基于大学生科技创新能力的现场工程师人才培养方案研究

摘 要： “卓越工程师教育培养计划”是我国高等教育发展和改革的新方向，旨在培养优秀的现场工程技术人才。文章通过分析我国大学生创新能力培养及实践教学的现状，基于高等工程教育对卓越现场工程师培养面临的不足，从实践创新平台硬件建设、运行机制、教师指导模式等方面探讨了现场工程师人才培养改革思路。依托现场工程师培养目标，进行高校机械工程类专业人才培养方案改革与研究，构建培养机械工程专业学生工程实践能力与创新设计能力的建设性方案。

关键词：现场工程师；科技创新能力；培养方案

中图分类号：C961 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2018）10-0027-03

Abstract： The "Excellent Engineer Education and Training Program" is a new direction for the development and reform of higher education in China. It aims to cultivate excellent field engineers and technicians. Based on the analysis of the current situation of cultivation of college students" innovative ability and practice teaching in our country， this paper discussed the problems in the field of engineering personnel training reform from the aspects of hardware construction， operation mechanism and teacher"s guidance mode of the field engineer training based on the advanced engineering education. Relying on the training objectives of field engineers， the paper reformed and researched on the talent training programme of the mechanical engineering professionals， establishing an ability training program of mechanical engineering students in engineering practice and innovative design.

Keywords： field engineer； scientific and technological innovation ability； training program

引言

提高大學生创新精神和创新能力是当今时代的要求，也是提高大学生素质的关键和难点。这是中国高等教育的弱点，也是对高等教育的严峻挑战。因此，怎样培养大学生的创新能力，是建设创新型国家对我国高等教育提出的新要求之一。高校作为高等教育的主力军，大学的创新创业能力是“市场品质与品牌”的核心要素，是社会关注的焦点， 也是深化高等教育改革和提高高校办学质量的热点和难点[1]。

然而由于传统教育体制的对高等教育的影响，高校教育注重理论教学，对学生实践动手能力的锻炼，培养出的学生与社会要求还需要进一步加强。创新教育的基础是实践。 在教学过程中，我们应该有机地渗透创新教育，必须重视实践教学环节，培养大学生的创新能力，建立良好的大学生实践平台，让他们在更多的动手实践过程中发现问题，从而参与到科技创新活动中去。

“卓越工程师培养计划”是实施“国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）”和“国家中长期人才计划” 发展规划（2010-2020年），该项目旨在培养一大批具有创新能力和适应经济社会发展需要的高素质工程技术人才。该方案涵盖三个层次：本科生，研究生和博士生，培养现场工程师，设计开发工程师和研究工程师和其他类型的工程师后备人才[2-3]。

“卓越工程师计划”注重强化培养大学生的工程实践能力与创新能力。因此现场工程师的提出具有广阔的应用研究基础，并且符合国家相关工程技术人才培养的战略。

一、现状分析

（一）我国大学生创新能力的现状

“现场工程师”要求学生既要具有较强的创新能力，还要具备足够的解决实际问题的能力，也就是具有现场解决问题的实践能力。为实现这一目标，必须解决目前大学生科技创新教学活动中存在的一些问题。

1. 目的不明确，创新意识不强

由于缺乏必要的创新启蒙教育与传统文化的影响，以及缺乏适当的启发和指导，导致大学生主动性弱，创新意识淡薄。教育部制定了质量工程和一系列深化高等教育教学改革与发展的文件，其目的是充分调动高校师生创新创业热情，造就一大批社会急需的创新型人才。

2. 大学生参与科技创新与实践覆盖面还需要拓展

就我校机械工程专业类而言，大学生科技创新与训练活动主要分为两类，一类是在指导老师指导下，参加“挑战杯”大学生课外科技计划创新与创业比赛、工程训练大赛、机械创新大赛、飞思卡尔汽车大赛等竞赛；另一类是以学生为主体申报大学生科技创新训练计划项目、国家级创新性试验计划等。目前情况来看只有很少一部分学生能参与到其中，大部分都是由老师根据项目需要选拔在某方面有特长的学生参加，每个项目小组有3-5名学生参加，每年校级立项的项目数也有限，还没有大范围的普及。据调查，有些学生甚至不知道学校有科技创新活动，也不了解参与的方式。因此，对学生的影响不广泛，并不能全面促进学生整体创新能力的培养和提高。而且，这两类参与方式也不能保证课题研究内容与学生毕业后的现实生产环境相一致，而学生也有可能不能学以致用。而“现场工程师”型学生的培养目标是以将来就业为导向，解决生产实际问题，因此这种参与方式还需要结合我校实际情况进一步改革和探索。

3. 创新知识基础薄弱，不能把握本学科最新发展的动态、学生原创性少

学生参与实际生产与实践环节的机会相对较少，举例来说，老师申报科研项目首先要结合生产需要，这就要求老师接触实际农业以及工业生产过程与环节，在其中发现问题，从而合理选题申报项目，对于大学生而言，在缺乏实践环节和生产过程锻炼的情况下，要求其创新不太现实。学校出台了一系列加强实践能力培养的活动和方案，加强对大学生进行相应创新能力的培养和训练，目前还存在的问题是：学生缺乏发现问题的能力，以学生为主体参加的科技创新活动，大多来自教师的科研项目，他们的研究更多是被动执行老师分配的任务，按照老师的思路与方法执行，很少有同学是能独立思考，合理设计研究计划和技术路线。另外，学生原创性较差，学生没有经过专业训练，选题往往只能是凭感觉，对研究领域缺乏系统的了解。另外学生进行原创的少，学生没有经过专业训练，选题也往往只是凭感觉，对所研究的领域又缺乏系统的了解。而“现场工程师”型学生的培养目标强调创新能力与实践能力并重，学生既要面向生产实际，又要能创造性的解决生产实际问题，因此原有科技创新培养方式需要进一步改进。

4. 创新成果贫乏，创新技能不强

由于各种原因，学生很少有机会把理论应用到实践中去。学生经常闭门造车，严重影响学生的创新能力和创新成果的实现。学生理论运用于实践的机会不多。学生们经常闭门造车地进行各类科学研究，严重影响学生创新能力的提高和创新成果的实现。

（二）实践教学现状分析

创新教育的基础是实践，高校目前实践教学模式也需要探索和研究。

（1）随着招生规模的扩大，一些实验存在人多设备少，学生只能进行观察实验，不能亲自动手完成实验。由于学生实习目的不明确，实习基地建设相对薄弱，实习基本上是一个学生的参观活动，学生主要参观生产实践过程，因此很难真正参与实际生产过程。在課程设计和毕业设计方面，一方面是学生水平存在差异。另一方面，指导教师以在校教师为主，设计环节实际收效不大，在大多数情况下，属于一种积木式的技术拼凑和模仿，创新的内容甚少。

（2）目前高校大部分的产学研合作，也只是局限于部分教师，学生参与产学研的机会很少。

（3）学生主动去开放实验室进行实验学习的不多。美国在创新教育方面是非常成功的，自20世纪90年代以来，美国大学一直在创新，坚持“中心”和“三个结合”，即以学生为中心，结合课内、课外活动，科学与人文教育相结合，教学和科研相结合，逐步形成创新人才独特的培养模式。此外，还要重视大学与产业的密切合作， 美国有200多所大学建有1000多所大学与工业界的合作研究中心。

这些研究中心为大学和工业领域的技术创新者提供了协作研究和创新的平台。从美国的成功经验中看到，校企合作对学生创新能力的培养起着重要的作用[4]。目前，我国借鉴国外成功经验，在高校创新性人才培养中进行着校企合作以及产学研的探索和实践，并取得了很好的效果。

基于对我校大学生创新性人才培养现状的分析和相关成果经验的研究，本课题根据创新型高校建设的目标以及“现场工程师”培养目标，以我校机械工程专业为例，探索通过建立三维实践创新平台提高我校大学生科技创新能力的培养模式，按照构建“现场工程师”创新型人才培养模式的要求，通过对实践环节的有机结合，将学校内（实验、课程设计）、校外实践环节（生产实习）和校企产学研一体化。形成实习生产基地、学校实验室、校企联合研发中心，面向全体学生的多角度、多层次的学生实践平台，遵循“以学生为中心，课内活动与课外活动相结合，教学与研究相结合”的理念，建立三维实践创新平台，拓宽学生实践创新渠道。要求学生进入实验室，研究室及企业，锻炼学生的实践动手能力，激发学生的创新潜能。建立研发中心，作为协调校内外学生实际运行机制的桥梁，推动合作互利的实践环节，实现学生、学校及企业的三方共赢局面。学校和企业要进一步鼓励大学生积极参与科学研究、技术开发、学术竞赛和工程训练等社会实践活动，扩大高校学生科技创新训练的覆盖面，切实提高大学生的创新能力，培养大学生的实践动手能力，促进高校创新人才的培养[5-6]。

二、现场工程师人才培养改革思路

针对当前本科专业人才培养存在的问题和不足，以卓越工程师培养计划为契机，可以从以下几个方面进行充分改革和修订，从而完成现场工程师培养计划的制订与实施。

（1）三位一体实践创新平台硬件建设。对现有的校外生产实习基地进行巩固和规范管理，有目标地开辟新的生产实习基地；不断改善学校实验室的硬件环境，加强实验室的运营管理，增加实验室的开放性。鼓励并推动教师的研究室、工作室与企业进行产学研合作，推动校企联合研发中心的建设和规范化。

（2）三位一体实践平台运行机制的构建。建立生产实习基地，实验室和教师工作室的互动与合作，将促进学校企业联合研发中心的建设，并以此为桥梁，协调校内外学生的实践环节，切实提高学生的应用能力，培养他们的应用创新能力。

（3）通过三位一体实践创新平台，研究适合我校实际情况的以研究生教育促进本科学生参与科技创新活动新模式以及更加有效的宣传方案，提供更多的科技创新活动参与方式，使科技创新活动更加贴近学生的学习，与生产实际相结合，扩大科技创新活动的影响，吸引更多的学生参加，使更多的学生走近科技创新，感受科技创新。

优化生产实践的过程，主要是通过巩固生产实习基地，开辟新的实践基地，改变生产实习教师的指导方法。 在生产实践中，学生根据自己的兴趣选择不同研究方案的教师指导项目实践。为了进入不同的实践基地，由企业导师共同指导，并制定科学合理的考核办法。在现有生产实习基地的基础上，学院将扩大新的生产实习基地，促进教师建立实习基地联合研发中心[7]。根据生产实际设置科学研究训练计划，要求学生参加。

（4）依托三维实践平台，学生结合课程设计、毕业设计、科技创新活动等教学环节，深入调研企业（或项目）某方面的技术问题，或某方面工程实践活动的程序问题，并有针对性地进行工程设计、工艺改进等工作，企业和学院共同设置科研训练与工程训练能力计划项目，使学生参与到企业科研项目以及技术改造等工作中。