林農(nóng)機械研究生培養(yǎng)創(chuàng)新與實踐論文
現(xiàn)在的世界是個知識爆炸的時代,創(chuàng)新更成為時代屢唱不衰的話題,在我們這樣一個農(nóng)業(yè)大國,林農(nóng)機械類創(chuàng)新更顯得尤其迫切。而林農(nóng)機械類科研自身屬于實踐性強的應(yīng)用工作,條件通常較艱苦,科研工作不僅受自然原因的影響,還受農(nóng)林作物生長周期的限制。對于林農(nóng)機械科研人員來說,學(xué)術(shù)創(chuàng)新難度較大[1]。加上林農(nóng)類機械化專業(yè)和其它機械工程專業(yè)相比,具有明顯的學(xué)科交叉特征。林農(nóng)機器應(yīng)用在不同的林農(nóng)目標(biāo)上,其機械設(shè)計和工藝制造的要求也不相同。不了解林農(nóng)對象的特性,不熟悉林農(nóng)裝備要求,就難設(shè)計出合格的林農(nóng)機械。林農(nóng)機械化工程的授課內(nèi)容不僅需要包括機械設(shè)計、機械制造、自動控制等傳統(tǒng)機械范疇的所有知識,還涉及農(nóng)藝、園藝、食品、生物技術(shù)等領(lǐng)域的相關(guān)知識。因此,創(chuàng)新教育在林農(nóng)院校機械類研究生的培養(yǎng)過程中是個龐大的系統(tǒng)工程,所以設(shè)置林農(nóng)機械化工程的專業(yè)課程不能局限于本專業(yè)學(xué)術(shù)領(lǐng)域,還應(yīng)該注意跨學(xué)科知識的學(xué)習(xí),這樣為培養(yǎng)林農(nóng)類機械創(chuàng)新性人才更好服務(wù)[2]。
一、林農(nóng)院校機械類研究生創(chuàng)新的內(nèi)涵
創(chuàng)新,最早是一個經(jīng)濟學(xué)概念。英語“創(chuàng)新”譯為“innovation”,起源于拉丁語“innovare”,意思為“更新、變革、制造新事物。”在《現(xiàn)在漢語詞典中》,“創(chuàng)新”的釋義是拋開舊的,創(chuàng)造新的[3]。筆者曾對一高校老師及研究生對創(chuàng)新概念的理解作一調(diào)查,其結(jié)果如下圖1所示。創(chuàng)新能力是人們推陳出的能力,包括發(fā)現(xiàn)與分析問題、指出矛盾、提供假設(shè)、證實假設(shè)、解決問題及在解決問題過程中進一步發(fā)現(xiàn)新問題進而不斷推動事物發(fā)展變化等方面的能力。創(chuàng)新能力最基本的要素是創(chuàng)新激情、創(chuàng)新思維、科技素質(zhì)。創(chuàng)新激情決定了創(chuàng)新的誕生,創(chuàng)新思維決定創(chuàng)新的成果水平,科技素質(zhì)是創(chuàng)新的基石。一個人的創(chuàng)新能力既表現(xiàn)為對已有知識的獲取、重組和運用,對新思想、新技術(shù)、新產(chǎn)品的探索與發(fā)明,又表現(xiàn)為一種追求創(chuàng)新的意識,一種發(fā)現(xiàn)問題且積極求解的心理取向,一種善于掌控機會的敏銳性,一種積極改變自己心態(tài)并影響環(huán)境的應(yīng)變能力[4]。林農(nóng)院校機械類研究生創(chuàng)新大約有以下幾方面的能力[5,6]:第一,創(chuàng)新個性自我培養(yǎng)的能力,如調(diào)整自己對林農(nóng)機械新產(chǎn)品的設(shè)計興趣的能力等;第二,探索和開拓新領(lǐng)域的能力:如尋求和跟蹤林農(nóng)機械學(xué)科發(fā)展前沿的能力等;第三,獲取知識、創(chuàng)造性運用知識的能力;第四,獨立思考判斷和獨立從事科研工作的能力;第五,創(chuàng)新思維能力:提出和理解林農(nóng)類機械新產(chǎn)品的能力、用專業(yè)術(shù)語描述新問題和規(guī)律的能力、用集中與發(fā)散性思維分析和解決新問題的能力、邏輯與非邏輯思維能力等等;第六,學(xué)術(shù)展示能力,如論文寫作或林農(nóng)新產(chǎn)品開發(fā)能力等。二、創(chuàng)新教育在林農(nóng)院校機械類研究生招生及培養(yǎng)過程中的應(yīng)用
1、注重完善招生選拔制度
完善的招生選拔制度可以保證研究生生源的質(zhì)量,也是培養(yǎng)創(chuàng)新型研究生的重要條件。國外高校在招生時并不僅僅把入學(xué)成績當(dāng)作選拔研究生的唯一準(zhǔn)繩,他們更注重考察學(xué)生的綜合能力。這種“寬進”的做法有利于招生多的具有較強創(chuàng)新能力而其它一些方面相對弱的學(xué)生,從而為其今后的創(chuàng)新能力發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。雖然國外學(xué)生較易取得碩士研究生入學(xué)的資格,但學(xué)校對其學(xué)習(xí)過程要求卻十分的嚴(yán)格,如果學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中不努力是很難得到學(xué)位的。這種“嚴(yán)出”的做法保證了學(xué)生培養(yǎng)過程的高標(biāo)準(zhǔn)與嚴(yán)要求,從而能更好的保證研究生的培養(yǎng)質(zhì)量[7—8]。當(dāng)然現(xiàn)行國情不允許我們脫離大環(huán)境特立獨行,但我們可以在研究生復(fù)試時把關(guān)注重其個性的挖掘,以利于其將來創(chuàng)新素質(zhì)之培養(yǎng)。實踐也證明,只要林農(nóng)類研究生對該專業(yè)充滿興趣與好奇,即或考試分?jǐn)?shù)差一點,那也不要緊,因為長期的好奇完全可以彌補考試成績一時的不足。如袁隆平在水稻雜交理論的基礎(chǔ)上,成功培育了超高產(chǎn)水稻,為我國糧食安全立下了汗馬功勞。如果不是他的一腔赤子之心,知難而進,跑遍祖國的千山萬水,那他怎么可能在年愈古稀還會一如既往地對水稻工作熱愛,拋開一般人的世俗之見并奮斗不息?
2、實行導(dǎo)師組負(fù)責(zé)制
導(dǎo)師組負(fù)責(zé)制度一方面有利于克服單一導(dǎo)師時間、精力有限與師生需要及時交流、指導(dǎo)的矛盾,又有利于讓學(xué)生接觸到不同導(dǎo)師的各種觀點及風(fēng)格,進而拓展學(xué)生的思維,使其更易找到自己合適的發(fā)展方向。導(dǎo)師組聯(lián)合指導(dǎo)意義在于實現(xiàn)了指導(dǎo)教師資源利用率的最大化與最優(yōu)化,在不同的研究方向上,研究生都能獲得課題組最高水平、最全面的指導(dǎo)。同樣,聯(lián)合指導(dǎo)也增強了團隊的凝聚力與上進心,每一個學(xué)生的培養(yǎng)都是導(dǎo)師組所有老師的責(zé)任,而學(xué)生的每一點成績也都是所有導(dǎo)師共享的成果[9]。聯(lián)合指導(dǎo)的同步效應(yīng)是:加強了團隊內(nèi)師生之間的交流與協(xié)作。學(xué)生和老師一起創(chuàng)造了一個富有創(chuàng)新激情的學(xué)術(shù)梯隊。不難假設(shè),再好的心理安慰不如一個不經(jīng)意讓人頓開茅塞的點子。由于有了一個平等交流的舞臺,在一個說者無心聽者卻有意的場合,在一個可以獲取他人幫助同時也可以幫助他人的平臺上,無論是得到啟示還是提供援助,都有助于提升學(xué)生的自信心。所以在導(dǎo)師組基礎(chǔ)上建立的學(xué)術(shù)沙龍還可以通過互相幫助來建立一個緩解學(xué)生包袱的“心靈之橋”[10]。
3、重視跨學(xué)科課程的學(xué)習(xí)
在研究生的課程設(shè)置上打破學(xué)術(shù)間的壁壘,重視加強文理學(xué)科知識的交叉與滲透學(xué)習(xí),允許學(xué)生跨專業(yè)、跨學(xué)科、跨學(xué)院進行選課。這樣很大程度地避免了研究生知識結(jié)構(gòu)單一的現(xiàn)象發(fā)生,也避免了由于知識結(jié)構(gòu)單一而給研究生從事創(chuàng)新性科研活動帶來不必要的阻礙。國外高校常把選課的主動權(quán)交給學(xué)生,學(xué)生可根據(jù)自己的興趣、能力與需要等來決定每學(xué)期的選修課。這在很大程度上拓展了研究生的學(xué)術(shù)視野,更有利于研究生尋找學(xué)術(shù)上的亮點[11—13]。因為林農(nóng)機械是為林農(nóng)業(yè)服務(wù)的,所以在林農(nóng)研究生培養(yǎng)過程中,要對相關(guān)課程有足夠的重視。比如在設(shè)計油茶采摘機械時,必須對油茶或茶油的性能有充分的了解才談得上設(shè)計,知道油茶果“抱籽懷胎”這樣的基本生物學(xué)常積,不然設(shè)計就會脫離實際,鬧笑話。另外林農(nóng)機械類研究生也可選修一些文科方面的課程,比如禮儀、修身方面的課程,這樣使自己達到更高的精神境界,從而更好地為自己的學(xué)術(shù)服務(wù)。
4、重視生動活潑的教學(xué)方式
研究生的理論與實踐教學(xué)一般有如下幾種:傳統(tǒng)的教授主講方式(lecture)、研討課式(seminar)、教授直接指導(dǎo)下的科研實踐(researchpractice)。其中,采用較普遍的教學(xué)方式是研討課式(seminar),研討課式的宏觀結(jié)構(gòu)由概要式研究和專題研究兩大模塊組成。前者包括學(xué)科的時代發(fā)展脈絡(luò)、前沿和發(fā)展環(huán)境以及需要討論的相關(guān)論點,為后者提供厚實的理論基礎(chǔ)和切實可行的技術(shù)鋪墊。后者是學(xué)術(shù)交流的主體部分,研究生根據(jù)自己研究取向和學(xué)術(shù)興趣,為選定的研究專題做充分的準(zhǔn)備,成為某一專題的`主講報告者。實踐證明,這種教學(xué)方式有利于鍛煉研究生獨立思考、快速概括和確切表達自己觀點的能力,激發(fā)他們的創(chuàng)造性思維與學(xué)習(xí)的積極性,使他們很快接觸相應(yīng)的學(xué)術(shù)前沿問題并有代表性的理論和觀點,且在對這些理論和觀點的研究與評價及對前沿問題的思考過程中,使他們有可能繼往開來,推動學(xué)術(shù)的進步。如筆者在給學(xué)生講授鋁合金時,要他們對其分類進行聯(lián)想與邏輯并重的記憶方式,以克服死記硬背。如鋁合金有鑄造鋁合金與變形鋁合金之分,鑄造鋁合金有鋁硅合金、鋁銅合金、鋁鋅合金與鋁鎂合金四大類,注意這時記憶“鋁硅鋁鎂鋅與銅”的方法,因為鋁、硅元素分別是地殼中含量最多金屬與非金屬的元素,故Al—Si合金用“ZL1ХХ”表示,Al—Cu合金用“ZL2XX”表達,Al—Mg合金用“ZL3XX”表述,Al—Zn合金用“ZL4XX”描述,顯然這里的“Cu、Mg、Zn”的首字母是按照26個字母順序的,這樣就對應(yīng)有“ZL2XX、ZL3XX、ZL4XX”相關(guān)的闡述;變形鋁合金有硬鋁LY、超硬鋁LC、防銹鋁LF、鍛鋁LD四大類,實際可以用“L”外加“C、D、E、F”來記憶,因為Y的漢語拼音或英文發(fā)音與E本身很接近,所以可以“移花接木”式記憶。當(dāng)然,在教學(xué)觀念與教育模式上,努力克服傳統(tǒng)的教室、教材、教師“三中心”模式和教學(xué)管理、教文秘站-中國最強免費!材、大綱、考試、評價目標(biāo)“五統(tǒng)一”模式,以避免研究生教學(xué)方式呈“本科化”的怪現(xiàn)象[14—17]。
5、建立自由的研究生創(chuàng)新環(huán)境
創(chuàng)新環(huán)境是研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要保證,創(chuàng)新環(huán)境包括了有利于激發(fā)并影響研究生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)新個性提升的種種物質(zhì)、行為、觀念、制度等諸方面因素。研究生創(chuàng)新能力是研究生培養(yǎng)方案和學(xué)校培養(yǎng)環(huán)境相互綜合作用的結(jié)果,學(xué)校當(dāng)然要積極營造有利于研究生成長的環(huán)境。首先,要營造自由探討的學(xué)術(shù)氛圍,其中民主、平等、緊密的師生關(guān)系是創(chuàng)新環(huán)境的重要反映。在引導(dǎo)研究生尊重學(xué)術(shù)權(quán)威的同時,還可鼓勵研究生向?qū)W術(shù)權(quán)威提出不同的看法和疑義。指導(dǎo)教師應(yīng)該鼓勵研究生的“叛逆”行為同時積極加以指導(dǎo),以幫助研究生找出自己看法中的科學(xué)部分,指出他們思想、思維方面的缺陷和不足,對研究生的改革與發(fā)明要給予支持。其次,要廣泛開展學(xué)術(shù)交流。比如鼓勵研究生參加各種學(xué)術(shù)會議,以加強不同專業(yè)和不同學(xué)科方向的研究生之間學(xué)術(shù)交流,可建立“研究生學(xué)術(shù)論壇”;資助優(yōu)秀博士生和優(yōu)秀碩士生參加重要的國際學(xué)術(shù)會議;當(dāng)然,科技競賽、科研匯報、前沿講座、學(xué)術(shù)論壇、讀書報告會等都是活躍學(xué)術(shù)氣氛、加強學(xué)術(shù)交流的有效方法,以逐步形成常抓不懈的培養(yǎng)機制。也可建立“研究生訪學(xué)制度”,同時加強研究生教材建設(shè),以建立優(yōu)質(zhì)研究生教育資源共享體系。還可建設(shè)“研究生開放實驗中心”。另外,要注重研究生的個性發(fā)展。指導(dǎo)教師應(yīng)理解研究生的個性和學(xué)術(shù)愛好,充分發(fā)揮研究生的想象力和創(chuàng)造精神,以建立新型的師生關(guān)系。此外,還應(yīng)重視美化校園,加強校園文化建設(shè),努力營造出崇尚創(chuàng)新、激勵創(chuàng)新的學(xué)術(shù)氛圍[18]。美國原哈佛大學(xué)校長Neil、L、Rudenstine曾說:“最令哈佛大學(xué)驕傲的不是培養(yǎng)了6位總統(tǒng)和36位諾貝爾獎獲得者,而是為每個學(xué)生提供良好的發(fā)展環(huán)境!庇ㄎ牡显S物理實驗室研究原子結(jié)構(gòu)和原子物理,建立與實施一套完整科學(xué)的教育方法。其結(jié)果使“一流學(xué)生成為一流科學(xué)家”,使“才智一般的人成為一流人才”。該實驗室為世界貢獻了25位諾貝爾獎獲得者,被稱為“人才培養(yǎng)的苗圃”、科技成果的“孵化器”[19—21]。
6、提倡研究生學(xué)位論文自主選題
論文選題是研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)中的一個重要過程。在林農(nóng)機械類這個大背景下,在學(xué)生已經(jīng)參與導(dǎo)師課題的基礎(chǔ)上,學(xué)生學(xué)位論文選題不外兩種情況:一是自己選題,這類學(xué)生往往對導(dǎo)師的學(xué)術(shù)課題作了深入的考慮,并有自己的見解,其范圍必然在導(dǎo)師組這個大課題內(nèi),具有良好的實用價值或理論價值,因而這類學(xué)生其做法應(yīng)該提倡;另一種就是需要導(dǎo)師為其選題,這是我國通常的做法[22]。毫無疑問,自己選題的學(xué)生在選題時往往會根據(jù)自己的興趣與研究方向查閱大量相關(guān)領(lǐng)域的資料,并在此基礎(chǔ)上進行分析思考,從而找到適合自己的具有創(chuàng)新型的具體論文題目。在這個過程中,學(xué)生不僅能了解并掌握本專業(yè)的學(xué)術(shù)前沿信息,而且也有利于學(xué)生從中找到學(xué)術(shù)研究的亮點,這對于研究生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)肯定具有重要的意義。國外高校已充分認(rèn)識到了論文選題對研究生培養(yǎng)的重要性,要求學(xué)生自已確定論文題目,導(dǎo)師為研究生選題的很少見[23]。
7、在產(chǎn)學(xué)研一體化實踐中鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力
參與科研是提高研究生創(chuàng)新能力的重要途徑,當(dāng)然在我國由于受經(jīng)費、設(shè)施設(shè)備等硬件條件的限制,另外還有學(xué)術(shù)機制難規(guī)范這個軟件的約束,研究生參與科研及在科研活動中充分發(fā)揮創(chuàng)新能力都受到了很大的限制及阻礙。林農(nóng)類院校應(yīng)為研究生參與科研活動創(chuàng)造更好的條件,使研究生有更多的機會協(xié)助導(dǎo)師或獨立從事課題研究。導(dǎo)師也應(yīng)不斷探索科學(xué)研究領(lǐng)域,在研究活動中培養(yǎng)研究生綜合思維能力,讓學(xué)生能主動應(yīng)對變化,便于對將來的研究進行創(chuàng)新,拓寬學(xué)生的學(xué)術(shù)視野,以使學(xué)生具有能從不同角度分析問題的能力,從而培養(yǎng)和提高創(chuàng)新能力。只有這樣學(xué)生才能獨立思考并突破思維定勢,形成逆向思維、發(fā)散思維等創(chuàng)新思維方式,才能多角度、全方位地分析科研中的問題,進而獲得創(chuàng)新性結(jié)論。獨立思考就是要瞄準(zhǔn)學(xué)科前沿,自力更生地進行探索性研究,勇于嘗試新思路與新方案,不迷信權(quán)威,也不盲從書本,并具有不怕困難、不懼失敗和敢冒風(fēng)險的勇氣與信心,這樣才可能完成具有突出創(chuàng)新性特別是原創(chuàng)性的研究成果[24]。世界許多國家在產(chǎn)學(xué)研結(jié)合方面就有許多成功的例子,如美國哈佛大學(xué)的Monsanto公司、日本筑波城內(nèi)的農(nóng)業(yè)實驗研究中心、俄羅斯的國家農(nóng)業(yè)生物工程中心等。實踐證明,產(chǎn)學(xué)研有機結(jié)合所形成的整體優(yōu)勢及教育效果、社會和經(jīng)濟效益是相當(dāng)明顯的。如在英國還興起一種大學(xué)與工業(yè)界相聯(lián)系的一體化計劃(AnIntegrateApproach),它注重跨學(xué)科的綜合型開發(fā)利用,其成果為世界大多數(shù)國家解決技術(shù)轉(zhuǎn)化與高校經(jīng)費不足的難題提供了很好的范式。如英國的Warwick大學(xué)直接與工業(yè)界建立合作關(guān)系就是它的一個標(biāo)志性創(chuàng)新,它使其在英國的大學(xué)里從一個名不見經(jīng)傳的學(xué)校一躍成為英國大學(xué)中研究能力第五名的高校。這極大程度地證明了研究、創(chuàng)新能力與工業(yè)、實踐相聯(lián)系,它能夠促進學(xué)生包括研究生們更深入地理解創(chuàng)新和研究,從而更好地促進研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[25]。當(dāng)然,任何的創(chuàng)新離開了實踐,那只不過是一句空話。實踐性知識獲得方式大致有兩種:其一,直接參與實踐,其知識主要在實踐活動中獲得。這是獲取知識的相對原始方式,這樣的例子也舉不勝舉:引發(fā)第一次產(chǎn)業(yè)革命的蒸汽機的發(fā)明者—瓦特;對第二次產(chǎn)業(yè)革命產(chǎn)生重要影響的電磁發(fā)現(xiàn)者—法拉第;被稱為“發(fā)明大王”的愛迪生;甚至像教育史上的重要人物—盧梭;有“經(jīng)營之神”之稱的松下幸之助。他們的共同點就是雖然在學(xué)校呆的時間并不長,但注重積累,勤于思考,從而成為時代風(fēng)云人物,這些足以說明實踐性知識的重要性;其二,對規(guī)則性知識的應(yīng)用,重視書本知識的“活化”。這類實踐性知識就是應(yīng)用知識的知識,是在對相對規(guī)則性知識的應(yīng)用過程中產(chǎn)生的知識。對研究生培養(yǎng)而言,這種應(yīng)用至少產(chǎn)生兩方面的作用:第一,活化規(guī)則性知識。因為規(guī)則性知識是前人認(rèn)識的結(jié)果,對研究生來說,不僅是別人的,而且是死的;通過應(yīng)用,可以使其活化起來,并使其成為自己頭腦中的一部分。第二,在應(yīng)用過程中出現(xiàn)新的知識,這時就可能產(chǎn)生知識的突破與革新,也是我們做學(xué)問的夢寐以求的境界[26]。
8、重視知識積累和歸納總結(jié)
多讀參考文獻,多做筆記,注重積累,常寫心得體會與歸納總結(jié),這些都是發(fā)現(xiàn)新問題、形成新想法的重要途徑,也是獲得靈感的重要源泉。著名數(shù)學(xué)家華羅庚說過一句名言“天才在于勤奮,聰明在于積累”,足證勤奮與積累的重要意義。在日常的閱讀、學(xué)習(xí)、交流和思考中,要細(xì)心發(fā)現(xiàn)、及時記錄各種心得和體會,善于在平凡中捕捉細(xì)微的思想火花。只有掌握大量能反映本學(xué)術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展情況和最新成果的參考資料,然后通過分析和整理這些參考資料,并從中發(fā)現(xiàn)新信息、產(chǎn)生新觀點或形成新思路,才能進行有效的二次創(chuàng)新。經(jīng)常與學(xué)術(shù)同行進行交流還可以彌補一般參考資料特別是國內(nèi)的時效性較差等問題,也可以較早、較準(zhǔn)確地掌握本學(xué)科領(lǐng)域和研究方向的最新學(xué)術(shù)動態(tài)與進展,便于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)及創(chuàng)新性研究工作的開展[27]。
小結(jié):
研究生創(chuàng)新教育一直在呼喊,但目前的教育研究還存在著兩個主要薄弱環(huán)節(jié):一是研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)理論研究在一定程度上與我國實踐教育脫節(jié);二是借鑒和評析當(dāng)今國外相關(guān)理論和實踐還不夠。因而,怎樣聯(lián)系我國研究生培養(yǎng)的實際情況,如何借鑒國外關(guān)于研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的先進經(jīng)驗,促進我國在這一領(lǐng)域的快速發(fā)展,成為急需解決的問題。總之,在研究生各學(xué)科教學(xué)內(nèi)容中科研活動規(guī)律遵循什么思維原則呢?大致有四個思維基本原則[22]:第一,化簡原則—將復(fù)雜問題化為簡單問題去處理;第二,化歸原則—將待解決問題化為已經(jīng)解決的問題去處理;第三,直觀原則—借助圖形直觀解決問題;第四,有序原則—將無序的思維變?yōu)橛行虻乃季S。這四個原則從矛盾轉(zhuǎn)化的觀點可概括為科學(xué)發(fā)現(xiàn)總的原則—逆向轉(zhuǎn)化原則,任何科學(xué)問題的解決,都是先將差異揭露出來,且讓差異雙方逆向轉(zhuǎn)化,這樣才能使隱含的內(nèi)在聯(lián)系充分暴露出來,從而做出科學(xué)發(fā)現(xiàn)。也只有這樣才能達到古人的“授之以魚,不如授之以漁”的教育方法,從而為我國培養(yǎng)更多更好的林農(nóng)機械類創(chuàng)新型研究生人才。
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