論研究生創(chuàng)新培養(yǎng)
——以儀器儀表專業(yè)為例

許同樂，高 軍，李東興，孫硯飛，王營博

(山東理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，山東淄博255000)

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論研究生創(chuàng)新培養(yǎng)
——以儀器儀表專業(yè)為例

許同樂，高 軍，李東興，孫硯飛，王營博

(山東理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，山東淄博255000)

針對儀器儀表專業(yè)研究生培養(yǎng)模式單一、實(shí)踐環(huán)節(jié)少、創(chuàng)新技能低的問題，需要采取協(xié)同創(chuàng)新的研究生教學(xué)培養(yǎng)模式，主要從創(chuàng)新文化的建設(shè)，創(chuàng)新教學(xué)體系的完善與加強(qiáng)，創(chuàng)新教學(xué)方式的探索三方面深入研究，使儀器儀表專業(yè)研究生畢業(yè)后具備扎實(shí)的專業(yè)技能和創(chuàng)新意識，以滿足社會(huì)需求。

儀器儀表，教學(xué)改革，專業(yè)碩士，創(chuàng)新教學(xué)體系

一、引言

儀器儀表是人類獲取自然界信息，感觀自然的有效工具，是人類探索自然、獲取微弱復(fù)雜信息的基礎(chǔ)設(shè)備。任何科學(xué)研究都離不開儀器儀表，儀器儀表對科學(xué)界乃至相關(guān)產(chǎn)業(yè)意義重大，在儀器儀表產(chǎn)業(yè)較為發(fā)達(dá)的美國，與儀器儀表相關(guān)的科學(xué)研究總能領(lǐng)先于世界，并且其拉動(dòng)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)價(jià)值占社會(huì)總產(chǎn)值的66%[1]243。目前，我國初步形成的具有一定產(chǎn)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)門類的儀器儀表產(chǎn)業(yè)體系，還遠(yuǎn)不能滿足我國科學(xué)研究、探索自然、國防建設(shè)等方面的迫切需求，國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展仍需要高科技儀器儀表產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)。因?yàn)槟壳拔覈膬x器儀表產(chǎn)業(yè)大多處于中、低端水平，許多大型高科技專用精密儀器只能通過引進(jìn)的方式來獲取，導(dǎo)致在我國重大科技攻關(guān)項(xiàng)目中，有一大部分資金被用于購置、研究或制作精密儀器設(shè)備，為有效彌補(bǔ)我國精密儀器產(chǎn)業(yè)的不足，有必要對儀器儀表專業(yè)研究生培養(yǎng)模式予以探究。所以急需在探索中培養(yǎng)一批專業(yè)能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的創(chuàng)新性儀器儀表專業(yè)人才，因此對儀器儀表專業(yè)專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)模式研究尤為重要。

二、建設(shè)創(chuàng)新文化

創(chuàng)新文化是創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)，營造良好的創(chuàng)新文化氛圍保證了創(chuàng)新型人才體系的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。創(chuàng)新文化建設(shè)內(nèi)容如圖1所示，主要包括學(xué)生對儀器儀表專業(yè)的認(rèn)可與熱愛、加強(qiáng)科技氛圍建設(shè)、完善保障機(jī)制建設(shè)三部分。

學(xué)生創(chuàng)新性思維主要來源于對本學(xué)科的認(rèn)可與熱愛程度，據(jù)統(tǒng)計(jì)我國大學(xué)生中有42.1%的學(xué)生對自己的專業(yè)不滿意，65.5%的學(xué)生有想換專業(yè)的想法，加之儀器儀表專業(yè)本身寬口徑、厚基礎(chǔ)的特點(diǎn)，導(dǎo)致儀器儀表專業(yè)研究生容易轉(zhuǎn)專業(yè)發(fā)展，持這樣的心態(tài)，很難在本學(xué)科領(lǐng)域擁有創(chuàng)新性思維①錢政，蘇昊，趙慧潔，等.《北航儀器儀表類專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的探索與實(shí)踐》，見《2010中國儀器儀表學(xué)術(shù)，產(chǎn)業(yè)大會(huì)(論文集2)》，北京，2010年。。為此要適當(dāng)?shù)亻_展學(xué)科導(dǎo)論，向同學(xué)們介紹本學(xué)科的發(fā)展方向、科技前沿導(dǎo)向以及就業(yè)趨勢等，并且加強(qiáng)學(xué)校之間或校企之間的學(xué)術(shù)交流合作，使同學(xué)們在對儀器儀表專業(yè)認(rèn)可的基礎(chǔ)上，增加對本學(xué)科的熱愛程度。

圖1 儀器儀表專業(yè)研究生創(chuàng)新文化體系內(nèi)容

要重視對儀器儀表專業(yè)科技氛圍的建設(shè)，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生參加科技創(chuàng)新類競賽，讓學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題；應(yīng)鼓勵(lì)相關(guān)科技協(xié)會(huì)的發(fā)展，比如掛靠于某理工類大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院下的機(jī)器人協(xié)會(huì)，得到了學(xué)院的大力支持，可以定期組織儀器儀表專業(yè)研究生進(jìn)行科技實(shí)踐培訓(xùn)、參加各類比賽等。學(xué)院應(yīng)不斷完善各種獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，激發(fā)教師及學(xué)生的積極性，在主動(dòng)探索的同時(shí)勇于創(chuàng)新，提高儀器儀表專業(yè)研究生的創(chuàng)新意識。

三、完善創(chuàng)新教學(xué)體系

要不斷完善研究生創(chuàng)新教學(xué)體系，圖2為儀器儀表專業(yè)完善創(chuàng)新教學(xué)體系的主要內(nèi)容

圖2 儀器儀表專業(yè)完善創(chuàng)新教學(xué)體系內(nèi)容

。

(一)改革教學(xué)理念

理念決定方法，要秉承教師是主導(dǎo)，學(xué)生是主體的原則。針對研究生課程少、課時(shí)短的特點(diǎn)，在教學(xué)中，老師應(yīng)輔助引導(dǎo)學(xué)生，而不是一昧地進(jìn)行知識灌輸，要將學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，必要的時(shí)候可以采用師生身份對換的教學(xué)方式讓學(xué)生參與其中，讓學(xué)生在講授中學(xué)習(xí)，在完備中提高。要根據(jù)不同的課程特點(diǎn)，采用多樣化的教學(xué)手段，讓學(xué)生最大限度地接受老師的思維模式并且創(chuàng)新性地深化學(xué)習(xí)。

目前的儀器儀表專業(yè)研究生課程教學(xué)多以教師講課、學(xué)生回顧復(fù)習(xí)的教學(xué)方式為主。這種教學(xué)手段極大地限制了學(xué)生的主動(dòng)性，老師應(yīng)把大量時(shí)間留給學(xué)生，以角色轉(zhuǎn)換的方式引導(dǎo)并督促學(xué)生學(xué)習(xí)。與此同時(shí)，老師在條件允許的情況下，應(yīng)將學(xué)生帶到項(xiàng)目中或帶進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生真正明白自己的短板，使同學(xué)們在實(shí)踐中領(lǐng)會(huì)、掌握在書本中學(xué)到的知識，進(jìn)一步提高學(xué)生的動(dòng)手能力與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

(二)改革教學(xué)體系和教學(xué)方法

建立以能力培養(yǎng)為主、理論聯(lián)系實(shí)際、加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力提高的課程內(nèi)容新體系，制定新的課程教學(xué)大綱。使學(xué)生對學(xué)習(xí)研究生課程有強(qiáng)烈的興趣，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)課程的積極性。鼓勵(lì)學(xué)生要主動(dòng)探索，在科研項(xiàng)目中發(fā)現(xiàn)問題，再結(jié)合課本去解決問題，做到理論實(shí)踐雙不誤。目前筆者所在高校儀器儀表專業(yè)研究生的培養(yǎng)，現(xiàn)主要從教材選用、教學(xué)過程、課堂教學(xué)、理論與實(shí)際結(jié)合、網(wǎng)上資源利用等方面，在教學(xué)方法上進(jìn)行以下方面改革。

在教材選用過程中，以國家重點(diǎn)教材為主，同時(shí)應(yīng)推薦學(xué)生借閱相關(guān)教材，這樣既可以掌握專業(yè)知識，又能通曉相關(guān)學(xué)科，開拓了學(xué)生的視野[2]43。針對不同學(xué)習(xí)能力的同學(xué)，推薦使用不同的參考書，爭取能使他們在短期內(nèi)彌補(bǔ)自己的不足，及時(shí)掌握本專業(yè)的基礎(chǔ)知識，為下一步更好完成科研項(xiàng)目做好準(zhǔn)備。

在教學(xué)過程中，重視課堂知識學(xué)習(xí)的重要性，強(qiáng)調(diào)課外實(shí)踐的關(guān)鍵性。老師協(xié)助學(xué)生領(lǐng)略課堂知識的同時(shí)，要積極地引導(dǎo)學(xué)生親自做實(shí)驗(yàn)，使理論聯(lián)系實(shí)際，讓同學(xué)們學(xué)有所思、學(xué)有所用，且可以寓教于樂。這種將課堂中學(xué)習(xí)的知識在項(xiàng)目中得以成功應(yīng)用的教學(xué)模式，激發(fā)了學(xué)生不斷學(xué)習(xí)的興趣，激發(fā)了學(xué)生對課程的熱愛，進(jìn)而不斷探索，逐漸創(chuàng)新。

在課堂教學(xué)中，應(yīng)避免滿堂灌、照本宣科的教學(xué)模式，采用啟發(fā)式、提問式的互動(dòng)教學(xué)，鼓勵(lì)學(xué)生將導(dǎo)師的相關(guān)項(xiàng)目難題帶進(jìn)課堂，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、多探討、協(xié)力攻關(guān)項(xiàng)目難題。授課老師應(yīng)在學(xué)生對問題的討論中了解學(xué)生對所講授知識點(diǎn)的理解和掌握程度，再各個(gè)擊破，促使學(xué)生思考問題、理解問題、解決問題，這樣就可以將學(xué)生被動(dòng)接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)思考，相信效果會(huì)很好。

理論聯(lián)系實(shí)際，授課老師將自身科研實(shí)例運(yùn)用到課堂教學(xué)中，激發(fā)學(xué)生對課程的興趣，老師應(yīng)將自己的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)與學(xué)生分享，鼓勵(lì)學(xué)生多動(dòng)手多實(shí)踐；應(yīng)多帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)不同的實(shí)驗(yàn)室，將所授知識點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟在不同的教學(xué)環(huán)節(jié)中予以講解，學(xué)生應(yīng)在完全理解實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中遇到問題后再反過來思考、解決，這樣可以起到事半功倍的效果。除此之外，研究生應(yīng)養(yǎng)成良好的自學(xué)習(xí)慣，要充分利用豐富的網(wǎng)上教學(xué)資源，多與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)專家進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流，利用網(wǎng)絡(luò)資源為學(xué)生自學(xué)、復(fù)習(xí)及項(xiàng)目攻關(guān)提供方便。

(三)教學(xué)方式探索

“模塊化”教學(xué)方式：研究生教學(xué)由于學(xué)員少、課程精應(yīng)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，學(xué)生應(yīng)帶著問題進(jìn)行探索式學(xué)習(xí)。老師應(yīng)根據(jù)不同課程的不同特點(diǎn)讓學(xué)生依自己興趣分成若干小組，每小組負(fù)責(zé)本課程的一類知識點(diǎn)進(jìn)行探討式學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)學(xué)生以教材為基礎(chǔ)，參考、查閱相關(guān)資料，弄清楚該知識點(diǎn)的相關(guān)內(nèi)容，然后在課堂上進(jìn)行交流，隨后小組間再進(jìn)行知識點(diǎn)交換學(xué)習(xí)，最后其他組點(diǎn)評，課堂上教師需要做好補(bǔ)充、引導(dǎo)工作。

“開放型”教學(xué)方式：以實(shí)訓(xùn)輔助教學(xué)，授課老師講完課程理論內(nèi)容后，就應(yīng)安排學(xué)生進(jìn)行相關(guān)實(shí)訓(xùn)，并且實(shí)訓(xùn)要有難易等級，以此來激發(fā)學(xué)生對未知領(lǐng)域的探索興趣。相關(guān)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)采取開放式、提前預(yù)約的方式服務(wù)于學(xué)生，研究生應(yīng)盡可能操作各類相關(guān)實(shí)驗(yàn)來提高自己的專業(yè)技能，避免課本理論一看就會(huì)，實(shí)則不知的局面。

“啟發(fā)式”教學(xué)方式：任課老師要敢于將課程內(nèi)容交由研究生自己去完成，老師應(yīng)采取一些輔助的教學(xué)方式引導(dǎo)研究生自我學(xué)習(xí)，再給研究生設(shè)置問題、布置任務(wù)后，讓研究生帶著問題，隨老師的引導(dǎo)不斷深入。

“考核化”教學(xué)方式：應(yīng)該打破研究生嚴(yán)進(jìn)寬出、一考定終生、零淘汰率的現(xiàn)狀，應(yīng)在研究生在讀期間設(shè)置多種考核模式來促使學(xué)生學(xué)習(xí)，并且堅(jiān)持嚴(yán)出原則，這樣才能保證研究生的培養(yǎng)質(zhì)量，才能為社會(huì)輸出合格人才。所以設(shè)置相應(yīng)的課程考核機(jī)制能夠使學(xué)生在適當(dāng)壓力的環(huán)境下不斷深入學(xué)習(xí)，但針對研究生的考核要避免傳統(tǒng)閉卷考試一刀切的弊端，要尋找新的考核方式，全面衡量研究生對課程掌握情況以及對專業(yè)技能的應(yīng)用情況，激發(fā)學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的興趣和積極性，例如課后要求學(xué)生發(fā)表與本專業(yè)課程相關(guān)學(xué)術(shù)論文、鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手制作相應(yīng)硬件實(shí)物、自行開發(fā)軟件程序等考核機(jī)制。

四、加強(qiáng)創(chuàng)新實(shí)踐體系

(一)在企業(yè)與項(xiàng)目中培養(yǎng)研究生

研究生培養(yǎng)在注重課堂效果的同時(shí)要加強(qiáng)研究生的實(shí)踐能力，學(xué)校及研究生導(dǎo)師應(yīng)及時(shí)給研究生提供相關(guān)實(shí)踐機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在提高動(dòng)手能力的同時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題[3]136。導(dǎo)師可讓研究生及時(shí)參與到其主持或申請的相關(guān)課題、項(xiàng)目中來，指導(dǎo)研究生從相關(guān)方面深入、突破，理論性較強(qiáng)或沒有項(xiàng)目的導(dǎo)師要利用好研究生院與企業(yè)間共建的研究生實(shí)訓(xùn)基地，要大膽地將研究生下放到企業(yè)中去鍛煉、培養(yǎng)。針對不同研究生的特點(diǎn)，導(dǎo)師可以選派研究生去協(xié)助參與一些適合該學(xué)生情況的其它課題組或介紹其到相關(guān)導(dǎo)師的項(xiàng)目中鍛煉，筆者曾經(jīng)多次派研究生到一些相關(guān)的項(xiàng)目中去鍛煉，在研究生做課題時(shí)，針對所做內(nèi)容，布置任務(wù)，并定期檢查，回校后要求學(xué)生整理所做項(xiàng)目的知識點(diǎn)，并根據(jù)項(xiàng)目內(nèi)容撰寫論文，這種“借雞下蛋式”的培養(yǎng)方式，可以解決導(dǎo)師沒有項(xiàng)目或研究生對課題的興趣問題。

(二)區(qū)域產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合培養(yǎng)研究生

聘任儀器儀表學(xué)科內(nèi)的科研院所專家作為導(dǎo)師，這些長期工作于生產(chǎn)一線的專家有著豐富的理論素質(zhì)和實(shí)踐生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，能及時(shí)指導(dǎo)研究生綜合運(yùn)用所學(xué)知識，達(dá)到學(xué)以致用的目的，可根據(jù)實(shí)際情況定向?yàn)槠笫聵I(yè)及科研院所培養(yǎng)科研及工程技術(shù)人才。應(yīng)加強(qiáng)區(qū)域院校之間的合作交流、實(shí)驗(yàn)室利用等工作，大膽嘗試研究生短期互換指導(dǎo)的做法，定期開展院校間導(dǎo)師互談互訪活動(dòng)。同時(shí)研究生的課程設(shè)置可在學(xué)校進(jìn)行，這樣也可把那些具有研究價(jià)值的前沿問題、關(guān)鍵技術(shù)難題以及國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展迫切需求解決的科研項(xiàng)目從不同學(xué)校、企業(yè)、科研院所等帶進(jìn)學(xué)校，提高研究生做項(xiàng)目研究的機(jī)率，并且研究生能近距離地接觸技術(shù)前沿，更有可能參與到國家重大科研項(xiàng)目和企業(yè)自主創(chuàng)新工程中去，極大地拓寬研究生眼界。

(三)在協(xié)同創(chuàng)新視角下培養(yǎng)研究生

協(xié)同創(chuàng)新作為一種全新的教育理念，極大地促進(jìn)了新時(shí)期研究生培養(yǎng)模式的不斷革新，是高等學(xué)校新時(shí)期重要的辦學(xué)理念和辦學(xué)戰(zhàn)略，不論是對高校教育、教學(xué)質(zhì)量的提高，還是對人才培養(yǎng)模式與機(jī)制改革都有著非常重要的意義，所以在協(xié)同創(chuàng)新的視角下培養(yǎng)研究生，有利于打破思維定勢、激發(fā)研究生的創(chuàng)新意識，同時(shí)更能有效利用協(xié)同模式為研究生很好地適應(yīng)企業(yè)、社會(huì)，為知識的有效輸出奠定基礎(chǔ)。同時(shí)，要利用好各種協(xié)同機(jī)制，抓住機(jī)遇，將研究生所學(xué)到的理論知識加以轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)其社會(huì)價(jià)值，同時(shí)要勇于創(chuàng)新，不斷推陳出新，為儀器儀表事業(yè)注入新血脈。

(四)組建跨學(xué)科協(xié)同創(chuàng)新學(xué)習(xí)小組

儀器儀表專業(yè)學(xué)科涉及光、機(jī)、電、算、控等方面的知識[4]8，學(xué)科交叉越來越密切，實(shí)際應(yīng)用及開發(fā)過程中往往需要跨學(xué)科技能來解決問題，需要研究生具有較強(qiáng)的綜合學(xué)科素質(zhì)。組建跨學(xué)科協(xié)同創(chuàng)新小組，引導(dǎo)研究生在不同學(xué)科之間互動(dòng)，在掌握本學(xué)科專業(yè)技能的同時(shí)了解與此相關(guān)學(xué)科的知識，可及時(shí)避免研究生知識面窄、視野短淺的現(xiàn)象，為本學(xué)科培養(yǎng)創(chuàng)新意識較強(qiáng)、可全面發(fā)展的研究生。

五、結(jié)語

各個(gè)專業(yè)對研究生的培養(yǎng)已發(fā)展到逐步開展創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系的探索和共建階段，儀器儀表專業(yè)研究生培養(yǎng)模式主要從創(chuàng)新文化建設(shè)、創(chuàng)新完善教學(xué)體系與加強(qiáng)、創(chuàng)新教學(xué)方式與探索等方面加以研究并付諸實(shí)施，幾年內(nèi)儀器儀表專業(yè)研究生的科研創(chuàng)新能力已得到了快速提升。這一模式已在某理工類大學(xué)應(yīng)用，近三年來，在標(biāo)志全校研究生科研實(shí)力總體質(zhì)量的“科匯研究生獎(jiǎng)學(xué)金”評選中，儀器儀表專業(yè)研究生每年都榜上有名，這樣的成績得到了同行認(rèn)可。在今后的工作中，作為教育者仍要不斷積累、逐步完善、推陳出新，保證創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系的不斷加強(qiáng)和完善，為學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)發(fā)揮更大作用。

[1]榮兵. 測控技術(shù)與儀器專業(yè)現(xiàn)狀分析[J].工程技術(shù)，2015，(35).

[2]楊森林，李院院，張變蓮，等. 測控技術(shù)與儀器專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)新模式探索[J].科技信息，2013，(17).

[3]李陽. 測控技術(shù)與儀器專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式探索與實(shí)踐[J].電子制作，2014，(24).

[4]謝啟，戴梅，李鑫，等. 測控技術(shù)與儀器專業(yè)人才培養(yǎng)模式探索[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2013，35(2).

(責(zé)任編輯 楊 爽)

2016-01-03

山東省研究生教育創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目“儀器儀表專業(yè)專業(yè)學(xué)位研究生協(xié)同培養(yǎng)模式研究”(SDYY15094)；山東省自然基金項(xiàng)目“低速重載旋轉(zhuǎn)機(jī)械微弱特征信息提取與早期故障診斷研究”(ZR2013FM005)。

許同樂，男，山東臨朐人，山東理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院教授，工學(xué)博士。

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1672-0040(2016)02-0105-04