摘"要:本文探討了新工科背景下無錫學(xué)院測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革與實(shí)踐。分析了當(dāng)前該專業(yè)人才培養(yǎng)面臨的挑戰(zhàn)。詳細(xì)闡述了無錫學(xué)院測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)在人才培養(yǎng)模式上的創(chuàng)新舉措,涵蓋了“理實(shí)一體化、學(xué)用創(chuàng)相融”模式的實(shí)施、產(chǎn)教融合協(xié)同育人機(jī)制的建立以及“本科生導(dǎo)師制”“雙導(dǎo)師制”的推行等方面通過改革實(shí)踐,學(xué)生創(chuàng)新能力提升,在各類競(jìng)賽中獲獎(jiǎng),畢業(yè)生廣受企業(yè)好評(píng),成為推動(dòng)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的重要力量。
關(guān)鍵詞:新工科;測(cè)控技術(shù)與儀器;人才培養(yǎng)模式;產(chǎn)教融合
1"研究背景
隨著全球科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的加速推進(jìn),新工科建設(shè)已成為高等工程教育改革發(fā)展的重要方向[1]。新工科強(qiáng)調(diào)學(xué)科交叉融合、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、面向未來產(chǎn)業(yè)需求以及實(shí)踐能力的培養(yǎng),旨在培養(yǎng)適應(yīng)新時(shí)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求的高素質(zhì)工程技術(shù)人才。測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)作為一門傳統(tǒng)的工科專業(yè),在新工科背景下也面臨著前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[2]。
2024年11月,中核集團(tuán)科研團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的數(shù)字孿生系統(tǒng)首次投入使用,這一事件標(biāo)志著數(shù)字孿生技術(shù)在復(fù)雜工程領(lǐng)域的應(yīng)用取得了重要突破,也預(yù)示著未來工業(yè)領(lǐng)域?qū)⒊悄芑?、?shù)字化方向加速發(fā)展[3]。對(duì)于測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)而言,這意味著在人才培養(yǎng)過程中需要更加注重培養(yǎng)學(xué)生掌握先進(jìn)的數(shù)字化測(cè)控技術(shù),以適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)。如何在這一背景下探索出適合自身發(fā)展的人才培養(yǎng)模式,猶如在茫茫大海中尋找正確的航向,意義深遠(yuǎn)且刻不容緩[4]。本文以無錫學(xué)院測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)為例,深入探討其在新工科背景下人才培養(yǎng)模式的改革與實(shí)踐。
2"研究內(nèi)容
2.1"強(qiáng)實(shí)踐、重創(chuàng)新
隨著新經(jīng)濟(jì)的蓬勃興起,行業(yè)對(duì)人才的需求發(fā)生了翻天覆地的變化。新經(jīng)濟(jì)形態(tài)下,企業(yè)需要的是既能駕馭專業(yè)知識(shí),又能跨越學(xué)科界限、具備創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的全能型選手。然而,傳統(tǒng)模式往往過于注重理論知識(shí)的傳授,導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中不知所措。而且課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容更新緩慢,遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上產(chǎn)業(yè)發(fā)展,培養(yǎng)的學(xué)生在實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力上難以滿足新經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,也就無法在新經(jīng)濟(jì)的道路上穩(wěn)健前行。因此,傳統(tǒng)測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)人才培養(yǎng)模式已無法適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)的需求,急需進(jìn)行改革。在測(cè)控方向的人才培養(yǎng)征程中,工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是兩座難以攀登的高峰。一方面,實(shí)踐教學(xué)資源匱乏、實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊、實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)不完善。另一方面,實(shí)踐教學(xué)缺乏綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性,教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際工程應(yīng)用脫節(jié),難以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力[5]。
因此,學(xué)院測(cè)控專業(yè)緊密貼合地方產(chǎn)業(yè)需求,以培養(yǎng)適應(yīng)新工科發(fā)展的應(yīng)用型人才為目標(biāo),立志為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展輸送新鮮血液。在人才培養(yǎng)規(guī)格上,注重學(xué)生綜合素質(zhì)的全面提升,要求學(xué)生不僅要具備扎實(shí)的自然科學(xué)基礎(chǔ),還要擁有良好的人文素養(yǎng)和社會(huì)責(zé)任感,成為有溫度、有擔(dān)當(dāng)?shù)男聲r(shí)代人才;不僅要掌握專業(yè)知識(shí)和基本技能,還要具備較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,能夠在測(cè)控系統(tǒng)和智能儀器儀表的設(shè)計(jì)、開發(fā)、應(yīng)用等方面發(fā)揮中流砥柱的作用,并且構(gòu)建了“理實(shí)一體化、學(xué)用創(chuàng)相融”的課程體系,將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)緊密結(jié)合[6]。
在課程設(shè)置上,加大實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的比重,除了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程和課程設(shè)計(jì)外,還增設(shè)了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐、工程實(shí)訓(xùn)、企業(yè)實(shí)習(xí)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),確保學(xué)生能夠在實(shí)踐中不斷磨礪自己。同時(shí),注重課程內(nèi)容的更新和優(yōu)化,及時(shí)引入行業(yè)新技術(shù)、新成果,為課程注入新鮮的血液,使課程內(nèi)容與產(chǎn)業(yè)發(fā)展緊密相連。例如,在傳感器技術(shù)課程中,增加新型傳感器,如MEMS傳感器、智能傳感器等的原理和應(yīng)用介紹,讓學(xué)生緊跟時(shí)代步伐,觸摸科技前沿;在自動(dòng)控制原理課程中,引入先進(jìn)的控制算法和工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)案例分析,使學(xué)生能夠?qū)W以致用,將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)力。另外教師在課堂教學(xué)中,將理論知識(shí)講解與實(shí)際案例分析、實(shí)驗(yàn)演示完美結(jié)合,使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí),能夠直觀地看到其在實(shí)際中的應(yīng)用。同時(shí),積極開展項(xiàng)目式教學(xué),將課程內(nèi)容分解為若干個(gè)項(xiàng)目,學(xué)生以小組形式完成項(xiàng)目任務(wù),在項(xiàng)目實(shí)施過程中,綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí),提高解決實(shí)際問題的能力,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。
這種教學(xué)模式不僅使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐,更讓他們?cè)趯?shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。這個(gè)項(xiàng)目的靈感來源于機(jī)器人設(shè)計(jì)基礎(chǔ)這門課的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)部分,在認(rèn)知實(shí)習(xí)中,學(xué)生們發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的核電焊縫檢測(cè)機(jī)器人在檢測(cè)管道時(shí)存在一些問題,特別是當(dāng)遇到管道中的小尺寸部分時(shí),機(jī)器人無法順利通過,這就需要人工使用手持儀器進(jìn)行測(cè)量。于是在教師指導(dǎo)下,學(xué)生們提出了一個(gè)創(chuàng)新的解決方案:設(shè)計(jì)一個(gè)小尺寸爬壁機(jī)器人,以實(shí)現(xiàn)在這種小尺寸空間下的高效、穩(wěn)定、智能的無損檢測(cè)。在這個(gè)過程中,學(xué)生們不僅將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到了實(shí)踐中,更從實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)了問題、提出了解決方案。
創(chuàng)新并不是單純地從無到有的過程,而是對(duì)已有知識(shí)、技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行整合、改造、提升的過程,而要實(shí)現(xiàn)這一過程,就必須將課堂教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合。不僅讓學(xué)生掌握了豐富的理論知識(shí),更讓他們?cè)趯?shí)踐中鍛煉了自己的能力和思維。只有這樣,學(xué)生才能真正理解創(chuàng)新源于實(shí)踐這一道理,并在未來的工作和生活中不斷發(fā)揮自己的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,只有這樣才能培養(yǎng)出真正能適應(yīng)當(dāng)今時(shí)代的創(chuàng)新型人才。
2.2"產(chǎn)教融合,協(xié)同育人
測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)涉及電子技術(shù)、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)科學(xué)、光學(xué)工程等眾多領(lǐng)域。傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式卻將各學(xué)科之間隔離開來,學(xué)生只能在各自的學(xué)科孤島中徘徊,難以跨越學(xué)科界限,整合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)。這種學(xué)科壁壘就像一堵高墻,阻礙了學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的提升,使他們?cè)诿鎸?duì)復(fù)雜的工程實(shí)際問題時(shí),如同盲人摸象,無法全面把握問題的本質(zhì),難以找到有效的解決方案,顯然不符合新工科背景下對(duì)復(fù)合型人才的殷切期望。產(chǎn)教融合是培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型人才的重要途徑,但目前測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)與企業(yè)的合作存在諸多問題。校企合作形式單一,較為單調(diào),主要集中在實(shí)習(xí)基地建設(shè)和簡單的項(xiàng)目合作上,缺乏深度和廣度的合作機(jī)制。企業(yè)參與人才培養(yǎng)的積極性不高,參與程度有限,導(dǎo)致人才培養(yǎng)與企業(yè)實(shí)際需求背道而馳,難以實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)的目標(biāo)。另一方面,產(chǎn)教融合的協(xié)同育人機(jī)制不夠完善,學(xué)校與企業(yè)在課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)等方面的溝通協(xié)作不夠緊密,難以實(shí)現(xiàn)資源共享、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),無法形成強(qiáng)大的育人合力。
為了解決這樣的問題,學(xué)院與多家企業(yè)建立了長期穩(wěn)定的合作關(guān)系,構(gòu)建了產(chǎn)教融合“矩陣式”長效機(jī)制。在合作內(nèi)容上,涵蓋了專業(yè)建設(shè)、課程建設(shè)、教材建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)、學(xué)生就業(yè)、技術(shù)研發(fā)等多個(gè)方面,全面規(guī)劃了校企合作的方向和路徑。在合作機(jī)制上,形成了人才共育機(jī)制、過程共管機(jī)制、成果共享機(jī)制、責(zé)任共擔(dān)機(jī)制等,確保校企合作的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。通過定期召開校企合作會(huì)議、共同制訂人才培養(yǎng)方案、共同開展教學(xué)活動(dòng)等方式,如同攜手共進(jìn)的伙伴,確保校企合作的深入有效開展。此外,積極推進(jìn)“校中廠、廠中?!苯ㄔO(shè),為學(xué)生提供真實(shí)的工程實(shí)踐環(huán)境,如同為學(xué)生搭建了一座連接校園與企業(yè)的橋梁。在校內(nèi),與企業(yè)合作共建模擬產(chǎn)線,引入企業(yè)生產(chǎn)項(xiàng)目和管理模式,讓學(xué)生在校園內(nèi)就能體驗(yàn)企業(yè)的生產(chǎn)過程和工作氛圍,使學(xué)生提前適應(yīng)職場(chǎng)環(huán)境。例如,與無錫某公司合作建設(shè)了智能儀器聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室中參與企業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)和測(cè)試工作,提高了實(shí)踐動(dòng)手能力和工程素養(yǎng)。在校外,與企業(yè)合作建立實(shí)習(xí)基地,企業(yè)為學(xué)生提供實(shí)習(xí)崗位和實(shí)踐指導(dǎo),使學(xué)生在實(shí)際工作環(huán)境中鍛煉和成長。
此外,圍繞人才培養(yǎng),推進(jìn)專業(yè)集群與行業(yè)協(xié)會(huì)、科研院所、高端人才、科研平臺(tái)、領(lǐng)軍企業(yè)的政產(chǎn)學(xué)研“1+5”戰(zhàn)略工程。充分發(fā)揮高校人才和學(xué)科專業(yè)優(yōu)勢(shì),對(duì)接行業(yè)企業(yè)對(duì)人才知識(shí)結(jié)構(gòu)需求,促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研在人才培養(yǎng)、社會(huì)服務(wù)、文化傳承等領(lǐng)域開展更高層次、更大范圍、更深程度的合作。邀請(qǐng)國家級(jí)人才為測(cè)控專業(yè)建設(shè)把脈問診,提供咨詢服務(wù)和智力支持,推動(dòng)產(chǎn)教融合成果真正能落地生“金”。踐行“校企聯(lián)培、課程迭代、入企實(shí)踐、專項(xiàng)培訓(xùn)、科技攻關(guān)、社會(huì)服務(wù)”六位一體的協(xié)同育人機(jī)制。
隨著產(chǎn)教融合協(xié)同育人機(jī)制不斷完善,校企合作成效顯著。該專業(yè)與企業(yè)在人才培養(yǎng)、技術(shù)研發(fā)、社會(huì)服務(wù)等方面開展了廣泛深入的合作,實(shí)現(xiàn)了資源共享、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。企業(yè)深度參與專業(yè)人才培養(yǎng)全過程,為學(xué)生提供實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)機(jī)會(huì)、實(shí)踐指導(dǎo)教師和就業(yè)崗位;學(xué)校為企業(yè)提供技術(shù)支持、員工培訓(xùn)和人才儲(chǔ)備。通過校企合作,共同完成了多項(xiàng)科研項(xiàng)目和技術(shù)研發(fā)任務(wù),取得了一系列科研成果,為地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。例如,與公司合作開展的可編程控制器系統(tǒng)應(yīng)用編程技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目,取得了重要突破,相關(guān)技術(shù)成果已應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際,提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí),通過產(chǎn)教融合模式,培養(yǎng)出了大量能夠處理復(fù)雜的工程實(shí)際問題的復(fù)合型人才,畢業(yè)生的就業(yè)質(zhì)量穩(wěn)步提高,受到用人單位的廣泛好評(píng),對(duì)該專業(yè)畢業(yè)生的專業(yè)素質(zhì)、實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神等方面給予了高度評(píng)價(jià),認(rèn)為具備扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)和較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力,能夠快速適應(yīng)工作崗位需求?,F(xiàn)在部分畢業(yè)生已成為企業(yè)的技術(shù)骨干和管理人才。
2.3"推進(jìn)師生互動(dòng),提升學(xué)習(xí)能力
在當(dāng)前的教育環(huán)境中,學(xué)生們往往受到一種“單打獨(dú)斗”的誤導(dǎo),認(rèn)為憑借一己之力可以解決所有問題。然而,由于學(xué)生能力有限,復(fù)雜問題的解決往往需要導(dǎo)師的指導(dǎo)與協(xié)助。該專業(yè)積極實(shí)施“本科生導(dǎo)師制”,為每位學(xué)生配備專業(yè)導(dǎo)師,導(dǎo)師從學(xué)生入學(xué)開始,就對(duì)其進(jìn)行學(xué)業(yè)規(guī)劃、專業(yè)指導(dǎo)和人生引導(dǎo)。在學(xué)業(yè)上,導(dǎo)師根據(jù)學(xué)生的興趣和特長,制訂個(gè)性化的學(xué)習(xí)計(jì)劃,指導(dǎo)學(xué)生選課、學(xué)習(xí)方法和科研實(shí)踐等;在生活中,導(dǎo)師關(guān)心學(xué)生的成長和發(fā)展,幫助學(xué)生解決遇到的問題和困難。通過導(dǎo)師制的實(shí)施,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生參與科研項(xiàng)目,學(xué)生在項(xiàng)目中學(xué)習(xí)和掌握科研方法和技能,提高了創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì),在科研的熔爐中錘煉,逐漸成為具備創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的優(yōu)秀人才。
在畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),推行“雙導(dǎo)師制”,即學(xué)校導(dǎo)師和企業(yè)導(dǎo)師共同指導(dǎo)學(xué)生。學(xué)校導(dǎo)師負(fù)責(zé)指導(dǎo)學(xué)生的理論知識(shí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的規(guī)范性,為學(xué)生提供理論支持;企業(yè)導(dǎo)師則從工程實(shí)際出發(fā),為學(xué)生提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)指導(dǎo),引領(lǐng)學(xué)生將理論應(yīng)用于實(shí)踐。雙導(dǎo)師制的實(shí)施,使畢業(yè)設(shè)計(jì)選題更加貼近工程實(shí)際,學(xué)生能夠接觸到行業(yè)前沿技術(shù)和實(shí)際工程項(xiàng)目,提高了畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量和學(xué)生的實(shí)踐能力,讓他們?cè)谖磥淼穆殬I(yè)道路上能夠展翅翱翔。例如,在某屆畢業(yè)設(shè)計(jì)中,企業(yè)導(dǎo)師提供了企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中的測(cè)控系統(tǒng)優(yōu)化課題,學(xué)生在雙導(dǎo)師的指導(dǎo)下,完成了課題研究和系統(tǒng)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)成果得到了企業(yè)的認(rèn)可和應(yīng)用。
當(dāng)然,為了給予學(xué)生正確良好的指導(dǎo),無錫學(xué)院非常注重師資隊(duì)伍的建設(shè),采取引進(jìn)與培養(yǎng)相結(jié)合的方式。引進(jìn)具有豐富工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和高學(xué)歷的專業(yè)人才,充實(shí)教師隊(duì)伍,帶來新的活力和理念。同時(shí),加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有教師的培養(yǎng),鼓勵(lì)教師參加企業(yè)實(shí)踐鍛煉、國內(nèi)外學(xué)術(shù)交流和培訓(xùn)活動(dòng),了解行業(yè)最新動(dòng)態(tài)和技術(shù)需求,提高教師的工程實(shí)踐能力和解決實(shí)際問題的能力,使教師成為既懂理論又能實(shí)踐的雙棲人才。積極打造“雙師型”教師團(tuán)隊(duì),要求教師具備教師職業(yè)資格和相關(guān)行業(yè)職業(yè)資格證書,在教學(xué)和實(shí)踐領(lǐng)域都能游刃有余。通過開展教師工程實(shí)踐能力培訓(xùn)、校企合作項(xiàng)目等方式,提高教師的“雙師”素質(zhì),使他們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中更加自信和強(qiáng)大。
結(jié)語
無錫學(xué)院的測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的專業(yè)建設(shè)在改革實(shí)踐過程中不斷提升。其課程建設(shè)、教材建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)等方面取得了顯著成效,建成省級(jí)在線開放課程2門、省級(jí)精品課程3門、省級(jí)重點(diǎn)教材4部;與企業(yè)合作共建省級(jí)科研與產(chǎn)學(xué)融合作基地1個(gè)、省級(jí)工程研究中心2個(gè)、校企合作平臺(tái)3個(gè)。這些成果的取得,進(jìn)一步提升了專業(yè)的知名度和影響力,為專業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
新工科背景下地方高校測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革與實(shí)踐是一項(xiàng)長期的任務(wù)。通過不斷探索和創(chuàng)新,在人才培養(yǎng)模式、產(chǎn)教融合、實(shí)踐教學(xué)等方面取得了一定的成效,為地方高校相關(guān)專業(yè)提供了有益的參考和借鑒。然而隨著科技的不斷進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,人才培養(yǎng)模式仍需持續(xù)優(yōu)化和改進(jìn)。今后將進(jìn)一步加強(qiáng)與企業(yè)的深度合作,緊密跟蹤行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài),不斷更新教學(xué)內(nèi)容和方法,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,為新工科建設(shè)和地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展培養(yǎng)更多高素質(zhì)應(yīng)用型人才。
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基金項(xiàng)目:無錫學(xué)院校級(jí)教改研究課題“測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式改革研究”(項(xiàng)目編號(hào):XYJG2023045);無錫學(xué)院校級(jí)重點(diǎn)教改研究課題“新工科背景下智能制造創(chuàng)新型人才‘全人教育’培養(yǎng)模式改革與實(shí)踐”(項(xiàng)目編號(hào):XYJG2023013)的階段性研究成果
作者簡介:姜?jiǎng)伲?988—"),男,漢族,江蘇東臺(tái)人,博士研究生,助理研究員,主要從事教學(xué)管理。