以创新人才培养为导向的研究生实践教学体系探索

陶俊勇， 邝溯琼， 杨定新

(国防科学技术大学装备综合保障技术重点实验室，湖南长沙410073)

0 引言

研究生教育作为我国现行教育体制中最高层次的教育，肩负着为国家现代化建设培养高素质、高层次创新型人才的重任，进入新世纪，科学技术和经济社会的快速发展对研究生教育提出了更新更高的要求。《国家中长期教育改革与发展规划纲要(2010—2020)》序言中提到:“面对前所未有的机遇和挑战，必须清醒认识到，……学生适应社会和就业创业能力不强，创新型、实用型、复合型人才紧缺”［1］。因此，根据我国高等教育改革的价值取向，顺应社会的需求，必须将研究生“创新实践”能力培养作为教育的目标。

创新能力的形成和发展是以实践活动为基础，实践能力是创新能力形成和发展的重要前提条件。实践教学对培养学生的实践能力和创新能力有着理论教学不可替代的特殊作用，是创新人才培养过程中贯穿始终的、不可或缺的重要组成部分［2］。科学合理的实践教学体系不仅在于向学生传授实验知识、验证理论、培养实践技能，更重要的是一种巩固理论知识和加深对理论认识的有效途径，引导学生掌握科学的思维方式，提高分析问题和解决问题的能力，培养创新能力和实践能力。

1 实践教学体系的构建原则

实践教学体系一般包括条件体系、内容体系、保障体系、评价体系等子体系要素，各个子体系要素既相互独立，发挥各自的作用，又相互影响，协调配合，构成实践教学体系的总体功能。因此，实践教学体系是一个有机的整体，体系的建立需要遵循以下几个原则［3］:

(1)目标性原则。实践教学体系的构建必须紧紧围绕高校人才培养方案和专业人才培养目标进行，以培养具有创新精神和实践能力的高素质创新型人才为出发点，结合学校的人才培养特色，构建目标明确的实践教学体系。

(2)完整性原则。实践教学体系是一个包含多个体系的有机整体，具有完整性。这些体系涉及到实践教学的各个方面，每个体系相互关联又具有独立性、层次化和模块化特点。每个体系体现不同的实践教学环节，每个实践环节层次分明、逐步递进，具有明确的要求和措施保障。

(3)先进性原则。实践教学体系必须适应现代创新型人才培养要求，符合专业人才培养目标，充分考虑现代科技、市场对人才需求的发展趋势，与时俱进，杜绝不适应时代发展需求的陈旧的内容和形式，体现教育教学先进性。

(4)可操作性原则。实践教学体系必须建立在一定的教育理论指导的基础上，使之与实际教学保持一致，并制定相关的操作程序和监督措施，科学规范，易于操作。

2 研究生实践教学体系的构建

依据上述实践教学体系的构建原则，结合我校机械工程学科研究生实践教学的特点，建立了一套较完整的实践教学体系，并在教学实践中不断完善。该体系包括实践教学的条件体系、内容体系、保障体系和评价体系等四个方面的要素。这四个体系要素构成实践教学体系的基本框架，条件体系是前提基础，内容体系是核心任务，保障体系是教学保障，评价体系是反馈机制。四个体系相辅相成，贯穿人才培养全过程，体系结构如图1所示。

图1 研究生实践教学体系结构图

2.1 条件体系

条件体系是实践教学体系的前提基础，在整个体系中起支撑作用。为了加强对研究生实践能力和创新能力的培养，促进优质资源整合与共享，提升办学水平和教育质量，我校“十一五”期间，开展了一系列研究生实验条件的建设实践。以机械工程学科研究生实验条件建设为例，其条件体系建设包括以下内容。

2.1.1 研究生综合实验中心

机械工程学科研究生综合实验中心在学校统一部署下，自2009年开始建设，占地面积580平方米，主要服务于机械工程学科各主要研究方向研究生专业课程的实验教学，共建设机械系统设计与特性分析、精密机械测控、振动噪声分析与控制、机电系统动力学4个实验模块，建成了综合性的研究生实践能力培养基地，为研究生综合实践能力和创新能力的培养提供创新设计、实战演练、仿真验证的实验环境，基本解决了以往研究生创新实践能力培养单纯依托各教研室的科研实验室的问题［4］。

中心建设统一规划、仪器设备统一购置、日常运行统一管理，避免了仪器设备的重复配置，有利于资源共享［5-6］。中心采用全开放式管理模式，面向全校研究生全天候开放，为学生自主学习提供充裕的时间和空间，使学生成为实验的主人、教学的主体，变被动学习为主动实践，极大地激发学生的实践兴趣，促进学生创新能力、实践能力的培养［7-8］。目前，中心每年可支持10门课程实验、1门实验课程及各种形式的创新实践活动，年培训规模达400余人次，每年实际开放1000余学时，有力地支持了机械工程学科研究生课程对实践教学环节的要求。

2.1.2 科研公共服务体系

研究生综合实验中心为研究生实践教学提供了专有的实验条件，而我校科研公共服务体系的建设则为研究生的多学科交叉研究创造了良好的物质基础。

随着学校高水平科研项目和重点型号研制任务的不断增加，学校在“十五”、“十一五”期间分别有针对性地重点建设了四个科研公共服务体系，即质量与可靠性保障中心、物质与材料科学实验中心、信息科学与技术综合实验中心、高性能计算应用研究中心，这些研究中心汇聚了学校公共科研的优势资源并涉及多个交叉学科领域，是面向全校科研服务和交叉学科研究的开放式公共科研创新平台。如学校的“质量与可靠性保障中心”主要从事装备的环境与可靠性领域的教学、科研、试验与技术支持工作，其科研涉及到物理学、材料学、力学、航空航天、机械工程、电子科学、控制科学等多个学科。为支持多学科方向的研究与技术服务，中心建成了配套的力学试验环境、气候试验环境、空间试验环境以及特殊试验环境(如盐雾、沙尘等)，这些试验环境本身又提供了机械、航天、电子、控制等多学科交叉融合的科研实践平台，为我校研究生的多学科交叉研究创造了良好的物质基础。

科研公共服务体系承担的课题往往既与工程需求紧密结合，又涉及挑战性的科学问题研究，这些科学问题和工程技术往往能激发广大研究生的探索兴趣和研究热情，而兴趣和热情正是激发学生创新欲望的源泉，也是学生主动思考的基础;同时科研公共服务体系承担的课题也多具有多学科、交叉课题研究的特点，不同学科的交叉往往带来不同思维方式和方法结合，其不但能开阔学生的视野和见识，也能为学生的创新思维和创新实践能力培养提供支持［9］。

2.2 内容体系

实践教学内容体系是指各个实践教学环节通过合理配置，呈现出来的具体教学内容，是实践教学体系中最核心的部分。针对传统实验教学内容陈旧、模式僵化的弊端，科学优化实验课程体系，打破实验课依附于理论课程的传统模式，独立开设实验课程，统筹安排实验内容，精选实验项目，使基础性、综合性、设计性等各类实验项目合理配置，建立符合机械工程专业人才培养特色的一体化多层次的实践教学内容体系［10］，其层次结构如图2所示。

该内容体系层次结构分为三个层面，即:

(1)基础实验教学。该层次主要服务于机械工程学科各主要研究方向研究生专业课程的实验教学，进一步调整原有专业课程的实验教学计划，增加设计性实验所占的比例，是依附于理论课程开设的实践教学内容，重点培养学生的基本技能和基础实验能力。

(2)综合实践项目。该层次是针对机械工程及相关专业学生开设的一门实验课程，设计了1个基础实验模块和7个综合实践能力培养项目，根据给定的实验技术设计要求和目标，让学生根据个人的兴趣爱好或研究方向自由选题，查阅文献资料，设计实验方案，自主预约实验，独立或通过2-3人的配合完成实验项目。重点培养学生机电系统设计、分析与控制等方面的综合实践能力。

图2 实践教学内容体系层次结构

(3)创新实践活动。该层次是为培养学生的科研能力、综合应用能力和创新能力开展的实践内容，依托研究生综合实验中心和科研公共服务体系，鼓励学有余力的学生申请实验中心发布的自主创新实践活动，参加教师的科研项目，并支持学生参加“创新杯”、“挑战杯”、“全国大学生机械设计创新大赛”等大学生课外创新实践活动，鼓励研究生申报学校研究生创新项目支持课题，鼓励高水平论文发表，侧重于培养学生的科学精神、创新意识和创新能力［11］。

基础实验教学—综合实践项目—创新实践活动三个层次逐层递进，实验内容逐层深入，实验要求逐层提高，应用技术水平逐层递进，呈现“金字塔”形结构，满足了不同层次学生的要求，便于因材施教，提高学生参与实践活动的热情。

2.3 保障体系

实践教学保障体系包括实践教学队伍、运行管理体系等，是实现实践教学内容的教学保障。

2.3.1 实验教学队伍

教学队伍是实施实践教学的保障，尤其是多层次的实践教学内容体系的建立对实验指导提出了更高的要求，对于教学大纲外的实践项目，要求实验指导教师不仅要熟悉仪器设备，特别是大型精密仪器的基本功能和操作，还要在仪器设备新功能的开发和利用方面体现自己的价值。因此，建立一支综合素质好、技术水平高、结构合理的实验教学队伍应该作为实践教学体系的重点建设内容［12］。

为此，学校采取了相关措施，充分重视实验教师队伍的建设。实行实验教学岗位制，落实责任，提高待遇，提高教师参与实验教学的积极性;依托优势学科，选拔学术带头人担任课程特邀名师;配备科研骨干，建设结构合理的高质量的实验师资队伍;有计划地对相关教员进行各种专业技术培训，鼓励教员积极参加各个层次的对口进修和学习，以提高理论知识和接受新的技能，及时掌握新开的实验或引进的新技术;重视实验技术人员队伍的梯队建设，使实验人员有晋升的台阶和发展的空间，提高工作的积极性;设立助教岗位，吸收创新实践能力强的研究生参与实验指导工作。

2.3.2 运行管理体系

良好的实践教学管理才能有效保证实践教学质量。实践教学管理体系包括制度管理和运行管理等。①制度管理:制定切实可行的实验教学管理规章制度是保障教学规范、有序、高效运行的最基本要求。为适应新的实践教学体系，学校及有关部门制定了一系列的规章制度，涵盖设备管理、教员管理、学员管理、实验管理、项目管理、安全管理等各方面内容。如“机电工程综合实验中心教学管理制度”、“可靠性实验室质量管理手册”“长城信息杯学员科技创新活动实施办法”等。②运行管理:采取开放式的管理模式，包括定时开放和预约开放等开放形式。定时开放的开放时间是根据课程实验的教学计划和任课教师的安排而定;预约开放是指相关教学和科研中心面向全校研究生全天候开放［11］。首先，建立各中心的网站，发布资源情况，便于学生查询;学生用校园一卡通注册后，通过实验预约系统自主预约实验，智能门禁管理系统自动授权，相关工作人员进行排课安排和信息反馈，学生根据预约反馈信息，刷卡进入实验室，自主完成实验。开放式的管理模式为学生开展创新实践活动和科学研究提供了更大的空间与自由度。

2.4 评价体系

评价体系是实践教学体系的反馈机制，包括实践教学质量评价、教师实践教学考评和学生实验考核等三个方面的评价内容。“评价不是为了证明，而是为了改进”，建立实践教学评价体系的目的不仅是为了考察教学质量是否合格，更重要的是为了使不足的地方清晰地表现出来，给予改进，为学生服务［13］。

(1)实践教学质量评价。为了充分了解实验教学的质量，使实验教学工作更加科学化、规范化，为主管部门宏观管理和科学决策提供依据，有必要制定一套科学合理的实验教学质量评价指标体系。首先，通过分析调研，结合我校实训状况，确定评价要素，在此基础上设定评定指标。评价指标体系的建立一般要遵循整体性、可操作性、动态性及导向性等原则，指标应尽量定量化，尽可能排除人为因素影响。我校在实验教学质量评价体系的构建方面已经取得了相关成果，但如何使其更加完善，并在实践教学质量评价中发挥应有的作用是一个值得深入研究的问题［14-15］。

(2)教师实践教学考评。目前，学生对于教师的实践教学评价多流于形式，评价制度不够完善，对于改进实验教学没有实质性的影响，从而导致教师重理论讲授、轻实践操作，学生参与实践的积极性不高，实践教学的质量难以提高。因此，必须从制度上做出规定，将学生对于教师实践教学评价和课堂理论教学评价结果共同纳入教师的教学质量评估中，突出实践教学考评结果所占的比例，从制度上改变重理论轻实践的观点，促进了理论与实践并重的授课方式。

(3)学生实验考核。传统的考核方式仅以实验报告的好坏来评定实验成绩，单一的考核方式很难全面客观地反应学生对知识和技能的掌握，不利于引导学生提升创新实践能力，建立和完善更加合理的多元化的实验考核方式势在必行。各实践项目应综合考虑实践结果、讨论记录、实验报告、汇报答辩、平时实验情况等进行综合评定;鼓励学生在实践过程中提出新想法、新思路，并在实验考核成绩评定上占适当的比例。这种多元化的考核方式使学生摆脱应试教育所导致的重复验证式的实验方式，突出了实验过程中的表现，同时让学生在交流和讨论中不断提高，激发创新思维、营造良好的学术氛围。

3 结语

创新实践能力是21世纪知识型时代和信息时代对人才培养的要求，而实践教学就是实施创新教育的重要途径，构建科学合理的实践教学体系对培养创新实践型人才具有十分重要的时代意义。然而，实践教学体系建设是一个长期过程，只有在实践中不断探索和完善，形成适应学校办学特色和学科特点的实践教学体系，才能真正提升学生的实践能力，培养创新精神，促进学科发展，满足社会需要。

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