吳迪,嚴浙平★,周佳加,陳濤,徐健
(1. 哈爾濱工程大學 智能科學與工程學院,黑龍江 哈爾濱;2. 青島哈爾濱工程大學創新發展中心,山東 青島)
近年來,全球政治、經濟形勢發生了巨大變革,世界局勢瞬息萬變,面對愈發嚴峻的外部挑戰,海洋爭端此起彼伏,使得我國在外交、軍事領域承受著巨大的壓力。海洋作為我國領土重要的一部分,不僅為民眾生存、生活提供了寶貴的資源,還是我國海上絲綢之路的交通要道,受到了日益增多的重視。2012 年,十八大報告中制定了“提高海洋資源開發能力,發展海洋經濟,保護海洋生態環境,堅決維護國家海洋權益,建設海洋強國”的戰略部署,把海洋工程裝備和高技術船舶作為十大重點發展領域之一加快推進。
海洋裝備作為維護我國海洋權益、保護我國領海安全的重要工具,在上述發展需求的驅動下,得到了越來越多的關注。以高等院校、大型國有企業、民營企業為代表的基礎技術和工程技術研究團體紛紛涉足海洋裝備領域,使得海洋裝備領域迎來了前所未有的發展機遇。在此情況下,隨之而來的是對海洋裝備人才的需求日益劇增,培養大批能夠擔當起海洋裝備創新研發的特色研究型人才成為了海洋裝備發展的重中之重,涉及相關領域學科建設的高等院校,更應承擔歷史使命,將海洋裝備特色人才的培養作為自身發展建設的關鍵。本文將面向海洋裝備特色研究型人才培養需求、困境和模式,開展研究并提出發展建議。
海洋是一門古老而現代的科學,雖然人類有著久遠的征服海洋、開發海洋的歷史,由于海洋環境的復雜性、多變性以及不可預測性,即使在技術快速發展的21 世紀,人類對于海洋的理解與認知尚處于起步的階段,具有大量的空白領域等待人們的探索。因此,海洋裝備特色研究型人才培養對于人才的基礎素質提出了較高的要求,對于海洋裝備科研工作者,不僅要搭建自身完善的知識體系,還需具備較強的交叉創新能力[1-2]。除此之外,敢于攻堅克難、甘于默默奉獻的科學家精神,也是海洋裝備特色研究型人才的必備素養。三個要素環環相扣,共同作為海洋裝備特色研究型人才茁壯成長的穩固基石,是目前此類人才培養的核心需求。
培養海洋裝備特色研究型人才的根本是要幫助學生樹立投身海洋建設的使命感,讓學生肩負起發展海洋裝備的責任感。習近平總書記曾經在與北京大學師生座談時指出:“廣大青年要努力成為有理想、有學問、有才干的實干家,在新時代干出一番事業”“要愛國,忠于祖國,忠于人民”。總書記的重要講話給新時代廣大青年提出了新的要求,要求廣大青年不僅要在專業上有所建樹,更要具備堅定不移的理想信念與攻堅克難的科學家精神。
特別是在虛擬經濟高速發展的當下,大量人才、資本涌入虛擬經濟的繁榮市場中,導致了傳統行業的人才流失問題嚴重,既不利于行業的發展,也對個人的長久發展帶來了影響。理想指引人生方向,信念決定事業成敗,學生只有樹立起堅定的理想信念,將向海圖強作為終身的座右銘,把發展壯大海洋裝備作為畢生的事業,才能潛心研究海洋裝備,發揮自身的創造性,在我國海洋裝備建設中發光發熱。
培養海洋裝備特色研究型人才的重中之重是要幫助學生夯實海洋專業的基礎知識,建立起牢固的知識體系。海洋類專業課程涉及多學科交叉,主要包括但不限于數學、力學、船舶工程、控制科學、信息科學、機器人科學、計算機科學、人工智能等等。面對龐大繁雜的基礎課程體系,高校可根據自身定位與特長,以海洋裝備的類型、能力、目標為牽引,建立清晰、完善、靈活的基礎知識培養體系。設置科學合理的課程門類,兼顧全局的同時還應突出重點,并在課程教學過程中充分結合實際應用場景或潛在技術需求,保證學生能夠在打下扎實的專業知識基礎的情況下,真正了解知識體系的構建框架,以知識體系為牽引,引導學生深入探究。在此基礎上,進一步通過發掘海量的學術資源,不斷豐富自身的知識結構,實現知識的靈活運用。
培養海洋裝備特色研究型人才的升華之處是幫助學生建立可遷移的抽象思維能力,做到迅速學習領悟新的知識、解決新的問題。抽象思維能力,是指從復雜事物中,抽取核心屬性,舍棄其他非核心屬性的思維過程。針對海洋裝備研究中常常面對的復雜系統,抽象思維能力有助于學生快速地抓住事物的本質或發展規律,并且能做到舉一反三,這樣在面臨新問題或接觸新知識時能在很大程度上提升解決問題的效率和消化新知識的速度。可遷移的抽象思維能力,顧名思義,也就是將已有的抽象思維遷移到新生事物上,學習新知識或遇到新問題時首先思考新知識或問題是否與以前的類似,再考慮已有學習方法是否適用于新知識或新問題,最后改進已有經驗,制訂更恰當的新方案。可遷移性本質上促進了交叉學科創新能力,考慮到海洋裝備技術的多學科特性,可遷移的抽象思維能力可讓學生迅速掌握一門新技能,并做到與已有知識體系的融會貫通[3]。
在上述基礎上,培養海洋裝備特色研究型人才的最終目標是培養學生的面對實際問題、抽象實際問題以及解決實際問題的能力,讓學生將所學知識應用到實踐中,切實促進海洋裝備發展壯大。因此,在人才培養過程中,接觸實際項目、研究實際項目乃至負責實際項目就顯得尤為重要了。引導學生投身到海洋裝備研究中,不僅增強了其對所學知識的理解與掌握,并且通過實踐做到不斷發現新問題、解決新問題的循環中,隨著互聯網技術、人工智能技術的迅猛發展,充分利用學生對新技術、新知識獲取與了解途徑廣泛的優勢,將先進的互聯網思維和技術與傳統的海洋裝備技術有機結合,促使海洋裝備在功能、性能上實現質的飛越。
盡管海洋裝備特色研究型人才目前缺口較大、需求強烈,然而在實際人才培養過程中,仍存在著若干問題,阻礙著人才培養需求的實現,也成為影響人才梯隊的規模化建設的阻礙。主要表現在如下方面。
專業認同感是指學習個體主觀上對所學專業的意識態度,專業認同感反映出個體與所學專業的情感聯結程度,本質是價值觀內化過程,隨個體內在微觀系統和外部環境宏觀系統的變化而變化。專業認同感的高低會直接影響學生學習的積極性和學習效果,長遠看來,還會影響其職業發展。海洋裝備雖然同樣關乎國家利益與國防安全,但相比于更受關注的航空航天領域,其可展示性遠遠不及,鮮有媒體報到。此外,海洋裝備領域諸多專業名詞生僻,以至于大多數青少年對該領域知之甚少,難以從小培養濃厚的興趣愛好,與所有人都耳熟能詳的計算機、移動互聯網、人工智能等領域相比,海洋類學科難以稱為技術新潮、就業熱門的專業方向。
與此同時,在海洋裝備的科學研究過程中,在承受課業負擔的情況下,往往需要同時肩負一定的工程任務,使得科研過程不僅有陽春白雪,更有下里巴人,在內、外因素的共同作用下,出現了一部分學生對所學專業認同感不強,導致學習積極性和學習效果大打折扣,更有甚者,放棄本專業知識的學習,投入大量精力地追逐當下熱門技術,不但對培養海洋裝備特色研究型人才培養過程造成了很大的沖擊,也不利于自身的專業化成長。
海洋裝備特色研究型人才不僅僅要具備扎實的基礎知識,還應在此基礎上結合某一實際問題開展深入學習與研究,在探索的過程中,不斷提高自己的科學素養與工程能力。然而,海洋裝備科研項目在一定程度具備了資源消耗大、科研風險高、試驗組織困難等特點,導致了學生,特別是在研究生階段,難以高效地、迭代式地開展科研試驗。這也間接導致了其研究課題逐漸脫離裝備實際問題而被過度模型化,最終無法具備工程實際應用效果。在這一過程中,研究生的創新能力被過度占用,未形成最終的有效創新。
研究內容匹配不當也側面反映了海洋裝備科研科學問題提取的困難程度,一方面科學問題過于簡單退化為工程問題,另一方面科學問題上升為行業難題,難以由研究生單獨開展工作。這就要求了研究生導師具有很好的問題分解能力,也要求了研究生之間能夠實現緊密的科研合作關系,這在一定程度上對目前的培養模式提出了挑戰。
正如上文所述,海洋裝備是一類覆蓋物理、化學、材料、計算機等多學科的系統,解決海洋裝備關鍵技術難題與瓶頸離不開多學科交叉融合創新[4]。然而,在目前的培養模式下,學生往往僅能覆蓋本專業相關技術,掌握本領域的核心概念,有時候往往難以滿足攻堅克難的研究需要。因此亟需一種創新型的交叉培養模式,一方面使得學生可以廣泛涉獵各領域知識,另一方面又會導致學習難度的大幅提升,造成學習負擔的增加,反而對科研創新造成損傷,不利于人才的培養。因此,在研究生培養的過程中,如何提綱挈領的提取、歸納、總結相關學科的知識要點與核心概念,同時保證彼此關聯與互相支撐,是該問題得以解決的關鍵。
課程思政的目的在于立德樹人,培養滿足中華民族偉大復興的各類人才,目前課程思政已經結合到了各學科專業課程建設中[5],有十分明顯的效果,青年學生在道路自信、理論自信、制度自信、文化自信方面得到了深入的理解與明顯的提高。與此同時,科學研究是學生,尤其是研究生培養中的重要一環,將思想政治教育融入到科研工作中,必然會讓學生在使命感、認同感、責任感等方面取得長足的進步,幫助學生理解海洋建設的重大意義,理解國家戰略的核心需求,理解時代賦予的歷史使命。
全面的人才培養,特別是綜合素質的培養,應該在教授專業知識的同時,增加學生在創新思維、科研規劃、工作協同等方面的全面能力。在此要求下,學生不應單單是科研工作的執行者,而是隨著專業技術的增加,逐漸成為科研項目的主導者,特別是創新思路的貢獻者。這不但有利于學生專業能力的增強,也對學生的科研責任心的建設起到重要作用。不過,科研組織模式的調整對于科研項目負責人,特別是研究生導師的工作方法提出了新的挑戰。如何有機地融合學生的學術與科研,在取得科研成績的同時,保證學生的學術成果。作為導師,必須能夠清晰、透徹地梳理科研需求,并繪制項目藍圖,合理分配學生參研任務。特別在學生科研經驗尚淺,學術能力不足的情況下,能夠時刻保持對于科研進展的跟蹤、掌握以及關鍵節點科研方向的把握,將成為導師人才培養過程中的核心。
考慮到海洋裝備技術的復雜性,科研項目的開展,即使是單項技術的推進,也需要團隊的協同工作。由于學生培養周期時間不長,為了更快、更好地提高學生的科學研究能力,階梯式的協同團隊建設便不可或缺。階梯式協同團隊不僅僅要求科研團隊內部的緊密合作,也要求其責任分工具有一定的漸進性,呈現突破者- 引領者- 學習者等多種角色,并且提升大家在技術研討過程中的活躍性。進而能夠實現對于科研問題的難度分解、時間優化以及并行推進,形成不斷挖掘新思路、探索新方法的有機循環,解決研究內容匹配不當的難題。
面向海洋裝備研究的學科交叉現狀,考慮到導師同樣具有專業的局限性,因此更為高效的指導方法應為建立一個跨學科、跨領域、校企合作的交叉融合導師團隊,保證技術問題都能夠得到快速的、專業的響應與指導[6]。在組建交叉融合團隊的過程中,可以根據學校組織情況,建立常態化的動態導師團隊,針對科研中的關鍵問題,可以選擇相關領域的動態導師周期性的開展學生指導工作,形成一個高效運轉的科研團體。在動態導師團隊的指導下,學科的交叉融合將不僅僅局限于導師間的合同,跨學科的學生之間也將建立良好的溝通氛圍,更有利于原創性成果的孵化。
本文通過研究海洋裝備特色研究型人才培養過程中的培養需求,分析了目前人才培養方面所面臨的關鍵問題,并提出了人才培養模式的發展建議。通過將科研思政融入到科研活動中,并逐漸提升學生的科研主導能力,發掘主觀能動性,結合階梯式協同團隊建設與交叉榮融合導師團隊指導,以提高專業使命感與認同感,合理分配研究內容并實現交叉融合創新。以期能夠源源不斷地培養海洋裝備特色研究型人才,為我國海洋領域關鍵技術發展添磚加瓦。