通過科研實踐引導與培養(yǎng)學生科技創(chuàng)新能力

陶波　朱曉輝　黎波　張兆坤

[摘 要]培養(yǎng)和提高大學生創(chuàng)新能力是當今高等教育的一個重要目標，大學生參與科研實踐是提高創(chuàng)新能力的重要途徑。通過競賽，大學生能促進專業(yè)知識與實踐的結(jié)合，培養(yǎng)其運用專業(yè)知識和自身素質(zhì)解決現(xiàn)實問題的能力，提升創(chuàng)新意識和實踐精神，并在大賽的實踐中練就大學生的協(xié)作意識、團隊精神、組織能力和競爭實力等綜合素質(zhì)。通過企業(yè)實踐，大學生可以實現(xiàn)自身素質(zhì)與企業(yè)需求的匹配，明確自己的目標和肩負的責任，對企業(yè)運作、產(chǎn)品需求、溝通交流等方面有更加清晰的認識，培養(yǎng)企業(yè)追求的高可靠性、低成本性的收斂思維，從而進一步檢驗通過競賽和科研項目培養(yǎng)的創(chuàng)新能力與科研能力。

[關(guān)鍵詞]科研實踐；科技創(chuàng)新；大學生培養(yǎng)

[中圖分類號] G64 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）06-0139-03

21世紀是知識經(jīng)濟的時代，也是以創(chuàng)新人才為特征的時代。構(gòu)建高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才，是高等院校需要解決的問題之一。培養(yǎng)和提高大學生的科技素質(zhì)，對學生傳播科技知識、科技方法，培育科技精神，并提高學生科技實踐能力是高校培養(yǎng)學生整體素質(zhì)的一個重要層面。開展科研實踐活動，豐富活動內(nèi)容，搭建科研實踐平臺，拓寬學生視野，是激發(fā)學生創(chuàng)新熱情，增強創(chuàng)新意識，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，鍛煉創(chuàng)新能力，提高科技創(chuàng)新素質(zhì)的重要途徑。

一、國內(nèi)外大學生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式現(xiàn)狀

國外大學生培養(yǎng)模式大多是密切結(jié)合國家經(jīng)濟、社會發(fā)展的需要，始終堅持知識、能力、素質(zhì)的辯證統(tǒng)一，并將其嚴格貫穿到教育的全過程。加強創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)已成為國外大學的普遍做法，并成為大學制度化理念的一部分，代表了大學人才培養(yǎng)模式的改革方向。

美國培養(yǎng)模式主要特點是“產(chǎn)—學”模式，大學與企業(yè)合作緊密，創(chuàng)新活動內(nèi)容廣泛，并且高校與政府均為學生提供了良好條件。大學生不僅能接觸到生產(chǎn)領(lǐng)域的各類問題，而且其創(chuàng)新更具針對性和應用性。日本培養(yǎng)模式與美國類似，它強調(diào)政府行為，高校、產(chǎn)業(yè)界雙方承擔教育責任，實行產(chǎn)學研合作教育、高校科技創(chuàng)新的制度化和規(guī)范化。德國培養(yǎng)模式是培養(yǎng)理論型、應用型人才雙管齊下，在服務社會的同時，真正做到理論聯(lián)系實際；德國創(chuàng)新平臺面向產(chǎn)業(yè)集群，圍繞產(chǎn)業(yè)為中小企業(yè)提供科技創(chuàng)新服務。[1]

國內(nèi)高校大多采用雙軌制實踐教學培養(yǎng)模式培養(yǎng)學生。所謂“雙軌制”，是在本科教學大綱、教學計劃之內(nèi)的一些實踐教學活動（如：課程實驗、課程設計、認知實習、生產(chǎn)實習）等基礎(chǔ)上，不斷擴展第二課堂（本科導師制、科研訓練計劃、學科競賽等）。在豐富學生課余生活的同時，利用多樣化的形式，在潛移默化中不斷提升大學生的實踐創(chuàng)新能力。[2]國內(nèi)絕大部分重點大學如清華大學、上海交通大學、華中科技大學、四川大學等均采用雙規(guī)制培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。然而，國內(nèi)產(chǎn)學研平臺的發(fā)展水平與國外優(yōu)秀大學產(chǎn)學研平臺差距甚大，比如國內(nèi)企業(yè)忽視合作平臺，不承擔任何教育責任，易敷衍了事；高校亦對產(chǎn)學研認識不足，單純將其看作解決學生實習問題的途徑。

近年來，很多高校或?qū)W生自發(fā)組織形成了一些科技創(chuàng)新團隊，這些團隊是為了提高大學生創(chuàng)新能力，實現(xiàn)學習和科研目標而由相互協(xié)作的個體所組成的群體。創(chuàng)新團隊能夠以多方位、多層次的培養(yǎng)方式來培養(yǎng)學生，對大學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神以及團隊協(xié)作精神進行系統(tǒng)培養(yǎng)，這種模式也成為近年來培養(yǎng)模式研究的熱點。

二、科研-競賽-企業(yè)實踐“三位一體”科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式

借鑒國外的培養(yǎng)模式，結(jié)合國內(nèi)高校的實際情況，2011年9月，華中科技大學數(shù)字制造裝備與技術(shù)國家重點實驗室FOCUS團隊（以下簡稱“FOCUS團隊”）提出“通過科研提升學生科研素質(zhì)與能力，通過競賽培養(yǎng)學生創(chuàng)新發(fā)散思維，最后走進企業(yè)實踐檢驗學生創(chuàng)新能力與科研能力”的系統(tǒng)人才實踐能力培養(yǎng)模式。三年來，F(xiàn)OCUS團隊在這種科研—競賽—企業(yè)實踐“三位一體”科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式上不斷探索，逐漸形成具有自己特色的人才培養(yǎng)體系。

（一）科研項目：提升學生科研素質(zhì)與能力

“通過科研項目培養(yǎng)學生科研素質(zhì)和能力”是FOCUS團隊學生培養(yǎng)的特色之一。一提到科研，多數(shù)人想到的是教授、研究生，很少人會想到本科生。然而FOCUS團隊卻是一個以本科生為主的人才培養(yǎng)平臺——以本科生為主體，本科生自主選題，自主立項，自主實施，由研究生給予指導，以項目為導向的培養(yǎng)模式是團隊的核心。

與競賽不同，科研項目有它的特點，那就是必須要有嚴謹?shù)目蒲兴刭|(zhì)和思維。項目周期長，對細節(jié)要求高，任何部分都要求做到精益求精。項目實施的每個過程都有嚴格的規(guī)范，大到項目立項、計劃實施，小到零件命名、制圖等。以團隊中橋梁檢測項目為例，隊員們會為一個零件是設計成L型還是H型而持續(xù)討論、論證。如此嚴格是因為團隊要求任何一處設計都要求有根據(jù)，任何一個部件的選型都要有理由。隊員們經(jīng)過這樣的一個過程，慢慢地、自然而然地就培養(yǎng)了一種嚴謹?shù)墓こ塘晳T和思維，思考問題更加全面。

（二）科技競賽：培養(yǎng)學生創(chuàng)新發(fā)散思維

大學生科技競賽活動是增強大學生創(chuàng)新意識，開展創(chuàng)新實踐，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神的重要途徑。大學生科技競賽對于高等院校提高辦學質(zhì)量，培養(yǎng)應用型人才，創(chuàng)造市場經(jīng)濟效益等方面具有重要的作用。[3]

FOCUS團隊提出通過比賽培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維，并將此作為團隊的人才培養(yǎng)模式之一。團隊通過鼓勵和指導隊員參與競賽，通過競賽鍛煉隊員專業(yè)知識與實踐的結(jié)合，培養(yǎng)隊員運用專業(yè)知識和自身素質(zhì)解決實際問題的能力，提升隊員的創(chuàng)新意識和實踐精神，并在競賽實踐中練就隊員們的協(xié)作意識、團隊精神、組織能力和競爭實力等綜合素質(zhì)。競賽是團隊培養(yǎng)高素質(zhì)人才的重要途徑之一。

以團隊隊員曾參加過的挑戰(zhàn)杯為例。在參加挑戰(zhàn)杯前，隊員們調(diào)研發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的橋梁裂縫檢測多采用車載式橋梁裂縫檢測車載人進行檢查，這種檢測方式設備笨重、成本大、時間長、安全性差。隊員們提出利用小型機器人替代大型橋梁檢測車，利用機器視覺替代肉眼檢測實現(xiàn)橋梁裂縫精確定位。然而，這其中有許多問題，如機器人如何吸附在橋面上、機器人吸附之后如何移動、如何跨越橋面上的障礙物、如何實現(xiàn)視覺檢測、如何傳輸數(shù)據(jù)、如何減輕機器人的重量、如何避免誤判等。隊員們發(fā)散思維，去發(fā)現(xiàn)、分析和解決作品中出現(xiàn)的各種問題，提出相應解決辦法，最終成功地研發(fā)出一臺吸附攀爬式橋梁裂縫檢測機器人，開發(fā)了與之配套的軟件系統(tǒng)，并憑借該作品奪得了湖北省挑戰(zhàn)杯一等獎、美新杯華中賽區(qū)一等獎、東莞工研杯特等獎等獎項。

（三）企業(yè)實踐：檢驗學生實踐能力與科研能力

現(xiàn)代高等教育強調(diào)人才培養(yǎng)、科學研究、社會服務三大功能。服務社會的重點之一就是服務企業(yè)。中小企業(yè)目前大多處于轉(zhuǎn)型升級階段，但是目前大多中小型企業(yè)由于缺乏相應的科研技術(shù)支持，與經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的要求形成強烈矛盾和差距。對于中小企業(yè)科研技術(shù)不足的問題，高校科研院所擁有最為豐富的科研資源。對于高校方面，大學生雖然有一定的科研技術(shù)能力，有實力的高校的科研團隊眾多，但高校學生和科研團隊缺少一個平臺實現(xiàn)理論與實踐的結(jié)合，普遍存在大學生素質(zhì)與企業(yè)需求不匹配的問題。鑒于上述背景，F(xiàn)OCUS團隊在2012年至2014年連續(xù)三年赴企業(yè)進行社會實踐活動。截至目前，團隊赴中小型企業(yè)暑期實踐隊進行了社會實踐活動3次，服務企業(yè)10家，累計共有56人次參與，幫助企業(yè)完成近30項課題。

該實踐活動具體形式是由具有工程實踐經(jīng)驗的本科生組成的小分隊赴中小企業(yè)生產(chǎn)一線做研發(fā)，吃住在企業(yè)，在車間發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，以企業(yè)實際項目、實際問題為導向開展活動，有別于傳統(tǒng)的“大集體參觀大企業(yè)”的實習模式。

通過該實踐活動將學生所學的理論知識與接觸的實際現(xiàn)象進行對照、比較，把抽象的理論知識逐漸轉(zhuǎn)化為認識和解決實際問題的能力。團隊成員通過實踐活動能明確自己目標和肩負的責任，對企業(yè)運作、產(chǎn)品需求、溝通交流等方面有更加清晰的認識，培養(yǎng)企業(yè)追求的高可靠性、低成本性的收斂思維，檢驗大學所學理論知識，檢驗通過競賽和科研項目培養(yǎng)的創(chuàng)新能力與科研能力，從而使他們在很短的時間里就能獲得高效的能力提升。真正實現(xiàn)將大學生成長與小企業(yè)發(fā)展相結(jié)合、大學生創(chuàng)新與小企業(yè)需求相結(jié)合、大學生資源與小企業(yè)轉(zhuǎn)型相結(jié)合。

（四） 規(guī)范化、常態(tài)化、多樣化管理體制，營造創(chuàng)新環(huán)境

科研—競賽—企業(yè)實踐“三位一體”科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式在FOCUS團隊中得到發(fā)展，并不斷完善和延續(xù)，其生命力背后是一整套規(guī)范化、常態(tài)化、多樣化的管理體制作為支撐。團隊項目嚴格按照項目立項、市場調(diào)查、方案設計、加工制造、項目驗收的規(guī)范進行，相比較以比賽為導向，隊員更能夠了解一個項目的具體流程，養(yǎng)成良好的科研習慣。團隊堅持日報、周報和月報制度，項目組每周進行組內(nèi)例會，例會中檢查工作、交流問題、提出方案、總結(jié)經(jīng)驗，例會后進行總結(jié)，制成日報，記錄項目進行的過程；每周所有項目組集中匯報，并由團隊指導委員會現(xiàn)場指導；月末會將團隊本月所有項目組工作匯總，制作團隊月刊。此外，團隊還有相應的管理制度，包括招新制度、預備隊員、正式隊員和骨干隊員的三級隊員梯度制度、隊員培訓制度等，這些制度保證了團隊人事安排、隊員梯隊、老隊員帶新隊員等，保證了團隊發(fā)展的均衡性和持續(xù)性。

四、總結(jié)與展望

在科研—競賽—企業(yè)實踐“三位一體”的培養(yǎng)模式中，通過參與科研項目，大學生培養(yǎng)和形成了嚴謹?shù)墓こ塘晳T和思維，提升了科研能力。通過競賽，大學生促進了自身專業(yè)知識與實踐的結(jié)合，培養(yǎng)了運用專業(yè)知識和自身素質(zhì)解決現(xiàn)實問題的能力，提升了創(chuàng)新意識和實踐精神，并在大賽的實踐中練就了協(xié)作意識、團隊精神、組織能力和競爭實力等綜合素質(zhì)。最后通過企業(yè)實踐，大學生可以實現(xiàn)自身素質(zhì)與企業(yè)需求的匹配，明確自己目標和肩負的責任，對企業(yè)運作、產(chǎn)品需求、溝通交流等方面有更加清晰的認識，培養(yǎng)企業(yè)追求的高可靠性、低成本性的收斂思維，從而進一步檢驗通過競賽和科研項目培養(yǎng)出的創(chuàng)新能力與科研能力。綜上所述，這一模式具有很強的可操作性和指導意義。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 陳曉華，王德潤.德國科技創(chuàng)新平臺建設特點與啟示[J]. 安徽科技，2014（4）：54-56.

[2] 金翠云，汪曉男，李大字.多模式培養(yǎng)大學生實踐創(chuàng)新能力的探索與研究[J].中國電力教育，2013（17）：106-107.

[3] 陳福剛，謝述玲.大學生科技競賽活動與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的切合分析[J].時代青年：教育，2012（11）：64.

[4] 唐淼.科研實踐是培養(yǎng)大學生科技素質(zhì)的有效途徑[J].世紀橋，2007（8）：111-112.

[責任編輯：劉鳳華]