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关键词:工科研究生 创新能力 培养
中图分类号:G643 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)07(b)-0226-02
在科学技术突飞猛进的今天,创新意识和创新能力越来越成为一个国家国际竞争力和国际地位的最重要的决定因素。根据《2013年全国研究生招生数据调查报告(研招调查报告)》显示,2011年招收工学研究生人数为165058人,比当年招生人数第二位的管理学人数高出近2.4倍[1]。工科研究生的创新能力培养是研究生在学期间的重要基石,需要国家、学校、老师以及个人的共同努力。该文针对工科研究生创新能力培养所遇到的问题总结了几点对高校培养工科研究生创新能力的见解,希望对培养研究生创新能力的提高有所帮助。
1 制定合理的培养方案
培养方案是高等学校研究生教学工作的规范性、纲领性文件,是学校组织教学和培养人才的基本依据。制定培养方案时不仅要科学、合理,并且要注意学科间衔接。培养目标、研究方向、培养方式、课程设置及其它各个环节上内容要清晰。创新能力的培养是衡量研究生教育质量的指标之一。构建创新型人才培养模式,首先在统一知识、能力、素质的认识下,制定科学合理的培养方案,这也是实现人才培养目标的首要环节。制定培养方案时应在充分了解、调研国内外著名院校相应各学科研究生课程设置的基础上,总结本学科研究生培养的历史,作横向、纵向比较,并结合学校内部学科特点及分布的实际情况,制定适应当前本学科发展、适应社会主义市场经济对人才要求的培养方案。同时与培养研究生创新思维和社会实践紧密结合,不断优化课程体系,将研究生按类别可以分为学术学位研究生和专业学位研究生。学术学位研究生以培养教学和科学研究型人才为主,而专业学位研究生主要以培养实践型人才为目标。在制定培养方案时应根据二者的特点,依据专业及研究方向的特点有针对性的进行方案制定。对于工科院校而言,为了提高研究生的创新能力,学校应该在研究生的培养方案中体现特色以及学科特点,对学术学位研究生和专业学位研究生进行分类培养,即分别制定不同的、体现各学位类型及专业特色的培养方案。
2 传授最新的科研知识
研究生培养阶段,除了学习基础公共课程之外,专业课的传授也很重要,在传授知识与方法的过程中要重视基础理论知识的传播,注重方法,讲究策略,紧密结合时展,将科研知识科学系统地传授给研究生。授之以鱼,不如授之以渔,我们在传授科研知识的同时也要注重方式、方法,不能一味的灌输,而是使研究生有效地提高学习效率、创新思考方式,并将知识应用于未来的科研创新研究。
2.1 注重科研创新的重要环节
科学研究是根据前人成果基础上,进行的新知识创作的探索性工作,科研创新是在立项、论证、研究方法、研究手段、数据处理、现象分析、设备组合、项目理解及抽象等一系列科研活动中所表现出与前人不同的思维方式和行为方式。研究生做科学研究时应注重科技情报的搜集、合理进行科研选题、选择正确的研究方法以及技术路线,科研成果在实践中进行检验[2]。工科研究生学习基础理论时,必须思考和追求理论的应用方法,具备“坚实宽广的理论基础”,又不断积累并结合实际技术,那么会发现处处都有能够去创造的机会。具备扎实的科学基础理论是科学创新的基本前提。良好的公共基础和专业理论基础可以帮助研究生快速进入科研研究状态,使其处于科学技术的前沿,可以帮助研究生抽取和把握关键技术。自学实践对创新能力培养及知识提升至关重要,它能激发研究生创新能力的提高,养成独立解决问题的习惯,对于今后的科研创新提供基础。
2.2 加强并完善研究生吸取科研知识的环境
大部分高等院校在培养研究生的过程中会安排研究生在研一期间学习基础课及专业课程,基础课程是研究生进行科学研究的前提,为研究生在今后的科研道路上提供了理论基础。因此,一个优雅、先进、高科技的授课环境就显得尤为重要。高校教师在授课时应采用最新的知识储备,与时代紧密结合,推陈出新,授课方式应多元化,理论联系实际讲解以便吸引学生的注意力。
2.3 培养研究生自主学习的能力
教师在传授科学知识的同时也要注重培养学生的自主学习能力,培养其独立思考的能力,将最新的科研成果运用到实际生活中。理论联系实际,把专业知识与科研知识有效地结合起来,明确方法与思路,打破固有规则限制的思维能力及对自身学科领域的个人洞察力,只有这样,才能使科研有新视角、新观点。研究生的学习阶段是储备知识强化创新意识的阶段。因此,各高校要给予高度重视,注重培养研究生的自主学习能力,使其具备独立思考、独立解决科研中所遇到的实际问题。
3 加强导师队伍的建设
3.1 言传身教的指导
研究生期间的学习与本科的学习方法截然不同,研究生阶段是重视培养自学能力以及举一反三的创新性、创造性能力。导师对研究生的学习指导除了讲授专业知识外,更多的应注重引导研究生自主学习与思考的能力,培养其发现问题、分析问题、解决问题的能力。言传身教,以自己的切身经历指导研究生,循序渐诱,加强其自主学习与思考能力。
研究生创新能力的培养和发挥需要良好的知识结构。学生的知识结构和能力结构的形成主要是由一系列课程来完成的。合理的研究生课程体系不仅起到构建合理的知识结构,打下扎实的专业基础的作用,而且有利于良好的能力结构的构成。此外规范的课程教学有利于严谨的逻辑思维及创新思维的培养,使研究生分析、综合、归纳、演绎、判断、理解及表达能力以及知识运用、创新的能力得到有效锻炼。
3.2 科研能力的培养
导师除了对研究生专业基础理论课的指导外,科研创新能力的培养也是很重要的一部分。研究生在实验过程中难免会遇到这样或那样的自己解决不了的问题,这就要求导师给予专业上的指导以及耐心的讲解提示,引导研究生在正确的思路上继续前进,取得实验的成功。对于研究生的毕业论文,导师在开题、中期、答辩的过程中应对其加以指导,给出意见或建议,对其进行启发和点拨,让学生少走弯路,写出含金量高的论文。
3.3 给予生活上的关心与指导
众所周知,在研究生数量与日俱增的近些年,研究生面临着较大的压力,比如生活压力,就业压力,竞争越来越激烈,在这种高竞争的状况下,研究生心理以及生活需要导师更多的关注。导师应时刻关心研究生的日常状态,情绪波动,发现异常状态及时对其进行心理疏导,导师不只是传道授业的角色,在研究生的生活中也应扮演知心朋友甚至亲人的角色,察言观色,了解学生的动向,向学生传递正能量。
目前我国研究生的培养模式主要是研究生在导师的指导下完成课题。研究生导师肩负着讲授课程、指导论文、以及科学研究等科学研究活动,在研究生的培养发展阶段扮演着重要角色。因此,研究生导师队伍的强大与否对研究生自身的发展起到很重要的作用,导师的素质、治学态度、科研能力、指导方式都会对自己所指导的研究生产生直接或间接的影响。研究生导师的创新思维是前提,治学态度和道德素养是提高研究生创新能力的保证,学术水平和科研能力是提高研究生创新能力的关键[3]。导师的一言一行会直接影响研究生的学术研究以及世界观、价值观。所以,导师在指导研究生时,要结合研究生的个人特点因材施教,而不是一味的灌输。作为导师,应该具有高端的知识储备,道德修养,要有严谨的治学态度和科研能力水平。这样,培养出来的研究生才是素质高,科研能力强的研究生。
在培养研究生创新能力中,导师应给研究生提供一个良好的平台,创造一个良好地培养环境。良好的学习环境是实现科研成果的前提,建立相应的导师队伍,形成一个教学科研团队。对于研究生多导师少的高校而言,存在着“一导师多学生”的现象,即一位研究生导师指导多名研究生,这样就会出现导师因为时间、精力的原因,无法随时关注所有研究生的现象。因此,会影响研究生的科研能力水平的提高[4]。鉴于此种现象,高校应加强研究生导师队伍建设,有规划的培养有能力、有资质的年轻教师加入到导师队伍之中,从协导做起,分担导师的工作量,承担起协助导师指导研究生的角色,注重实践,培养研究生的科研创新能力,为提高研究生的科研成果添砖加瓦。
4 提供更多的科研创新平台
4.1 校企合作
研究生在在学期间,不仅学习基础理论课程,更多的时间是在实验室研究科研课题,为学位论准备。学校的实验室给研究生提供了实验的便利,为其实验数据的获取提供了重要的平台。但是,学生除了在学校实验室进行实验外,我们应为研究生提供更多的实践平台。校企合作等产学研模式不仅填补了实践创新舞台,也发挥了学校先进的设施设备与掌握前言理论知识的师资队伍的绝对优势。加强校企合作研发可帮助企业公关难题,利用专业科研能力优势协助企业科研产业化,使专业建设与产业发展紧密结合,帮助企业走快速发展的同时也为高校研究生提供了学习与实践交流的机会。
鼓励研究生导师走出校门,了解企业需求,开展横向项目研究,为研究生科学研究提供更多平台。不断总结学校与现有相关企事业单位合作经验,形成可借鉴的固定培养流程,扩大培养渠道。同时,形成以“学院聘请、企业或院所通过、学校聘用”的校外导师评聘制度,大量吸收具有丰富工程实践经验的校外导师来校分担教学工作和研究生指导工作。此外,要在相关硕士专业试点跨学科、校企联合制定课程体系。
充分发挥区域经济的区位优势,积极吸引与国内外知名高校深入开展多种研究生培养制度,实行学分互认。进一步加大研究生及导师赴海外访问学习的资助力度,加强海外高层次教师的引进,提升我校研究生教师团队的国际化水平。同时积极与国内外教育机构合作,提升研究生群体的国际化水平。
4.2 鼓励研究生参加各种研讨会
充分发挥导师指导小组的作用,加强学术交流。建立浓厚学术氛围为研究生教育创新建设奠定坚实基础促进学术创新。注重学科融合,培养全面发展的高素质人才。导师指导小组定期召开学生学术讨论会,由参与课题的学生对课题的科研思路、实施方案、实验方法、技术路线,以及课题的先进性、科学性、可行性等方面进行论证和讨论,导师指导小组根据学生的讨论提出建设性意见和建议,使课题的实施方案更加严密和切实可行。同时,为研究生提供更多接触国际前沿课题的机会以及参与国内外学术交流、科研合作的机会,鼓励和支持研究生独立自由研究,为学生创造全面、宽松的创新环境。
学术研讨会也是一种以促进科学发展、学术交流、课题研究等学术性活动。研究生参与会议可以通过听取报告、参加学术年会的形式,了解自己领域前辈们的科研成果,多听取来自不同院校的声音,避免闭门造车,与此同时,在交流的过程中还可以结交与自己志趣相投的研究者,共同进步[5]。
4.3 营造国际化培养环境
国际化教育快速发展的今日,建立与海外友好院校学生网上交流平台,增进青年学生之间的了解和互信,进一步促进国际化校园文化建设。在培养载体上,鼓励教师承接国际科研项目,并吸纳在校研究生分担科研任务。在师资队伍上,建立与海外高校之间的教师互派互访及轮岗制度,同时扩大师生公派出国访学的选拔范围。
5 结语
培养工科研究生的科技创新能力是高等教育的一项重要任务。工科研究生创新能力的培养是个长期的过程,需要国家、学校、导师以及学生自身的共同努力,在传授科研知识、加强导师队伍建设的同时,也要加强校内外的创新实践环节,不断深入认识,不断探索,不断提高。在不断提高工科研究生的创新能力同时,也应不断深化研究生教育改革,结合学校长远发展趋势及中长期发展规划,建立相应的研究生教育改革组织管理机构,出台相应的具体实施方案全面推行工科研究生创新能力培养。
参考文献
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[3] 曾凯芳,李洪军.论导师素质与工科研究生创新能力培养的关系[J].西南师范大学学报,2010(2).
关键词:实践课程;科研;创新能力
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0266-02
培养大学生的创新能力是新时期高校人才培养的重要内容。农科高等教育历来重视实践教学,但在此过程中只注重培养学生的实践技能,而创新能力培养不足。科研试验是培养学生创新能力和综合素质的有效途径。因此在实践课程的教学中,在学生掌握基本实践技能的基础上,通过开展严谨而又简单可行的科研试验,全面培养学生的创新意识、创新思维和创新技能,具有重要意义和应用价值。
一、高校实践课程的开展现状
改革开放来,农科高等教育始终坚持把培养学生的实践能力与理论教学放在同等重要的地位,并且根据这一理念进行教学改革和理论探索,研究并实践了一大批加强实践性教学环节的教学成果和教改措施,培养了学生的实践能力和技术创造能力(李友勇等,2003)。目前,农学专业实践教学多采用的教学模式是:教师在课堂上先讲基本理论与原理,再在教学实验室和田间演示本课程所涉及到的农艺操作技术和相关实验技能的“规范化”操作流程,最后学生在教师的引导下按部就班地完成对整个实践课程的学习(董桂春等,2010)。我校的农学、园艺、林学等专业的实践教学中大多也是采用这种常规的教学模式。采用该模式开展实践教学,在学习专业理论知识的基础上,学生通过独自完成专业的实践操作,能尽快地掌握实践技能,起到了应有的效果。但是学生在实际操作过程中很少提出问题,大多是循规蹈矩地完成教师提前设定的任务。这对于刚刚接触专业知识学习的低年级本科生来说是必要的,也是富有成效的;但对于进行过一些课程实践的高年级本科生来说,只是通过模仿教师的操作流程完成相关的实践过程,其思考问题的自主性不高、实践技巧探究不够,缺乏自主提出问题、分析问题和解决问题的能力,创新性明显不足。
二、学生科研创新能力培养的重要性
哈佛大学校长Neil Rudenstein认为,“一个人是否具有创造力,是一流人才和三流人才的分水岭,在迈向新世纪的过程中,一种最好的教育就是有利于人们具有创新性,使人们变得更善于思考,更有追求的理想和洞察力,成为更完善、更成功的人”(杨克巍等,2006)。我国《高等教育法》中明确规定:“高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才,发展科学技术文化,促进社会主义现代化建设”。教育部在“新世纪教改工程”中提出了新世纪人才培养的宗旨,即注重学生综合素质的提高,培养学生的创新意识和实验能力(钟秉林,2000)。因此高等学校在进行专业教育和职业教育的同时,必须积极培养并提升学生的创新能力,为社会培养出更多具有创新意识、创新思维和创新技能的优秀人才。在21世纪的知识经济时代,以培养高素质创新人才为目标的高等学校应注重培养和提高大学生的科研创新意识和能力。调查研究结果显示,在校大学生具有科研创新的可行性,关键是建立大学生创新教育模式和科研创新运行机制(华正伟,2002)。北华大学林学专业创立了教学、科研、生产三位一体的实践教学模式,其中的亮点是加强科研实践,注重科研素质和科研实践能力的培养,提高了本科生的科研和创新能力(张启昌等,2009)。这就证明,在高校教育和实践教学中,给本科学生创造条件让其参与科研试验,不仅具有重要意义,而且具有现实可行性。
三、在实践课程中培养学生科研创新能力的探索
为进一步提高在校大学生的综合素质,培养学生的实践能力、创新能力和团队精神,鼓励学生积极参与科技创新活动,我校制定了《华南农业大学关于加强大学生科技创新活动的决定》,从在校生中选拔优秀学生进行独立的科技创新活动。但是科技创新活动选拔的标准较高,能够参与的学生人数很少,只占在校生总数的2%左右。因此有必要探索一条新的途径,让所有的学生都有机会参与科技创新活动,提高学生整体的创新能力。实践教学是激发和培养学生创新能力的基础环节。各高等学校都在下大力气切实加强实践性教学环节,提高实践课程的地位,把课堂教学、生产实习、社会实践、社会调研以及毕业设计等教学环节有机地结合起来,实现从科学知识型向科学知识实用技能型的转化,以加强学生创新能力培养(龚振平等,2009)。
在高校教育中培养学生的创新能力,可使学生在能力、素质、创新精神等各方面得到锻炼与提高。在农科学生必修的实践课程中,开展适宜难度的科研试验,是一条培养学生创新能力的切实可行的途径,并可为实现学生自主性学习和提高实践教学效果提供保障。因此在实践课程中培养学生科研创新能力,就显得尤为必要和迫切,而其运行机制需要不断探索和完善。传统实践课程只教授学生具体的实践技能,告诉了学生“怎么做”,很少给学生机会问“为什么”,严重束缚了学生的积极性和创造性。实践课程教学改革中,在学生掌握基本实践技能的基础上,由指导教师设立若干严谨而又难度适宜的科研试验,在教师的指导下,让全体学生独立完成,以培养学生独立思考、创新能力、合作意识和综合素质,并为其后续毕业论文开展和走向工作岗位打下坚实基础。通过全过程完成科研试验,让学生学会独立提出问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生的综合创新能力。根据实践课程的性质和内容,指导教师和学生共同选定5~6个具有一定科研价值、难度适宜、实践性强的科研课题,将全班同学分成5~6个小组,每一小组选定一个课题,推选出一位组长负责,独立开展实践研究。在实践过程中,充分发挥学生的积极性和创造性,鼓励学生通过查找资料和相互讨论解决出现的问题,培养学生的基本科研素质。指导老师在必要时进行指导,保证试验的顺利完成。在实施过程中,只要加强选题把关和实践指导,让学生参与科研试验,是切实可行的,能够取得预期效果。
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关键词:研究生创新能力;交叉学科;培养计划
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0274-02
一、引言
进入知识经济时代,创新能力已经成为时展的主题,社会所需要的人才大多为创新型人才以及复合型人才[1-2]。这对我国高等教育提出了新的要求,尤其是研究生教育,更应该注重创新能力的培养。然而科学上的很多重大突破以及创新成果的产生,大都是不同的学科在彼此交叉和相互渗透的领域和过程中形成的,所以不同学科的交叉已成为培养研究生创新能力的一种重要的渠道和方式。而打破各学科之间的壁垒,并使其交叉和融合也已成为当代科学发展的必然趋势。科学交叉与创新的本质有着必然的联系,正如同中国科学院院长路甬祥院士所说,学科交叉点往往就是科学新的生产点、新的科学前沿,这里最有可能产生重大的科学突破,使科学发生革命性的变化[3]。中国工程院院长徐匡迪院士也强调指出,培养创新型人才,学科交叉是正途。据不完全统计,交叉学科的数量目前几乎占据总学科数量的一半,交叉学科现象的研究已受到科技界普遍的重视,而且在国内外对交叉学科的定义、理论、特征及未来的发展方向等相关方面的研究已有了较多的报道,然而对涉及具体的交叉模式及如何提高交叉学科下研究生创新能力培养等方面的问题的研究还不多见。因此,研究当前高等学校学科交叉的最佳模式,探讨交叉模式培养体系对研究生创新能力培养的方式将对高校学科的建设和人才培养发挥更大的作用[4]。本论文将结合水声工程和信息与通信工程两个学科的交叉作为事例,对交叉学科研究生创新能力的培养、优势、意义以及方法等方面就自己的一些看法和想法简单谈谈。
水声工程学科是船舶与海洋工程一级学科下设的二级学科。由于声波是在海水中探测目标、传递信息的有效工具,所以水声工程学科主以水声为基础,包括基础研究、应用技术研究、水声装备研制和系统集成技术研究等多方面的培养目标。而信息与通信工程一级学科下设的两个二级学科信号与信息处理以及通信与信息系统,是以现代通信理论和现代信号处理理论为基础,主要包括涉及信息采集、传输和处理整个过程中的所有理论和技术手段,是基础知识面宽、应用领域广阔的综合性专业。对于船舶与海洋工程和信息与通信工程这两个不同的一级学科,然而它们存在着交叉性。在水声工程中所涉及到水声装备研制和系统集成技术等方面的培养内容,所需要的技术知识有部分是信息与通信工程学科的培养内容,而水声工程又可以是信息通信工程学科的应用背景之一。所以这两个学科交叉性明显,对于这两个学科的研究生的培养应该突破学科束缚,所以探索交叉学科研究生创新能力培养是非常有意义的。本文正是以此为背景,以水声工程和信息与通信工程这两个学科为例,浅谈交叉学科研究生创新能力培养的若干问题。
二、交叉学科研究生创新能力培养的意义
当代科学技术发展日新月异,不断有新概念、新理论、新技术手段涌现,许多新的研究成果及重大成就往往都出现在学科交叉的前沿,高度重视学科交叉融合才能始终把握科学发展的前沿。交叉学科对原有的传统学科是有利的补充,促进了传统学科的发展,同时也不断地加速新学科的形成、建设和发展,其对于现代化科技进步及社会发展起到了积极的作用。同时,交叉学科也是创新人才培养的重要因素,有利于研究生突破传统学科的束缚和思维定式,熟悉相邻学科领域知识,培养研究生合理的知识结构和能力结构,在研究生培养过程中,有利于培养研究生从多学科、多角度分析和解决问题的能力,从而有利于提高和培养研究生的创新能力,增强科研活力,同时也为高校的学科建设提供必要的支持,在探究新的学科方向中具有极其重要的意义。而且能够帮助高校形成多学科综合、协调发展的学科布局结构,有助于高校学科建设。以水声工程和信息与通信工程学科为例,这两个学科能够相互支撑,相辅相成。一个学科的建设能够支撑另外一个学科的建设,不同学科的研究生能够在发挥各自学科优势的同时,利用不同学科的差异,大大增加了其创新的机会和提高创新能力。
三、交叉学科研究生创新能力培养的优势
交叉学科在研究生创新能力的培养中具有与传统学科所不能比拟的优势:
1.交叉学科对研究生的知识面具有拓宽作用。学科交叉使得个学科内容的交叉渗透到平时学生的知识结构中,能够不断完善研究生的知识结构和专业视野,拓宽研究生的知识面。如水声工程学科在充分发挥其水声原理以及换能器技术等方面传统的知识结构同时,给研究生教授关于信号处理和通信原理等的信息与通信工程学科的理论知识,有利于拓展研究生的知识结构,更好的掌握声纳装备的设计与系统集成专业方向。
2.交叉学科有利于培养研究生的科技创新能力和方法。交叉学科是不同思维、观点、理论、技术、应用背景之间的相互碰撞,这种碰撞有利于产生新的火花,并且得到创造性的成果,是研究生创新能力培养的重要途径和方式。声纳正是水声工程与信息与通信工程两个学科相结合的重要体现。发挥其中一个学科的优势,以另外一个学科作为补充,将为研究生创新培养提供了良好的土壤。
3.交叉学科有利于培养研究生的综合思维能力。不同的学科有其各自独特的研究方法和思维方式。在研究生培养过程中,不同学科其对研究生的培养目标和培养内容不尽相同,势必会造成研究生思维的单一或只是使得研究生思维受到束缚。然而交叉学科具有独特的研究方法和思维能力,如何能够在研究生培养过程中结合这种独特的方式,将有助于研究生形成一种崭新的思维风格,为研究生的创新能力的培养提供非常有价值的条件。
4.交叉学科有助于帮助研究生进行论文选题。研究生的选题对于研究生培养来说是非常重要的一个环节,新颖的题目有助于研究生做出创新的工作,然而在研究生培养过程中,有些学生反映其论文选题很难,或者论文题目具有相似性,这都不利于研究生的培养。但是在学科的交叉和综合领域中有大量的值得去探索的研究课题,丰富了研究生的科研方向和毕业论文选题。比如声纳性能的提高、环境对声纳设计的要求等这些方向就是水声工程与信号与通信工程交叉学科有意义的研究课题。
四、交叉学科的研究生创新能力培养方案及措施
1.充分利用校内学科实验基地,建立多学科共享实验平台。学科实验室代表着不同学科的特色和优势,而开发的实验室能够激发研究生的自主学习能力和探研动机,对于培养学生解决实际问题的能力和实践能力也有非常大的帮助,所以鼓励不同学科的研究生参与或选择该学科下设的开放性实验,通过在实验中培养研究生的创新思维能力。所以,建立综合性的实验平台对提高研究生教学和科研水平,促进学科交叉和融合,加强高层次创新人才的培养起到显而易见的作用。在学校资金有限的条件下,应该尽量向交叉学科倾斜。通过整合全校范围内与相关交叉学科力量和科研资源,建立跨院系、跨转专业共享的实验平台,来调动教师在交叉学科领域进行科学研究的积极性,促进交叉学科研究生培养质量和提高研究生科学研究水平。比如以水声工程交叉学科为例,积极建立船舶与海洋工程学院与电子信息学院的共享实验平台。
2.选择性的跨学科招收研究生,并且制定交叉学科详细的研究生培养计划。鼓励和吸引更多跨学科、跨专业的人报考研究生,学校和研究生院应该制定相关政策鼓励跨学科招收。在研究生培养计划的制定中,要体现交叉学科在学生选择导师、选择课程等方面的特殊性,比如可以选择不同学科的导师共同指导,对于不同学科的课程研究生能够灵活地互相选择。学校可以充分利用现有学科点,吸收其他学科教师参加交叉学科培养计划的修订,制定既体现特色,又能够支持跨学科发展的人才培养计划。
3.努力提高导师科学研究水平,建立由不同学科教授组成的联合导师组。研究生导师在研究生教育中承担了非常重要的角色,导师所具有的知识结构、学识水平以及对学科的前沿把握等能力直接关系到研究生的培养质量。为了能够开拓研究生思路、挖掘和激发研究生潜能和创新思维,应该通过多方面的努力提高交叉学科研究生导师的指导水平,鼓励不同领域的导师经常在一起切磋交流;同时考虑到交叉学科的特点,仅仅依靠一个导师指导是很难的,因此,为保证交叉学科研究生的培养质量,应建立主要责任导师和副导师的联合导师指导方式,由交叉学科的各学科导师参与并制定研究生培养计划,选择高水平交叉学科研究课题,把握研究方向和动态,使研究生在不同学科学术思维的培养下,提升其创新能力。
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创新是一个国家发展的不竭动力;创新是现代科学技术发展的原动力,也是富国强民的必由之路。创新性的科研成果标志着一个国家的科技水平,创新能力是科研成果的有效保证。那么,如何培养大学生的创新意识和科研能力就成为了高等教育面临和必须解决的实际问题。
1、高校教学中制约创新意识培养的因素
1.1 教师的整体素质不够高
现在的教师多数已经习惯了依赖教案、教学笔记和现成的教学指导书,缺乏独立思考自我创新意识,已经习惯了在旧的轨道上运行,重知识、轻能力忽视了学生创新意识和科研能力的培养。教学方法上也过于传统,知识更新速度慢,学习进修的机会少,科研能力偏弱等。
1.2 忽视学生个性发展
创造能力与个性发展有密切的联系,在教学中发展学生的个性,鼓励学生的好奇心和个性表现,使其个性得到健康的发展,创造力的潜能也就可能得到充分的发挥;反之,压抑或打击个性的发展,学生的创造力及想象力就会受到抑制或封闭。因而,我们应该采取是灵活多样、因人而异、因材施教的教学方式。对有偏执好的学生,要注意保护和引导,使其天赋和爱好在良好的环境得到发展。
1.3 未能加强学生实践动手能力训练
现在的实验教学多数是教师讲,学生看,学生自己去动手的机会不多。学生数量每年在增加,而教学设备数量却跟不上学生数量的增加。学生在校只是学习固定的知识,学会一些现成的结论和答案,不知道过程和方法,这就削弱了学生的反思能力,抑制了独立自主的个性发展,未能激发学生的创新意识。
2、以科研为导向,激发学生创新潜力
2.1引导学生参与科研工作
创新能力是大学生应具备的综合能力中最重要的一种能力。高校教师在教学工作中要不断优化教学内容,紧紧抓住创新教育这个关键,进一步深化教学改革。运用启发式的教学方法和现代化的教学手段激发学生的学习兴趣,引导学生积极参与教学活动,尊重学生的个性发展并能有意识地加以培养。教学过程从“灌输式传授”转向以“创新精神与实践能力培养”,将学生从“依赖性学习”引导到“自主性、创造性学习”方面来。
多年的教学实践表明,较早地将科研工作引入到基础教学中,对培养学生的科研思维、创新精神是十分必要的。教研室可以安排有科研方向、经验丰富的教师指导由学生组成的科研小组,要求每个科研组从查阅文献资料开始,写出综述文章,并在全系范围内宣读,以点带面,在学生中形成强烈的科研意识。科研小组直接参加教师科研课题及全部科研过程,最后在教师的指导下写出科研总结或论文。对科研过程的参与,开阔学生视野,认识科研工作规律,为其在今后接受更高层次的教育及科研工作积累经验。
2. 2 拓展学生的视野、知识面、信息量
教学中教师要摈弃狭隘的“单科”观念,确立各种知识相互贯通、渗透与融合的思想,为学生在课堂上的广泛联想、移植、改组所学的知识创造必要的条件。应向学生及时介绍专业领域的国内外动态和进展,以及新的实验仪器和新的技术,让他们始终接触新的东西,了解科学的前沿,培养他们在专业领域的远大抱负。
2. 3 注意学生的个性发展
课堂教学中应鼓励学生的好奇心和个性表现,使其个性得到健康的发展,开发学生对事物未来的大胆幻想是创新的开端,创造能力与个性发展有密切的联系,创造力的潜能也就可能得到充分的发挥。反之,压抑或打击个性的发展,学生的创造力及想象力就会受到抑制或封闭,因而我们的教学应该是灵活多样、因人而异、因材施教的。对学生有偏执好的,要注意引导和保护,天赋和爱好需要有良好的环境才能发展。
2. 4开发多样性的思维空间
美国教育家杜威曾说过:“科学的每一项巨大成就,都是以大胆的幻想为出发点的”。在课堂教学上我们不仅要求学生有求同思维、顺向思维,而更为重要的是提倡学生有求异思维、逆向思维、标新立异在教学中让学生思维活跃主动提问题鼓励学生提出问题和想象,使他们在学习上有一定的自由思维空间,课堂上应给学生留有一定的时间,避免“满堂灌”。学生提出的问题能难住教师,让他们为此而去跑图书馆、查资料、督促他们再学习、再研究,师生互动,教学效果也自然就提高了。
2. 5 营造宽松的学习环境
在教学中、课堂上应允许学生提出不成熟的见解,在学术上,同学之间、师生之间讨论、争鸣。在科学技术面前人人平等,只有贯彻“百花齐放,百家争鸣”的方针,科学技术才能有序的发展。所以我们在课堂上应大力提倡和培养学生的主动精神和主体意识,在学习上敢于探索和勇于创新,鼓励学生在学习及学术上另辟蹊径、别出心裁、有创新的思维和勇气。
在国外常听到的一句口头禅:“没有做不出的东西,只有想不出来的东西”。 在美国学校的课堂上学生没有“害羞”二字,高校教育始终把培养学生的创造能力放在首位。世界一流的大学特别注重启发学生的思维、激发学生的想象力,我们应该从中得到一些启发。引导式教育总是想方设法打开学生的思路,一方面训练了学生的胆量和自我表现意识,同时又可相互启发,因每个人看问题的角度和出发点都可能不一样,可培养学生从多角度观察和分析问题的习惯,这样可以激励创新意识,活跃思维。
他们不仅拥有世界一流的科研实验条件,而且在授课思想上也从各方面鼓励学生创新、鼓励学生标新立异。美国的课堂教育最爱说的一句话是:“you can do it,have a try (你能行,去试试)”,所以美国的学生动手能力强,我们的学生动手能力弱,因为给予学生大胆尝试的机会太少了。
3、 完善激励培养制度,建立创新培养长效机制
3.1 大学生并不缺乏科研创新能力,关键在于如何引导和培养,如何建立大学生创新教育培养模式和科研运行机制。科研能力的培养在大学阶段就应着手培养和锻炼,现代的大学科学研究、教育教学,都比较规范,但让学生了解科研和参与科研的却不多。所以我们应给学生创造良好的氛围,让学生早期接触科研。
3. 2 建立学生科研学术团体
在大学中应鼓励学生建立学术科研团体。在教师指导下,让学生参与和开展一些科研活动,不要怕他们幼稚,不要怕出笑话,我们应大胆地鼓励他们去幻想、去动手、去创新。指导教师可帮助他们制定规划、论证、开题和实施科研计划。
3. 3 建立学生学术科研基金
科研基金可以促进学生科研活动的开展,鼓励学生申报科研立项,申请基金。还应设立一定的科研奖励基金,奖励那些在学术科研活动中做出成就的学生。
3. 4 创办学生学术刊物
学生应有一个属于自己的学术科研园地,鼓励他们创办自己的刊物。学校可派专家和教授重点指导,不断提高办刊质量,待条件成熟,可以开展校际交流或争取公开发行以扩大影响力。学校的期刊也应适当地挑选一些学术水平较高的学生,以激励和鞭策学生。
3. 5 校园文化建设
校园文化对于高校培养高素质人才有着尤为特殊的义。对学生的学习和生活起着潜移默化的教育作用。良好的校园文化既可丰富学生的课余生活,又可增加各种信息的获得。可适当建立一些外语角、信息站、专业协会、学术讲座以及科研会等。学校应给予及时的指导,创造一个良好的校园环境,可以活跃学生的思维和激发创新知识。
4、小结
大学教育是一种创新教育,培养大批具有创新意识和科研能力的高层次人才是时代对大学教育的根本要求。但创新能力的培养不是一朝一日可以完成的,完成大学生创新能力的培养取决于诸多方面因素的有效耦合,如何使各方面因素有机地结合起来, 从而培养出具有创新能力的高层次人才,需要我们在创新教育实践中不断总结和积累经验。
参考文献:
关键词:数学建模;创新能力;数学实验;建模竞赛
中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)32-0135-02
创新能力是国家竞争力的核心,科技创新人才的培养直接影响国家未来的整体创新水平和国家的创新竞争力。高等学校和科研院所培养的研究生是科技创新人才的后备军,应当以培养研究生创新能力为根本目标,将科技创新能力的培养渗透到研究生教育的整个过程。教育部于2003年公布的“研究生教育创新计划”指出,为全面建设小康社会,国家对高层次创新人才的需求不断扩大,研究生教育必须加快改革步伐,不仅要培养大批人才,更要把工作重心转移到提高培养质量,特别是提高研究生的创新意识和创新能力方面上来,积极主动适应国家对创新型人才的需要,实现从研究生教育大国向研究生教育强国的转变。
一、数学建模教育与创新能力培养之间的关系
创新能力就是利用已有的知识和技能,根据客观情况的变化而认识问题、解决问题,获得创新成果的能力,主要表现为敏锐的观察力、聚精会神的注意力、良好的记忆力、较强的操作力、丰富的想象力、有创造的思维力和思维方式、灵感和顿悟以及信息检索能力,能够得出有独出心裁的见解和方法。严谨的逻辑思维和定量思维是衡量一个人文化素质是否全面发展的一个重要标志。德国著名数学家Grassmann曾说过:“数学除了锻炼敏锐的理解力、发现真理以外,还有另一个功能,就是训练全面考虑科学系统的头脑的开发”。James指出:“数学的思考方式具有根本的重要性,数学为组织和构造知识提供了方法,以至于当用于技术时就能使科学家和工程师们生产出系统的、能复制的,并且是可以传播的知识。分析、设计、建模、模拟(仿真)及其具体实施就可能变成高效加结构良好的活动”。伽利略曾说过:“自然界最伟大的书是用数学语言书写的”。数学是推动科技创新的主要力量,深厚的数学理论基础、用数学处理实际问题的能力是衡量研究者能否进行科技创新的关键因素。数学建模就是建立数学模型的过程,对于一个实际问题,用数学的语言、公式、符号、图表等进行刻画和描述,然后经过数学的处理即计算、迭代等得到定量的结果,利用得到的结果再返回到实际问题,用于人们的分析、预报、决策和控制。面对各种各样的实际问题,如何抓住主要矛盾,进行合理的假设,逐步引入数学的思想,利用数学的理论和方法得到数学上的求解,最后翻译到实际问题,这实际上是科技工作者综合创新能力的体现。
二、工科研究生学习现状分析
中国石油大学(华东)工科研究生在三年的研究生学习阶段,只有一年的课程理论学习,取得相应的学位课学分后,从第二年就转入导师布置的论文阶段,至此课程学习全部结束。笔者讲授研究生“数值分析”课程数十年,面授对象大都是石油主干专业的硕士研究生,这些学生经过了大学阶段的学习后,学习能力和知识有了很大的提高。数值分析、应用统计方法、矩阵理论及计算是我校工科研究生大面积选修的学位课程,在有限的课时学完这些课程后,研究生学到了必要的数学理论及知识,但在以后的科研阶段碰到实际问题后,如何去应用数学、如何转化为数学问题,还会碰到很多的困难。有些石油学科中的主干课程,像流体力学、渗流力学、固体力学、传热学等,在大学阶段就开始学习这些相关的课程,到了研究生阶段,还要继续学习这些课程。数学模型的来龙去脉、实际问题的简化、数学模型的建立推导以及求解方法、如何反映实际问题,这些更重要的知识并没有真正掌握,以至于在后续的科研阶段,碰到新的问题无从下手,究其原因,还是在学习的过程中,缺乏深厚的数学理论和专业知识基础,缺乏数学建模的能力,导致研究成果缺乏创新性。由于实际问题复杂和多样性,建立真实反映实际问题的数学模型也越来越复杂,精确求解数学问题变得不可能,只能借助于计算机近似求解。现在人们普遍把科学实验、理论研究、科学计算并列为科学研究的三种基本方法。随着计算机、数值计算方法和应用软件的发展,科学计算作为科学研究方法之一显得尤为重要。近年来,计算流体力学、油藏数值模拟、计算传热学等学科发展很快,通过大量的科学计算,可以发现传统理论研究和科学实验发现不到的一些规律和现象。近年来,我校越来越重视工科类研究生创新能力的培养,但很多研究生往往把数学看成服务性的课程,仅学习一些肤浅的数学知识和数学计算,对一些影响深远、应用价值大的数学思想和数学方法很少涉及,学生数学建模能力不足。因而,许多具有硕士学位的科技人员面对涉及较深的数学知识的科技创新时,也就显得力不从心了。
三、加强数学建模教育,提高创新能力的措施
1.在数学理论学位课的教学中渗入数学建模的思想。在研究生的数学理论课程教学中,除了讲解数学理论、数学方法外,针对数学模型的背景,应该讲授给学生数学模型本质的知识,不但要让学生知其然,还要知其所以然。比如在讲授三次样条插值时,首先给出三次样条插值的定义、理论模型及求解方法,要保证方程组的封闭性,还需要给出相应的边界条件,在三类边界条件中,每一类边界条件对应的含义,在边界上一阶导数、二阶导数及周期边界分别为已知的情况下所对应的实际问题的要求要解释清楚。对于不同的实际问题,可以根据实际需要给出对应的边界条件。我们知道,越是抽象的理论、模型、方法,其应用范围越是广泛。很多不同领域的实际问题,其对应的数学模型有可能完全相同,学完一类数学模型后,要求学生针对各自专业中所涉及到的专业知识,能够解释它们对应的实际问题,这样既激发了研究生的学习兴趣,又培养了他们善于归纳、把数学模型分门别类处理、碰到类似实际问题的数学建模能力,提高了他们利用数学建模进行创新的能力。
2.开设研究生数学建模和实验课程,能够提高研究生数学应用能力。在研究生学习完相应的数学理论课程后,第一学年第二学期增设研究生数学建模和数学实验课程,这是衔接数学和后面的科研工作阶段的一个重要环节。通过数学建模和数学实验的学习,研究生可以提高“用数学”的能力,在各自的专业领域里,碰到实际问题,知道如何利用数学的理论、方法建立数学模型,借助于计算机软件进行科学的计算,达到定量解释结果,这样有助于发现新现象、新规律,有助于得到创新成果。
3.积极组织研究生参加全国研究生数学建模竞赛等科技活动。为提高研究生数学应用能力的新要求,从2004年起,研究生数学建模竞赛开始举办。我校自2005年开始,研究生组队开始参加研究生数学建模竞赛,从开始零散的几个队参加到现在每年约50个参赛团队的规模,多次获得全国一等奖、二等奖。参加数学建模竞赛的研究生普遍反映这个科技活动使他们受益很大,具体体现在以下几个方面:①培养了研究生对资料检索的能力,研究生数学建模竞赛题目涉及到的范围很广,要想完整完成建模论文的提交,需要参赛学生既要具备广泛的知识面,还要具备快速收集有关科技文献、正确理解实际问题背景的能力。因此,数学建模竞赛可以加强研究生对资料检索和使用资料能力的培养。②培养大学生文字表达能力和创新意识,研究生数学建模竞赛要求参赛学生尽快熟悉实际问题的背景,然后在合理的假设下,引入数学的概念及知识建立数学模型。在此基础上,使用有关软件或自我设计程序,借助于计算机进行求解,最后形成论文。论文要求模型合理,文字清晰,表达严谨,重点突出,因此这些要求有利于培养学生的文字表达能力和创新意识。③培养学生团队意识和合作精神,数学建模竞赛要求三个人组成一个队进行参赛,组队的原则是:使每个人的特长得到最大发挥,达到群体合作的最佳效果,实现知识能力的最优组合,获取竞赛的优异成绩。每个队的三个人相互协调,密切配合,相互取长补短,学会倾听别人的意见,善于从不同争论中综合出最佳方案,最后取得好成绩。数学建模竞赛的整个过程有助于培养研究生团队意识和合作精神。
四、结论与认识
数学建模教育对于研究生的创新能力和综合素质的培养至关重要,在研究生数学理论课程的教学中,逐步引入数学建模的思想和方法,开展数学建模和数学实验教育,对于后续的科研工作直至将来走向工作岗位会使研究生终生受益,为未来各个行业的创新人才的培养奠定了坚实的基础。
参考文献:
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[3]刘凤秋,毕卉,陈东彦,等.融合数学建模思想的理工科研究生创新能力培养模式[J].高师理科学刊,2014,34(5):82-84.
关键词:本科生;导师制;科研创新;培养
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)33-0106-02
一、本科导师制简介
本科生导师制是一种源于英国牛津大学的新型教育管理模式。与研究生导师制不同,本科生导师制是指教师通过言传身教对本科生的学习、品德、思想、就业等方面进行个别指导的教育制度,以提高学生的思想道德水平、科学文化水平及科研创新能力等综合素质[1,2]。目前有多所高校将本科生导师制与科研团队建设结合起来,充分挖掘本科生的科研潜力,重点发展学生的创新性思维,充分发挥学生的独立思考和实际动手能力,不仅可以提高学生的科技创新能力,同时也有利于学校科研实力的提升。本文将以作者所在北京石油化工学院为例,浅谈本科导师制对大学生科研创新能力的培养。
二、本科生导师制对大学生科研创新能力的培养
(一)本科生科研创新能力的重要性
“科学技术是第一生产力”这句话充分阐释了科学创新对一个国家的兴旺发达和一个民族灵魂进步的重要性,而高校是培养科研精英人才的最大机构。但是从目前我国高校大学生培养模式来看,多数高校将教育重点放在课本知识的传授上[3]。虽然这种模式培养下的高校毕业生具有良好的专业知识储备,但实践动手能力和科研创新能力明显缺失。大四毕业设计环节,虽然能让本科生一定程度地参与一定量的科研工作。但是大部分本科生只能参与基础的实验操作或者是简单机械的数据录入处理工作,不能深入分析实验结果,更无法指出课题的创新性,这将严重影响本科生对科研工作的积极性和热情。大学生作为未来国家发展的栋梁,大学教师需充分重视他们的科研创新能力的培养并积极投身大学生科研创新能力培养的实践中。
(二)科研导师的重要作用
将导师制与大学生科研创新能力培养结合起来建立科研导师制,主要是指导师指导学生参与具体科研工作,使学生掌握基本科研方法,锻炼学生实践动手能力和创新能力,有利于创新型人才的培养。北京石油化工学院材料科学与工程学院从2013级全日制本科生开始,全面实施全程导师制。即为每名学生配备导师,针对学生的个体差异,以学业指导为主,兼顾学生思想品德教育和生活、心理等方面,以激发学生的学习积极性和主动性,树立正确的学习观及人生观,切实提高教育质量,培养具有创新精神和实践能力的高素质人才。其中导师制实施细则明确规定,导师具有如下职责:指导学生开展科技创新活动,包括指导课外课题研究选题和立项,组织科研课题讨论会,吸收学生充当科研助手,动员和组织学生参加各级、各类课外科技竞赛活动,从而促进学生科学素养和创新能力的培养和提高,使学生构建成符合人才培养目标与规格的要求,突出个性发展并拥有比较完整的知识结构和能力结构体系。其中针对具有继续深造,有意从事科研工作的学生,对他们分配科研经验丰富的教授、副教授或者是有科研项目的讲师,建立起科研导师制。
作为一名科研导师,需充分发挥导师的职责,培养学生的独立思考、独立工作和综合运用已学知识解决实际问题的能力,尤其注重培养学生独立获取新知识的能力。为了激发学生对科研课题的兴趣,导师引导学生有针对性地查阅国外内相关文献,了解本课题的国内外研究现状,提出实验方案,制定详细的实验方法、操作步骤、实验预期结果等。针对本科生的科研思路和实验方案,导师需要积极给予审查意见,及时评价学生的实验方案,并提出修改意见。待实验方案确定后,整个实验过程需要学生独立完成。但是由于大多数本科生参与科研课题的时候,并不具备完整的专业理论知识,因此并不熟悉具体实验仪器和实验设备。这个时候需要充分发挥科研团队的作用。我们针对本科生的课题类型,给他们建立实验小组,并由研究生担任实验小组组长,充分发挥团队合作效应。实验完成后,需要及时整理分析实验结果。这时导师需要帮助本科生归纳总结实验数据,寻找实验规律,发现实验特殊现象,进行机理分析。最后及时引导本科生对所做的实验进行总结,撰写实验报告、汇报实验成果或者发表文章。从导师制实施以来,北京石油化工学院材料科学与工程学院指导多名本科生荣获各种科技竞赛大奖,例如2013年第一届全国大学生高分子材料创新创业大赛二等奖、2014年第三届全国大学生金相技能大赛一等奖、2015年“挑战杯”首都大学生课外学术科技作品竞赛一等奖、2015年第四届全国大学生金相技能大赛三等奖。
(三)学生在导师制中全面成长
学生参与导师科研课题对于培养学生的科研素养和综合创新能力有很大帮助。首先,专业知识面得到充分扩充。通过查阅相关科技文献,可以了解目前学科发展前沿和研究现状,发现某领域的研究不足和缺点,提出创新性解决方法或思路,有利于学生对所学的基础理论、基本技能和专业知识的进一步巩固。其次,实际动手能力达到充分提高。所有实验操作过程均需要学生独立完成,如果实验失败,还需分析失败原因,寻找解决方案。系统地培养了学生的独立工作、独立思考和综合运用已学知识解决实际问题的能力,尤其培养了学生独立获取新知识的能力。最后,沟通交往能力得到增强。学生总结实验结果时候,需要完成分析实验数据,撰写实验报告,汇报实验结果、发表文章等工作。这将充分提高他们的逻辑思维能力和科技交流、论文撰写能力[4]。
三、提高本科生科研创新能力的一些措施和对策
尽管我国许多高校建立了本科生科研导师制,但是存在机制不够完善,科研创新能力重视不足等问题。现结合北京石油化工学院材料科学与工程学院本科导师制的实际情况,提出几点关于提高本科生科研创新能力的建议。首先,激发本科生科研创新意识。为了充分激发本科生的科研创新意识,在日常教学和社团活动中,教师应充分宣讲科技带给日常生活的巨大改变,激发学生对科学研究的热情,使学生明白科技能力对提升我国综合国力的具有重要的决定性作用。同时学校可以开展多种形式的课外科技学术活动,既丰富了学生的课外生活,也提高了学生的自主创新能力。其次,开设科研创新课程。为了快速提高学生的科研创新能力,可以在本科生的课程中增开一些有关提高科研水平能力的课程,例如文献检索与管理、科技前沿学术讲座、创造力开发、数据分析与整理、科技论文撰写等课程。通过这些课程的学习,本科生一方面可以系统地学习有关科研的知识和技能,另一方面为将来继续深造或者从事科研工作打下良好基础。最后,完善评价体制。将本科生的科研能力纳入综合素质评价体制,与本科生的奖学金、保研等挂钩,可以极大提高本科生的参与科研活动的积极性[5]。例如学科竞赛获奖、、申请专利等均可以计入学分或奖励加分中。同时,学校也要积极鼓励参与科研导师制的教师,例如将指导本科生科研活动的时间计入学时,给予科技竞赛获奖或的老师一定经济奖励等。
四、结语
科学技术创新对国家和民族的发展起着至关重要的作用。提高本科生的科技创新能力成为目前高校急需重视的一项工作。通过科研导师制,让学生参与实际科研课题,可以显著提高本科生的创新意识和自主动手能力。激发学生科研创新意识、开设科研相关课程、完善评价机制等,均有利于进一步完善培养学生创新能力的机制,从而促进我国经济快速发展。
参考文献:
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[2]张菡,黄天寅.全程化科研导师制下的本科生科研创新能力培养研究.当代教育理论与实践[J].2014,(154).
[3]苟建平.浅谈本科生科研创新能力培养[J].教育教学论坛,2015,(81).
[关键词]实践教学教师科研项目 实践平台创新能力
[中图分类号] G640 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2014)01-0097-04
创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。高校承担着为社会培养高级专门人才的任务,培养创新型人才更是高等教育应担负的责任。人才培养的目的不仅在于给予学生多少知识,更为重要的是提高学生获取知识、运用知识的能力。教育部在2005年提出:“要大力加强实践教学,切实提高大学生的实践能力。”加强高校实践教学不仅是提高高校教育质量、培养高素质人才的需要,更是我国社会发展的客观要求。实践教学作为高校教学的重要组成部分,内容包含校内的实践教学(实验或实训)、校外实习、毕业设计等重要环节,是理论教学的延续、补充、拓展和深化过程,在培养学生理论联系实际的实践能力、增强动手能力、提高分析问题和解决问题能力、培养创业精神等方面具有不可替代的作用。
一、高校实践教学存在的问题
目前在我国提出建设自主创新型国家的精神指导下,各高校越来越重视实践教学的加强、创新型人才的培养。但教育主管部门还没有制定独立的实践教学大纲,对学生实践能力的培养也没有明确规定,实践教学质量难以认定。在实践教学方面,多数高校存在如下问题:
(一)实践教学资源不足,实践教学条件落后
目前我国高校实验室的建设模式一般是根据课程的实验要求,结合能满足其实验要求的实验技术条件而建立的,其特点是专业分得过细,专业面窄,并依附于课程,归教研室管理。在这种模式下,不利于学生实验技能、综合能力和创新能力的培养,还影响学科之间的渗透和科研协作等。随着高校扩招,学生人数迅速增加,而高校实验投入严重不足,实验室规模偏小、功能单一,有相当数量的实验室设施落后、严重老化,难以满足学生开展动手实验的需要,实验基本流于形式,难以发挥出重要作用。我国高校实践教学基地也相当匮乏,能真正培养学生实践能力的基地不多。学生的社会实践活动大多是自己找单位,而实践单位与学生并无利害关系,因而对学生的实践过程指导不够,另外,还有相当一部分学生则找不到实践单位。
(二)实践教学师资力量不足
受传统教育模式的影响,缺乏实践经验是我国高校教师普遍存在的“硬伤”,尤其是实验教师要么是从外校引进,要么是本校培养,基本都是从学校到学校,从书本到书本,实践经验普遍不足,更谈不上开拓创新能力,难以为学生提供有效的实践指导。我国高校实验教师原本就数量不足,有实践经验的教师更是严重缺乏。并且教师资源配置结构不合理,青年教师居多,老教师和高级职称教师较少,致使师资水平总体不高。近年来随着学生数和课程数增多,实验教师更是难以满足教学需要。
(三)实验教学体制陈旧、缺乏创新
在教学方式方面,不少高校实验教材、教案、步骤、方法多年不变,单一化、灌输性教学仍是主要的教学方式。这使学生完全处于被动状态,缺乏自主性、独立性和理性思考,缺乏创新性的思考和互动交流,效果不佳。在实验教学过程中,教师把实验的内容、操作方法与步骤、报告格式甚至每一步应得到什么结果等都写得一清二楚,学生完全是在教师设定的范围内机械地完成操作。这种验证性实验教学,学生不需积极思考,只需简单地“照方抓药”即可完成,不能充分调动学生的积极性,始终处于被动学习状态,分析问题、解决问题的能力难以提高,学生创新意识和动手能力也难以提升。
(四)学生自身实践意识薄弱
大学生接触社会的时间少,没有工作经验,对未来的工作要么一无所知要么太理想化,不了解理想与现实的差距,从而导致他们不重视学校中的实践教学环节,普遍存在眼高手低的现象,缺乏参加实践的积极性和主动性。在实验课堂中本来操作性实验就不多,即使有一些实验可以操作,许多学生也许是不知所措无从下手,也许是根本就不想动手,从而错过了动手训练的机会。有些高校提供了开放型实验条件,但利用率不高。
(五)缺乏检验实践教学环节的管理机制
高校实践教学管理宏观上尚未形成完善的制度体系,更没有支持高校实践教学的立法,这使得实践教学在很多方面没有标准,没有规范,没有法律支持;微观上,由于长期受计划经济的影响,高等学校缺乏对实践教学质量的积极主动的自我约束机制,实践教学有较大的随意性,缺乏制度化的全过程监控体系。如在现行的高校实践教学环节中占比重最大的就是毕业实习,其完成情况主要通过提交实习证明这种单一的形式来确认,其他如假期撰写社会调查报告、主动参加生产实践活动等实践学习任务则没有有效途径来证实和检验。
二、我校强化实践教学的一些做法
(一)增强教师团队的科研创新能力
优秀的师资队伍和科研环境是创新型人才培养的根本保证,增强教师团队的科研创新能力可以从根本上为高校实践教学质量的提高提供有力的保障。我校始终鼓励专业教师投身于科学研究的积极性,强化教师的科研实践,加大教师的学术活动范围,促进具有创新能力的优秀教师脱颖而出。同时,创造教师与企业合作的“绿色通道”,积极促进科研与生产的密切结合,增强教师队伍的实践能力,培养优秀的实验教师。学校挑选一批科研能力和创新意识较强的教师作为大学生科技活动的指导教师,并不断完善指导教师队伍的职称结构、年龄结构和梯队结构,以保证学生科技创新活动的长期有效开展。
(二)促进大学生自我创新精神的培养
1.积极引导新生。新生入学后,通过专业发展概论课及时引导大学生,并结合专业特点开展多项课外科技活动,使大学生尽快对本专业的学科领域、未来发展以及职业前景有初步的认识。学校通过举办不同层次的学术报告会、学术交流会等,活跃校园学术氛围,激发学生科研兴趣。这有助于提高大学生参与探索研究的积极性。
2.开放实验室。实验室在课余时间向学生开放,学生自主选择实验项目、设计实验程序及安排实验时间,集理论学习与实际操作于一体,可以充分调动学生的积极性、主动性,提高学生的动手能力、综合素质和创新能力,能促进学生充分发挥自身潜能,是培养学生践行知识的最好途径。实验室的开放为学生提供了充分发挥自身特长的空间,同时也将极大地提高实验资源的投资效益。
3.设立大学生创新学分。借鉴国内外重点高校大学生科研实践能力的培养方法,我校近年来也尝试设立科研学分,学生的发明创造、论文专著、教学实践中的创新性实验项目、优秀社会实践调查等成果经考核达到一定标准都可以取得相应的科研学分。从我校设立创新学分的实践来看,这是一项鼓励大学生积极参与科技创新实践的很好的激励政策,通过量化考核,能够极大地提升大学生参与各项创新活动的积极性,直接而有效。
(三)建立大学生创新实践教学基金
为了给大学生提供良好的参与科技创新实践的环境和条件,保障大学生参与科研实践的顺利进行,鼓励更多的大学生参与科研实践,我校通过经费划拨、企业赞助等方式筹措大学生实践教学基金。这些措施的实施,一方面能够营造良好的实验环境,保障实验的顺利高效进行;另一方面实践基金为学生实验提供了切实有效的经费保障,能够促进理论与实践的结合,提高学生的实践操作能力。同时科研基金有助于鼓励并增加大学生自主创新项目立项,让学生在科研实践中感受和理解理论知识的产生、发展过程。
(四)改革实践创新教育机制
1.讲授专业前沿技术,激发学生学习热情。目前高校课堂教育中讲授的专业知识一般限于课本上的“死知识”,缺乏实际应用案例。我校要求在传授课本知识的同时,向大学生讲授科学研究与创新的基本方法,把与课程相关的最新专业技术和科研成果及时介绍给学生。这种做法必然在潜移默化中开阔学生的视野,激发他们学习的热情。通过专业前沿技术的学习促进学生科研活动的开展,发挥其自身潜力,这是开展大学生科研实践的良好基础。
2.构建“教师科研—课堂教学—科技竞赛”三位一体互动模式。科研与教学互动,以科研活动带动教学活动,保持教学内容的先进性,提高教学质量;科技竞赛与科研互动,促进学生参与教师的科研项目,提高参赛作品质量;科技竞赛与教学互动,竞赛既是巩固教学内容的良方,又是教学内容的拓展和延伸,是激发学生潜能和提高教学质量的有效措施。
在课堂教学中,我校教师把专业前沿技术和科研成果引入课堂内容,强化工程案例教学,开阔学生视野,激发学生的学习兴趣,为学生开展科技竞赛打下坚实基础;把教师科研平台和实验装置引入本科实验教学,不断充实和更新实验内容,提高实验教学水平;将实习教学与教师的横向科研合作单位的生产结合起来,提高教学内容的实用性,给学生多提供了解企业和社会的机会;举办科研学术讲座,为学生提供专业指导,使学生掌握行业发展的新技术和新趋势;举办与专业相关的科技竞赛,通过竞赛带动学生的科技创新能力;鼓励学生积极参与教师科研项目,营造一种探索研究的氛围,培养学生创新素质。
3.实验和实习改革。利用专业实验室开设一些开放型实验、综合设计型实验,利用教师科研设备创办创新实验室,给学生提供更多创新实践的机会,通过建立校企联盟为学生提供良好的实习基地。这些创新基地、实践基地、实习基地均可采用“体验式”教学方法,学生不仅可以动手操作,而且还可以在这些实习实验过程中独立设计和独立制作,学会独立剖析问题和解决问题。
(五)改革实践教学管理
改革宏观管理,完善微观管理,建立立体化实践教学管理体系。针对高校实践教学不规范的状况,结合我校实际,制订了各环节的教学目标、操作规范、评价方法、管理制度等。学院则根据这些制度和规范实施实践教学,以进行宏观指导和质量监控;建立学生实践教学档案,对学生实践教学进行有效检验。组建专门的监督、管理小组,小组与院系教师共同进行学生教学实践环节的监督和管理工作,并定期向上级部门汇报;上级部门根据报告资料,不断对实践教学进行调整和改进,从而形成一种良性发展的机制。此外,建立学校跟踪评价和学生自我评价制度,以及教师教学工作档案制度,完善评价体系,可以从根本上为高校的实践教学提供量化标准。
三、学生参与教师科研项目的实践与收获
科研实践就是让大学生参与科学研究的全过程,明确科学研究的基本要求,掌握科学研究的基本方法,运用所学知识来发现问题、分析问题和解决问题,提高大学生综合能力的实践活动。通过科研实践可以培养大学生创新素质,提高大学生创新能力。而教师的科研项目无疑为这一能力的提升提供了最为合适的平台。作为本科生,无论是在知识和经验上,还是在课题立项、准备、实施及总结过程中,常常无法完全靠自己所学的专业知识或技能去完成,特别是在课题研究中,许多重要的实践知识可能在课堂上根本没有讲过,经验更是难以在课本上找到。从课题的立项到结题,导师的引导作用非常重要。
王晓同学是参与我们课题组科研活动的一个大三本科生,她的求知欲和探索精神非常强,在参加科研项目过程中取得了突出的成绩。下面简单介绍她参与科研项目的过程及体会。
(一)循序渐进,挖掘科研潜力,提高科研素养
在参与课题研究初期,导师针对学生的专业知识掌握情况,制订了“知识扩充”套餐——文献查阅训练及新课程补充。通过文献查阅训练,一方面扩充了学生的知识面,另一方面学生掌握了查找文献、提取有用信息、文献综述的编写、展望科研趋势等基本能力,同时也对个人的科研潜力和能力有了初步了解。考虑到学生的精力和时间有限,导师对学生查找的文献资料依例悉心指导,一一指出问题所在,引导学生入门。通过新课程补充,使学生的知识储备与导师的研究领域更为契合,为下一步进入课题研究奠定理论基础。
进入课题组一段时间后,导师安排了各类指导性讲座,如科研领域前沿技术讲座、论文书写讲座、软件运用讲座等,逐步提高学生的科研素养,为后续的科技创新实践打下基础。随着知识储备的不断增加,为强化科技创新实践提供更加充分的科技创新机会,导师鼓励学生积极参加科技竞赛,如全国高校环保科技创意设计竞赛、全国大学生节能减排大赛等,各项比赛均结合导师的研究课题。在参与竞赛过程中,导师适时给以启发引导,促使学生提出新的想法设计方案。在实验过程中,导师为学生全程提供实验条件和实验指导,耐心指导,积极引导,促进学生对实验的思考,锻炼学生分析问题和解决问题的能力,让学生学到了从课本上无法学到的实践知识,并开阔了眼界。竞赛后期,导师对学生的作品进行总体把关,纠正分析思路及规范科技论文的写作,为竞赛的成功奠定基础。
通过参与以导师的科研课题为依托的科技竞赛,锻炼了学生分析问题、解决问题的能力,强化了科技创新意识和创新能力,不仅获得了荣誉,增强了科研与创新的信心,而且学生所学的课本知识也得到了扩展,对知识的运用能力和科研能力也得到了很大提升。
(二)科研实践为学生插上飞翔的翅膀
导师在指导学生进行各项课题研究和科技竞赛的同时,也要特别关注学生的学习成绩。导师要依据学习情况为学生提供相应的研究内容,依情况安排科研任务,以保证学生的学习时间,提高学习成绩。通过参与导师的科研课题,学生收获颇多。首先,参加各项科技竞赛取得了不错的成绩:获得全国大学生节能减排大赛全国二等奖、全国大学生高校环保科技创意设计竞赛全国铜奖,获得校级创新实践项目一项等,王晓同学今年被免试推荐为天津大学研究生。这些成绩不仅是对学生的学习效果和自我价值的肯定,更极大地增强了学生今后参与科研的信心,为以后的深造学习打下了坚厚的基础。其次,参与科研活动极大地激发了学生的创造“潜能”,激发了学生强烈的好奇心、求知欲。将专业学习与个人的兴趣爱好、发展结合起来,用新知识武装自己,拓宽了知识面,增强了学生独立获取知识和综合运用知识的能力,学生的综合素质得到了提高。提前介入科研课题,使学生初步了解了完成科研项目的程序,明确了科研项目的正确选题方法,课题与生产实践的必然联系。在课堂攻关过程中,团结合作、协同攻关、合作共事的团队精神得以发扬,使学生们的创造能力得到了充分发挥。科研历程也使学生充分体验到了攀登科学高峰之艰辛,也承受住了一次次失败的考验。王晓同学说:“通过这些科研训练,我的综合素质增强了,我对未来的信心也更强了。”
四、结语
加强大学生科研训练和创新能力的培养,促进实践教学质量的提高,是高等教育长期而艰巨的任务,也是高等教育改革和发展的基本出发点。从学生的角度出发,切实加强实践教育,加强大学生科研训练,提高大学生们的创新能力和实践能力,是提高学生综合素质的关键。教师的科研项目,联系着生产实际、专业技术发展前沿及学生的培养质量,是大学生培养创新实践能力的良好平台。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 朱东正.加强高校实践教学的探索与实践[J].中国大学教育,2007(1):76-78.
[2] 彭顺金.如何培养具有创新精神和创新能力的高素质人才[J].大学教育,2013(6):14-15.
[3] 尹喜云,南.科研训练:提高大学生创新能力的有效途径[J].湖北教育学院学报,2007(6):99-100.
[4] 张颖香.刍议大学生科研能力培养[J].中国成人教育,2007(19):131-132.
关键词: 教学改革 创新创业 弹性教学 创业大学
美国大学经历了一个教学、研究、创业的线性发展过程,即从教学型院校发展到研究型大学再到创业型大学。这两次重要变化被概括为第一次大学革命和第二次大学革命。以麻省理工学院和斯坦福大学为代表的一些大学已摆脱远离“世俗”的“象牙塔”形象,使大学从次要的社会支撑机构发展为促进产业乃至经济发展的社会主要机构。这不仅表征了大学社会地位的提高,而且意味着一个大学、产业、政府三螺旋创新模式的形成。美国创业型大学在知识经济中起着绝对重要的作用。它们是衍生新公司和新产业的母体,同时是合作创新的主体,是推动经济与社会发展的不竭动力。回顾美国创业型大学发展历程,使我们清醒地认识到创业型大学对知识经济的重要意义,同时有的放矢地促进我国高等教育的发展。
1.大学教学状况
大学的使命正是生产、传承、扩散和利用知识。大学的未来及大学在未来的创新活动中的角色问题,已经引起世界各国的重视。作为重要的知识生产机构,一些大学在未来国家与地区的经济与社会发展中的作用将日益增强,以至于成为创新系统的领先性机构,具有组织创新活动的条件和能力。大学、产业、政府三方合作,共同创新,但各方都保持自己的独特身份的一种创新模式。美国大学的进化使社会创新朝这一理想的模式发展,给中国大学很多启示。
1.1创新创业能力的培养
2015年800多万毕业大学生面临就业问题。社会经济下由于压力较大,国际经济形势欠佳,公招性岗位招聘数量大量缩减等原因,2015届毕业生就业形势依旧十分严峻。我国政府及相关部门积极推出措施,运用职能资源扶持大学生创业就业、与“企业抱团过冬”稳定就业队伍,但是职能性资源毕竟有限。因此,创新制度,是放大“创业带动就业”政策效应的必由之路。
2006-2015近十年大学生毕业人数(数据来自互联网)
大学生中蕴藏着十分丰富的知识潜能,不仅是知识经济发展的主力军,更应该是知识创业的生力军。然而,当前大学生创业热情不高,与创业“门槛高、投入大、风险多”不无关系。大学生自主经营创业失误的主要原因包括:(1)创业项目选择失误;(2)创业项目资金不足;(3)合作伙伴内部矛盾;(4)不良创业项目侵害;(5)缺乏持之以恒精神。总结经验教训,提前培养创业能力。
1.2校企合作科研能力的培养
培养大学生独立研究的能力,培养创新性一个很重要的方面就是让大学生从头至尾独立完成整个实验。创新性地运用有效管理手段,引入现代管理中的QC小组模式,通过自己的分析解决问题。要让大学生感受到虽然只解决其中的一个问题,却为整个难题的攻克作出重要的贡献。要认识到最大的收获是独立发现和解决问题这种科研能力的逐步形成。
创新研究梯队的组建,是为了使大学生创新能力的培养计划得以持续进行,也为保证研究项目的延续性。通过研究发现,很多学生有强烈的学习和探索欲望,特别是当他们发现本专业有许多可以研究,可以实现社会价值的时候,学习的动力和兴趣相当强劲,加上已经掌握的专业基础知识,基本上具备科研创新所需的条件。学校出台良好政策,老师对学生的信任和帮助,细心指导学生,学生就可以逐渐走上科研之路,优秀者还可以成为老师的帮手。
1.3具有科研创新创业能力人才的培养
学科建设是高等学校的立足之本。武汉轻工大学位于有“九省通衢”之称的湖北省武汉市,多年来,学校不断探索“产学研”协同创新的有效模式和机制,大力推动科技成果转化与产业化,为地方经济社会发展和行业科技进步作出突出贡献。学校高度重视人才培养质量,积极探索人才培养模式改革,着力培养应用型创新人才。以“常青科技文化艺术节”、创业大赛等为依托,积极开展学生课外学术科技活动。他们以“能吃苦、能干事、能创业”和“基础实、能力强、富有创新精神”的良好素质,受到社会的广泛欢迎。
在学校学分制建设上下工夫。学分制为学生提供了主动学习、自主设计学习过程的成才环境和运作机制,具有个性化灵活性可选性等特点,可以充分发挥学生学习的主观能动性和积极性,为优秀人才脱颖而出提供条件。学生可以选择自己感兴趣的课程学习,将创业者成功的经历的视频影片作为教学资料,激发一部分学生的创业热情,培养创业意识,真正达到培养个性化、创新型人才的目的。武汉轻工大学一名大三学生自主创办武汉无穷大公司,拥有一个勤奋工作创业团队,经营范围:出售笔记本电脑等。经营规模已经达到100万资金,毕业后即在武汉买房。创业者头脑灵活,富有创新意识,敢于迈出创新实践的步伐,是一个结合自身特长自主创业的典范。
2.建立科研创新创业教育机制
2.1上海大学生创业优惠政策
2.1.1加大对高校毕业生的创业教育、培训和见习的力度。
各高校要将创业教育列入教学培训计划,加强对大学生创业意识的培养。各区县劳动保障部门要引导有创业意向的高校毕业生参加创业培训,提高创业能力,积极落实有关创业培训的费用补贴。
2.1.2加强对有创业意向{校毕业生的咨询指导。
各区县劳动保障部门要加强与所在地区高校的合作,积极组织开业专家在高校开设创业专题讲座,开展创业主题咨询活动,努力营造高校良好的创业氛围。
2.1.3加大对自主创业{校毕业生的扶持力度。
大学生科技创业基金和小额贷款担保对从事科技、创意等各类创业的大学生给予创业前的融资支持。大学生科技创业基金项目的资助对象扩大到毕业两年之内的高校毕业生。
2.1.4成功创业的{校毕业生优惠政策。
在18个月的初创期内,符合条件的给予有关房租补贴、社会保险费补贴、贷款担保及贴息的扶持。对从事农业创业的高校毕业生,可根据吸纳就业情况,给予专项创业补贴。
2.1.5大学生注册公司零首付政策。
上海毕业两年内的高校毕业生带上身份证和大学毕业证,就可以到上海市各区县工商部门申请注册登记,以“零首付”的方式创办一家属于自己的公司。
2.1.6创业三年行动计划。
上海将小额担保贷款扶持范围扩大到创业后三年以内的创业组织,担保金额最高为100万元,其中10万元以下的贷款项目可免予个人担保,并根据创业组织在贷款期间吸纳本市劳动力的情况,给予贷款贴息的扶持。
2.2国家对大学生科研创业的政策
构建大学生自主创业绿色通道。“要完善支持自主创业自谋职业的政策,使更多的劳动者成为创业者”。大学生是最具活力和创造性的群体,蕴含巨大的创造热情和创业潜能。各级政府要把鼓励和引导大学生创业摆在重要位置,积极创造良好的环境,加大政策扶持和引导力度,为大学生自主创业构建绿色通道。
2.2.1完善创业政策,强化创业激励。
要全面梳理现有创业、就业有关政策,把扶持政策统一到“以创业带动就业”这一导向上,把扩大就业与鼓励创业结合起来,把创业项目开发与创业培训结合起来,把毕业生创业与相关政策结合起来,建立项目开发、创业培训、小额贷款等相结合的创业机制。
2.2.2加强创业教育,提升创业能力。
一是培养创业精神。让毕业生了解我国当前严峻的就业形势,增强创业的社会责任感和使命感。二是丰富创业知识。三是加强创业心理辅导。通过培训树立创业自信心。四是提高创业能力。通过培训使他们基本掌握如何把握商机、如何组织创业团队、如何充分发挥团队的人力资源优势等,不断提高创新能力、策划能力、组织能力、协调能力及管理能力。
2.2.3建设创业基地,加强创业扶持。
政府要鼓励多方投资,充分利用闲置厂房、专业化市场等适合中小企业聚集创业的场所,建设具有滚动孵化功能的中小企业创业辅导基地,让自主创业的毕业生理清创业思路,提高创业技能。通过聘请知名企业家、毕业生创业成功人士、专家学者组建自主创业导师队伍,根据自主创业者的不同需要,提供咨询、技术、管理、政务等项指导和服务。
2.2.4规范执法行为,创造创业环境。
要大力推进“阳光政务”工程,加强机关效能建设,简化办事程序,提高办事效率。要打破行业垄断,凡国家没有明文规定禁止的行业,都要允许民营企业进入,让各种所有制经济获得平等竞争的权利,为创业者提供良好的市场环境。
3.结语
大学生科研创新创业能力的培养,需要学生的潜质,需要学校的指导,需要社会的支持,更需要国家的政策。只有将各个方面统筹协调好,才有可能真正见到实效,解决目前大学生岗位少、薪水低、就业难等问题,积极响应政府以创业带动就业的号召,促进我国教育改革事业的向前发展,为祖国经济的中高速持续增长和社会的文明进步永续发展作出贡献。
参考文献:
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[2]周立光.高校大学生创新能力培养方案探析[J].黑龙江科技信息,2009(05):140.
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