专业研究生创新实践能力培养模式研究

谢平 陈萌 林洪彬 何群 杜义浩

[摘 要]专业学位研究生教育是高级工程技术人才培养的重要基础，而我国研究生培养体系不完整，教育目标不清晰，使得培养的研究生创新实践能力薄弱，不能满足当今社会对人才的需求。新形势下，如何提高专业学位研究生创新实践能力是研究生教育改革的重要内容。研究基于我国专业学位研究生教育中創新实践能力培养的现状，针对仪器仪表工程专业研究生的实践能力培养存在的问题，提出多层次模块化创新实践能力培养模式，从研究生示范课建设、实践基地建设、科研平台实践和创新创业竞赛等多角度综合设计研究生创新实践培养模式，提高专业学位研究生的综合实践能力和创新思维能力，以适应21世纪国家应对全球化挑战的人才培养需求。

[关键词]研究生培养；创新实践能力；专业学位；多层次模块化实践

[中图分类号] G645 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2018）08-0179-04

○、引言

进入21世纪，我国经济社会快速发展，对于具有创新实践能力的高层次人才需求日益增加。为应对全球化挑战，高等工程教育与全球化相互驱动使我国的研究生教育得到了长足发展，但人才培养质量远低于世界一流水平，呈现出“大而不强、多而不精”的局面，这严重制约了我国综合国力的进一步提升。从2009年起，教育部出台了一系列政策，将硕士研究生教育从以“培养学术型人才为主”转向“以培养应用型人才为主”，其中专业学位研究生以“培养应用型、复合式高层次工程技术和工程管理人才”为目标。与此同时，在《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》中，确定了我国研究生教育要加快实施“优化结构、提高质量”的改革主题，重点强调要培养研究生的创新能力、创新意识和实践能力。

当前，我国尚未成为研究生教育强国。总体上看，我国专业硕士研究生实践能力培养模式还不成熟，在培养目标、培养内容、评价体系、保障措施等方面还存在很多不足，难以满足国家发展对高层次工程技术人才的需求。具体表现在：研究生实践能力薄弱，创新能力及意识不强；培养的研究生不能满足社会发展对人才的多样化要求。原因主要在于国内高校专业学位研究生的培养主体、培养方式和评价手段较为单一，师资条件、经费投入、实验设备等教育资源相对不足，研究生培养模式 “重理论、轻实践、缺创新”，所培养的研究生与社会需求脱节。纵观欧美等研究生教育发达国家，其通常是将研究生的实践创新能力培养放在首要位置，研究生培养与社会需求结合紧密，工科类研究生大多采用与企业协作培养的方式，注重培养研究生的实践能力、独立解决问题的能力和创新思维。近年来，国内各个高校及研究生培养单位都在积极探索如何提高研究生的实践能力和创新能力。2016年9月浙江大学成立了“浙江工程师学院”，着力解决专业学位研究生在课程设置、教学理念、培养模式、质量标准和师资队伍建设等方面的问题。燕山大学近年来也陆续出台了《燕山大学深化研究生教育改革实施方案》等文件，加强研究生教育教学的理论研究与实践探索，提高专业学位研究生的实践能力和培养质量。

仪器仪表行业是工业生产等众多领域的重要支撑产业，其人才培养的质量直接关系到先进制造技术需求下国家核心竞争力的提升和战略目标的实现。目前，我国仪器仪表行业的总体水平距离先进发达国家仍有一定差距，亟须培养具有较强工程创新能力和技术攻坚本领的高素质复合型仪器仪表工程师。本文针对先进制造模式下研究生高等工程教育改革面临的相关问题，从专业层面分析我校仪器仪表工程专业学位研究生的实践能力培养环节存在的问题，通过对新形势下本专业研究生实践能力需求分析与优化定位，提出了研究生创新实践培养环节的多层次模块化实践改革模式，提高专业学位研究生的综合实践能力和创新思维能力，为探索研究生实践能力培养的有效途径进行了有益尝试，也为适应未来研究生教育认证及研究生培养标准化奠定基础。

一、多层次模块化创新实践能力培养模式构建

燕山大学仪器仪表工程专业自2010年至今已经培养近200名掌握仪器仪表设计理论和相关的“光、机、电、算”一体化技术并能够解决仪器仪表工程问题的硕士研究生，为京津冀乃至全国输送了一批优秀专业技术人才，获得了良好的社会效应和专业认可度。然而，该专业在人才培养模式等方面也存在前述的一些共性问题，尤其是学术型和专业型的培养模式存在一定混淆，专业学位研究生的实践创新能力培养模式主要以校内实践模块为主，缺乏创新实践和校企合作等培养方式。为此，在河北省和燕山大学相继出台的“专业研究生培养教育改革实施方案”相关文件的引导下，学科相继组织申报了“专业学位研究生实践能力培养改革”、“研究生示范课建设”等校级和省级教学改革项目，确定新形势下仪器仪表专业学位研究生应具备的实践能力需求，进一步提出了多层次模块化创新实践能力培养模式，经过近两年的实践，取得了良好的效果。

多层次模块化创新实践能力培养模式的构建如图1所示，具体如下。

1.首先，经过教育理论学习、企业调研和学科论证，重新确定了新形势下仪器仪表专业学位研究生应具备的实践能力需求，即学习能力、创新意识、创新思维、实践能力。

2.基于仪器仪表工程现有的实践培养体系，考虑专业基础、平台设施、社会资源等综合因素，从示范性课程建设、专业实践模块、科研平台创新、创新创业竞赛等多角度改革完善创新实践模式和举措。其中，研究生示范性课程建设，将理论学习和课程项目相结合，并对优秀成果进行展演；创新实践模块环节，完善现有专硕实践模块，引导自主实践设计，并举办实践设计竞赛；创新科研平台，发挥科研平台和企业合作资源，结合科研课题创新实践，并对实践成果进行展演；创新创业竞赛模块，挖掘优秀展演实践作品，提升凝练并申报创新创业及各类科技竞赛，各个模块相辅相成有机结合。

3.建立研究生实践能力培养模式评价及反馈机制，并基于综合评价结果对能力需求模型和实践培养模式进行优化和调整，以实现研究生实践创新能力培养环节的持续改进。

二、多层次模块化创新实践能力培养模式的实施

为保证多层次模块化创新实践能力培养模式有效开展，学科制定了相应的专业学位研究生实践方案实施文件，规定了专业学位研究生的实践学分设置，且可根据自身课题及研究方向，在多个实践模块中合理选择和组合，从而构建了多层次立体化创新实践能力培养体系，其中各个模块并行實施并有机结合。

（一）示范性课程建设

课程学习是研究生掌握专门知识和提高科研创新能力的根本渠道。为此，专业自2015年起申报多个专业主干课的示范性课程建设项目，开展基于课程学习的研究生综合实践能力培养模式研究。以仪器仪表工程专业的工程信号处理研究生示范性课程建设项目为例，该课程针对仪器仪表工程设计实践中的信号处理问题，介绍信号处理的相关方法和设计手段。如何使学生做到理论和实践并举的同时提高创新实践能力，这是需要思考和解决的问题。

首先，基于学习产出的OBE教学理念，结合本专业培养方案和教学体系，确定了工程信号处理课程的核心能力目标，如表1所示。

其次，针对课程核心能力目标需求，提出示范性课程模块设计方案及组织方式，如图2所示，依托学科科研平台和研究特色，设计涵盖理论教学、案例教学、研讨教学、实践设计的多模块化教学模式，以培养研究生综合实践能力和创新思维能力，如表2所示。

（二）专业实践模块

基于专业培养方向及实践能力培养需求，在我校研究生培养相关政策和研究生综合试点改革项目的支持下，学科陆续建设了面向仪器仪表工程的校内实践基地，包括智能检测装置和精密测试仪器两大实践类别，具体包括“嵌入式系统开发”、“PLC过程控制”、“智能仪表设计”、“光学精密测试”、“机器视觉检测”等实践模块，学生可在第二学年任选2个模块进行实践设计，且采用开放式实践模式，即学生可基于实践模块自行组队自主设计实践作品，内容自定。同时，不同的实践模块配备相应指导教师研究团队，在任务设定、方案论证、软硬件调试等方面给予学生必要的引导和帮助。通过校内实践培养，可以让本专业的研究生了解近代仪器仪表设计方法，掌握仪器仪表工程领域的相关研究及设计能力，培养研究生基本的工程实践技能，从而提升研究生的理论联系实际能力和协作意识。

为提高研究生参加专业实践模块的积极性，提升实践效果，学科联合电子实验中心等单位举办仪表创新设计大赛，选拔优秀的研究生实践作品参加比赛，通过汇报讲解、答辩交流和实物演示等环节评选出优秀作品并进行奖励，如2016年仪表设计比赛评选出“工业粉尘监测系统”、“自动定点伞降与搜寻系统”、“智能温湿度控制系统”等优秀作品。

（三）科研平台实践

为充分结合学科科研平台和导师科研课题，使研究生在深度参与科学研究的过程中提升创新实践能力和团队协作能力，所在学科以河北省测试计量技术及仪器省级重点实验的相关科研平台为依托，提出了基于科研平台开展研究生实践能力培养的相关措施，并申报了相关校级教学改革研究项目，设计了基于不同科研平台的实践设计模块，如基于风力发电模拟系统运行及监测平台、齿轮变速箱综合试验平台、高精度动态信号采集与分析平台、康复机器人生物反馈控制平台、智能传感及嵌入式控制平台等，上述条件为研究生实践提供了可靠的保障。每一年级专业硕士的实践设计成果，学科将举办展演和评选，供教师和学生交流学习，这收到了良好的效果。

（四）创新创业竞赛

研究生学科竞赛活动是检验研究生理论学习与实践动手能力的重要手段，有利于深化研究生教育教学改革。为此，我校陆续出台了研究生参加学科竞赛的相应文件和激励政策，鼓励研究生有计划、经常性地参加各类学科竞赛活动。将创新创业竞赛与专业实践模块实践、科研平台实践三者有机结合，对研究生在不同实践环节和课题研究中的优秀作品和成果进行选拔，进一步提升研究生的理论水平和实践能力。近年来，本专业研究生在校内、省级乃至国家级各类赛事均获得了较好成绩，如赵鹏程等获得2015年全国创新创业大赛一等奖、陈晓玲等《基于神经肌肉耦合分析的中风康复运动状态评价》及邹策等《基于驾乘舒适度分析的车内环境智能调控》分别获2015年河北省挑战杯二等奖和2017年河北省挑战杯一等奖。上述举措有效推动和整合了专业实践教学改革，对培养研究生创新思维、创新意识、创新创业能力和团队合作精神起到了积极的作用。

三、评价及反馈

为检验所提出的多层次模块化创新实践能力培养模式的实施情况，经过两年的改革实践，学科以41名2014级仪器仪表工程专业学位研究生为调查对象，开展了以研究生对各项实践创新能力提升的自我评价及满意程度为内容的问卷调查，调查共发放问卷41份，返回有效问卷41份，调查统计结果如图3所示。调查结果显示，研究生对所提出的培养模式各项能力的培养结果满意程度在95%左右，这说明该模式及实施方式对学生的创新实践环节较为适合，有助于培养学生的创新思维及综合实践能力。在少数评价一般及不满意的调查问卷中，被调查者提出校内实践平台应进一步与国际先进仪器设备接轨、学校可认定实践学分的创新创业竞赛相关赛事应更加丰富的建议，这些为专业的创新实践培养环节改革提出了进一步努力的方向，学科拟从产学研联合共建实验室等方面完善实践模块改革环节。

四、结束语

本文针对新形势下高级工程技术人才的培养需求，分析了专业学位研究生的创新实践能力培养定位，针对本学科仪器仪表工程专业学位研究生的实践环节培养模式及现存问题，构建了多个模块有机结合的多层次模块化创新实践环节改革模式，有效提升了研究生的创新思维和综合实践能力，为专业学位研究生的创新实践能力培养提供了新思路，也为不同院校和学科专业针对自身情况开展相适合的研究生实践模式提供可行借鉴。

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[责任编辑 陈 明]