军校机械工程专业学位研究生创新与实践能力培养探索

2022-01-19 15:18王崴胡俊唐冬丽瞿珏邵思羽
高教学刊 2022年2期
关键词:专业硕士创新探索机械专业

王崴 胡俊 唐冬丽 瞿珏 邵思羽

摘  要:機械工程专业作为一门面向各领域应用的基础学科,在我国工业体系和国防建设过程中起到举足轻重的作用。深入推动军校机械工程专业向技术密集型、人工智能化方向发展的同时也要培养出与之相对应的创新实践能力更强的机械类人才。但是在大力培养机械专业硕士研究生的过程中也出现了一些亟需解决的问题,比如学生解决问题的逻辑思维能力欠缺、创新实践能力不够,教师授课方式有待进一步优化、对学生成果的科学评价体系需要更深层次探讨等问题。文章针对专业硕士研究生存在的各类问题首先从思想观念上进行教育,锻炼培养学生的科学思维能力并能主动发现和解决问题;根据专业特点制定校内外联合的创新实践能力培养机制;同时提升教师的教学能力和推动教学方式的多元化建设,将队伍建设也一并纳入学生能力培养的一系列措施当中,最后进一步优化考核要求,形成一套科学的、准确的、精细的更侧重学生创新实践能力培养的评价体系。通过将这几方面的创新实践举措运用到机械类专业硕士研究生人才培养过程中,经过几年的实践初步取得成效。

关键词:机械专业;专业硕士;实践培养;创新探索

中图分类号:G642       文献标志码:A          文章编号:2096-000X(2022)02-0038-05

Abstract: As a basic discipline applied to various fields, mechanical specialty plays an important role in the process of China's industrial system and national defense construction. In order to further promote the development of mechanical engineering specialty in military academies to technology intensive and artificial intelligence, we should also cultivate corresponding mechanical talents with stronger innovation and practical ability. However, in the process of vigorously training mechanical master students, there are also some problems to be solved, such as students' lack of logical thinking ability to solve problems, lack of innovation and practice ability, teachers' teaching methods need to be further optimized, and the scientific evaluation system of students' achievements needs to be further explored. In view of the various problems existing in professional master's degree students, this paper first carries out ideological education to train students' scientific thinking ability and to find and solve problems on their own initiative; according to the characteristics of their major, it formulates the cultivation mechanism of innovative and practical ability of internal and external cooperation; at the same time, it improves the teaching ability of teachers and the diversified construction of teaching methods, and brings the team building into the students. Finally, the assessment requirements are further optimized to form a set of scientific, accurate and fine evaluation system which focuses more on the cultivation of students' innovative and practical ability. Through the application of these innovative practice measures to the training process of mechanical master degree students, after several years of practice, preliminary results have been achieved.

Keywords: mechanical specialty; professional postgraduate; practice training; exploration of innovation

从1998年设立工程硕士专业类研究生以来,机械工程专业作为较早一批开展专业硕士研究生培养工作的学科,经过20年的发展,为我国经济发展和国防建设培育了大量的应用型人才[1]。在国家提出中国制造2025制造强国战略新形势的大背景下,立足于国家高等教育发展提出的对专业学位研究生的新要求,满足武器装备快速发展和技术水平不断提升对机械工程领域方向的高层次技术和指挥管理人才提出的新需求,重新对机械工程专业学位硕士研究生的创新与实践能力培养进行更加深入的探索与实践[2]。

一、高等教育及部队建设发展对机械工程专业学位研究生的能力需求

(一)高等教育发展对专业学位研究生培养的新要求

2018年,教育部为了进一步提升专业硕士研究生的培养质量,继续深化研究生培养模式的改革与创新,培育出具有更强工程应用和管理能力的高层次人才以满足国家新一轮经济建设发展的需要,出台了《关于制定工程类硕士专业学位研究生培养方案的指导意见》,文件明确提出:要全面贯彻党的教育方针,落实立德树人的根本任务,进一步突出“思想政治正确、社会责任合格、理论发放扎实、技术应用过硬”的工程类硕士专业学位研究生培养特色,培养出一批应用型、复合型的高层次工程技术和工程管理人才。

内容具体强调了工程类硕士要向具备高度社会责任感、良好的职业道德和创业精神,严谨务实的工作作风的目标培养,并能够在今后工作领域的某一方面里具有独立担负工程建设所需的各项能力;规定了工程类硕士不管是“全日制”还是“非全日制”都要有统一的质量标准,并对年限进行了更为详尽的规定;明确了在培养过程中要将课程学习与教学实践、学位论文三者并重的教学目标。课程体系要注重先进性、复合型、工程性和创新性,教学实践注重校内与企业实践联合培养并实行双导师制度,学位论文形式也可以采用多样化形式,重点突出工程实用性。

(二)军队建设发展对机械工程专业学位研究生的

能力要求

为了能够充分应对动荡频繁的世界格局,持续提升国防安全的防卫能力,确保我国经济能够持续平稳发展,军队建设发展不仅仅要紧跟时代步伐,大力推动军事装备新一轮的变革与保障,更要注重军队人才的培养和传承,形成具有我军特色、与建设世界一流军队相适应的军队教育体系。这也就对具备高层次应用型和管理才能的机械工程专业硕士研究生的能力提出了更高的要求,也显示出了更加深刻而又长远的意义。机械工程作为一门集力学、材料、机械、电子、控制、计算机、人工智能为一体的综合性、交叉性学科在机电系统设计验证、仿真优化、制造加工、检测诊断、维护维修等方面为我军武器装备的使用维护和保障提供着强有力的支撑[3]。这也就要求培养出的专业硕士研究生要能够时刻拥有坚定的理想信念,具备过硬的军事技能,在扎实掌握机械系统基础理论知识的同时,能够在更宽广的专业技能知识领域里与不同学科进行交叉互动。通过研究生阶段的培养最终能够成为一个具有较强的专业能力和职业素养,为提升装备的机动和执行能力、环境适应性、动力与驱动能力,自动化和智能化水平系统性能提升提供理论和技术支持;具备较强的创新与实践能力,能够针对机械装备使用过程中存在的各种隐患提前排查,对于出现的各类问题能够快速解决与恢复,在不同使用场景下能够因地制宜地将机械设备优化调试至最佳状态;毕业后能够快速适应部队在武器装备的研制、使用和保障方面所需的各个岗位要求,同时具备一定的从事科学研究或独立担负专门技术工作能力;具备成长为高层次参谋、指挥管理人才潜力的复合型人才。

二、机械工程专业学位研究生创新与实践能力培养中存在的问题

(一)重理论轻工程,实践能力较弱

机械工程专业硕士研究生教育相对于本科教育来说是一种更深层次的培养,对学生的能力也有着更高的要求。不仅仅要全面掌握所学机械专业涉及到的各门类基础知识,形成完整成熟的知识体系,更要在学习过程中能够主动发现问题,具有独立思考解决问题的能力,通过提升动手实践能力在毕业进入工作岗位后可以快速适应岗位、承担所在岗位的职责[4]。但是在开展实际专业硕士教学活动的过程中,更注重课程理论的讲解,在设定各种先验条件的基础上分情况开展细致分析和讨论,更加注重知识体系的系统性和全面性。然而在设计工程实践内容的时候,会选择性地将课程当中较为经典的教学内容作为实践重点,无法做到将课程所有内容涉及到的实践能力教学培养全覆盖,致使实践能力欠缺,与实际应用存在严重不对称问题;无法做到有针对性地进行实践能力培养,致使学生在硕士毕业后到部队任职时难以适应装备操作使用、维护维修等实践活动,适应周期更长;工程实践的形式也较为单一,多选择在校内实习基地开展实践教学活动,致使学生不能全面掌握机械专业前沿领域的应用情况,无法实时接触到最新的机械装备应用达到拓宽眼界的目的[5]。

(二)科学思维欠缺,创新能力不足

科学思维是人类经过一定阶段的学习与实践后形成的一套对自然界事物的初步感官认知、内在规律分析、最终结论给定有着客观的、科学的、严谨的、系统全面掌握的体系。正确的科学思维应该有着发散的思维想象力,崇尚对知识的探索和解决实际能力的追求;尊重客观事实的发展规律和验证问题的科学方法,以问题为导向懂得换位思考,以最有效的方式去解决问题;具有批判质疑精神,对于一切怀疑的命题都能够去进行探究和验证。注重科学思维的训练和应用就是为了能够将理论与实践结合起来迅速、准确、全方位地解决实际工程应用或者将来可能会遇到的各类问题。但是在开展实际教学和课题研究的过程当中,知识传播多选择灌输式的教学方式,科研实践知识积累多以导师引导和文献阅读为主,缺乏对于学生科学思维培养的重视和训练,对于每一个阶段的学习没能及时地进行总结和反思以此优化科学思维体系,致使学生解决工程装备时分析解决问题的能力较弱[6];在遇到装备项目应用过程出现问题的时候不会主动去根据实际操作来还原问题本质;很难发现实际应用过程中可能存在的隐患,正确防范可能风险的出现。最终使得学生实踐能力培养的质量提升速度不够快、创新能力不足。

(三)重校内轻校外,联合培养难落实

以往专业硕士研究生实践能力的培育多选择校内实习基地作为主要的实践地点,较少与部队或者企业进行更深层次的交流与合作。这就使得学生对于目前机械工程岗位实际需求不能有一个全面的调研和掌握。实际装备工程项目具体实施方式的差异性,不同武器装备机械性能及技术原理的多样性,以及在不同领域当中使用的侧重性都千差万别,门类细化的程度是学生在校内实践中无法涉及到的,不走进实际工程应用当中就很难真正地快速提升专业技能,对于目前机械工程领域方向相关岗位的主流需求和未来发展方向也不能有一个准确的把握。更让人感到紧迫的是,实践效果的好坏还直接影响着学生继续深入学习的积极性和提升个人创造力的迫切性,这是与专业硕士研究生的培养目标有偏差的。联合培养的目的是能够让学生接受多种教育形式的锻炼,加强沟通与交流,在丰富所学知识面增强实践能力的同时,最终能够成为一个复合型的工程应用和管理人才[5]。在实施过程中却存在着很多难以落实的问题,例如难以形成稳定长效的联合培养机制、多方院校或企业制定的联合培养方案不严密、学生联合培养质量评价体系不健全等,严重制约着联合培养工程的建设。

三、机械工程专业学位研究生创新与实践能力的培养与探索

为了有效解决在培养机械工程专业学位研究生的过程中经常遇到的实践能力较弱、无法快速解决实际应用中的问题,科学的思维体系不成熟、创新能力不足以及教学质量有待继续提升的问题,真正达到将各硕士研究生培养成为一个合格的复合型高级技术和管理人才的目的,分别从立足创新思维培养、深化改革教学方法、加强导师队伍建设、完善联合培养机制和注重评价体系建设五方面,进行创新与实践能力培养的探索。

(一)优化授课理念,加强创新思维培养

时代快速发展,以往的教学模式多以教师课堂发散式的讲授方式进行知识的讲解和传播,已经在实践教学过程中逐渐显露出多方面的缺陷,这就要求教师要与时俱进,在原有授课方式的基础上能够进行更深层次的改良甚至是变革,是每一个授课教师必须要思考的问题。

根据机械专业硕士研究生课程注重实践的特点,首先重新梳理知识系统,将每一章节的知识内容以树状图的形式进行总结和标注,以并联、串联或者串并联的方式按照时间、空间、操作先后或者由外到内的顺序将各章节之间的关系进行汇编形成一个有着清晰脉络的知识体系框架;继续挖掘各知识点的内部联系,对于同一知识点的不同方式进行总结对比,将实践满足条件与适用范围进行更加细致的区分和讲解,并与实际操作设备进行紧密结合使得学生能够“快、准、稳”地抓住问题的主要矛盾;其次针对机械设备三维立体的特点,在讲解过程中多使用动图、动画、模拟器、机械模型,甚至借助实物来演示机械构造与组成,尤其是对于更加注重实际工程应用的机械工程专业硕士研究生来说,如何真正地让枯燥乏味的理论原理、机械构造图活起来是非常有必要的;在实操过程中,如果能够亲自动手分析解决问题就决不在讲台上空讲。实践内容上会更注重应用现实中经常遇到的问题,注重培养学生主动发现问题并进行分析和论证的能力。

注重创新思维方法的培养,也是本次专业改革当中的一个重要关键点。

1. 打破传统思维模式的惯性,以问题为导向。在授课的时候经常会以机械应用过程中遇到的问题出发,每节课都会给出多个思考题以便发挥每个学生的主动学习能力,由提出问题来向解决问题去,并借助实验室机械设备来验证每一个答案,这也符合理论教学与实验教学同等重要的现代教育观。

2. 鼓励学生的想象力,让思考驰骋在课堂的每一个角落。想象力是一切创造的来源,只有让学生的每一个小的想法有一块可以扎根的土壤,才有可能长出幼苗成为参天大树。

3. 经常换位思考,加强师生理解。教师要走进学生当中,才能真正了解他们的需求是什么。同时要引导学生去理解课程安排的出发点是什么,问题解决的思路是什么,只有这样学生才能更加深刻地了解知识体系,也锻炼了他们研究和解决今后遇到问题的思维方式。

4. 逆向思考问题,锻炼创造能力。要经常引导学生在看待问题时不一定非要照搬过往经验和成熟的做法,要有一个时刻“找毛病”的习惯,能够主动发现工程项目中存在的隐患和不足,在发现问题的过程中不断提升自身能力真正达到学以致用的效果。

(二)改革教学方法,通过项目牵引教学

对于机械工程专业硕士研究生的培养要在教学方法上下足功夫,在进行课程设置的过程中始终坚持以实际应用为导向,以职业需求为目标,以综合素养和应用知识与能力的提高为核心,把专业能力的培养与进入部队后的任职岗位统一起来。课程教学目标侧重培养学生研究实际问题的意识和能力;教学内容更加强调了理论性与应用性的有机结合,突出案例分析和实践研究;教学过程重视团队学习、案例分析、现场研究、模拟训练等方法的使用;课程考核加大了研究报告、案例分析、想定作业等的考核比重。真正让课堂活起来,让学生们动起来,让大脑转起来,也符合以学生为主体的教育理念。

多项装备研制、生产、维修项目的推进,使得机械工程专业硕士研究生有着大量的装备研制课题和项目可供跟进和学习,充分发挥学科技术优势,丰富了技术实践机会,提高了教师和学生的工程设计、生产实践能力,同时也打造了一个供师生进行技术应用、工程实践的平台,强化了工程实践技能,提升解决工程实际问题的能力,真正做到了项目推进与学生培养结合的要求。

(三)强化导师队伍,实行双导师制培养

打造一支作风过硬、水平一流的教师队伍,全面落实校内教师与校外有关专家的双导师制度,是贯彻新形势下工程类硕士专业学位研究生培养的具体要求,充分发挥导师组的集体指导作用。

1. 严格把关导师的遴选。研究生指导教师首先要具备坚定的政治立场、正确的价值观念、拥护党和军队的政策方针,在潜移默化中能够使学生养成严谨的学风和良好的科学素质。其次要具备较高的学术水平,有较好的科研条件和充足的经费保障研究生正常开展科研工作。同时每年要对其学术水平、教学质量、科研项目等情况进行审定,另外要拥有良好的职业道德和学术操守,杜绝学术不端行为的出现。最后要具备一套系统、科学、完整的个人培养方案,能够指导学生进行科学研究,能够引导学生积极参加技术交流、为课题研究及发表科研成果创造条件,能够指导研究生完成学位论文开题、撰写、修改、答辩等相关工作,做到严格把好研究生在學期间发表的学术论文和毕业学位论文的质量关。

2. 专业型硕士导师的聘用。通过聘请校外高级技术职称专家、部队团以上领导作为校外导师,将眼界拓宽到校外,双脚有力地扎进实际需求当中。走出去以后才能看到在实际机械工程应用当中最常遇到的会是什么样的问题,学到校外专家团队是如何在工程实际应用中解决实际问题,想到今后工作可以朝着哪些方向去发展和创新,清楚在面向未来战争和实际需求时可以做些什么,实践成果可直接服务于所在单位。

3. 做好校内外联合培养的工作。校内外联合培养的导师在实践开始前期通常应做足准备工作,制定详细的实践内容、时间地点的安排以及成果验收要求等,真正使实践活动详实且有实际意义和效果,而不是走过场、搞形式。实践期间,指导教师应经常参与到实践活动中去,根据校外导师反馈的情况实时掌握每个学生的实践情况、阶段性成果以及个人遇到的问题,起到疏通引导的作用,而不是当“甩手掌柜”,任由其发展。

(四)强化实践能力,构建联合培养基地

实践是专业学位研究生培养中的重要环节。机械工程专业硕士研究生实践环节的主要目的是通过实习实践活动,提高专业素养及岗位能力,使学习更贴近实际应用,便于毕业后迅速与工作岗位对接。实践活动通常通过集中实践与分段实践相结合的方式进行,由校内导师与培养基地导师共同决定实践内容和地点。按照实践内容总结为以下三种实践形式。

1. 调研实践。机械专业学位研究生完成课程学习后,可由学校导师与培养基地导师一起结合学生学位论文选题的情况安排一次部队(企业)调研实践活动,目的是通过为期半个月的前期调研对机械工程专业目前在部队(企业)的基本职能、应用情况、发展瓶颈、未来需求等一系列问题有一个清晰准确的认识,同时也为论文撰写打下基础并能够在实践后形成个人思考。

2. 导师应用型课题研究实践。机械工程专业学位研究生通过参加校内导师应用型研究课题或校外导师的装备研发项目后,可以准确把握目前机械工程专业应用领域的研究内容或装备项目开发的发展方向。同时以此为牵引积极调动学员的主观能动性,发挥他们自身的创新能力,锻炼他们的问题思考与解决能力。另外,要求学员结合课题或者项目查询学习一定数量的国内外前沿性学术论文或者应用实例,定期汇报自己的学习成果。

3. 专业技能实践(军人军事实践)。机械工程专业学位研究生根据攻读领域的实际工作岗位,到实验室或相应实践基地开展工程技术(管理)的实际工作。学院常年与校内外的装备基地、作战部队以及地方的龙头企业、科研院所有着密切的合作关系,可根据学生特点选派到不同的实践基地进行实地跟踪学习,这也是因材施教教育理念的体现。

(五)强化评价体系,注重专业实践考核

机械工程专业学位研究生最终毕业时在满足获取最低毕业学分(无挂科)和论文质量等级评定为合格以上的条件下,获得机械工程专业硕士研究生毕业证和学位证。学分获取主要在课程学习和专业实践中完成,论文质量评定由校内外答辩专家给定。

1. 在课程学习中,以是否达到考核要求作为主要的评价依据并给与相应学分。课程设计过程中秉持着从“理论与实践并重”角度出发的原则,在教材选择、教师备课与授课、实地模拟等环节中注重理论讲解的趣味性,达到通俗易懂目的的同时,会更加注重实际动手操作能力的锻炼,以更加形象生动的形式指出实际使用过程中经常出现的机械故障种类和排查方法,在解决问题的过程中达到将理论知识与实际操作融会贯通的目的。

2. 在调研实践活动中,以调研报告的形式作为“调研实践”成果,调研报告内容的全面性、新颖性、前瞻性作为检验实践成果的依据;以论文、专利、学习成效的形式作为“导师应用型课题研究实践”的最终形成实践成果,学员的学习主动性、问题抓取的关键性以及解决问题思路的开拓性作为检验实践成果的依据;以文字报告和报告交流的形式作为“专业技能实践(军人军事实践)”的最终形成实践成果,以学员报告中应有实验数据的客观性、最终结论的准确性或者实践单位的最终实践评价作为检验实践成果的依据。

3. 学位论文质量的内容核定依据除了要有较强的系统性和创造性成果之外,更要注重论文的实用性和可操作性,能够体现实践成果。指导教师严格把控学位论文选题、中期考核、论文工作及答辩等各个环节,在学位论文选题审核、评阅答辩环节吸收部队(企业)相关领域专家参与,加强对论文应用水平的指导把关。学位论文选题应来源于部队和国防工业部门的现实问题,必须要有明确的职业背景和应用价值,以提高研究生的培养质量。

四、结束语

骐骥千里,非一日之功。通过不断的实践探索与创新,在加强导师队伍建设、注重学生科学思维培养、实施教学方法的改革与创新、打造更加健全的培养体系等方面上都取得了良好的效果。学术研究较为突出的学生发表了多篇高水平论文,在理论研究和实际应用中都有着积极的意义,充分展示了理论学习与项目课题结合方式的效果;实践动手能力较强的学生积极参加研究生电子设计竞赛,多人多次获得赛区级甚至是国家级奖项,充分展示了学生良好的拼搏精神和创新能力;多名学生获取了派往西安交通大学、上海交通大学等地方知名机械工程类专业高等学府联合培养的机会,调研学习,开拓学术视野,取众家之所长,训练全方位的科研能力,充分展示了联合培养机制的优势;部分学生毕业后进入相关领域的研究设计单位,从事重要的工程设计及应用开发工作,得到用人单位的一致好评。部分学生毕业后进入部队工作,勤于学习并且不断提高自身业务能力和综合素质,用自己扎实的专业知识和积极的工作态度出色完成了装备保障任务,获得了全连上下的认可,因表现突出多人多次荣立三等功,在各类比武中获得优异成绩。

通过对机械工程专业学位研究生创新与实践能力培养的探索,发现在研究生培养过程中有些问题还需进一步研究解决。课程内容安排仍然需要根据实际需求进行不间断地调整,实践能力培养仍需加强内容与形式的创新,科学思维培养工作仍需制定更加详细的实施方案,联合培养机制工作仍然需要更贴近社会需求和實战需要。未来工作中仍然需要在培养质量上继续提升,教育改革仍然需要继续推进,在不断变化的环境中寻求更深层次的探索和创新。

参考文献:

[1]王会良.机械工程专业硕士研究生创新教育改革与探索[J].科技与创新,2019(17):77-78.

[2]张莹婷.《中国制造2025》解读之:中国制造2025,我国制造强国建设的宏伟蓝图[J].工业炉,2020,42(6):16.

[3]徐婷,刘斌,储伟俊,等.合理构建军校机械专业课程体系的探讨[J].机械管理开发,2011(5):170-172.

[4]于贺春,张国庆,赵则祥,等.专业硕士培养质量评价体系的构建研究——以机械工程专业为例[J].中原工学院学报,2020,31(2):78-82.

[5]沙树静,林洁琼,李明.以立德树人为核心,对机械工程领域专业学位研究生培养模式的实践与探索[J].中国多媒体与网络教学学报(上旬刊),2019(12):127-128.

[6]余永维,杜柳青,朱革.机械工程专业硕士学位研究生核心课程案例建设教学改革[J].课程教育研究,2019(17):26.

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