李智 華偉
摘要:文章結合我校本科“323+X”創新人才培養計劃的教學實踐,提出了以創新項目和教師科研課題相結合的“工程領袖人才培養”模式,旨在造就高素質的拔尖創新人才。本文探索了從大學生創新項目前期宣傳、選題、項目實施管理等全過程各個環節,根據本校實際情況因地制宜地以教師科研項目為研究對象創新,指導學生以小組為單位合作完成科研項目,定期檢查、答疑,增強學生的項目管理意識和團隊合作精神,激發學生的求知欲和創造力。
關鍵詞:工程領袖;科研課題;項目實施
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)17-0130-02
大學階段是本科生由理論學習向社會實踐轉型的關鍵過渡期。對于大三、大四的學生來說,他們正處于這種過渡的轉折點,傳統的偏重專業知識的教育方法已不能適應新形勢。為了改變目前高等教育培養過程中的薄弱環節,教育部啟動了高等學校本科教學質量與教學改革工程,要求高校對實踐教學與人才培養模式進行改革創新[1,2]。同時,我校也同步實施了一系列本科教學改革,其中本科生“工程領袖計劃”項目是近年推出的一個新舉措。該項目的實施依托我校“323+X”創新人才培養體系,將本科生實踐能力與創新意識的培養作為重點,旨在培養一批面向未來的具有勇于冒險、敢想敢干、百折不撓等創新品格的領袖人才。該計劃項目要求本科生在導師指導下,自主完成創新性研究項目設計、研究條件準備和項目實施、研究報告撰寫、成果交流等工作。筆者至該項目2014年實施以來,前后擔任了多個團隊的指導教師,在項目的實施過程中進行了一些探索和思考。本文以項目實踐過程為例,做了如下一些探索和總結:
一、做好項目前期宣傳和動員,充分調動學生的積極性
每年3月份是各種大學生創新訓練計劃項目的集中申報期,我院“領袖人才培養”計劃一般是從上個學期末就開始著手布局,開展宣傳與動員工作,通常采用的方式是校園宣傳欄、海報、報告會等途徑向同學們宣傳介紹大學生創新訓練計劃項目的情況,今年我校利用比較流行的互聯網技術進行推廣,比如微信、微博平臺,這種極具親和力的平臺收到了良好的效果,很多平時不怎么關注傳統海報方式的學生及時了解到了項目信息,學生們對這一舉措評價甚高。同時我們組織并召開大學生創新訓練計劃項目動員大會,向學生傳達教育部的文件精神。此時,一部分學生已經開始結合自己的專業思考可能的創新項目并開始主動地聯系指導老師。
二、選題聚焦學科前沿,結合教師科研課題
選題是創新性實驗計劃項目的首要工作,是項目能否立項的重要影響因素,也決定創新性實驗能否開展實施[3]。應該綜合考慮到有創新性,能解決現實急需解決的問題,又有條件實施,能在規定時間通過努力完成任務,達到到鞏固、加深、擴大學生的專業知識面,培養學生創新實踐能力與綜合素質。但是由于學生受知識、技能、經驗等因素的影響,很多學生無法完成自主選題,所以在項目實施初期,我校鼓勵由副教授或博士以上學歷的教師結合自身科研項目進行申報,下面結合我校電子信息學院實際說說我對項目選題的看法。
以目前較為流行的物聯網技術為例,其涉及的專業知識面很廣,要在有限的教學時間內把所有的知識都講授,并讓學生理解是基本不可能的。因此,根據實際情況有選擇性地介紹一些的前沿知識,讓學生了解科學發展的新動向,并把尚待研究和探討的問題指示給學生,讓他們自己去探索,以期開闊視野,激發學生學習的興趣。比如智能終端,智能家居,智能駕駛,車載設備互通,工廠貨運調度管理等,這些都是日常生活應用案例,這些課題能激起學生們的興趣。但是,對于第一次接觸科研的大學生,完全由他們設計并實施實驗項目是不可行的。很多時候他們有很好的想法,但自己實施時卻無從下手,這可能使學生萌發的興趣消失,甚至已申報成功的項目實驗過程中斷或想當然地進行,導致時間、精力和財力的浪費。因此要讓學生了解教師的專業研究方向,教師也可以根據自己的科研項目引伸出一些難度及工作量適中的小課題,吸引學生的積極參與。例如,筆者所在實驗室團隊主要從事物聯網感知算法的研究,把這些算法應用到實際的場景,無論對于參與項目的本科生還是做理論研究的研究生來說,都是很有吸引力的,比如本次申請成功的國家級項目智能WIFI一體化路燈,以及省級項目單像素紅外短波相機的開發與模型研制,非常貼近實際,技術上可行,研發成本在可控范圍以內,學生們也積極踴躍參與。
三、優秀團隊的選拔與組建
經過兩年摸索,團隊的組建要滿足以下幾方面的條件:
1.電子信息學院大三~大四在讀本科生,培養周期1.5~2年。
2.從申報學生中選拔50人,每5人組成一個小組。
3.按小組進入培養單位,建立本—碩—博—導培養團隊。
4.培養單位以實際的工程項目為依托,制定項目訓練方案,培養學生工程領袖潛質和綜合能力。
一個目標明確,重過程、淡功利的好團隊對項目實施非常重要。科學研究是一個充滿困難與挑戰的復雜過程,參加大學生創新項目的學生是要品學兼優、學有余力、對科學研究或創造發明有濃厚興趣,而不是以學分、經費、項目及研究結果等功利為目的[4]。因此作為指導老師對項目的團隊人員組成要重視,要把好第一關,要對項目的負責人及每個成員進行觀察和溝通,了解他們的基礎、想法和真正的目的。在鼓勵學生積極參加的同時,強調項目實施是以培養學生創新思維和創新能力為核心和需要付出的努力及可能出現的困難。讓每個計劃參加的學生結合自己的實際情況思考再做決定。堅持參加的學生也更加明確大學生創新實驗項目的真正目的,做好付出時間,付出精力,迎接困難的心理準備,這是項目申報成功和保證實施的第一步,也有利于學生的科研素養和正確價值觀的培養。
四、高效的團隊管理和溝通
“工程領袖人才項目”由多個學生一起組成團隊(包括本科生和研究生)合作完成研究工作,因此高效的項目管理制度十分必要。每個課題組既有分工,又有合作,在實施過程中可能還會出現各種問題。在“短波紅外單像素相機研制”項目實施過程中,設計總體方案會根據小組成員各自的特長、興趣進行明確的分工,每個同學有自己負責的模塊,比如前端光學器件的搭建,DMD板的控制,數據的采集,以及后端上位機上的數據重建,各個任務看上去相互獨立,但是總體上又相互聯系,不可切割,比如如果前端光學對焦沒有搭建好的話,會對數據采集混亂甚至導致后端無法恢復。此外項目實施過程中會出現一些意外情況,比如此次項目過程中有同學準備考研究生,團隊成員在與指導老師的溝通下對計劃進行調整,不考研的同學主動承擔更多的工作,保證計劃實施。在研究過程中每個同學都要有團隊內同學的配合,還需要與其他人員的交流與合作,比如從事該方面研究的研究生,他們在這方面相較本科生對算法及其應用前景有更透徹的理解。此外,建立可考核的目標是非常必要的。在項目實施推進的過程中,我們建立了一種匯報制度。小組成員間每周至少見面交流一次,講述各自的進展以及遇到的難題,一起討論。指導老師每月主持一次匯報會,課題組做好PPT講解,指導老師給予方向指正和建議,這樣可以及時發現問題,分析問題和解決問題。
五、引導學生合理利用學校資源和科研經費
“工程領袖人才培養”項目資助經費來源于國家、省和學校資助等組成,培養單位申報獲準后,學院按其接受學生組數(5人一組),投入培養經費。該經費只作為學生培養的直接費用(實驗耗材、調研差旅、論文版面費、專利申請費等),培養單位需進行不低于學院經費投入的配套經費支持,實行專款專用,經費比較有限,要精打細算,厲行節約,確保課題的完成。在項目實施初始階段,學生覺得自己有經費,需要什么首先想到的就是去采購,有些可以達到指標的器件,學生為了有更好的性能選擇更好的器件,導致項目超支項目無法進行下去。為了解決這個問題,學校組建了專門的電子信息綜合實驗室,24小時對外開放,為學生提供了一些常用元器件,測試設備,正版的開發軟件。筆者所在實驗中心可以提供一些科研用的開發板,可供實際操作和調試,我們可以充分利用這些設備資源開展工作。這是引導學生最終完成項目的一個十分重要的步驟。
六、總結
兩年多來,筆者對電子信息類本科生創新能力培養進行了一些有益的探索和實踐,認識到創新人才不僅要具有深厚的本學科工程技術背景,而且還需要團結協作,克服困難,多學科協同創新的本領。目前國家急需大工程和大項目總設計師和總工程師類型的工程領袖人才,大學生“領袖人才培養”計劃的提出,發揮四川大學具有多學科多文化的優勢,培養了學生扎實的專業基礎、突出的創新意識和卓越的領導能力,使其具備了一些成為工程領袖的精神品質,對其科研素養、工作作風的形成及綜合素質的提高具有重要的意義。同時,在項目實施過程中,指導教師通過與學生溝通交流,創建亦師亦友的融洽師生關系,改變了科研教師刻板嚴肅的形象。
參考文獻:
[1]教育部,財政部.教育部財政部關于實施高等學校本科教學質量與教學改革工程的意見[R].教高[2007]1號文,2007.
[2]教育部.教育部關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質量的若干意見[R].教高[2007]2號文,2007.
[3]王新華.對大學生參加科研活動的思考[J].華東交通大學學報,2007,24(3):73-74.
[4]趙蕓.“國家大學生創新訓練計劃”項目組織管理過程的探討[J].管理觀察,2015,1(3):100-101.