培養(yǎng)機(jī)械制造類人才應(yīng)理論與實(shí)踐想結(jié)合
“為什么我們的學(xué)?？偸桥囵B(yǎng)不出杰出人才？”這是著名的“錢學(xué)森之問(wèn)”。它是關(guān)于中國(guó)教育事業(yè)發(fā)展的一道艱深命題。作為從事高等教育的普通教師我們應(yīng)該反思：我們的教育是否為具有創(chuàng)新意識(shí)或希望成為創(chuàng)新人才的莘莘學(xué)子們提供了“催生'獨(dú)立之精神、自由之思想'”的環(huán)境？是否能使學(xué)生們走出“應(yīng)試”教育的陰影和“唯分?jǐn)?shù)論”的實(shí)用主義思維模式？教育部在近期實(shí)施了“基礎(chǔ)學(xué)科拔尖學(xué)生培養(yǎng)試驗(yàn)計(jì)劃”，目的就是培養(yǎng)在數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、計(jì)算機(jī)等基礎(chǔ)學(xué)科的拔尖創(chuàng)新人才。機(jī)械工程學(xué)科是一門應(yīng)用基礎(chǔ)學(xué)科，它和生產(chǎn)實(shí)際、國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著更為密切和直接的聯(lián)系。如何借助機(jī)械設(shè)計(jì)與制造系列課程平臺(tái)，為在工程技術(shù)領(lǐng)域培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才提供一個(gè)適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，成為教學(xué)改革一個(gè)備受關(guān)注的問(wèn)題。借助“機(jī)械設(shè)計(jì)與制造基礎(chǔ)系列課程”國(guó)家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)（建設(shè)項(xiàng)目）的支持，我們從2009年始，在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造基礎(chǔ)系列課程內(nèi)，對(duì)拔尖人才培養(yǎng)模式進(jìn)行了大膽的探索與實(shí)踐，獲得了有益的啟示。
一、拔尖人才培養(yǎng)平臺(tái)建設(shè)的指導(dǎo)思想和建設(shè)目標(biāo)
CDIO工程教育模式是國(guó)際工程教育改革的最新成果。我們借鑒其以產(chǎn)品、過(guò)程和系統(tǒng)的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行全生命周期為背景的教育理念，讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和實(shí)踐，以掌握課程之間的有機(jī)聯(lián)系，得到工程實(shí)踐能力的學(xué)習(xí)模式，以此來(lái)建設(shè)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造基礎(chǔ)系列課程拔尖人才的培養(yǎng)平臺(tái)。但是，由于我國(guó)高校中機(jī)械設(shè)計(jì)與制造基礎(chǔ)系列課程內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)計(jì)劃安排等，與國(guó)外相類似的專業(yè)中課程設(shè)置有很大的區(qū)別，盲目地照搬和效仿會(huì)造成一些沖突和矛盾。因此，在平臺(tái)建設(shè)之初，我們就在借鑒CDIO先進(jìn)理念的前提下，結(jié)合現(xiàn)有課程體系的特點(diǎn)確定了以下基本指導(dǎo)思想：
1.與機(jī)械設(shè)計(jì)與制造基礎(chǔ)系列課程教學(xué)基本要求密切聯(lián)系，分階段制定訓(xùn)練目標(biāo)。例如，結(jié)合“機(jī)械制圖”課程培養(yǎng)創(chuàng)新思維的訓(xùn)練與概念表達(dá)的教學(xué)目標(biāo)，在項(xiàng)目訓(xùn)練中通過(guò)介紹創(chuàng)新思維的基本技法和表達(dá)技法，使學(xué)生學(xué)會(huì)用不同的工程語(yǔ)言清楚地表達(dá)構(gòu)思的能力；在“機(jī)械原理”課程中，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法或創(chuàng)新構(gòu)思的研究，撰寫研究報(bào)告，將創(chuàng)新構(gòu)思獲得的概念進(jìn)行機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)和初步搭建（實(shí)物化或三維建模）；將機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造聯(lián)系起來(lái)，引導(dǎo)學(xué)生研究設(shè)計(jì)與制造的關(guān)系，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。在創(chuàng)新構(gòu)思結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)與制造工作中，提出有關(guān)問(wèn)題，并在教師的引導(dǎo)下，掌握所需知識(shí)的獲取方法，并進(jìn)行總結(jié)和歸納。以上各環(huán)節(jié)中，一些研究工作技法是需要循序漸進(jìn)不斷強(qiáng)化的，不需要嚴(yán)格劃分。
2.以提高學(xué)習(xí)興趣為主，引導(dǎo)自主學(xué)習(xí)和研究、實(shí)踐，寓教于樂(lè)。
3.強(qiáng)調(diào)使學(xué)生在科學(xué)理論與科學(xué)方法指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)踐。
4.訓(xùn)練的軟硬件平臺(tái)具有與課程內(nèi)容的相關(guān)性，在使用上具有可擴(kuò)展性和延續(xù)性。
通過(guò)構(gòu)建拔尖人才培養(yǎng)的平臺(tái)，結(jié)合機(jī)械基礎(chǔ)系列課程教學(xué)基本要求，使拔尖學(xué)生通過(guò)“項(xiàng)目訓(xùn)練”深化課程學(xué)習(xí)內(nèi)容，了解工程問(wèn)題的研究方法和基本思路，掌握創(chuàng)新設(shè)計(jì)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等一些從事科學(xué)研究和工程項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的基本技能。
二、拔尖人才培養(yǎng)平臺(tái)建設(shè)的主要內(nèi)容
在上述指導(dǎo)思想下，我們緊密圍繞機(jī)械設(shè)計(jì)與制造基礎(chǔ)課程的基本要求，確定了拔尖人才培養(yǎng)平臺(tái)建設(shè)的基本內(nèi)容，即題目設(shè)計(jì)、教學(xué)軟硬件平臺(tái)建設(shè)、組織方式的研究、具體實(shí)施方法的研究、拔尖學(xué)生輔導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)的組織（以保證工作的連續(xù)性）、學(xué)生綜合素質(zhì)的評(píng)價(jià)體系研究等。在題目設(shè)計(jì)方面，要以提高學(xué)習(xí)興趣為主，并引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，在研究和實(shí)踐中尋早樂(lè)趣；同時(shí)，題目要具有一定的工程背景、符合市場(chǎng)需要和先進(jìn)性。教學(xué)軟硬件建設(shè)包括實(shí)施規(guī)劃、教學(xué)輔導(dǎo)內(nèi)容規(guī)劃和機(jī)構(gòu)搭接平臺(tái)與結(jié)構(gòu)制作平臺(tái)的建設(shè)等；在建設(shè)內(nèi)容中重點(diǎn)解決師資隊(duì)伍的組織形式和學(xué)生評(píng)價(jià)體系等問(wèn)題。
目前，所建立的拔尖人才培養(yǎng)平臺(tái)的輔導(dǎo)教師分別由“機(jī)械制圖”、“機(jī)械原理”、“機(jī)械設(shè)計(jì)”及“制造工程基礎(chǔ)”四門課程具有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、多年來(lái)工作在教學(xué)一線的中青年教師及實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員擔(dān)任。根據(jù)他們對(duì)各門課程教學(xué)內(nèi)涵的理解以及工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，使平臺(tái)建設(shè)的規(guī)劃和實(shí)施具有可操作性和針對(duì)性。以此為基礎(chǔ)，一方面為拔尖學(xué)生營(yíng)造自主學(xué)習(xí)和研究的環(huán)境，另一方面考慮學(xué)生后續(xù)的發(fā)展需要，我們將拔尖人才培養(yǎng)的評(píng)價(jià)體系納入相應(yīng)課程的評(píng)價(jià)體系中，最大限度地減少了優(yōu)秀學(xué)生由于參加訓(xùn)練造成的課業(yè)負(fù)擔(dān)和后顧之憂。
三、拔尖人才培養(yǎng)平臺(tái)的運(yùn)行模式和基本環(huán)節(jié)
拔尖人才培養(yǎng)平臺(tái)運(yùn)行的基本模式是：以項(xiàng)目訓(xùn)練為載體，力求將“機(jī)械制圖”、“機(jī)械原理”、“機(jī)械設(shè)計(jì)”、“制造基礎(chǔ)”四門課教學(xué)內(nèi)容相聯(lián)系，使學(xué)生分階段、有重點(diǎn)地開(kāi)展研究型學(xué)習(xí)方法的訓(xùn)練和實(shí)踐。
配合拔尖人才培養(yǎng)和貫徹因材施教的理念，平臺(tái)為少部分學(xué)有余力、有研究和實(shí)踐興趣的優(yōu)秀學(xué)生提供一個(gè)具有連續(xù)性和可持續(xù)發(fā)展、完善的研究型學(xué)習(xí)平臺(tái)。不強(qiáng)求學(xué)生個(gè)人從事研究項(xiàng)目的連續(xù)性，不強(qiáng)求學(xué)生個(gè)人從事研究項(xiàng)目的指定性，即拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的平臺(tái)自身是不斷完善和持續(xù)發(fā)展的，參加的學(xué)生是流動(dòng)的。
在學(xué)生的選拔上，通過(guò)報(bào)告或書面簡(jiǎn)歷的形式自愿報(bào)名；組織參加平臺(tái)建設(shè)的各門課程教師成立專家小組，對(duì)申請(qǐng)的學(xué)生進(jìn)行篩選；入選項(xiàng)目的學(xué)生將針對(duì)項(xiàng)目訓(xùn)練的內(nèi)容組織調(diào)研、方案論證等。在學(xué)生準(zhǔn)備開(kāi)題報(bào)告期間，老師有針對(duì)性地開(kāi)展關(guān)于創(chuàng)新思維與技法、工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)、CDIO工程教育理念等方面的輔導(dǎo)講座，使學(xué)生在科學(xué)方法的指導(dǎo)下進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)踐；進(jìn)行具體方案設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)分析、結(jié)構(gòu)搭接與調(diào)試、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，引導(dǎo)學(xué)生在掌握現(xiàn)有課程基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計(jì)需要加深和擴(kuò)展學(xué)習(xí)內(nèi)容，教師在過(guò)程中進(jìn)行答疑解惑；學(xué)生將自己的設(shè)計(jì)方案在機(jī)構(gòu)搭接平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)，驗(yàn)證和修正原有的設(shè)計(jì)，并針對(duì)存在的設(shè)計(jì)問(wèn)題從設(shè)計(jì)師的專業(yè)角度進(jìn)行分析；提交書面的設(shè)計(jì)報(bào)告和答辯，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)比賽，最終檢驗(yàn)設(shè)計(jì)成果。
四、拔尖人才培養(yǎng)的初步實(shí)踐與體會(huì)
拔尖人才培養(yǎng)平臺(tái)建設(shè)自2009年開(kāi)始，深受學(xué)生的歡迎，報(bào)名十分踴躍。由于項(xiàng)目處于試驗(yàn)階段，所以到目前為止只接受了10余名大三學(xué)生參加。目前，正在“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程中進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制作的實(shí)施。通過(guò)前期的試驗(yàn)，師生雙方都有很多的收獲。
1．拔尖人才培養(yǎng)平臺(tái)的建設(shè)為優(yōu)秀學(xué)生提供了新的學(xué)習(xí)模式。與以往開(kāi)展的各類學(xué)生研究訓(xùn)練計(jì)劃不同，拔尖人才培養(yǎng)平臺(tái)加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生科學(xué)理論指導(dǎo)下的設(shè)計(jì)實(shí)踐的意識(shí)，使他們了解一個(gè)成功的設(shè)計(jì)是要建立在科學(xué)預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上的，而不是簡(jiǎn)單地“制作”。因此在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，學(xué)生注重發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、理解問(wèn)題、解決問(wèn)題，主動(dòng)學(xué)習(xí)和尋求解決問(wèn)題的方法，拓展了自身的知識(shí)范圍，提高了獲取知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。
2．拔尖人才培養(yǎng)平臺(tái)為學(xué)生自由發(fā)揮創(chuàng)造力提供了空間。在平臺(tái)的項(xiàng)目訓(xùn)練題目設(shè)計(jì)中，為了最大限度地給學(xué)生提供創(chuàng)新空間，設(shè)計(jì)的約束條件盡可能少。在評(píng)價(jià)體系中也注意保護(hù)學(xué)生新的構(gòu)思和探索性的嘗試，不以成敗論英雄，注重過(guò)程的評(píng)價(jià)。
3．拔尖人才培養(yǎng)平臺(tái)的建設(shè)為教師改進(jìn)教學(xué)方法提供了新思路。傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)模式，隨著近年來(lái)開(kāi)展的研究型教學(xué)模式推廣已經(jīng)得到扭轉(zhuǎn)。但在實(shí)踐中，課程教學(xué)內(nèi)容的組織與教學(xué)的形式還沒(méi)有完全擺脫教師的主導(dǎo)地位。在拔尖人才培養(yǎng)平臺(tái)的建設(shè)實(shí)踐中我們體會(huì)到，在保證課程基本要求的基礎(chǔ)上，應(yīng)該更多地與學(xué)生交流，按照需求選取課程內(nèi)容，并加強(qiáng)教師在學(xué)習(xí)上的引導(dǎo)作用，這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力是非常重要和有益的。如果仍然按照知識(shí)傳授的理念進(jìn)行課程內(nèi)容的組織，不注重學(xué)科中新知識(shí)的更新和學(xué)習(xí)，教師要實(shí)現(xiàn)研究型教學(xué)模式只能成為空談。
總之，拔尖人才培養(yǎng)平臺(tái)建設(shè)是一種新的嘗試，在實(shí)施過(guò)程中師生雙方付出的努力得到了回報(bào)。但是，我們也必須客觀地指出，要使平臺(tái)的建設(shè)可持續(xù)發(fā)展，并不斷提高水平，僅靠熱情是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，我們需要更多機(jī)制上的改革與支持，如學(xué)生在評(píng)獎(jiǎng)、推研等關(guān)系切身發(fā)展的評(píng)價(jià)機(jī)制中“唯分?jǐn)?shù)論”的做法，嚴(yán)重影響了學(xué)生在實(shí)踐環(huán)節(jié)中的積極性。對(duì)于教師工作考核和晉升職稱中“唯論文”、“唯科研經(jīng)費(fèi)”的評(píng)價(jià)機(jī)制，使很多在創(chuàng)新和拔尖人才培養(yǎng)方面有理念、有志向的教師裹足不前。因此，我們非常期待在目前對(duì)“拔尖人才”培養(yǎng)萬(wàn)眾矚目的時(shí)機(jī)下，能夠真正解決一些機(jī)制的問(wèn)題，從根本上催生“獨(dú)立之精神、自由之思想”的高等教育環(huán)境。
