米皓陽,顧瑞星,經 鑫
(1.鄭州大學 橡塑模具國家工程研究中心,河南 鄭州 450002;2.湖南工業大學 包裝與材料工程學院,湖南 株洲 412007)
研究生教育是本科生繼續深造的教育形式,是高等教育的最高階段[1]。2020年7月,習近平總書記就研究生教育工作作出重要指示強調,研究生教育在培養創新人才、提高創新能力、服務經濟社會發展、推進國家治理體系和治理能力現代化方面具有重要作用。時任總理李克強就研究生教育工作做出批示指出,研究生教育肩負著高層次人才培養和創新創造的重要使命,是國家發展、社會進步的重要基石[2]。《專業學位研究生教育發展方案(2020—2025)》指出,對專業學位研究生教育的認識需要進一步深化,重學術學位、輕專業學位的觀念仍需扭轉,簡單套用學術學位發展理念、思路、措施的現象仍不同程度存在[3]。因此,需要打破傳統的人才觀念,提高專業學位研究生的地位,轉變認識觀念,解決動力不足的問題。
教學和科研是高校的兩大基本職能,二者相輔相成,教學是復合型研究生創新的理論基礎,科研是延伸創新人才培養本質及內涵的途徑和手段之一。實踐教學可促進學生對理論知識進行二次理解和應用延伸[4]。然而,我國很多高校尤其是以工科見長的高校雖然設立了專業學位研究生,但研究生課程設置仍實施以教學為中心的理論培養方式,導師指導往往與實際應用脫節,研究工作也不易鍛煉培養研究生的實踐動手能力。
在創新型國家建設和人才強國戰略的引導下,如何提升專業學位研究生的實踐能力、培養復合型的創新人才,是“雙一流”建設的首要任務。專業學位研究生建設的主要目的即提升研究生專業知識,增強實踐能力,提升實際應用能力和實踐操作能力。然而,目前研究生教育存在一個普遍現象,研究生對基礎知識的掌握程度參差不齊,對新課程新知識的接受能力也存在一定差距[5]。針對專業學位研究生教育普遍存在的理論知識與實際應用脫節、研究生實踐能力差、在企業入職后仍需開展數月至半年的培訓等問題,應對傳統形式的研究生教育進行改革創新來適應以新技術、新形勢、新產業為代表的新經濟蓬勃發展的需求,培養出創新能力強、實踐能力強,具備國際競爭力的復合型人才是新時代研究生教育的重要任務。
針對現有專業學位研究生教學模式存在的問題,以提升研究專業技能和實踐能力為目標,以落實國家及學校“雙一流”建設為出發點,提出“三聯”協同模式的改革新方法。“三聯”協同即將導師團隊、培養基地及實踐平臺三者結合起來,協同式培養教學的理論構建。該教學改革方案的實施具有以下幾方面的特點:一是多學科交叉融合的復合型導師指導團隊將進一步拓寬學生視野,有利于培養學生創新意識和創新能力;二是培養基地與實踐平臺的復合實踐可有效提升研究生學以致用的能力,增強其實踐操作能力;三是通過對學生科研創新能力及綜合素養的評估,使學生提前形成良性競爭意識,增強競爭力,成為高素質復合型人才。
1.導師團隊培養模式探索。在專業學位碩士研究生的培養中,形成導師團隊交叉培養,多學科、多知識體系學習,拓寬研究生的知識面,提高研究生的學習能力,使學生能夠吸取不同導師的特點,融會貫通,培養交叉學科探索精神與創造精神,提升創新能力。具體來講可以從以下幾個方面來探索:(1)講授課程可涉及專業相關的多領域課程,并注重強調課程的交叉應用案例;(2)研究生參與進而了解不同導師的研究方向,加強不同課題組之間的交流與思維碰撞,激發出有創新性的想法;(3)鼓勵研究生提出探索性課題,在導師團隊的指導下,組建的研究團隊能夠開展應用性研究。
2.培養基地與實踐平臺聯合培養。在研究生掌握跨學科專業知識和提出具體創新性想法的前提下,重點開展校內培養基地與校外實踐平臺的聯合培養模式,以迅速增強研究生的實踐動手能力與解決問題的能力。聯合培養模式的展開主要包括以下幾個方面:(1)建立基于導師團隊研究課題的應用性培養基地,可通過多實驗室或多課題組有機整合的方式開展。通過資源共享與增強合作交流這兩種途徑,以最低的成本和最高的效率建立校內培養基地。(2)針對某一學科所對應的就業潛在領域,與相關企業研發部門開展深度合作,建設校外實踐平臺。基于研究生課題方向及市場化應用場景開展實踐探索。(3)培養基地與實踐平臺以研究生為紐帶進行良性互動,進而加強科研知識、科研成果與實際應用的接軌,同時提升專業學位研究生的實踐能力。
3.開展系統評估與驗證優化工作。“三聯”協同培養模式的主要形式為導師團隊指導,研究生在校內培養基地和校外實踐平臺充分開展與專業相關的實踐及實習,通過積極與企業研發團隊溝通,數據化研究生能力提升狀況,進而開展針對不同研究生的“三聯”協同培養計劃。該方式不僅能夠充分激發研究生的創新創造能力,提升其解決實際工程問題的能力,以及承擔特定項目的責任意識,使專業學位研究生在畢業時具備獨立開展研發工作以及解決實際問題的能力;還能與產學研合作融合,實現創新成果的轉化。定期開展“三聯”協同培養模式的實施進度總結與評估,在實施過程中不斷調整、優化、完善。
經過多年的發展,鄭州大學橡塑模具國家工程研究中心在聚合物成型加工與新材料、新工藝研發方面積累了一定的工作經驗。在塑料模具優化設計與制造等領域開展了大量理論、技術和數值模擬方法的研究工作。近年來,已發展成為我國塑料成型和模具技術領域理論研究、技術開發、高層次人才培養和相關產業技術發展的主要基地。在高分子加工基礎研究及實驗室產品開發等方面具有豐富的經驗和較強的實力。基于鄭州大學橡塑模具國家工程中心團隊的主要研究方向與課題,根據研究內容有針對性地制訂以下研究方案。
1.導師團隊培養機制。結合塑料成型模具、聚合物成型工藝、高分子結構與性能、超臨界發泡等專業相關細分領域組建導師團隊。整合專業學位研究生研究興趣與研究課題,選取目標實驗研究生,確定應用性較強的交叉學科課題。通過導師團隊培養使學生接受系統知識的學習。
實踐案例中,根據指導教師的研究方向,以及目標專業學位研究生的自身能力與興趣,設計超臨界流體微孔發泡透波材料研究課題。5G微波天線是5G通信中信號接收和發射的關鍵部件。天線罩是天線系統免受外部環境影響與延長天線壽命的保護部件。通過超臨界流體發泡工藝生產的天線罩,具有質量輕、透波性能好和綠色環保的特點。因此,選取該方向為研究生課題,通過整合導師團隊資源,為研究方案的設計與規劃提供理論與實驗指導,充分激發研究生自主能動性,促使其積極學習相關專業知識,扎實理論基礎。
2.整合多團隊、多學院相關資源,構建校內培養基地。發掘、發揮校內的科研資源,導師團隊協助構建校內培養基地,為跨學科、創新型研究提供必要條件。校內培養基地聯合橡塑模具國家工程研究中心、材料學院、分析測試平臺、導師課題組等資源共建,推動了儀器共享,資源共用,拓寬了研究生的視野,提升了研究生的操作能力。建立健全培養基地制度,不斷豐富完善基地資源和管理方式。
實踐案例中,根據研究課題充分發揮研究單位與高校的科研資源,為研究生營造良好的實驗環境,培養其開展相關工作的經驗與實際動手能力。在系統性實驗與測試研究過程中,提升研究生團隊合作、發現問題及解決問題的能力。通過培養基地的訓練使研究生具備微孔發泡透波材料成型的理論基礎、實踐經驗以及分析測試能力。
3.聯合相關企業建設實踐平臺,開展實踐研究工作。橡塑模具國家工程研究中心與蘇州某公司共同構建了高分子發泡材料成型實踐平臺,用于開展相關研發與應用工作。主要利用公司自主研發的超臨界微孔發泡技術,實現聚合物材料的輕量化。
實踐案例中,發現目前生產的天線罩采用的是GFRPP,即超強型玻璃纖維增強聚丙烯樹脂,相較于傳統的玻璃鋼輕40%,控制多頻天線重量在50公斤以內,可避免天線吊裝以節省安裝時間和成本。當5G天線罩暴露于高空環境中,易受到輻照、灰塵、風沙、雨水等外部因素的影響。經過團隊的多次探究,研發輕量化、高強度和具有自清潔能力的天線罩材料可極大提升天線罩的使用壽命和耐久性。
研發過程中,研究生積極與企業研發團隊進行合作,對制備的具有不同材料配方的納米復合泡沫材料進行系統測試和表征,衡量制備的泡沫的綜合性能是否達到目標要求。根據研究模型,對材料進行選型和工藝優化,可以達到工業化的規模,高效穩定生產,使產品在具備足夠競爭力的同時實現利潤最大化。導師團隊和企業研發團隊共同研究的納米復合發泡材料是目前國內外尚未使用的新材料,不僅能提升5G天線的性能與壽命,還能保障通信安全性和可靠性。該復合泡沫材料通過研究實現了性能的躍升,成為一項變革性的新產品,實現大范圍現有天線罩的替代,具備廣闊的國際市場和盈利潛力。
可見,“三聯”協同的專業學位研究生培養方式,能夠整合多方資源,以共同課題為出發點,以研究生為橋梁,建立更高效的實際問題處理機制,將研究成果直接應用于實際生產;不僅能夠解決實際產品中的問題,更有助于研究生專業技能的培養,顯著提升其社會工作適應性與工作能力。
隨著經濟全球化的加速發展,跨學科交叉學習與研究已成為當今科學發展的重要趨勢。在“三聯”協同模式中,多元化主體間協同程度高,積極參與討論與研究,避免了不同學科間的壁壘鴻溝。研究生通過在校外實踐平臺把所學的理論知識與實踐能力結合起來,全面提升了綜合素質能力。
在“三聯”協同模式中,研究生具有創新意識和發散思維,能夠做到從做中學,具有批判意識,且具備獨立思考能力、科學素養和創新意識。這些主要源自創新文化氛圍的熏陶。研究生在第一學年學習理論課程后,跟隨自己的指導教師在實驗室或者企業開展相關課題研究,并與不同課題組及學科之間保持交流,在此期間會不斷發生思維碰撞,有效拓寬了研究生的知識面。
從內容上看,三者有各自完整的內容,自成體系,但是三者又是密切聯系的。在專業學位研究生培養過程中,只有把握好各環節之間的有機聯系,充分發揮各部分的作用,才能培養出具有將創新與實踐相結合的人才。當前,對具體專業實踐相關教育的改革仍需深入研究,尤其是針對專業學位研究生實踐能力的培養需要進行更多針對性的探索。
一個國家社會地位的提升,最主要的因素在于創新型人才的培養,而創新型人才培養的關鍵在于培養學生對多學科動態交叉融合的靈活運用、對科學前沿及動態發展的精確把握以及勇攀科學高峰的奮斗精神。研究生教育是國家教育的最高階段,是培養高精尖人才的重要領地。通過“三聯”協同專業學位研究生培養方法,整合導師團隊資源,有針對性地培養研究生開展應用性研究的能力。建設校內培養基地與校外實踐平臺,為提升研究生實踐動手能力提供豐富條件和切實保障。根據反饋結果進行綜合優化,以提升改革的效果,切實提升專業學位研究生的實踐能力,培養高素質復合型人才。