“問題-方法”二元驅(qū)動的機(jī)械類研究生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究

唐偉東　易曉冬　毛聰　陳耿彪　張明軍

摘 要：本研究以長沙理工大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)研究生為培養(yǎng)對象，從建立注重科研創(chuàng)新能力的研究生培養(yǎng)環(huán)節(jié)及考核、反饋機(jī)制入手，開展“問題-方法”二元驅(qū)動的研究生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究。旨在建立以問題-方法導(dǎo)向的課程教學(xué)體系為基礎(chǔ)，堅持將科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)貫穿整個培養(yǎng)環(huán)節(jié)，以科研創(chuàng)新能力考核及反饋為改進(jìn)依據(jù)的全閉環(huán)培養(yǎng)模式。主要研究內(nèi)容包括：（1）構(gòu)建“問題-方法”導(dǎo)向課程教學(xué)體系；（2）建立“問題-方法”驅(qū)動的科研訓(xùn)練與實踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)；（3）制定研究生科研創(chuàng)新能力考核評價機(jī)制；（4）建立“問題-方法”驅(qū)動式科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式反饋與改進(jìn)機(jī)制。旨在為機(jī)械類研究生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供新思路，為提高機(jī)械類研究生的培養(yǎng)質(zhì)量提供了新路徑。

關(guān)鍵詞：研究生培養(yǎng) 科研創(chuàng)新 問題-方法

Cultivation Research on the Innovation Ability of the “Problem-method” Dual-driven Mechanical Postgraduate

Tang Weidong，Yi Xiaodong，Mao Cong，Chen Gengbiao，Zhang Mingjun

Abstract：This study takes the graduate students majoring in mechanical engineering of Changsha University of Science and Technology as the training object， and starts from the establishment of postgraduate training links and assessment and feedback mechanisms that focus on scientific research and innovation ability， and carries out the research on the cultivation of postgraduate scientific research and innovation ability driven by the “problem-method” dual. It aims to establish a problem-method-oriented curriculum teaching system as the basis， adhere to the cultivation of scientific research and innovation ability throughout the entire training link， and take the assessment and feedback of scientific research and innovation ability as the basis for improvement. The main research contents include： （1） constructing a “problem-method” oriented course teaching system; （2） Establishing “problem-method”-driven scientific research training and practice training links; （3） Formulating an assessment and evaluation mechanism for postgraduate research and innovation ability; （4） Establishing a feedback and improvement mechanism for the “problem-method” driven scientific research and innovation ability training model. It aims to provide new ideas for the cultivation of scientific research and innovation ability of mechanical graduate students， and provide a new path for improving the training quality of mechanical graduate students.

Key words：postgraduate training， research innovation， problem-method

1 引言

我國已成為世界上的研究生教育大國。研究生人數(shù)的激增，導(dǎo)致以前的教學(xué)體系和制度難以適應(yīng)，研究生教育質(zhì)量不斷下滑，體現(xiàn)在研究生的批判性思維欠缺、問題意識匱乏[1]、科研素養(yǎng)不高、創(chuàng)新能力不足等方向，這些問題在省屬高校中尤為突出。然而，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展正處在攻堅關(guān)鍵時期，制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級迫在眉睫，社會和企業(yè)對創(chuàng)新型人才的需求日益增加。研究生是我國創(chuàng)新人才的主力軍，在研究生擴(kuò)招的整體環(huán)境下提升研究生的創(chuàng)新能力已成為研究生教育的重中之重，同時也是我國實現(xiàn)“創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略”和“人才強(qiáng)國戰(zhàn)略”的重要支撐[2，3]。

在2020年7月29日召開的全國研究生教育會議上，習(xí)近平總書記對研究生教育工作做出重要指示，“研究生教育在培養(yǎng)創(chuàng)新人才、提高創(chuàng)新能力、服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、推進(jìn)國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化方面具有重要作用?！崩羁藦?qiáng)總理批示指出，“深化研究生培養(yǎng)模式改革，進(jìn)一步優(yōu)化考試招生制度、學(xué)科課程設(shè)置，促進(jìn)科教融合和產(chǎn)教融合，加強(qiáng)國際合作，著力增強(qiáng)研究生實踐能力、創(chuàng)新能力，為建設(shè)社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國提供更堅實的人才支撐。

由此可見，從國家戰(zhàn)略層面和社會層面，對具有創(chuàng)新能力的研究生都有極大的需求。然而，研究生數(shù)量的增加對研究生培養(yǎng)質(zhì)量保證提出了極大的挑戰(zhàn)，其中研究生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)更是一直以來研究生培養(yǎng)中的弱點。特別是在省屬高校，由于受自身條件和外在因素的限制，研究生培養(yǎng)質(zhì)量問題顯得較為突出，一直制約和影響著我國研究生教育的健康發(fā)展，因此針對研究生科研創(chuàng)新能力，改革與創(chuàng)新研究生培養(yǎng)模式已成為亟待解決的問題。

基于此，本研究從建立注重科研創(chuàng)新能力的研究生培養(yǎng)環(huán)節(jié)及相應(yīng)的考核、反饋機(jī)制入手，開展“問題-方法”二元驅(qū)動的研究生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究。旨在建立以問題-方法導(dǎo)向的課程教學(xué)體系為基礎(chǔ)，堅持將科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)貫穿整個培養(yǎng)環(huán)節(jié)，以科研創(chuàng)新能力考核及反饋為改進(jìn)依據(jù)的全閉環(huán)培養(yǎng)模式。該項目的研究對豐富我省機(jī)械工程專業(yè)研究生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了新思路，為提高我省機(jī)械工程專業(yè)研究生的培養(yǎng)質(zhì)量提供了新思路，對助力我省“三高四新”戰(zhàn)略的實施具有重要實用價值。

2 機(jī)械工程專業(yè)研究生科研創(chuàng)新能力現(xiàn)狀

科研創(chuàng)新能力是研究生教育的核心培養(yǎng)目標(biāo)，在國際形勢多變，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)升級的時代背景下，加強(qiáng)研究生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)已是各高校研究生培養(yǎng)的重中之重。圍繞提高研究生科研創(chuàng)新能力，國內(nèi)外學(xué)者展開了一系列研究，主要包括以下幾類：一是“導(dǎo)師團(tuán)隊制”，通過相似學(xué)科背景或不同學(xué)科背景的導(dǎo)師組成一個團(tuán)隊，達(dá)到拓寬研究生知識背景的目標(biāo)[4-6]；二是“科研項目實踐制”，以科研項目為導(dǎo)向，增加研究生的科研實踐經(jīng)歷，在實踐中培養(yǎng)創(chuàng)新能力[7]；三是“交流合作制”，通過加強(qiáng)學(xué)術(shù)交流，以及與一流研究單位合作來拓寬研究生的學(xué)術(shù)視野，激發(fā)科研創(chuàng)新精神[8]。以上方法能一定程度提升研究生的科研創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。但是僅僅增加學(xué)生的知識，或豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)或研究經(jīng)歷，仍不足以培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力。創(chuàng)新是一種主動性很強(qiáng)的自發(fā)行為，單純進(jìn)行量的增加，無法達(dá)到質(zhì)變，當(dāng)前的研究生培養(yǎng)模式缺少一把將“量變”轉(zhuǎn)化為“質(zhì)變”的“鑰匙”，這把鑰匙就是對知識進(jìn)行提煉尋找科學(xué)問題，以及解決科學(xué)問題的方法與手段。在研究生培養(yǎng)環(huán)節(jié)中由于缺乏問題與方法導(dǎo)引，出現(xiàn)研究生在課程學(xué)習(xí)與科研實踐中主動性不強(qiáng)，參與度不高，思維與導(dǎo)師難以同步，創(chuàng)新意識低等問題，究其原因，主要有以下幾個方面：

（1）課程教學(xué)系統(tǒng)缺乏“問題-方法”導(dǎo)引，難以符合對具有科研創(chuàng)新能力研究生的培養(yǎng)需求。

有學(xué)者根據(jù)學(xué)生成長過程將能力按層次由低到高分為：接受知識的能力、自主獲取知識的能力、運用知識解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力四種層次，每一個低層次的能力的培養(yǎng)都為高一層次能力的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)[9]。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是最高層次的能力培養(yǎng)，只有在上述三個層次的能力都有相當(dāng)發(fā)展的基礎(chǔ)上，才能具有較強(qiáng)的創(chuàng)新能力。因此，在低年級研究生中通過課程教學(xué)拓寬其知識面變得尤為重要，但是在傳統(tǒng)課程教學(xué)中，課程體系沒有進(jìn)行科學(xué)設(shè)計，課程教學(xué)仍然以“老師講學(xué)生聽”為主，學(xué)生被動地接受知識，研究生的能力仍停留在第一個層次。在當(dāng)前的課程體系中，沒有考慮與科研項目結(jié)合，沒有做到以科研問題為導(dǎo)向，研究生在課程學(xué)習(xí)中目的性不強(qiáng)，難以做到自主獲取知識。在課程設(shè)置方面，對最新的研究方法或通用性方法論課程涉及不多，研究生難以形成較系統(tǒng)的科研思維方法。課程體系沒有對研究生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到夯實基礎(chǔ)的作用。

（2）科研訓(xùn)練與實踐環(huán)節(jié)沒有“問題”貫穿始終，難以針對性提升研究生的科研創(chuàng)新能力。

在研究生科研訓(xùn)練與實踐環(huán)節(jié)，一方面需要課題組提供硬件實驗條件和高水平的指導(dǎo)老師，另一方面研究生的主觀努力也相當(dāng)重要。很多研究生參與老師的課題研究，不會主動尋求在科研中所遇問題的解決辦法，久而久之研究生就形成了一種依賴性，從而扼殺了研究生的創(chuàng)新意識[10]。此外，部分研究生讀研的目的只是為了取得學(xué)位和畢業(yè)證書，對學(xué)術(shù)的追求不高，只愿意在導(dǎo)師的科研項目中僅從事輔助性工作，為了順利完成畢業(yè)論文很多問題研究寧愿避難就易，選擇前人研究過的課題，無法深入課題研究，更無法在科研項目中發(fā)揮主觀能動性和創(chuàng)造性，這使得研究生培養(yǎng)缺乏科學(xué)性和創(chuàng)新性。

提出問題并解決問題的能力是創(chuàng)新性人才的顯性特征。因此，在科研訓(xùn)練環(huán)節(jié)缺乏問題導(dǎo)向，導(dǎo)致研究生只能做跟隨性研究，對研究進(jìn)行小修小補(bǔ)，或只能做導(dǎo)師要求做的實驗，無法“異想天開”，大膽創(chuàng)新，成為制約研究生的科研創(chuàng)新能力瓶頸。

（3）研究生培養(yǎng)模式缺乏反饋與改進(jìn)機(jī)制。

目前研究生的考核主要以課程成績、論文寫作、科技創(chuàng)新競賽、社會實踐、實習(xí)和實驗、校外實踐等。對研究生在研究課題中的完成質(zhì)量及創(chuàng)新性沒有階段性考察和反饋，缺乏激勵學(xué)生創(chuàng)新能力的政策。在研究生培養(yǎng)模式方面，更加缺乏動態(tài)評價機(jī)制，還沒有做到以研究生為中心，以研究生的能力培養(yǎng)為目的，缺少培養(yǎng)質(zhì)量反饋和持續(xù)改進(jìn)機(jī)制，不利于研究生培養(yǎng)質(zhì)量的穩(wěn)定和持續(xù)提升。

3 “問題-方法”二元驅(qū)動的研究生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)措施

針對研究生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)中存在的問題，本研究提出“問題-方法”二元驅(qū)動的研究生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式。其基本思路是在“問題-方法”二元驅(qū)動理念指導(dǎo)下，以長沙理工大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)研究生為培養(yǎng)對象，以問題-方法導(dǎo)向的課程教學(xué)體系為基礎(chǔ)，堅持將科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)貫穿整個培養(yǎng)環(huán)節(jié)，以科研創(chuàng)新能力考核及反饋為改進(jìn)依據(jù)的全閉環(huán)培養(yǎng)模式。以“問題-方法”為驅(qū)動，全面調(diào)動研究生的科研積極性和主動性，激發(fā)研究生的科研創(chuàng)新意識，提升研究生的科研創(chuàng)新能力。主要培養(yǎng)措施有：

（1）構(gòu)建“問題-方法”導(dǎo)向的課程教學(xué)體系。

以擬解決科研項目中的共性問題為導(dǎo)向，定制針對性的課程教學(xué)體系，包含公共課、基礎(chǔ)理論課、專業(yè)課、方法論課程、前沿講座及文獻(xiàn)研討課；化共性問題為具體小問題，在每門課程實施過程中，都帶著問題去教與學(xué)；提高方法論課程比例，培養(yǎng)研究生科研創(chuàng)新方法與創(chuàng)新思維。

研究課程教學(xué)體系是由多門課程組成，多門課程之間不能是孤立的，而把各門課程聯(lián)系起來，需要一個總體的目標(biāo)，這個目標(biāo)就是解決科研項目中的共性問題?；谠搯栴}對能力和知識儲備的需求，設(shè)計成體系的教學(xué)課程。比如機(jī)械工程專業(yè)先進(jìn)制造方向的研究生需要針對特定材料提出新的加工方法或工藝，其共性問題一般是揭示加工機(jī)理，而解決這個問題需要有材料、制造、物理或化學(xué)、機(jī)械設(shè)計、流體力學(xué)等相關(guān)知識，同時需要數(shù)學(xué)、機(jī)械振動、信號處理、有限元方法等工具性質(zhì)的課程做支撐。因此，課程體系的設(shè)計應(yīng)圍繞共性問題綜合考慮上述課程邏輯與聯(lián)系。

（2）建立“問題-方法”二元驅(qū)動的科研訓(xùn)練與實踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)。

在科研訓(xùn)練及實踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)，注重對研究生提煉問題能力的培養(yǎng)，針對一個具體科研課題，引導(dǎo)學(xué)生主動提煉問題，并作為科研與實踐開始前的必備環(huán)節(jié)，激發(fā)研究生的自主創(chuàng)新思維；同時，對于提煉的問題能夠找到解決方法，培養(yǎng)研究生創(chuàng)新思維方法及分析問題、解決問題的能力；以“尋找問題-分析問題-解決問題”貫穿各培養(yǎng)環(huán)節(jié)始終。

從研究生進(jìn)入研究課題開始，導(dǎo)師一般會給研究生指定一個課題或研究方向，基于這個課題，研究生需要廣泛收集文獻(xiàn)資料，一方面了解該方向在國內(nèi)外的動態(tài)，另一方面找出在這個方向上目前仍存在的問題，從而形成科研突破口。這個過程既要研究生帶著問題去批判性思考，同時也需導(dǎo)師指點迷津。而在找到科研問題后，怎么解決它則需要提出創(chuàng)新性方法，這需要對已有研究和現(xiàn)有方法有深入的理解，從現(xiàn)有方法的缺陷中另辟蹊徑，才能實現(xiàn)方法突破?；谏鲜霏h(huán)節(jié)中的問題提出和方法創(chuàng)新可實現(xiàn)研究生科研創(chuàng)新能力的全面提升。

（3）制定研究生科研創(chuàng)新能力考核評價機(jī)制。

將各培養(yǎng)環(huán)節(jié)與獲取特定科研創(chuàng)新能力進(jìn)行掛鉤，提高研究生培養(yǎng)的目的性；在關(guān)鍵培養(yǎng)環(huán)節(jié)，對研究生特定領(lǐng)域的知識廣度、知識前沿性、分析解決問題的能力、提煉問題的能力、創(chuàng)新方法的掌握等方面進(jìn)行合理考核，并進(jìn)行達(dá)成度評價。

（4）建立“問題-方法”二元驅(qū)動式科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式反饋與改進(jìn)機(jī)制。

基于研究生科研創(chuàng)新能力的考核及評價，反饋給各培養(yǎng)環(huán)節(jié)，及時進(jìn)行各培養(yǎng)環(huán)節(jié)的合理性審查；建立基于閉環(huán)反饋的改進(jìn)機(jī)制，對培養(yǎng)模式進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)；改進(jìn)對象包括培養(yǎng)環(huán)節(jié)的設(shè)置及導(dǎo)師在培養(yǎng)過程中的責(zé)任與引導(dǎo)作用。

4 結(jié)語

針對目前機(jī)械工程專業(yè)研究生培養(yǎng)過程中，研究生課程教學(xué)體系創(chuàng)新引導(dǎo)性不強(qiáng)、研究生在科研訓(xùn)練與實踐環(huán)節(jié)自主創(chuàng)新意識不足、研究生科研創(chuàng)新能力考核評價機(jī)制不全、研究生培養(yǎng)模式反饋與改進(jìn)機(jī)制缺乏等問題，提出“問題-方法”二元驅(qū)動的機(jī)械專業(yè)研究生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究。建立以問題-方法導(dǎo)向的課程教學(xué)體系為基礎(chǔ)，堅持將科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)貫穿整個培養(yǎng)環(huán)節(jié)，以科研創(chuàng)新能力考核及反饋為改進(jìn)依據(jù)的全閉環(huán)培養(yǎng)模式。這對豐富機(jī)械工程專業(yè)研究生的培養(yǎng)模式，提高機(jī)械工程專業(yè)研究生的科研創(chuàng)新能力，助力我省“三高四新”戰(zhàn)略實施具有重要意義。

課題來源：

（1）長沙理工大學(xué)學(xué)位與研究生教學(xué)改革研究項目《問題-方法”二元驅(qū)動的研究生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究》編號： JG2021YB12；

（2）教育部高等教育司產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目《<工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)>示范課程建設(shè)》，編號：202102272002；

（3）湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項目《對標(biāo)“創(chuàng)新方法應(yīng)用能力等級規(guī)范”的大學(xué)生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)，編號：HNJG-2020-0268。

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