李舜酩，夏品奇，徐坤

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研究生科技創(chuàng)新思維與方法的先期引導(dǎo)＊

李舜酩1，夏品奇2，徐坤1

（1.南京航空航天大學(xué) 能源與動力學(xué)院，江蘇 南京 210016；2.南京航空航天大學(xué) 航空宇航學(xué)院，江蘇 南京 210016）

科技創(chuàng)新思維不僅對科技進步十分重要，而且對國家乃至全世界的進步發(fā)展均有重要影響。研究生作為社會科技發(fā)展的中堅力量，應(yīng)當(dāng)具備充足的科技創(chuàng)新思維和能力。但隨著近幾年研究生招生規(guī)模的擴大，師資年輕化和培養(yǎng)能力的不足，研究生培養(yǎng)面臨許多需要探索的問題。對科技創(chuàng)新思維與方法的先期引導(dǎo)進行了探索，介紹了科技創(chuàng)新與一般意義上的創(chuàng)新的區(qū)別，研究生培養(yǎng)對科技創(chuàng)新思維與方法的需求，結(jié)合南京航空航天大學(xué)教學(xué)和應(yīng)用實例，分析了先期引導(dǎo)的模式探索內(nèi)容、引導(dǎo)方法、實施效果，以及所獲取的一些成績。

研究生；科技創(chuàng)新；思維與方法；先期引導(dǎo)

創(chuàng)新是一個國家進步的靈魂，是保證國家富強發(fā)達(dá)的永恒動力[1]。科技創(chuàng)新在其中更扮演著不可替代的作用。在中國，研究生教育是從21世紀(jì)初葉開始實施的，它是西學(xué)東漸的產(chǎn)物，同時也是我國致力于國家由站起來到富起來再到強起來的決心表現(xiàn)，中國需要高層次的科技創(chuàng)新人才，引領(lǐng)祖國這30年真正強起來的過程。從研究生教育創(chuàng)辦至今，對研究生科研能力的培養(yǎng)是永恒的話題。目前，國家對高層次人才的需求進一步擴大，因此為響應(yīng)國家需求，我國各高校對研究生招生的數(shù)量進一步放開。從各屆研究生畢業(yè)就業(yè)情況來看，大多數(shù)研究生進入了國家各個行業(yè)發(fā)揮著重要作用，部分博士研究生進入高校任教或者科研院所做研究。

因此，隨著中國經(jīng)濟實力的進一步增長，國家更需要社會上的中高端人才研究生們能夠積極響應(yīng)國家戰(zhàn)略，為祖國的發(fā)展貢獻自己的力量。但是，隨著研究生招生規(guī)模擴大，研究生指導(dǎo)教師數(shù)量有限，以及指導(dǎo)經(jīng)驗、方法和導(dǎo)向等方面的部分問題，導(dǎo)致研究生培養(yǎng)方式方法比較單一。研究生踏足社會以后對企業(yè)的實際應(yīng)用不夠熟悉以及知識面相對單一等情況，與社會的發(fā)展需求之間出現(xiàn)某些脫節(jié)現(xiàn)象。尤其是近幾年，互聯(lián)網(wǎng)科技以及人工智能的發(fā)展極大促進了科技創(chuàng)新的步伐，國家也更需要研究生們可以具備科技創(chuàng)新思維與方法。因此對研究生的科技創(chuàng)新思維與方法的先期引導(dǎo)成了培養(yǎng)研究生的關(guān)鍵問題。

1 科技創(chuàng)新與一般意義上創(chuàng)新的區(qū)別

科技創(chuàng)新與一般意義上的創(chuàng)新還是有所差別的，一般意義上的創(chuàng)新主要指系統(tǒng)性思維能力、創(chuàng)造性思維能力和實踐能力。

但是科技創(chuàng)新一般是指原創(chuàng)性科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新，主要指創(chuàng)造和應(yīng)用新的科學(xué)技術(shù)知識、新的加工制造工藝，或者創(chuàng)新性地采取新的生產(chǎn)經(jīng)營管理方式等。因此主要集中體現(xiàn)在開發(fā)新的創(chuàng)新性技術(shù)和產(chǎn)品，提高產(chǎn)品功能或者質(zhì)量，提升用戶體驗或者服務(wù)的過程。

2 研究生培養(yǎng)對科技創(chuàng)新思維與方法的需求

研究生的科技創(chuàng)新思維與方法主要體現(xiàn)在其科研能力上，即研究生在各科學(xué)領(lǐng)域進行旨在探究真理的普遍理智創(chuàng)造活動所需的能力，或者可以說是其能夠順利完成學(xué)校以及導(dǎo)師交給的科研任務(wù)的能力。

研究生培養(yǎng)對科技創(chuàng)新思維與方法有必然的需求：①要具備創(chuàng)新的主動意識，研究生在初期要培養(yǎng)主動了解所在課題組相關(guān)研究內(nèi)容及其相關(guān)的基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)主動閱讀相關(guān)研究論文的習(xí)慣，主動閱讀如下綜述性文章，在宏觀格局上熟悉本領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，這對研究生以后的課題研究非常重要。②要主動學(xué)習(xí)和掌握科技創(chuàng)新思維與方法。研究生在積極參與課題組的相關(guān)實驗操作或者代碼編程工作中，了解實驗設(shè)備及作用，熟悉編程軟件和編程手法等等，將會在實際參與中建立深刻的科技創(chuàng)新思維與方法。③研究生要具備獲取科技創(chuàng)新思維與方法支撐資源的能力和方法。研究生怎樣培養(yǎng)對身邊事物和網(wǎng)絡(luò)上各種資源的利用能力，學(xué)會組織資源，怎樣經(jīng)過分類升華，提煉出優(yōu)勢資源。

3 先期引導(dǎo)的模式探索

3.1 創(chuàng)新課程教授

以南京航空航天大學(xué)的課程教學(xué)為例，分析先期引導(dǎo)的模式探索，主要包括：①開設(shè)了科技創(chuàng)新課程，主要旨在介紹科技創(chuàng)新的重要性、方法與途徑，使研究生新生可以快速進入到科技創(chuàng)新思維里面。②開設(shè)了文化思想交流課程，鼓勵同學(xué)們積極大膽發(fā)言，放飛自己的思維想象力，與各位同學(xué)教師交流，互相交流觀點、思想，傳播創(chuàng)新文化。③開展了博弈課程，該課程的主要目的在于培養(yǎng)學(xué)生的思辨以及求取不同的能力，很多的創(chuàng)新來自于本身與眾不同的想法，人工智能界的Hinton教授說過，假如你有一種想法，說給大家聽，大家都取笑你，那么恭喜你，你真正擁有了一個好的創(chuàng)新想法，堅持它并且研究它！生活以及科研本身便是一種與真理相博弈的過程，在出來最終結(jié)果之前，沒有誰對誰錯

之分。

3.2 創(chuàng)新方法指導(dǎo)

在進行課程教授的同時，我們還對學(xué)生進行積極的創(chuàng)新方法引導(dǎo)，主要方法有：①在全校大力鼓勵不同的創(chuàng)新思想，鼓勵學(xué)生積極動手，嘗試失?。虎跔I造一種良好的校園氛圍，讓學(xué)生們敬畏失敗，因為失敗中藏著真正的有意義的教訓(xùn)，不是盲目崇拜成功者，令學(xué)生對于不同觀點更加開放與包容；③鼓勵學(xué)生積極地走出去，走到實際工廠，與工人進行面對面交流，了解實際創(chuàng)新需求，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新動力。

3.3 基本課題引導(dǎo)

研究生入學(xué)后，可能馬上面臨選題的問題。從發(fā)揮興趣與特長方面考慮，教師一般會尊重學(xué)生的意愿，在其研究領(lǐng)域范圍內(nèi)，讓學(xué)生去選擇自己喜歡并擅長的研究方向。這樣就會最大程度上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生可以快樂學(xué)習(xí)，高高興興做科研。從現(xiàn)實效果來看，這部分研究生也取得了令人羨慕的成績，往往還將新方法以及新技術(shù)引入指導(dǎo)教師的研究團隊，幫助研究團隊成員進行技術(shù)更新，取得了良好效果。因此，對于基本課題引導(dǎo)，我們堅持人性化的興趣與特長為第一任教師的觀點，并且取得了不錯的效果。

3.4 全新課題訓(xùn)練

為進一步加強研究生科技創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，我們采用了全新的課題訓(xùn)練方式，主要采用引進來與走出去的方法。

引進來主要是指利用各種學(xué)科建設(shè)或者科研項目的資金，積極購買與科研教學(xué)有關(guān)的實驗儀器，同時相關(guān)企業(yè)內(nèi)部人員進校進行長期的技術(shù)交流與培訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生的實際動手操作能力。在實踐當(dāng)中提高設(shè)備操作水平，在學(xué)習(xí)之中培養(yǎng)自己的科技創(chuàng)新思維。同時積極鼓勵學(xué)生對各設(shè)備的學(xué)習(xí)使用程度進行評價，對于表現(xiàn)突出的學(xué)生給予相應(yīng)的加分政策鼓勵。鼓勵學(xué)生參與這種實戰(zhàn)型的課題訓(xùn)練，培養(yǎng)科技創(chuàng)新思維。

例如，2017-09，本課題組與思看科技有限公司展開合作，引進其移動式三維激光掃描儀，并且進行相應(yīng)的設(shè)備培訓(xùn)。通過培訓(xùn)，讓研究生新生們了解到了實際的計算機逆向工程操作，以及如何做計算機輔助設(shè)計，加深了學(xué)生們對于工程實用背景的了解。同時研究生們明白了所謂的逆向工程，首先需要進行精準(zhǔn)的3D掃描，然后才可以開展相應(yīng)建模、設(shè)計和制造工作。這對學(xué)生以后的科研道路或者實際企業(yè)項目應(yīng)用有著重要意義，受到了廣大學(xué)生的歡迎。

走出去主要指與企業(yè)合作完成項目、建立研究生實踐基地兩個方面，利用企業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢，對學(xué)生進行全新的課題訓(xùn)練。本課題組多次和相關(guān)企業(yè)合作，開展科研項目合作，包括創(chuàng)新設(shè)計、設(shè)備運行狀態(tài)檢測與診斷、振動噪聲測試、分析以及故障源識別，可靠性設(shè)計、輕量化設(shè)計、智能化設(shè)計等，解決企業(yè)面臨的許多實際問題。

這種全新的課題訓(xùn)練方式極大提高了學(xué)生的創(chuàng)新積極性，并且培養(yǎng)了學(xué)生動手解決實際問題的能力。使研究生能將理論與實踐結(jié)合起來，把學(xué)習(xí)教授的知識和解決實際工程應(yīng)用問題結(jié)合起來，極大地促進了研究生的科研創(chuàng)新能力。

4 在研究生中開展先期引導(dǎo)的實施與效果

4.1 南航全校申報專利、授權(quán)專利情況分析

由以上分析可以看出，近年來南京航空航天大學(xué)非常重視研究生的科技創(chuàng)新思維與方法的先期引導(dǎo)，并且由于校領(lǐng)導(dǎo)的高度重視、教師教授們的熱烈配合以及學(xué)生們的積極響應(yīng)，初步產(chǎn)生了優(yōu)秀的先期引導(dǎo)成果，具體量化的指標(biāo)可以表現(xiàn)在南航全校師生發(fā)表的專利情況，如表1所示。

表1 南京航空航天大學(xué)發(fā)明專利授權(quán)量及擁有量

年份類別 發(fā)明專利授權(quán)量有效發(fā)明專利擁有量 數(shù)量全國排名數(shù)量全國排名 2014年315331 25927 2015年484261 58026 2016年600211 96920

通過對研究生開展積極的科技創(chuàng)新思維與方法的先期引導(dǎo)等一系列創(chuàng)新性舉措，不斷提高科研人員的知識產(chǎn)權(quán)意識，南航專利申請量和授權(quán)量逐年持續(xù)增長，成為江蘇省《高等學(xué)校知識產(chǎn)權(quán)管理規(guī)范》貫標(biāo)試點單位。2016年學(xué)校發(fā)明專利申請量1 118件，首次突破千件，授權(quán)量位居全國高校第21位。截至2016年底，學(xué)校發(fā)明專利擁有量1 969件，位居全國高校第20位。

4.2 研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)情況分析

在學(xué)校整體方面，研究生科技創(chuàng)新思維與方法的先期引導(dǎo)成效顯著。在課題組對研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面，我們積極對研究生進行科技創(chuàng)新思維與方法的先期引導(dǎo)，同樣取得了很好的成績。近幾年，指導(dǎo)研究生發(fā)表的學(xué)術(shù)論文，往往研一的同學(xué)就在國家一級學(xué)會會刊上發(fā)表文章，甚至被國際SCI期刊錄用。多個學(xué)術(shù)團隊的博士、碩士研究生參加國家創(chuàng)新大賽獲得金獎，甚至國際大獎。我們指導(dǎo)的博士參與2014-12月法國里昂大學(xué)舉辦的CMMNO會議提出的場外隨機運行行星齒輪箱高速波動與故障識別“挑戰(zhàn)”競賽，進行了相應(yīng)的研究，取得了優(yōu)秀的成績；許多先進的理論方法和技術(shù)被應(yīng)用到航空發(fā)動機研究、飛機零部件研究，以及其結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與故障診斷中，應(yīng)用到車輛智能設(shè)計中，為國家重大工程的研發(fā)起的了重要作用。

由于對學(xué)生的先期引導(dǎo)作用，使研究生后勁很足。論文撰稿人指導(dǎo)的研究生不但每年拿到國家獎學(xué)金，且不斷有碩士、博士研究生申請到國家留學(xué)基金委基金資助出國深造。近幾年相繼有作者指導(dǎo)的研究生在學(xué)科方向上的世界頂級期刊MSSP[2]、Nonlinear Dynamics[3]、JSV[4]等發(fā)表文章，還有多篇學(xué)術(shù)論文在這類頂級雜志上成功錄用。由此可見，對研究生進行科技創(chuàng)新思維與方法的先期引導(dǎo)有著重要作用。

5 總結(jié)

本文從研究生培養(yǎng)前期對科技創(chuàng)新思維與方法的重大需求角度出發(fā)，以南京航空航天大學(xué)為例，講述了在創(chuàng)新課程教授、創(chuàng)新方法指導(dǎo)、基本課題引導(dǎo)以及最后的全新課題訓(xùn)練方面做出的努力改進。最終在研究生中開展先期引導(dǎo)的實施與效果充分表明了對研究生進行科技創(chuàng)新思維與方法先期引導(dǎo)的重要性。

［1］趙彥俊，胡振京.研究生創(chuàng)新意識的缺失與培養(yǎng)——基于對教育學(xué)碩士研究生撰寫學(xué)位論文的考察［J］.渤海大學(xué)學(xué)報（哲學(xué)社會科學(xué)版），2017（1）：103-107.

［2］Jiang X，Li S，Wang Y.Study on nature of crossover phenomena with application to gearbox fault diagnosis［J］.Mechanical Systems & Signal Processing，2017（83）：272-295.

［3］Cheng C，Li S，Wang Y，et al.Force and displacement transmissibility of a quasi-zero stiffness vibration isolator with geometric nonlinear damping［J］.Nonlinear Dynamics，2016，87（4）：1-13.

［4］Cheng C，Li S，Wang Y，et al.On the analysis of a high-static-low-dynamic stiffness vibration isolator with time-delayed cubic displacement feedback［J］.Journal of Sound and Vibration，2017（10）.

李舜酩（1962—），教授，工學(xué)博士，研究方向為機器學(xué)習(xí)與故障診斷、現(xiàn)代信號處理、振動噪聲分析與控制、車輛智能設(shè)計與創(chuàng)新性教育等。

2017年江蘇省研究生教育教學(xué)改革課題項目“工科研究生科技創(chuàng)新思維與方法的培養(yǎng)途徑及評價體系建設(shè)”（編號：JGLX17_006）

2095－6835（2019）02－0013－02

G643

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.02.013

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕