通過科研實(shí)踐引導(dǎo)與培養(yǎng)學(xué)生科技創(chuàng)新能力

陶波　朱曉輝　黎波　張兆坤

[摘 要]培養(yǎng)和提高大學(xué)生創(chuàng)新能力是當(dāng)今高等教育的一個重要目標(biāo)，大學(xué)生參與科研實(shí)踐是提高創(chuàng)新能力的重要途徑。通過競賽，大學(xué)生能促進(jìn)專業(yè)知識與實(shí)踐的結(jié)合，培養(yǎng)其運(yùn)用專業(yè)知識和自身素質(zhì)解決現(xiàn)實(shí)問題的能力，提升創(chuàng)新意識和實(shí)踐精神，并在大賽的實(shí)踐中練就大學(xué)生的協(xié)作意識、團(tuán)隊(duì)精神、組織能力和競爭實(shí)力等綜合素質(zhì)。通過企業(yè)實(shí)踐，大學(xué)生可以實(shí)現(xiàn)自身素質(zhì)與企業(yè)需求的匹配，明確自己的目標(biāo)和肩負(fù)的責(zé)任，對企業(yè)運(yùn)作、產(chǎn)品需求、溝通交流等方面有更加清晰的認(rèn)識，培養(yǎng)企業(yè)追求的高可靠性、低成本性的收斂思維，從而進(jìn)一步檢驗(yàn)通過競賽和科研項(xiàng)目培養(yǎng)的創(chuàng)新能力與科研能力。

[關(guān)鍵詞]科研實(shí)踐；科技創(chuàng)新；大學(xué)生培養(yǎng)

[中圖分類號] G64 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）06-0139-03

21世紀(jì)是知識經(jīng)濟(jì)的時代，也是以創(chuàng)新人才為特征的時代。構(gòu)建高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才，是高等院校需要解決的問題之一。培養(yǎng)和提高大學(xué)生的科技素質(zhì)，對學(xué)生傳播科技知識、科技方法，培育科技精神，并提高學(xué)生科技實(shí)踐能力是高校培養(yǎng)學(xué)生整體素質(zhì)的一個重要層面。開展科研實(shí)踐活動，豐富活動內(nèi)容，搭建科研實(shí)踐平臺，拓寬學(xué)生視野，是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新熱情，增強(qiáng)創(chuàng)新意識，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，鍛煉創(chuàng)新能力，提高科技創(chuàng)新素質(zhì)的重要途徑。

一、國內(nèi)外大學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式現(xiàn)狀

國外大學(xué)生培養(yǎng)模式大多是密切結(jié)合國家經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展的需要，始終堅(jiān)持知識、能力、素質(zhì)的辯證統(tǒng)一，并將其嚴(yán)格貫穿到教育的全過程。加強(qiáng)創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)已成為國外大學(xué)的普遍做法，并成為大學(xué)制度化理念的一部分，代表了大學(xué)人才培養(yǎng)模式的改革方向。

美國培養(yǎng)模式主要特點(diǎn)是“產(chǎn)—學(xué)”模式，大學(xué)與企業(yè)合作緊密，創(chuàng)新活動內(nèi)容廣泛，并且高校與政府均為學(xué)生提供了良好條件。大學(xué)生不僅能接觸到生產(chǎn)領(lǐng)域的各類問題，而且其創(chuàng)新更具針對性和應(yīng)用性。日本培養(yǎng)模式與美國類似，它強(qiáng)調(diào)政府行為，高校、產(chǎn)業(yè)界雙方承擔(dān)教育責(zé)任，實(shí)行產(chǎn)學(xué)研合作教育、高校科技創(chuàng)新的制度化和規(guī)范化。德國培養(yǎng)模式是培養(yǎng)理論型、應(yīng)用型人才雙管齊下，在服務(wù)社會的同時，真正做到理論聯(lián)系實(shí)際；德國創(chuàng)新平臺面向產(chǎn)業(yè)集群，圍繞產(chǎn)業(yè)為中小企業(yè)提供科技創(chuàng)新服務(wù)。[1]

國內(nèi)高校大多采用雙軌制實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)模式培養(yǎng)學(xué)生。所謂“雙軌制”，是在本科教學(xué)大綱、教學(xué)計(jì)劃之內(nèi)的一些實(shí)踐教學(xué)活動（如：課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、認(rèn)知實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)）等基礎(chǔ)上，不斷擴(kuò)展第二課堂（本科導(dǎo)師制、科研訓(xùn)練計(jì)劃、學(xué)科競賽等）。在豐富學(xué)生課余生活的同時，利用多樣化的形式，在潛移默化中不斷提升大學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。[2]國內(nèi)絕大部分重點(diǎn)大學(xué)如清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、華中科技大學(xué)、四川大學(xué)等均采用雙規(guī)制培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。然而，國內(nèi)產(chǎn)學(xué)研平臺的發(fā)展水平與國外優(yōu)秀大學(xué)產(chǎn)學(xué)研平臺差距甚大，比如國內(nèi)企業(yè)忽視合作平臺，不承擔(dān)任何教育責(zé)任，易敷衍了事；高校亦對產(chǎn)學(xué)研認(rèn)識不足，單純將其看作解決學(xué)生實(shí)習(xí)問題的途徑。

近年來，很多高校或?qū)W生自發(fā)組織形成了一些科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，這些團(tuán)隊(duì)是為了提高大學(xué)生創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)和科研目標(biāo)而由相互協(xié)作的個體所組成的群體。創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)能夠以多方位、多層次的培養(yǎng)方式來培養(yǎng)學(xué)生，對大學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神進(jìn)行系統(tǒng)培養(yǎng)，這種模式也成為近年來培養(yǎng)模式研究的熱點(diǎn)。

二、科研-競賽-企業(yè)實(shí)踐“三位一體”科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式

借鑒國外的培養(yǎng)模式，結(jié)合國內(nèi)高校的實(shí)際情況，2011年9月，華中科技大學(xué)數(shù)字制造裝備與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室FOCUS團(tuán)隊(duì)（以下簡稱“FOCUS團(tuán)隊(duì)”）提出“通過科研提升學(xué)生科研素質(zhì)與能力，通過競賽培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新發(fā)散思維，最后走進(jìn)企業(yè)實(shí)踐檢驗(yàn)學(xué)生創(chuàng)新能力與科研能力”的系統(tǒng)人才實(shí)踐能力培養(yǎng)模式。三年來，F(xiàn)OCUS團(tuán)隊(duì)在這種科研—競賽—企業(yè)實(shí)踐“三位一體”科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式上不斷探索，逐漸形成具有自己特色的人才培養(yǎng)體系。

（一）科研項(xiàng)目：提升學(xué)生科研素質(zhì)與能力

“通過科研項(xiàng)目培養(yǎng)學(xué)生科研素質(zhì)和能力”是FOCUS團(tuán)隊(duì)學(xué)生培養(yǎng)的特色之一。一提到科研，多數(shù)人想到的是教授、研究生，很少人會想到本科生。然而FOCUS團(tuán)隊(duì)卻是一個以本科生為主的人才培養(yǎng)平臺——以本科生為主體，本科生自主選題，自主立項(xiàng)，自主實(shí)施，由研究生給予指導(dǎo)，以項(xiàng)目為導(dǎo)向的培養(yǎng)模式是團(tuán)隊(duì)的核心。

與競賽不同，科研項(xiàng)目有它的特點(diǎn)，那就是必須要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲兴刭|(zhì)和思維。項(xiàng)目周期長，對細(xì)節(jié)要求高，任何部分都要求做到精益求精。項(xiàng)目實(shí)施的每個過程都有嚴(yán)格的規(guī)范，大到項(xiàng)目立項(xiàng)、計(jì)劃實(shí)施，小到零件命名、制圖等。以團(tuán)隊(duì)中橋梁檢測項(xiàng)目為例，隊(duì)員們會為一個零件是設(shè)計(jì)成L型還是H型而持續(xù)討論、論證。如此嚴(yán)格是因?yàn)閳F(tuán)隊(duì)要求任何一處設(shè)計(jì)都要求有根據(jù)，任何一個部件的選型都要有理由。隊(duì)員們經(jīng)過這樣的一個過程，慢慢地、自然而然地就培養(yǎng)了一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ塘?xí)慣和思維，思考問題更加全面。

（二）科技競賽：培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新發(fā)散思維

大學(xué)生科技競賽活動是增強(qiáng)大學(xué)生創(chuàng)新意識，開展創(chuàng)新實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神的重要途徑。大學(xué)生科技競賽對于高等院校提高辦學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)應(yīng)用型人才，創(chuàng)造市場經(jīng)濟(jì)效益等方面具有重要的作用。[3]

FOCUS團(tuán)隊(duì)提出通過比賽培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，并將此作為團(tuán)隊(duì)的人才培養(yǎng)模式之一。團(tuán)隊(duì)通過鼓勵和指導(dǎo)隊(duì)員參與競賽，通過競賽鍛煉隊(duì)員專業(yè)知識與實(shí)踐的結(jié)合，培養(yǎng)隊(duì)員運(yùn)用專業(yè)知識和自身素質(zhì)解決實(shí)際問題的能力，提升隊(duì)員的創(chuàng)新意識和實(shí)踐精神，并在競賽實(shí)踐中練就隊(duì)員們的協(xié)作意識、團(tuán)隊(duì)精神、組織能力和競爭實(shí)力等綜合素質(zhì)。競賽是團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)高素質(zhì)人才的重要途徑之一。

以團(tuán)隊(duì)隊(duì)員曾參加過的挑戰(zhàn)杯為例。在參加挑戰(zhàn)杯前，隊(duì)員們調(diào)研發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的橋梁裂縫檢測多采用車載式橋梁裂縫檢測車載人進(jìn)行檢查，這種檢測方式設(shè)備笨重、成本大、時間長、安全性差。隊(duì)員們提出利用小型機(jī)器人替代大型橋梁檢測車，利用機(jī)器視覺替代肉眼檢測實(shí)現(xiàn)橋梁裂縫精確定位。然而，這其中有許多問題，如機(jī)器人如何吸附在橋面上、機(jī)器人吸附之后如何移動、如何跨越橋面上的障礙物、如何實(shí)現(xiàn)視覺檢測、如何傳輸數(shù)據(jù)、如何減輕機(jī)器人的重量、如何避免誤判等。隊(duì)員們發(fā)散思維，去發(fā)現(xiàn)、分析和解決作品中出現(xiàn)的各種問題，提出相應(yīng)解決辦法，最終成功地研發(fā)出一臺吸附攀爬式橋梁裂縫檢測機(jī)器人，開發(fā)了與之配套的軟件系統(tǒng)，并憑借該作品奪得了湖北省挑戰(zhàn)杯一等獎、美新杯華中賽區(qū)一等獎、東莞工研杯特等獎等獎項(xiàng)。

（三）企業(yè)實(shí)踐：檢驗(yàn)學(xué)生實(shí)踐能力與科研能力

現(xiàn)代高等教育強(qiáng)調(diào)人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、社會服務(wù)三大功能。服務(wù)社會的重點(diǎn)之一就是服務(wù)企業(yè)。中小企業(yè)目前大多處于轉(zhuǎn)型升級階段，但是目前大多中小型企業(yè)由于缺乏相應(yīng)的科研技術(shù)支持，與經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的要求形成強(qiáng)烈矛盾和差距。對于中小企業(yè)科研技術(shù)不足的問題，高校科研院所擁有最為豐富的科研資源。對于高校方面，大學(xué)生雖然有一定的科研技術(shù)能力，有實(shí)力的高校的科研團(tuán)隊(duì)眾多，但高校學(xué)生和科研團(tuán)隊(duì)缺少一個平臺實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的結(jié)合，普遍存在大學(xué)生素質(zhì)與企業(yè)需求不匹配的問題。鑒于上述背景，F(xiàn)OCUS團(tuán)隊(duì)在2012年至2014年連續(xù)三年赴企業(yè)進(jìn)行社會實(shí)踐活動。截至目前，團(tuán)隊(duì)赴中小型企業(yè)暑期實(shí)踐隊(duì)進(jìn)行了社會實(shí)踐活動3次，服務(wù)企業(yè)10家，累計(jì)共有56人次參與，幫助企業(yè)完成近30項(xiàng)課題。

該實(shí)踐活動具體形式是由具有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的本科生組成的小分隊(duì)赴中小企業(yè)生產(chǎn)一線做研發(fā)，吃住在企業(yè)，在車間發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，以企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目、實(shí)際問題為導(dǎo)向開展活動，有別于傳統(tǒng)的“大集體參觀大企業(yè)”的實(shí)習(xí)模式。

通過該實(shí)踐活動將學(xué)生所學(xué)的理論知識與接觸的實(shí)際現(xiàn)象進(jìn)行對照、比較，把抽象的理論知識逐漸轉(zhuǎn)化為認(rèn)識和解決實(shí)際問題的能力。團(tuán)隊(duì)成員通過實(shí)踐活動能明確自己目標(biāo)和肩負(fù)的責(zé)任，對企業(yè)運(yùn)作、產(chǎn)品需求、溝通交流等方面有更加清晰的認(rèn)識，培養(yǎng)企業(yè)追求的高可靠性、低成本性的收斂思維，檢驗(yàn)大學(xué)所學(xué)理論知識，檢驗(yàn)通過競賽和科研項(xiàng)目培養(yǎng)的創(chuàng)新能力與科研能力，從而使他們在很短的時間里就能獲得高效的能力提升。真正實(shí)現(xiàn)將大學(xué)生成長與小企業(yè)發(fā)展相結(jié)合、大學(xué)生創(chuàng)新與小企業(yè)需求相結(jié)合、大學(xué)生資源與小企業(yè)轉(zhuǎn)型相結(jié)合。

（四） 規(guī)范化、常態(tài)化、多樣化管理體制，營造創(chuàng)新環(huán)境

科研—競賽—企業(yè)實(shí)踐“三位一體”科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式在FOCUS團(tuán)隊(duì)中得到發(fā)展，并不斷完善和延續(xù)，其生命力背后是一整套規(guī)范化、常態(tài)化、多樣化的管理體制作為支撐。團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目嚴(yán)格按照項(xiàng)目立項(xiàng)、市場調(diào)查、方案設(shè)計(jì)、加工制造、項(xiàng)目驗(yàn)收的規(guī)范進(jìn)行，相比較以比賽為導(dǎo)向，隊(duì)員更能夠了解一個項(xiàng)目的具體流程，養(yǎng)成良好的科研習(xí)慣。團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持日報、周報和月報制度，項(xiàng)目組每周進(jìn)行組內(nèi)例會，例會中檢查工作、交流問題、提出方案、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，例會后進(jìn)行總結(jié)，制成日報，記錄項(xiàng)目進(jìn)行的過程；每周所有項(xiàng)目組集中匯報，并由團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)委員會現(xiàn)場指導(dǎo)；月末會將團(tuán)隊(duì)本月所有項(xiàng)目組工作匯總，制作團(tuán)隊(duì)月刊。此外，團(tuán)隊(duì)還有相應(yīng)的管理制度，包括招新制度、預(yù)備隊(duì)員、正式隊(duì)員和骨干隊(duì)員的三級隊(duì)員梯度制度、隊(duì)員培訓(xùn)制度等，這些制度保證了團(tuán)隊(duì)人事安排、隊(duì)員梯隊(duì)、老隊(duì)員帶新隊(duì)員等，保證了團(tuán)隊(duì)發(fā)展的均衡性和持續(xù)性。

四、總結(jié)與展望

在科研—競賽—企業(yè)實(shí)踐“三位一體”的培養(yǎng)模式中，通過參與科研項(xiàng)目，大學(xué)生培養(yǎng)和形成了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ塘?xí)慣和思維，提升了科研能力。通過競賽，大學(xué)生促進(jìn)了自身專業(yè)知識與實(shí)踐的結(jié)合，培養(yǎng)了運(yùn)用專業(yè)知識和自身素質(zhì)解決現(xiàn)實(shí)問題的能力，提升了創(chuàng)新意識和實(shí)踐精神，并在大賽的實(shí)踐中練就了協(xié)作意識、團(tuán)隊(duì)精神、組織能力和競爭實(shí)力等綜合素質(zhì)。最后通過企業(yè)實(shí)踐，大學(xué)生可以實(shí)現(xiàn)自身素質(zhì)與企業(yè)需求的匹配，明確自己目標(biāo)和肩負(fù)的責(zé)任，對企業(yè)運(yùn)作、產(chǎn)品需求、溝通交流等方面有更加清晰的認(rèn)識，培養(yǎng)企業(yè)追求的高可靠性、低成本性的收斂思維，從而進(jìn)一步檢驗(yàn)通過競賽和科研項(xiàng)目培養(yǎng)出的創(chuàng)新能力與科研能力。綜上所述，這一模式具有很強(qiáng)的可操作性和指導(dǎo)意義。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 陳曉華，王德潤.德國科技創(chuàng)新平臺建設(shè)特點(diǎn)與啟示[J]. 安徽科技，2014（4）：54-56.

[2] 金翠云，汪曉男，李大字.多模式培養(yǎng)大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的探索與研究[J].中國電力教育，2013（17）：106-107.

[3] 陳福剛，謝述玲.大學(xué)生科技競賽活動與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的切合分析[J].時代青年：教育，2012（11）：64.

[4] 唐淼.科研實(shí)踐是培養(yǎng)大學(xué)生科技素質(zhì)的有效途徑[J].世紀(jì)橋，2007（8）：111-112.

[責(zé)任編輯：劉鳳華]