教研結合　培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力

楊　靜

(北京理工大學 信息與電子學院, 北京　100081)

?

教研結合培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力

楊靜

(北京理工大學 信息與電子學院, 北京100081)

經(jīng)過長期的探索和實踐,提出“以大平臺,大團隊,大項目為依托,將科研與教學相結合”的研究生培養(yǎng)機制。該機制將“培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力”與“具體科研過程”相結合,具體來說是將研究生的培養(yǎng)過程與科研的不同節(jié)點相結合,重點培養(yǎng)他們在科研實踐中創(chuàng)造性解決問題的能力。所提出的研究生培養(yǎng)機制應用于2008—2014屆信號與信息處理專業(yè)研究生的培養(yǎng),取得了顯著的效果。

教學科研相結合; 大平臺; 大團隊; 大項目; 創(chuàng)新能力

北京理工大學雷達技術研究所(下稱研究所)承擔了“信號與信息處理”、“目標探測與識別”2個二級學科的碩士、博士研究生的培養(yǎng)工作。由于研究所長期承擔國家重大科研項目,并實行統(tǒng)一管理,逐漸摸索出“以大平臺、大團隊、大項目為依托,教學與科研相結合,培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力”的方法,在完成國家重大科研項目的同時,培養(yǎng)了一批高層次創(chuàng)新型研究人才。

1　創(chuàng)新能力是研究生培養(yǎng)工作的重點

1.1研究生的創(chuàng)新能力是高層次人才培養(yǎng)的重點

近年來,本科教育的培養(yǎng)機制主要以“寬口徑厚基礎”為主,本科生一般具有較寬的理論基礎知識,但專業(yè)能力相對較弱,對于運用知識解決問題沒有感性認識和切身體會。針對這種現(xiàn)象,如何在研究生階段把研究生培養(yǎng)成具有創(chuàng)新能力的人才,是研究生培養(yǎng)工作的重點。

雷達技術研究所經(jīng)過長期的探索和實踐,提出把研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與科研的全過程結合起來,在科研中強化創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。以科研的全過程帶動研究生培養(yǎng)機制的改革,有意識地把研究生的培養(yǎng)過程與科研的不同節(jié)點結合起來,重點培養(yǎng)研究生在科研中創(chuàng)造性地解決問題的能力。

先進的實驗教學的內容、方法與手段應符合學生認知規(guī)律,有利于教育理念的貫徹,有利于學生實踐積極性的調動,有利于學生實踐能力、工程能力、科研能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[1-2]。

1.2研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的主要內容

要培養(yǎng)研究生在面臨一個新問題的時候,有非常強烈的解決問題的渴望和創(chuàng)新沖動,主動尋找解決問題的方法,這種創(chuàng)新沖動是研究生從事創(chuàng)新研究的原動力。其次,要有一套系統(tǒng)的、科學的方法,在未知的、紛繁復雜的局面中,把問題抽象、提煉出來,整理出需要研究的問題大綱。針對所要研究的核心問題,能夠對已有的方法綜合評估,找出各種方法的優(yōu)劣,提出新的可能解決問題的途徑,不斷積累所需要的基礎知識。并能夠綜合運用各種知識,創(chuàng)造性地提出解決問題的方法并加以實現(xiàn)。同時,所提出的解決方法必須在實踐中進行嚴格、全面的檢驗。此外,在提出問題、解決問題的過程中,要具備各種口頭、書面溝通的能力,以便在溝通中啟發(fā)思想,產(chǎn)生創(chuàng)新方法。

在以上過程中,導師要做的不是幫助研究生解決一兩個具體問題,而是要通過解決問題的過程,激發(fā)研究生的創(chuàng)新意識,使研究生掌握提出、分析、解決問題的方法。

3　集中管理研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

研究所通過承擔多項創(chuàng)新性強、科技含量高的科研項目,圓滿完成這些國家重大科研項目來培養(yǎng)研究生。研究所采用集中管理的大團隊、大平臺模式,科研、教學、學科建設工作均由研究所統(tǒng)一規(guī)劃和管理,包括教師的科研、教學活動和學科建設平臺均由全所統(tǒng)一管理。

研究生教育作為研究所科研、教學的重要組成部分,理順實踐教學管理體制,建立以信息、資源共享的管理平臺,并在此基礎上制定和完善統(tǒng)一的實踐教學管理的規(guī)章制度和評價體系,提高實踐教學管理水平和實施效能[3]。通過不斷實踐、總結,逐漸形成了以大平臺、大團隊、大項目為依托,教學與科研相結合,培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力的模式。培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力主要采取了以下措施。

3.1通過大團隊氛圍培養(yǎng)研究生強烈的創(chuàng)新意識和主動進取精神

多年的應試教育使很多本科生滿足于被動接收書本知識,并在考試中取得好成績的學習現(xiàn)狀,對于學習的最終目的是要去解決問題卻沒有明確的認識。很多研究生剛剛入學的時候,常常把研究生階段想象成又一個上課和考試階段,沒有樹立研究生階段要從事創(chuàng)新研究和主動進取的意識。

創(chuàng)新意識和主動進取是研究生從事創(chuàng)新性研究的基礎,是一個人能否做出創(chuàng)新性成果的先決條件。為培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新意識和主動進取的精神,通過研究所大團隊的激勵,首先促使研究生樹立強烈的創(chuàng)新意識和主動進取精神。研究所在研究生剛剛入學的時候,要進行集中的入學教育,其中一個重要內容,就是介紹研究所多年來重要的科技創(chuàng)新成果,以及研究生在其中所起的作用。在開設的研究生課程中,主講教師也會在課程教學中多次強調創(chuàng)新的意義和重要性,特別是創(chuàng)新意識和主動進取精神對創(chuàng)新性研究的重要意義,逐步激發(fā)研究生從事創(chuàng)新性研究的意識和主動進取精神。

在重大的科研項目中,各種困難和挑戰(zhàn)層出不窮,很多問題如果不采用創(chuàng)新性方法是無法解決的。當研究生參與大項目之后,項目團隊的成員，特別是負責人,會不斷介紹項目進展過程中遇到的突出問題和解決的方法,并特別強調優(yōu)秀研究生所完成的創(chuàng)新性成果。這一過程從研究生入學教育開始,貫穿整個研究生的培養(yǎng)過程,通過長期不懈的熏陶和努力,促使研究生逐漸建立強烈的創(chuàng)新意識和主動進取精神。

3.2通過大平臺建立研究生課程體系,培養(yǎng)研究生扎實的基礎理論

研究所將主要研究方向與國際先進研究內容結合,建立了比較完備的、高水平的研究生課程體系,為研究生進行創(chuàng)新性研究準備了扎實的基礎理論,并促進了教師隊伍水平的提高。如研究所的科研工作從雷達實時信號處理起步,逐漸發(fā)展到雷達制導信息處理、雷達對抗信息處理、光學/紅外圖像處理、雷達系統(tǒng)建模與仿真、雷達專用集成電路等多種新理論、新技術,并逐漸向新體制雷達系統(tǒng)的研究方向發(fā)展。師資隊伍是高校發(fā)展的主體力量,是完成教學科研任務的主力軍,高質量的教學和科研要有高水平的師資隊伍作保障[4]。雷達技術研究所的主要教師在完成科研工作的同時,基于自身長期的科研實踐經(jīng)驗以及對所從事相關科研領域的深入學習和了解,開設了比較完備的、高水平的研究生課程體系,主要包括碩士生、博士生課程共16門,其中:碩士生學位課2門:雷達系統(tǒng)導論、近代信號處理；碩士生選修課10余門:電子系統(tǒng)建模與仿真、數(shù)據(jù)融合、陣列信號處理、模式識別與SAR圖像目標辨識、數(shù)字視頻技術、高速實時信號處理器結構與系統(tǒng)、高性能DSP系統(tǒng)軟件技術、可編程邏輯器件及VHDL設計技術、基于FPGA的數(shù)字信號處理技術、通信協(xié)議設計基礎、衛(wèi)星導航定位理論與方法等；博士生學位課3門:高分辨率雷達、高級圖像處理、現(xiàn)代信號處理；博士生選修課2門:多維陣列信號處理、電子對抗原理。

以上課程基本涵蓋了雷達系統(tǒng)、新體制雷達、雷達對抗、光學/紅外制導、雷達系統(tǒng)建模與仿真、雷達專用集成電路、近/現(xiàn)代信號處理、高速實時信號處理等領域的熱點問題,形成了比較完備的、高水平的研究生課程體系,為研究生創(chuàng)新性研究準備了必要的基礎理論知識。

3.3采用啟發(fā)式方法培養(yǎng)研究生創(chuàng)新思考能力

對于研究生來說,當面臨一個新問題的時候,如何建立一套系統(tǒng)的、科學的方法,在未知的、紛繁復雜的局面中把問題抽象、提煉出來,是從事創(chuàng)新性研究工作的基本能力。教學方法是教師實施課堂教學一項最重要的軟性工具,決定著學生的參與程度和互動效果[5]。

為培養(yǎng)研究生，特別是博士生提出問題的能力,在課程教學和科研實踐中采用了啟發(fā)式的方法。教師在指導學生實驗過程中,不應像傳統(tǒng)教學模式那樣只是知識的傳授者與灌輸者,而應該是課程的設計者、組織者、引導者。教師的任務主要是引導和幫助學生形成思考、分析問題的思路,啟發(fā)學生對自己的學習進程進行評價、反思,更多地激發(fā)學生的學習興趣,幫助學生構建知識的意義[6-7]。例如,在雷達系統(tǒng)導論課程教學中,首先不斷強調提出問題、理清問題頭緒的重要意義；其次在講解每個具體問題的時候,并不是平鋪直敘地給出問題的答案,而是首先介紹問題的背景,并引導學生思考其中有哪些問題；此外,在課程中布置了大量的仿真作業(yè),并在習題課上由學生利用多媒體向全體同學介紹自己的結果,由教師發(fā)問、點評。這些啟發(fā)式的教學方法大大提高了研究生對于提出問題的重要性的認識,并引導他們逐漸掌握提出問題的方法。教育部關于全面提高高等教育質量的若干意見指出,應“創(chuàng)新教育教學方法,倡導啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學”,而教學方法創(chuàng)新的根本目的就在于提高教學質量[8-9]。

3.4理論聯(lián)系實際,培養(yǎng)研究生分析問題、解決問題的實踐能力

實驗教學是高等教育教學的重要組成部分,在創(chuàng)新人才培養(yǎng)中占有重要的地位[10-12]。但僅僅教學實驗還是遠遠不夠的。在提出問題的基礎上,研究生，特別是博士生要具備獨立分析問題、解決問題的創(chuàng)新能力。這主要是通過理論聯(lián)系實際,在國家重大科研項目實踐中采用啟發(fā)式方法來培養(yǎng)研究生分析問題、解決問題的創(chuàng)新能力。為達到這一目標,就要使研究生積極參與科研實踐,鍛煉在實踐中運用知識、解決問題的能力。而國家重大科研項目則為研究生的科研實踐提供了最好的舞臺。

當研究生在科研中遇到困難的時候,教師并不是直接給出答案,而是采用啟發(fā)式的方法,與學生一起分析可能存在的問題,并在這一過程中重點教授學生分析、思考問題的方法,使之具備舉一反三、應用相應方法解決相關領域問題的能力。

3.5結合完成重大科研項目培養(yǎng)研究生嚴謹?shù)目茖W學風

在重大科研項目中,研究生的科研成果要直接在項目中進行檢驗。由于重大科研項目對研究成果的嚴謹性、系統(tǒng)性、全局性有很高要求,研究生的成果要經(jīng)過系統(tǒng)、周密的檢驗,由此可培養(yǎng)培養(yǎng)研究生嚴謹、科學的學風,以及系統(tǒng)性、全局性的思考習慣。

經(jīng)過這種鍛煉,研究生普遍養(yǎng)成了嚴謹、細致、周密的科研習慣,并逐漸建立了從全局出發(fā)、系統(tǒng)思考問題的思維方法。這種思維方式,能夠使研究生在從事創(chuàng)新性研究時避免很多低級錯誤,并從全局性的角度統(tǒng)籌思考問題,避免因低級錯誤造成的失誤和以偏概全等問題的發(fā)生,使研究生從事創(chuàng)新性研究的過程更加順暢。

3.6通過大團隊協(xié)作培養(yǎng)研究生的協(xié)作能力

由于雷達技術研究所采用大平臺、大團隊的管理模式,因此為培養(yǎng)研究生的學術交流、知識交融、分工協(xié)作能力奠定了基礎。研究所內經(jīng)常開展的不同課題組內部和相互之間的學術交流,促進了研究生學術交流能力的培養(yǎng)；研究生參與的科研項目在相關的不同項目組之間變化,促進了研究生的知識交融；在一些大項目中,多個不同課題組之間的分工協(xié)作促進了研究生合作能力的培養(yǎng)。特別重要的是,由于大項目通常都是多個課題組之間通力協(xié)作完成,“協(xié)作”發(fā)生在學習過程的始終,資料的搜集與分析、假設提出與驗證、學習成果的反饋與評價都離不開協(xié)作[13]。這使研究生具備了在大團隊中逐漸成長的經(jīng)歷,有利于提高研究生的胸懷、志向和眼光,有利于研究生在畢業(yè)后從事國家重大科研領域的研究。

4　人才培養(yǎng)成效分析

近年來,在這種教研結合、以大平臺為依托的培養(yǎng)模式下,本學科研究生的培養(yǎng)質量不斷提高,研究生的高端就業(yè)率也越來越高。高端就業(yè)是指畢業(yè)生受聘于國家部委下屬企業(yè)、事業(yè)單位、科研院所、國家機關、世界500強等單位。研究生近3年高端就業(yè)情況見表1。

表1　近3年畢業(yè)研究生高端就業(yè)和入職時平均月薪情況

5　結語

研究所提出的“以大平臺、大團隊、大項目為依托,教學與科研相結合,培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力”獲得了北京市教學成果一等獎。在所提出的培養(yǎng)思想指導下,為國家培養(yǎng)了一大批創(chuàng)新能力強、綜合素質好、嚴謹扎實、善于在重大科研項目中創(chuàng)造性地解決問題的高層次人才，有很多博士生在讀期間就完成了國家重大研究課題,研究生畢業(yè)后在國防工業(yè)部門、中國科學院、高等院校、各軍兵種,以及大唐、中興、華為等地方企業(yè),乃至Intel、TI、Motorola等世界知名企業(yè)，都做出了貢獻。

References)

[1] 劉明貴.基于實踐教學改革的人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新[J].中國大學教學,2009(2):81-82.

[2] 宋曉平. 實驗室建設與管理模式的創(chuàng)新[J]. 實驗室研究與探索,2009,28(3):254-256.

[3] 王建,張力軍,劉東風.人文社科類本科實踐教學體系建設的思考[J]. 實驗技術與管理,2010,27(2):13-16.

[4] 楊小軍，魏忠義，姚軍虎.國家級實驗教學示范中心“請進來”、“走出去”教學模式的構建[J].高教論壇，2012(2)：18-20.

[5] 高翔,王蕊,嚴東強.基于項目課堂教學提升食品類專業(yè)師資隊伍的教學素養(yǎng)[J].教育與職業(yè),2010(14):65-67.

[6] 李國臣,耿彥秋.立足實踐教學環(huán)節(jié),加強本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].中國大學教學,2009(6):69-71.

[7] 劉偉.實踐教學應用型人才培養(yǎng)模式研究[J]. 實驗技術與管理,2009,26(9):123-127.

[8] 王麗梅.基于創(chuàng)新性應用型人才培養(yǎng)的實驗教學方法研究[J]. 實驗技術與管理,2014,31(1):19-21.

[9] 賈麗軍,張守發(fā).綜合性大學農學院教學方法的改革與創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J]. 黑龍江畜牧獸醫(yī),2012(24):50-51.

[10] 鄧立榮,王曉剛,陸樹河，等.省級礦物材料實驗教學示范中心的建設與管理[J]. 實驗技術與管理,2013,30(3):120-122.

[11] 邵曉玲,陳永泰,杜建國，等.實驗教學與創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J]. 實驗科學與技術,2011,9(1):169-172.

[12] 李慧中.高等實驗教學與創(chuàng)新人才的培養(yǎng)模式[J]. 湖南醫(yī)科大學學報:社會科學版,2009,11(5):159-161.

[13] 潘云鶴.論研究型大學工科學生的能力培養(yǎng)[J].高等工程教育研究，2005(4)：1-4.

Combining teaching with scientific research and cultivating graduate students’ innovation ability

Yang Jing

(Beijing Institute of Technology, School of Information and Electronics, Beijing 100081, China)

Through exploring and practicing several years, this paper proposes a teaching scheme of “l(fā)arge platform, large team, and large projects” and “combination of scientific research and theory teaching” to cultivate graduate students. After applying this cultivating scheme on the graduate students of 2008 to 2014 majoring in signal processing, great cultivation effects of higher innovative abilities are gained.

combination of teaching and research; large platform; large team; large project; innovation ability

10.16791/j.cnki.sjg.2016.03.008

2015- 10- 19

北京理工大學實驗室研究項目(2014BITSYC02)

楊靜(1977—),女,山東五臺，博士,實驗師,信息與電子學院副院長,主要研究方向為信號與信息處理.

E-mail:yang_jing@bit.edu.cn

TP301

A

1002-4956(2016)3- 0026- 04