
摘"要:“大眾創業、萬眾創新”是建設創新型國家基本國策的延伸和保障,是實現“中國創造”的一個重要支撐。理工科研究生是實現科技創新的重要基石,也是未來創業的一個重要主體。該文將創新創業教育作為課程思政的一個重要目標,有機融入理工科研究生的專業課程,通過合理設計課程思政案例,塑造理工科研究生的創新創業意識和精神,為建設創新型國家和“中國創造”提供主力軍。
關鍵詞:研究生;課程思政教育;創新創業;案例設計;探索
中圖分類號:G640"""文獻標志碼:A"""""文章編號:2096-000X(2025)01-0172-04
Abstract:\"Massentrepreneurshipandinnovation\"istheextensionandguaranteeofthebasicnationalpolicyofbuildinganinnovativecountry,andanimportantsupportfortherealizationofChina'screation.Scienceandengineeringgraduatestudentsareanimportantcornerstonefortherealizationofscientificandtechnologicalinnovation,andalsoanimportantsubjectoffutureentrepreneurship.Takinginnovationandentrepreneurshipeducationasanimportantgoalofcurriculumideologyandpolitics,organicallyintegratingitintotheprofessionalcoursesofpostgraduatesinscienceandengineering,shapingtheinnovationandentrepreneurshipawarenessandspiritofpostgraduatesinscienceandengineering,andprovidingthemainforcefortheconstructionofaninnovativecountryandChina'screation.
Keywords:graduatestudents;curriculumideologyandpoliticseducation;innovationandentrepreneurship;casedesign;exploration
創新創業人才是推動經濟社會可持續發展的首要資源、構筑國家核心競爭力的關鍵要素,而大學生是最具創新創業潛力的群體之一,同時也是促進“大眾創業、萬眾創新”的重要力量[1]。理工科研究生是大學生當中的精英,具備較強的實踐能力和創新能力,是科技創新的中堅力量乃至“領頭羊”[2]。同時,理工科研究生是最具技術創業潛力的群體。近幾年創造數億天價專利轉讓“奇跡”的主要完成人都是潛心深耕多年的理工科研究生[3-6]。未來,理工科研究生技術創業有望成為“大眾創業”中的一股中堅力量,促動經濟高效發展。當前,我國正處于建設創新型國家和實現中華民族偉大復興的關鍵時期,在“大眾創業、萬眾創新”背景下,國家對理工科研究生的政治要求是:與祖國同呼吸,共命運,齊發展;順應時代發展要求,立足自身實際情況,或創新強國,或創業報國。古人有云,上醫醫國,中醫醫人,下醫醫病。理工科研究生應當結合自己的實際情況,找準自己在“大眾創業、萬眾創新”中的位置。普通者,立足本職崗位,堅持技術小創新,“小步快跑”,樹立科技強國的理念,伴隨公司成長,在公司發展當中成就自我;中人者,走技術革新的道路,“大步邁進”,引領行業發展;優異者,瞄準目標,追求原始創新,制定技術標準,開拓新市場,走技術入股的創業道路。
一"課程思政與創新創業教育的融合探索
課程思政與創新創業教育并不是割裂的;創新創業教育是課程思政的一個非常重要的組成部分。另一方面,課程思政應當堅持與學生個人的發展需求實現有機統一:在課程思政教育中,學生的個人發展得到滿足,而學生在追求實現個人價值的過程中學以致用,報效祖國。在當前,我國高等教育已經普及、研究生規模日益壯大的情況下,研究生未來的選擇非常多,完全有可能做到在自己喜歡的事業中實現個人價值,乃至報效祖國。報效祖國不是一句空話,它是通過實際行動體現出來的。對于普通人而言,遵紀守法,踏踏實實做好自己的本職工作,就是在為祖國作貢獻,就是在報效祖國。對研究生而言,國家的期待就要比普通人高一些:研究生應充當社會發展的基石,承擔科技發展的創新先鋒角色,積極開拓新的事業。
具體來說,課程思政與創新創業教育以及個人發展需求的有機融合可以從以下角度來考慮。第一,個人能力要與時代要求相一致。在當今時代,創新能力、創業素質是個人未來的核心競爭力。第二,個人的人生價值追求應當符合國家的價值導向。例如,進入國家需要的行業工作,并將其作為個人的事業追求;把個人的發明創造留在國內,支持國家相關產業的發展。第三,個人能力是實現個人價值的基礎。讓學生充分理解創新能力和創業素質的重要性,自發地學習和鍛煉自己的創新能力和創業素質,從而更好地報效祖國。如圖1所示。
在總結光電薄膜材料與技術課程中課程思政與創新創業教育實踐的基礎上,歸納出以下三種課程思政與創新創業教育的融合模式。
(一)"課程思政與創新精神融合模式:知識點—思政元素融入—知識應用創新—思政元素升華與個人發展
知識點:光電探測器/紅外光電探測器/紅外成像儀。光電探測器就是利用光敏材料(光電薄膜材料)把光信號轉為電信號的器件,主要分為光伏型探測器和光電導型探測器兩種類型。光信號可以是紫外光、可見光或紅外光。
思政元素融入:讓研究生觀看2020年2月12日央視《軍武零距離》之防空前衛專輯視頻。視頻中前衛-12導彈抗擊8枚干擾彈命中無人靶機以及模擬噴氣式戰斗機或者巡航導彈的火箭彈。報道稱,前衛-12是在前衛-2防空導彈基礎上研發的新一代便攜式防空導彈,體積小,可單兵操作,且操作簡單,是野戰防空的單兵利器。前衛-12防空導彈適應新型作戰環境的要求,攔截能力強,可以攔截無人機、直升機、低空戰斗機以及巡航導彈,是名副其實的多面手。前衛-12展現了世界領先的“反誘餌”技術與“激光近炸引信”技術,在同類型防空導彈中堪稱無對手。央視報道稱,目前世界上還沒有其他類似的導彈公開展示過這樣的能力。這是我國軍工科研人員最新的技術創新成果。“反誘餌”技術核心就是高性能紅外成像探測器(光電探測器)。“激光近炸引信”技術則說明我國具備制備高端小型激光器和接收器的技術和能力。
知識應用創新:引導研究生去開展創新性應用拓展訓練,思考如何充分利用現有的光電設備,更好地為國防、科學研究或者為我們的生活服務。例如,光電探測器在偵察、跟蹤、導彈預警等方面的應用;在適當加熱或者暗室發光的條件下,可以利用紅外成像儀去觀察實驗制備的薄膜材料的質量:薄膜是否受熱均勻,哪些地方存在缺陷等等。又例如,在地震救援當中,可以利用高靈敏紅外成像儀/生命體探測儀搜索幸存人員,及時開展救援,提高救援效率;利用便攜式紅外探測儀檢測漏水點。
思政元素升華與個人發展:堅持自力更生,通過原始創新,突破重大關鍵技術難題,確保國家國防安全。就個人而言,應將學以致用與活學活用相結合,在實踐中不斷提升自己的創新能力,通過報效祖國,實現個人的價值和過上自己追求的生活。
(二)"課程思政與創業精神融合模式:知識點—思政元素融入—思政元素升華與個人發展
知識點:太陽能光伏電池是目前光電器件當中的一種,廣泛應用于航天領域(衛星、飛船、太空站等)、野外發電、太陽能發電廠、家庭發電和路燈等。
思政元素融入:學而優則仕,技優則創業。薛鳴球院士獻身光學,歷經三次創業,成就非凡人生(第一次創業:高精度經緯儀、大口徑高倍率遠距望遠鏡;第二次創業:偵察衛星光學遙感相機;第三次創業:航天遙感用CCD相機)[7]。周照宇立足自身技術優勢,創立了高技術創新型企業:三亞索像光電科技有限公司,立足于先進衍射光學和微納光學的設計、制造工藝,面向機器人視覺、智能3D傳感識別、激光電視等眾多領域[8]。得益于松山湖科技創新產業園的集群優勢,眾多中小微型企業在這里誕生、快速成長,創造了大量的就業崗位[9]。
思政元素升華與個人發展:窮則獨善其身,達則兼濟天下。學而優則仕,技優則創業(創業精神)。創新與創業不是各自孤立的,創業應當走技術創新的道路;創業難,守業更難,唯有堅持技術創新的路線,才能確保企業的長盛不衰。國家和企業應當堅持創新驅動發展戰略,營造適合技術創新型人才成長和創業的良好環境,打造團結合作、勇于突破的創新團隊。
(三)"課程思政與創新創業精神融合模式1:知識點—思政元素融入—思政元素升華與個人發展
知識點:在光電器件的芯片制備當中,光刻膠是一種關鍵配套材料。光刻機對光刻膠進行曝光顯影,溶液腐蝕之后,即可獲得光電元器件之間所必須的溝道。
思政元素融入:作為中國微電子材料領域的領軍企業——江蘇南大光電材料股份有限公司(以下簡稱南大光電),產品廣泛應用于制備LCD、LED、OLED、功率器件、光伏產業、相變存儲器、半導體激光器和集成電路芯片制造等領域。遵循“自主創新、替代進口、振興產業”的初心,南大光電始終堅持聚焦主業,堅守科技報國,踐行時代責任。2020年6月27—29日在上海新國際展覽館舉辦了2020上海國際半導體展覽會。江蘇南大光電材料股份有限公司在此次展會中展示的MO源、電子氣體、光刻膠產品,吸引了眾多參展公司的洽談和關注。在MO源技術方面,南大光電一舉打破了國外公司的技術壟斷。目前公司已成長為全球MO源主要生產商,全球市占率超過40%。2019年底,南大光電向光刻膠配套原材料領域展開技術攻關[10]。此前,我國的光刻膠主要依賴從日本進口。而日本在2018年中美貿易沖突之后不久就停止了對我國出口光刻膠。
思政元素升華與個人發展:企業應當將“科技報國,勇挑重擔,不負使命”發展成為企業文化;而個人則應當切實履行自己的崗位職責,本著“創新強國、實業報國”的崇高使命感,做好自己的日常工作,在國家發展中,實現個人的成長和發展。
(四)"課程思政與創新創業精神融合模式2:拋出問題—傳授知識—創新能力培養—融入思政元素—思政元素升華與個人發展
拋出問題:在磁控濺射、熱蒸發、涂覆法、旋涂法、噴涂法、浸漬提拉鍍膜、水熱法、電化學沉積(電鍍)、絲網印刷、激光噴墨沉積、3D打印、靜電紡絲、化學氣相沉積(CVD)、金屬有機物化學氣相沉積(MOCVD)、等離子體增強/輔助化學氣相沉積(PECVD)、氫化物氣相外延(HVPE)、分子束外延(MBE)、脈沖激光沉積(PLD)、原子層沉積(ALD)和液相外延等方法中,哪些是可以生長外延薄膜(單晶薄膜)的?哪些是產業化生產常用的設備?
傳授知識:根據制備原理和現有報道,CVD、MOCVD、PECVD、HVPE、MBE、PLD、ALD和液相外延是可以用來制備單晶薄膜的設備。曾經有報道,磁控濺射在非常小的工藝窗口內可以在硅單晶襯底上制備出Al單晶薄膜。磁控濺射是產業化生產中經常使用的設備,主要用來制備各種多晶功能薄膜,例如ITO、AlN等光電薄膜、TiN或TiC耐磨涂層、TiO2染色和納米染色(紡織行業)等等。旋涂法在實際生產中應用范圍相對較小,主要用于電子封裝當中的光刻膠涂覆。MBE生長速率慢,產量低,主要是實驗研究使用。在特殊的航空航天領域用的高品質GaAs太陽能電池就是采用MBE制備,但成本相對昂貴,6英寸級別的GaAs太陽能電池,一片的生成成本在1萬元以上。PLD雖然生長速率較快,但是產量低,使用成本昂貴,基本都是實驗室研究使用。MOCVD、PECVD、HVPE是產業化生產中用來制備單晶薄膜的設備。MOCVD產量大,2英寸一爐可達54片(4英寸/16片、6英寸/7片),主要用來制備發光二極管(LED)外延片、激光器(LD)外延片、雷達芯片。PECVD產量也非常可觀,主要是應用于制備硅基太陽能電池;在LED封裝或電子封裝當中主要應用于制備氧化鋁、氮化硅、二氧化硅薄膜等絕緣薄膜層。HVPE的生長速率較快,可以達到每分鐘1微米,且產量高,是制備單晶襯底的一種理想手段。液相外延在產業化生產中同樣有應用,它主要用于制備單晶襯底和GaAs基紅外探測器外延片。我國主要是應用液相外延制備硅單晶襯底,而日本在液相外延GaAs基紅外探測器外延片方面具有非常成熟的工藝和生產線。
創新培養能力:引導研究生充分認識各種鍍膜技術的優點、缺點、應用領域,能夠根據自己的使用需求選擇恰當的鍍膜技術來完成自己的實驗或者工作。在理解設備原理的基礎上,可以考慮對設備進行部分改進和優化(即創新,很多新型的設備就是這樣誕生的),從而更好地制備出高質量光電薄膜或者光電器件。
融入思政元素:愛思強(AIXTRON)是德國一家著名半導體設備供應商,也是世界上僅有的能生產MOCVD設備的兩家公司之一(另一家是美國公司VEECO)。MOCVD是LED外延芯片制造的關鍵核心設備。德國聯邦經濟部于2016年9月8日批準中國福建宏芯基金收購該企業,但于10月24日突然“反悔”。德媒披露,此舉與美國情報部門的介入有關。美國情報部門稱,愛思強的技術也可用于衛星、雷達等軍工產業[11]。2016年12月5日,德國愛思強公司當地時間3日發布臨時公告稱,美國總統奧巴馬日前已簽署命令,禁止中國福建宏芯基金收購愛思強的美國業務[12]。由于美國的阻撓,最終我國沒有完成對德國愛思強公司的收購。為什么美國要阻止中國收購愛思強公司呢?這是因為我國中微半導體設備(上海)股份有限公司已經實現MOCVD設備的國產化,并擁有自己的知識產權。而且中國的逆向工程和仿制再創新能力非常強,同時加上我國具備較為完善的工業配套體系,我國可以將MOCVD的生產成本大幅降低下來,在MOCVD設備品質的同等情況下,形成價格優勢。一旦我國收購愛思強公司成功,在吸收其先進MOCVD技術之后,必定會進行技術再創新,勢必會對美國VEECO公司造成巨大的競爭壓力和生存壓力。過去的事實證明,中國具備強大的技術再創新能力。例如,中國從德國引進高鐵技術,在技術再創新之后,很短的時間內實現對德國原有技術的超越,并向其他國家成功出口。中國高鐵的成功,讓美國人感到憂慮,害怕同樣的事情發生在自己身上。由此可以得出這樣的結論,中國人是具有創新能力。同學們也同樣擁有創新能力,關鍵是要有創新精神,培養和鍛煉出自己的創新意識和創新思維,進而通過長期的應用實踐就可以培養出自己的創新能力。
思政元素升華與個人發展:將創新元素、創新案例、創業案例作為作業素材或者融入創新性實驗之中,強化創新創業教育,熏陶研究生的創新創業意識和精神,堅定其“科技強國、實業報國、創新興國”信念。工欲善其事必先利其器。高端制造裝備是實現“中國智造”和“中國創造”的重要基礎。以光刻機、高分辨透射電子顯微鏡、精密數控機床等為代表的關鍵制造和檢測設備還亟待攻克。有志于在這些領域發展的研究生,可以大膽假設,小心求證,提出創新性的技術方案或者替代方案,在攻克技術難關的同時,成就自己的一番事業!研究生應當志存高遠,與祖國同呼吸,共命運,齊發展!
二"結束語
通過在教學環節和考核中系統性地、多方位融入思政元素,一方面,鍛煉理工科研究生創新實踐能力和創業素質;另一方面,培養理工科研究生創新創業思維和創新精神。總之,要為學生打造一堂有溫度的思政課。雖然,在研究生專業課課程思政實踐中探索出了一些模式和方法。然而,還存在不足之處。未來,將繼續優化,不斷豐富課程思政的形式和更新素材,力求以更加貼切的形式、更加符合學生的發展需求、更加熟悉而溫暖的語言或者形式展現出來,打造“溫暖”課堂,從而打動理工科研究生的心,引導理工科研究生深刻理解“創新強國、創業報國”,樹立“科技創新強國、技術創業”的崇高理想。
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基金項目:2022年廣東省研究生教育創新計劃項目“光電薄膜材料與技術”(2022SFKC_081);廣東省2022年度教育科學規劃課題(高等教育專項)“以培養技術創新型人才為導向,探索《光電功能材料》課程中的創新教育”(2022GXJK354);2022年度省級課程思政示范認定項目“材料科學與工程專業課程思政教學團隊”(GDSZ2022001);2022年度五邑大學校級本科高質量課程建設與創新創業教育建設改革項目“光電功能材料”(KC2022081);2021年五邑大學課程思政示范團隊“材料科學與工程專業教學團隊”(SZ2021002)
第一作者簡介:楊為家(1980-),男,漢族,廣西桂平人,材料學博士,副教授,碩士研究生導師。研究方向為納米材料、光電功能材料與器件、柔性電子器件。