新时代研究生工程实践能力培养的思考与实践

唐春森　戴欣　王智慧　孙跃

[摘 要] 研究生专业素养和工程实践能力培养是研究生创新与综合能力培养的两大重要方面。作为研究生专业实践能力的培养，最有效的途径是鼓励研究生积极主动参与产学研合作项目。通过阐述分析研究生专业素养和工程实践的主要内涵与需求，针对目前培养研究生工程实践能力存在的问题，探索结合产学研科技合作项目培养研究生专业素养和工程实践能力的新思路及具体做法。

[关键词] 研究生培养;工程实践;能力培养;产学研合作

[中图分类号] G640 [文献标识码] A[文章编号] 1674-9324（2022）13-0165-04

研究生教育在培养创新人才、提高创新能力、服务经济社会发展、推进国家治理体系和治理能力现代化方面具有重要作用。研究生教育肩负着高层次人才培养和创新创造的重要使命，是国家发展、社会进步的重要基石。研究生的创新能力与工程素养体现了研究生毕业之后服务国家经济社会发展的能力[1]。研究生专业素养和工程实践能力培养是研究生创新与综合能力的两大重要方面，具有同等重要的地位[2]。

研究生所要培养的科学研究能力主要是科研活动中的创新能力、实践能力、发现和解决问题的能力。通过产学研科技项目的参与，能够培养研究生的价值观、自信心和意志力，在不同环境中的适应能力、自我更新能力，以及具有将多种能力进行综合运用的能力。

科学研究与工程实践的紧密结合，能为科研成果的产业化提供坚实的基础，使创造性活动更好地服务于社会，对于人才培养来说又可从社会需求中获得进一步创新的灵感，从而使人才培养更适合社会需求。

一、研究生实践能力要素及需求分析

研究生是新时代高层次工科人才，其专业素养和综合能力主要力体现在以下几个方面：具有宽广而扎实的通识基础、坚实的专业基础、面向科技发展和社会需求的科技创新意识和研究能力、良好的工程素养和实践能力。其中，工程素养和实践能力是体现新时代研究生能力的重要特征，是现代研究生培养的重要环节[3]。

所谓工程素养和实践能力（工程实践能力）体现在以下几个方面：熟悉行业背景与现状、行业发展趋势与技术需求、工程实践需求与基本技能、技术创新意识与践行能力、实践与创新过程的技术、团队协作意识和能力等。而这些能力的培养，是工科研究生培养的重要内容和环节。专业实践能力是工程素养的基础和主要体现。

工科研究生作为一类高层次、卓越工程师人才，其工程实践能力要求不同于一般工程技术人员的实际经验能力，而主要体现为对本学科领域工程属性与基本要素的认知能力、工程实践思维与工作能力、工程需求的技术化凝练与研究能力、技术或理论成果转化为工程应用的技术创新能力、实践过程的团队技术协作能力等五个方面。

二、当前研究生工程教育存在的问题分析

经过近20年的研究生教育和实践教学探索，高校对于研究生实践能力的培养做了大量的改革与探索，可以说研究生实践教育已经引起了大家的高度重视，并取得了很大的进步。随着时代的发展特别是科学技术工程应用的进步，对研究生工程素养与工程能力的本质性和系统性认知也在不断提高，但不难发现，距离新时代高层次工程人才的需求还差很远。归纳这些差距和问题，主要体现在以下几个方面：所谓实践能力培养大多停留在面向验证性工程系统的设计、制作与工程实现的应用技能培训与工程操作能力的训练，即所谓的动手能力训练和培养。这种培养只是完成了研究生实作能力、工程基础认知的技术人才的基本技能训练，并且其能力主要体现为一种工程体验，以及实践技术碎片化知识集成。事实上，目前研究生的工程实践能力主要还是解决了研究生的动手能力，而作为高层次工程人才所需的领域工程认知能力、技术创新能力、凝练与转化能力，还缺乏系统性训练和培养。

关于工程认知能力，是在具备专业知识与基本技能的基础上，对本领域的工程性有大致的定性认识，尤其是通过一定的实验实训培养，初步建立本专业工程属性及工程内涵的认知。这方面的意识和能力培养绝不是仅靠参与一个具体项目来获得的。这方面的缺失是目前培养研究生最大的难点。

工程实现能力指技术理论方案的工程实现，包括系统装置的工程设计制作等。经过20多年的专业学位研究生培养实践，这部分已有大量的成果，是目前研究生实践实训做得最好的部分。但对于学硕型研究生，这方面的培养还是存在很大的差距。

关于工程创新能力，是指将最新研究成果和技术转化为可用于实际需求的工程技术的能力，即通常所说的“理论转化为实际”。工程的技术凝练与转化能力，决定了面对工程需求和实际难题的实现目标和质量，也就是常说的“举一反三”的能力。

团队协作能力是工程实践能力中的一个重要内容，大多数工程实践过程的解决均依赖于多技术主体的协作与融合。理论和基础技术的研究，往往可以是工作者个人的行为，但是工程问题的解决往往要依靠一个团队甚至多个团队协同工作来解决。因此，团队协作精神成为工程实践能力的一个重要的主观因素和社会能力。

三、产学研合作科研项目属性及对于实践能力要素的分解

在高校，研究生构成了科学研究和项目执行的主体，是高校科学研究的主力军，更是校企合作科研项目的主力军。长期以来，这个“主力军”定义只强调了研究生参加科研项目的贡献问题，然而，高校研究生培养才是真正的目的，这恰恰又是我们在长期的研究生培养中比较忽视的核心。事实上，尽管现在大多认同参加科研项目能够培养研究生的实践能力，但对于培养的方式、內容、过程及评价考核体系等，缺乏一个“顶层设计”，特别是研究生实践环节的过程管理。

事实上，作为校企产学研合作科研项目，从立项到执行再到结题评估，面对大量的实际工作内容，这些内容既包含基础技术问题，又存在大量的工程问题。特别是校企合作开发项目的执行过程，其各个环节连在一起，构成一条完整的工作链条。研究生在其中的作用体现在项目立项（包括指标需求、功能需求分析等）、技术方案设计、系统装置设计制作、特性及效果试验分析、项目阶段报告和总结报告等过程中。简而言之，产学研项目对于研究生培养来说是真正的全方位、全过程参与。154D3C96-F375-48F7-83B4-31D97E952C5F

产学研项目的执行全过程，除了研究生对于科学技术问题的思考与科研工作的个体行为，更重要的是这类具有工程属性的项目，往往需要多人乃至多学科合作方能完成。同时，有的项目过程还涉及与企业技术人员的交流，因此，项目的执行过程能够充分训练研究生的合作意识和社交能力。

对于产学研合作科技项目的实施过程，研究生进行全过程参与必定有助于培养其解决工程技术问题的能力、团队协作能力和精神、技术转化为工程方案的实际操作能力。项目立项过程的参与有助于培养研究生面对工程需求及工程问题的技术凝练与提升能力，以及面对工程目标的多技术集成和技术融合思考能力。项目执行过程相关报告和材料的制作有助于技术协作，以及从微观技术环节到宏观整体进展的全局思维训练。

四、产学研科研项目的研究生实践能力培养模式探索

（一）产学研合作项目培养研究生的能力要素分析

产学研项目对于培养研究生综合实践能力的要素包括以下几个方面。

1.基于工程需求分析的项目规划能力。从工程应用目标、系统装置功能等实际需求，完成项目的技术需求分析并形成技术目标与技术需求指标体系的构建。这一过程培养研究生根据工程需求提炼和明确技术要点及技术体系的能力，具体工作主要体现在项目的立项及立项报告制作的过程中。这一过程基本上是大学和研究生学习中几乎接触不到的内容，而通常的研究生实践实训都缺少这一过程。

2.从技术目标与指标需求到核心技术主体及原理方案构思的能力。根据拟定的技术目标和指标，构造核心技术主体、原理方案与系统基本框架。这一环节，是研究生专业知识群的“集成”与“再现”，“集成”是面向技术目标的已学专业知识的有机融合，在这个过程中，可能会面临新知识、新技术的学习。“再现”实现技术目标与原理方案的初步架构。其创新工作主要体现在项目立项时的方案制定和原理设计过程中。这也是培养研究生项目“全局思维能力”的关键过程。

3.从原理方案到实用工程系统方案的技术实践与创新能力。基于原理方案的工程实现的可行性论证与工程方案设计是工程项目最重要、也是项目能否成功的关键，包括实现方案的可行性论证及其客观影响因素分析、运行品质分析与优化措施。这一能力作为研究生培养与本科生培养最大的区别所在，是现代和未来研究生能力培养内容的重中之重。这是一个“从理论到实际”的过程。

4.设计方案到工程实现的实际操作能力。这一能力是基于实践基础的工程实现能力，这一能力主要体现了研究生的实际操作能力，其能力的提升就是要靠大量的实际制作、装置调试、应用试验等。

（二）产学研科技项目中研究生的工作模式

让研究生参与项目的立项、执行、结题、评估的全过程，充分发挥学生的主观能动性、自主工作、科技创新能力，以学生团队工作的模式参与科研项目。我们发现，有些基础好、能力强的学生本可以自由发挥，但往往由于教师的“不放心、不信任”而限制了学生的主观能动性。我们的体会是“放心让学生做事，充分相信学生科研积极性与科技能力，并及时给予鼓励”，让学生以科研主力军的姿态参与项目从申报到阶段结题的全过程。

在项目立项初期，根据项目的规模与难度组建项目研究生工作组。选拔基础好、能力强并有一定组织能力的博士或者硕士研究生作为项目的负责人，由负责人组织研究生小组的全体成员研讨项目的用户需求、技术目标、技术方案以及可能面临的问题。鼓励学生大胆思考、积极讨论，在教师指导下，形成立项报告，并进一步讨论、完善和优化报告内容。在这个过程中，最忌讳的是由于教师的不放心、不信任而大包大揽，学生只是“帮手”“记录”甚至是“搬运工”，变学生是科研助手为科研骨干。

在项目的执行期，首先要在教师的指导下制订项目的执行计划、考核时间节点及内容。由组长负责，严格按照计划执行项目的有关研究与制作工作。在这个过程中，教师的关键作用是技术难点启发式指导、进度把控、按节点验收考核、经费使用监控等，具体事务由组长全权负责，包括项目的场地试验、试验过程管理、全系统终极调试、运行性能评估、与企业方的协调等，尽量鼓励学生自主进行，教师主要任务是安全生产、项目目标等把关。

事实证明，对于这样的项目科研过程，学生通过全程独立进行，给学生创造了一种终身受益的科研项目与科技创新的全方位实战经验，不光是培养了学生的工程实践能力，更重要的是培养了学生敢担当、勇作为、大格局的思维和行为能力。

（三）项目过程中高校导师与企业导师的作用

项目的初期及执行过程中，时刻注意培养学生独立、思辨、敏锐的认知和思维习惯，鼓励学生大胆实践、刻意创新，激发学生勇于面对犯错误，甚至失败的勇气，重要的是培养学生“成功时找差距、失败时悟经验”的科研风险意识和精神。

被动参与项目，简单服从项目内容，这往往是学生参与科研项目被动性的体现。要鼓励学生积极、大胆及创造性参与科研项目，特别要注意学生参与项目的打工意识，需要让学生明白参与科研工作和打工执行项目的本质区别。面对既定项目方案，建议甚至鼓励学生提出质疑，允许学生试错。只有这样，学生才能够通过参与科研项目而训练创新意识、科研能力及不怕失败的意志。总而言之，导师的作用不是简单地告诉学生怎么做，重要的是指导、引导、排忧解难。这主要体现在：（1）帮助引导研究生分析认识项目的需求、目标及关键要素，启发学生明确“要做什么，目的、目标是什么”。（2）项目技术方案的总体框架、模块分割及相关关键指标与要素的把关，启发学生思考什么为最好、效益最高。（3）启发、引导、指导学生制订项目的规划与执行流程、关键问题的基本解决思路等，把握项目的执行进度和节点指标考核等。（4）面对项目执行过程中有關技术难点及问题，指导教师重在引导学生主动思考解决方案，而不是直接回答“怎么办”，明确要求学生在提出问题的同时提出解决问题的思路。

所谓实践能力，是一种只有在实践中获得充分训练的能力，绝不是从书本上和传授式教学所能获得的。需要改变几个观念：一是在科研活动中，变学生“科研助手”模式为真正的科研“主体模式”，最大限度调动学生的主观能动性，塑造学生的自信自主的科研工作态度;二是让学生在摸索中获取实践经验和能力，而不是以“传授”方式教会学生的实践能力;三是变直接回答学生的疑问为与学生探讨问题的交流方式，真正做到科学面前师生平等。154D3C96-F375-48F7-83B4-31D97E952C5F

实践证明，通过上述方式的培养，学生毕业时表现出非常强大的心理能力和行为能力，很强的独立思考、勇于担当、敢于实践的综合实践能力。

参考文献

[1]雷红，孙汉巨，陈晓燕，等.科技合作项目实施过程中研究生科研能力培养研究[J].合肥工业大学学报（社会科学版），2014，28（2）：116-119.

[2]颜伟，王恩荣，赵阳，等.产学研合作促进工科研究生培养[J].教育教学论坛，2016（21）：236-238.

[3]陈闻，余勇.产学研合作培养研究生模式的探索——以广西师范大学生命科学学院为例[J].学位与研究生教育，2012（12）：41-45.

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年度重庆大学研究生教育教学改革研究项目“专业学位研究生工程实践能力培养存在的问题与校企联合培养模式及机制创新”（CQUYJSXM2020015）

[作者简介] 唐春森（1980—），男，重庆潼南人，博士，重庆大学自动化学院教授，主要从事无线电能传输技术及系统研究。154D3C96-F375-48F7-83B4-31D97E952C5F