基于專業(yè)協(xié)同的船舶電氣復合型研究生培養(yǎng)機制研究

摘要：研究生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是研究生教育的重要內(nèi)容，而一專多能的復合型研究生可以更好地適應(yīng)新時期社會發(fā)展的需要。結(jié)合研究生教育教學實踐，并綜合考慮不同學科專業(yè)之間的關(guān)系，對船舶電氣復合型研究生的培養(yǎng)機制進行研究，主要內(nèi)容包括培養(yǎng)方案的制訂、專業(yè)實驗室建設(shè)、科學的導師指導形式及提高研究生實踐能力的措施等，所得結(jié)果對于船舶電氣復合型研究生的培養(yǎng)具有一定借鑒意義。

關(guān)鍵詞：專業(yè)協(xié)同；船舶電氣；復合型研究生

作者簡介：王玉龍（1977-），男，山東臨沂人，江蘇科技大學電子信息學院，副教授；曾慶軍（1969-），男，江蘇鎮(zhèn)江人，江蘇科技大學電子信息學院，教授。（江蘇 鎮(zhèn)江 212003）

基金項目：本文系國家自然科學基金項目“數(shù)據(jù)漂移網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的建模、分析與控制器綜合”（項目編號：61004025）、國家自然科學基金項目“船舶航向控制系統(tǒng)故障檢測技術(shù)研究”（項目編號：61210306066）、自動化國家特色專業(yè)建設(shè)項目、中國學位與研究生教育學會2013年研究課題（項目編號：2013Y08）、江蘇高校優(yōu)勢學科建設(shè)工程項目、江蘇省“青藍工程”優(yōu)秀青年骨干教師項目、江蘇省2012年研究生教育教學改革研究與實踐課題（項目編號：JGZZ12_066）、江蘇科技大學研究生教育教學改革研究與實踐課題（項目編號：YJG11Y_08）、江蘇科技大學《最優(yōu)控制》研究生精品課程建設(shè)項目的研究成果。

中圖分類號：G643 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）25-0030-03

受我國傳統(tǒng)教育模式和體制的影響，高等教育與社會需求經(jīng)常脫節(jié)，高等教育與社會對人才培養(yǎng)的需求之間的差距較大。[1]培養(yǎng)復合型、創(chuàng)新型研究人才是高等學校研究生培養(yǎng)的重要任務(wù)。就目前高等學校研究生的培養(yǎng)狀況而言，學生的理論知識相對比較扎實，但是創(chuàng)新能力、實踐能力較弱，知識相對單一，因而這些研究生走向工作崗位后常常不能勝任學科交叉型的工作。

近年來，為了適應(yīng)新時期社會發(fā)展的需要，越來越多的我國高等院校開始關(guān)注基于學科及專業(yè)交叉的復合型研究生培養(yǎng)問題，并對這個問題進行不斷探索。通過學科交叉及專業(yè)協(xié)同訓練來培養(yǎng)復合型研究生不僅在哈佛大學、斯坦福大學、普林斯頓大學、麻省理工學院等世界知名大學得到了長足發(fā)展，在我國也得到了廣泛關(guān)注并取得了較多成果。

文獻[1]以中南大學與湖南山河智能機械股份有限公司的產(chǎn)學研結(jié)合形式為例，討論了產(chǎn)學研結(jié)合在研究生能力培養(yǎng)方面所起的作用。文獻[2]以華中師范大學交叉實驗班為例，研究了大學本科復合型研究人才的培養(yǎng)模式。文中從培養(yǎng)制度和學習條件兩個方面討論了交叉培養(yǎng)的主要措施。在培養(yǎng)制度方面，主要研究了學生選拔制度、實體班級制度、考核淘汰機制、導師制度、交叉學科知識學習制度等；在學習條件方面，實驗班配備了優(yōu)良的師資，并提供了優(yōu)良的硬件、軟件資源。在培養(yǎng)復合型研究生的過程中可以借鑒文獻[2]的成果。文獻[3]根據(jù)中山大學光信息實驗室條件，結(jié)合光信息專業(yè)特點，嘗試多專業(yè)協(xié)同科研訓練和光機電一體化復合型人才培養(yǎng)的研究和探索工作。文獻[4]提出通過整合優(yōu)勢專業(yè)與新興專業(yè)來培養(yǎng)復合型人才，并詳細探討了整合優(yōu)勢專業(yè)與新興專業(yè)的實施背景、培養(yǎng)宗旨、管理機制及運行模式等。文獻[5]提出以本科教育與研究生教育并重為出發(fā)點，在加強學科建設(shè)的過程中探討如何充分利用本學科建設(shè)資源（如科研、學術(shù)成果、學術(shù)梯隊、科研資料、科研儀器設(shè)備等）有效地促進學科和專業(yè)建設(shè)，進而創(chuàng)建創(chuàng)新型的高素質(zhì)人才的培養(yǎng)模式。文獻[6]提出了構(gòu)建研究生工程實踐復合載體的理念并進行了實踐，即一方面構(gòu)建由基礎(chǔ)平臺、學科專業(yè)平臺和產(chǎn)學研聯(lián)合基地相互交融所構(gòu)成的工程實踐“硬載體”；另一方面完善制度，創(chuàng)新機制，通過導師、研究生和培養(yǎng)環(huán)境的協(xié)同創(chuàng)新，構(gòu)建有利于研究生參與工程實踐的“軟載體”。文獻[7]研究了交通學科培養(yǎng)復合型創(chuàng)新人才的途徑，主要包括：制訂體現(xiàn)學科交叉的培養(yǎng)方案；跨學科聯(lián)合培養(yǎng)研究生；跨學科申報重點實驗室和科研項目；與國外著名高校進行深入合作和交流。文獻[8]從重大科研創(chuàng)新平臺建設(shè)、交叉科研平臺構(gòu)建、科研平臺管理機制規(guī)范以及跨學科輪訓體系等方面對基于跨學科復合型人才培養(yǎng)的科研創(chuàng)新平臺建設(shè)進行了實證分析。

文獻[3]和文獻[7]分別研究了光機電一體化和交通學科復合型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)機制。在研究生培養(yǎng)過程中，充分考慮各個研究生培養(yǎng)機構(gòu)的專業(yè)特色，是培養(yǎng)復合型創(chuàng)新人才的必由之路。另一方面，培養(yǎng)各專業(yè)研究生的協(xié)同創(chuàng)新能力對于提高研究生的培養(yǎng)質(zhì)量具有重要意義。

船舶電氣是江蘇科技大學的傳統(tǒng)專業(yè)特色方向。近年來，筆者所在單位發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢，抓住國家、江蘇省對船舶配套振興的大好時機，積極與船舶重工集團、船舶工業(yè)集團等國防類研究所及企業(yè)合作，參與國家及省部委的科技項目申報，形成了船舶綜合電力系統(tǒng)、船舶機艙自動化、船舶電力推進、船舶綜合測控、大功率電機調(diào)速、船舶輔機控制系統(tǒng)、船舶數(shù)據(jù)記錄儀、船舶綜合平臺信息化、船舶綜合橋樓、雷達信號及信息處理、電子對抗、電磁兼容、水聲信息處理、衛(wèi)星導航、船舶駕駛自動化、機器人傳感與控制、車載平臺動力定位技術(shù)等科研方向。以上科研方向的形成為培養(yǎng)船舶電氣復合型研究生奠定了基礎(chǔ)。

本文結(jié)合江蘇科技大學船舶電氣方面的特色，對基于專業(yè)協(xié)同的復合型研究生培養(yǎng)機制進行研究，主要內(nèi)容包括研究生培養(yǎng)方案的制訂、專業(yè)實驗室建設(shè)、導師指導形式、學生實踐能力的培養(yǎng)等，同時將相關(guān)研究成果應(yīng)用到船舶電氣研究生培養(yǎng)實踐中，所得結(jié)果對于研究生協(xié)同創(chuàng)新能力的培養(yǎng)及綜合能力的提高具有一定積極意義。

一、基于專業(yè)協(xié)同的船舶電氣復合型研究生培養(yǎng)機制

下面結(jié)合工作實踐討論基于專業(yè)協(xié)同的船舶電氣復合型研究生培養(yǎng)機制問題。

1.基于專業(yè)協(xié)同，制訂合理的研究生培養(yǎng)方案

由于每個研究生的研究背景、研究興趣及研究特長不同，如何把不同專業(yè)的研究生組織在一起，并把它們培養(yǎng)成為一專多能的復合型人才，是研究的一個重點，同時也是一個難點問題。要培養(yǎng)合格的復合型研究生必須綜合考慮相同或相近學科專業(yè)的特點，并制訂合理的培養(yǎng)方案。為適應(yīng)船舶電氣研究生的要求，江蘇科技大學目前設(shè)置了船舶電力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)綜合自動化、電力電子裝置與系統(tǒng)、電氣傳動控制系統(tǒng)等研究方向供學生選擇。在課程設(shè)置方面，開設(shè)了電力系統(tǒng)與電力裝置應(yīng)用實踐、現(xiàn)代交流調(diào)速系統(tǒng)、艦船電力系統(tǒng)、電力推進系統(tǒng)、現(xiàn)代電力電子技術(shù)、電力系統(tǒng)仿真、繼電保護、電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析、配電系統(tǒng)分析、柔性輸電技術(shù)、新型電機及控制技術(shù)、電能質(zhì)量分析與控制等課程。同時，考慮到復合型人才的培養(yǎng)問題，在控制科學與工程一級學科設(shè)置了船舶運動控制、船舶綜合電力系統(tǒng)、船舶自動化檢測系統(tǒng)與裝置、船海工程動力定位、導航技術(shù)及應(yīng)用等研究方向，并開設(shè)了先進控制理論應(yīng)用實踐、微機測試與控制、電磁兼容原理與應(yīng)用、船舶導航與定位、衛(wèi)星導航技術(shù)、組合導航原理及應(yīng)用、現(xiàn)代聲納與通信技術(shù)等課程。

對于控制工程領(lǐng)域全日制專業(yè)學位研究生，設(shè)置了船舶自動化、船舶綜合控制系統(tǒng)、智能電氣與系統(tǒng)、光機電一體化等研究方向，并開設(shè)了機電一體化技術(shù)、艦船電力系統(tǒng)、電氣技術(shù)及CAD、CPLD與FPGA設(shè)計及應(yīng)用等課程。

以上的研究方向與課程設(shè)置充分考慮了從事船舶電氣研究的學生的培養(yǎng)要求，同時兼顧了控制科學與工程一級學科研究生與控制工程領(lǐng)域全日制專業(yè)學位研究生的培養(yǎng)目標，體現(xiàn)了學科交叉和專業(yè)協(xié)同的特點，因而對培養(yǎng)復合型研究生具有積極意義。

2.綜合考慮學科需求，建設(shè)專業(yè)實驗室

在進行實驗室建設(shè)時必須體現(xiàn)船舶電氣方向的鮮明特色，同時要保證所建設(shè)的實驗室能滿足控制科學與工程一級學科以及控制工程領(lǐng)域全日制專業(yè)學位研究生的實驗要求。依托學科交叉優(yōu)勢，江蘇科技大學以船舶電氣為基礎(chǔ)，通過整合控制科學與工程、控制工程、船舶與海洋工程等學科建設(shè)了電力工程、過程控制、全數(shù)字交直流調(diào)速系統(tǒng)、交流伺服系統(tǒng)、船舶綜合電力系統(tǒng)等實驗室，并配備了船舶運動搖擺臺、智能控制實驗裝置、頻譜分析儀、PLC和船電自動化系統(tǒng)等實驗裝備。同時，建設(shè)了艦船綜合電子仿真系統(tǒng)實驗室以及船舶綜合電力系統(tǒng)實驗室等專業(yè)實驗室。

下面對艦船綜合電子仿真系統(tǒng)實驗室、現(xiàn)代綜合測控系統(tǒng)實驗室、船舶機艙自動化系統(tǒng)實驗室以及船舶綜合電力系統(tǒng)實驗室作簡單介紹。

（1）艦船綜合電子仿真系統(tǒng)實驗室實際上是一個紅蘭對稱的海上作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)，主要是艦艇綜合電子系統(tǒng)仿真軟件。該軟件采用計算機仿真技術(shù)，通過對艦船綜合電子系統(tǒng)等的仿真，提供一個在一定戰(zhàn)術(shù)背景下能進行紅、蘭雙方對抗演練的海上電子對抗反導作戰(zhàn)訓練平臺，可用于艦艇電子對抗反導作戰(zhàn)的操作使用訓練和戰(zhàn)術(shù)研究等，以滿足國防生教學的需要。

（2）現(xiàn)代綜合測控系統(tǒng)實驗室結(jié)合我國船舶工業(yè)的發(fā)展，尤其是船舶自動化技術(shù)的發(fā)展，以傳感器技術(shù)、儀器技術(shù)、計算機應(yīng)用技術(shù)、控制技術(shù)等為基礎(chǔ)，應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)、測控總線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、組態(tài)技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)等先進技術(shù)構(gòu)建分布式現(xiàn)代綜合測控系統(tǒng)。該實驗室主要包括“工業(yè)信號模型系統(tǒng)”、“吊艙式電力推進系統(tǒng)”、“可調(diào)槳推進系統(tǒng)”、“側(cè)推與動力定位系統(tǒng)”、“傳動鏈”、“工業(yè)機械手臂”半實物仿真子系統(tǒng)或設(shè)備。

（3）船舶機艙自動化系統(tǒng)實驗室主要由船舶內(nèi)部的局域網(wǎng)以及船、岸上（船務(wù)公司）之間的無線通訊網(wǎng)絡(luò)組成。數(shù)據(jù)、圖像及語音采集設(shè)備通過無線網(wǎng)關(guān)或海事衛(wèi)星與岸上工作站或船務(wù)公司實現(xiàn)通信。該系統(tǒng)可以方便地對機艙主機、輔機等設(shè)備的參數(shù)實現(xiàn)無人監(jiān)測、報警，對相關(guān)設(shè)備實現(xiàn)無人控制；基于網(wǎng)絡(luò)和組態(tài)模塊化設(shè)計思想，對輪船發(fā)電機組、主機、配電系統(tǒng)、液壓泵、排污泵、主機轉(zhuǎn)速、舵漿轉(zhuǎn)向、冷卻水泵、生活備用水泵等船用設(shè)備實現(xiàn)機艙監(jiān)控、運行狀態(tài)顯示、數(shù)據(jù)報表打印、故障診斷、報警及輸出、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換、延伸報警單元功能等。

（4）船舶綜合電力系統(tǒng)實驗室就是借鑒國外的綜合電力系統(tǒng)思想，改變傳統(tǒng)的船舶供配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和監(jiān)控技術(shù)，建設(shè)一個在國內(nèi)領(lǐng)先的船電類實驗室。船舶綜合電力系統(tǒng)技術(shù)是多學科交叉的新的技術(shù)領(lǐng)域，其研究內(nèi)容主要包括船舶電站、電能分配與管理、電力推進、電力系統(tǒng)保護、電力系統(tǒng)故障恢復等。實驗室建成后，能夠開展艦船電力系統(tǒng)的區(qū)域配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其綜合保護、供電網(wǎng)絡(luò)智能化監(jiān)測控制系統(tǒng)等實驗，通過電能調(diào)度及智能管理模塊對全船各區(qū)域配電系統(tǒng)實行電能分配及智能監(jiān)控，并最終將實驗室建設(shè)成為一個能夠為本科生、海軍國防生和研究生從事船舶電力系統(tǒng)控制、效能測試和驗證實驗的實驗基地，從而為學生學習和掌握現(xiàn)代艦船電力系統(tǒng)的最新技術(shù)提供實驗條件。

從以上專業(yè)實驗室的軟硬件配置及實現(xiàn)功能來看，在進行實驗室建設(shè)時充分考慮了學科交叉、協(xié)同及融合，所建設(shè)的實驗室可以滿足控制科學與工程、計算機科學與技術(shù)、信息與通信工程、電力電子與電力傳動學科不同層次科研人員的需求，更能滿足從事船舶電氣研究的學生的實驗要求，因而對于培養(yǎng)復合型研究生具有積極影響。

3.建立科學的導師指導形式及學生評價形式

為了造就一批復合型研究生，需要建立科學的導師指導形式及學生評價形式。為建立科學的導師指導形式，需要從以下方面進行嘗試：

（1）建立基于教學與科研雙重功能的師資隊伍體系結(jié)構(gòu)。就國內(nèi)高校的目前現(xiàn)狀而言，許多知名高校的知名教授都沒有為研究生開設(shè)相關(guān)課程，這樣大大降低了研究生的培養(yǎng)質(zhì)量。知名教授通常具有廣博的知識面，同時在若干領(lǐng)域都取得了令人矚目的研究成果。如果能安排這些知名教授為研究生講授專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課，并在授課過程中融入前沿理論和技術(shù)，則可以大大提高學生對于學科前沿知識的了解，并拓寬他們的視野。另一方面，在導師配置方面，要優(yōu)先安排正在承擔國家各類大型項目的導師來指導學生，提高學生的動手能力和解決實際問題的能力。同時，可以實行研究生正、副導師制度，正導師的研究方向應(yīng)該與研究生的方向相同，而副導師可以來自控制科學與工程、計算機科學與技術(shù)、信息與通信工程等學科。這樣，既可以保證研究生在處理船舶電氣相關(guān)問題時得到正導師的指導，而當需要用到不同學科的知識時又可以得到副導師的指導。

（2）建立科學的學生評價形式。在對研究生的協(xié)同創(chuàng)新意識和協(xié)同創(chuàng)新能力進行評價時，要綜合評價其學術(shù)能力，考查學生處理某個實際問題的能力。一方面要評價其理論水平、學術(shù)科研水平以及其解決實際問題的能力；另一方面也要考查他們的團隊意識和協(xié)作解決問題的能力。在對研究生的協(xié)同創(chuàng)新能力進行合理評價的基礎(chǔ)上可以改進培養(yǎng)模式，從而促進復合型人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

4.多措并舉，提高研究生的實踐能力

為提高船舶電氣方向研究生的綜合能力，需要加強研究生實踐性教學環(huán)節(jié)，充分運用科研試驗儀器和設(shè)備，提高動手能力。依托江蘇科技大學現(xiàn)有的省部級重點實驗室、省部級工程研究中心等科研基地建立研究生訓練基地，有計劃、有步驟、有機制地對研究生進行系統(tǒng)訓練，培養(yǎng)其實踐能力。建立健全企業(yè)研究生工作站制度，依托行業(yè)，立足地方，深化產(chǎn)學研聯(lián)合基地平臺建設(shè)。

目前，江蘇科技大學已建立多家企業(yè)研究生工作站，與各個企業(yè)及船舶設(shè)計研究所的產(chǎn)學研合作也在穩(wěn)步推進，這從客觀上可以提高研究生的綜合能力，促進復合型人才的培養(yǎng)。

二、結(jié)束語

研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是整個教育的核心，是國家創(chuàng)新體系中的重要組成部分。本文研究生了船舶電氣復合型研究生的培養(yǎng)機制問題，如培養(yǎng)方案的制訂、專業(yè)實驗室建設(shè)、科學的導師指導形式以及提高研究生實踐能力的措施等。本文的研究內(nèi)容是復合型人才培養(yǎng)方式創(chuàng)新上的有益嘗試，不僅提升了學生的理論知識水平與應(yīng)用能力，縮短了知識學習與實際工作需要之間的銜接時間，而且還切實提高了他們的綜合能力與協(xié)同創(chuàng)新能力，使之在最短時間內(nèi)成長為集理論知識與實踐能力為一體的復合型人才。總之，隨著全社會對船舶電氣復合型人才需求數(shù)量的不斷增加，通過對相近專業(yè)的協(xié)同考慮，培養(yǎng)船舶電氣復合型人才已經(jīng)成為江蘇科技大學人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新的重要內(nèi)容之一。

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（責任編輯：王祝萍）