機(jī)械工程類專業(yè)人才創(chuàng)新能力的培養(yǎng)策略

賈輝　陳蓉

課題：本研究得到2017年山東省青少年規(guī)劃課題：《機(jī)械工程類人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究》（編號(hào)：17AJY113）課題支持。

機(jī)械制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，其發(fā)展水平已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家綜合實(shí)力的主指標(biāo)之一。21世紀(jì)機(jī)械工程呈現(xiàn)高端化、系統(tǒng)化、人性化和可持續(xù)化的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)機(jī)械人才的知識(shí)、能力和素質(zhì)提出了新的要求。本文以深化對(duì)創(chuàng)新能力的認(rèn)識(shí)、探尋可行的途徑為目標(biāo)，系統(tǒng)開展提升機(jī)械工程類專業(yè)人才創(chuàng)新能力策略及路徑的研究。

一、創(chuàng)新導(dǎo)向的現(xiàn)代工程教育觀

創(chuàng)新能力是人才培養(yǎng)的本質(zhì)要求，應(yīng)該在準(zhǔn)確理解和把握創(chuàng)新要求的基礎(chǔ)上，加快樹立現(xiàn)代工程教育觀，為構(gòu)建科學(xué)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系提供理念支撐。

1.機(jī)械工程教育要回歸工程

我國當(dāng)前的工程教育與美國20世紀(jì)80年代的境遇極其相似，工程教育學(xué)術(shù)化傾向明顯，懂實(shí)踐、會(huì)創(chuàng)新的人才偏少，工程教育質(zhì)量面臨很大的挑戰(zhàn)。為此，必須繼續(xù)深入推進(jìn)機(jī)械工程教育“回歸工程”，將人才培養(yǎng)過程進(jìn)一步“工程化”“創(chuàng)新化”。創(chuàng)新與創(chuàng)造是工程師的責(zé)任和使命，創(chuàng)新能力是工程人才培養(yǎng)中必須堅(jiān)守和加強(qiáng)的一環(huán)。要以工程能力的培養(yǎng)為基礎(chǔ)，加強(qiáng)知識(shí)應(yīng)用能力、動(dòng)手操作能力和工程實(shí)際問題處理能力的訓(xùn)練；要以創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為核心，充分認(rèn)識(shí)創(chuàng)新能力養(yǎng)成的必要性和艱巨性，將其培養(yǎng)作為一項(xiàng)長期堅(jiān)持的目標(biāo)任務(wù)，以創(chuàng)新能力為抓手，促進(jìn)全面能力的生成。

2.機(jī)械工程教育要全程體現(xiàn)創(chuàng)新

創(chuàng)新本質(zhì)要求機(jī)械工程教育全程體現(xiàn)創(chuàng)新。一方面，創(chuàng)新能力要作為培養(yǎng)的終極目標(biāo)全面滲透到工程人才培養(yǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，在培養(yǎng)方案、課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、實(shí)踐教學(xué)、教學(xué)評(píng)價(jià)等方面充分體現(xiàn)對(duì)創(chuàng)新能力的要求，形成創(chuàng)新能力養(yǎng)成的合力，為創(chuàng)新能力訓(xùn)練提供良好的環(huán)境。另一方面，機(jī)械工程教育自身也需要?jiǎng)?chuàng)新，在創(chuàng)新能力培養(yǎng)方式的探索中，應(yīng)按照該專業(yè)的實(shí)際情況，積極借鑒國外先進(jìn)的理念和做法，盡快摸索出一套切實(shí)可行、富有特色的教育模式。

3.機(jī)械工程教育要培養(yǎng)全面的創(chuàng)新能力

人才培養(yǎng)規(guī)格要求全面把握創(chuàng)新能力，重視創(chuàng)新內(nèi)在的非智力因素的培養(yǎng)。必須轉(zhuǎn)變對(duì)創(chuàng)新能力的狹隘理解，對(duì)創(chuàng)新過程中的態(tài)度、意愿、動(dòng)機(jī)、興趣、價(jià)值觀以及更高層次的工程精神與創(chuàng)新意識(shí)予以更多關(guān)注。在課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的過程中，保護(hù)學(xué)生的創(chuàng)新熱情，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新靈感，訓(xùn)練學(xué)生多角度，發(fā)散式思考問題的習(xí)慣。

二、學(xué)一做一思一創(chuàng)的四層級(jí)培養(yǎng)架構(gòu)

基于構(gòu)成創(chuàng)新能力的要素，將其培養(yǎng)過程分為緊密聯(lián)系、環(huán)環(huán)相扣的四部分，通過“學(xué)一做一思一創(chuàng)”四個(gè)層級(jí)的培養(yǎng)方案，促進(jìn)創(chuàng)新能力的生成和強(qiáng)化。其中“學(xué)”注重的是完整機(jī)械工程知識(shí)體系的接受和領(lǐng)悟；“做”注重的是知識(shí)的應(yīng)用和能力的訓(xùn)練；“思”是對(duì)“學(xué)”和“做”的科學(xué)歸納和反思，是創(chuàng)新動(dòng)機(jī)的激發(fā)階段，也是創(chuàng)新思維的養(yǎng)成階段；“創(chuàng)”是將前三個(gè)階段的成果轉(zhuǎn)化成真實(shí)的創(chuàng)新能力的關(guān)鍵，是創(chuàng)新的行為習(xí)慣和行為模式的形成階段。同時(shí)，加強(qiáng)創(chuàng)新環(huán)境和創(chuàng)新文化建設(shè)，完善評(píng)價(jià)和監(jiān)控機(jī)制，逐步構(gòu)成完整的能力訓(xùn)練架構(gòu)。整個(gè)架構(gòu)以現(xiàn)代工程教育觀和CDIO教育理念為指導(dǎo)。

1.學(xué)：過程式教學(xué)改革

知識(shí)是創(chuàng)新的基礎(chǔ)，講授哪些知識(shí)，采用怎樣的編排才能形成堅(jiān)實(shí)的創(chuàng)新基礎(chǔ)，是課程體系改革重點(diǎn)關(guān)注的問題。一般將課程體系的編排方式分為層級(jí)式、過程式和模塊式，分別適用于理科、工科和人文社科。

工程教育改革的最大前提在于，現(xiàn)代工程師總是在領(lǐng)導(dǎo)和從事產(chǎn)品，過程和系統(tǒng)的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)作中的一個(gè)或多個(gè)環(huán)節(jié)?！盎貧w工程”的發(fā)展趨勢(shì)要求課程體系必須更加接近真實(shí)的工程過程，而工科廣泛沿用的層級(jí)式課程設(shè)置不利于綜合工程能力的形成。

根據(jù)教育理念的要求，加強(qiáng)過程式課程的設(shè)置和優(yōu)化，以機(jī)械產(chǎn)品的生命周期為主線加強(qiáng)課程的連貫性、系統(tǒng)性和實(shí)踐性，因此將機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的課程按模塊作如下調(diào)整：傳統(tǒng)的課程體系以“行”為單位自上而下編排，過程式的課程則以“列”為單位自左至右進(jìn)行，更貼近工程實(shí)際，有利于工程能力和創(chuàng)新能力的形成。

2.做：能力導(dǎo)向的實(shí)踐教學(xué)體系

實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量決定了工程人才的培養(yǎng)水平，通過“做”和“練”，知識(shí)才能得到鞏固和應(yīng)用，能力才得以提高。當(dāng)前，機(jī)械工程人才培養(yǎng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)問題頗多，實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)不足，管理混亂，實(shí)踐教學(xué)組織不科學(xué)，內(nèi)容陳舊，考評(píng)機(jī)制不完善，創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力無法通過工程實(shí)踐得到有效提升等，逐步成為制約工程師培養(yǎng)質(zhì)量的主要障礙。

為此，提出以工程能力和創(chuàng)新能力養(yǎng)成為目標(biāo)的實(shí)踐教學(xué)模式，深化工程實(shí)踐教學(xué)體系改革。為了促進(jìn)外企中工程實(shí)踐教育中心的工作，建議做好以下工作：成立專門的外企對(duì)接服務(wù)機(jī)構(gòu)，開展各層次，各類型的合作；與外企共同實(shí)施機(jī)械工程教育各教學(xué)環(huán)節(jié)和工程教育改革；組建國際化的企業(yè)導(dǎo)師隊(duì)伍，聘請(qǐng)優(yōu)秀的工程外教入校任教，服務(wù)更多學(xué)生；加強(qiáng)國際理解教育，鼓勵(lì)學(xué)生感受國外優(yōu)良的工程傳統(tǒng)和工程文化，同時(shí)展示我國工程人員的風(fēng)采；加強(qiáng)與其他共建高校（指同一外企與不同高校成立多個(gè)工程實(shí)踐教育中心的情況）的合作與交流。

3.思：創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造性方法的培育

創(chuàng)造性思維是創(chuàng)新能力的重要組成，是創(chuàng)新機(jī)械工程工程人才培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過“邊學(xué)邊做”“學(xué)中做”“做中學(xué)”等環(huán)節(jié)，學(xué)生的創(chuàng)新思維得到了一定訓(xùn)練，但是還缺乏專門創(chuàng)新思維和創(chuàng)新技法方面的指導(dǎo)。目前注重進(jìn)行該方面工作的高校不多，成果還不突出。根據(jù)卓越機(jī)械工程師的培養(yǎng)要求，應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)的創(chuàng)新思維包括逆向思維、批判性思維、超前思維、發(fā)散思維、靈感思維等，利用“一把舊牙刷的所有用途”“尋找一種溝通兩岸交通的最佳方式”“設(shè)計(jì)未來的剃須刀”以及一些創(chuàng)新案例，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望，傳授普遍意義的創(chuàng)新方法。

4.創(chuàng)：工程創(chuàng)新項(xiàng)目培養(yǎng)創(chuàng)新技能

學(xué)生參與科學(xué)研究和創(chuàng)新項(xiàng)目是提升知識(shí)的應(yīng)用能力、積累工程經(jīng)驗(yàn)的有效措施，同時(shí)豐富多彩的創(chuàng)新項(xiàng)目也是校園文化的體現(xiàn)，是創(chuàng)新能力提高的重要環(huán)節(jié)。除了上文提到的創(chuàng)新性試驗(yàn)，還包括了導(dǎo)師指導(dǎo)下自主完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)、研究準(zhǔn)備、項(xiàng)目實(shí)施、報(bào)告撰寫、成果交流等一系列活動(dòng)的創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目，各類型各層次創(chuàng)新競(jìng)賽活動(dòng)和類似美國高校的學(xué)生科研項(xiàng)目、社會(huì)創(chuàng)新實(shí)踐等等。

開展工程項(xiàng)目的過程中，一是要以增長知識(shí)、提升創(chuàng)新素質(zhì)為目標(biāo)，積極創(chuàng)新活動(dòng)形式和內(nèi)容，不求盲目擴(kuò)大規(guī)模，只求辦出特色，辦出水平；二是以活動(dòng)為載體，以團(tuán)隊(duì)合作為主要模式，體現(xiàn)不同學(xué)科、不同專業(yè)、不同層次的學(xué)生的交流與溝通，甚至嘗試向外校學(xué)生開放；三是讓學(xué)生參與活動(dòng)本身的計(jì)劃、組織、實(shí)施、管理和評(píng)估的全過程，在提升工程能力的同時(shí)培養(yǎng)人際溝通與表達(dá)能力；四是要提升學(xué)生參加創(chuàng)新活動(dòng)的積極性，針對(duì)積極性不高的內(nèi)在原因，加強(qiáng)競(jìng)賽重要性的宣傳和準(zhǔn)備方面的指導(dǎo)，將創(chuàng)新項(xiàng)目納入課程計(jì)劃并附加學(xué)分，對(duì)創(chuàng)新成果的嘉獎(jiǎng)方面加大力度；五是發(fā)揮好活動(dòng)的評(píng)價(jià)和激勵(lì)功能，不僅要積極總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，而且要做好成果的發(fā)表和后續(xù)轉(zhuǎn)化工作，有的甚至可以作為進(jìn)一步創(chuàng)業(yè)的基礎(chǔ)加以實(shí)施。