基于力學本碩連讀實驗班的創新人才培養研究與實踐①

張思進

(湖南大學機械與運載工程學院，湖南長沙410082)

創新是人類興旺發達不歇的動力，是中華民族復興的希望。創新來自教育，創新人才的培養是近年來中國高等教育面臨的重大課題。湖南大學作為一所國家重點建設的“985”和“211”工程高校，不僅要出科研成果，服務社會，更要培養具有創新潛質的高素質人才。如果說本科生的教育是通識基礎和專業基礎知識教育，那么研究生教育就是要注重創新能力的教育。培養研究生的自學能力、表達能力、提出專業問題能力就迫在眉睫。

一 力學本碩連讀實驗班培養模式

力學本碩連讀實驗班培養模式:在夯實專業基礎的前提下，進行廣泛的直接面向案例的學習和訓練，采用4+2(4年本科和2年研究生)的培養模式，根據重基礎、重能力、重工程背景的原則進行課程設置和制定培養計劃。各階段的課程設置和培養模式如下:

1.本科階段:一、二年級主要學習數學、力學、機械設計和計算方法等課程，夯實數學和力學基礎。為保證高素質人才培養目標的實現，本碩班擬實行末位淘汰制以激發學生的學習積極性，依據學生的階段學習成績有一定比例的轉出(轉出到工程力學普通班)和轉入(從所有相關專業選拔優秀學生轉入)。學習成績優秀的學生可以得到本校數十種獎學金及助學貸款的資助，保證本班學生不因家庭經濟條件的限制而影響正常學習。本科三、四年級;則寬口徑地學習車輛、機械裝備和航空航天方向的專業基礎課程，并進行各種面向實際工程項目的CAE分析實踐訓練(以下簡稱CAE實訓)和相應的工程實踐環節的訓練。這些CAE實訓課程都是完成過大量工程項目的優秀教師在科研實踐中精心提煉出來的。

2.研究生兩年:直接參加導師正在承擔的各種科研項目，在導師的指導下，開始真刀真槍地基于CAE分析設計平臺和實驗平臺對一個個實際的工程科研項目進行規劃、建模、計算、分析、優化、調整、實測等工作，直到徹底解決問題并形成具有自主知識產權的科研成果。只有通過這種直接面向實際工程項目的CAE實訓，才能使同學們在切身感受的失敗和成功的磨練中，不斷提高和真正擁有強大的依托各種計算機仿真平臺進行CAE研發創新能力和實驗分析能力，并在了解本專業學科的前沿發展趨勢的同時積累項目管理的能力。

二 力學本碩連讀實驗班教學內容與課程體系

培養方案是人才培養理念的第一載體，指導性教學計劃是培養理念的具體實施。與通識教育基礎上的寬口徑專業教育的培養模式相適應，本科培養方案不僅要向學生提供合理的知識結構和學習過程，而且要提供個性化的培養空間，在課程設置的總體上，建立適應研究型教學、有利于學生自主學習的本科教學框架與課程平臺。具體做法為:強化本科階段的通識別基礎和專業基礎知識教育，將本科階段的專業課程與研究生階段的學位課程統一規劃、合理安排;將本科階段的畢業論文內容和研究生階段的學位論文相貫通，通盤考慮;并將本科階段實踐教學環節與研究生實踐教育相結合。本碩連讀班基本實施基于問題、基于項目為主的研究型教學模式，作為學校教學改革的試驗區，對人才培養模式、課程體系、教學內容、教學管理、師生教學考核與評價等進行全方位、先進性的改革探索與實踐，旨在為國家重點學科的博士研究生層次的教育輸送優秀的后備生源，以培養拔尖創新人才。

創新型人才的成長是一個綜合培養的過程，教育是這個過程的源頭和整個過程的關鍵環節。創新型人才的培養需要創新的教學和創新的自主學習。所以我們針對本碩連讀教改實驗班的特點，創新教學內容和課程體系，并且采取導師指導，學生自主選課的形式，形成適合每個學生自己的個性化的課程學習計劃。

通過開設雙語課程、研討性課程、請高水平教授講座，以提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力，同時讓學生更好地了解、學習國際上目前最新的動態和知識，擴大學生的國際視野。并且打通本科生和研究生的課程體系，學生在專業教育階段，可以在導師的指導下，修讀部分研究生課程，并且可以參與導師的研究課題。

三 教學方法與教學手段

以學生為主體，以教師為主導，嘗試啟發式、討論式、參與式等多元化教學形式，激發學生的學習興趣，培養學生的創新思維能力，使課堂教學由原來的知識傳輸方式變成知識傳輸與研究探索相結合的教學模式。

參與式教學，調動學習積極性。提倡學生帶著問題組成小組共同研究學習。如為培養學生文獻檢索、精煉歸納、拓展思路、解決問題的能力，通過“大班授課，小班討論”的教學模式，培養了學生的團隊精神，使學生在互相討論中激發出思想火花，讓學生們互相提示、互相啟發、互相研究，潛能得到了充分發揮。

對比式教學，促進學生思考。教師在課堂講授中引導學生利用對比方法，將有關知識進行橫向或縱向的比較，有助于學生系統的掌握科學知識，降低學習難度。重要的是通過這種教學方式可以促進學生積極思考，激勵學生發揮學習主體的作用，同時也改變了教師在課堂上唱“獨角戲”的弊端。

問題式教學，激活學生思維。改變傳統的老師“一言堂”課堂教學方式，課程教學之前，由教師提出能夠涵蓋課堂教學若干個知識點，讓學生帶著問題去學習，并給出一定的時間讓學生思考，查閱相關的資料。如果有的學生找不到解決問題的思路，就給他們一點提示。通過啟發引導，讓學生挖掘每個問題所涵蓋的知識點，而后舉辦問題討論課，以學生為主體通過問題的解決而掌握相關的知識點，這樣不但幫助學生用發散思維思考問題、解決問題，還活躍了課堂氣氛，提高了學生學習的興趣，同時也開發了他們創新思維的能力。

實行雙語教學，培養國際化人才。雙語教學的優勢在于:通過采用國際上最新的原版教材，使學生接觸和感受最新的學科知識體系，擴大他們的國際視野，通過采用雙語教學，加深學生對英語學習的興趣，提高他們外文的掌握和應用能力。雙語教學關鍵是度的把握，即在講授、板書過程中采用多大外文比例進行教授方可收到最佳的教學效果。我們的經驗是因課程的性質，難易程度以及學生的英語水平與能力不同而不同，例如先采用英語板書，中文講解，再過渡到英語板書，半英半中文講解，最后采用全英文板書式和教學的方式進行雙語教學。這種循序漸進，逐步加大外文表達比例的教學方式收到了很好的教學效果。

四 教師資源配制研究

培養基礎:學科基礎扎實、師資力量雄厚、大量在研的國家級科研項目、國家重點實驗室和國家工程研究中心共同形成了堅實的培養基礎。

(1)學科基礎扎實:湖南大學機械與運載工程學院擁有包括力學和機械工程一級學科碩士和博士學位授予點，以及固體力學、工程力學、流體力學、力學基礎與一般力學、機械制造及其自動化、車輛工程、機械設計及理論、機械電子工程8個二級學科碩士和博士學位授予點。工程力學與車輛工程專業為省高等學校重點專業，工程力學實驗室是國家教育部先進實驗室。

(2)師資力量雄厚:湖南大學機械與運載工程學院現有師資包括中國工程院院士2名，國家“千人計劃”特聘教授1名，教育部長江學者3名，國家杰出青年基金獲得者3名，湖南省“芙蓉學者”特聘教授2名以及40名博士生導師和65名教授，皆擁有大量工程項目科研經驗，師資力量雄厚，教學水平一流。

(3)大量在研的國家級科研項目:湖南大學機械與運載工程學院是國家985項目重點建設單位，學院擁有國家973項目、國家863項目、國家自然科學基金重大重點項目、國家杰出青年基金項目和大量的國家自然科學基金項目;此外，還與國家各個部委和各大中型企業有大量的科技研發和創新項目，眾多的科研項目和充足的科研經費為研究生培養創造了良好的軟、硬件條件。

(3)國家重點實驗室和國家工程研究中心:學院還擁有的國家重點實驗室和國家磨削工程研究中心以及涉及各個研究領域的研究所。由于實驗測試是科研和產品開發的一個不可缺少的重要環節，學院所擁有的這些國家級的實驗平臺將為提高本碩班同學實驗測試和分析能力的培養奠定基礎。

到目前為止，力學本碩連讀實驗班連招生三屆，到2015年才有本科畢業生，為建設一個有利于學生實現自主學習、盡早參與研究工作、學習和研究并進的教學框架，學院制定了專門的《力學本碩連讀實驗班管理辦法》及實驗班專門的培養方案。人才的培養是一個長期過程，我們將在現有的制度和基礎上進一步努力培養創新型理工精英人才。