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一、引言
高校的科技創新能力,也就是高校師生的整體創造力。積極利用高校內的各項教育資源創造新的技術與成果,滿足社會經濟發展的需求,是高等教育的重要目標。高校是創新型人才培養的基礎,承擔著培養創新型人才與研發創新型技術、成果的重任。我國大部分科技研究人員都工作于高校,產生于高校,高校是創新型人才的聚集地。明確高校的創新優勢,認清科技創新能力建設前景,才能讓高校的教育作用呈現出來。
二、高校科技創新能力建設現狀分析
與教育發達國家相比,我國高校的科技創新能力明顯不足,無論是創新性論文還是創新性科技成果,在數量與質量上都存在問題。高校科技創新能力建設成果不佳,主要受以下幾點原因影響。
(一)高校的科技創新資源配置不優
目前,社會上存在高校畢業生就業難與企業招聘難兩大問題,兩大問題同時出現證明高層次人才數量無法滿足人才市場的需求,科技人力資源的配置有問題。高端人才的流失,影響了高校科技創新人力資源的配置。在社會文明快速發展的過程中,越來越多的高校學生選擇出國留學,只有極少部分留學之后選擇回國,回國發展的高端人才數量更少。高校中缺少關于創新的高端科技人才,會影響高校的科技創新教育質量。除了人力資源,我國高校的科技研究設備配置也存在一些問題。教育條件的改善,讓大部分高校都有充足且先進的科學儀器,但部分高校沒有正確使用科技創新儀器,極大地影響了學校科技創新能力建設。
(二)高校科技創新評價體系有待優化
在傳統科研理念的影響下,SCI核心論文是評價科研人才科研能力的重要依據。在這一標準的要求下,很多高校的科研人員過于重視短期科研利益,希望在短時間內寫出核心論文,以此獲得個人級別調整與工資待遇提高的福利,也就是說,科研創新成果與科研人員的切身利益相關。在錯誤的引導下,很多高校科研人員將寫論文與發論文視為科研的重要部分,沒有關注科研項目本身的意義。學術氛圍過于浮躁,科研人員的思想急功近利,影響了高校的科研創新氛圍。
(三)高校科技創新能力建設方向不符合市場需求
高校,是為社會生產與經濟發展提供人才的陣地。然而,在高校科技創新能力建設過程中,高校與企業的聯系不盡密切,使得其無法正確了解企業的真實需求,無法通過校內的教育與科研工作來滿足企業的需求。與教育發達國家相比,我國高校的科技創新能力建設工作過于盲目。像英國劍橋大學就建立了工業聯絡辦公室,時刻了解企業的需求,并為校內師生的科研創新成果尋找市場。只有符合市場的需求,才能讓高校的科技創新實踐具有價值。
三、高校科技創新能力發展趨勢分析
我國高校的科技創新工作雖然取得了一定成果,但研究的深度遠遠不及社會的實際需求。積極轉變高校科技創新能力建設的觀念,建立健全的科技創新能力建設相關制度,為科技創新能力建設工作保障護航,才能取得更為豐富的成果。
(一)高校科技創新資源配置逐漸合理化
對高校內的科技建設資源進行合理配置,是做好高校科技創新能力建設工作的第一步。與科技創設能力建設相關人力、物力與財力得到合理配置,才能創設良好的科研環境,讓高校師生更加便利地開展科技創新活動。
首先,從高校科技創新能力建設的人力資源來講,建立一支高素質的科技創新科研隊伍,是實施科技創新能力建設的基礎。高校應當積極提高優化科技創新工作者的個人待遇,以此來留住與吸引優秀人才。給優秀科技創新工作者外出留學與學習的機會,通過培養高端人才來提高校內科技創新人才的質量。高校學生有高端引導者,其在校的科技創新思維才會更加開放。其次,高校要給予科技創新工作足夠的財力與物力支持。積極采購最先進的科學儀器,引導師生利用最新技術開拓新的技術,開拓新的領域。
(二)高校科研創新成果考核逐漸完善化
科研創新成果考核機制的完善,對于高校科研創新氛圍的和諧化與學術化十分關鍵。高校管理者要意識到科研成果學術價值的分析,不能只關注科研者在核心期刊上發表了多少論文,絕不能將核心論文的發表視為科研者級別調整與工資上調的唯一標準。高校應當關注科研創新項目本身的價值以及科研人員在這一項目上的付出,以科研成果最終的社會效益以及學術價值去評價與考核科研人員,促進高校學術氛圍的成熟化。
(三)高校科技創新實踐逐漸市場化
在高校科研創新能力建設過程中發揮市場的導向作用,貼合市場需求開展科技創新,有利于高校的科技創新成果得到社會的認可。各大高校應當借鑒教育發達國家高校的科研創新經驗,建立一個專門的科技創新服務機構,以此為橋梁加強高校科研創新成果與社會市場需求的聯系。這一機構的工作者要對科技創新成果的價值進行分析,為其尋找能夠發揮價值的企業與領域,尋求科技創新合作。科技創新實踐的市場化,能夠給高校科技創新能力建設提供更多動力。
四、結語
綜上所述,科技創新能力,是國家經濟增長與社會經濟繁榮的重要動力。高校,是科技創新力的集合地,各大高校應當認清自身在科技創新能力發展中所處的地位,積極發揮科技創新作用。正視高校科技創新能力建設的不足之處,本著為社會服務,為國家發展助力的原則明確科技創新發展的理念,創新方法,才能讓高校與社會共同強大起來。
【參考文獻】
[1]張秋華,李鐵范. 高校科技創新能力研究現狀分析與評述[J].考試周刊,2014(98):152-154.
1.1科技項目經費大幅提升科技項目是科技創新能力建設的支撐。“十一五”以來,里下河所承擔的科技項目數進一步增加,項目經費大幅提升。“十五”期間,里下河所共承擔科技項目210項,到賬經費3652萬元,“十一五”期間,科技項目數達到335項,到賬經費達8857萬元,2011-2014年,立項項目數已達到327項,到賬經費超過1.14億元。通過對立項項目梳理,有以下三點顯著變化:一是項目來源明顯豐富。“十一五”以來,新開辟了國家發改委專項、國家及省引智項目、省標準化項目、市環保課題等申報渠道,獲得的項目經費已占到經費總數的18%以上;二是基礎研究實力增長。里下河所是以應用型研究為主的科研單位,基礎研究向來是薄弱環節,“十一五”以來,共立項國家自然科學基金9項,省基金22項,基礎研究項目數位居全省地市級農業科研單位前列,有效地開拓了前瞻性研究思路;三是青年科技人員主持項目增多。45歲以下科技人員主持的項目占所有項目數的比例從2006年的39.6%升至2014年52.6%,青年科技人員科技創新能力進一步提升。
1.2科研條件建設支撐作用彰顯科研條件是農業科研單位科技創新能力建設的基礎[3]。“十一五”以來,里下河所始終堅持將科研條件建設作為科技創新事業的重要內容,先后設計建成建設標準一流、占地65.3hm2的萬福科研基地,占地2hm2的生物農藥、復配農藥、種子包衣劑產品中試基地江蘇省生態農業工程技術研究中心和占地6.7hm2的揚州輻照中心等三大科技創新基地,近期還在江都小紀鎮承租流轉土地約400hm2,建有農業科研成果展示核心區和基礎種子繁殖區,極大地改善了科研手段和條件,為科技創新創造了條件。同時,里下河所打造了一批在國內具有影響力的科研基礎平臺,建成國家小麥改良中心揚州分中心、農業部長江中下游小麥生物學與遺傳育種重點實驗室、國家水稻改良中心揚州試驗站、國家現代產業技術體系小麥育種與種子研究室、油菜、水稻、小麥試驗站、江蘇省小麥種質基因庫、江蘇省生態農業工程技術研究中心、國家農副產品基地等19個重大平臺,爭取建設經費達3500多萬元。這些平臺已成為科技創新培育基地和成果轉化中心,為里下河所科研項目與經費的增長,特別是“十一五”時期的快速發展提供了保障。
1.3人才團隊建設成效顯著人才團隊是提升科技創新能力的根本保證[4]。里下河所始終堅持“人才興所”的戰略,將人才引進和培養作為全所工作的重點。一方面,為科技人員構建良好的后勤保障制度,解決他們的后顧之憂,另一方面,為科技人員營造積極向上的科研氛圍,制定合理的激勵政策,鼓勵科技人員申報課題和榮譽。里下河所還特別關注青年科技人員的培養,鼓勵青年人提升學歷、增長見聞,進一步完善“傳幫帶”制度,返聘一批老專家,對青年人給予指導,同時設立年投入達100萬的所基金,定向資助青年科技人員,為其快速成長打下堅實的基礎。目前,里下河所擁有科技人員164名,其中中國工程院院士1人,高級職稱人員53人,博士20人,碩士41人,人才數量與層次在地市級農業科研單位中位居前列。
1.4科研產出量質并舉科研產出是衡量科技創新能力建設實施成效的重要指標。“十一五”以來,里下河所共獲得各級科技獎勵64項,育成農作物新品種43個,獲得品種權24項,科研成果數量與質量較以往均有顯著提升。科技創新成果顯著。品種創新方面,小麥品種揚麥16成為我國長江中下游地區推廣面積最大的品種,年推廣面積最高達60多萬hm2,獲得江蘇省科學技術二等獎,列入全國主導品種和江蘇省主推品種。揚麥20替代揚麥158成為國家區試對照品種,揚輻麥4號連續3年創江蘇省小麥單產最高紀錄。2014年,里下河所還與國際小麥玉米改良中心簽訂關于小麥赤霉病穿梭育種的合作協議;水稻品種揚兩優6號連續多年位列全國兩系雜交稻推廣面積前5位,揚粳4038、揚粳4227被農業部列為超級稻品種,被譽為“賽泰米”的豐優香獲得江蘇省科學技術二等獎;油菜品種揚油9號列入江蘇省主推品種。生態農業研究方面,研發的麥秸全量機械化還田輕簡稻作技術連續多年被列為江蘇省主推技術,年推廣面積超過134萬hm2;研發的克氏原螯蝦工廠化繁育及標準化養殖技術及雙鏈型生態農業模式均通過省級成果鑒定,分別獲得江蘇省農業技術推廣獎。核技術研究方面,輻射誘變育種團隊2014年獲得聯合國植物突變育種杰出成就獎和中國原子能農學會特別貢獻獎。
1.5科企合作助推成果轉化成果轉化是科技創新能力建設的重要載體。里下河所以組建的三家科技型企業作為平臺,極大地推動了科技創新成果的轉化應用。成立的江蘇金土地種業公司在揚州灣頭、江都小紀、高郵司徒等加工基地建立了年產超萬噸的種子生產線、烘干線,現擁有廠房、倉庫等近1000hm2,明顯增強了公司稻麥良種生產和加工能力,滿足了市場對優質良種的需求,擴大了新品種在生產上的覆蓋率,成為全國首批“育繁推”一體化種業企業,已連續4年銷售額超1億元,純利潤超過1000萬元;成立的揚州綠源生物化工有限公司是我國最早從事生物農藥研究的企業之一,目前正積極開拓海外市場,產品銷售到以色列等國,年創匯200多萬元;成立的揚州輻照中心,主營的熱縮套管產品已在全國30個省、市推廣,年銷售額近2000萬元,是全國最大的母排用熱收縮管生產廠。
2科技創新能力建設存在問題
2.1科研投入偏低,科技創新動力不足近年來各級政府每年都在加大對農業科研的經費投入,但由于農業科研具有公益性、周期長等特點,研究問題增多、難度增大,人工成本提升,儀器設備更新加快,導致投入與需求相比差距仍然很大[5]。地市級農業科研單位由于平臺較低,影響力不夠,各類農業科研項目申報指標有限,渠道狹窄,更是很難獲得國家或省重大科研項目的落地,空有科研亮點卻不能獲得穩定持續的項目支持。
2.2科技創新成果轉化率不高,重大成果難以突破目前科研與生產相分離的問題并未得到很好解決,農業生產中急需的有效科技成果不足,成果轉化率低。其原因一方面是轉化渠道不暢,科研、生產、推廣和應用是成果轉化的一條鏈,但各步驟卻是由不同機構來完成,中間的聯動機制并沒有完善;另外,部分農業科研人員重成果數量不重質量,沒有真正從農民需求著手,成果不能適應生產,與市場脫節,無法形成可以大面積推廣的重大成果;同時,成果轉化需要的政策、金融及稅收等支持體系不完善、成果轉化的投入偏低等也制約了重大成果的產生[6]。
2.3科技基礎平臺利用率不高一是統籌規劃缺乏。申請建設平臺時,缺少頂層規劃設計,造成整體銜接、功能互補不夠,不能建立起布局合理的創新能力建設體系[7]。二是后續投入不足。各級平臺的建設投入一般都是前期投入大,建成后沒有穩定的經費支持日常維護與運轉,制約了功能的發揮。三是管理不科學,運行機制有待完善。平臺建成后,由于缺乏有效的管理,無法建立開放的共享機制,造成儀器設備閑置[8],平臺利用率降低。
2.4學科間協同創新不夠目前的農業科研工作學科間交叉和融合更為深刻和廣泛,多項重大成果都是從多學科的角度出發,運用多種理論和方法產生的。但部分農業科研人員習慣于在自己的專業領域進行研究,各研究室、學科間缺乏交流與合作,各自為政,研究力量難以整合[9]。同時,與外單位聯合攻關,共同破解重大技術難題決心不強,協同創新嚴重不足。
2.5青年領軍人才培養亟待加強領軍人才是科技工作的核心,杰出的領軍人物能帶動一項重大技術的突破。里下河所就是因為有一批科技領軍人才的帶動,才能取得當前的成就。但大多數地市級農業科研單位青年領軍人才的培養進度緩慢。究其原因,一是青年科技人員影響力和知名度不高,很難獲得相應的科技資源,主動性發揮不夠;二是待遇不高,特別是地市級農業科研單位,沒有高福利穩定人、吸引人;三是激勵機制不夠完善,缺乏系統性的長效管理體系[11],對科技創新成果沒有穩定的獎勵機制,無法激發青年科技人員創新熱情。
3提升科技創新能力對策研究
3.1加強產學研合作,推進創新項目建設新局面創新能力建設首要的是依靠項目帶動原則,特別是重大創新項目建設,能夠顯著提升地市級農業科研單位影響力和創造力。目前,產學研聯合是重大創新項目建設的主流趨勢和重要手段。農業科研單位科技資源有限,但是熟悉地區生態特點和農業生產需求,在研發應用型成果等方面有優勢,高校資源雄厚、基礎研究扎實,可為科研單位提供有效的資源、材料、創新手段及科研條件,企業有資金優勢,可有效提升創新成果轉化效率。地市級農業科研單位應當積極主動地加入產學研創新戰略聯盟中,實現優勢互補,走出一條通過利用外部資源提高自主創新能力的道路[12],積極主動地推進重大項目落地,提升科技創新能力。
3.2面向產業發展需要,助推創新成果培育目前,以追求高產、高效、營養健康、生態安全與可持續發展為目標的現代農業科學技術體系正在形成之中[13]。科技創新能力建設的目的就是研發能適應市場需求、明顯增加農民收入和提高人民生活水平的農業成果,創新成果的應用不僅可以顯著提升科研單位的影響力,還可以更好地創造效益反哺科研,形成良性循環。因此,地市級農業科研單位應該緊緊圍繞現代農業發展要求,以研發實用型創新成果為導向,強化成果配套關鍵技術的研究,使成果能加速適應市場,快速成為有競爭力的產業。
3.3提高科技平臺利用效率,夯實創新基礎一是完善科技平臺管理制度,合理整合資源。進一步明確管理主體,劃清管理責任[14],尋求各平臺內部聯系[3],合理規劃,整合有限的資源,突出建設重點,細化建設目標,提升建設水平。二是充分發揮科技平臺公共服務功能。根據各科技平臺專業方向,提供各類技術服務,將已建成科技平臺的科學儀器、圖書資料等實行共享,部分面向社會開放,穩定科技平臺的日常運行,提高資源利用效率。三是制定合理的激勵政策。利用科技平臺的影響力和激勵手段吸引創新人才、申報各類科技項目,提高競爭力。
高校的科技創新工作要服務于國家戰略目標,為建設創新型國家提供知識、技術和人才支持。國家科技中長期規劃綱要和高校科技中長期發展綱要,明確了高校在國家創新體系中的總體定位。在此基礎上也進一步明確了高校科技發展的中長期目標。
高校在國家創新體系中的總體定位。 高校是我國培養高層次創新人才的主要基地,是我國基礎研究和高技術領域原始創新的主力軍,是解決國民經濟重大科技問題、實現技術轉移、成果轉化的生力軍。因此,高校是國家創新體系的重要組成部分,要在國家知識創新、技術創新、科技服務、軍民融合科技創新和區域創新體系建設中發揮重要作用。
2010年高校科技創新能力建設目標。推動高校的科技體制改革,優化科技資源配置,基本建立定位明確、層次清晰、充滿活力的科技創新體系,建立自由探索式研究、戰略高技術研究和有組織重大科研相結合的高校科技創新體系,建成一批國際知名的研究型大學和高水平研究基地;建設一批高水平的成果轉化和產業化基地,充分發揮行業特色學校的學科優勢,集中力量解決一批行業關鍵共性技術,提升各類高校社會服務能力,形成高校全方位多層次面向經濟社會發展服務的新格局,為建設創新型國家提供強有力的科技支撐和人才支撐。
2020年高校科技創新能力建設目標。全面提高、協調發展,建成一批世界一流水平的學科、基地和若干所世界一流水平的研究型大學,涌現一批世界一流水平的人才和創新成果,在基礎研究和戰略高技術的若干領域取得重大突破,成為國家知識創新體系的主體和國家技術創新體系的生力軍,形成高校全面支撐和服務于國家整體發展與建設的新局面。高校成為創新型國家的重要源泉。
高校科技創新能力建設的指導思想
高校科技創新能力建設的指導思想是“科學定位、分類指導、自主創新、交叉集成、引領未來、促進發展”。其中科學定位、分類指導是前提,自主創新、交叉會聚是核心,引領未來、促進發展是目的。
科學定位。在宏觀戰略層面上要明確高校在國家創新體系中的定位與作用,深入貫徹落實國家科技中長期發展綱要的精神,更好地發揮國家知識創新體系的主力軍,國家技術創新體系、科技服務體系、軍民融合科技創新體系和區域創新體系的生力軍等作用。同時要明確人才培養、科學研究和社會服務是高校的三大功能,科學研究是高層次人才培養的重要手段和環節,科技創新能力和社會服務水平是高等教育發展水平的重要標志。
分類指導。不同類型、不同層次的高校具有不同的目標,在國家創新體系中發揮各自不可替代的作用。通過政策導向,使不同高校在國家創新體系中發揮自身優勢與特色、實現有序競爭和共同發展,不斷提高科技創新能力和社會服務水平。國家通過制定普通高校分類標準,對高校進行分類管理。將我國普通高校劃分為研究型、博士型、碩士型、學士型和專科型五大類。將研究型大學定位為國家知識創新體系的主體。不同類型、不同層次的高校應該在基礎研究與應用研究之間、在探索科技前沿與滿足社會需求之間進行權衡和優化,實現錯位發展。
自主創新。高校是原始性知識創新的重要力量,原創性研究往往孕育著科學技術質的變化和發展,是科技創新能力的重要基礎和科技競爭力的源泉,也是一個民族對人類文明進步做出貢獻的重要體現。高校應切實加強基礎研究和前沿高技術研究,大力支持科學家的自由探索和在國家需求與科學前沿緊密結合的基礎研究領域開展創新性研究,積極搶占關系國計民生和國家安全的前沿高技術制高點。爭取更多的科學發現和技術發明,在關鍵領域掌握更多的自主知識產權,在科學前沿和戰略高技術領域占有一席之地。
交叉集成。發揮高校多學科綜合優勢和特色,建立具有高度靈活性和適應性的交叉學科研究基地,支持交叉學科研究項目和群體,促進學科間相互滲透和交叉,培育新的學科生長點,增強原始創新和集成能力。實施學科交叉會聚、綜合集成的研發戰略,克服資源分散、缺乏有效配置的弱點,促進跨學科集成、多學科合作和新學科開創,推動跨校跨系統的聯合、協作,催生一批充滿生命力的學科生長點,占領世界科學前沿。面向國內外吸引、會聚一批著名學者和專家,逐漸形成一批具有世界一流水平的創新團隊,成為我國攀登科技高峰和解決重大科技問題的國家隊。
引領未來。高校要引領科學技術發展的未來,高校是知識創新的主體,主要從事原始性知識創新,知識創新的成果是國家創新體系中取之不盡、用之不竭的力量源泉。由于科學理論越來越走在技術和生產的前面,為技術和生產發展引領新的道路。高校要順應當代科學技術的特點,不斷為人們的生產和生活指出新方向、開辟新領域。高校應當前瞻未來發展和長遠利益,在基礎科學和前沿技術研究若干領域超前部署,不斷探索新的發展方向,提高持續科技創新能力,使科學技術成為經濟社會發展的主導力量。
促進發展。科研成果轉化為現實生產力的周期越來越短,科學與技術涇渭分明的傳統界限已日趨模糊,科技競爭的焦點不斷前移,使高校與經濟建設主戰場的聯系越來越緊密。高校要著力突破重大關鍵技術、共性技術,支撐經濟社會全面協調可持續發展,為提升傳統產業和發展新興產業做出應有的貢獻。堅持走產學研合作的道路,建立多種模式的產學研聯盟,實現優勢互補、資源共享、共同發展,加大為經濟社會發展和國家安全服務的力度,提高科技創新能力,解決經濟社會發展和人民生活面臨的突出問題,為全面建設小康社會和推進現代化提供保障。
高校科技創新能力的主要內涵
貫徹“科學定位、分類指導、自主創新、交叉集成、引領未來、促進發展”的指導思想。高校要重點建設六種科技創新能力。
引領未來科技發展方向的能力。高校是知識創新的源泉,大學,特別是研究型大學,是基礎科學研究最重要的力量,是原始性創新成果的重要來源,是培養高素質創新性人才的主要基地。高校科技創新能力對各國未來能否在日趨激烈的全球科技競爭中占據有利地位具有舉足輕重的影響。要通過加大基礎研究的投入,重新整合國家基礎研究的資源,優化基礎研究的管理體制和運行機制,培養、引進、穩定一大批基礎研究的杰出人才,使高校的基礎研究水平有重大突破。通過重點建設一批以原始性知識創新為科研基本使命的研究型大學,通過建設各種模式的交叉學科研究基地和項目,爭取在重大科學研究領域取得突破,引領未來科技發展的方向。
解決國民經濟和社會發展重大問題的能力。高校要圍繞國家戰略目標和經濟社會發展中的重大科技問題,加強學科交叉和技術集成,重點開展具有自主知識產權的戰略高技術研究,為提高國家自主科技創新能力做出貢獻。將自由探索基礎上產生的可能具有重大潛在應用價值的研究課題,以及具有重要應用前景的跨學科研究等納入高校創新規劃,加快原始性創新成果向現實生產力的轉化,有效地將高校科技工作與經濟建設緊密結合。高校充分發揮其人才學科環境優勢,利用其智力集成、創新思維,針對國家、地方、社會重大問題進行研究分析,提出對策,成為國家政府公共管理、制定內政外交政策的智囊團和思想庫。
培養杰出創新型人才的能力。高校要建立能夠滿足建設創新型國家需要的人才培養體系,要力爭培養和匯聚一批具有國際領先水平的學科帶頭人、一大批具有科技創新能力和發展潛力的青年學術骨干,重點培養和造就一批具有戰略眼光、能夠把握世界科技發展趨勢和國家戰略需求、具有卓越領導才能、善于組織大規模科技創新活動和承擔國家重大科技任務、具有崇高道德風尚和人格魅力、能夠團結大批科技人才共同奮斗的戰略科學家。高校要支持一批具有世界一流水平的創新團隊,加速培養造就一大批青年拔尖創新人才,提高研究生尤其是博士生的科技創新能力。
培育創新文化的能力。高校要通過樹立以人為本的科技進步觀,樹立開放協作的競爭觀,樹立正確的風險意識,克服浮躁情緒和急功近利的價值取向,構建和倡導創新文化的價值體系,通過建立有利于創新的評價體系,培育激發創新活力的制度文化。通過形成布局合理的人才結構,建立協調有效的激勵機制,建設開放流動的工作平臺,完善科研道德約束機制,確立創新機構的組織規范和文化風格。形成勇于創新、敢為人先的氛圍,提倡開展平等的學術爭論,保障不同學術觀點的公開發表和充分討論;擴大研究工作的交流與合作,克服人為的學術壁壘,減少重復研究;大力推動不同學科、不同學術思想、不同學派間的交流。
增強國際合作的能力。高校要通過對科技創新、經濟社會發展、高質量人才培養的貢獻,不斷提升國際學術聲譽。積極參與國際科技計劃和國際學術組織,努力擴大國際合作,廣泛利用全球資源。加強基礎研究和高技術前沿研究的國際交流與合作,提高我國在國際科學界的地位;要支持我國科學家在重要國際學術組織中擔任領導職務。通過設立國際科技合作重點項目計劃,鼓勵和支持我國科學家參加全球或區域性的多邊科技合作計劃;爭取和支持在中國設立更多的國際性學術刊物和學術組織,鼓勵中國科學家在國際學術機構中任職,加速提高我國國際學術地位;鼓勵與國外研究機構合作建立網絡實驗室,形成與國際接軌的研究基地。大力促進我國高校與國際高水平大學和研究機構建立實質性合作。最終我們要建成若干所能夠與世界著名大學平等合作交流的世界一流大學。
推動區域創新體系建設的能力。區域創新體系是國家創新體系的重要組成部分和重要基礎。高校的科技創新活動要與區域經濟發展緊密結合,要深化高校校區、科技園區和社區“三區聯動”的內涵,在政府主導下,積極探索產學研合作機制,促進產學研聯盟的形成。研究型大學既要服務于國家戰略目標,也要成為所在區域的科技研發中心、自主創新的示范中心和高層次創新人才培養培訓中心,要與所在區域的產業集群,尤其是支柱產業形成互動。地方性高校要成為地區科技創新的生力軍,尤其是一部分科研工作頗有特色的學校,要充分發揮自身的優勢,大力開展科學技術的研發、推廣和應用工作,成為推動區域創新體系建設的重要力量。
加快高校科技創新能力建設的政策建議
加強科教整合,逐步實施科教合一的舉國體制
加強高水平獨立科研院所與研究型大學的合作,積極推進教育部與科技部的深度合作乃至合并,充分發揮有限科教資源的效益,確保科教興國戰略的實施。以若干所名牌研究型大學的現有國家重點實驗室、國家工程研究中心為基礎,有選擇地逐步將一批高水平科研機構并入研究型大學或有選擇地將高水平科研院所整合成立研究型大學,組建一批能夠瞄準國家戰略目標和世界科技前沿、致力于戰略科技領域重大攻關和前沿基礎研究、代表國家最高水平的國家級創新基地。國家各部門(如農林、國防、衛生等國家級創新基地)要整合科研資源,使重大科技攻關和前沿基礎研究項目與研究型大學緊密結合,以最高水平、最大效益、最快速度的科技創新成果服務國家戰略目標。
加大對基礎研究的投入力度,重建高校科研事業費制度
高度重視源頭創新的重要作用,到2020年,使基礎研究經費占R&D經費的比例提高到10%。發揮高校在源頭創新中的核心地位,對高校科研經費的資助采取重點扶持與擇優資助,逐步從中央財政中單列高校科學事業經費,保證高校有持續穩定的科研投入,穩定一支精干的、潛心學術的專職研究隊伍,切實提高高校的原始性科技創新能力。高校科學事業費主要用于支持建設一批國際一流的研究中心,使研究中心逐步實行部分財政預算撥款,通過提供基本的人員經費和交叉學科支持經費,保證研究中心持續的國際競爭力。
聚焦交叉學科,實現原始性創新的重大突破
建議國家設立交叉學科研究與人才培養協調機構“促進交叉學科研究與人才培養委員會”,提出促進交叉學科研究與人才培養的戰略規劃,制定交叉學科研究與人才培養的激勵政策。建立和完善交叉學科研究與人才培養的資助體系,在國家各類項目和計劃中單列交叉學科研究項目部或交叉學科大類,對交叉學科進行重點支持。實施交叉學科專項計劃,支持設立一批跨國、跨部門、跨行業、跨高校、跨院系的交叉學科研究基地。更新教育理念,改革人才培養模式,在研究型大學建立一批交叉學科人才培養基地。改革制約交叉學科發展的管理體制和運行機制,加強國際合作與交流,建立有利于交叉學科發展的學術支撐體系。
明確不同類型高校的功能定位,實行分類指導
進一步優化高等教育結構,構建功能明確、相互聯系、高效運行的高等教育體系。通過高等教育中介組織制定我國高校分類指標體系,明確不同類型和層次的高校在整個高校體系中的相對位置,促進各高校理性地確定發展目標和特色化發展方向,促進高校的有序競爭和共同發展。加強研究型大學的原始性科技創新能力建設,服務國家戰略目標。加強行業性高校的科技創新能力建設,使其成為解決行業共性關鍵技術的生力軍。加強地方高校的建設,通過省部共建的方式,提高地方高校的科技創新能力,使其成為區域創新體系的重要力量。
繼續實施重點建設政策,建設一批研究型大學
集中有效資源重點支持一批基礎較好的研究型大學,盡快縮小與世界著名研究型大學的差距。到2020年,將若干所名牌研究型大學建成世界一流大學。建立以世界著名研究型大學為主要參照的研究型大學評估體系。下決心改善研究型大學教師學緣結構,提高有海外名校博士學位教師的比例,加強教師國際學術對話能力。可首先在“985工程”和“211工程”重點建設的高水平、研究型大學中,率先打破沿襲多年的“近親繁殖”的習俗,加快引進海外名校教師的步伐,特別強調高引用等原創性研究能力強的教師引進,重點改善這一層次高校的教師學緣結構,創造人員交叉、學科交叉的基本條件。
改革人才培養體制機制,加強高層次創新人才培養
加強創新人才培養的系統規劃,深化創新人才培養體系改革,真正落實“建設創新型國家,關鍵在人才,尤其在創新型科技人才”的思想。聚焦高層次創新人才培養模式的改革,借鑒國外創新型國家的經驗,對高等教育體制和學位授予制度進行改革,到2020年,使高校成為唯一的學位授予機構,并立法進行保障。鼓勵科研機構與高校合作培養人才,充分利用高校的優質高教資源,避免造成各機構間的不良競爭和重復性建設,優化高層次創新人才培養的環境。
完善科技評價制度,營造有利于產生創新思想的制度文化
以科技評價制度為突破口,推動科技管理體制和運行機制改革。加強頂層設計,建立面向全國高校的科技評價機構,統籌考慮各類高校科技評估。建立合理的評價機制,保證對高校科研進行公開、公平、公正的評價。逐步建立基于效率的科技撥款新機制,引導高校關注科技創新活動的投入產出效率,使有限的科技創新資源發揮更大的效益。針對不同類型、不同層次的高校和不同性質的科技活動,構建不同的評估體系和評估指標,如對基礎研究評估要采用國際認可的標準,逐步建立規范的國際同行評議機制,應用開發研究更加注重效益評估等。遵循科學研究的基本規律,營造科學民主的學術氛圍,寬容失敗的學術環境,從根本上杜絕浮躁心理,營造有利于創新思想、創新人才、創新成果的制度文化。
優化高校區域分布,發揮高校對區域科技創新能力的提升作用
國家應從宏觀戰略上把高校的區域布局和區域經濟發展緊密聯系起來,重視高校分布和規劃,進一步優化高校的區域分布;減小省會城市的高等教育規模,促進地級區域的高校發展;擴展研究型大學的數量和區域,發揮對區域經濟的促進作用。通過中央與地方共建、地方獨立建設、地方高校與國內外名校合作辦學等多種方式建設區域性研究型大學,提高地方高校人才培養質量和科技創新能力,更好地服務于區域經濟發展的需要。充分發揮高校在技術創新中的源頭作用,進一步加強產學研合作,組建產學研戰略聯盟。推動高校科技成果轉化,提高自主技術科技創新能力。
建立多樣化的人才隊伍組織模式,加強創新團隊建設
為適應科技日新月異的發展,國家提出建立創新型研究所。中國農業科學院哈爾濱獸醫研究所(以下簡稱“哈獸研”)響應國家號召,提高自主創新能力,通過科研創新平臺建設這一重要途徑實現目標。科研創新平臺從廣義講,是探索未知世界、發現自然規律和實現技術變革的復雜科學研究系統,是突破科學前沿、解決經濟社會發展和國家安全重大科技問題的技術基礎和重要手段[1]。近年來,科研設施與儀器規模持續擴大,覆蓋領域不斷擴展,技術水平明顯提升,綜合效益日益顯現。通過提供專業化服務,科研設施與儀器對科技創新的服務和支撐作用得到充分發揮[2]。在國家經濟快速發展前提下,以及增加對科研經費投入的背景下,哈獸研利用科研創新平臺聚集先進的實驗設備、優秀的科研人員、精湛的創新團隊、良好的科研項目、科學的運行管理機制和開放的學術氛圍為孕育科學靈感、催生原創成果提供了無法替代的優越條件。研究所作為國家創新體系中的基本單元,是國家科技創新任務承接和創新成果實現的核心骨干。研究所正在成為科技創新的基地,新產業培育發展的源泉,國家和地方經濟發展的重要科技支撐,是我國科技創新隊伍中的主要力量[3]。哈獸研作為獸醫學科的“國家隊”,從戰略高度、體制層面統籌布局,促使資源合理建設和布局,實施并建設一系列重大的科研創新平臺,在此平臺上已向國際、國內不斷展示和增強哈獸研自主創新能力,幫助哈獸研實現轉型升級,讓科研成果走出“象牙塔”并轉化為實際的生產力,產生了最大的經濟效益、社會效益和服務效益。
1哈獸研科研創新平臺發展現狀
科研創新平臺的建設、布局、管理和運行不僅需要前瞻性、全局性和觀念性的頂層設計,更需要各級部門給予的系統性、持續性經費支持。目前,依托哈獸研的主要科研創新平臺,包括以下幾個方面。
1.1高等級生物安全實驗室(以下簡稱“生物安全實驗室”)
世界各國紛紛加快爭奪烈性傳染病病原研究的制高點,不斷增強科技實力,美國、澳大利亞和加拿大先后投巨資建設了生物安全實驗室。哈獸研一直致力于有效地控制烈性傳染病的發生、傳播和疫病防控研究,2013年,在國家發改委、財政部、科技部和農業部大力支持下實施并建設生物安全實驗室,力圖在激烈的競爭中占據更有利地位。生物安全實驗室建設以高標準、嚴要求為原則,在2015年下半年投入使用,能夠研制儲備埃博拉出血熱、馬爾堡出血熱、拉沙熱、尼帕病毒性腦炎、裂谷熱和西尼羅熱重組疫苗,對進一步提高我國動物疫病與公共衛生的防控能力和水平,提高哈獸研在國內外的學術地位與綜合實力具有重要意義。
1.2獸醫生物技術國家重點實驗室(以下簡稱“重點實驗室”)
重點實驗室于1986年批準建設,1989年對外開放,是獸醫學領域最早建立的國家重點實驗室。重點實驗室作為國家科技創新體系的重要組成部分,是國家組織高水平基礎研究和應用基礎研究、聚集和培養優秀科學家及開展高層次學術交流的重要基地[3]。重點實驗室在發展的26年間,以獸醫領域國家發展戰略目標為導向,增強動物疫病診斷、疫苗創制科技儲備和病原學原始創新能力,開展基礎研究、應用基礎研究和基礎性工作,在科學前沿探索中具有創新思想,滿足國家重大動物疫情預警預報國家安全需求,尤其在禽流感研究關鍵技術創新方面成就突出,在畜禽疾病流行病學科學數據、資料和提供共享服務方面為國家動物疫情決策提供科學依據。
1.3動物用生物制品國家工程研究中心
動物用生物制品國家工程研究中心是科技成果產業化的重要平臺,其利用哈獸研具有的先進技術通過機制體制創新,破除了技術研發與成果轉化之間的體制機制障礙,把具有完整、獨立知識產權并具備產業化條件的科研成果用合理的企業組織化形式實現產業化,把不斷進步的技術成果連續地變成產品,激發科研人員緊盯市場需求開發并轉化科研成果的積極性,研制適合現代畜牧業發展要求的新型動物用診斷制劑[4]。
1.4國際聯合實驗室
哈獸研建立了國際聯合實驗室——中哈動物傳染病研究聯合實驗室(以下簡稱“實驗室”)。2014年,實驗室依托單位與國內4家單位聯合承擔科技部國際合作項目,與哈薩克斯坦塞夫林農業技術大學共同建設“中哈農業科學聯合實驗室及教學示范基地”。2014年12月,實驗室依托單位與哈薩克斯坦塞夫林農業技術大學簽署合作協議,正式啟動聯合實驗室建設,以此平臺為載體,開展人員培訓、教學示范與合作研究等具體工作,充分發揮實驗室開放交流、對外合作的職能,為中亞國家動物疫病防控提供支持。
1.5CNAS認證動物疫病診斷與技術服務中心
哈獸研動物疫病診斷與技術服務中心通過中國合格評定國家認可委員會(CNAS)認可,成為我國動物疫病檢測領域首個獲得認可的國家檢測實驗室。該中心現經CNAS授權檢測的項目有14項,涵蓋分子生物學檢測、血清學檢測和病原學檢測等方面。據了解,中國合格評定國家認可制度已經融入國際認可互認體系。此次獲得認可,標志著哈獸研動物疫病診斷與技術服務中心具備按有關國際認可準則開展所獲得認可項目的檢測工作,同時,也將得到與CNAS簽署互認協議的國家與地區認可機構的認可。
2哈獸研科研創新平臺在研究發展中的重要作用
2.1匯集了一批優秀人才
哈獸研科研創新平臺擁有先進的儀器設備和良好的科研環境,吸引和培育了一批優秀人才開展學科前沿研究,承擔重大科研項目。在取得科研成果的同時,又為獸醫領域培養和孕育了具有創造力的學術帶頭人和優秀的青年學術骨干,培育農業科研杰出人才及其創新團隊1個,國家自然基金優秀創新團隊1個,享受國務院特殊津貼1人,“杰青”1人,“優青”2人,國家百千萬人才2人,2013年“Nature十大科學人物”1人,獲得第六屆“全國優秀科技工作者”和“全國青年崗位能手”榮譽稱號2人。這些人才的培養,充分體現了實驗室近年人才建設取得的成效,提高了實驗室的學術、社會影響力。
2.2培育了一批優勢學科
優勢學科建設是一流研究所建設的重要指標,是人才培養和科學研究的基礎[5]。哈獸研堅持建設科研創新“硬”平臺,培育了獸醫研究領域的優勢學科,建成了禽流感、禽病、豬病和人畜共患病優勢特色學科,承擔重大項目的攻關,進一步發揮了科技創新的支撐引領作用。這些優勢學科的科研人員,研制了阻擊禽流感大暴發的禽流感疫苗、畜禽高效快速方便的診斷制劑,以及小反芻獸疫、布氏桿菌病的治療疫苗和診斷試劑等自主創新成果。在中國工程院開展的我國20世紀重大工程技術成就的評選活動中,我國動物醫學領域評出的四大成就(“馬傳染性貧血病驢白細胞弱毒疫苗”、“豬瘟兔化弱毒疫苗”、“牛瘟綿羊化山羊化弱毒疫苗”和“牛肺疫兔化弱毒菌苗”)均為哈獸研研制。
2.3組建了一批創新團隊
根據科研創新平臺發展目標、方向和任務的需求,組建了優勢突出、組織高效的創新團隊,如禽流感創新團隊、農業科研杰出人才創新團隊等,形成了高水平的獸醫領域科技智庫,為促進國家發展進行了高質量的咨詢工作,并使科研內容、研發產品差異化戰略得到不斷優化。今后將從基礎研究服務應用研究的實際需求出發,以項目為依托,充分發揮這一高端科研平臺的作用,使其有效地支持研究所的發展壯大,為產業服務,為社會創造更大的價值。
2.4產出了一批重大成果
同志強調:“只有把核心技術掌握在自己手中,才能真正掌握競爭和發展的主動權,才能從根本上保障國家經濟安全、國防安全和其他安全”。在國家重點實驗室項目的資助下,消滅了牛瘟、牛肺疫,控制住了馬傳染性貧血病的蔓延,在“非典”攻關、禽流感阻擊戰中發揮了重大作用。另外,承擔多項國家“863”計劃、“973”計劃、國家科技重大專項等項目任務,造就了一批勇挑重擔、攻關創新的團隊;承擔各類科研項目1000余項,獲國家自然發明二等獎1項、國家科學技術進步二等獎2項。同時,利用生物安全實驗室對國際上出現的新發行傳染性病原進行操作,擺脫了國外技術壟斷與控制。哈獸研科研平臺的科學建設和經費投入,使科技水平有了大幅度提升,為核心技術的研發提供了重要保障[6]。
2.5積累了一批寶貴經驗
利用科研設施平臺積極開展前沿問題探索,促進學科交叉與應用研究融合,進一步推進平臺的開放共享,提高儀器設備的使用率[7]。哈獸研運行的儀器設備共享服務平臺和動物疫病遠程診斷平臺,可以在關聯單位內訪問,并能預約使用大型儀器,還能進行動物疫病現場的遠程診斷,真正實現資源共享。在其他方面,鼓勵科研人員在企業、高校和科研機構之間流動和跨地區流動,摒棄狹隘利益觀,對科技創新給予最有力的支持和資助。
3研究所科研創新平臺發展展望
3.1創新管理機制,提高管理運行水平傳統觀念
認為,科研活動是科研人員進行的創新活動,科研管理人員只是為科研活動提供一些服務性質的行政事務工作,殊不知,只有加強科研管理,才能促進科研活動健康地發展,其效益比簡單地增加科研投入更具有現實意義[8]。哈獸研運行了多個重大科研創新平臺,實現網絡化管理、專業化服務,定期舉辦操作培訓,提供技術指導,尤其在生物安全管理方面,進行嚴格監管和規范處理。同時,行政管理者必須加強自身綜合素質培養,轉變工作方式,發揚團隊合作精神,增強協同工作意識,堅定實事求是的科學態度,并不斷提高對科研活動規律的認知度。
3.2強化評價體系建設,完善科學評價方式
目前,存在評價指標簡單量化,評價主體單一、體系不完善,科技評價的監督手段欠缺等問題。建議在評價體系中,不能過分注重科研人員論文的數量和刊物級別,應重視科研成果的質量和成果轉化對社會的貢獻,采用第三方評價機制,擴大社會公眾參與和科技評價的范圍,避免一些科研人員出現急功近利乃至科研不端行為。
3.3注重人才團隊建設,激發創新活力
探尋高層次創新型科技人才成長規律,注重加強科技領軍人才、拔尖人才培養,確立“領軍人才+骨干群體”的建設模式[9],大力實施名師工程,創新拔尖人才引進機制,把一批中青年拔尖人才放在關鍵崗位和重大任務中磨煉,培養具有突出創新能力的骨干隊伍,帶動團隊發展。探索和發現是現代型研究所的強大動力,要保持科研的領導地位,不僅需要創造性科研人員也需要杰出的行政人員,必須承認行政人員的重要作用并給予其充分的支持。行政人員可以獨自或與人合著發表成果、參與實施實驗和調查、管理實驗室、培訓學生和研究人員、收集和分析數據以及開發網站和其他工具等[10]。
作者:張艷禾 劉 爽 劉益民 單位:1.中國農業科學院哈爾濱獸醫研究所 2.中國農業科學院科技管理局
參考文獻
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二、科技活動投入情況
(一)研發投入強度逐年加大
國際上,R&D投入強度(R&D/GDP)指標反應一國或一地區的科技實力和研發水平,也是評價城市核心競爭力的重要因子。上海從1990~2008年以來的19年間,R&D投入強度的變化弧線呈現出兩大發展階段:1990~1995年間R&D投入強度趨于小幅度波動,1992年R&D投入強度最高達1.57%,而之后兩年又呈下跌態勢:自1995~2008年R&D投入強度明顯呈穩步增長的態勢,年平均增長率高5.97%,表現出繼續增長的勢頭。
“十一五”期間,上海市全社會研發投入總量為703.41億元,2007年時有256.78億元,投入強度則高達2.48%,與OECD成員國2.2%~2.3%的平均水平相當,開始逐步接近發達國家研發投入強度3%的水平。放眼整個國際大背景下,上海的研發投入強度屬中等偏上,在OECD國家排名中位居第9,有較大的發展空間和發展潛力。但與瑞典、芬蘭、日本等中小型科技強國3.5%~4%的研發投入強度水平相比,上海剛跨入創新型城市建設的門檻,離真正的科技創新型城市還是有不小的差距。
(二)科技活動人力資源較充足
科技活動人員是創新的驅動者,也是知識技術密集型產業發展的基礎條件,在“人才強市”的戰略中它是首要資源,推動經濟發展和城市創新進程。至2008年末,上海擁有科技活動機構數1162個,科技活動人員數20.07萬人,科技活動人力資源相對充足。從科技研發人員的相對數量上來看,上海2008年每百萬人口中R&D活動人員數為3290人、從事R&D活動的科學家和工程師人數大約有2700人。同期在國際上,排名第1的芬蘭每百萬人口中研發人員數要高出上海1倍之多,而上海排位第10。總體來說,上海的研發人力資源比較充足,今后還需加大培養和引進人才的力度,形成布局較完備、結構合理的研發創新人才梯隊。
(三)科技活動經費
科技活動經費的多少關系到科技或研發活動的開展和進行。從總量上看,從1995年到2008年上海科技活動經費籌集和支出額逐年上升,2008年時分別為485.13億元和434.57億元。其中,研發活動經費支出占58.09%,達256.78億元。從均量上看,每萬人科技活動經費支出額和每萬人研發活動經費支出額與前三者保持同步增長的態勢,各自為21.65億元和12.79億元。從科技活動經費籌集的渠道看,政府和企業的資金投入占到絕大部分,政府的資金投入連年增加,但增加的幅度不算大,其他的資金來源渠道還有事業資金、銀行貸款和其他的一些收入來源。
三、科技活動產出現狀
(一)專利
上海專利申請量和專利授權量增長速度驚人,在1990年兩者分別僅為1526件和924件,至2000年已達11337件和4050件。從2000年到2006年,上海發明專利授權量占全國的比重從4.9%上升至9.2%,位居全國第3,北京則比上海高出8.4%。2008年全年受理專利申請量和專利授權量分別為36042件和16602件,比2007年分別增長了10.1%和31.7%。在53個重大科技攻關項目完成專利申請789件,其中發明專利609件,可見發明專利占較大比例。在專利申請量和授權量高速增長的同時,上海市知識產權局按照“政府搭臺、各方參與、市場運作、服務社會”的方式來促進科技成果向現實生產力轉化。使專利轉化取得了一定成效。
(二)高新技術產品
隨著科技創新的不斷推進,高新技術產業已成為上海發展的支柱產業。2007年,全市新認定的高新技術成果轉化項目786項,累計共有4327項高新技術成果轉化項目,80%的項目已實現產業化,累計新增產值約2864億元。2008年。上海市高技術產業仍保持快速增長,全年高技術產業完成工業總產值4460.97億元,比上年增長16.3%,占全市規模以上工業總產值的比重達到24.4%。隨著調整出口退稅率、加征出口產品關稅及增補加工貿易禁止類商品目錄等一系列宏觀調控政策的持續出臺,上海市外貿企業積極應對,全市實現外貿進出口總額2571.08億美元,其中,出口1308.6億美元,增長25.3%:進口1262.47億美元,增長22.9%。高新技術產品進出口額前11個月大約為1039.57億美元,比2007年同期增長26.5%,出口525.25億美元,占全市出口總額的40.1%,增長29.4%,進口514.32億美元,占40.7%,增長23.7%。
四、科技能力發展的瓶頸
(一)重應用開發、輕基礎研究
研發活動按照類型劃分為基礎研究、應用研究和試驗開發。基礎研究是指為了獲得新的基本原理和新知識而進行的實驗性或理論性工作,作為一種基礎知識和基本原理的積累和創造過程:應用研究是以某一特定應用和實踐為目的進行的研究活動:試驗開發是指利用現有的知識對新材料、新產品等的開發和對已經生產出的材料、產品等的持續改進的活動。2002年,上海市全社會研發活動經費總支出為102.36億元,其中。基礎研究、應用研究和試驗開發各占6.86%、22.77%和70.37%。而到了2006年,研發活動經費總支出增長至兩倍之多為256.78億元,但基礎研究活動的經費僅占5.45%,應用研究和試驗開發分別占15.96%和78.59%。
(二)領軍人才緊缺
統計數據顯示,“十一五”期間,上海培養和引進人才的力度逐年加大,2008年25~64歲的勞動力人口中有17.2%接受過高等教育,且形成了以復旦大學為核心的“知識楊浦”的五角場大學城板塊、交通大學和華師大閔行高校聚集區、“一城六校”的松江大學城和“南匯科教園區”的人才集聚地布局現狀,形成了引進創新人才的良好氛圍。但是,與一些經濟發達、創新型的國際大都市相比,優秀的管理人才和企業家以及由這些頂尖人才帶領的創新團隊仍比較缺乏,長期以來,作為創新主體的高校、科研院所和企業各自在不同軌道運行,高校和科研機構的人一味地搞科學研究,“紙上談兵”,研究成果市場化率低,脫離市場發展需要,而企業只追求利潤和眼前利益,對于高投入低回報的研發活動興趣不大,研發部門的專業人才也不多。這樣,既具有專業科研技術能力又
兼備產業化能力的人才嚴重缺乏。因此,高校在培養研究生專業技能的同時,要使學生多參與企業實踐活動,鼓勵高校與相關企業聯合培養研究生,為社會提供更實用的專業化人才和領軍人才。
(三)企業主體地位不突出
企業同科研機構和高校并稱為科學技術創新的三大主體,其中,企業是高新技術產業最大的創新源,其在空間上的集群形成了一系列的高科技產業園區、經濟技術開發區、進出口加工貿易區,如上海的張江高科技園區、漕河涇經濟技術開發區和虹橋經濟開發區等,使企業成為了研發創新的真正平臺,雖然,上海近年來企業執行R&D的比例逐年增長,從2005年的54%、2006年的59.6%增加到2008年的61餾%,但只有11.4%的企業擁有自己的研發機構。同OECD國家的企業執行R&D的比例相比上海僅排在第14位,第1名的瑞典企業執行R&D的比例高達77.6%,說明其企業的創新能力最強。
五、提高科技創新能力。加快創新型城市建設
(一)加強區域性創新集群的構建
關鍵詞:機械原理;教學;創新
機械原理課程作為機械類專業中一門重要的專業基礎課,它具有較強的工程性、實踐應用性、創新性,在整個教學體系中起著承上啟下的作用。該課程主要講述機構的結構分析、運動分析、力分析和常用機構的運動原理和應用。學過這門課以后,學生能對現有機械的組成和運動情況進行分析,具有運用所學知識,組合新的機構及創造出新產品的能力。在培養學生的機械設計能力和創新思維、創新能力所需的知識、能力和素質結構中占有十分重要的地位。
一、基于創新能力培養的機械原理課程教學體系的建立
目前,國內外高校都十分注重培養大學生的科技創新和實踐能力,德州學院結合機械原理的精品課程建設,以培養和發展機械類本科生的綜合素質和實踐動手能力為目標,以創新教育為重點,以“激發創新興趣,培養創新思維,引導自主實踐,重在創新過程”為原則,對機械原理課程進行了全面的建設。機械原理課程建設總體框架如圖1所示。
二、通過理論教學模塊培養學生的創新意識和創新思維
1.改革理論教學內容,培養學生創新意識和思維
隨著企業對機械工程技術人員的設計、創新和新產品開發能力越來越重視,機械原理教學內容也應該隨之進行改革。以機構設計為核心構建課程體系和組織教學內容,加強對連桿機構、凸輪機構、齒輪機構等機構的結構、應用特點的介紹,全面、系統地講授各機構的運動、動力性能。對與理論力學重復的部分如平面機構運動分析、力分析、剛性轉子平衡可適當減少課時,簡單介紹。
在教學內容上適當增加一些日常生活中的實例和工程機械的結構實例。講授機構時先以生活中的應用實例導入,再以各種機加工機床的結構作為實際工程機械實例深入學習。如講解連桿機構時,先以常見的推拉門窗、太陽傘等生活實例應用引入,然后進一步介紹在牛頭刨床的傳動機構。而這些機床的結構中如牛頭刨床中包含了機械中的連桿機構、齒輪機構、間歇運動機構等,使學生能夠將感性認識和理論知識結合起來,提高學生對機構有了直觀的認識。
同時在講授各個機構時應將其彼此聯系起來,如介紹凸輪機構的工作原理時,可以提問學生前面所學機構中哪些機構能夠實現主動件勻速轉動從動件移動,學生就會能夠將連桿機構中的曲柄滑塊機構聯想起來,然后可以進一步聯想起凸輪機構高副低代后就是連桿機構。接著讓學生將自己所知道的凸輪機構和兩機構聯合使用的應用實例舉出一二。這樣將前后所學內容連貫在一起,融合貫通起來,培養學生的創新思維和創新意識。
2.改革理論教學方法和手段,強化學生的創新意識和思維
充分利用現代化的教學手段,增加課堂授課的信息量;在對教學內容進行深入研究的基礎上,結合機械原理的教學內容建立以圖片、動畫、錄像資料為主的素材庫。對各個機構的運動、分析及應用采用三維動畫演示,運用其形象、直觀、生動的特點,創造生動逼真的教學環境,優化課堂教學,提高學生的學習興趣和素質。而學生在學習機械原理以前已經進行三維實體軟件的學習,大部分三維動畫是由學生獨立完成的。這樣將三維實體軟件的應用與專業理論學習結合起來,不但使吸引學生的學習興趣,更培養了學生利用先進軟件工具解決具體工程問題的能力。學生拓寬了思路,進一步提高了創新意識。
同時,在德州學院的教學網中建設了機械原理課程教學網站,并被學院評為優秀網站。網站內容包含教學課件、習題解答、在線復習、實驗指導、學生創新實例、師生互動平臺等內容。教師可以通過課程網站對學生進行答疑,增強了教師與學生學習的互動性。同時教學網站給學生提供一個自學的平臺,學生可根據個人興趣進行自主性學習,從而有效地化解理論課時少的矛盾。
三、通過實踐教學模塊提高學生的創新精神和創新能力
1.設計合理的課后大作業,有助于提高學生的創新思維
在教學過程中,除了精選的理論基礎作業外,可以適當有針對性地布置課后大作業,規定一段時間內完成,利用課余時間分組進行評價。這些作業可以來源于實際生活,也可以來源于工程實際應用。通過完成作業達到學生對《機械原理》知識的綜合應用和提高。特別是學習到幾種常用機構時,比如講到連桿機構時,可以布置自動翻書架的設計、爬樓機器人機構設計等題目讓學生任選其一進行設計,也可以讓學生自己設計題目進行設計。既提高了學生設計自主性和創新思維,激發學生的學習興趣,又使不同程度的學生都能有所收獲。
2.積極進行實驗教學改革,提高學生的創新能力
2010年的人才培養改革中,提高了機械原理實驗課時量,增加到了12學時。近幾年,學院加大了對機械專業實驗室的投入,增加了創新實驗設備的購進。目前可做機械原理課程實驗的有機械設計基礎實驗室和機械創新實驗室。目前機械課程實驗教學中已由原來的以演示性、驗證性實驗為主轉變為以綜合性和設計性實驗為主。現在的實驗教學中除保留了機械原理的認知實驗、機構運動簡圖的繪制、齒輪齒廓范成原理實驗等基本實驗外,增加了平面機構創意組合實驗、機構運動方案創新設計實驗、輪系創意組合實驗、慧魚創意組合實驗等實驗。規定了必修實驗的個數為5個,除此之外為選修實驗項目和學生自行設計實驗。為了提高學生的實踐動手能力和創新能力,我們將機械創新實驗室對外開放,學生可以根據自己的實驗設想和具體方案,用現有的儀器設備,利用業余時間去實驗室將自己的實驗設計構思進行驗證。整個過程都是由學生親力親為,不但提高了學生對各種儀器的綜合操作技能,同時也加強了他們獨立思考、分析解決問題的能力和創新精神。
3.積極進行課程設計改革,鼓勵學生大膽創新
為了體現專業特色,同時又兼顧課程教學理論知識,我們對機械原理課程設計的題目、內容和考核方法進行了改革。課程設計題目避免重復,設計內容不光要有圖紙和設計說明書,還鼓勵學生要采用計算機軟件對自己所設計的方案進行三維虛擬造型,進行運動學仿真及可行性驗證。學生們對三維虛擬造型都很感興趣,學習Pro/E等三維設計軟件的積極性也較高。通過這一環節的訓練,不僅提高了學生對三維設計軟件的熟悉程度,而且還調動了他們的創新積極性,擴大了他們的思考空間,激勵他們改進設計,大膽創新。課程設計的考核還鼓勵學生做出所設計機構的實物,若方案可行并有實物模型做出的則課程設計成績評定為優秀,鼓勵學生動手實踐,提高自身的實踐能力。
4.科技創新模塊以科技設計競賽為載體,促進學生創新素質提高
德州學院大力支持廣大學生參與各類科技文化競賽活動,制訂了《德州學院大學生科技文化競賽管理辦法》、《德州學院創新學分和技能學分認定辦法》等,對學生在第一課堂外實施的一系列創新和技能活動中取得的創新或技能成果給予一定的學分和物質獎勵,大大提高了學習的創新意識。而競賽都要求在符合大賽主體與內容的前提下,學生自行選擇設計題目。設計大賽一般要求提交模型或樣機,因此參賽學生不僅要構思,還要設計、制作和調試。將創新構思和實踐能力緊密結合起來。所以在競賽的具體實施過程中,從查資料、繪制圖紙、撰寫說明書到自己親手制作,以及作品的調試以及最后的競賽答辯,學生們經歷了各個環節,對創新所需的實踐能力進行了全方位的訓練。
四、結論
經過幾年的機械原理課程的建設,取得了較好的效果。機械原理課程被評為德州學院優秀課程。通過機械原理課程的學習,一方面,培養了學生獨立思考問題、分析問題的主動性;另一方面,也激發了學生的學習興趣,提高了他們的工程意識和創新設計能力。
參考文獻:
[1] 管鋒.機械原理課程實踐性環節的教學改革與實踐[J].
中圖分類號:G642
文獻標識碼:B
文章編號:1672-5913(2008)06-0012-04
1信息類學科畢業設計存在的問題
信息類學科知識更新和社會需求更新較快,新技術、新工藝、新器件、新軟件、新算法不斷涌現,導致學生在畢業設計時出現很多問題。如對專業和學科的新技術、新工藝、新方法缺乏足夠了解,專業面較窄,適應能力、動手能力較差;論文選題陳舊,如計算機專業的圖書管理系統、學生管理系統、人事管理系統等類似的題目占相當比例,且每年都在重復使用,沒有發展,毫無創新性可言;避硬件就軟件,即使是硬件方面的課題,也僅是停留在設計原理結構層面上,缺乏實驗調試,與實際情況對接不上;課題脫離社會實踐,所使用的技術有些已是淘汰的技術,對學生綜合能力培養的幫助不大;課題有相當大的一部分是虛擬課題,并沒有將所學的理論知識與實際應用結合起來,在一定程度上阻礙了學生自我創新能力的培養。
另外,隨著高校擴招,大學生就業形勢嚴峻,找工作自然成了首要的任務,做畢業設計的同時,也正是畢業生找工作的沖刺階段,很多大學生無法安下心來做設計、寫論文;即使找到工作,又有相當數量的用人單位要求學生進行實習。同樣,考研復試、部分學生需要完成重修考試等也因類似的原因占用了畢業設計的時間,導致部分學生對畢業設計重視程度和精力投入很難完全到位。有些學生畢業設計的目的不夠明確,態度不夠認真,加之有些指導教師水平有限、責任心不強,學校的監控措施不到位,導致部分學生不重視畢業設計,應付了事,甚至從網上直接抄襲論文。以上這些現象嚴重影響了畢業設計的質量,也嚴重影響了人才的培養質量,更不用說學生的創新能力和實踐能力。因此,有必要對畢業設計教學過程進行整體優化,拓寬畢業設計的途徑,采取積極有利的措施,使創新意識與實踐能力的培養貫穿于畢業設計的全過程,從而形成良性循環。
2提高畢業設計創新能力與實踐能力的措施
2.1盡早介入教師的科研項目
目前,高校畢業設計基本安排在最后一個學期,但有效設計時間僅有3~4個月左右。要想在此時間內完成高質量和高水平的畢業設計(論文),使學生的創新能力和實踐能力明顯提高顯然是困難的。因此為了實現畢業設計的目標,可以放寬畢業設計的時間限制,在不改變和影響教學計劃的前提下,利用課余時間盡早提前參與到教師的科研活動當中。
例如,從大學三年級開始學生作為教師的科研助手,通過參與教師的科研項目,讓學生了解并熟悉科研的一般規律,從最基本的基礎工作做起,隨著科學研究的不斷深入,逐步建立起學生的好奇心,培育學生的創新意識,并在研究過程中,施展自己的才華。我院每年都有許多學生參與教師的科研活動,還充分利用省級重點實驗室裝備制造業綜合自動化實驗室和羅克韋爾自動化實驗室等,結合各級各類科研項目吸收部分學生參加實驗室科研活動并且在實驗室完成畢業設計工作。我院2006屆參與教師科研的學生人數為67名,2007屆為92人,分別占到當年畢業生總數的18%和25%。
良好的科研實驗環境有利于充分發揮學生的積極性和主動性。教師的科研工作通常在具體的領域里具有較強的創新性與前沿性。教師的科研實驗室通常具備較為先進的實驗設備和良好寬松的實驗環境,足以為學生的實踐能力培養提供可靠的保證。科研課題轉化為畢業設計的內容可為學生提供更大的空間,提前介入教師的科研課題,學生具有充足的時間、精力進行思考和工作,既能讓學生了解如何進行科研,形成科研的基本概念,又能使科研與學習相長。以科研項目為依托,將實際科研項目融入畢業設計之中,真題真做,深入工程實際,抓住設計指導重點,教授工程設計方法,確保畢業設計的質量和實用性,注重培養學生解決工程實際問題的能力和創新意識,使學生的專業理論知識和實踐技能得到升華。將這種過程持續到畢業設計過程結束,通過一年多甚至兩年的研究,無論從研究的深度和廣度要遠遠高于僅用一個學期完成畢業設計的質量和水平。有的學生甚至可以在核心學術期刊發表高水平、高質量的學術論文,取得專利。學生畢業后很大一部分人將從事這一類型的工作,這同時也使學生在畢業后能盡快適應社會需要和新的工作崗位,為在新的崗位上做出成績打下堅實基礎。對于畢業后繼續攻讀研究生的學生也具備了科學研究的基本素質,能很快投入到碩士課題的研究工作。
2.2學科競賽與畢業設計有機結合
大學生學科競賽是培養學生創新精神和動手能力的有效載體,對培養和提高學生的創新思維、創新能力、團隊合作精神、解決實際問題和實踐動手能力具有極為重要的作用。學科競賽現在越來越受到各高校的重視及社會的認可,特別是國際以及國家級和省級的競賽,例如大學生“挑戰杯”、ACM國際大學生程序設計競賽、電子競賽、機器人大賽、網頁設計競賽、電子商務競賽等。一般可以從大學三年級做起,鼓勵學生跨專業、跨系、跨學院多學科綜合組建團隊,通過賽前的積極備戰,可以極大地提高學生的創新思維,鍛煉學生刻苦鉆研的品質,培育團隊協作的精神,積極向上、頑強拚搏、不屈不撓的毅力。有一部分學生可結合已參與的電子競賽、機器人大賽等方面的題目,不斷延展科技競賽平臺的寬度和深度,作為學生畢業設計的選題,繼續發揮創造性,提出新觀點,創新內容,把課題做大、做活。學生在畢業設計過程中,既有團結協作的精神,又有相對的獨立性,這種團隊合作意識和創新能力的培養,對他們今后走向工作崗位至關重要。通過學科競賽與畢業設計的有機結合,增強了學生的動手能力和工程訓練,提高了學生的創新能力和分析問題解決問題的能力,是培養創新型人才的有效途徑。
我院每年都從計算機科學與技術、自動化、電子商務、通信工程等專業選取80名左右的學生,還有個別來自于機械學院等其他學院的學生,每組3~5人,組成20余個創新團隊,積極開展科技創新活動,并以參加各種競賽為載體,與畢業設計有機結合,展示其取得的成果。這些學生都能非常投入,連“五一”、“十一”等長假也不休息,而平常工作到后半夜凌晨1、2點鐘則更是常事,從中鍛煉了自己,學生的能力、創造性都得到了極大的發揮,也成為這些學生畢業就業的一個很重要資本,用他們的話講,這是他們大學四年來所做的最有意義也最有成就感的事情。2005屆自動化專業學生王剛、馮琦和計算機科學與技術專業學生李金峰、張義鑫組成的一個創新團隊,通過學科競賽和畢業設計的有機結合,取得了突出成績:設計完成的“計算機控制系統”在學校舉辦的CAI課件大賽上獲一等獎;研制完成的“音控智能機器人小車”獲第三屆遼寧省普通高校大學生機械設計競賽二等獎以及全國大學生機械創新設計大賽三等獎;對競賽內容進行拓展與延伸作為畢業設計核心研究課題,并基于此研究撰寫的2篇論文“基于Visual C++的廣義形態圖像邊緣檢測算法實現”、“基于SPCE061單片機的音控智能機器人小車設計”分別發表在核心期刊《計算機應用與軟件》和《儀器儀表用戶》雜志上;其中2人的畢業設計(論文)分別獲校優秀畢業設計(論文)一等獎和三等獎,畢業后分別就職于東軟集團、中國移動沈陽公司等,并很快成為業務骨干和項目負責人。
2.3校企合作聯合指導
我院的每個專業已經建立起2~3個穩定的校外實習基地,每年接收部分學生進行實習和畢業設計。實行校企聯合指導方式,一方面,可培養學生工程設計和實踐能力,使學生了解和掌握實際工程設計的全過程;另一方面,工作單位的實際課題,任務明確,要求具體,時間性強,能激發學生的工作熱情和主動性,增強學生的事業心和責任感。校企合作開展畢業設計,是學生走上工作崗位前的一次極有意義的實戰演練,這既為學生今后從事技術應用性工作奠定了良好的基礎,更提高了學生在人才市場的競爭力。
由于前幾年一些高校連年不斷“擴招”,本科生和碩士畢業生的數量迅猛增加,就業形式愈顯嚴峻,就業門檻也在不斷提高。人才招聘的時間隨之前移,有些學生在畢業設計之前就與用人單位簽訂了就業協議,前提是用人單位往往要求學生在畢業設計期間到單位實習進行試工以便考察他們的能力。這部分學生為了以后的就業考慮,也往往希望在校外單位做畢業設計。如何適應這種形勢的變化,一個對學校、對用人單位、對學生都有利的做法就是允許學生到用人單位做畢業設計,這也是解決這一矛盾的有效途徑。便于用人單位和學生較早互相了解,有利于學生就業后盡早地進入工作角色。當然,這是有先決條件的,一是學生在企業所做的內容必須與本專業有關,二是企業也要指派專人進行指導,并與學校的指導教師進行有效的溝通,三是學校能對學生進行有效的監管,使其達到畢業設計的要求,保證畢業設計的質量。在進行畢業設計評定時,應對學生設計的創新之處或與生產實際關聯緊密的研究課題進行鼓勵并在成績評定時給予體現。這樣也可較好地引導學生在進行畢業設計時力求創新。這樣不僅做到了真題真做,有效地提高了學生的綜合素質和就業率,同時也滿足了企業對人才的要求,達到了校企“雙贏”的目的。
例如,2007屆信息安全專業王歡同學,在畢業設計期間一直在福建富士通信息軟件有限公司進行實際課題“基于XML企業網絡信息交互系統實現”的研發工作,設計出一個適合企業Web應用的Java通用架構,通過XML自身的安全性詮釋XML在Web應用服務中的運用,開發結果表明,整個系統具有平臺無關性,并提高了應用系統的可維護性,可擴展性,可移植性和組件的可復用性。其設計成果得到了實際應用,該畢業設計(論文)也獲得了學校優秀畢業設計(論文)。由于設計期間的突出表現,福建、上海、沈陽的多家公司希望聘用他,最終該生選擇了福建富士通信息軟件有限公司,在網絡安全事業部工作。近幾年來,我院每年在企業和用人單位進行畢業設計的學生比例已經占到畢業生的15%左右,并有逐年增加的趨勢。
隨著科技的進步,社會分工的細化以及市場的變化,以校企合作方式開展畢業設計的教學模式以及具體實踐過程、步驟,還需不斷加以改進和調整。
2.4充分利用網絡優勢
一方面,學生在畢業設計過程中通過充分利用豐富的網絡資源,加強網上檢索能力,了解本課題國內外最新的研究進展情況,增強消化、吸收和開發利用知識的能力,在自己的畢業設計中有針對性地去發現并解決存在的問題,從而不斷提高知識創新和技術創新能力,做出高質量的、有創見的畢業設計(論文)。在條件允許的情況下,以校園網為依托開通的萬方數據庫資源系統、中國知識基礎設施工程(CNJI)光盤鏡像站點上進行中文期刊檢索,利用篇名、作者、刊名、關鍵詞、中文摘要等途徑,輸入檢索詞、檢索范圍、檢索時間段,得到所需課題的檢索結果;通過因特網在中國專利數據庫、美國專利文獻數據庫、歐洲專利數據庫上進行檢索;通過“世界科技期刊網”(WorldSciNet)、EBSCO外文期刊數據庫等進行外文期刊檢索。
另一方面,在畢業設計期間,學生與學校甚至指導教師之間往往保持一個相對松散的聯系。我們通過學院網站的建設,專門開辟畢業設計專欄,將學校、學院有關畢業設計的規定、要求、通知、選題情況、結題評分細則、畢業設計論文寫作模板、答辯要求、答辯安排、公開評優原則等公布在網上,搭建學生與指導教師、學院、學校之間聯系的平臺,及時溝通有關信息,進行在線交流與研討,反饋畢業設計中的問題并予以解決。這樣,不受時間和地域的約束,即可以有效克服學校要求的每周與學生見面次數的限制,又可以克服有些學生在外地企業進行畢業設計而不能及時與校方指導教師溝通的弊端,使畢業設計工作規范化、科學化、現代化,提高了畢業設計工作的實際效果。
2.5畢業設計實行結題驗收
為了突出學生能力培養,同時使學生切實重視畢業設計,將畢業設計按課題對待與管理。一般來講,在畢業答辯前2周內,學生已把主要精力放在畢業設計論文寫作與修改工作,以及答辯的準備工作,涉及畢業設計研究與開發的主要內容已基本結束。因此,可以答辯小組組成驗收小組,在畢業答辯前2周對每名學生的畢業設計進行結題驗收,驗收在實驗室或設計現場進行,學生對自己的畢業設計成果進行實際演示與操作,成果根據專業與課題的性質,可以是設計出來的實物,也可以是開發的軟件等。對于結題驗收效果突出者,在評定院、校優秀畢業設計(論文)時給予優先考慮;對于結題驗收不合格者,責令限期整改,仍達不到要求的,取消答辯資格,畢業設計(論文)成績按不及格論處,需跟隨下一屆學生重做畢業設計。這一做法,一方面對設計突出、創新能力突出的學生,特別是提前介入教師科研項目研究、參加過學科競賽,以及在企業完成實際項目的學生充分展示了他們的風采;另一方面,可有效杜絕有些未認真進行畢業設計的學生答辯時隨意夸大自己的畢業設計以及虛構結果等現象。我院2006屆和2007屆由于結題驗收不合格的學生分別有16人和11人,經過整改仍未通過的有7人和4人。結題驗收的實施,對端正學生的畢業設計態度,提高學生的創新能力和實踐能力,提供了強有力的保障。
3結束語
上述思路與措施的綜合應用,在我院近幾年的教學實踐中已經取得了成效,學生的創新能力和實踐能力有了明顯的提高,使得畢業設計的整體水平和質量也有很大提高。我院2006屆和2007屆學生獲校級優秀畢業設計(論文)一、二、三等獎和優秀獎分別為6項和7項,位列各學院之首。計算機科學與技術專業在遼寧省教育廳組織的全省畢業設計(論文)隨機抽查中,獲遼寧省同類專業評比第1名。自2005年以來,我院學生參加各種大學生學科競賽獲獎32項,獲實用新型專利3項,學院學生在學術刊物上公開30篇以上;畢業生的就業率每年都達到90%以上,學生的社會競爭力穩步提高。
本科畢業設計作為一個系統工程,還有許多其他環節,如選題、開題報告、答辯、評優、過程監控等方面,只要我們把這些方面的工作做好,建立起有效的激勵機制和評價體系,保證必要的經費,同時積極探索拓寬畢業設計途徑的新思路,提高學生的創新能力和實踐能力,就會使畢業設計上一個新臺階,實現人才培養目標,增強人才在社會上的競爭力。
參考文獻
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黨的十報告中指出:“全面實施素質教育,深化教育領域綜合改革,著力提高教育質量,培養學生社會責任感、創新精神和實踐能力”。同志提出的“中國特色、世界水平的現代教育”是“兩個一百年”奮斗目標和中華民族偉大復興夢的重要組成部分。劉延東同志在2014年高校咨詢會上也提出:“要把立德樹人、提高質量貫穿綜合改革全過程,創新人才培養機制,切實落實人才培養中心地位”。當前,高校在人才培養模式、課程教學內容和方法、實踐教學環節等方面還存在著一些不足,如何培養創新人才是高校教育工作者需要著重關注和實踐的課題。我校電氣信息類專業結合2014版培養計劃修訂,做了部分課程的教學改革與實踐嘗試,現與大家交流學習。
一、主要改革內容及實施情況
(一)充分發揮培養計劃在引領學生創新能力
在2014級電類學生培養計劃修訂中,對電類三個專業的學科基礎課、專業核心課、專業方向課、專業選修課、集中實踐教學環節進行課程調整、學時調整。充分發揮培養計劃在引領學生創新能力培養中的核心作用。
(1)2014級船舶電子電氣工程專業教學計劃修訂情況
在學科基礎課中:一是新增加了“電路原理圖與PCB設計”課程(32學時實驗);二是將“單片機原理及應用”課程(36+20)改為“單片機原理及應用”課程(32學時理論)及“單片機原理及應用實驗”課程(32學時實驗)兩門課程;三是將“電路分析”課程(52+16)改為理論與實驗分別獨立的兩門課程。
在專業核心課中:取消了“船舶通信與導航”課,改列為專業選修課。
在專業選修課中:取消了電子綜合設計輔導(2學分、24+8學時、第5學期)課,新增加了“電子技術創新實驗輔導”實驗課程(1學分、32學時實驗、第5學期)。
在集中實踐教學環節中:一是取消了“電子技術課程設計”(2學分、2周、第3學期)新增了針對性更強的兩門“模擬電子技術課程設計”(1.5學分、1.5周、第4學期)及“數字電子技術課程設計”(1學分、1周、第4學期)課;二是將“單片機課程設計”(1學分、1周、第5學期)改成(1.5學分、1.5周、第4學期);三是取消了“船舶電氣設計與檢驗課程設計”(1學分、1周、第6學期),新增了“船舶機艙測控系統課程設計”(1.5學分、1.5周、第6學期)。
(2)2014級電氣工程及其自動化專業教學計劃修訂情況
在學科基礎課中:一是取消了“電氣工程導論”課程;二是取消了“計算機輔助設計”,新增加了“電路原理圖與PCB設計”課程(32學時實驗);三是將“單片機原理及應用”課程(42+16)改為“單片機原理及應用”課程(32學時理論)及“單片機原理及應用實驗”課程(32學時實驗)兩門課程;四是將“電路分析”課程(52+16)改為理論與實驗獨立的兩門課程。
在專業核心課中:一是將“單片機原理及應用”調整到學科基礎課;二是取消了“供配電系統”課程(2.5學分、36+4學時、第7學期),改增為“工廠供電”課程(3學分、40+8、第7學期);三是將“檢測與轉換技術”(2學分、26+6學時、第4學期)學分調整為(2.5學分、28+12學時、第4學期);四是將“自動控制原理”課程(3.5學分、48+8學時、第5學期)學分調整為(4學分、52+12學時、第5學期)。
在專業方向課中:一是取消了“變壓器應用技術”課程(2學分、28+4學時、第7學期);二是取消了“船舶動力裝置與輔助機械”(2學分、28+4學時、第6學期)課;
在專業選修課中:一是取消了6門課程,分別是:信號與系統、文獻檢索、企業管理、電氣工程專題講座、集散控制系統、電子綜合設計輔導;二是新增“電子技術創新實驗輔導”(1學分、32學時實驗、第5學期)、“新能源技術”(1學分、16學時、第5學期)兩門課程;三是將“AUTOCAD”課程(2學分、16+16上機、第5學期)改為實驗課程(1學分、32學上機、第5學期)。
在集中實踐教學環節中:一是取消了“專業綜合課程設計”(2學分、2周、第7學期);二是新增了“測控技術課程設計”(1學分、1周、第5學期)及“電氣控制技術課程設計” (1學分、1周、第6學期)兩門課程。
(3)2014級電子信息工程專業教學計劃修訂情況
在學科基礎課中:一是取消“計算機輔助設計”(16+16)課,改成了“電路原理圖與PCB設計”課程(32學時實驗);二是增加了由專業核心課調整來“單片機原理及應用”課程(32學時理論)及“單片機原理及應用實驗”課程(32學時實驗);三是將“電路分析”課程(52+16)改為理論(56)與實驗(16) 兩門獨立的課程。
在專業核心課中:取消了“信息論與編碼”(24+8)課程并調整“單片機原理及應用”課程(40+16)到學科基礎課。
在專業方向課中:一是在通信系統方向:將“程控交換”(32)課程換成為“移動通信”(22+10)課程;二是在嵌入系統方向:將“ARM處理器原理及應用”改為“嵌入式系統”(22+10),新增“ 計算機操作系統”(16+16(上機))及調整來“ 電子綜合設計輔導”(16+16);而“DSP原理及應用”、 “多媒體技術”、“ 電子設計自動化”調整到專業選修課中;三是取消了電子系統設計方向。
在專業選修課中:一是取消了“復變函數與積分變換”、“JaVa語言程序設計”、“數據結構”、“數據庫技術及應用”、“Linux軟件設計”、“計算機接口與通信”、“自動控制原理”、“電視原理”8門課程;二是由專業方向課調整來“DSP原理及應用”、“多媒體技術”、“電子設計自動化”3門選修課;三是新增“專業導論”、“學科前沿信息”、“新能源技術”、“現代控制理論[雙語] ”、“信息論與編碼”、“集成電路設計”、“計算機網絡安全”7門課程。
在集中實踐教學環節中:一是取消了“電子設計方向專業課程設計”(2學分、2周、第7學期);二是新增了“工程訓練C”(1周,1學分),調整了“模擬電子技術課程設計”(2周,2學分)、“數字電子技術課程設計”(2周,2學分)、“單片機原理及應用課程設計”(4周,2學分)。
(二)加強幾門關鍵課程的課改示范工作,提升課程在電子能力培養中的關鍵作用
(1)電子綜合設計輔導課程的教改實施情況
電子綜合設計輔導課程是訓練學生綜合設計能力的課程。學院2009年起將原來的“電裝實習”改成(電子裝配)“工程訓練”和“電子綜合設計輔導”(2學分、24+8學時、第5學期)兩門課程,并結合課余電子制作訓練作為補充。電子綜合設計輔導課程每一年的設計制作內容在原有的基礎上都有新增,加強設計內容的新型性和實用性,至今實驗室已有50多個設計實訓模數電路板。2014版培養計劃中“電子綜合設計輔導”課程調整為實驗課程“電子技術創新實驗輔導”(實驗30學時)。
電子裝配工藝訓練對學生的知識基礎要求較低,在原2010版教學計劃中安排在大一第二學期進行,重點是訓練學生的電子電路焊接技術,為以后的電子裝配打下基礎。教學時數為一周,時間上分散進行,歷時半個學期。電子綜合設計輔導課程是學生進行電子設計的入門課,除公選課、選修課形式外,興趣小組形式的學習培養也是一個最有成效的環節,使得對電子設計有基礎、有興趣的同學得到充分發揮與提升能力。對電子制作訓練做到有計劃性,一般分為四個階段:
第一階段:為電子制作基本能力訓練。安排在入學后的第二學期,以興趣小組形式進行。內容主要為:焊接技術訓練、認識基本元器件(學會萬用表的使用)、識圖、音頻放大電路制作。
第二階段:電子制作入門訓練。安排在入學后的第三學期,以公選課的形式進行。主要學習繪圖、制作與測量(學習Protel(Altium Designer)軟件的使用,學會常用電子儀器的使用,利用波形圖分析電路的工作狀態,分析能力訓練),內容有:簡單電源電路、電動機驅動電路、光控燈開關電路、溫控加熱器電路等。
第三階段:電子設計基礎訓練。主要是結合理論知識設計電路,安排在入學后的第四學期,以選修課的形式進行。內容有:音響電路(含音調電路、功率放大器電路)、隔離放大器電路、充電器電路等。
第四階段:電子設計綜合能力提高訓練。主要為綜合設計中、大規模電路,安排在入學后的第五學期,以選修課的形式進行。內容有:搶答器電路、開關電源電路、數控電源電路、無線通信電路、鎖相環振蕩電路、轉速檢測電路、充電器電路。
(2)單片機原理及應用課程的教改情況
單片機作為電子自動化控制的主要手段,其作用越來越重要。我院該課程為省級精品課程,課程組老師進行了一系列的教學實踐,編寫了新的教學文件,每年修改電子教案、課件,出版新的教材與實驗指導書,不斷完善學習資源,實施電子考試等等,為學生的自動化電子設計起到了重要的支撐作用。在2014版教學計劃中理論學時改為32,實驗改為獨立設課,學時為32,課程設計為1.5周。單片機實驗電路板全部為校內老師設計制作,實驗室至今有單片機綜合應用設計電路板30多件。
(3)新增電子技術實踐公選課
針對大學生電子設計競賽中發現的理論教學與學生實踐應用能力脫離現象比較嚴重的問題,從2014年下半年開始學院在二年級學生中設立“電子技術實踐”公選課程,從學生學習電子技術知識的初始階段就引導學生向技術應用方向發展,培養學生理論聯系實際、實際凝練為理論知識的能力,拓展學生的創新思維能力。電子技術實踐課程在一定程度上打破課程的專業界限、學科界限,使得知識、技術、信息等多方面融會貫通,在還不能完全打破現有教學模式的情況下,以教學實驗班的形式增加一個補充教學環節,以音頻功率放大器的設計制作為立足點,從應用目標出發搜索知識點,解決技術問題,培養思維方式。電子技術實踐公選課作為教學模式創新探索,在教學過程中最大程度地改變學生被教師控制之下被動地學習的局面,改變單純死記硬背完成學業的局面,轉而讓學生養成從解決問題的角度去思考、查找知識,提高學生的主觀能動性、創新意識。在教學環節上將實驗教學、理論教學、課程設計三點連成一線。在教學效果上力求學以致用,學有所用,以適應大學生電子設計競賽的要求,適應技能考證的要求,適應用人單位對應用型人才的需求。
(三)編寫、修訂教材、教案,建立完善教師與學生教學學習資源
編寫出版《電子綜合設計常用模塊與實例指導》、《單片機設計實例集》等實踐指導教材;為學生開展考證培訓修訂《電子工程師考證培訓講義》等;編寫新的教學文件及電子教案、課件等,建立完善教師與學生教學學習資源。
一是修訂出版了《單片機實驗與課程設計指導(Proteus仿真版)》、《電子設計常用模塊與實例》、《單片機設計實例選集(一)》、《51系列單片機原理及應用》等實踐指導性強的教材;二是在原網絡課程的基礎上進行了單片機慕課網站的建設,新編了150題左右的作業練習題庫;三是修改2014級教學大綱、電子教案及課件;四是設計開發2014級用的新實驗電路板并用于每年的學生電子設計競賽訓練。
(四)加強實踐能力培訓,提高學生的綜合能力
加強實踐能力培訓,提高學科競賽的獲獎數量、提高學生、專利證書數量、提高學生電子工程師/板級工程師/電工等從職證書數量。
(1)加強了學科競賽的輔導力度。一是組織學生電子協會,每周至少開展一次活動,以加強低年級同學的基礎技能訓練;二是與飛思卡爾智能汽車競賽相結合,利用各種提高學生能力的資源,充實學生的實踐活動;三是培養充實指導教師力量,2014年學院的指導教師隊伍擴大至9人,落實了組隊學生與指導教師的互選環節,密切指導教師與參賽學生的聯系,特別是在暑期中通過明確訓練計劃、訓練內容增加指導教師的投入精力;四是針對大學生電子設計競賽中發現的理論教學與學生實踐應用能力脫離現象比較嚴重的問題,從2014年下半年開始在二年級學生中設立電子技術實踐公選課程,在教學效果上力求學以致用,學有所用,以適應大學生電子設計競賽的要求。
(2)重視指導學生、申報專利工作,培養科學研究能力 。通過學生課程設計、畢業設計、電子競賽、省創新研究項目等實踐,指導學生以論文或專利的形式固化研究成果,近年來學生發表的電子設計類論文、實用專利、省大學生科技創新(電子電氣類)項目、國家級大學生創新創業訓練項目增加明顯。
(3)加強校內電子工程師等考證培訓工作。學院培訓中心通過了市職業技能鑒定條件驗收,成立了市“職業技能鑒定所”和電工方面考證員,可進行中、高級電工,中、高級維修電工,初級電子設計工程師、板級設計工程師、單片機C語言程序設計師7種電子電氣類證書的證書認定,為學生培訓考評提供了極大的便利。
(4)加強了畢業設計真題實做的要求。學院將畢業設計任務早計劃、早布置,以提高畢業設計論文的真題實做時間,現一般是在第7學期初就布置任務,畢業論文答辯分二次進行,在較長的時間內可給學生留出較多時間完成高質量的畢業設計論文,學生畢業設計真題實做的比例在90%以上。
(五)落實考證考級替代學分考試的制度
落實考證考級替代學分考試的制度,將提高從職能力的技能考證、考級、競賽獎等納入到教學學分中。
學院出臺了關于《本科生畢業設計(論文)替代管理辦法》(試行)的文件,規定了5類學生學業成果(考證、考級、論文、專利、競賽獎)或經學院本科畢業設計(論文)工作小組認定可以代替畢業設計(論文)的其他成果可替代畢業設計(論文)學分。
二、實踐成果
兩年間,學生在電子工程師、電工考證、學科競賽獲獎方面成績提高明顯,取得電子工程師證書30 人;電工證書192人;在大學生電子設計競賽中,獲省一等獎學生為9人,二等獎學生為18人,三等獎學生為21人;在全國(省)飛思卡爾智能汽車競賽及智能機器人大賽中獲一等獎6人,特等獎2人,二等獎9人,三等獎24人。兩年間,學生發表電子設計類論文10篇,取得電子設計類實用專利35項。
三、不足分析
一是教學計劃改革后課時量壓縮造成教師“搶課”現象,并由課程門數增多及投入精力不足造成教學改革的實踐效果下降;二是團隊精神在學院教改項目中體現不夠,大多數教師還是安于老的教學方式,教改積極性不高,大范圍的教改項目推進困難。
提高教學質量不僅需要領導重視,更需要教師的人人參與。教學改革不能停留在口號上,更應建立在教師行動上。高校要把提高教師的影響力與學生的競爭力作為學校發展的基本目標,以社會需求為導向,進一步改革人才培養模式,為社會輸送合格的創新創業型應用人才。
參考文獻:
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中圖分類號:G710 文獻標志碼:A 文章編號:1006-8228(2014)07-52-04
Abstract: Aiming at some problems in constructing .NET web site development courses based on working process, construction of .NET web site development courses based on innovation ability is introduced. The cognitive rules of higher vocational students are pointed out. The proportion of basic courses is increased. Occupation technology course structure is optimized. The cultivation of innovation ability is emphasized. The current popular technique is integrated instead of being copied into teaching process. The relationship between textual criticism and teaching is correctly handled. The teaching content is reasonably arranged. The practice shows that the curriculum group construction is effective.
Key words: .NET web site development; innovation ability; construction of courses; cognitive rules
0 引言
隨著以云計算為代表的新一代信息技術的廣泛應用,網站開發人才的需求量逐年增加。網站開發是一種應用型技術,適合于高職院校學生學習,.NET是網站后臺開發中使用的主流技術之一。廣東松山職業技術學院(以下簡稱我院)2008年確定開設.NET網站開發課程方向,開設課程之前我們到相關企業進行了深入的調研,將當時企業流行的一些技術和主流開發方法引入到整個課程體系中,采用以構件為主線的基于工作過程[1]的方式進行訓練。經過幾年的摸索,我們發現采用這種模式進行課程群的開發,并依此展開教學,培養出來的學生在能力上并不能達到企業的要求,整個專業.NET方向的就業率不高。
1 基于工作過程訓練方式效果不佳原因分析
1.1 采用一種開發模式培養出來的學生無法滿足企業的要求
經過對多家不同的企業進行調研發現,不同.NET方向開發企業采用的開發模式并不相同,即使同一個企業也會根據不同的需求采用不同的模式進行開發。同時,近年來Visual Studio版本更新很快,雖然一種新技術不會在一兩年內就能應用到實際的開發中,但一旦時機成熟,很快就能成為新的主流開發技術。.NET開發企業招聘新員工更為注重的是創新能力,其中尤其看重的是學習能力、分析能力、想象能力、創造能力和動手操作能力。而采用以構件為主線的基于工作過程的方式進行訓練,忽略了創新能力的培養,這種訓練方式實際上是將某個企業的某種工作模式照搬到實際的教學過程當中,學生在訓練過程中所學到的僅僅是某種工作模式下應掌握的知識,而創新能力并沒有得到相應的提高。
1.2 將工作過程照搬到教學過程中教學效果不佳
有效的教學必須遵循一定的認知規律,不考慮學生的基礎和接受能力,將企業流行的開發技術和方法不加修改地引入到教學過程中,培養出來的學生可能就不能適應市場需求。例如企業為了提高開發效率,往往使用軟件構件快速搭建客戶需求的網站,而在一些課程(如)中,學生根本就沒有能力完成一個完整構件的設計,往往由教師提供一些較為成熟的構件,然后學生完成界面層的設計和一些簡單調用代碼的編寫,結果學生雖然也能開發出一些功能較全的網站,但綜合開發能力并沒有得到相應的提高,學生的創新能力也沒有因此得到鍛煉。采用構件為主線進行教學,實際上是一種搭積木的教學方式,強調的是“搭”這一過程的實施,而對于更為重要的“造”積木這一過程,由于學生接受能力有限,采取的教學方式通常是教師提供一種模板,然后學生套用模板形成一個沒有多少創造性的構件,使用這種模式進行教學,很難對學生的創新能力進行培養,最終導致學生很難找到合適的工作。
2 基于創新能力的.NET開發的課程群設置
2.1 基于工作過程的.NET網站開發課程群弊端
基于工作過程的.NET網站開發課程群,容易將企業正在使用的一些技術都引入整個課程體系中,結果是職業技術類課程比例偏大,而基礎技術類課程比例偏小,并且基礎技術類課程的結構也不太合理。基礎技術能力的薄弱直接影響到了職業技術類課程的學習效果,同時,職業技術類課程門類過多過雜,不同職業技術類課程之間關聯度不夠,學生無法集中精力學技術課程,直接影響到了人才培養的效果。
如表1所示,我院2009級.NET網站開發方向核心課程(不含網站美工系列課程,括號內的數字為課時量),職業技術類課程總課時是570,而基礎技術類課程總課時是372。由于基礎技術課程課時數較少,直接導致大部分學生學不好職業技術類課程。如要學好,必須要有良好的C#語言基礎、網站前臺語言基礎和數據庫基礎,對應的基礎類課程為C#程序設計、網頁設計、數據庫原理及SQL Server,但由于各自的課時有限,許多應該掌握的基礎技能根本就沒有時間學習或者學的不好,最終導致大部分學生學不好。此外,職業技術類課程中有不少課程與核心技術課程關聯度不大,如Crystal Report制作等,這些都是需要調整的。
2.2 基于創新能力的.NET網站開發課程群設置
從事IT行業的創新性人才[2]應具有扎實的專業基礎知識和較強的實踐技能,同時還要求具有較強的學習能力、分析能力、想象能力和創造能力。
培養創新型人才需要打造良好的專業技術基礎,就課程群而言,應加大與職業技術類課程關系密切的基礎技術類課程的比例,完善基礎技術類課程結構,而在職業技術類課程方面,可以適當削減課程數,優化課程結構,開展分層次教學,教學內容應具有一定前瞻性,注重創新能力的培養,并將與.NET開發相關度不高的課程調整為擴展性課程。
2.2.1 基礎技術類課程設置
.NET基礎技術類課程可分為程序設計基礎、網站前臺基礎和數據庫基礎。
程序設計基礎可細分為程序思維基礎和程序語言基礎。在程序思維基礎方面,我院2009級開設了兩門課程:計算機軟件基礎(主要介紹程序設計方法、軟件工程)和數據結構。這兩門課程對鍛煉學生程序思維能力有一定的作用,然而對于.NET方向學生而言,傳統的軟件工程和數據結構只需要簡單了解即可,在.NET后臺開發中并沒有多少直接的應用,同時在實際的教學過程中我們發現,雖然學生學習了面向對象程序課程,但對相關概念的理解模糊不清,影響了后續課程的學習。基于以上考慮,我們刪除了數據結構課程,將數據結構知識融入到計算機軟件基礎課程中,該課程總課時量仍為26,同時增設UML建模課程,總課時量為36,該課程主要介紹最常用的六種UML圖設計,包括活動圖、用例圖、類圖、包圖、時序圖和組件圖等。通過該課程的學習,學生不僅可以掌握網站開發中需要用到的常用UML圖設計方法,同時還可以加深面向對象相關概念的理解。在程序語言基礎方面,我院2009級開設了兩門課程:C++程序設計和C#程序設計,雖然有了C++基礎,對學生進一步學習C#有幫助,但.NET后臺開發對C#基礎的要求較高,如果只開設一門C#基礎課程,學生學完之后C#編程能力仍然偏弱,進而影響后續課程的學習,而將程序語言基礎課程增加到三門課程,則學習周期過長,會對整個課程體系的合理性造成影響。基于以上考慮,我們刪除了C++程序設計課程,將C#程序設計分為兩門課程:C#語言基礎(64課時)和C#桌面開發技術(72課時)。其中C#語言基礎為入門語言課程,以控制臺程序為主,學習內容包括基礎語法、面向對象、集合、泛型等;C#桌面開發技術為進階課程,考慮到使用WPF的企業越來越多,而且WPF開發模式與后續課程的開發模式極為相似,學習WPF可以為后續課程打下更好的基礎,因此C#桌面開發技術課程重點介紹WPF技術。
在網站前臺基礎方面,我院2009級只開設了一門課程:網頁設計。通過該課程學生只能學會前臺工具(如Dreamweaver、Flash等)的使用及部分Html、CSS知識,由于前臺基礎薄弱,直接影響到后臺課程的學習,另一方面,學好前臺課程不僅可以為后臺課程打下良好基礎,而且從市場需求來看,網站前臺的需求量也很大。基于以上考慮,我們將網站前臺基礎課程增加到三門,包括:網頁設計(64課時)、網站前臺語言(72課時)、網頁布局(44課時),網站前臺語言重點介紹JavaScript,而網頁布局重點介紹DIV/CSS在網頁布局中的應用。過去我們在講授課程時,不得不將大量的時間用于補充學生前臺知識的不足,教學效果不佳,而擴展了前臺基礎課程之后,教師可以專注后臺知識的教學,整體教學效果明顯提高。
在數據庫基礎方面,我院2009級只開設了一門課程:數據庫原理及SQL Server。由于該課程在介紹SQL Server的同時還介紹數據庫原理基礎知識,和基本SQL語句的使用。但作為一個網站后臺開發人員,只有這一點數據庫基礎是不夠的,因此我們增設了一門課程SQL Server管理與性能優化(60課時),其內容包括數據庫的管理與配置、性能監控、分析和優化等,通過該課程的學習,學生應用數據庫的能力得到了明顯提高,在開發網站后臺程序時,能夠理解不同SQL語句的執行效率,進而編寫出性能較好的SQL語句,使網站的整體性能有了較大幅度的提高。
2.2.2 職業技術類課程設置
在職業技術類課程方面,我院2009級大部分課程為服務器端編程技術課程,但在網站后臺開發中,客戶端技術也非常重要。因此我們將職業技術類課程分為服務器端編程技術課程、客戶端技術課程、項目開發課程和擴展課程。
服務器端編程技術課程方面只保留了兩門課,C#網站開發技術(72課時)和C#數據訪問技術(72課時)。其中C#網站開發技術主要學習服務器端編程技術、橫跨服務器端與客戶端的瀏覽器應用技術,該課程主要內容為傳統的+AJAX技術,如果將來市場發生變化,不排除以其他技術為主;C#數據訪問技術主要學習服務器端的數據訪問技術及數據服務,包括、Entity Framework、WCF、數據服務、基于WEB API的服務等。在課程順序方面,C#網站開發技術是C#數據訪問技術的先修課。
客戶端技術課程方面,增設兩門課程:HTML5+CSS3(64課時)、jQuery(64課時)。近幾年網站開發不僅要考慮臺式機、筆記本電腦,還要考慮移動手機、平板電腦等設備,更要考慮良好的交互性和快的響應速度,因此使用HTML5+CSS3的企業越來越多;再有,微軟基于HTML5+CSS3的新技術也越來越多,開設HTML5+CSS3課程是非常有必要的。jQuery目前已經成為Web開發的重要部分,C#網站開發技術、數據訪問技術都用到了不少jQuery方面的知識,學習jQuery對于學習相關課程及進一步學習微軟新技術會有不少幫助。
項目開發開設兩門課程:網站前端項目開發(18課時)和C#網站項目開發(18課時),這兩門課程合成一門課程組織教學,要求學生綜合利用運用所學知識自主開發一個功能較完善的網站,教師根據網站前端功能和后端功能分別評定2門課程的成績,即將1個設計分為2門課程進行考核,學生可根據2個不同的成績了解自己的優勢和劣勢,以確定自己就業努力的方向。
擴展課程方面開設兩門課程:PHP+MYSQL編程(72課時)、Oracle(60課時)。其中PHP簡單易學,相比.NET后臺開發,更容易為學生所接受,再加上PHP人才需求量持續上升,開設該課程很有必要。目前,有不少.NET開發企業用Oracle作為后臺數據庫,因此了解一些Oracle知識也是有必要的。
2.2.3 基于創新能力課程群結構
經過以上調整,基于創新能力課程群結構如表2所示。和2009級相比較,總課時數仍為942,但基礎技術類總課時數達到了502,職業技術類分為擴展課程和核心課程,有利于學生集中精力學好核心課程。擴展課程、項目開發課程、C#數據訪問技術在第5學期開設,其他核心課程和SQL Server管理與性能優化在第4學期開設,基礎技術類課程在第2、3學期開設。課程設置由單一到綜合,課程內容由基礎到復雜,循序漸進,再加上配套的其他專業課程,如計算機網絡與操作系統、網站美工等,形成完善的.NET網站開發課程群。除C#數據訪問技術和項目開發課程外,所有基礎技術類課程和核心課程都在第4學期之前完成,學生經過四個學期的學習,已經具備了基本分析問題和解決問題的能力,第5學期部分學生可以到專業對接的企業頂崗實習,掌握和加固所學知識,而在校生通過C#數據訪問技術的學習和項目開發實踐,進一步提高了分析解決問題的能力,同時協作能力、溝通能力、創新能力也有不同程度的提高。少部分對.NET開發缺乏興趣的學生,可以在學好網站前端課程和客戶端技術課程的基礎上進一步學習PHP或自學其他服務器端技術,或者結合開設的網站美工系列課程從事網站前臺開發工作,而僅對數據庫有興趣的學生通過擴展學習Oracle及自學相關課程同樣可以在IT業中立足。
3 基于創新能力的.NET網站開發教學模式研究
在計算機專業傳統的教學體系中,不同課程之間教學環節相互獨立,教學內容相關度不高,創新性教學內容不足,教學題型設計單一,前后設計缺乏連貫性,實驗環節多是模仿教師授課內容[3],不利于學生創新能力培養。為提高學生的創新能力,我們針對.NET網站開發課程群進行了有益的探索,并取得了一定的效果。
3.1 正確處理課程之間關系,合理安排課程教學內容
.NET網站開發人員需要掌握的技術歸納起來包括服務器端編程技術、客戶端編程技術、數據庫訪問技術,對應的課程可分為三大模塊:C#技術模塊、SQL Server技術模塊和網站標準語言模塊。C#技術模塊按開課順序依次為C#語言基礎、C#桌面開發技術、C#網站開發技術、C#數據訪問技術;SQL Server技術模塊按開課順序依次為數據庫原理及SQL Server、SQL Server管理與性能優化;網站標準語言模塊按開課順序依次為網頁設計、網站前臺語言、網頁布局、jQuery、HTML5和CSS3。由于本專業課程之間聯系非常緊密,甚至有部分內容交叉,因此如何規劃各門課程的教學內容,使整個課程群的教學更符合認知規律非常重要。例如在C#技術模塊中,多門課程不同程度地涉及數據訪問技術,如果沒有規劃好課程之間關系,則可能出現每門課程都重復學習傳統而沒能深入學習的情況,傳統涉及到的對象很多,盡管是重復學習,但讓學生理解還是不容易,這很容易打擊學生學習的信心,進而失去學習的興趣。近幾年來,出現了Entity Framework(簡稱EF)數據訪問技術,不少企業同時使用傳統和EF,比較而言EF更容易理解,因此,我們在C#桌面開發技術課程中學習EF基礎,在C#網站開發技術課程中學習EF的進階功能,最后在C#數據訪問技術中學習EF的高級功能,在此基礎上進一步學習傳統,經過這樣的順序調整,使整體學習效果有了比較大的提高。為了更好地規劃不同課程的教學內容,對于所有課程我們都制訂了課程標準,并且每年都對核心課程的課程標準進行討論修訂,保證課程標準符合最新市場需求同時符合學生認知規律,教師依照課程標準組織教學。
3.2 適度借鑒企業開發技術,但不盲目照搬
軟件行業采取的開發技術一般都是可重用性設計技術,適度借鑒企業流行的開發技術,將項目開發過程融入教學過程中,有助于學生熟悉軟件企業工作流程[4],然而如果不結合課程特點和認知規律,不加修改地照搬企業開發技術,結果可能就是教師提供一種模板,讓學生套用模板展開學習,這種模式很難培養學生的創造性。對于企業常用的開發技術,應該根據不同課程、不同教學階段的特點,進行差異化處理,對于靈活性要求不高的課程(如網頁布局),可以全程使用企業開發技術展開教學,而對于靈活性要求很高的課程(如C#網站開發技術)可以在總結階段(如課程設計階段)再適度結合企業開發技術展開教學。使用企業流行開發技術展開教學時,應側重培養自學能力和創造能力,例如構件化教學,不應過分強調“搭”積木這一過程,而更為重要的是“造”積木這一過程的教學。另外,不管是否使用企業開發技術開展教學,教學過程中都不僅要傳授知識,而且要培養學生學習的能力,例如在實驗教學過程中,可以有意識地加入教師沒有講過的內容,學生通過查閱幫助、調試程序,自主獲取實驗結果。
3.3 合理有效引導學生考證,促進專業能力培養
.NET網站開發企業在招聘新員工時,一般看重的是求職者的實際工作能力,對于證書沒有特別的要求,在IT行業中證書作為“敲門磚”其作用并不明顯。但從另一方面來講,引導學生通過與專業相關的技能考證,可以充分調動學生學習的積極性和主動性,從而提高學生的綜合職業能力[5]。當今國內流行IT考試認證,主要包括全國計算機等級考試、軟件水平考試、計算機高新技術考試和行業認證等,其中微軟MCSD:Web Applications認證內容與專業相符,是本專業認證的重點,學生在學完HTML5和CSS3課程之后,如果能夠通過微軟Programming in HTML5 with JavaScript and CSS3課程考試,可以獲取微軟專員證書,該認證的另外兩門對應的專業課程是C#網站開發技術和C#數據訪問技術,但這兩門課程在教學內容安排上并不以考證為目的,而考慮更多的是市場的需求。其中,C#網站開發技術,考證要求的技術是 MVC,但使用該技術的企業不多,因此在教學上以傳統的內容為主,MVC為輔;C#數據訪問技術,考證中傳統的考核點較少,但使用傳統的企業仍然不少,因此這部分內容仍然是主要內容之一,這兩門課程只引導部分有興趣的學生考證。除了MCSD:Web Applications認證之外,鼓勵有興趣的學生參加其他的微軟認證,另外由于微軟認證難度較大,我們建議學生先通過全國計算機等級考試二級Web程序設計考試,再參加微軟認證。從實際的效果來看,通過引導學生參加與專業方向相關的考證,能夠促進相關專業課程的學習,但專業課程的教學不應以考證為目的,而應注重提高學生的實際工作能力。
4 結束語
本文結合廣東松山職業技術學院.NET網站開發方向課程體系改革,提出基于創建能力的.NET網站開發課程群建設方案。指出培養創新性人才,需要打造扎實的專業基礎,注重以自學能力為主的創新能力培養,在課程群設置中加大基礎技術課程的比例,優化職業技術類課程結構,理順課程之間關系,在充分考慮高職學生的認知規律和企業實際需求的基礎上,合理安排課程教學內容,將企業開發技術適當地融入到教學體系中,結合專業方向引導學生考證,使學生有明確的學習方向。從改革的結果來看,效果明顯,學生學習的積極性明顯提高,職業能力和創新能力得到了較大的提高,整個專業.NET方向就業率大幅度提高。由于.NET技術日新月異,市場對.NET方向的人才需求也在不斷變化中,因此.NET方向課程群建設仍需進一步研究和完善。
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[中圖法分類號] G252
一、文獻檢索課程的重要性
統計結果表明,科研人員在開展一項科學研究時,用于文獻檢索上的時間所占比例很大,各個階段的時間分配比例如圖1所示[1]:
8% 38% 45% 9%
圖1 科學研究各階段時間分配比例
可見,科研人員花費在文獻檢索上的時間所占比例高達38%,僅次于研究及實驗工作時間。而由于信息不靈、忽視文獻檢索而不能及時獲取最新文獻資料,導致重復性科研,更會造成人力、財力和時間上的浪費。據報道,全球重復性科研造成的浪費占科研經費的10%左右。如果科技人員能及時了解國內外同行在做同類研究工作及其進展情況,就能揚長避短、開拓思路,避免重復性科研,在新起點上做出新的研究,取得更高的成果。
在校大學生作為未來科學研究的中堅力量,應通過《科技文獻檢索》的學習,夯實科技信息檢索能力,成為科技信息的駕馭者。目前各大高校均已認識到《科技文獻檢索》是學生素質教育的重要組成,普遍將其納入必修課程,或作為選修課開設,但長期以來受傳統教學思維模式的制約,文獻檢索課程偏重于檢索工具書方法的介紹,不能適應信息時代的要求,其教學質量參差不齊,未能盡如人意。
作為授課教師,我們應強化《科技文獻檢索》教學效果,教會學生“捕魚”本領,使學生能夠捕捉信息,立足社會。本文結合課題組老師多年來《科技文獻檢索》課授課經驗,提出建立《科技文獻檢索》課程體系,從而達到提升課程教學效果、培養學生科技信息檢索能力、避免重復性科研的目的。
二.《科技文獻檢索》課程體系的提出
《科技文獻檢索》課就其實質來說,是一門方法課,即講授檢索和利用科技文獻的方法,主要是培養學生的情報信息意識和檢索技能。主要內容包括:文獻、文獻檢索基本知識;文獻檢索語言;文獻檢索工具;文獻檢索方法、途徑;專題文獻檢索程序;計算機文獻檢索;網絡信息檢索。
傳統的《科技文獻檢索》課授課形式,以課堂教學為主,用計算機輔助授課,利用投影屏幕進行計算機檢索示范,學生停留在眼看、耳聽、手記的階段,課程教學偏重于科技文獻檢索基礎檢索知識
和基本檢索技能與方法的傳授,雖然比“一本教材一支筆,一塊黑板一張嘴”的授課形式有所改進[2],但仍難以激起學生學習熱情,在能力、素質培養方面不夠,達不到創新教育的目的。針對這一問題,我們在該課程的教學實踐中,不斷摸索教學方法,改進教學手段,完善教學內容,最終提出了建設《科技文獻檢索》課程體系。
經過實踐與總結,確立的《科技文獻檢索》課程體系由文獻檢索課、第一課堂實踐、第二課堂實踐三部分組成,具體構成結構如下圖2:
圖2 文獻檢索課程體系結構圖
在《科技文獻檢索》課程體系下,大學生文獻檢索能力的培養,即信息獲取利用能力的培養,是貫穿于大學教育全過程的。該模式摒棄了傳統《科技文獻檢索》課程只在開課學期內集中授課的開課方式,將《科技文獻檢索》課程教學融會貫通于整個大學教育過程中,建立以計算機檢索為主線,手檢為輔線的授課體系,把現代科技中最先進的網絡檢索引入教學中,從而適應信息時代的發展特點,真正使學生具備可以用于實踐中的信息檢索能力,可以準確獲取最新科研動態,為所要從事的科學研究提供方向性指導,從而有效避免重復性科學研究工作。
1、 文獻檢索課
在我們所建立的《科技文獻檢索》課程體系下,文獻檢索能力的培養不在是開課學期的任務,而是貫穿于整個大學學習生活始終的。課程教學由以下三部分組成:
(1)、在新生入學大一階段,進行入學文獻教育。該任務由圖書館配合,通過開展專題講座的形式,介紹文獻檢索的重要作用,向學生普及一般性檢索方法,讓學生在總體上對文獻檢索有個認識。該階段主要是依托圖書館館藏資源,向新生講授館藏圖書、雜志、工具書等紙質文獻的手工檢索和使用方法。幫助新生盡快熟悉相關資料檢索的途徑,為開展日常課程的學習提供幫助,使新生可以更好的利用圖書館資源完成本科教學任務。通過該階段的入學文獻教育,使學生掌握圖書類資料的檢索技能以輔助基礎課程的學習,不必浪費時間自己去摸索, 能更好為后序的相關課程學習服務。
(2)、在大二階段,學生已經基本掌握了基本計算機知識和技能,組織學生進行計算機文獻檢索基礎方法的教育。該階段的教育主要依托計算機基礎知識授課內容進行,普及基本的計算機檢索知識,重點介紹查詢工具的使用方法,如中國教育科研網上信息檢索, Yahoo、Excite、Infoseek等檢索工具的使用[3],介紹常用的學術論壇,使學生具備初步的網絡信息資源檢索和交流能力。
(3)、在大三階段,通過開設專門的《科技文獻檢索》課,該部分內容為課程教學階段的核心,為學生系統的講授文獻檢索的內容,包括檢索原理、檢索過程的6個步驟、檢索語言的語法結構、國內科技文獻檢索工具、美國《工程索引》EI檢索方法等。為適應現代信息存儲特點,教學中以機檢為主,手檢為輔,協調好二者的關系。因而將依托我校圖書館電子資源平臺,重點講授中國知網、萬方數據資源、維普科技期刊數據庫等中文文獻檢索平臺,講授EI、IEEE數據庫等外文文獻檢索平臺的操作方法,介紹電子圖書資源檢索方法,使學生全面掌握專業的文獻檢索方法。
教學過程中,摒棄傳統教學中把重點放在了“檢索”上,而忽略了“利用”的缺點,充分利用多媒體教學手段,除現場實習外,課堂教學一律進多媒體教室;教學過程中采用活潑的互動式教學形式,課程前期采用“老師講,學生聽”的方式[4],教師講授基本的檢索方法,待學生掌握基本檢索技巧后,轉變為“學生講,老師與學生共聽”的方式,將學生分成5―10一組,每個檢索方法講授結束后,提供相應的課后檢索習題,讓學生以小組形式的完成課后檢索,待下次上課時,以抽查的形式讓一組學生在教師多媒體平臺上講授并演示文獻檢索過程,即鞏固了文獻檢索能力,又提升了學生表現力。
2、 第一課堂實踐
第一課堂實踐中,以學生實際動手檢索應用為主。該階段由以下三部分組成:
(1)、查復習參考書,輔助日常教學:在《科技文獻檢索》課程體系下,學生文獻檢索能力的培養滲透于每門專業課的教學環節中。考慮到每名專業課的授課教師均具備一定的文獻檢索能力,在《科技文獻檢索》課程體系中,我們將每名專業課授課教師均作為課程體系的建設者,在每門專業課的授課中,鼓勵學生充分利用掌握的文獻檢索技巧,發揮主觀能動性,進行專業課相關的書籍、文獻的檢索,用于輔助日常專業課的學習的,到達事半功倍的效果。
(2)、課程設計:大學課程中很多課程,在課程后期會涉及課程設計內容,學生在課程設計過程中,為將書本上所學知識運用于工程實踐,僅僅局限于課本上的基本理論難以實現,需要進一步查閱課程相關的科技文獻及工程資料,此時可以進一步培養和鍛煉學生科技文獻檢索能力。課程設計開始之初,選用2個課時,進行文獻檢索技能培訓,幫助學生復習和鞏固所學的文獻檢索知識,從而為課程設計的順利進行奠定基礎,同時進一步強化學生的文獻檢索能力。
(3)、畢業設計:學生在大四畢業設計階段,進入了文獻檢索能力應用的關鍵時期,該階段文獻檢索能力的培養采用基于“問題學習檢索模式”進行[5]。基于“問題學習檢索模式”是讓學生結合自己的畢業設計題目,以解決學生的畢業設計過程中信息需求為手段,培養學生的信息檢索利用能力。該模式的流程如圖3:
圖3 問題學習檢索模式
每名學生的畢業設計題目不同,提出的問題和任務可以不同,但達到的目標是一致的,即培養學生的動手能力和解決實際問題的能力。由于文獻檢索教學具有技能性、實用性的特點,因此將問題學習模式引入畢業設計階段文獻檢索課教學,解決了長期困擾我國文獻檢索教育的教學方法單調、教學內容枯燥等問題,收到了良好的教學效果。
3、 第二課堂實踐
《科技文獻檢索》課程體系中的第二課堂實踐,主要是依托高校教師的科學研究,讓學生參與到教師的科研課題、發明、實踐中,把教師的科研與教學有機地結合起來,在向學生傳授檢索技能的同時,有針對性地引導、幫助學生完成一些較小的研究課題。這樣不僅提高了學生的信息檢索素質,還可以使學生具備一定的研究與創新能力,更新自身的知識結構,提升自身的信息應用能力。
三.《科技文獻檢索》課程體系建設的效果
在提出建設并實施《科技文獻檢索》課程體系以來,我系學生科技文獻檢索能力得到了顯著的提升,有效促進了專業課程的學習效果,提高了學生的創新能力。在第二課堂實踐階段,我系學生通過參與到筆者的科研項目中,積極進行科技文獻的檢索,發現問題并解決問題,極大程度的輔助了筆者科研項目的進行,與此同時,部分學生通過檢索到的可研成功,及時捕捉到新的研究方向,進行了全國大學生各類創新性比賽,取得了可喜的成績。其中大三學生范剛等撰寫的“低溫余熱資源梯級回收利用發電系統”課題,獲得了“第三屆全國高校環保科技創意設計競賽”銀獎;大四學生吳凱利等,獲得了“第二屆低碳能源集成解決方案競賽三等獎”三等獎,大三學生王曉獲得全國大學生節能減排大賽全國二等獎。可見,在創建的《科技文獻檢索》課程體系下,學生具備了闡明自己的信息需求,并鑒別各種形式和類型的信息源,自學能力和創新能力得到了提高。
文獻檢索教育是教育界在信息化社會所面臨的新任務和新挑戰,也是信息化社會對大學生提出的新要求。“下個世紀,受教育者不再是一個只會吸納大量事實信息的人,而是一個知道如何檢索、評價和應用所需信息的人”[6],因而建設《科技文獻檢索》課程體系,加強大學生信息獲取能力和文獻檢索能力的培養,促進實踐教學質量的提高,是高等教育長期而艱巨的任務,也是高等教育改革和發展的基本出發點。
參考文獻
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0 引言
機械原理課程設計是機械類學生進入大學以來第一次真正意義上的課程設計,是利用已學過的知識進行比較全面地、具有實際內容和意義的設計,也是機械原理課程學習的一個必要實踐環節[1]。為了適應競爭日益激烈的企業對具有高素質工程人才的需求,有關機械原理課程設計的教學改革如課程設計的方式、內容、組織形式、探索如何培養學生的創新設計、計算機輔助設計以及團隊合作的能力等,一直在各高校中進行[2-3]。
目前國內高校對機械原理課程設計的選題一般采用兩種做法:一種是選用已有的典型機械(如牛頭刨、壓床等),進行比較系統的運動分析、力分析等,重點在于加深學生對機械原理課程各章節的理解和掌握;另一種是以培養學生的創新能力為目標,學生自選課設題目以小組為單位進行課程設計,亦或是在機械原理課程設計中引入創新實驗等[4-5]。
這些以提高學生創新能力為目標開展的多形式改革,打破了傳統設計中的問題和不足,建立起了傳統課設中缺乏的工程價值觀,能充分調動和發揮學生的主動性,均值得我們學習和借鑒。
1 傳統“機械原理課程設計”中存在的弊端
1.1 傳統設計題目單一,時間短、任務重
我學院十幾年來一直延用同一個課設題目――小型精刨機主切削運動機構設計,每位設計者采用圖解法完成機構在兩個瞬時位置時的運動分析和力分析,手繪在A1的圖紙上,并編制相應的設計說明書。一方面教師指定了課設內容和課設題目,學生只要按照要求按步驟進行即可,造成學生因有完整現成資料參考而缺少方案創新,達不到訓練學生收集和運用設計資料的能力,與時展和要求特別是與面向工程實際應用的卓越人才培養有了不小的距離[6]。
另一方面,課程設計安排在課程講授完,大概十四周之后,由于班級較多,可用教室較少,需要串聯進行,其中總會有四個~八個班將被安排在考試周或考試周的前一兩周進行,正值各科考試(電工技術、工程材料、材料力學)陸續進行,學生忙著應對考試,加上真正用于課設的時間不足四天,時間短任務重,留給學生思考的時間不多,便會導致學生著急趕進度,一味追求進度而忽視了設計的質量,出現投機取巧的現象。往往學生還沒有太明白是怎么一回事,課設就結束了,來不及對方案進行思考和分析,更談不上鍛煉和提高學生的設計能力。
1.2 傳統設計手段落后,理論脫離實際
教育部高等學校機械基礎課程教學指導分委員會2009年制定了“關于深化機械原理課程實踐教學改革的意見”,其中明確指出目前機械原理課程實踐教學改革應當重點關注的問題之一是商業軟件(如ADAMS、Pro/E等),在實踐教學中應用的相關問題。計算機三維虛擬設計技術的應用已經成為社會對工程技術人員一項必不可少的需求條件。而傳統的設計方法無論是用圖解法還是解析法,設計中都是過于側重理論,偏重知識的積累,這種模式是中國傳統的高等教育的人才培養模式,在歷史上曾發揮過重要作用。隨著產業結構的轉型升級,傳統的教學模式暴露出了許多缺點,設計過程與工程實踐完全脫節,學生在設計過程中僅是被動地接受知識,無法真正培養工程應用能力,對工程意識建立、工程應用能力培養等都有不利影響,根本談不上培養學生理論聯系實際的思想,也訓練不了學生編輯計算機程序來輔助解決問題的基本技能。
1.3 傳統設計參數差別不大,缺乏創新能力
傳統課設過程中,教師給每個班級分配三個方案,一個小組完成其中一個方案,對于同一小組的各成員,其設計參數僅限于原動件的角位移的區別,其它一概相同。而且一般是幾個班同時進行設計,而各不同班級之間的區別也僅在于行程速比系數的差別,雖然各學生設計任務中的結構尺寸有差異,然而差異卻不明顯。這便使得部分學生有了可乘之機,借助復印手段,學生從設計開始手頭就有了往屆學生的設計說明書作為參考,他們只需要將其中相應的數據加以簡要改動,照著說明書的步驟照貓畫虎開始畫圖,自然說明書中的錯誤也將被一并帶入新的設計,甚至有的學生為了交差,說明書全盤照抄別人的,使得說明書數據與圖紙對不上也是時有發生。這樣的課程設計對于學生理論知識的鞏固起不到多大作用,沒有主動參與和思考的熱情,體會不到設計的樂趣所在,更不要說對創新能力的培養了。
1.4 傳統設計個人意識強烈,缺乏團隊協作精神
由于全班同學課程設計的方案和內容相同,每位同學完成從結構設計到運動分析、力分析一項完整的任務,不需要同學間的協作,最多涉及到同學間幫帶的關系,大多學生自己埋頭做自己的,團隊之間相互協作的精神也很難發揮,體現不出團隊合作中的榮譽感和責任感。
2 基于創新能力培養的《機械原理課程設計》改革實踐
2.1 提前布置課設題目,建立工程意識
目前的課設任務均是課程設計周的第一天布置,學生直到課程設計開始才明白要完成的任務,一些接受能力差一些的學生或者基礎理論不扎實的學生很難在第一時間進入設計狀態。
為給學生留出較多時間來查閱相關資料,課程設計的任務布置應安排在學生開始上課后的前面階段,這樣一方面使得學生有了更多的時間來收集相關資料,為課程設計的進行積累更多的理論基礎;另一方面,學生帶著課設任務進行平時課程的學習,使得學習過程有了目標性和針對性;同時可以將學到的理論知識用于指導實踐,有助于學生從平日的生活和工程實踐入手選題,以產品為導向,使傳統課程設計理論實踐相脫離的問題得以改善,更加強調學生綜合能力的培養,有利于激發學生學習興趣、建立工程意識。
2.2 引入現代設計方法,提高設計主動性
將現代工程設計方法和手段融入課程設計,更新課程設計的方法,改變傳統的手繪制圖的落后方式,不僅可以鞏固對三維設計軟件的掌握程度,為今后的學習和工作奠定基礎,同時,使課程設計中遇到的運動學、動力學等復雜問題變得簡單、直觀和精確,彌補學生力學知識的薄弱和實踐經驗的不足,增加學生的成就感,可以提高學生創新的積極性,建立傳統教育中缺乏的工程價值觀,從而激發學生的學習興趣,轉變學習態度,有助于營造獨立創新、自由探索的良好環境,提高學生設計的主動性。
2.3 擴大設計題目類型,培養創新能力
從日常生活、工程實際中廣泛搜集合適的課程設計題目,擴大題目的數量和類型,提高學生的興趣,也給學生以充分的想象和發揮的空間,使他們學會獨立思考、積極創新。特別是前期學生通過互聯網、圖書館,有的還討教自己的親朋好友。搜集資料的過程中,不僅增長知識,同時可以培養學生檢索文獻的能力。
2.4 以小組為單位,激發團隊責任感
為更好地體現課程設計的目的,鞏固學生的理論知識,更清楚認識設計的概念,同時培養團隊合作的精神,以培養學生的綜合設計能力,采用研究設計小組形式,發揮每個人的特長,集思廣益,互相合作,能夠比較全面有效地解決問題,使知識的掌握更加準確和深刻培養學生團隊協作能力,增強每個學生的參與意識和設計的積極性。同時也可避免互相抄襲現象,調動后進學生的積極性,使其體會到團隊的力量是無窮的,形成協作意識,增強責任感,有利于發展良好性格,為將來工作崗位上的合作奠定基礎。
3 課程設計改革的實施內容
3.1 制定課程設計實施規范
機械原理課程設計改革首先要明確的是統一整體操作規范,若每位教師都有各自的實施方式和評價標準,沒有形成統一的評價體系,這對所有學生來說是不負責任的,容易造成不良影響,甚至是教學事故。為了規范課程設計,需制訂實施規范,主要包括實施方式、實施步驟、考核及評分方式等內容。
3.2 搜集課程設計題目
課程設計題目的制定是課程設計順利開展的關鍵。一方面鼓勵學生自選課題開展研究,另一方面教師從日常生活、工程實際中廣泛搜集合適的課程設計題目供學生挑選。不管哪種方式,教師均需從可實施性方面考慮,從整體上把握課題的難度及工作量;同時從課題的內容上考慮,讓學生覺得既有興趣又不陌生;還要從創新角度考慮題目的新穎性,給學生以充分的想象和發揮的空間,鍛煉創新能力。“設計也是一種創新”,在培養學生創新能力的同時,典型機械的分析和設計對于學生來說也是不能缺少的,可以要求學生在現有傳統方案基礎上進行進一步的設計和優化。
3.3 編制“基于SolidWorks的機械原理課程設計”指導書
為改變傳統的手繪制圖的落后方式,適應現代工程的需要,我們將三維設計軟件SolidWorks引入課程設計,由于學生對該軟件比較陌生,教師需編寫相對應的基于SolidWorks的課程設計指導書來輔助學生在較短時間內完成相關工作。指導書內容以一種典型傳動機構(例如小型精刨機)為例,詳細介紹基于SolidWorks對機構進行結構分析及運動仿真的詳細步驟,一方面包含參數化機構的創建,另一方面為機構的運動仿真,即通過SolidWorks Motion 和SolidWorks Simulation 模塊對方案進行動態仿真分析。
4 結束語
基于創新能力培養的《機械原理課程設計》改革實踐,通過以小組協作形式完成課程設計,改變了以個體為單位的傳統模式,更有利于調動和發揮學生的主觀能動性,培養學生團隊協作能力。
課程設計題目從生活實踐入手選題,以產品為導向,使傳統課程設計理論實踐相脫離的問題得以改善,更加強調學生綜合能力的培養。
將計算機輔助設計引入課程設計,更新課程設計的方法,不僅鞏固對三維設計軟件的掌握程度,同時提高學生創新的積極性,建立傳統教育中缺乏的工程價值觀,可以推廣至機械相關專業。
【參考文獻】
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