以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為導向的研究生實踐教學體系探索

陶俊勇， 鄺溯瓊， 楊定新

(國防科學技術(shù)大學裝備綜合保障技術(shù)重點實驗室，湖南長沙410073)

0 引言

研究生教育作為我國現(xiàn)行教育體制中最高層次的教育，肩負著為國家現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)高素質(zhì)、高層次創(chuàng)新型人才的重任，進入新世紀，科學技術(shù)和經(jīng)濟社會的快速發(fā)展對研究生教育提出了更新更高的要求。《國家中長期教育改革與發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020)》序言中提到:“面對前所未有的機遇和挑戰(zhàn)，必須清醒認識到，……學生適應(yīng)社會和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力不強，創(chuàng)新型、實用型、復合型人才緊缺”［1］。因此，根據(jù)我國高等教育改革的價值取向，順應(yīng)社會的需求，必須將研究生“創(chuàng)新實踐”能力培養(yǎng)作為教育的目標。

創(chuàng)新能力的形成和發(fā)展是以實踐活動為基礎(chǔ)，實踐能力是創(chuàng)新能力形成和發(fā)展的重要前提條件。實踐教學對培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力有著理論教學不可替代的特殊作用，是創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中貫穿始終的、不可或缺的重要組成部分［2］。科學合理的實踐教學體系不僅在于向?qū)W生傳授實驗知識、驗證理論、培養(yǎng)實踐技能，更重要的是一種鞏固理論知識和加深對理論認識的有效途徑，引導學生掌握科學的思維方式，提高分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力和實踐能力。

1 實踐教學體系的構(gòu)建原則

實踐教學體系一般包括條件體系、內(nèi)容體系、保障體系、評價體系等子體系要素，各個子體系要素既相互獨立，發(fā)揮各自的作用，又相互影響，協(xié)調(diào)配合，構(gòu)成實踐教學體系的總體功能。因此，實踐教學體系是一個有機的整體，體系的建立需要遵循以下幾個原則［3］:

(1)目標性原則。實踐教學體系的構(gòu)建必須緊緊圍繞高校人才培養(yǎng)方案和專業(yè)人才培養(yǎng)目標進行，以培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才為出發(fā)點，結(jié)合學校的人才培養(yǎng)特色，構(gòu)建目標明確的實踐教學體系。

(2)完整性原則。實踐教學體系是一個包含多個體系的有機整體，具有完整性。這些體系涉及到實踐教學的各個方面，每個體系相互關(guān)聯(lián)又具有獨立性、層次化和模塊化特點。每個體系體現(xiàn)不同的實踐教學環(huán)節(jié)，每個實踐環(huán)節(jié)層次分明、逐步遞進，具有明確的要求和措施保障。

(3)先進性原則。實踐教學體系必須適應(yīng)現(xiàn)代創(chuàng)新型人才培養(yǎng)要求，符合專業(yè)人才培養(yǎng)目標，充分考慮現(xiàn)代科技、市場對人才需求的發(fā)展趨勢，與時俱進，杜絕不適應(yīng)時代發(fā)展需求的陳舊的內(nèi)容和形式，體現(xiàn)教育教學先進性。

(4)可操作性原則。實踐教學體系必須建立在一定的教育理論指導的基礎(chǔ)上，使之與實際教學保持一致，并制定相關(guān)的操作程序和監(jiān)督措施，科學規(guī)范，易于操作。

2 研究生實踐教學體系的構(gòu)建

依據(jù)上述實踐教學體系的構(gòu)建原則，結(jié)合我校機械工程學科研究生實踐教學的特點，建立了一套較完整的實踐教學體系，并在教學實踐中不斷完善。該體系包括實踐教學的條件體系、內(nèi)容體系、保障體系和評價體系等四個方面的要素。這四個體系要素構(gòu)成實踐教學體系的基本框架，條件體系是前提基礎(chǔ)，內(nèi)容體系是核心任務(wù)，保障體系是教學保障，評價體系是反饋機制。四個體系相輔相成，貫穿人才培養(yǎng)全過程，體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 研究生實踐教學體系結(jié)構(gòu)圖

2.1 條件體系

條件體系是實踐教學體系的前提基礎(chǔ)，在整個體系中起支撐作用。為了加強對研究生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，促進優(yōu)質(zhì)資源整合與共享，提升辦學水平和教育質(zhì)量，我校“十一五”期間，開展了一系列研究生實驗條件的建設(shè)實踐。以機械工程學科研究生實驗條件建設(shè)為例，其條件體系建設(shè)包括以下內(nèi)容。

2.1.1 研究生綜合實驗中心

機械工程學科研究生綜合實驗中心在學校統(tǒng)一部署下，自2009年開始建設(shè)，占地面積580平方米，主要服務(wù)于機械工程學科各主要研究方向研究生專業(yè)課程的實驗教學，共建設(shè)機械系統(tǒng)設(shè)計與特性分析、精密機械測控、振動噪聲分析與控制、機電系統(tǒng)動力學4個實驗?zāi)K，建成了綜合性的研究生實踐能力培養(yǎng)基地，為研究生綜合實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供創(chuàng)新設(shè)計、實戰(zhàn)演練、仿真驗證的實驗環(huán)境，基本解決了以往研究生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)單純依托各教研室的科研實驗室的問題［4］。

中心建設(shè)統(tǒng)一規(guī)劃、儀器設(shè)備統(tǒng)一購置、日常運行統(tǒng)一管理，避免了儀器設(shè)備的重復配置，有利于資源共享［5-6］。中心采用全開放式管理模式，面向全校研究生全天候開放，為學生自主學習提供充裕的時間和空間，使學生成為實驗的主人、教學的主體，變被動學習為主動實踐，極大地激發(fā)學生的實踐興趣，促進學生創(chuàng)新能力、實踐能力的培養(yǎng)［7-8］。目前，中心每年可支持10門課程實驗、1門實驗課程及各種形式的創(chuàng)新實踐活動，年培訓規(guī)模達400余人次，每年實際開放1000余學時，有力地支持了機械工程學科研究生課程對實踐教學環(huán)節(jié)的要求。

2.1.2 科研公共服務(wù)體系

研究生綜合實驗中心為研究生實踐教學提供了專有的實驗條件，而我校科研公共服務(wù)體系的建設(shè)則為研究生的多學科交叉研究創(chuàng)造了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。

隨著學校高水平科研項目和重點型號研制任務(wù)的不斷增加，學校在“十五”、“十一五”期間分別有針對性地重點建設(shè)了四個科研公共服務(wù)體系，即質(zhì)量與可靠性保障中心、物質(zhì)與材料科學實驗中心、信息科學與技術(shù)綜合實驗中心、高性能計算應(yīng)用研究中心，這些研究中心匯聚了學校公共科研的優(yōu)勢資源并涉及多個交叉學科領(lǐng)域，是面向全校科研服務(wù)和交叉學科研究的開放式公共科研創(chuàng)新平臺。如學校的“質(zhì)量與可靠性保障中心”主要從事裝備的環(huán)境與可靠性領(lǐng)域的教學、科研、試驗與技術(shù)支持工作，其科研涉及到物理學、材料學、力學、航空航天、機械工程、電子科學、控制科學等多個學科。為支持多學科方向的研究與技術(shù)服務(wù)，中心建成了配套的力學試驗環(huán)境、氣候試驗環(huán)境、空間試驗環(huán)境以及特殊試驗環(huán)境(如鹽霧、沙塵等)，這些試驗環(huán)境本身又提供了機械、航天、電子、控制等多學科交叉融合的科研實踐平臺，為我校研究生的多學科交叉研究創(chuàng)造了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。

科研公共服務(wù)體系承擔的課題往往既與工程需求緊密結(jié)合，又涉及挑戰(zhàn)性的科學問題研究，這些科學問題和工程技術(shù)往往能激發(fā)廣大研究生的探索興趣和研究熱情，而興趣和熱情正是激發(fā)學生創(chuàng)新欲望的源泉，也是學生主動思考的基礎(chǔ);同時科研公共服務(wù)體系承擔的課題也多具有多學科、交叉課題研究的特點，不同學科的交叉往往帶來不同思維方式和方法結(jié)合，其不但能開闊學生的視野和見識，也能為學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)提供支持［9］。

2.2 內(nèi)容體系

實踐教學內(nèi)容體系是指各個實踐教學環(huán)節(jié)通過合理配置，呈現(xiàn)出來的具體教學內(nèi)容，是實踐教學體系中最核心的部分。針對傳統(tǒng)實驗教學內(nèi)容陳舊、模式僵化的弊端，科學優(yōu)化實驗課程體系，打破實驗課依附于理論課程的傳統(tǒng)模式，獨立開設(shè)實驗課程，統(tǒng)籌安排實驗內(nèi)容，精選實驗項目，使基礎(chǔ)性、綜合性、設(shè)計性等各類實驗項目合理配置，建立符合機械工程專業(yè)人才培養(yǎng)特色的一體化多層次的實踐教學內(nèi)容體系［10］，其層次結(jié)構(gòu)如圖2所示。

該內(nèi)容體系層次結(jié)構(gòu)分為三個層面，即:

(1)基礎(chǔ)實驗教學。該層次主要服務(wù)于機械工程學科各主要研究方向研究生專業(yè)課程的實驗教學，進一步調(diào)整原有專業(yè)課程的實驗教學計劃，增加設(shè)計性實驗所占的比例，是依附于理論課程開設(shè)的實踐教學內(nèi)容，重點培養(yǎng)學生的基本技能和基礎(chǔ)實驗?zāi)芰Α?/p>

(2)綜合實踐項目。該層次是針對機械工程及相關(guān)專業(yè)學生開設(shè)的一門實驗課程，設(shè)計了1個基礎(chǔ)實驗?zāi)K和7個綜合實踐能力培養(yǎng)項目，根據(jù)給定的實驗技術(shù)設(shè)計要求和目標，讓學生根據(jù)個人的興趣愛好或研究方向自由選題，查閱文獻資料，設(shè)計實驗方案，自主預約實驗，獨立或通過2-3人的配合完成實驗項目。重點培養(yǎng)學生機電系統(tǒng)設(shè)計、分析與控制等方面的綜合實踐能力。

圖2 實踐教學內(nèi)容體系層次結(jié)構(gòu)

(3)創(chuàng)新實踐活動。該層次是為培養(yǎng)學生的科研能力、綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力開展的實踐內(nèi)容，依托研究生綜合實驗中心和科研公共服務(wù)體系，鼓勵學有余力的學生申請實驗中心發(fā)布的自主創(chuàng)新實踐活動，參加教師的科研項目，并支持學生參加“創(chuàng)新杯”、“挑戰(zhàn)杯”、“全國大學生機械設(shè)計創(chuàng)新大賽”等大學生課外創(chuàng)新實踐活動，鼓勵研究生申報學校研究生創(chuàng)新項目支持課題，鼓勵高水平論文發(fā)表，側(cè)重于培養(yǎng)學生的科學精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力［11］。

基礎(chǔ)實驗教學—綜合實踐項目—創(chuàng)新實踐活動三個層次逐層遞進，實驗內(nèi)容逐層深入，實驗要求逐層提高，應(yīng)用技術(shù)水平逐層遞進，呈現(xiàn)“金字塔”形結(jié)構(gòu)，滿足了不同層次學生的要求，便于因材施教，提高學生參與實踐活動的熱情。

2.3 保障體系

實踐教學保障體系包括實踐教學隊伍、運行管理體系等，是實現(xiàn)實踐教學內(nèi)容的教學保障。

2.3.1 實驗教學隊伍

教學隊伍是實施實踐教學的保障，尤其是多層次的實踐教學內(nèi)容體系的建立對實驗指導提出了更高的要求，對于教學大綱外的實踐項目，要求實驗指導教師不僅要熟悉儀器設(shè)備，特別是大型精密儀器的基本功能和操作，還要在儀器設(shè)備新功能的開發(fā)和利用方面體現(xiàn)自己的價值。因此，建立一支綜合素質(zhì)好、技術(shù)水平高、結(jié)構(gòu)合理的實驗教學隊伍應(yīng)該作為實踐教學體系的重點建設(shè)內(nèi)容［12］。

為此，學校采取了相關(guān)措施，充分重視實驗教師隊伍的建設(shè)。實行實驗教學崗位制，落實責任，提高待遇，提高教師參與實驗教學的積極性;依托優(yōu)勢學科，選拔學術(shù)帶頭人擔任課程特邀名師;配備科研骨干，建設(shè)結(jié)構(gòu)合理的高質(zhì)量的實驗師資隊伍;有計劃地對相關(guān)教員進行各種專業(yè)技術(shù)培訓，鼓勵教員積極參加各個層次的對口進修和學習，以提高理論知識和接受新的技能，及時掌握新開的實驗或引進的新技術(shù);重視實驗技術(shù)人員隊伍的梯隊建設(shè)，使實驗人員有晉升的臺階和發(fā)展的空間，提高工作的積極性;設(shè)立助教崗位，吸收創(chuàng)新實踐能力強的研究生參與實驗指導工作。

2.3.2 運行管理體系

良好的實踐教學管理才能有效保證實踐教學質(zhì)量。實踐教學管理體系包括制度管理和運行管理等。①制度管理:制定切實可行的實驗教學管理規(guī)章制度是保障教學規(guī)范、有序、高效運行的最基本要求。為適應(yīng)新的實踐教學體系，學校及有關(guān)部門制定了一系列的規(guī)章制度，涵蓋設(shè)備管理、教員管理、學員管理、實驗管理、項目管理、安全管理等各方面內(nèi)容。如“機電工程綜合實驗中心教學管理制度”、“可靠性實驗室質(zhì)量管理手冊”“長城信息杯學員科技創(chuàng)新活動實施辦法”等。②運行管理:采取開放式的管理模式，包括定時開放和預約開放等開放形式。定時開放的開放時間是根據(jù)課程實驗的教學計劃和任課教師的安排而定;預約開放是指相關(guān)教學和科研中心面向全校研究生全天候開放［11］。首先，建立各中心的網(wǎng)站，發(fā)布資源情況，便于學生查詢;學生用校園一卡通注冊后，通過實驗預約系統(tǒng)自主預約實驗，智能門禁管理系統(tǒng)自動授權(quán)，相關(guān)工作人員進行排課安排和信息反饋，學生根據(jù)預約反饋信息，刷卡進入實驗室，自主完成實驗。開放式的管理模式為學生開展創(chuàng)新實踐活動和科學研究提供了更大的空間與自由度。

2.4 評價體系

評價體系是實踐教學體系的反饋機制，包括實踐教學質(zhì)量評價、教師實踐教學考評和學生實驗考核等三個方面的評價內(nèi)容。“評價不是為了證明，而是為了改進”，建立實踐教學評價體系的目的不僅是為了考察教學質(zhì)量是否合格，更重要的是為了使不足的地方清晰地表現(xiàn)出來，給予改進，為學生服務(wù)［13］。

(1)實踐教學質(zhì)量評價。為了充分了解實驗教學的質(zhì)量，使實驗教學工作更加科學化、規(guī)范化，為主管部門宏觀管理和科學決策提供依據(jù)，有必要制定一套科學合理的實驗教學質(zhì)量評價指標體系。首先，通過分析調(diào)研，結(jié)合我校實訓狀況，確定評價要素，在此基礎(chǔ)上設(shè)定評定指標。評價指標體系的建立一般要遵循整體性、可操作性、動態(tài)性及導向性等原則，指標應(yīng)盡量定量化，盡可能排除人為因素影響。我校在實驗教學質(zhì)量評價體系的構(gòu)建方面已經(jīng)取得了相關(guān)成果，但如何使其更加完善，并在實踐教學質(zhì)量評價中發(fā)揮應(yīng)有的作用是一個值得深入研究的問題［14-15］。

(2)教師實踐教學考評。目前，學生對于教師的實踐教學評價多流于形式，評價制度不夠完善，對于改進實驗教學沒有實質(zhì)性的影響，從而導致教師重理論講授、輕實踐操作，學生參與實踐的積極性不高，實踐教學的質(zhì)量難以提高。因此，必須從制度上做出規(guī)定，將學生對于教師實踐教學評價和課堂理論教學評價結(jié)果共同納入教師的教學質(zhì)量評估中，突出實踐教學考評結(jié)果所占的比例，從制度上改變重理論輕實踐的觀點，促進了理論與實踐并重的授課方式。

(3)學生實驗考核。傳統(tǒng)的考核方式僅以實驗報告的好壞來評定實驗成績，單一的考核方式很難全面客觀地反應(yīng)學生對知識和技能的掌握，不利于引導學生提升創(chuàng)新實踐能力，建立和完善更加合理的多元化的實驗考核方式勢在必行。各實踐項目應(yīng)綜合考慮實踐結(jié)果、討論記錄、實驗報告、匯報答辯、平時實驗情況等進行綜合評定;鼓勵學生在實踐過程中提出新想法、新思路，并在實驗考核成績評定上占適當?shù)谋壤＿@種多元化的考核方式使學生擺脫應(yīng)試教育所導致的重復驗證式的實驗方式，突出了實驗過程中的表現(xiàn)，同時讓學生在交流和討論中不斷提高，激發(fā)創(chuàng)新思維、營造良好的學術(shù)氛圍。

3 結(jié)語

創(chuàng)新實踐能力是21世紀知識型時代和信息時代對人才培養(yǎng)的要求，而實踐教學就是實施創(chuàng)新教育的重要途徑，構(gòu)建科學合理的實踐教學體系對培養(yǎng)創(chuàng)新實踐型人才具有十分重要的時代意義。然而，實踐教學體系建設(shè)是一個長期過程，只有在實踐中不斷探索和完善，形成適應(yīng)學校辦學特色和學科特點的實踐教學體系，才能真正提升學生的實踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，促進學科發(fā)展，滿足社會需要。

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