论研究生创新培养——以仪器仪表专业为例 - 自动化与仪器仪表杂志社投稿

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论研究生创新培养——以仪器仪表专业为例

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一、引言仪器仪表是人类获取自然界信息，感观自然的有效工具，是人类探索自然、获取微弱复杂信息的基础设备。任何科学研究都离不开仪器仪表，仪器仪表对科学界乃至相关产业意义重大，在仪器仪表产业较为发达的美国，与仪器仪表相关的科学研究总能领先于世界，并且其拉动的相关产业价值占社会总产值的66%[1]243。目前，我国初步形成的具有一定产业规模、产业门类的仪器仪表产业体系，还远不能满足我国科学研究、探索自然、国防建设等方面的迫切需求，国民经济的不断发展仍需要高科技仪器仪表产业的带动。因为目前我国的仪器仪表产业大多处于中、低端水平，许多大型高科技专用精密仪器只能通过引进的方式来获取，导致在我国重大科技攻关项目中，有一大部分资金被用于购置、研究或制作精密仪器设备，为有效弥补我国精密仪器产业的不足，有必要对仪器仪表专业研究生培养模式予以探究。所以急需在探索中培养一批专业能力强、综合素质高的创新性仪器仪表专业人才，因此对仪器仪表专业专业学位研究生培养模式研究尤为重要。二、建设创新文化创新文化是创新性人才培养的基础，营造良好的创新文化氛围保证了创新型人才体系的高效运转。创新文化建设内容如图1所示，主要包括学生对仪器仪表专业的认可与热爱、加强科技氛围建设、完善保障机制建设三部分。学生创新性思维主要来源于对本学科的认可与热爱程度，据统计我国大学生中有42.1%的学生对自己的专业不满意，65.5%的学生有想换专业的想法，加之仪器仪表专业本身宽口径、厚基础的特点，导致仪器仪表专业研究生容易转专业发展，持这样的心态，很难在本学科领域拥有创新性思维①钱政，苏昊，赵慧洁，等.《北航仪器仪表类专业创新人才培养的探索与实践》，见《2010中国仪器仪表学术，产业大会(论文集2)》，北京，2010年。。为此要适当地开展学科导论，向同学们介绍本学科的发展方向、科技前沿导向以及就业趋势等，并且加强学校之间或校企之间的学术交流合作，使同学们在对仪器仪表专业认可的基础上，增加对本学科的热爱程度。图1 仪器仪表专业研究生创新文化体系内容要重视对仪器仪表专业科技氛围的建设，应鼓励学生参加科技创新类竞赛，让学生在实践中发现问题、解决问题；应鼓励相关科技协会的发展，比如挂靠于某理工类大学机械工程学院下的机器人协会，得到了学院的大力支持，可以定期组织仪器仪表专业研究生进行科技实践培训、参加各类比赛等。学院应不断完善各种奖励机制，激发教师及学生的积极性，在主动探索的同时勇于创新，提高仪器仪表专业研究生的创新意识。三、完善创新教学体系要不断完善研究生创新教学体系，图2为仪器仪表专业完善创新教学体系的主要内容图2 仪器仪表专业完善创新教学体系内容。理念决定方法，要秉承教师是主导，学生是主体的原则。针对研究生课程少、课时短的特点，在教学中，老师应辅助引导学生，而不是一昧地进行知识灌输，要将学生作为学习的主体，激发学生的学习兴趣，发挥学生的主动性，必要的时候可以采用师生身份对换的教学方式让学生参与其中，让学生在讲授中学习，在完备中提高。要根据不同的课程特点，采用多样化的教学手段，让学生最大限度地接受老师的思维模式并且创新性地深化学习。目前的仪器仪表专业研究生课程教学多以教师讲课、学生回顾复习的教学方式为主。这种教学手段极大地限制了学生的主动性，老师应把大量时间留给学生，以角色转换的方式引导并督促学生学习。与此同时，老师在条件允许的情况下，应将学生带到项目中或带进实验室，让学生真正明白自己的短板，使同学们在实践中领会、掌握在书本中学到的知识，进一步提高学生的动手能力与实践经验。建立以能力培养为主、理论联系实际、加强学生实践能力提高的课程内容新体系，制定新的课程教学大纲。使学生对学习研究生课程有强烈的兴趣，充分调动学生学习课程的积极性。鼓励学生要主动探索，在科研项目中发现问题，再结合课本去解决问题，做到理论实践双不误。目前笔者所在高校仪器仪表专业研究生的培养，现主要从教材选用、教学过程、课堂教学、理论与实际结合、网上资源利用等方面，在教学方法上进行以下方面改革。在教材选用过程中，以国家重点教材为主，同时应推荐学生借阅相关教材，这样既可以掌握专业知识，又能通晓相关学科，开拓了学生的视野[2]43。针对不同学习能力的同学，推荐使用不同的参考书，争取能使他们在短期内弥补自己的不足，及时掌握本专业的基础知识，为下一步更好完成科研项目做好准备。在教学过程中，重视课堂知识学习的重要性，强调课外实践的关键性。老师协助学生领略课堂知识的同时，要积极地引导学生亲自做实验，使理论联系实际，让同学们学有所思、学有所用，且可以寓教于乐。这种将课堂中学习的知识在项目中得以成功应用的教学模式，激发了学生不断学习的兴趣，激发了学生对课程的热爱，进而不断探索，逐渐创新。在课堂教学中，应避免满堂灌、照本宣科的教学模式，采用启发式、提问式的互动教学，鼓励学生将导师的相关项目难题带进课堂，引导学生自主学习、多探讨、协力攻关项目难题。授课老师应在学生对问题的讨论中了解学生对所讲授知识点的理解和掌握程度，再各个击破，促使学生思考问题、理解问题、解决问题，这样就可以将学生被动接受转变为主动思考，相信效果会很好。理论联系实际，授课老师将自身科研实例运用到课堂教学中，激发学生对课程的兴趣，老师应将自己的项目经验与学生分享，鼓励学生多动手多实践；应多带领学生走进不同的实验室，将所授知识点、实验原理、实验步骤在不同的教学环节中予以讲解，学生应在完全理解实验原理的基础上进行实验，实验中遇到问题后再反过来思考、解决，这样可以起到事半功倍的效果。除此之外，研究生应养成良好的自学习惯，要充分利用丰富的网上教学资源，多与网络相关专家进行经验交流，利用网络资源为学生自学、复习及项目攻关提供方便。 “模块化”教学方式：研究生教学由于学员少、课程精应充分调动学生学习的主动性，学生应带着问题进行探索式学习。老师应根据不同课程的不同特点让学生依自己兴趣分成若干小组，每小组负责本课程的一类知识点进行探讨式学习，鼓励学生以教材为基础，参考、查阅相关资料，弄清楚该知识点的相关内容，然后在课堂上进行交流，随后小组间再进行知识点交换学习，最后其他组点评，课堂上教师需要做好补充、引导工作。 “开放型”教学方式：以实训辅助教学，授课老师讲完课程理论内容后，就应安排学生进行相关实训，并且实训要有难易等级，以此来激发学生对未知领域的探索兴趣。相关实验室应采取开放式、提前预约的方式服务于学生，研究生应尽可能操作各类相关实验来提高自己的专业技能，避免课本理论一看就会，实则不知的局面。 “启发式”教学方式：任课老师要敢于将课程内容交由研究生自己去完成，老师应采取一些辅助的教学方式引导研究生自我学习，再给研究生设置问题、布置任务后，让研究生带着问题，随老师的引导不断深入。 “考核化”教学方式：应该打破研究生严进宽出、一考定终生、零淘汰率的现状，应在研究生在读期间设置多种考核模式来促使学生学习，并且坚持严出原则，这样才能保证研究生的培养质量，才能为社会输出合格人才。所以设置相应的课程考核机制能够使学生在适当压力的环境下不断深入学习，但针对研究生的考核要避免传统闭卷考试一刀切的弊端，要寻找新的考核方式，全面衡量研究生对课程掌握情况以及对专业技能的应用情况，激发学生对课程学习的兴趣和积极性，例如课后要求学生发表与本专业课程相关学术论文、鼓励学生动手制作相应硬件实物、自行开发软件程序等考核机制。四、加强创新实践体系研究生培养在注重课堂效果的同时要加强研究生的实践能力，学校及研究生导师应及时给研究生提供相关实践机会，让学生在提高动手能力的同时发现问题、解决问题[3]136。导师可让研究生及时参与到其主持或申请的相关课题、项目中来，指导研究生从相关方面深入、突破，理论性较强或没有项目的导师要利用好研究生院与企业间共建的研究生实训基地，要大胆地将研究生下放到企业中去锻炼、培养。针对不同研究生的特点，导师可以选派研究生去协助参与一些适合该学生情况的其它课题组或介绍其到相关导师的项目中锻炼，笔者曾经多次派研究生到一些相关的项目中去锻炼，在研究生做课题时，针对所做内容，布置任务，并定期检查，回校后要求学生整理所做项目的知识点，并根据项目内容撰写论文，这种“借鸡下蛋式”的培养方式，可以解决导师没有项目或研究生对课题的兴趣问题。聘任仪器仪表学科内的科研院所专家作为导师，这些长期工作于生产一线的专家有着丰富的理论素质和实践生产经验，能及时指导研究生综合运用所学知识，达到学以致用的目的，可根据实际情况定向为企事业及科研院所培养科研及工程技术人才。应加强区域院校之间的合作交流、实验室利用等工作，大胆尝试研究生短期互换指导的做法，定期开展院校间导师互谈互访活动。同时研究生的课程设置可在学校进行，这样也可把那些具有研究价值的前沿问题、关键技术难题以及国民经济发展迫切需求解决的科研项目从不同学校、企业、科研院所等带进学校，提高研究生做项目研究的机率，并且研究生能近距离地接触技术前沿，更有可能参与到国家重大科研项目和企业自主创新工程中去，极大地拓宽研究生眼界。协同创新作为一种全新的教育理念，极大地促进了新时期研究生培养模式的不断革新，是高等学校新时期重要的办学理念和办学战略，不论是对高校教育、教学质量的提高，还是对人才培养模式与机制改革都有着非常重要的意义，所以在协同创新的视角下培养研究生，有利于打破思维定势、激发研究生的创新意识，同时更能有效利用协同模式为研究生很好地适应企业、社会，为知识的有效输出奠定基础。同时，要利用好各种协同机制，抓住机遇，将研究生所学到的理论知识加以转化，实现其社会价值，同时要勇于创新，不断推陈出新，为仪器仪表事业注入新血脉。仪器仪表专业学科涉及光、机、电、算、控等方面的知识[4]8，学科交叉越来越密切，实际应用及开发过程中往往需要跨学科技能来解决问题，需要研究生具有较强的综合学科素质。组建跨学科协同创新小组，引导研究生在不同学科之间互动，在掌握本学科专业技能的同时了解与此相关学科的知识，可及时避免研究生知识面窄、视野短浅的现象，为本学科培养创新意识较强、可全面发展的研究生。五、结语各个专业对研究生的培养已发展到逐步开展创新人才培养体系的探索和共建阶段，仪器仪表专业研究生培养模式主要从创新文化建设、创新完善教学体系与加强、创新教学方式与探索等方面加以研究并付诸实施，几年内仪器仪表专业研究生的科研创新能力已得到了快速提升。这一模式已在某理工类大学应用，近三年来，在标志全校研究生科研实力总体质量的“科汇研究生奖学金”评选中，仪器仪表专业研究生每年都榜上有名，这样的成绩得到了同行认可。在今后的工作中，作为教育者仍要不断积累、逐步完善、推陈出新，保证创新人才培养体系的不断加强和完善，为学生创新能力的培养发挥更大作用。