结合863基地建设培养研究生的创新能力

摘要:在863基地建设过程中,结合并探讨了对研究生创新能力培养的研究。在“实践、交叉、综合、开放、特色、创新”的指导思想下,实现了对研究生培养“模式创新、思维创新、科技创新”的目的。基地的导师团队和学生的创新意识明显增强,取得了一批标志性成果,学生的创新能力和动手能力有显著提高。

关键词:研究生;创新教育;863基地;培养模式

作者简介:樊炳辉(1958-),男,山东青岛人,山东科技大学信电学院,教授,工学博士,主要研究方向:机器人技术;李玉霞(1968-),女,山东青岛人,山东科技大学信电学院,教授,工学博士,主要研究方向:机器人技术。(山东 青岛 266510)

基金项目:本文系山东省研究生创新计划项目(项目编号:SDYY06052)、山东省科技计划项目(项目编号:2008GG30004010)的研究成果。

山东科技大学机器人研究中心自1989年从事机器人研究以来,连续获得国家863计划、国家自然科学基金等支持,在特种机器人研究上形成了鲜明特色和突出优势。1999年被批准为“山东省机器人工程技术研究中心”,2001年被批准为国家863计划智能机器人主题产业化基地,2008年被批准为山东省“机器人与智能技术”重点实验室。

机器人作为最典型的交叉学科的结晶,涉及机械学、电子学、自动控制、计算机技术、仿生学、模式识别、生物工程、人工智能、材料、微机械、信息工程、遥感等多种学科领域,对研究人员思维方式、创新能力、综合能力、与其他学科间的协作等提出了很高要求。为了适应形势的变化,随着本中心获得的国家级项目的增多,以本研究中心为基础,建立起863科研基地,相应地,也提出了如何依托863基地建设实现研究生创新能力培养的研究问题,该研究于2006年获山东省教育厅立项“结合重点实验室建设加强研究生创新能力的培养”,以探索在新形势下研究生创新教育培养的新模式、新机制。经过多年的建设、探索与总结,形成了统一的思想认识,并取得了一些成果。

一、指导思想

本研究的指导思想是:以“863基地建设”为契机,在研究生培养工作中,树立“实践、交叉、综合、开放、特色、创新”的指导思想,达到实现“模式创新、思维创新、科技创新”的目的。

本研究要解决的主要问题包括:(1)利用“智能机器人”属于交叉学科的特点,以机器人研究为主导,建立起学科综合性强的科研创新实践基地,以高层次的科研实践活动引导、激励和培养导师和研究生的创新意识。(2)立足自身优势,坚持自己的科研、教学特色,从队伍建设到资源利用,构建起一个开放的学术平台,方便导师和学生的学术研究与交流,构造宽松的创新环境。(3)结合成功的科研实践经验,教授研究生如何提出问题、思考问题和处置问题,从理论上引导研究生学会科研活动的创新方法。

二、实施内容

1.基地硬件建设和政策引导

学校和学院为促进基地的建设,在人力、物力、财力上给与了特别关照,先后在实验室建设上投入了2000余万元,建立起一个单独的实验楼。设立了机器视觉实验室、移动机器人实验室、生物机器人室、多工业机器人实验室、地下工程机器人实验室、极限环境作业机器人研究室、智能机器人研究室、智能控制理论与技术研究室等。学校对中心一直实行特殊关照的政策,在人员的编制以及人才引进、教学工作量要求、职称晋升、仪器设备配置等方面,都给予重点倾斜。这使得中心人员的思想稳定,工作精力投入多,科研热情高涨。

机器人研究中心的各个实验室,结合学院的ROCKWELL综合自动化实验室、国家级电工电子实验教学示范中心、自动控制原理和计算机控制实验室、电机与拖动实验室、运动控制实验室、过程控制实验室、通讯实验室、生物医学实验室等,形成了一个完善的实验室网络,对基地研究人员及研究生实现资源开放共享,进行各种各样的科学实验或研究。

2.基地队伍建设

承担国家863项目的建设,使我们对自身发展有了明确的定位,这就是要本着“有所为,有所不为”的原则,扬长避短,充分发挥自己在某些研究领域的专长或所处环境的特点来进行科技创新,然后再寻求对其它方面的带动,如,我们所从事的各种特种机器人、动物机器人、仿生机器人、煤矿自动化设施等研究就凸现出自己的特色。围绕这一发展思路,为了保持和发展学术高水平,实行了有重点地引进国内外特色人才,或送出去自己的教师到国内外知名机构学习,使自己的学科优势或专长更加强化和突出。通过多年的队伍建设,我们已经形成了“地下工程机器人”、“生物机器人”、“危险环境作业机器人”、“智能控制理论与技术”四个稳定的研究方向。

3.管理与交流的开放模式

基地内的各个实验室以及学院的实验室网络面向基地所有的教师和研究生实现了全方位开放;中心接受来自校内外的其他人员来做开放性课题;鼓励举办或参加国内外、校内外各种学术交流活动,并定期举办基地内师生间的学术交流活动,使导师和研究生们能在更加开放的学术平台上进行课题研究和思想交流。带动学生去感受和接受一些新兴学科、交叉学科和边缘学科的发展成就,而且有了更多的参与机会。

4.注重案例与方法传授

创新离不开科学方法。在培养研究生工作中,充分考虑在研究生培养上要求的特点,将导师的重“知识传授”转变为重“方法传授”,以求“授之以渔”的培养效果。为此教师注意以863科研基地建设中的成功科研案例为教案,现身说法,引导研究生熟悉情报检索、科研选题、确定研究内容、选择研究方案和技术路线、设计制作以及撰写报告等各个科研环节及其提出问题、思考问题和处理问题的方法。要求学生能够自觉按照辩证唯物主义的自然观、科学观和科学技术方法论的某些理论方面来指导自己的科研创新实践,使研究生加深了对科研创新活动内涵的理解,创新活动的能动性大大加强。

三、实施效果

1.促进了教学相长

机器人研究中心在学校和学院重点关照下,已经建设成为山东科技大学科研创新的实践基地。上级政策的引导,极大地激发了教师和研究生参与科研创新的积极性。导师和学生通过理论与实践相结合的方式,创新能力都得到锻炼与提高。学生既增强了科技知识和动手能力,又从教师身上学到了智力因素之外的一些优秀的科研品质。教师反过来也受到学生好学、接受新事物快、富有朝气的感染和影响。在教师与学生周围形成教学相长的浓厚学术氛围。

2.基地研究特色已经形成

通过聘请校外专家担任实验室学术委员会主任,引进“泰山学者”特聘教授和高水平的教授与博士,送教师到国内外知名机构进修学习等,基地对导师团队进行了精心建设和学科设置。经过多年的努力,基地研究已经形成了“地下工程机器人”、“生物机器人”、“危险环境作业机器人”、“智能控制理论与技术”四个稳定的特色方向。其学科交叉,特色显著,为教师和研究生的科研实践活动,提供了一个很好的创新平台,而且各个方向上都获得一些标志性成果,受到国内外有关学术界或媒体的广泛关注,其中的地下喷浆机器人、动物机器人、带电作业机器人、结构复杂系统鲁棒控制理论等获得了多项国家和省部级奖励。

3.获得一批高水平的科研成果

团队成员先后承担国家863项目9项,承担国家自然科学基金项目10项,中外合作项目1项,国家中小企业创新基金1项,承担省部级项目15项,其它项目若干。其中很多研究成果达到了国际领先或国际先进水平;获得国家科技进步二等奖1项,教育部自然科学二等奖1项,国家级教学成果二等奖2项,山东省科技进步一等奖1项,山东省技术发明一等奖1项,山东省教学成果一等奖2项,获得其它省级奖励7项;仅近5年已来获发明专利等10余项;被SCI、EI等重要检索工具收录的论文64余篇,以上所有成果中,都有基地培养的研究生参与其中。

4.学术气氛活跃

通过基地内实验室网络面向研究生的全方位开放、接受来自校内外的其他人员来做开放性课题、主办或参加国内外、校内外各种学术活动等,使导师和研究生们能够更加快捷地感受一些新兴学科、交叉学科和边缘学科的发展状况和趋势,能够迅速捕捉自己学科内的关键问题,通过独到的视角在一些新兴学科或交叉学科的某点上找到科研的突破口。

5.研究生创新能力得到提高

通过案例与方法传授,研究生学会了运用科学的理论方法来指导科研创新活动,创新活动的能动性大大加强。基地培养的研究生不仅协助导师完成了一些高水平的研究工作,或撰写出高水平的学术论文,或参与了专利申报,或得到了国家、省部级奖励。而且,两年来在校学生已经主持了校级研究生创新基金项目11项,是校平均数的两倍多。每项研究工作都进展顺利,完成或超额完成了合同目标。

6.人才培养效果显著

近10年来,基地共培养硕士研究生170余名,博士研究生18名。基地对“创新意识、创新环境、创新方法”的重视和促进,使得研究生综合素质显著提高,他们思维活跃,动手能力强。在基地承担的所有科研项目中,都有基地培养的研究生充当骨干作用。研究生们有的不仅在当学生时就担当重任,毕业后仍然留下继续挺起大梁。因为考博或被招聘交流到其它单位的,其中很多都成了那里的业务骨干。从基地毕业的学生中,有30余位硕士研究生等考取了中科院或国内名牌大学的博士,40余人毕业后被招聘到各地高校任职,还有好多人进入了军工或国内一些名牌企业。长期以来,基地培养出一批有专长、有特色、能创新的研究生人才。学生们获省级优秀博士论文一篇,获得其它各种奖励若干。毕业后,很多学生在自己的岗位上作出突出贡献,受到用人单位的普遍赞誉。

另外,以863基地为主要依托,建成泰山学者岗1个,博士后流动站1个,博士点1个,一级学科硕士点1个,工程硕士点1个。建立了“863智能机器人产业化基地”、“山东省机器人工程技术研究中心”、“机器人与智能技术”山东省重点实验室、“智能控制与机器人技术”青岛市重点实验室等。基地的17位教师中有教授5人,其中博导4人,山东省人民政府“泰山学者”特聘教授1人,享受国务院特殊津贴2人,山东省有突出贡献中青年专家1人;有副教授或高工8人。其中有博士学位的11人,硕士学位3人。对相关学科建设提供了强有力的支撑作用。

四、结束语

结合863基地建设实现对研究生创新能力培养的实践和研究,使我们获得了一些成功的认识和经验。通过基地的建设,提高了实践对创新活动的重要性认识,促进了科研环境条件的改善,加强了导师队伍的建设,建立了基地完善的管理制度,开放了基地的研究平台,基地团队和学生的创新意识增强,实现了高素质人才培养与重大科技攻关等方面多学科的交叉联合、密切合作,取得了一批标志性成果,学生的创新能力和动手能力有显著提高。

(责任编辑:张中)