新時代研究生工程實踐能力培養(yǎng)的思考與實踐

唐春森　戴欣　王智慧　孫躍

[摘 要] 研究生專業(yè)素養(yǎng)和工程實踐能力培養(yǎng)是研究生創(chuàng)新與綜合能力培養(yǎng)的兩大重要方面。作為研究生專業(yè)實踐能力的培養(yǎng)，最有效的途徑是鼓勵研究生積極主動參與產(chǎn)學研合作項目。通過闡述分析研究生專業(yè)素養(yǎng)和工程實踐的主要內(nèi)涵與需求，針對目前培養(yǎng)研究生工程實踐能力存在的問題，探索結(jié)合產(chǎn)學研科技合作項目培養(yǎng)研究生專業(yè)素養(yǎng)和工程實踐能力的新思路及具體做法。

[關(guān)鍵詞] 研究生培養(yǎng);工程實踐;能力培養(yǎng);產(chǎn)學研合作

[中圖分類號] G640 [文獻標識碼] A[文章編號] 1674-9324（2022）13-0165-04

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)濟社會發(fā)展、推進國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化方面具有重要作用。研究生教育肩負著高層次人才培養(yǎng)和創(chuàng)新創(chuàng)造的重要使命，是國家發(fā)展、社會進步的重要基石。研究生的創(chuàng)新能力與工程素養(yǎng)體現(xiàn)了研究生畢業(yè)之后服務(wù)國家經(jīng)濟社會發(fā)展的能力[1]。研究生專業(yè)素養(yǎng)和工程實踐能力培養(yǎng)是研究生創(chuàng)新與綜合能力的兩大重要方面，具有同等重要的地位[2]。

研究生所要培養(yǎng)的科學研究能力主要是科研活動中的創(chuàng)新能力、實踐能力、發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力。通過產(chǎn)學研科技項目的參與，能夠培養(yǎng)研究生的價值觀、自信心和意志力，在不同環(huán)境中的適應(yīng)能力、自我更新能力，以及具有將多種能力進行綜合運用的能力。

科學研究與工程實踐的緊密結(jié)合，能為科研成果的產(chǎn)業(yè)化提供堅實的基礎(chǔ)，使創(chuàng)造性活動更好地服務(wù)于社會，對于人才培養(yǎng)來說又可從社會需求中獲得進一步創(chuàng)新的靈感，從而使人才培養(yǎng)更適合社會需求。

一、研究生實踐能力要素及需求分析

研究生是新時代高層次工科人才，其專業(yè)素養(yǎng)和綜合能力主要力體現(xiàn)在以下幾個方面：具有寬廣而扎實的通識基礎(chǔ)、堅實的專業(yè)基礎(chǔ)、面向科技發(fā)展和社會需求的科技創(chuàng)新意識和研究能力、良好的工程素養(yǎng)和實踐能力。其中，工程素養(yǎng)和實踐能力是體現(xiàn)新時代研究生能力的重要特征，是現(xiàn)代研究生培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)[3]。

所謂工程素養(yǎng)和實踐能力（工程實踐能力）體現(xiàn)在以下幾個方面：熟悉行業(yè)背景與現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展趨勢與技術(shù)需求、工程實踐需求與基本技能、技術(shù)創(chuàng)新意識與踐行能力、實踐與創(chuàng)新過程的技術(shù)、團隊協(xié)作意識和能力等。而這些能力的培養(yǎng)，是工科研究生培養(yǎng)的重要內(nèi)容和環(huán)節(jié)。專業(yè)實踐能力是工程素養(yǎng)的基礎(chǔ)和主要體現(xiàn)。

工科研究生作為一類高層次、卓越工程師人才，其工程實踐能力要求不同于一般工程技術(shù)人員的實際經(jīng)驗?zāi)芰?，而主要體現(xiàn)為對本學科領(lǐng)域工程屬性與基本要素的認知能力、工程實踐思維與工作能力、工程需求的技術(shù)化凝練與研究能力、技術(shù)或理論成果轉(zhuǎn)化為工程應(yīng)用的技術(shù)創(chuàng)新能力、實踐過程的團隊技術(shù)協(xié)作能力等五個方面。

二、當前研究生工程教育存在的問題分析

經(jīng)過近20年的研究生教育和實踐教學探索，高校對于研究生實踐能力的培養(yǎng)做了大量的改革與探索，可以說研究生實踐教育已經(jīng)引起了大家的高度重視，并取得了很大的進步。隨著時代的發(fā)展特別是科學技術(shù)工程應(yīng)用的進步，對研究生工程素養(yǎng)與工程能力的本質(zhì)性和系統(tǒng)性認知也在不斷提高，但不難發(fā)現(xiàn)，距離新時代高層次工程人才的需求還差很遠。歸納這些差距和問題，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：所謂實踐能力培養(yǎng)大多停留在面向驗證性工程系統(tǒng)的設(shè)計、制作與工程實現(xiàn)的應(yīng)用技能培訓與工程操作能力的訓練，即所謂的動手能力訓練和培養(yǎng)。這種培養(yǎng)只是完成了研究生實作能力、工程基礎(chǔ)認知的技術(shù)人才的基本技能訓練，并且其能力主要體現(xiàn)為一種工程體驗，以及實踐技術(shù)碎片化知識集成。事實上，目前研究生的工程實踐能力主要還是解決了研究生的動手能力，而作為高層次工程人才所需的領(lǐng)域工程認知能力、技術(shù)創(chuàng)新能力、凝練與轉(zhuǎn)化能力，還缺乏系統(tǒng)性訓練和培養(yǎng)。

關(guān)于工程認知能力，是在具備專業(yè)知識與基本技能的基礎(chǔ)上，對本領(lǐng)域的工程性有大致的定性認識，尤其是通過一定的實驗實訓培養(yǎng)，初步建立本專業(yè)工程屬性及工程內(nèi)涵的認知。這方面的意識和能力培養(yǎng)絕不是僅靠參與一個具體項目來獲得的。這方面的缺失是目前培養(yǎng)研究生最大的難點。

工程實現(xiàn)能力指技術(shù)理論方案的工程實現(xiàn)，包括系統(tǒng)裝置的工程設(shè)計制作等。經(jīng)過20多年的專業(yè)學位研究生培養(yǎng)實踐，這部分已有大量的成果，是目前研究生實踐實訓做得最好的部分。但對于學碩型研究生，這方面的培養(yǎng)還是存在很大的差距。

關(guān)于工程創(chuàng)新能力，是指將最新研究成果和技術(shù)轉(zhuǎn)化為可用于實際需求的工程技術(shù)的能力，即通常所說的“理論轉(zhuǎn)化為實際”。工程的技術(shù)凝練與轉(zhuǎn)化能力，決定了面對工程需求和實際難題的實現(xiàn)目標和質(zhì)量，也就是常說的“舉一反三”的能力。

團隊協(xié)作能力是工程實踐能力中的一個重要內(nèi)容，大多數(shù)工程實踐過程的解決均依賴于多技術(shù)主體的協(xié)作與融合。理論和基礎(chǔ)技術(shù)的研究，往往可以是工作者個人的行為，但是工程問題的解決往往要依靠一個團隊甚至多個團隊協(xié)同工作來解決。因此，團隊協(xié)作精神成為工程實踐能力的一個重要的主觀因素和社會能力。

三、產(chǎn)學研合作科研項目屬性及對于實踐能力要素的分解

在高校，研究生構(gòu)成了科學研究和項目執(zhí)行的主體，是高?？茖W研究的主力軍，更是校企合作科研項目的主力軍。長期以來，這個“主力軍”定義只強調(diào)了研究生參加科研項目的貢獻問題，然而，高校研究生培養(yǎng)才是真正的目的，這恰恰又是我們在長期的研究生培養(yǎng)中比較忽視的核心。事實上，盡管現(xiàn)在大多認同參加科研項目能夠培養(yǎng)研究生的實踐能力，但對于培養(yǎng)的方式、內(nèi)容、過程及評價考核體系等，缺乏一個“頂層設(shè)計”，特別是研究生實踐環(huán)節(jié)的過程管理。

事實上，作為校企產(chǎn)學研合作科研項目，從立項到執(zhí)行再到結(jié)題評估，面對大量的實際工作內(nèi)容，這些內(nèi)容既包含基礎(chǔ)技術(shù)問題，又存在大量的工程問題。特別是校企合作開發(fā)項目的執(zhí)行過程，其各個環(huán)節(jié)連在一起，構(gòu)成一條完整的工作鏈條。研究生在其中的作用體現(xiàn)在項目立項（包括指標需求、功能需求分析等）、技術(shù)方案設(shè)計、系統(tǒng)裝置設(shè)計制作、特性及效果試驗分析、項目階段報告和總結(jié)報告等過程中。簡而言之，產(chǎn)學研項目對于研究生培養(yǎng)來說是真正的全方位、全過程參與。154D3C96-F375-48F7-83B4-31D97E952C5F

產(chǎn)學研項目的執(zhí)行全過程，除了研究生對于科學技術(shù)問題的思考與科研工作的個體行為，更重要的是這類具有工程屬性的項目，往往需要多人乃至多學科合作方能完成。同時，有的項目過程還涉及與企業(yè)技術(shù)人員的交流，因此，項目的執(zhí)行過程能夠充分訓練研究生的合作意識和社交能力。

對于產(chǎn)學研合作科技項目的實施過程，研究生進行全過程參與必定有助于培養(yǎng)其解決工程技術(shù)問題的能力、團隊協(xié)作能力和精神、技術(shù)轉(zhuǎn)化為工程方案的實際操作能力。項目立項過程的參與有助于培養(yǎng)研究生面對工程需求及工程問題的技術(shù)凝練與提升能力，以及面對工程目標的多技術(shù)集成和技術(shù)融合思考能力。項目執(zhí)行過程相關(guān)報告和材料的制作有助于技術(shù)協(xié)作，以及從微觀技術(shù)環(huán)節(jié)到宏觀整體進展的全局思維訓練。

四、產(chǎn)學研科研項目的研究生實踐能力培養(yǎng)模式探索

（一）產(chǎn)學研合作項目培養(yǎng)研究生的能力要素分析

產(chǎn)學研項目對于培養(yǎng)研究生綜合實踐能力的要素包括以下幾個方面。

1.基于工程需求分析的項目規(guī)劃能力。從工程應(yīng)用目標、系統(tǒng)裝置功能等實際需求，完成項目的技術(shù)需求分析并形成技術(shù)目標與技術(shù)需求指標體系的構(gòu)建。這一過程培養(yǎng)研究生根據(jù)工程需求提煉和明確技術(shù)要點及技術(shù)體系的能力，具體工作主要體現(xiàn)在項目的立項及立項報告制作的過程中。這一過程基本上是大學和研究生學習中幾乎接觸不到的內(nèi)容，而通常的研究生實踐實訓都缺少這一過程。

2.從技術(shù)目標與指標需求到核心技術(shù)主體及原理方案構(gòu)思的能力。根據(jù)擬定的技術(shù)目標和指標，構(gòu)造核心技術(shù)主體、原理方案與系統(tǒng)基本框架。這一環(huán)節(jié)，是研究生專業(yè)知識群的“集成”與“再現(xiàn)”，“集成”是面向技術(shù)目標的已學專業(yè)知識的有機融合，在這個過程中，可能會面臨新知識、新技術(shù)的學習?！霸佻F(xiàn)”實現(xiàn)技術(shù)目標與原理方案的初步架構(gòu)。其創(chuàng)新工作主要體現(xiàn)在項目立項時的方案制定和原理設(shè)計過程中。這也是培養(yǎng)研究生項目“全局思維能力”的關(guān)鍵過程。

3.從原理方案到實用工程系統(tǒng)方案的技術(shù)實踐與創(chuàng)新能力?；谠矸桨傅墓こ虒崿F(xiàn)的可行性論證與工程方案設(shè)計是工程項目最重要、也是項目能否成功的關(guān)鍵，包括實現(xiàn)方案的可行性論證及其客觀影響因素分析、運行品質(zhì)分析與優(yōu)化措施。這一能力作為研究生培養(yǎng)與本科生培養(yǎng)最大的區(qū)別所在，是現(xiàn)代和未來研究生能力培養(yǎng)內(nèi)容的重中之重。這是一個“從理論到實際”的過程。

4.設(shè)計方案到工程實現(xiàn)的實際操作能力。這一能力是基于實踐基礎(chǔ)的工程實現(xiàn)能力，這一能力主要體現(xiàn)了研究生的實際操作能力，其能力的提升就是要靠大量的實際制作、裝置調(diào)試、應(yīng)用試驗等。

（二）產(chǎn)學研科技項目中研究生的工作模式

讓研究生參與項目的立項、執(zhí)行、結(jié)題、評估的全過程，充分發(fā)揮學生的主觀能動性、自主工作、科技創(chuàng)新能力，以學生團隊工作的模式參與科研項目。我們發(fā)現(xiàn)，有些基礎(chǔ)好、能力強的學生本可以自由發(fā)揮，但往往由于教師的“不放心、不信任”而限制了學生的主觀能動性。我們的體會是“放心讓學生做事，充分相信學生科研積極性與科技能力，并及時給予鼓勵”，讓學生以科研主力軍的姿態(tài)參與項目從申報到階段結(jié)題的全過程。

在項目立項初期，根據(jù)項目的規(guī)模與難度組建項目研究生工作組。選拔基礎(chǔ)好、能力強并有一定組織能力的博士或者碩士研究生作為項目的負責人，由負責人組織研究生小組的全體成員研討項目的用戶需求、技術(shù)目標、技術(shù)方案以及可能面臨的問題。鼓勵學生大膽思考、積極討論，在教師指導(dǎo)下，形成立項報告，并進一步討論、完善和優(yōu)化報告內(nèi)容。在這個過程中，最忌諱的是由于教師的不放心、不信任而大包大攬，學生只是“幫手”“記錄”甚至是“搬運工”，變學生是科研助手為科研骨干。

在項目的執(zhí)行期，首先要在教師的指導(dǎo)下制訂項目的執(zhí)行計劃、考核時間節(jié)點及內(nèi)容。由組長負責，嚴格按照計劃執(zhí)行項目的有關(guān)研究與制作工作。在這個過程中，教師的關(guān)鍵作用是技術(shù)難點啟發(fā)式指導(dǎo)、進度把控、按節(jié)點驗收考核、經(jīng)費使用監(jiān)控等，具體事務(wù)由組長全權(quán)負責，包括項目的場地試驗、試驗過程管理、全系統(tǒng)終極調(diào)試、運行性能評估、與企業(yè)方的協(xié)調(diào)等，盡量鼓勵學生自主進行，教師主要任務(wù)是安全生產(chǎn)、項目目標等把關(guān)。

事實證明，對于這樣的項目科研過程，學生通過全程獨立進行，給學生創(chuàng)造了一種終身受益的科研項目與科技創(chuàng)新的全方位實戰(zhàn)經(jīng)驗，不光是培養(yǎng)了學生的工程實踐能力，更重要的是培養(yǎng)了學生敢擔當、勇作為、大格局的思維和行為能力。

（三）項目過程中高校導(dǎo)師與企業(yè)導(dǎo)師的作用

項目的初期及執(zhí)行過程中，時刻注意培養(yǎng)學生獨立、思辨、敏銳的認知和思維習慣，鼓勵學生大膽實踐、刻意創(chuàng)新，激發(fā)學生勇于面對犯錯誤，甚至失敗的勇氣，重要的是培養(yǎng)學生“成功時找差距、失敗時悟經(jīng)驗”的科研風險意識和精神。

被動參與項目，簡單服從項目內(nèi)容，這往往是學生參與科研項目被動性的體現(xiàn)。要鼓勵學生積極、大膽及創(chuàng)造性參與科研項目，特別要注意學生參與項目的打工意識，需要讓學生明白參與科研工作和打工執(zhí)行項目的本質(zhì)區(qū)別。面對既定項目方案，建議甚至鼓勵學生提出質(zhì)疑，允許學生試錯。只有這樣，學生才能夠通過參與科研項目而訓練創(chuàng)新意識、科研能力及不怕失敗的意志?？偠灾?，導(dǎo)師的作用不是簡單地告訴學生怎么做，重要的是指導(dǎo)、引導(dǎo)、排憂解難。這主要體現(xiàn)在：（1）幫助引導(dǎo)研究生分析認識項目的需求、目標及關(guān)鍵要素，啟發(fā)學生明確“要做什么，目的、目標是什么”。（2）項目技術(shù)方案的總體框架、模塊分割及相關(guān)關(guān)鍵指標與要素的把關(guān)，啟發(fā)學生思考什么為最好、效益最高。（3）啟發(fā)、引導(dǎo)、指導(dǎo)學生制訂項目的規(guī)劃與執(zhí)行流程、關(guān)鍵問題的基本解決思路等，把握項目的執(zhí)行進度和節(jié)點指標考核等。（4）面對項目執(zhí)行過程中有關(guān)技術(shù)難點及問題，指導(dǎo)教師重在引導(dǎo)學生主動思考解決方案，而不是直接回答“怎么辦”，明確要求學生在提出問題的同時提出解決問題的思路。

所謂實踐能力，是一種只有在實踐中獲得充分訓練的能力，絕不是從書本上和傳授式教學所能獲得的。需要改變幾個觀念：一是在科研活動中，變學生“科研助手”模式為真正的科研“主體模式”，最大限度調(diào)動學生的主觀能動性，塑造學生的自信自主的科研工作態(tài)度;二是讓學生在摸索中獲取實踐經(jīng)驗和能力，而不是以“傳授”方式教會學生的實踐能力;三是變直接回答學生的疑問為與學生探討問題的交流方式，真正做到科學面前師生平等。154D3C96-F375-48F7-83B4-31D97E952C5F

實踐證明，通過上述方式的培養(yǎng)，學生畢業(yè)時表現(xiàn)出非常強大的心理能力和行為能力，很強的獨立思考、勇于擔當、敢于實踐的綜合實踐能力。

參考文獻

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Reflections and Practice on the Cultivation of Engineering Practice Ability for Postgraduates in the New Era

TANG Chun-sen， DAI Xin， WANG Zhi-hui， SUN Yue

（College of Automation， Chongqing University， Chongqing 400044， China）

Abstract： The cultivation of postgraduates professional quality and engineering practice ability are two important aspects of the cultivation of postgraduates innovation and comprehensive ability. As the cultivation of postgraduates professional practice ability， the most effective way is to encourage postgraduates to actively participate in industry and university research cooperation projects. By expounding and analyzing the main connotation and needs of postgraduates professional quality and engineering practice， and aiming at the problems existing in cultivating postgraduates engineering practice ability at present， this paper explores new ideas and specific methods of cultivating postgraduates professional quality and engineering practice ability in combination with industry and university research， science and technology cooperation projects.

Key words： postgraduate training; engineering practice; ability training; industry-university-research cooperation

[收稿日期] 2021-09-24

[基金項目] 2020年度重慶大學研究生教育教學改革研究項目“專業(yè)學位研究生工程實踐能力培養(yǎng)存在的問題與校企聯(lián)合培養(yǎng)模式及機制創(chuàng)新”（CQUYJSXM2020015）

[作者簡介] 唐春森（1980—），男，重慶潼南人，博士，重慶大學自動化學院教授，主要從事無線電能傳輸技術(shù)及系統(tǒng)研究。154D3C96-F375-48F7-83B4-31D97E952C5F