培養(yǎng)機械制造類人才應理論與實踐想結(jié)合
“為什么我們的學校總是培養(yǎng)不出杰出人才？”這是著名的“錢學森之問”。它是關(guān)于中國教育事業(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該反思：我們的教育是否為具有創(chuàng)新意識或希望成為創(chuàng)新人才的莘莘學子們提供了“催生'獨立之精神、自由之思想'”的環(huán)境？是否能使學生們走出“應試”教育的陰影和“唯分數(shù)論”的實用主義思維模式？教育部在近期實施了“基礎(chǔ)學科拔尖學生培養(yǎng)試驗計劃”，目的就是培養(yǎng)在數(shù)學、物理、化學、生物、計算機等基礎(chǔ)學科的拔尖創(chuàng)新人才。機械工程學科是一門應用基礎(chǔ)學科，它和生產(chǎn)實際、國民經(jīng)濟發(fā)展有著更為密切和直接的聯(lián)系。如何借助機械設(shè)計與制造系列課程平臺，為在工程技術(shù)領(lǐng)域培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才提供一個適宜的生長環(huán)境，成為教學改革一個備受關(guān)注的問題。借助“機械設(shè)計與制造基礎(chǔ)系列課程”國家級教學團隊（建設(shè)項目）的支持，我們從2009年始，在機械設(shè)計與制造基礎(chǔ)系列課程內(nèi)，對拔尖人才培養(yǎng)模式進行了大膽的探索與實踐，獲得了有益的啟示。
一、拔尖人才培養(yǎng)平臺建設(shè)的指導思想和建設(shè)目標
CDIO工程教育模式是國際工程教育改革的最新成果。我們借鑒其以產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)的構(gòu)思、設(shè)計、實施、運行全生命周期為背景的教育理念，讓學生主動學習和實踐，以掌握課程之間的有機聯(lián)系，得到工程實踐能力的學習模式，以此來建設(shè)機械設(shè)計與制造基礎(chǔ)系列課程拔尖人才的培養(yǎng)平臺。但是，由于我國高校中機械設(shè)計與制造基礎(chǔ)系列課程內(nèi)容設(shè)置、教學計劃安排等，與國外相類似的專業(yè)中課程設(shè)置有很大的區(qū)別，盲目地照搬和效仿會造成一些沖突和矛盾。因此，在平臺建設(shè)之初，我們就在借鑒CDIO先進理念的前提下，結(jié)合現(xiàn)有課程體系的特點確定了以下基本指導思想：
1.與機械設(shè)計與制造基礎(chǔ)系列課程教學基本要求密切聯(lián)系，分階段制定訓練目標。例如，結(jié)合“機械制圖”課程培養(yǎng)創(chuàng)新思維的訓練與概念表達的教學目標，在項目訓練中通過介紹創(chuàng)新思維的基本技法和表達技法，使學生學會用不同的工程語言清楚地表達構(gòu)思的能力；在“機械原理”課程中，引導學生進行機構(gòu)設(shè)計方法或創(chuàng)新構(gòu)思的研究，撰寫研究報告，將創(chuàng)新構(gòu)思獲得的概念進行機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計和初步搭建（實物化或三維建模）；將機械設(shè)計與機械制造聯(lián)系起來，引導學生研究設(shè)計與制造的關(guān)系，培養(yǎng)自主學習能力。在創(chuàng)新構(gòu)思結(jié)構(gòu)化設(shè)計與制造工作中，提出有關(guān)問題，并在教師的引導下，掌握所需知識的獲取方法，并進行總結(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不斷強化的，不需要嚴格劃分。
2.以提高學習興趣為主，引導自主學習和研究、實踐，寓教于樂。
3.強調(diào)使學生在科學理論與科學方法指導下進行實踐。
4.訓練的軟硬件平臺具有與課程內(nèi)容的相關(guān)性，在使用上具有可擴展性和延續(xù)性。
通過構(gòu)建拔尖人才培養(yǎng)的平臺，結(jié)合機械基礎(chǔ)系列課程教學基本要求，使拔尖學生通過“項目訓練”深化課程學習內(nèi)容，了解工程問題的研究方法和基本思路，掌握創(chuàng)新設(shè)計、團隊協(xié)作等一些從事科學研究和工程項目開發(fā)的基本技能。
二、拔尖人才培養(yǎng)平臺建設(shè)的主要內(nèi)容
在上述指導思想下，我們緊密圍繞機械設(shè)計與制造基礎(chǔ)課程的基本要求，確定了拔尖人才培養(yǎng)平臺建設(shè)的基本內(nèi)容，即題目設(shè)計、教學軟硬件平臺建設(shè)、組織方式的研究、具體實施方法的研究、拔尖學生輔導教師團隊的組織（以保證工作的連續(xù)性）、學生綜合素質(zhì)的評價體系研究等。在題目設(shè)計方面，要以提高學習興趣為主，并引導學生自主學習，在研究和實踐中尋早樂趣；同時，題目要具有一定的工程背景、符合市場需要和先進性。教學軟硬件建設(shè)包括實施規(guī)劃、教學輔導內(nèi)容規(guī)劃和機構(gòu)搭接平臺與結(jié)構(gòu)制作平臺的建設(shè)等；在建設(shè)內(nèi)容中重點解決師資隊伍的組織形式和學生評價體系等問題。
目前，所建立的拔尖人才培養(yǎng)平臺的輔導教師分別由“機械制圖”、“機械原理”、“機械設(shè)計”及“制造工程基礎(chǔ)”四門課程具有豐富教學經(jīng)驗、多年來工作在教學一線的中青年教師及實驗技術(shù)人員擔任。根據(jù)他們對各門課程教學內(nèi)涵的理解以及工程實踐經(jīng)驗，使平臺建設(shè)的規(guī)劃和實施具有可操作性和針對性。以此為基礎(chǔ)，一方面為拔尖學生營造自主學習和研究的環(huán)境，另一方面考慮學生后續(xù)的發(fā)展需要，我們將拔尖人才培養(yǎng)的評價體系納入相應課程的評價體系中，最大限度地減少了優(yōu)秀學生由于參加訓練造成的課業(yè)負擔和后顧之憂。
三、拔尖人才培養(yǎng)平臺的運行模式和基本環(huán)節(jié)
拔尖人才培養(yǎng)平臺運行的基本模式是：以項目訓練為載體，力求將“機械制圖”、“機械原理”、“機械設(shè)計”、“制造基礎(chǔ)”四門課教學內(nèi)容相聯(lián)系，使學生分階段、有重點地開展研究型學習方法的訓練和實踐。
配合拔尖人才培養(yǎng)和貫徹因材施教的理念，平臺為少部分學有余力、有研究和實踐興趣的優(yōu)秀學生提供一個具有連續(xù)性和可持續(xù)發(fā)展、完善的研究型學習平臺。不強求學生個人從事研究項目的連續(xù)性，不強求學生個人從事研究項目的指定性，即拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的平臺自身是不斷完善和持續(xù)發(fā)展的，參加的學生是流動的。
在學生的選拔上，通過報告或書面簡歷的形式自愿報名；組織參加平臺建設(shè)的各門課程教師成立專家小組，對申請的學生進行篩選；入選項目的學生將針對項目訓練的內(nèi)容組織調(diào)研、方案論證等。在學生準備開題報告期間，老師有針對性地開展關(guān)于創(chuàng)新思維與技法、工程設(shè)計特點、CDIO工程教育理念等方面的輔導講座，使學生在科學方法的指導下進行設(shè)計實踐；進行具體方案設(shè)計與運動分析、結(jié)構(gòu)搭接與調(diào)試、結(jié)構(gòu)設(shè)計等，引導學生在掌握現(xiàn)有課程基本知識的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計需要加深和擴展學習內(nèi)容，教師在過程中進行答疑解惑；學生將自己的設(shè)計方案在機構(gòu)搭接平臺上實現(xiàn)，驗證和修正原有的設(shè)計，并針對存在的設(shè)計問題從設(shè)計師的專業(yè)角度進行分析；提交書面的設(shè)計報告和答辯，并進行現(xiàn)場比賽，最終檢驗設(shè)計成果。
四、拔尖人才培養(yǎng)的初步實踐與體會
拔尖人才培養(yǎng)平臺建設(shè)自2009年開始，深受學生的歡迎，報名十分踴躍。由于項目處于試驗階段，所以到目前為止只接受了10余名大三學生參加。目前，正在“機械設(shè)計”課程中進行結(jié)構(gòu)設(shè)計和制作的實施。通過前期的試驗，師生雙方都有很多的收獲。
1．拔尖人才培養(yǎng)平臺的建設(shè)為優(yōu)秀學生提供了新的學習模式。與以往開展的各類學生研究訓練計劃不同，拔尖人才培養(yǎng)平臺加強了對學生科學理論指導下的設(shè)計實踐的意識，使他們了解一個成功的設(shè)計是要建立在科學預測的基礎(chǔ)上的，而不是簡單地“制作”。因此在設(shè)計的過程中，學生注重發(fā)現(xiàn)問題、理解問題、解決問題，主動學習和尋求解決問題的方法，拓展了自身的知識范圍，提高了獲取知識、運用知識解決問題的能力。
2．拔尖人才培養(yǎng)平臺為學生自由發(fā)揮創(chuàng)造力提供了空間。在平臺的項目訓練題目設(shè)計中，為了最大限度地給學生提供創(chuàng)新空間，設(shè)計的約束條件盡可能少。在評價體系中也注意保護學生新的構(gòu)思和探索性的嘗試，不以成敗論英雄，注重過程的評價。
3．拔尖人才培養(yǎng)平臺的建設(shè)為教師改進教學方法提供了新思路。傳統(tǒng)的以教師為中心的教學模式，隨著近年來開展的研究型教學模式推廣已經(jīng)得到扭轉(zhuǎn)。但在實踐中，課程教學內(nèi)容的組織與教學的形式還沒有完全擺脫教師的主導地位。在拔尖人才培養(yǎng)平臺的建設(shè)實踐中我們體會到，在保證課程基本要求的基礎(chǔ)上，應該更多地與學生交流，按照需求選取課程內(nèi)容，并加強教師在學習上的引導作用，這對于培養(yǎng)學生的學習能力是非常重要和有益的。如果仍然按照知識傳授的理念進行課程內(nèi)容的組織，不注重學科中新知識的更新和學習，教師要實現(xiàn)研究型教學模式只能成為空談。
總之，拔尖人才培養(yǎng)平臺建設(shè)是一種新的嘗試，在實施過程中師生雙方付出的努力得到了回報。但是，我們也必須客觀地指出，要使平臺的建設(shè)可持續(xù)發(fā)展，并不斷提高水平，僅靠熱情是遠遠不夠的，我們需要更多機制上的改革與支持，如學生在評獎、推研等關(guān)系切身發(fā)展的評價機制中“唯分數(shù)論”的做法，嚴重影響了學生在實踐環(huán)節(jié)中的積極性。對于教師工作考核和晉升職稱中“唯論文”、“唯科研經(jīng)費”的評價機制，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“拔尖人才”培養(yǎng)萬眾矚目的時機下，能夠真正解決一些機制的問題，從根本上催生“獨立之精神、自由之思想”的高等教育環(huán)境。
