鐘偉　李沖　方記文　王筱蓉

摘 要 為提升機械類研究生的創(chuàng)新能力以適應新工科的要求，本文首先分析了新工科對科技人才的能力需求，列舉了當前在研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面的不足，其次針對研究生理論教學前沿性弱、實用性差等問題提出改革措施，最后從多元化科研實踐改革方面提出若干增強研究生創(chuàng)新能力的措施。

關鍵詞 新工科 創(chuàng)新能力 教學模式 科研實踐

中圖分類號：G643 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2019.07.031

Abstract In order to improve the innovative ability of postgraduates of mechanical engineering to meet the requirements of new engineering disciplines， this paper first enumerates current deficiencies in the cultivation of innovative ability of postgraduates after analyzing the requirements for scientific and technological talents， then raises some reform methods aiming at the problems of weak frontier of theoretical teaching and poor practicability， and finally gives suggestions on reform of research practice to strengthen the innovative ability.

Keywords New Engineering Disciplines; innovative ability; teaching mode; research practice

0 前言

隨著現代科學技術的快速發(fā)展，社會各領域應用的高新技術的難度與深度日益提升，這對人才提出了更高的能力要求，同時對我國高等工程教育提出了新的挑戰(zhàn)。[1-3]“新工科”實踐主要著眼于面向未來新技術和新產業(yè)的發(fā)展，著力推動學科交叉融合和跨界整合，強調學科的實用性、交叉性與綜合性。[4-7]在新工科背景下提升研究生的創(chuàng)新能力是為支撐新一輪產業(yè)革命，如工業(yè)4.0、工業(yè)互聯網、中國制造2025，培養(yǎng)適應新技術、新產業(yè)的工程科技人才。[8-10]當前，機械學科與信息、材料、控制等學科廣泛交叉，機械類研究生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)與提升理所當然成為新工科專業(yè)建設改革中亟待解決的問題。

1 新工科對人才能力需求及影響因素分析

人才是推動國家科技發(fā)展的根本保障，創(chuàng)新是人才最核心的素質能力體現，提升創(chuàng)新能力是高層次人才培養(yǎng)的核心目標。新工科強調面向未向產業(yè)的學科交叉融合，其對科技人才的能力需求主要在于：

（1）具有跨學科的知識基礎。學科交叉是新工科的鮮明特色，也是當今世界科技發(fā)展的主流趨勢，“學有專攻，多專多能”是對新工科人才的一大需求。工科研究生在掌握本專業(yè)知識的同時，也要具備跨學科的交際能力、思維能力和學習能力。對于機械學科而言，尤其要注重傳統(tǒng)工業(yè)技術與信息通訊、電子控制、軟件設計等新技術的緊密結合。

（2）具備較強的自主學習和分析問題能力。科技進步和社會發(fā)展促使知識更新越來越快，這要求高素質人才具備較強的自主學習能力。研究生要根據研究需要搜集、處理信息，積極實現知識結構更新，機械類研究生除了要掌握傳統(tǒng)機械理論知識之外，更要積極探索前沿領域的共性科學問題，擁有廣博的學識并能夠不斷更新完善是分析問題和解決問題的基本能力保障。

（3）受訓并具備實踐經驗?！凹埳系脕斫K覺淺，絕知此事要躬行”，知識與能力的沉淀離不開實踐。當前，大多數在校研究生運用知識和實際動手能力相對缺乏，主觀投身實踐的意識薄弱。機械學科對人才的動手操作能力要求非常高，而實踐能力和經驗的提高依賴于日常的科研訓練。在實踐過程中，知識構建、邏輯思維、分析問題和解決問題的能力得以提升，創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力也應運而生。

然而，就本文作者所在的工科型高校為例，當前研究生在創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面還存在著一些不足，主要反映在以下幾個方面。

（1）主動創(chuàng)新意識不強，激勵措施收效甚微。在國家大力宣傳創(chuàng)新的背景下，各高校制定了相應的研究生創(chuàng)新計劃，從形式上激勵學生從事創(chuàng)新活動。然而，此類創(chuàng)新計劃大多源自教師科研課題，學生仍處于被動參與狀態(tài)，難以激發(fā)其自身創(chuàng)造力。此外，科研創(chuàng)新周期長，加之傳統(tǒng)機械學科較為枯燥，學生在遇到困難后便容易產生倦怠感。

（2）缺乏培養(yǎng)創(chuàng)新能力的課程。當前高校開設的機械類研究生課程大多難以擺脫傳統(tǒng)學科觀念的束縛，課程分類雜亂，未能形成相關課程群，且在授課環(huán)節(jié)未能注重培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力。在課堂上學生主要是被動接受，缺少討論互動環(huán)節(jié)，導致學生溝通、交流能力不強，難以從專業(yè)的角度對問題進行準確表述和界定。

（3）缺乏科研創(chuàng)新實踐平臺?？蒲袑嵺`平臺建設及開放實驗室對于孕育創(chuàng)新成果極為重要。機械學科創(chuàng)新對于平臺的依賴較大，然而，當前普通高校的科研場地有限、科研設備陳舊，更新換代速度慢，尤其缺乏能夠展現新工科特色的聯合創(chuàng)新實驗室，難以為學科交叉發(fā)展提供支持。

2 理論教學模式的改革

提升研究生創(chuàng)新能力首先要對理論教學模式進行改革。對傳統(tǒng)機械學科的理念進行全面升級，從新興交叉學科對學生的知識能力需求出發(fā)，分析研究生科研能力培養(yǎng)的關鍵要素，動態(tài)調整培養(yǎng)目標并對課程體系進行優(yōu)化。包括以下改革途徑：

（1）重構課程體系。新工科強調學科交叉，研究生課程體系也需要進行相應調整方能做到與時俱進。從課程的內容來看，亟需將當前熱點技術（如共融機器人、智能制造等）融入機械大類相關課程;從課程的編排來看，要廢除低層次課程，把相近課程進行整合，倡導培養(yǎng)自主學習的能力和強化實踐能力。同時，鼓勵根據個人興趣選修所在學科要求以外的課程，培養(yǎng)跨學科創(chuàng)新思維和技能。

（2）改革授課方法。理論授課改變傳統(tǒng)的“一堂講”方式，積極采用引導式、討論式和交互式等多種教學形式，通過互動和溝通使學生掌握多角度的思維方式。注重將理論授課內容與實踐相結合，合理規(guī)劃課程要求，注重鍛煉學生運用知識解決問題的能力，在實施過程中逐漸建立和完善新模式。

（3）通過學術講座拓寬視野?！奥牼幌?，勝讀十年書”。著名專家學者的智慧點撥可以有效地幫助學生擺脫科研困惑。組織本校資深教授或是邀請專家學者有針對性地開設系列精品講座，專題講解前沿課題，將優(yōu)質的教育資源進行共享，不僅可以拓寬學生們的視野，還能在一定程度激發(fā)他們的創(chuàng)新意識。

（4）以課題為依托提升實踐能力。注重將理論授課內容與實踐相結合，采用項目驅動的方式鍛煉學生運用知識解決問題的能力。以科研項目中的具體理論應用為依托，開設多個小項目供學生根據興趣愛好自由選擇，個人或分組完成項目并參加答辯?？己诉^程中既核查完成質量，又注重口頭報告和研討課上的表現。

3 多元化科研實踐改革措施

（1）營造學術氛圍。當課題進展不順利或是處于迷茫期時，研究生不經意間就會處于懶散無事可做的狀態(tài)，主要原因是出于自己本身，然而不可否認的是，除自身因素外，學術氛圍也在影響著學生的狀態(tài)，良好的學術氛圍能夠大幅提升學習積極性。通過定期舉行研究例會和組會討論等方式既能對研究進度進行把控，又能消除學生困惑，推動科研進展。學生有了科研成果，獲得成就感便會加劇好奇心，促使自己更專心投入到科研，形成良性循環(huán)。

（2）注重創(chuàng)新考核。學術評價體系中“唯論文”傾向明顯，學生需要在國內外期刊上發(fā)表若干篇學術論文方可畢業(yè)，這可能催生學術腐敗，扼殺創(chuàng)新思維。積極鼓勵以多元化的學術創(chuàng)新成果評價研究生學術水平，激勵其開展原創(chuàng)性、前沿性、跨學科研究，機械學科創(chuàng)新周期長，更要制定切合實際的學術創(chuàng)新成果要求。一味地追求論文產出，不符合教育長期性和創(chuàng)新偶然性的規(guī)律，實驗、畢業(yè)壓力大導致學生精神恍惚，無暇思考，更談不上創(chuàng)新。

（3）加強產學研平臺建設。新工科實踐還強調學科的實用性。學校要加強與企業(yè)合作，結合科研院所、企業(yè)等多方面資源，搭建一個科教融合、產學融合的平臺。重視企業(yè)的力量，通過企業(yè)的最新研究成果推動教育改革，使教學不再脫離市場，實現產業(yè)學術研究深度結合，讓學生積極參與企業(yè)研發(fā)，實現知識獲取與能力運用的平衡，培養(yǎng)更有效的具有新工科思維的新興人才。

（4）實施研究生導師團隊指導。受導師的專業(yè)限制，培養(yǎng)的研究生僅局限于某單一學科領域，未能充分發(fā)揮學生的研究能力和學習能力，也無法達到新工科要求的學科交叉，同時限制了研究生自主選擇性和個人興趣的發(fā)展。在研究生培養(yǎng)中應積極探索實行導師團隊指導的模式。導師團隊組成應具備合理的年齡、學歷、留洋經歷和職稱結構，學術專長覆蓋面廣，涵蓋設計、工藝、檢測、控制等方向。

（5）鼓勵研究生廣泛參與學術交流。學術交流有助于拓寬研究生的眼界，完善知識結構，提高綜合素質。各高校應通過設立專項基金等方式引導和支持研究生開展跨學科交流，通過參與高校、公司、協會舉辦的各種研討會，學生既可以了解跨學科的前沿信息，同時還可以通過匯報、海報等方式推介自己的研究成果，并從中認識到自己工作的不足，獲得靈感和啟發(fā)。

（6）建立跨學科實驗室。通過跨學科科研平臺和聯合實驗室的建設完善人才培養(yǎng)的硬件條件。創(chuàng)新需要加強基礎研究和應用基礎研究，前沿技術、顛覆性技術無不萌生于實驗室，進而形成生產力乃至推動歷史的前進。機械學科要打破傳統(tǒng)結構壁壘，通過跨學科交叉實驗室的建設，融合多學科力量為培養(yǎng)新工科人才提供硬件保障。

4 結語

隨著當今世界科學技術的不斷進步，社會對創(chuàng)新型人才的需求也在不斷提升。在新工科背景下，研究生的創(chuàng)新能力影響著我國的社會經濟和科學技術的發(fā)展，提高研究生的創(chuàng)新能力，不僅是對各高校提出的高度教育要求，而且也是高等人才發(fā)展的必然趨勢。在新時代新工科新形勢下，我們要優(yōu)化研究生培養(yǎng)模式，確定科學培養(yǎng)目標，完善新工科背景下的教育制度，這樣才能為社會發(fā)展和時代進步提供優(yōu)秀人才。

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