依托国家地方联合工程研究中心培养纺织工程研究生
2019-03-28姚理荣徐思峻孙启龙潘刚伟
姚理荣,徐思峻,叶 伟,孙启龙,潘刚伟
(南通大学 纺织服装学院,江苏 南通 226019)
一、 依托工程研究中心培养研究生的意义
为了完善国家创新能力建设体系,调动并发挥地方积极性,推进构建多层次、各具特色的区域创新体系,促进区域经济发展,国家发改委在试点基础上从2009年开始批复建设国家地方联合工程研究中心(工程实验室)。至2018年共批复设立国家地方联合工程研究中心(工程实验室)1 016家,其中高校获批建立217家,纺织类高校有5家,分别是东华大学“环保型高分子材料国家地方联合工程实验室”(2009年)、武汉纺织大学“先进纺纱织造及清洁生产国家地方联合工程实验室”(2012年)、浙江理工大学“纺织纤维材料与加工技术国家地方联合工程实验室”(2012年)、天津工业大学“高性能纤维及纺织复合材料制备技术国家地方联合工程研究中心”(2017年)及南通大学“安全防护用特种纤维复合材料研发国家地方联合工程研究中心”(2017年)。
当前纺织行业正处于技术创新和产业转型的关键时期,欧美及日本等发达国家和地区均成立了专门研发机构,加大对纺织领域的投入。其中,美国于2016年4月1日宣布成立“革命性纤维与织物制造创新机构(RFT-IMI)”,提供超过3亿美元资金,以期在复杂纤维和织物技术领域奠定全球领导地位和创新基础。日本在《产业结构展望》中将新型和高性能纤维及制品列为具有战略作用的基础材料,提出强化和提高产业技术国际竞争力的战略目标。欧洲目前致力于高功能、高性能纤维产品的技术开发,以占领技术制高点。我国高校和科研院所是技术及产品研发的主要阵地[1],国家地方联合工程研究中心(工程实验室)是国家层面设立的重要研发平台,平台引入高校、科研院所、地方政府、行业企业等多元创新主体,建立共同参与的协同创新模式,将各创新主体的人力、信息、技术、设施设备等资源深度整合,实现优势互补,在关键领域实现突破,取得系列实质性成果,推动经济社会发展。研究生是该研发平台的主力军和生力军[2],是平台创新活动的重要参与主体,平台可通过制度设计和人才培养机制创新汇聚高端人才,促进骨干人才成长,不断提高研究生培养质量,实现其创新能力全面提升。研究生培养是一项系统工程,众多专家在纺织工程研究生培养模式方面进行了探索[3-5]。各种平台资源则是研究生培养的重要依托,本文结合专业特点,针对依托国家地方联合工程研究中心(工程实验室)等国家研发平台探索纺织工程研究生培养模式,并对已实施的一些做法进行了总结。
二、 依托工程研究中心培养研究生的实践
1. 建立协同培养体系
纺织工程学科具有专业性强、学科交叉广、产业链长、产品更新快及应用领域众多等特点,需整合各方资源形成合力,以获得协同培养效果[6]。我校(南通大学)纺织服装学院以2016和2017年分别获批的江苏省工程实验室和国家地方联合工程研究中心为契机,重点打造安全防护用特种纤维及其复合材料特色研究方向,分别从院内、校内、国内、行业内四个层面整合纺织领域相关资源,对研究生培养形成有力支撑。
(1) 院内跨专业协同培养。我校纺织服装学院拥有纺织科学与工程一级学科硕士学位授权点,并在纺织工程、轻化工程、非织造材料与工程、服装设计与工程四个专业方向招收研究生。以往是各方向导师只招收各专业方向学生,跨专业招生需向学校申请变更,限制了学生在专业方向内的交叉流动。我校“安全防护用特种纤维复合材料研发国家地方联合工程研究中心”(以下简称“中心”)突破限制,允许学生跨专业选导师,同时鼓励具有不同专业背景的导师联合指导学生,使学生形成全流程意识,深度了解纺织品涉及的纤维、纺织、非织造、染整、服装各环节特点,培养研究生在纺织品研发过程中明确研究目标、前后道工序有效衔接和塑造整体思维的能力。
(2) 校内跨学科协同培养。为了适应行业快速革新的需要,纺织学科的创新发展越来越离不开跨学科、多学科交叉和融合[7]。“中心”设立核生化防护、防机械损伤、电磁波防护、热防护、医卫防护和智能可穿戴6个特色研究方向,研究内容中涉及物理、化学、材料、机械、信息、计算机、力学等众多学科门类,纺织学科学生和导师在交叉学科方面知识有所欠缺,“中心”通过吸引理学院、医学院、化学化工学院、机械工程学院、交通工程学院、信息科学技术学院等学院的优秀师资来平台兼任导师,同时依托“中心”联合申报各类项目,共同指导研究生开展研究工作,培养学生的跨学科创新能力。
(3) 国内跨校协同培养。承担国家重大、重点研究课题是国家地方联合工程研究中心的一项主要职能。国家重大、重点研究课题具有基础性、前瞻性、系统性和重大应用等特点,该类课题需在全国范围内整合不同高校、科研院所和企业最顶尖研发团队、最完备的实验平台等优质资源。我校协同中国科学院、中国辐射防护研究院、北京理工大学、江南大学、交通部公路研究院、公安部53所、山东省产品质量检验研究院等单位,依托“中心”主持国家重点研发计划项目1项,承担课题4项、任务7项,研究生全程参与课题申报及实施。在此期间研究生能够直接对接国内优秀研究人员、尖端的测试分析设备、交叉学科思维,全面培养寻找课题研究方向、发现并分析问题、优化实验方案等能力和团队协作精神。
(4) 行业内跨产业链协同培养。国家鼓励地方联合工程研究中心等研发机构形成各具特色的区域创新体系,以有效促进区域经济发展。我校所处江浙一带是我国纺织产业集中区,形成了包括纤维制造、纺织加工、功能整理、特种装备等的完整产业集群。“中心”以产业用纺织品细分领域中安全防护特种纤维及其复合材料为研究特色,是纺织高校产学研网络重要成员,在网络中处于重要节点位置,与行业企业处于紧密合作状态[8]。“中心”聘请涉及原材料制备改性、成型加工、检验检测等行业内企业高级管理和研发人员为产业教授、企业导师,充分发挥行业导师的特殊作用[9],培养学生对产业链的整体认识,了解产品研发过程中产业链前后道、各环节间的配合方式,突出实验研发与小试、中试和产业化的区别,培养产品创新设计和开发能力,为今后进入企业打好基础。
2. 实现研教高效衔接
研究生培养的目标是要求学生深入掌握基础理论和专业知识,培养其具有独立从事科学研究工作的能力。高等教育实践表明,教学和科研有效衔接是提高人才培养质量的重要方式。教学过程是研究生阶段学生获取专业知识和培养能力的关键环节,目前大多数高校仍以课堂讲授方式进行,形式较单一,效果不是很理想。“中心”每年拥有独立招收研究生指标,纺织服装学院在选择研究生任课教师时以在“中心”承担过高级别项目、有重要创新成果的教师为主,他们多为具有海外博士学位或海外学习和工作经历的中青年教师,具有广阔的视野,掌握国际前沿技术发展方向,能将最新科研成果作为素材丰富教学内容,并对现有课程体系进行更新完善,克服了传统课本知识滞后和有关课程与前沿发展不适应的缺点,使学生所学知识能够紧跟现代前沿技术的发展。同时,结合“中心”其他教师的研究特点,组织骨干教师将研究成果和心得以专题讲座的形式与学生交流,重点讲解研究过程中基础知识和专业知识在选题、实验设计、方案优化及分析和解决问题上的应用,丰富教学内容,启发学生在课堂学习时能有针对性地思考,将教师所授知识与具体应用实践及科学研究相联系,形成科研与教学高效衔接和反馈互补机制。
3. 营造活跃的学术氛围
课堂是研究生参与学术活动的主要场所,但通常教师是主角,学生参与和互动有限。此外,大多数学校及学院层面会在课外组织相关学术活动,但也存在不足,一是组织举办学术活动数量有限,二是大多为集体参与,学生参与程度和互动都不够,缺乏系统性和连贯性。为充分营造活跃的创造创新学术氛围,突出研究生主导、深度参与、积极互动、共同提高的宗旨,不断激发研究生的创新意识和创新思维。“中心”配合学院安排由相关教师和外聘专家每周定期针对不同年级研究生举办专题讲座,教师以启发为主,在相对宽松、平等、自由的氛围下调动学生主动思考。此外,“中心”还设立了特色展厅和专门用于自由学术沙龙的场地,研究生和教师在课后、实验之余的空闲时间可随时三五成群来此,在轻松交谈中交流心得,碰撞思想火花,获得创新灵感。“中心”依托项目,提供资金、设备、场地等资源,支持研究生参加“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛等各种创新大赛,在竞赛中锻炼实践动手能力和培养团队协作精神。具备一定的国际化能力是当前研究生培养的一个重要趋势。“中心”一方面鼓励研究生走出去,通过参加国际展会和国际会议,了解前沿创新技术和科技成果,同时将自己的创新成果在国际会议上发表,锻炼国际交流能力,培养自信心;另一方面,“中心”协同国内外有关单位举办国内、国际学术论坛或学术会议,研究生全程参与活动的组织策划、举办实施等各环节,与国内外、行业内外专家、教师、研究生、企业家、专业技术人员等深度交流。
4. 提升综合科研能力
综合科研能力是研究生培养的核心目标,包括查阅文献、总结归纳、发现问题、试验设计、组织实施以及科研表达等能力[10]。为了有效培养研究生的上述能力,“中心”从研究生进入课题组起设计了系列举措。第一学年研究生需要完成相应课程和学分的学习,在此阶段主要安排学生大范围查阅文献资料。(1)主要查阅课题组教师、学长相关论文、专利、项目资料,对课题组所研究领域形成初步认识,并需对文献内容进行汇报,锻炼查阅资料及归纳总结能力。(2)查阅国内外文章(英文为主)、专利、标准、报告、前沿科技信息等,对多研究领域形成系统认识,需撰写文献综述,在归纳总结的基础上锻炼发现问题的能力;在查阅文献资料期间,同时完成基本实验操作技能学习、常见实验仪器设备使用学习、行业调研等。(3)在前期对文献归纳总结和发现问题的基础上,与导师一起缩小和进一步凝练研究方向,以解决具体问题为导向,运用逆向思维考虑原材料选择、试验方案设计、测试表征分析等方面国内外前期研究中可借鉴的思路,以及自己针对具体问题采取的创新性思路和方法。在试验过程中,强调验证性试验和系统性试验之间的关系,验证性试验主要考虑内容的可行性,系统性试验则强调试验内容全面、严谨、深广度等相结合。强调学生注重试验过程观察和记录,对实验数据及结果异常和新发现问题需进行反复验证确认。在科研表达能力方面,主要是锻炼学生的口头表达和文字表达两个方面。在口头表达方面,通过PPT汇报、课题讨论、会议报告等形式锻炼,需要学生掌握大量信息资料,以应对各种场合中对问题的分析与交流;在文字表达方面,主要根据学生的特点和专长进行相应分工,让学生积极参与课题调研报告、论文、专利、标准、项目申报、奖励申报、高新技术企业申报、鉴定申报等材料撰写工作,并锻炼学生团队协作和独立工作的能力。
三、 结语
国家地方联合工程研究中心(工程实验室)作为国家级平台具有人才和资源集聚效应,可为研究生培养提供强有力的支撑。本文以南通大学“安全防护用特种纤维复合材料研发国家地方联合工程研究中心”为依托,探索纺织工程研究生培养模式。下一步拟在以下方面开展研究:(1)建平台。在我校现有协同创新中心基础上,积极共建省、市级产业协同创新中心和军民融合协同创新中心,广泛吸引科研院所、行业企业、地方政府及其他创新力量,以对研究生培养形成持续有力的支撑和保障。(2)聚人才。研究生培养是一项创新性极强的活动,而人才是关键和核心,“中心”将通过国内外引进和自我培养两种途径实现高端科研人才的不断汇聚、成长和更新,以保持旺盛的创新思维、创新精神和创新能力。(3)造血液。研究生培养需要强大和持续的人力、物力和财力注入,由于能够争取的政府和高校资源有限,“中心”将坚持创新与产业紧密衔接的宗旨,针对市场需求在技术及产品产业化方面形成突破,以获取持续不断的产业资金支持,从而实现自我造血,进一步夯实研究生能力培养基础。