“卓越计划”下机械类本科生实践创新能力培养的研究与实践

马 臣 薛 强 刘 卉 崔世海 李建宇

（天津科技大学，天津 300222）

2010年6月，教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”）。“卓越计划”是高等教育界贯彻落实 《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010—2020年）》的重大改革项目，也是探索卓越人才培养、促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。

“卓越计划”要求广大高校积极服务国家战略需求，积极服务行业和企业需求，以市场为导向，以提升学生的实践创新能力为重点，以服务地方经济发展为目标，确立德能并重、以德为先、各方面能力共同发展的人才培养新观念，进一步探索、创新高校与行业和企业联合培养卓越人才的新机制，改革原有人才培养模式，强化学生的实践能力、创新能力和开阔国际视野。

实践创新能力培养是“卓越计划”的核心内容，是适应时代发展、提高工科拔尖创新人才培养质量的关键因素，特别是机械类卓越工程师，其实践创新能力水平从一个侧面反映了我国工程教育的质量。因此，探讨机械类本科生实践创新能力培养对“卓越计划”的贯彻实施起着十分重要的作用。

一、“卓越计划”下机械类本科生实践创新能力培养要求

提高大学生的实践创新能力是“卓越计划”下机械类本科生培养的核心内容。因此，机械类本科生除了要具备应有的数理化、外语、计算机、专业基础知识、专业知识及人文知识外，还要求其具备较强的工程意识、工程分析与应用能力、综合实践能力以及专业适应能力等，以及随着新技术的发展、不断自我提升的长远发展潜能，从而达到能力和素质协调发展，德、智、体、美全面发展。

1.基础知识、专业能力和综合素质要求

一是要求掌握机械设计与机械制造相关的基础科学知识、外语听说读写能力、电工电子知识、计算机能力，工程技术相关知识和及时了解新兴技术并运用现有技术的能力。

二是要求掌握较多的先进制造技术相关的专业知识，拥有解决实际工程中具体技术问题的技能和方法，了解先进制造技术当前的发展状况以及未来的发展趋势。

三是要求具有过硬的政治素质和良好的职业道德，对所从事职业、社会以及生态环境要具有较高的责任感，具有较强的沟通和交流能力以及出色的团队精神。

2.机械类本科生科技创新能力培养所需的要素

包含基础科学相关知识，基础工程相关知识，高级工程相关知识，解决实际问题的工程实践能力，进一步自主学习的能力，创新意识、创新能力与职业素养，沟通交流与团队合作能力，一定的管理能力，具体项目的设计与实施的能力，危机处理能力，国际交流合作能力。

二、机械类卓越人才培养现状的研究与分析

1.现行培养方案对实践创新能力培养的重视程度不够

在传统教育模式的影响下，“重视基础知识教育，忽视创新能力培养”的现象还在一定程度上束缚着卓越人才培养模式的实施。传统教学模式一般采用公共基础课程、学科基础课程、专业课程三种课程相结合的方式进行教学，课程内容以理论知识讲授为主。但以教师讲授为主的理论教学学时过多，缺乏探究式、参与式等学生自主研修的教学内容与教学方式。培养方案中设置的实验课程以演示实验和验证实验为主体，缺乏综合性、设计性实验，使得实验教学成为理论课程的附属品，实验单独设课成为一纸空谈。

2.机械类本科生培养缺乏行业和企业的深度参与

“卓越计划”明确提出，创新人才的培养需要充分利用校企合作，发挥行业和企业的标准化指导作用，从而对现有人才的培养模式进行深入改革。当前，虽然很多普通高校都在实行校企合作，但大多体现在科研合作、教师工程训练、学生实习基地建设、毕业生就业等方面，行业和企业专家在人才培养方案的制定过程中参与较少，学生没有机会真正了解企业的设计、生产等实际问题，不能够对所学专业知识进行实践与深入学习。

3.对卓越人才培养的激励与评价措施有待进一步完善

长久以来形成的评价机制和政策导向，造成普通本科院校存在一定程度的“重科研、轻教学”倾向，因此，当前高校现行的激励机制与评价机制普遍侧重于科研，特别是在教师职称评定等方面主要考核科研项目和科研奖励的级别，以及论文发表的数量和层次等，缺乏有效的激励机制以鼓励教师更多的参与到卓越人才培养中来。

三、以“卓越计划”为核心的机械类本科生实践创新能力培养模式探索与构建

卓越人才培养要主动服务于地方经济发展战略的要求，主动服务于行业和企业的需求，为我国现代工业建设提供坚实的人才支撑。因此，作为机械类卓越人才培养的核心，本科生实践创新能力的培养要遵循“行业指导、校企合作、分类实施、形式多样”的原则，借鉴世界先进国家高等工程教育实践的成功经验，进一步改革现有人才的培养模式，创立高等院校与行业和企业联合培养卓越人才的新机制，以实际工程为背景，以工程技术为主线，着力提升学生的实践创新能力。

1.改革教学方法全面提高学生的实践创新能力

先进的教学内容与科学的教学方法是本科生实践创新能力培养的重要因素。在教学方法上，应建立以大学生为主体的教学过程，根据卓越人才实验班培养的实际，打破传统的“基础课—专业课—校企实习”三段式相互分割的教学模式，以“专业能力进阶”的培养模式对教学计划进行科学合理安排，并首先针对基础课教学工作进行改革。同时，采用项目教学法，运用启发式、互动式、研究式等多种教学方式，鼓励学生积极参与课程教学、科学研究以及课外科技活动等，变被动灌输式学习为主动探求式学习；积极开设具有“开放性、探索性、研究性”的实验课、课程设计以及校外工程实习等实践性课程，培养学生的自主创新精神，多维度、交错融合、螺旋式提升学生的实践创新能力。

2.构建多层次、全方位的综合性实践教育教学新体系

本科教育教学中实践环节对于培养学生的创新意识、思维和能力以及提高综合素质具有至关重要的积极作用。普通院校机械类本科生的实践创新能力培养必须要进一步加强和改进实践教学环节，构建实践教学新模式和新体系。

（1）整合校内资源，构建“平台+模块”的课程体系结构

校内环节的实践教学新体系可划分为基础实践、认识实践、综合实践和创新实践4大模块。通过整合与改革，天津科技大学机械工程学院机械基础实验教学中心于2013年1月被评为天津市普通高校实验教学示范中心（建设单位），对促进校内实践教学起到了很大的推动作用。不同模块针对不同知识背景、实验知识和操作能力的学生，分层次进行教学，采用实物实验、虚拟实验等多种实验手段进行实验教学，加强和改革实验课、课程设计、毕业设计等实践课程，此外还通过课外创新训练项目、学术讲座、科技竞赛等手段，进一步培养学生的综合专业素质和创新能力，从而增强就业竞争力。

（2）在教学模式上紧密依托行业，加强校企合作培养机制

校企合作是卓越工程师培养计划的重要环节，学院多年来与许多大中型企业建立了校外实践教学基地。并且针对卓越人才实验班与多家企业筹建联合实验室。前期的工作基础有利于高校和企业依据行业和企业标准，共同设计培养目标，制定培养方案，实施培养过程，构建多层次、多模块、柔性化的校企合作新模式，使培养的卓越人才具有极强的工程实践能力和创新能力。

通过基地建设，开展了全方位的科技创新活动，使教学改革得到更为充分的应用，将教师科研、学生课外科技竞赛所取得的成果适时适当地融入教学环节中来，在强化基础课教学和专业课教学的同时，增加科学研究理论和工程实际方法方面的相关课程；合理规划科技竞赛，鼓励学生积极参与各级各类科技竞赛活动，学生已连续两届获得大学生机械创新设计大赛全国二等奖、天津市一等奖等多项国家级、省部级竞赛奖项，多组学生获批大学生创新创业训练计划项目，并在项目检查中获得专家好评。

3.变革师资队伍，打造理论与实践并重的教学团队

师资队伍的理论水平和自身素质在学生实践创新能力的培养过程中起着十分重要的作用，因此，建设一支年龄结构合理、具有较新教育观念、较强工程实践能力和创新能力的专、兼职师资队伍是培养普通本科院校机械类卓越人才实践创新能力的关键。

（1）校内教师工程能力培养及教学团队建设

根据机械类卓越人才培养的教学特点，担任专业基础课程和专业课程教学工作的教师应具有丰富的工程实践经验，并且职称、学历、专业结构合理。师资队伍的建设既可以从兄弟院校引进一批具有工作经验的博士，也可以从相关科研院所和大型制造企业引进一批具有较高理论素养、实践经验丰富的工程技术人员。同时，要加强对学院现有青年教师的培养，要求40岁以下的教师参加教育部有关师资培训，参与企业3个月以上的生产实践活动等。在教学团队建设上，依据学院实际，围绕卓越人才实践创新能力培养，已建立《液压与气动》等一批8个课程组。课程组的建立将有力地保证机械类本科生实践创新能力培养的进一步深入与推广。

（2）企业兼职导师队伍建设

根据教学实际需要，从联合培养行业卓越人才的合作企业中聘请具有扎实理论基础和丰富工程实践经验，并长期从事生产一线实际工作的高级技术人员、管理人员充实到教师队伍中来，承担企业阶段的教学工作，并担任毕业设计指导教师，指导学生毕业设计环节的相关教学任务。为了保证教学理念和教学质量的延续性，学校要定期组织合作企业的兼职教师到校与校内教师进行深入交流，开展相关教学研讨，共同制定学生的培养目标、培养标准和培养方案，共同构建课程体系和教学内容，共同评价学生培养质量，双方建立联系和互信，取长补短、相互学习、共同提高。

四、结束语

在“卓越计划”的指导下，普通本科院校机械类本科生实践创新能力的培养要把社会需求作为导向，坚持“学生为本，能力为先，分层培养，因材施教”的教学理念，通过合理的培养定位，科学的平台构建，探索适应于卓越人才培养的实践教学体系。希望通过本研究与实践，能为卓越工程师培养的“探索—总结—完善—实施”过程提供一定的帮助。

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