基于力學(xué)本碩連讀實(shí)驗(yàn)班的創(chuàng)新人才培養(yǎng)研究與實(shí)踐①

張思進(jìn)

(湖南大學(xué)機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410082)

創(chuàng)新是人類興旺發(fā)達(dá)不歇的動(dòng)力，是中華民族復(fù)興的希望。創(chuàng)新來自教育，創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是近年來中國(guó)高等教育面臨的重大課題。湖南大學(xué)作為一所國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)的“985”和“211”工程高校，不僅要出科研成果，服務(wù)社會(huì)，更要培養(yǎng)具有創(chuàng)新潛質(zhì)的高素質(zhì)人才。如果說本科生的教育是通識(shí)基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)教育，那么研究生教育就是要注重創(chuàng)新能力的教育。培養(yǎng)研究生的自學(xué)能力、表達(dá)能力、提出專業(yè)問題能力就迫在眉睫。

一 力學(xué)本碩連讀實(shí)驗(yàn)班培養(yǎng)模式

力學(xué)本碩連讀實(shí)驗(yàn)班培養(yǎng)模式:在夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)的前提下，進(jìn)行廣泛的直接面向案例的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，采用4+2(4年本科和2年研究生)的培養(yǎng)模式，根據(jù)重基礎(chǔ)、重能力、重工程背景的原則進(jìn)行課程設(shè)置和制定培養(yǎng)計(jì)劃。各階段的課程設(shè)置和培養(yǎng)模式如下:

1.本科階段:一、二年級(jí)主要學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)和計(jì)算方法等課程，夯實(shí)數(shù)學(xué)和力學(xué)基礎(chǔ)。為保證高素質(zhì)人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，本碩班擬實(shí)行末位淘汰制以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，依據(jù)學(xué)生的階段學(xué)習(xí)成績(jī)有一定比例的轉(zhuǎn)出(轉(zhuǎn)出到工程力學(xué)普通班)和轉(zhuǎn)入(從所有相關(guān)專業(yè)選拔優(yōu)秀學(xué)生轉(zhuǎn)入)。學(xué)習(xí)成績(jī)優(yōu)秀的學(xué)生可以得到本校數(shù)十種獎(jiǎng)學(xué)金及助學(xué)貸款的資助，保證本班學(xué)生不因家庭經(jīng)濟(jì)條件的限制而影響正常學(xué)習(xí)。本科三、四年級(jí);則寬口徑地學(xué)習(xí)車輛、機(jī)械裝備和航空航天方向的專業(yè)基礎(chǔ)課程，并進(jìn)行各種面向?qū)嶋H工程項(xiàng)目的CAE分析實(shí)踐訓(xùn)練(以下簡(jiǎn)稱CAE實(shí)訓(xùn))和相應(yīng)的工程實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練。這些CAE實(shí)訓(xùn)課程都是完成過大量工程項(xiàng)目的優(yōu)秀教師在科研實(shí)踐中精心提煉出來的。

2.研究生兩年:直接參加導(dǎo)師正在承擔(dān)的各種科研項(xiàng)目，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，開始真刀真槍地基于CAE分析設(shè)計(jì)平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)一個(gè)個(gè)實(shí)際的工程科研項(xiàng)目進(jìn)行規(guī)劃、建模、計(jì)算、分析、優(yōu)化、調(diào)整、實(shí)測(cè)等工作，直到徹底解決問題并形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的科研成果。只有通過這種直接面向?qū)嶋H工程項(xiàng)目的CAE實(shí)訓(xùn)，才能使同學(xué)們?cè)谇猩砀惺艿氖『统晒Φ哪ゾ氈?，不斷提高和真正擁有?qiáng)大的依托各種計(jì)算機(jī)仿真平臺(tái)進(jìn)行CAE研發(fā)創(chuàng)新能力和實(shí)驗(yàn)分析能力，并在了解本專業(yè)學(xué)科的前沿發(fā)展趨勢(shì)的同時(shí)積累項(xiàng)目管理的能力。

二 力學(xué)本碩連讀實(shí)驗(yàn)班教學(xué)內(nèi)容與課程體系

培養(yǎng)方案是人才培養(yǎng)理念的第一載體，指導(dǎo)性教學(xué)計(jì)劃是培養(yǎng)理念的具體實(shí)施。與通識(shí)教育基礎(chǔ)上的寬口徑專業(yè)教育的培養(yǎng)模式相適應(yīng)，本科培養(yǎng)方案不僅要向?qū)W生提供合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)過程，而且要提供個(gè)性化的培養(yǎng)空間，在課程設(shè)置的總體上，建立適應(yīng)研究型教學(xué)、有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)的本科教學(xué)框架與課程平臺(tái)。具體做法為:強(qiáng)化本科階段的通識(shí)別基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)教育，將本科階段的專業(yè)課程與研究生階段的學(xué)位課程統(tǒng)一規(guī)劃、合理安排;將本科階段的畢業(yè)論文內(nèi)容和研究生階段的學(xué)位論文相貫通，通盤考慮;并將本科階段實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)與研究生實(shí)踐教育相結(jié)合。本碩連讀班基本實(shí)施基于問題、基于項(xiàng)目為主的研究型教學(xué)模式，作為學(xué)校教學(xué)改革的試驗(yàn)區(qū)，對(duì)人才培養(yǎng)模式、課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)管理、師生教學(xué)考核與評(píng)價(jià)等進(jìn)行全方位、先進(jìn)性的改革探索與實(shí)踐，旨在為國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科的博士研究生層次的教育輸送優(yōu)秀的后備生源，以培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才。

創(chuàng)新型人才的成長(zhǎng)是一個(gè)綜合培養(yǎng)的過程，教育是這個(gè)過程的源頭和整個(gè)過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)需要?jiǎng)?chuàng)新的教學(xué)和創(chuàng)新的自主學(xué)習(xí)。所以我們針對(duì)本碩連讀教改實(shí)驗(yàn)班的特點(diǎn)，創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容和課程體系，并且采取導(dǎo)師指導(dǎo)，學(xué)生自主選課的形式，形成適合每個(gè)學(xué)生自己的個(gè)性化的課程學(xué)習(xí)計(jì)劃。

通過開設(shè)雙語課程、研討性課程、請(qǐng)高水平教授講座，以提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，同時(shí)讓學(xué)生更好地了解、學(xué)習(xí)國(guó)際上目前最新的動(dòng)態(tài)和知識(shí)，擴(kuò)大學(xué)生的國(guó)際視野。并且打通本科生和研究生的課程體系，學(xué)生在專業(yè)教育階段，可以在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，修讀部分研究生課程，并且可以參與導(dǎo)師的研究課題。

三 教學(xué)方法與教學(xué)手段

以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，嘗試啟發(fā)式、討論式、參與式等多元化教學(xué)形式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，使課堂教學(xué)由原來的知識(shí)傳輸方式變成知識(shí)傳輸與研究探索相結(jié)合的教學(xué)模式。

參與式教學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性。提倡學(xué)生帶著問題組成小組共同研究學(xué)習(xí)。如為培養(yǎng)學(xué)生文獻(xiàn)檢索、精煉歸納、拓展思路、解決問題的能力，通過“大班授課，小班討論”的教學(xué)模式，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神，使學(xué)生在互相討論中激發(fā)出思想火花，讓學(xué)生們互相提示、互相啟發(fā)、互相研究，潛能得到了充分發(fā)揮。

對(duì)比式教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生思考。教師在課堂講授中引導(dǎo)學(xué)生利用對(duì)比方法，將有關(guān)知識(shí)進(jìn)行橫向或縱向的比較，有助于學(xué)生系統(tǒng)的掌握科學(xué)知識(shí)，降低學(xué)習(xí)難度。重要的是通過這種教學(xué)方式可以促進(jìn)學(xué)生積極思考，激勵(lì)學(xué)生發(fā)揮學(xué)習(xí)主體的作用，同時(shí)也改變了教師在課堂上唱“獨(dú)角戲”的弊端。

問題式教學(xué)，激活學(xué)生思維。改變傳統(tǒng)的老師“一言堂”課堂教學(xué)方式，課程教學(xué)之前，由教師提出能夠涵蓋課堂教學(xué)若干個(gè)知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí)，并給出一定的時(shí)間讓學(xué)生思考，查閱相關(guān)的資料。如果有的學(xué)生找不到解決問題的思路，就給他們一點(diǎn)提示。通過啟發(fā)引導(dǎo)，讓學(xué)生挖掘每個(gè)問題所涵蓋的知識(shí)點(diǎn)，而后舉辦問題討論課，以學(xué)生為主體通過問題的解決而掌握相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，這樣不但幫助學(xué)生用發(fā)散思維思考問題、解決問題，還活躍了課堂氣氛，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，同時(shí)也開發(fā)了他們創(chuàng)新思維的能力。

實(shí)行雙語教學(xué)，培養(yǎng)國(guó)際化人才。雙語教學(xué)的優(yōu)勢(shì)在于:通過采用國(guó)際上最新的原版教材，使學(xué)生接觸和感受最新的學(xué)科知識(shí)體系，擴(kuò)大他們的國(guó)際視野，通過采用雙語教學(xué)，加深學(xué)生對(duì)英語學(xué)習(xí)的興趣，提高他們外文的掌握和應(yīng)用能力。雙語教學(xué)關(guān)鍵是度的把握，即在講授、板書過程中采用多大外文比例進(jìn)行教授方可收到最佳的教學(xué)效果。我們的經(jīng)驗(yàn)是因課程的性質(zhì)，難易程度以及學(xué)生的英語水平與能力不同而不同，例如先采用英語板書，中文講解，再過渡到英語板書，半英半中文講解，最后采用全英文板書式和教學(xué)的方式進(jìn)行雙語教學(xué)。這種循序漸進(jìn)，逐步加大外文表達(dá)比例的教學(xué)方式收到了很好的教學(xué)效果。

四 教師資源配制研究

培養(yǎng)基礎(chǔ):學(xué)科基礎(chǔ)扎實(shí)、師資力量雄厚、大量在研的國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和國(guó)家工程研究中心共同形成了堅(jiān)實(shí)的培養(yǎng)基礎(chǔ)。

(1)學(xué)科基礎(chǔ)扎實(shí):湖南大學(xué)機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院擁有包括力學(xué)和機(jī)械工程一級(jí)學(xué)科碩士和博士學(xué)位授予點(diǎn)，以及固體力學(xué)、工程力學(xué)、流體力學(xué)、力學(xué)基礎(chǔ)與一般力學(xué)、機(jī)械制造及其自動(dòng)化、車輛工程、機(jī)械設(shè)計(jì)及理論、機(jī)械電子工程8個(gè)二級(jí)學(xué)科碩士和博士學(xué)位授予點(diǎn)。工程力學(xué)與車輛工程專業(yè)為省高等學(xué)校重點(diǎn)專業(yè)，工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)室是國(guó)家教育部先進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。

(2)師資力量雄厚:湖南大學(xué)機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院現(xiàn)有師資包括中國(guó)工程院院士2名，國(guó)家“千人計(jì)劃”特聘教授1名，教育部長(zhǎng)江學(xué)者3名，國(guó)家杰出青年基金獲得者3名，湖南省“芙蓉學(xué)者”特聘教授2名以及40名博士生導(dǎo)師和65名教授，皆擁有大量工程項(xiàng)目科研經(jīng)驗(yàn)，師資力量雄厚，教學(xué)水平一流。

(3)大量在研的國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目:湖南大學(xué)機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院是國(guó)家985項(xiàng)目重點(diǎn)建設(shè)單位，學(xué)院擁有國(guó)家973項(xiàng)目、國(guó)家863項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金重大重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家杰出青年基金項(xiàng)目和大量的國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目;此外，還與國(guó)家各個(gè)部委和各大中型企業(yè)有大量的科技研發(fā)和創(chuàng)新項(xiàng)目，眾多的科研項(xiàng)目和充足的科研經(jīng)費(fèi)為研究生培養(yǎng)創(chuàng)造了良好的軟、硬件條件。

(3)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和國(guó)家工程研究中心:學(xué)院還擁有的國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和國(guó)家磨削工程研究中心以及涉及各個(gè)研究領(lǐng)域的研究所。由于實(shí)驗(yàn)測(cè)試是科研和產(chǎn)品開發(fā)的一個(gè)不可缺少的重要環(huán)節(jié)，學(xué)院所擁有的這些國(guó)家級(jí)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)將為提高本碩班同學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)試和分析能力的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

到目前為止，力學(xué)本碩連讀實(shí)驗(yàn)班連招生三屆，到2015年才有本科畢業(yè)生，為建設(shè)一個(gè)有利于學(xué)生實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)、盡早參與研究工作、學(xué)習(xí)和研究并進(jìn)的教學(xué)框架，學(xué)院制定了專門的《力學(xué)本碩連讀實(shí)驗(yàn)班管理辦法》及實(shí)驗(yàn)班專門的培養(yǎng)方案。人才的培養(yǎng)是一個(gè)長(zhǎng)期過程，我們將在現(xiàn)有的制度和基礎(chǔ)上進(jìn)一步努力培養(yǎng)創(chuàng)新型理工精英人才。