研究生科技創(chuàng)新思維與方法的先期引導＊

李舜酩，夏品奇，徐坤

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研究生科技創(chuàng)新思維與方法的先期引導＊

李舜酩1，夏品奇2，徐坤1

（1.南京航空航天大學 能源與動力學院，江蘇 南京 210016；2.南京航空航天大學 航空宇航學院，江蘇 南京 210016）

科技創(chuàng)新思維不僅對科技進步十分重要，而且對國家乃至全世界的進步發(fā)展均有重要影響。研究生作為社會科技發(fā)展的中堅力量，應當具備充足的科技創(chuàng)新思維和能力。但隨著近幾年研究生招生規(guī)模的擴大，師資年輕化和培養(yǎng)能力的不足，研究生培養(yǎng)面臨許多需要探索的問題。對科技創(chuàng)新思維與方法的先期引導進行了探索，介紹了科技創(chuàng)新與一般意義上的創(chuàng)新的區(qū)別，研究生培養(yǎng)對科技創(chuàng)新思維與方法的需求，結合南京航空航天大學教學和應用實例，分析了先期引導的模式探索內(nèi)容、引導方法、實施效果，以及所獲取的一些成績。

研究生；科技創(chuàng)新；思維與方法；先期引導

創(chuàng)新是一個國家進步的靈魂，是保證國家富強發(fā)達的永恒動力[1]。科技創(chuàng)新在其中更扮演著不可替代的作用。在中國，研究生教育是從21世紀初葉開始實施的，它是西學東漸的產(chǎn)物，同時也是我國致力于國家由站起來到富起來再到強起來的決心表現(xiàn)，中國需要高層次的科技創(chuàng)新人才，引領祖國這30年真正強起來的過程。從研究生教育創(chuàng)辦至今，對研究生科研能力的培養(yǎng)是永恒的話題。目前，國家對高層次人才的需求進一步擴大，因此為響應國家需求，我國各高校對研究生招生的數(shù)量進一步放開。從各屆研究生畢業(yè)就業(yè)情況來看，大多數(shù)研究生進入了國家各個行業(yè)發(fā)揮著重要作用，部分博士研究生進入高校任教或者科研院所做研究。

因此，隨著中國經(jīng)濟實力的進一步增長，國家更需要社會上的中高端人才研究生們能夠積極響應國家戰(zhàn)略，為祖國的發(fā)展貢獻自己的力量。但是，隨著研究生招生規(guī)模擴大，研究生指導教師數(shù)量有限，以及指導經(jīng)驗、方法和導向等方面的部分問題，導致研究生培養(yǎng)方式方法比較單一。研究生踏足社會以后對企業(yè)的實際應用不夠熟悉以及知識面相對單一等情況，與社會的發(fā)展需求之間出現(xiàn)某些脫節(jié)現(xiàn)象。尤其是近幾年，互聯(lián)網(wǎng)科技以及人工智能的發(fā)展極大促進了科技創(chuàng)新的步伐，國家也更需要研究生們可以具備科技創(chuàng)新思維與方法。因此對研究生的科技創(chuàng)新思維與方法的先期引導成了培養(yǎng)研究生的關鍵問題。

1 科技創(chuàng)新與一般意義上創(chuàng)新的區(qū)別

科技創(chuàng)新與一般意義上的創(chuàng)新還是有所差別的，一般意義上的創(chuàng)新主要指系統(tǒng)性思維能力、創(chuàng)造性思維能力和實踐能力。

但是科技創(chuàng)新一般是指原創(chuàng)性科學研究和技術創(chuàng)新，主要指創(chuàng)造和應用新的科學技術知識、新的加工制造工藝，或者創(chuàng)新性地采取新的生產(chǎn)經(jīng)營管理方式等。因此主要集中體現(xiàn)在開發(fā)新的創(chuàng)新性技術和產(chǎn)品，提高產(chǎn)品功能或者質(zhì)量，提升用戶體驗或者服務的過程。

2 研究生培養(yǎng)對科技創(chuàng)新思維與方法的需求

研究生的科技創(chuàng)新思維與方法主要體現(xiàn)在其科研能力上，即研究生在各科學領域進行旨在探究真理的普遍理智創(chuàng)造活動所需的能力，或者可以說是其能夠順利完成學校以及導師交給的科研任務的能力。

研究生培養(yǎng)對科技創(chuàng)新思維與方法有必然的需求：①要具備創(chuàng)新的主動意識，研究生在初期要培養(yǎng)主動了解所在課題組相關研究內(nèi)容及其相關的基礎知識，培養(yǎng)主動閱讀相關研究論文的習慣，主動閱讀如下綜述性文章，在宏觀格局上熟悉本領域的研究現(xiàn)狀，這對研究生以后的課題研究非常重要。②要主動學習和掌握科技創(chuàng)新思維與方法。研究生在積極參與課題組的相關實驗操作或者代碼編程工作中，了解實驗設備及作用，熟悉編程軟件和編程手法等等，將會在實際參與中建立深刻的科技創(chuàng)新思維與方法。③研究生要具備獲取科技創(chuàng)新思維與方法支撐資源的能力和方法。研究生怎樣培養(yǎng)對身邊事物和網(wǎng)絡上各種資源的利用能力，學會組織資源，怎樣經(jīng)過分類升華，提煉出優(yōu)勢資源。

3 先期引導的模式探索

3.1 創(chuàng)新課程教授

以南京航空航天大學的課程教學為例，分析先期引導的模式探索，主要包括：①開設了科技創(chuàng)新課程，主要旨在介紹科技創(chuàng)新的重要性、方法與途徑，使研究生新生可以快速進入到科技創(chuàng)新思維里面。②開設了文化思想交流課程，鼓勵同學們積極大膽發(fā)言，放飛自己的思維想象力，與各位同學教師交流，互相交流觀點、思想，傳播創(chuàng)新文化。③開展了博弈課程，該課程的主要目的在于培養(yǎng)學生的思辨以及求取不同的能力，很多的創(chuàng)新來自于本身與眾不同的想法，人工智能界的Hinton教授說過，假如你有一種想法，說給大家聽，大家都取笑你，那么恭喜你，你真正擁有了一個好的創(chuàng)新想法，堅持它并且研究它！生活以及科研本身便是一種與真理相博弈的過程，在出來最終結果之前，沒有誰對誰錯

之分。

3.2 創(chuàng)新方法指導

在進行課程教授的同時，我們還對學生進行積極的創(chuàng)新方法引導，主要方法有：①在全校大力鼓勵不同的創(chuàng)新思想，鼓勵學生積極動手，嘗試失敗；②營造一種良好的校園氛圍，讓學生們敬畏失敗，因為失敗中藏著真正的有意義的教訓，不是盲目崇拜成功者，令學生對于不同觀點更加開放與包容；③鼓勵學生積極地走出去，走到實際工廠，與工人進行面對面交流，了解實際創(chuàng)新需求，激發(fā)學生的創(chuàng)新動力。

3.3 基本課題引導

研究生入學后，可能馬上面臨選題的問題。從發(fā)揮興趣與特長方面考慮，教師一般會尊重學生的意愿，在其研究領域范圍內(nèi)，讓學生去選擇自己喜歡并擅長的研究方向。這樣就會最大程度上激發(fā)學生的學習熱情，讓學生可以快樂學習，高高興興做科研。從現(xiàn)實效果來看，這部分研究生也取得了令人羨慕的成績，往往還將新方法以及新技術引入指導教師的研究團隊，幫助研究團隊成員進行技術更新，取得了良好效果。因此，對于基本課題引導，我們堅持人性化的興趣與特長為第一任教師的觀點，并且取得了不錯的效果。

3.4 全新課題訓練

為進一步加強研究生科技創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，我們采用了全新的課題訓練方式，主要采用引進來與走出去的方法。

引進來主要是指利用各種學科建設或者科研項目的資金，積極購買與科研教學有關的實驗儀器，同時相關企業(yè)內(nèi)部人員進校進行長期的技術交流與培訓，培養(yǎng)學生的實際動手操作能力。在實踐當中提高設備操作水平，在學習之中培養(yǎng)自己的科技創(chuàng)新思維。同時積極鼓勵學生對各設備的學習使用程度進行評價，對于表現(xiàn)突出的學生給予相應的加分政策鼓勵。鼓勵學生參與這種實戰(zhàn)型的課題訓練，培養(yǎng)科技創(chuàng)新思維。

例如，2017-09，本課題組與思看科技有限公司展開合作，引進其移動式三維激光掃描儀，并且進行相應的設備培訓。通過培訓，讓研究生新生們了解到了實際的計算機逆向工程操作，以及如何做計算機輔助設計，加深了學生們對于工程實用背景的了解。同時研究生們明白了所謂的逆向工程，首先需要進行精準的3D掃描，然后才可以開展相應建模、設計和制造工作。這對學生以后的科研道路或者實際企業(yè)項目應用有著重要意義，受到了廣大學生的歡迎。

走出去主要指與企業(yè)合作完成項目、建立研究生實踐基地兩個方面，利用企業(yè)的技術優(yōu)勢，對學生進行全新的課題訓練。本課題組多次和相關企業(yè)合作，開展科研項目合作，包括創(chuàng)新設計、設備運行狀態(tài)檢測與診斷、振動噪聲測試、分析以及故障源識別，可靠性設計、輕量化設計、智能化設計等，解決企業(yè)面臨的許多實際問題。

這種全新的課題訓練方式極大提高了學生的創(chuàng)新積極性，并且培養(yǎng)了學生動手解決實際問題的能力。使研究生能將理論與實踐結合起來，把學習教授的知識和解決實際工程應用問題結合起來，極大地促進了研究生的科研創(chuàng)新能力。

4 在研究生中開展先期引導的實施與效果

4.1 南航全校申報專利、授權專利情況分析

由以上分析可以看出，近年來南京航空航天大學非常重視研究生的科技創(chuàng)新思維與方法的先期引導，并且由于校領導的高度重視、教師教授們的熱烈配合以及學生們的積極響應，初步產(chǎn)生了優(yōu)秀的先期引導成果，具體量化的指標可以表現(xiàn)在南航全校師生發(fā)表的專利情況，如表1所示。

表1 南京航空航天大學發(fā)明專利授權量及擁有量

年份類別 發(fā)明專利授權量有效發(fā)明專利擁有量 數(shù)量全國排名數(shù)量全國排名 2014年315331 25927 2015年484261 58026 2016年600211 96920

通過對研究生開展積極的科技創(chuàng)新思維與方法的先期引導等一系列創(chuàng)新性舉措，不斷提高科研人員的知識產(chǎn)權意識，南航專利申請量和授權量逐年持續(xù)增長，成為江蘇省《高等學校知識產(chǎn)權管理規(guī)范》貫標試點單位。2016年學校發(fā)明專利申請量1 118件，首次突破千件，授權量位居全國高校第21位。截至2016年底，學校發(fā)明專利擁有量1 969件，位居全國高校第20位。

4.2 研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)情況分析

在學校整體方面，研究生科技創(chuàng)新思維與方法的先期引導成效顯著。在課題組對研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面，我們積極對研究生進行科技創(chuàng)新思維與方法的先期引導，同樣取得了很好的成績。近幾年，指導研究生發(fā)表的學術論文，往往研一的同學就在國家一級學會會刊上發(fā)表文章，甚至被國際SCI期刊錄用。多個學術團隊的博士、碩士研究生參加國家創(chuàng)新大賽獲得金獎，甚至國際大獎。我們指導的博士參與2014-12月法國里昂大學舉辦的CMMNO會議提出的場外隨機運行行星齒輪箱高速波動與故障識別“挑戰(zhàn)”競賽，進行了相應的研究，取得了優(yōu)秀的成績；許多先進的理論方法和技術被應用到航空發(fā)動機研究、飛機零部件研究，以及其結構健康監(jiān)測與故障診斷中，應用到車輛智能設計中，為國家重大工程的研發(fā)起的了重要作用。

由于對學生的先期引導作用，使研究生后勁很足。論文撰稿人指導的研究生不但每年拿到國家獎學金，且不斷有碩士、博士研究生申請到國家留學基金委基金資助出國深造。近幾年相繼有作者指導的研究生在學科方向上的世界頂級期刊MSSP[2]、Nonlinear Dynamics[3]、JSV[4]等發(fā)表文章，還有多篇學術論文在這類頂級雜志上成功錄用。由此可見，對研究生進行科技創(chuàng)新思維與方法的先期引導有著重要作用。

5 總結

本文從研究生培養(yǎng)前期對科技創(chuàng)新思維與方法的重大需求角度出發(fā)，以南京航空航天大學為例，講述了在創(chuàng)新課程教授、創(chuàng)新方法指導、基本課題引導以及最后的全新課題訓練方面做出的努力改進。最終在研究生中開展先期引導的實施與效果充分表明了對研究生進行科技創(chuàng)新思維與方法先期引導的重要性。

［1］趙彥俊，胡振京.研究生創(chuàng)新意識的缺失與培養(yǎng)——基于對教育學碩士研究生撰寫學位論文的考察［J］.渤海大學學報（哲學社會科學版），2017（1）：103-107.

［2］Jiang X，Li S，Wang Y.Study on nature of crossover phenomena with application to gearbox fault diagnosis［J］.Mechanical Systems & Signal Processing，2017（83）：272-295.

［3］Cheng C，Li S，Wang Y，et al.Force and displacement transmissibility of a quasi-zero stiffness vibration isolator with geometric nonlinear damping［J］.Nonlinear Dynamics，2016，87（4）：1-13.

［4］Cheng C，Li S，Wang Y，et al.On the analysis of a high-static-low-dynamic stiffness vibration isolator with time-delayed cubic displacement feedback［J］.Journal of Sound and Vibration，2017（10）.

李舜酩（1962—），教授，工學博士，研究方向為機器學習與故障診斷、現(xiàn)代信號處理、振動噪聲分析與控制、車輛智能設計與創(chuàng)新性教育等。

2017年江蘇省研究生教育教學改革課題項目“工科研究生科技創(chuàng)新思維與方法的培養(yǎng)途徑及評價體系建設”（編號：JGLX17_006）

2095－6835（2019）02－0013－02

G643

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.02.013

〔編輯：嚴麗琴〕