基于“知識三角”理念的核地學(xué)儀器方向研究生創(chuàng)新教育探索

楊志超，張雪昂，戴夢雪，劉軍，王澤輝

（1. 東華理工大學(xué) 地球物理與測控技術(shù)學(xué)院，江西 南昌；2. 東華理工大學(xué) 核科學(xué)與工程學(xué)院，江西 南昌）

一 引言

核地學(xué)儀器是服務(wù)于核科學(xué)與地球科學(xué)的專業(yè)儀器裝備，涉及到國家核安全、能源安全等諸多關(guān)鍵領(lǐng)域，因此，儀器的自主化、國產(chǎn)化意義重大[1]。東華理工大學(xué)作為我國“核地學(xué)”發(fā)展的搖籃，進入21世紀以來，結(jié)合核科學(xué)與地球科學(xué)等優(yōu)勢學(xué)科，依托儀器儀表工程碩士點，開展了核地學(xué)儀器方向的研究生教育[2]。當前國際環(huán)境下，針對儀器及其內(nèi)部芯片的自主知識產(chǎn)權(quán)與創(chuàng)新化需求不斷提升，因此對于儀器儀表工程碩士研究生的人才培養(yǎng)提出了更高要求。本文分析了目前本方向的研究生教育現(xiàn)狀，提出將“知識三角”協(xié)同創(chuàng)新理論與研究生教育有機結(jié)合，培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法和創(chuàng)新技術(shù)。

二 “知識三角”協(xié)同創(chuàng)新理念

2000年《里斯本戰(zhàn)略》提出了“知識三角”協(xié)同創(chuàng)新理論，核心思想是將教育、科研、創(chuàng)新三者結(jié)合建立創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)[3]，如圖1所示。其中，教育為基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生的核心知識和常用工具，科研為載體，通過項目等多元化形式培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。通過上述過程，改進了方法和技術(shù)，鍛煉了學(xué)生的實踐能力，形成了創(chuàng)新思維和創(chuàng)新方法。教育、科研和創(chuàng)新三者呈一個有機整體，相互關(guān)聯(lián)，呈螺旋式發(fā)展[4]。

圖1 “知識三角”協(xié)同創(chuàng)新模型

基于“知識三角”理論，歐盟于2008年建立了創(chuàng)新工學(xué)院（EIT），整合了大學(xué)、企業(yè)和科研機構(gòu)的聯(lián)系， 有效促進了科技創(chuàng)新及其成果轉(zhuǎn)化[5]。2010年后，EIT又啟動了“知識與創(chuàng)新共同體”（KICs）計劃，將投資公司和政府機構(gòu)也涉及在內(nèi)，并通過網(wǎng)絡(luò)化教育開展人才、科研和創(chuàng)新活動，形成了“KIC可持續(xù)性創(chuàng)新”能源聯(lián)盟等六個聯(lián)盟，覆蓋184所高校、473家企業(yè)和12個科研機構(gòu)及其它組織[6]。芬蘭阿爾托大學(xué)基于“知識三角”理念構(gòu)建的“阿爾托社會創(chuàng)新聯(lián)盟”等平臺，發(fā)揮了大學(xué)在社會經(jīng)濟發(fā)展中的核心作用[7]。馬德里理工大學(xué)的蒙特港瑟德ICE開放創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，通過區(qū)域、國家、國際多層面的創(chuàng)新協(xié)同，釋放知識三角的“正外部效應(yīng)”，實現(xiàn)了協(xié)同創(chuàng)新的社會利益最大化[8]。在我國，浙江大學(xué)牽頭構(gòu)建了“煤炭資源化利用發(fā)電技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心”，成為國內(nèi)較完善的協(xié)同創(chuàng)新中心[9]。清華大學(xué)，上海交通大學(xué)等也紛紛建立了協(xié)同創(chuàng)新中心，推動了區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展[10,11]。

三 基于“知識三角”的核地學(xué)儀器研究生創(chuàng)新教育探索

針對核地學(xué)儀器方向的儀器儀表工程碩士研究生，目前的教育模式，尤其在創(chuàng)新教育上，逐漸體現(xiàn)出不足。因此，本文基于“知識三角”協(xié)同創(chuàng)新理念，提出了下列教學(xué)改革措施。

（一）創(chuàng)建核地學(xué)儀器創(chuàng)新服務(wù)平臺

傳統(tǒng)人工服務(wù)平臺普遍存在人員專業(yè)性不強，政策導(dǎo)向性不明確，服務(wù)效率低等問題。因此，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)+建立線上網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺，將有效改善上述問題。其中如何提高工作人員的綜合素質(zhì)是關(guān)鍵因素。通過探索，設(shè)置了青年教師——碩士研究生——優(yōu)秀本科生三個層次的創(chuàng)新平臺服務(wù)人員體系。青年教師對于專業(yè)技術(shù)和創(chuàng)新方法的掌握處于領(lǐng)先位置，碩士研究生站在自身角度對于具體需求明確，而優(yōu)秀本科生可通過創(chuàng)新服務(wù)更早進入研究狀態(tài)。

（二）完善創(chuàng)新教育導(dǎo)師隊伍制度

完善創(chuàng)新教育導(dǎo)師制度建設(shè)是創(chuàng)新教育發(fā)展的關(guān)鍵，具體包括：①篩選核地學(xué)儀器方向的博士、具有企業(yè)背景的工程師和創(chuàng)新教育專家，建立嚴格的導(dǎo)師準入制度，以“專業(yè)教師”教授“專業(yè)學(xué)生”；②定期考核導(dǎo)師的專業(yè)知識、創(chuàng)新教育方法，形成良好的競爭環(huán)境；③輸送年輕博士到企業(yè)鍛煉，使工程師進入高水平大學(xué)深造，建立科學(xué)的導(dǎo)師發(fā)展體系。

（三）建立創(chuàng)新教育保障體系

科技創(chuàng)新是一項艱苦的過程，尤其對于核地學(xué)儀器，體積較大，實驗地區(qū)偏遠，因此，創(chuàng)新教育過程必須建立有力的保障體系，包括：①培養(yǎng)正確的創(chuàng)新價值觀，以科技創(chuàng)新為目的，服務(wù)大眾為根本，振興國家為責(zé)任；②建立科學(xué)的激勵制度，激發(fā)研究生進行科技創(chuàng)新的潛能；③提供高規(guī)格的實驗室、材料及經(jīng)費支持，使研究生充分投入到創(chuàng)新研究中。

（四）建設(shè)協(xié)同創(chuàng)新培養(yǎng)系統(tǒng)

基于“知識三角”協(xié)同創(chuàng)新教育理念，建設(shè)協(xié)同創(chuàng)新培養(yǎng)系統(tǒng)，是本文研究的核心問題。

通過“教育”，培養(yǎng)研究生的理論知識和實踐技術(shù)，為創(chuàng)新夯實基礎(chǔ)，措施包括：①改革核地學(xué)儀器方向的課程群，刪除陳舊課程，加入“大數(shù)據(jù)與云處理”“人工智能”等新課程。更新現(xiàn)有課程的教學(xué)內(nèi)容，添加行業(yè)前沿方法與技術(shù)。調(diào)節(jié)理論與實踐比例，從思想理念創(chuàng)新、科技論文創(chuàng)新、方法技術(shù)創(chuàng)新等多方面培養(yǎng)科技創(chuàng)新能力；②創(chuàng)新教育的目的是實現(xiàn)技術(shù)突破和方法革新，因此必須研究新穎的教學(xué)方法。以“知識三角”理論為基礎(chǔ)，將“高校課堂教育——科研機構(gòu)訓(xùn)練——創(chuàng)新人才培養(yǎng)”有機結(jié)合，通過多學(xué)科交叉滲透與融合、創(chuàng)新素質(zhì)模型、創(chuàng)造力理論、“同伴教學(xué)”、大數(shù)據(jù)分析等方法豐富研究生創(chuàng)新教育手段。

通過“科研”，建立校—企培養(yǎng)平臺，以項目帶動創(chuàng)新，培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力，改革措施包括：①建設(shè)校內(nèi)開放性創(chuàng)新實驗室。創(chuàng)新項目根據(jù)導(dǎo)師的科研或研究生自主設(shè)定為主。區(qū)別于傳統(tǒng)實驗室，開放性創(chuàng)新實驗室全天性開放，電子元器件、儀器和其它實驗條件根據(jù)要求及時購置，而且所有項目組之間的方法、技術(shù)互融互通，真正做到時間開放，資源開放；②建設(shè)企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新培養(yǎng)基地。核地學(xué)儀器企業(yè)面向應(yīng)用，接納研究生可有效提高企業(yè)的科技競爭力。另一方面，企業(yè)生產(chǎn)強調(diào)產(chǎn)品的實際效果，可有效培養(yǎng)研究生面對實際工程問題而進行創(chuàng)新的能力。具體在實踐中，將已建立的校企實習(xí)基地，進一步改進為協(xié)同創(chuàng)新培養(yǎng)基地，并制定了更加合理的合作協(xié)議，保護了研究生的知識產(chǎn)權(quán)、人身安全和經(jīng)濟利益。

四 總結(jié)與展望

通過上述措施在近2年的研究生教學(xué)中進行探索與實踐，取得了一系列成果，總結(jié)如下。①在我校建立了開放性資源實驗室供碩士研究生進行科技創(chuàng)新訓(xùn)練，累計發(fā)表了多篇學(xué)術(shù)論文，申請了多項專利；②新進博士積極投入到研究生創(chuàng)新教育中，多人成為校內(nèi)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師，逐漸形成了一支素質(zhì)優(yōu)良、結(jié)構(gòu)合理的隊伍；③針對18級學(xué)生，采用了翻轉(zhuǎn)課堂[12]，野外儀器MOOC等方法培養(yǎng)創(chuàng)新能力，并組織申報了江西省研究生創(chuàng)新項目《基于無線網(wǎng)絡(luò)的基樁完整性分析儀的研究》；④與云南航天工程物探檢測有限公司建立了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教育基地，并選派優(yōu)秀研究生到企業(yè)參與項目研發(fā)。 綜上，本文中提到的措施尚在探索中，仍存在諸多困難和需要改進的地方，但是無論從創(chuàng)新服務(wù)平臺建設(shè)、導(dǎo)師隊伍培養(yǎng)、創(chuàng)新教學(xué)方法研究還是協(xié)同創(chuàng)新基地建設(shè)，都在逐漸落實，以求更好地服務(wù)于儀器儀表工程碩士研究生的創(chuàng)新教育。