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学科竞赛推动地方院校研究生创新实践能力提高
——以湖南人文科技学院为例

2020-03-19侯海良

湖南人文科技学院学报 2020年6期
关键词:电子设计导师竞赛

侯海良,陈 洁

(湖南人文科技学院 信息学院,湖南 娄底 417000)

一、学科竞赛对地方院校研究生创新实践能力的推动作用

研究生已经成为我国创新体系的主力军,研究生教育作为国家教育体系的顶端,是培养高层次创新人才的重要途径,是建设创新型国家的核心要素。自1995年以来,我国研究生培养规模逐年增加,2019年招生人数达到创纪录的91.7万人[1],地方院校承担了过半数硕士研究生培养的任务。研究生招生规模的扩大不可避免地引起生源质量下降。如何提高高校研究生特别是地方院校研究生创新能力成为研究生教育面临的一个紧迫问题。在当前全力建设创新型国家的战略阶段,研究生培养应更加侧重利用已掌握的知识服务于实践,推动技术的创新发展[2]。

我国地方院校研究生培养起源于2000年,这类学校主要培养研究生在科研和社会实践中提出问题、分析问题和解决问题的能力,也就是所谓的创新实践能力[3]。2013年,教育部学位与研究生教育发展中心面向全国在校研究生开展“中国研究生创新实践系列活动”,推广了涵盖文、理、工等学科的九项主题竞赛,提升研究生的创新能力[4]。2014年起,湖南省相继推出研究生英语翻译大赛、数学建模大赛、电子设计大赛、法律案例大赛等一系列赛事。所有这些赛事在竞赛流程设计上覆盖了创新实践能力培养的全过程,通过以赛促学、以赛促改,为研究生提供了学以致用、用以致学的舞台[5]。

(一)以赛促学,推动地方院校研究生由“要我学”到“我要学”的转变

现有的“导师制”培养模式虽然能让学生较快地掌握好专业知识和培养科研能力,但学生在分析问题和解决问题能力上对导师仍有依赖性,为了保证学生成果的独创性,导致研究生的协作攻关能力培养不够。更突出的一点是,目前绝大多数研究生都是从事前沿的理论研究,学生兴趣有限,学科竞赛正好能弥补“导师制”培养上的这些不足。在竞赛过程中,需要学生利用所学知识解决社会实际中的新问题,提出新方法。一项作品的完成需要成员之间思想和技术的融合,成员相互信任、理解和协作,才能在短的时间内最好地完成自己的作品。在学科竞赛的激励下,研究生的学习兴趣得到提高,学习的主动性也大大加强。

(二)以赛促建,推动地方院校导师队伍建设

我国和世界上大多数国家的研究生培养都采用“导师制”,导师参与研究生培养所有环节的指导。导师在研究生培养过程中起着重要作用,其学术水平和创新能力很大程度上决定了研究生的培养质量[6]。目前,研究生导师,特别是高校的导师基本上都是从大学开始就一直在“象牙塔”里转,导师培养、遴选和考核的主要内容是科研能力,对行业企业的技术需求了解不够,实践能力欠佳。有些高校“近亲繁殖”严重,导师队伍的知识结构重叠,学术创造力不够,这些情况势必会影响学生的培养。研究生学科竞赛注重高校教师、企业行业专家共同命题、确定竞赛内容、共同参与评分,能更好地强化“双导师制”,推动校内、外导师相互学习,共同提高。校内和校外导师相互交流渗透的过程中容易激发校内导师加强自身实践能力,也为校内导师提供了了解行业企业技术水平和利用专业知识帮助企业提高技术水平的机会。

(三)以赛促改,推动地方院校研究生培养模式改革

学科竞赛课题一般都来源于社会现实,作品设计需要运用所学知识,通过创新求异,形成作品的设计方案。从竞赛准备、竞赛课题分析、设计制作到现场测试、作品阐述以及整个团队协作,都与研究生阶段的科研过程十分类似。学科竞赛成绩是研究生日常训练所获得的科学素养和创新能力的体现。因此,竞赛成绩能体现研究生培养质量,很多培养单位十分重视学科竞赛,用以检验研究生培养环节设置是否合理,从而改革培养模式。要构建学科竞赛的长效机制,高校需要将学科竞赛与研究生培养紧密结合,通过学科竞赛分析培养过程中出现的问题,调整培养方案,重新规划设计培养环节,改进教学方法。通过竞赛,调整各培养主体的职责,发挥各自的积极性,根据竞赛内容调整课程教学内容和研究生科研训练机制,不断优化人才培养模式。

二、地方院校研究生学科竞赛反映出的问题

根据参加学科竞赛的表现和成绩可以检验研究生的创新实践能力的水平。地方院校都很重视研究生学科竞赛,湖南人文科技学院对研究生学科竞赛的支持力度也很大,虽然硕士培养专业少,但还是积极鼓励学生参加研究生电子设计竞赛、研究生数学建模竞赛等竞赛活动,并且都取得了不错的成绩。但从历届竞赛表现来看,也暴露出一些问题:

(一)作品创新性不够,反映出研究生自主创新能力有待提高

笔者作为指导老师参加了三届湖南省研究生电子设计大赛,观摩了4次湖南省研究生数学建模大赛和4次全国研究生数学建模大赛。电子设计大赛采用开放式课题和企业命题相结合的方式,数学建模大赛采用命题式。总体而言,地方院校研究生电子设计大赛作品以开放式课题为主,参赛作品多数科学性好,作品工作的可靠性高,得奖率可以与985和211高校相比拟,但作品缺乏创造力,采用的技术和方法都比较成熟。固定式命题成绩则比知名高校相差比较多,这也说明地方院校在研究生创新能力培养上存在不足。

(二)部分竞赛作品与社会需求的关联性不强

地方院校有些学生思维活跃,作品从构思到设计都很有创意,给人眼前一亮,但有些作品“叫好不叫座”。究其原因是这些作品虽然具有创新性,但与学科竞赛的宗旨不符。作品设计没有考虑社会需求,只是简单的考虑作品的创意,希望作品能够融入领域最新方法和前沿的技术,而这些技术和方法都来源于网络或者最新的报道,没有考虑社会需要和成本,多属于大技术解决小问题或者大代价处理临时性问题。这就要求地方院校建立健全与行业企业的技术沟通机制,搭建好学校与行业的交流平台。要使研究生能够走出校园,了解行业技术现状,作品就要反映社会和行业中真实需求,使学科竞赛与社会生产实践相结合。

(三)地方院校研究生的知识储备不够,知识的运用能力较差

地方院校研究生参加学科竞赛还表现在基础知识掌握不牢,知识运用能力差,具体表现为:不会分析设计和测试中出现的问题,无法排除作品的故障;不会写技术文档,文档格式和撰写不规范,语句不通和专业描述不达义;计算机应用能力差,基本的应用软件不会用;在测试环节不能有效地介绍自己的作品,也不能准确地回答专家的提问。这些需要在研究生培养过程中构筑其专业知识体系、培养科学的研究方法和逻辑思维能力以及基本的写作、表达能力。

三、“科研训练+学科竞赛”的研究生创新能力培养模式应用研究

通过前面的分析,我们知道研究生学科竞赛能够提升学生的创新实践能力和自主学习能力,但研究生培养过程中,仅仅依靠学科竞赛是不够的,也不能满足研究生培养的要求。科研训练是提高研究生创新能力的另一有效手段,也是研究生培养过程的一个重要环节[7]。据此,我们构建出一种“科研训练+学科竞赛”模式并进行了实践尝试(见图1),具体而言就是通过科研训练提高学生的基本科研素养和创新能力;在学科竞赛准备过程中坚持“四个融合”和“四个互动”,提高研究生的创新实践能力;提炼学科竞赛中遇到的科学问题并培育成新的科研项目,进一步反哺和丰富科研训练的内容,形成长效的创新实践能力培养机制。

(一)科研训练培养地方院校研究生的创新能力

科研训练和理论知识学习是研究生培养的两个必要环节,通过科研训练能使学生掌握必要的科研方法和技能,培养研究生独立从事科研的能力。近年来,随着研究生招生质量的下降,一些地方院校逐渐弱化了研究生的科研训练。实际上,是否从事科研训练是区分研究生教育和本科生教育的关键。通过实际科研项目的训练,研究生能了解学科国际前沿技术和动态,可以体验理论知识的实际应用,认识自己的知识、能力的不足,从而有针对性地进行学习,构建系统的专业知识体系。研究生在科研项目训练中可以经历各种思想的碰撞,发现新的问题和产生新的困惑,学会思考问题和解决问题,从而培养创新思维和创新能力。

图1 “科研训练+学科竞赛”模式

科研训练的实施主要是鼓励研究生参加科研项目的研究,项目可以是教师主持的科研项目、创新创业项目和学生自己申报的研究生创新项目等。导师对项目选题、查阅文献、撰写项目申请书、项目研究、论文撰写等进行详细的指导,使研究生能够完整地参与项目的申报、研究和结题等全过程。由于培养周期的限制,完整的参与教师项目的全过程难度较大,但导师可以鼓励学生申报研究生创新项目等短周期的项目体验这一过程。

(二)基于“四个融合”和“四个互动”的学科竞赛训练

通过科研训练可以使研究生具备比较完备的专业基础知识和创新能力。一般来讲,地方院校导师的科研项目一般都是以理论研究为主,不完全符合专业学位研究生的培养目标。考虑到专业学位研究生都需要一定时间的企业顶岗实习、“双导师制”等为研究生实践能力培养提供了便利。

为了使学科竞赛对研究生创新实践能力的培养落到实处,我们提出竞赛训练内容“四个融合”和训练过程的“四个互动”。“四个融合”指校内学习与虚拟网络“内外融合”、虚拟网络和学科竞赛“虚实融合”、企业实践和校内学习“动静融合”、创新项目和企业实践“标本融合”。“四个互动”指的是学科竞赛的参与要做到校企互动、跨专业互动、师生互动、生生互动,增强学科竞赛的实效性。通过“四个融合”和“四个互动”使培养的研究生具备较强社会适应能力,尤其是职业适应能力,使其培养的创新实践能力满足经济社会发展需求。

“四个融合”的内涵如图2所示。每个环节和其功能如下:

1.校内学习与虚拟网络“内外融合”

校内学习包括理论学习和校内实践训练,主要是构筑研究生的专业知识体系和基本实践素养。对于校内缺乏条件的实验、实践内容以虚拟网络为补充,学生通过网络图片、视频、文字、动画等多种方式感性地接受训练,通过网络查阅文献资料,了解专业、行业前沿理论和技术。

2.虚拟网络和学科竞赛“虚实融合”

将学校无法开出的综合设计、产品设计开发测试等用网络虚拟化教学环节实施,并将网络化教学环节与“挑战杯”竞赛、电子设计竞赛、“互联网+”等竞赛活动无缝对接,培养学生的自主学习、系统分析、综合设计和应用能力。

3.企业实践和校内学习“动静融合”

研究生在企业直接参与生产过程,使专业知识与生产实践相结合,发现自己知识和能力的短板,然后回学校学习和有针对性地训练,补足自己的知识和能力缺陷。

4.创新项目和企业实践“标本融合”

建立行业专家讲堂、社会调查与实践、毕业论文联合指导、产学研合作、校企“双导师制”指导等创新实践载体,为学科竞赛、科技创新实践活动及参与校企合作项目等提供跟进式支持,培养学生的创新意识和团队协作精神,提高学生的创新实践能力。

图2 “四个融合”的内涵

校企互动是为了保证学科竞赛课题(特别是开放式课题)契合社会需求;学科竞赛是研究生在指导老师的指导下进行的,师生互动是必然的;生生互动主要是要求学生在学科竞赛过程中培养和发扬团队协作精神。这三个互动前面都有阐述,下面重点说明跨专业互动的重要性。事实上,交叉学科和跨专业研究成为现代世界科技迅速发展的关键。随着学科专业越分越细,其产生的副作用也逐渐体现[8],多学科研究生协同创新成为必然。现在的学科竞赛,特备是数学建模、研究生电子设计大赛等都以社会现实为基础,具有很大的挑战性,单一学科知识难以应对,需要多学科专业研究生协作才能取得好的成绩。因此,在学科竞赛组队时,我们强调跨专业互动,多专业研究生混合组队,发挥各自的专业优势。

(三)学科竞赛对科研训练的反哺作用

科研训练对学科竞赛有很好的推动作用,反过来,学科竞赛锻炼的实践创新能力、协作能力和协调能力有助于研究生的科学研究。在学科竞赛准备和竞赛过程中,研究生通过查阅资料、集体讨论和指导老师的辅导,可以在短时间内获得大量的知识;学科竞赛中,学生独立解决问题,完成作品带来的满足感和成就感能激发研究生的学习热情和研究兴趣,这些都有助于研究生下一步的科研训练。此外,通过总结学科竞赛积累的经验,提炼学科竞赛中遇到的科学问题,可以培育成新的研究项目,进一步丰富科研训练的内容。

四、结语

研究生学科竞赛已成为研究生创新实践能力培养的重要手段。从湖南人文科技学院2011年开始培养研究生以来,我们一直在探索怎么利用学科竞赛有效提高研究生创新实践能力。近年来,通过实施“科研训练+学科竞赛”的培养模式,提高了研究生的培养质量和学科竞赛成绩(见表1)。2017年以来,尽管我校年均招生研究生不足40人,生源质量差,但研究生参加研究生电子设计大赛、数学建模大赛获得国家级奖励2项、湖南省一等奖4项,二等奖3项,三等奖12项,研究生获奖率远远超过同类地方院校,特别是2018年湖南省研究生电子设计大赛,在限定只能选送四支参赛队伍的情况下,我校获得省一等奖1项,三等奖2项,获奖率高达75%,远远超过全省平均40%的获奖率。在研究生项目申报方面,2017年—2019年我校研究生获批湖南省研究生创新项目分别为5项、8项和10项,逐年增加,申报“互联网+”研究生创业项目4项,学生提炼学科竞赛中的问题申报专利11项,其中已授权发明专利2项,实用新型专利6项,还承担了学校智慧教室的维护维修等横向项目。经过几年的探索和实践,该培养模式初见成效,研究生的创新实践能力得到明显提高。

表1 部分学生获奖一览表

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