從中國研究生電子設(shè)計競賽談學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)

王靖 周蘭 黃采倫

摘? ? 要：在我國逐步從研究生培養(yǎng)大國邁向研究生培養(yǎng)強(qiáng)國的背景下，電子信息類研究生培養(yǎng)出現(xiàn)了重理論、輕實(shí)踐的現(xiàn)象。針對這一現(xiàn)象，文章結(jié)合指導(dǎo)研究生參加中國研究生電子設(shè)計競賽備賽和參賽經(jīng)歷，從賽研相長、規(guī)范日常培養(yǎng)和加強(qiáng)校企合作等多個方面對提升研究生實(shí)踐創(chuàng)新能力進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：實(shí)踐創(chuàng)新能力;研電賽;賽研相長

中圖分類號：G642? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1002-4107（2021）09-0007-02

經(jīng)過30多年的探索、改革和發(fā)展，我國已成為研究生教育大國?；緦?shí)現(xiàn)立足國內(nèi)研究生教育培養(yǎng)體系，獨(dú)立自主培養(yǎng)高層次人才的戰(zhàn)略目標(biāo)，同時也建立起了較為完善的研究生教育培養(yǎng)體系。但與黨和政府的要求，與人民群眾的期盼相比，我國的研究生教育培養(yǎng)方式和體系仍然存在諸多問題，與世界一流研究生教育相比還有較為明顯的差距[1-2]，主要表現(xiàn)在對研究生的創(chuàng)造能力、動手能力和創(chuàng)新能力等的培養(yǎng)稍顯不足，尤其是對于動手能力要求很高的電子信息類研究生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足。針對這一現(xiàn)象，本文將結(jié)合指導(dǎo)研究生參加中國研究生電子設(shè)計競賽備賽和參賽經(jīng)歷，從賽研相長、規(guī)范日常培養(yǎng)和加強(qiáng)校企合作等多個方面對提升研究生實(shí)踐創(chuàng)新能力進(jìn)行探討。

一、中國研究生電子設(shè)計競賽簡介

教育部學(xué)位與研究生教育發(fā)展中心、全國工程專業(yè)學(xué)位研究生教育指導(dǎo)委員會和中國電子學(xué)會聯(lián)合主辦了中國研究生電子設(shè)計競賽（以下簡稱“研電賽”）。該賽事是面向全國高等院校及科研院所在讀研究生開展的一項(xiàng)團(tuán)體性電子設(shè)計創(chuàng)意實(shí)踐活動，旨在推動高等院校及科研院所電子信息類研究生培養(yǎng)模式改革與創(chuàng)新，培養(yǎng)研究生實(shí)踐創(chuàng)新意識與基本能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的人文精神和理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)，促進(jìn)研究生工程實(shí)踐素質(zhì)的培養(yǎng)。

研電賽沒有選題限制，可以充分發(fā)揮參賽研究生的開放性思維和培養(yǎng)創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力。在舉辦研電賽技術(shù)賽的同時，賽事另設(shè)立若干企業(yè)獎和商業(yè)專項(xiàng)獎，為研究生提供了與國內(nèi)外知名企業(yè)交流、學(xué)習(xí)的機(jī)會。而相關(guān)企業(yè)賽每年由不同的企業(yè)贊助，并提出基于該企業(yè)研究前沿的企業(yè)命題，這些企業(yè)命題能讓學(xué)生了解目前業(yè)界技術(shù)發(fā)展的前沿，開闊學(xué)生視野。如：華為命題、Math Works和Altera命題等。企業(yè)賽正好解決在目前電子信息類研究生培養(yǎng)過程中出現(xiàn)的重理論學(xué)習(xí)、輕實(shí)踐創(chuàng)新和動手能力、脫離業(yè)界發(fā)展方向等問題。

二、賽研相長與能力培養(yǎng)

“賽研相長”中的“賽”指的是研電賽，“研”指的是參賽指導(dǎo)教師的科研項(xiàng)目。參賽學(xué)生最熟悉的技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)該是其碩士論文的研究方向[3]，而該研究方向與導(dǎo)師在研項(xiàng)目息息相關(guān)。如何結(jié)合指導(dǎo)教師在研項(xiàng)目，從指導(dǎo)教師在研科研項(xiàng)目中提取出適合參賽研究生學(xué)術(shù)水平的子課題。在研究生能力所及的范圍內(nèi)引導(dǎo)學(xué)生參與在研項(xiàng)目研發(fā)，培養(yǎng)和提升學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力是一條值得探索的路徑。

結(jié)合指導(dǎo)教師在研科研項(xiàng)目指導(dǎo)學(xué)生參賽的方式，在實(shí)施過程中有兩點(diǎn)需要注意。其一，從教師科研項(xiàng)目中提取的子課題，其難度和工作量必須適中，必須是參賽研究生在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下能夠獨(dú)立完成的。其二，指導(dǎo)教師從在研項(xiàng)目中提取的子課題一定要具備實(shí)踐操作內(nèi)容，即所選內(nèi)容不能是純理論研究，必須是理論分析與工程實(shí)踐相結(jié)合的研究課題，這樣才能起到培養(yǎng)研究生實(shí)踐動手能力的目的。

以筆者課題組指導(dǎo)研究生參加研電賽為例，2016年筆者指導(dǎo)控制工程專業(yè)三名研究生參加當(dāng)年的研電賽，同時報名參加Altera企業(yè)專項(xiàng)賽。當(dāng)時筆者課題組正在承擔(dān)一項(xiàng)地下資源探測方面的科研項(xiàng)目。本著鍛煉培養(yǎng)學(xué)生的目的，筆者將該項(xiàng)目中的探測回波信號發(fā)射接收與分析模塊提取出來，構(gòu)建了一個新的應(yīng)用場景，即將地質(zhì)物探領(lǐng)域的探測技術(shù)應(yīng)用到鋼管混凝土缺陷檢測中，擬定了一個鋼管混凝土缺陷檢測機(jī)器人的參賽項(xiàng)目。參賽研究生結(jié)合課題組在研項(xiàng)目中掌握的信號采集、信號調(diào)理與處理反演知識，以此為核心設(shè)計了一個四輪驅(qū)動檢測機(jī)器人，通過機(jī)器人敲擊鋼管混領(lǐng)土的外鋼管，完成了回波信號接收、處理與信號反演的工作，最終取得華中分賽區(qū)一等獎、全國總決賽二等獎和Altera企業(yè)專項(xiàng)賽全國二等獎。更重要的是，三名學(xué)生經(jīng)過參賽，其分析問題、規(guī)劃問題和解決問題的能力得到了極大的提升。拿到一個新的課題，知道如何運(yùn)用掌握的知識分析問題、拆解問題和解決問題，回歸了我們組織學(xué)生參加研電賽的初心，即培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力。

三、規(guī)范日常培養(yǎng)，提升創(chuàng)新能力

學(xué)生參加研電賽所需要的知識是多方面的，包括學(xué)術(shù)水平、現(xiàn)代信息技術(shù)、溝通交流等。而這些知識僅靠指導(dǎo)教師的臨賽指導(dǎo)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的[4]。在日常的課程安排和導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生自主性學(xué)習(xí)等方面，研究生培養(yǎng)單位在安排相關(guān)課程或內(nèi)容時都必須加以重視，合理規(guī)劃日常培養(yǎng)的目標(biāo)和考察方式，全方位提升學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力。培養(yǎng)和提升學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力，是研究生培養(yǎng)與管理部門需要考慮的一個迫切的問題。通過相關(guān)培養(yǎng)目標(biāo)的設(shè)定與日常培養(yǎng)環(huán)節(jié)的科學(xué)規(guī)劃，提出一套行之有效的教育和培養(yǎng)研究生實(shí)踐創(chuàng)新能力的體系和方法，并實(shí)施于研電賽中，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)修正方案，從而形成一套行之有效的研究生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系。

第一，研究生管理部門從理論上研究適應(yīng)不同專業(yè)學(xué)位研究生的實(shí)踐能力目標(biāo)要求，構(gòu)建分層且多要素科學(xué)融合的課程培養(yǎng)體系。不同專業(yè)學(xué)位研究生的專業(yè)技術(shù)能力要求是不盡相同的，但是其基礎(chǔ)能力要求卻是相同的，因此研究生管理部門可以設(shè)置培養(yǎng)學(xué)生溝通交流能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的通識課程，針對不同專業(yè)類別研究生設(shè)置不同的實(shí)踐培養(yǎng)課程，從而在基礎(chǔ)能力和專業(yè)能力雙提升的基礎(chǔ)上，通過不斷的優(yōu)化和整合，形成理論知識與工程對象之間映射體系的能力，最終獲得解決實(shí)際工程問題的能力。

第二，在培養(yǎng)方式方面應(yīng)積極開展創(chuàng)新教學(xué)方法探索。專業(yè)學(xué)位研究生的課程和創(chuàng)新能力培養(yǎng)課程可以采用案例教學(xué)、啟發(fā)討論教學(xué)、學(xué)術(shù)會議、“互聯(lián)網(wǎng)+

XX”和實(shí)踐課題等多種教學(xué)方法相結(jié)合的方式，對相關(guān)具體教學(xué)方法進(jìn)行實(shí)踐探索，引導(dǎo)學(xué)生通過分組討論、個體交流，加深對所學(xué)知識的理解和吸收，通過對實(shí)踐小課題的實(shí)際操演，提升實(shí)踐創(chuàng)新能力。

四、校企合作提升創(chuàng)新能力

在參賽課題選擇和工程實(shí)踐動手能力培養(yǎng)方面，校企合作是一條值得探索的路徑。加強(qiáng)校企合作，可以開闊學(xué)生的視野。目前，由于經(jīng)費(fèi)投入不足和缺少實(shí)訓(xùn)教師等原因，我國研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)及培養(yǎng)基地的建設(shè)仍然薄弱。存在經(jīng)費(fèi)投入不足、缺乏高精尖設(shè)備及儀器等問題，且相關(guān)設(shè)備由于種種原因，并未向研究生開放。

而企業(yè)出于產(chǎn)品研發(fā)的需求，在儀器設(shè)備上的投入是比較大的。因此，如何加強(qiáng)校企合作，發(fā)揮學(xué)校的理論研究優(yōu)勢和企業(yè)的工程實(shí)踐轉(zhuǎn)化優(yōu)勢，如何強(qiáng)化企業(yè)實(shí)踐導(dǎo)師的輔導(dǎo)就變得尤為重要。湖南科技大學(xué)為工程應(yīng)用型研究生配備了企業(yè)實(shí)踐導(dǎo)師。企業(yè)實(shí)踐導(dǎo)師是專業(yè)學(xué)位研究生獲取知識、提升能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。專業(yè)學(xué)位碩士研究生的特殊性導(dǎo)致在導(dǎo)師的選用上要比學(xué)術(shù)型碩士研究生的要求更加慎重。“雙導(dǎo)師制”已被證明是一種非常適合專業(yè)學(xué)位碩士研究生培養(yǎng)的導(dǎo)師聘任制度，既能保證專業(yè)學(xué)位碩士研究生在校內(nèi)接受正規(guī)的學(xué)術(shù)指導(dǎo)，又能在企業(yè)實(shí)踐導(dǎo)師的指引下提升理論知識轉(zhuǎn)化為工程應(yīng)用項(xiàng)目的實(shí)踐能力[5]。如前文所述，本課題組在指導(dǎo)研究生以四輪驅(qū)動檢測機(jī)器人裝置參加2016年的研電賽時，將模塊調(diào)試、系統(tǒng)集成、現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)等都安排在了與課題組合作的企業(yè)實(shí)驗(yàn)室和試驗(yàn)場地上完成，在研發(fā)時嚴(yán)格遵循企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)規(guī)范。通過此舉，掌握了理論到實(shí)踐需要注意的事項(xiàng)，整個參賽團(tuán)隊(duì)都得到了很大的鍛煉和能力的提升。

采用產(chǎn)學(xué)研一體化的專業(yè)研究生實(shí)踐方式，即讓研究生完成理論課程學(xué)習(xí)后，安排其進(jìn)入實(shí)踐導(dǎo)師所在的企業(yè)中參與研發(fā)生產(chǎn)等活動，在工作中發(fā)現(xiàn)問題尋找研究方向和課題，而后在導(dǎo)師和實(shí)踐導(dǎo)師的指導(dǎo)下解決問題，最后將其反饋到企業(yè)中解決實(shí)際問題。這種與實(shí)踐相結(jié)合的培養(yǎng)方式，能更好地提升學(xué)生理論知識的實(shí)踐運(yùn)用能力。但是從目前的執(zhí)行情況來看，效果不是很理想。由于學(xué)校和企業(yè)只是簡單的協(xié)議關(guān)系，未能形成長久的戰(zhàn)略伙伴關(guān)系，企業(yè)在對高校人才培養(yǎng)上熱情不高，從而導(dǎo)致學(xué)生實(shí)踐的內(nèi)容不夠豐富，實(shí)踐的深度和廣度達(dá)不到提升實(shí)踐能力的要求，很多學(xué)生到企業(yè)只是進(jìn)行簡短的實(shí)習(xí)，無法深入到企業(yè)內(nèi)部運(yùn)營管理等核心層面，實(shí)踐的收獲相對較少。這些問題有待校企合作進(jìn)一步深化和磨合來解決。

本文通過理論分析、實(shí)踐探索，對日常管理學(xué)生和指導(dǎo)學(xué)生參加研電賽的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)與歸納，并結(jié)合研電賽等相關(guān)賽事的特點(diǎn)，提出一套行之有效的培養(yǎng)研究生實(shí)踐創(chuàng)新能力的方法，并實(shí)施于研究生系列實(shí)踐創(chuàng)新大賽中，希望能為建立系統(tǒng)且行之有效的研究生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法和體系打好基礎(chǔ)。

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