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创新、挑战、机遇
  _——浅谈我院积极开展大学生科技创新活动
周乃新   本科生培养办公室

摘  要随着知识经济时代的到来,迫切需要具有科研能力、创新能力、实践能力的综合型人才。本文就我院积极开展大学生科技创新活动,大力推进实验教学改革,构建创新教育与实践教学体系,培养综合型人才等进行的一系列措施作一综述。
关键词创新实践;创新人才;实验教学;创新基地;成果

大学生是未来科学技术的掌握者、运用者和创造者,是国家高素质劳动者的主力军,卓有成效地开展大学生科技创新活动,激发大学生崇尚科学、追求真知、勤奋学习、迎接挑战的主动性,提高大学生的科技素质,造就跨世纪的创新型人才,成为高校着力解决的重要问题。伴随着十七大“科教兴国”战略的提出与我国高等教育改革的不断深化,全国各高校已迎来了大学生科技创新蓬勃发展的机遇。
一、开展大学生科技创新活动势在必行
十七大报告指出:“实践永无止境,创新永无止境。”可谓道破了当前高等教育改革的真谛。教育创新和实施创新性教育是要突破传统教育框架,构建新的培养模式、课程体系、特别是教育方式,把学生培养成具有创新思维、创新能力和创造激情的人。《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》也指出:“高等教育要重视培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神,普遍提高大学生的人文素质和科学素质。“
随着知识经济时代的到来,迫切需要具有科研能力、创新能力、实践能力的综合型人才。为提高大学生的创新能力,许多国家都把培养创新型人才摆在战略的高度加以重视。美国、德国、日本等发达国家的知名大学都建立了创新人才教育体系[1]。国内多所高校率先组建了以工程训练中心、创新实践基地为代表模式的新型校内工程创新实践教学基地。
全面推进创新人才培养已成为时代的呼唤,成为我国高等教育改革主旋律中的最强音。创新教育将更新教育观念作为首要任务,注重大学生科技创新心理的培养、创新思维能力的培养、创新创造能力培养、创造创新技法培训,使我们培养的人才具备3个“必须”:必须掌握基本的实验知识、实验技能、实验方法,能够融会贯通地运用现代综合测试、分析技术,研究、探索、解决本学科的实际问题;必须具备良好的动手能力和解决实际问题的能力,能够按照课题的实际需要,选择正确的实验设计方案和实验方法,并能创造性地运用各种实验装置和设备,安全、严密、正确地完成实验任务;必须具备严谨的科学作风、坚忍不拔的实干精神和团队合作精神,以及勤于思考、敢于创新的科学素质。
二、实验教学改革促进大学生科技创新    
科学实验是科学理论的源泉。爱因斯坦曾说:“一个矛盾的实验结果足以推翻一种理论”,这句话高度概括了科学实验在科学发展过程中的重要地位。实验教学是高等院校教学不可或缺的重要组成部分,它在培养学生综合素质和创新能力方面所起到的重要作用是其他任何教学形式都无法替代的。深化实验教学改革是21世纪人才培养的需要,是实现知识—能力—素质三位一体的新型人才培养模式的要求[2]。“学生的创新能力不是教出来的,也不是学出来的,而是练出来的。”通过在实验教学中融入科研元素等途径培养学生的动手能力、工程实践能力和创新能力,使学生成为“上手快,肯实干、工程实践能力强”的创新型人才。
1、搭建开放式的实验平台,更新实验教学内容
   目前,航天学院各实验教学中心都实行开放式实验教学,学生可预约实验,自主安排实验时间。中心突破传统的验证性、重复性实验,并把高水平的科研成果转化到实验教学中来,形成了富有特色的基础性、综合性、设计性、创新性、研究性的实验教学体系。即针对实验内容和教学大纲要求,实验分为必做的基本实验,选做的验证性实验,教师指点进行的综合研究性实验和学生自行设计的开放型实验。这样,层次多样、系统合理的实验教学有利于培养学生的综合实践能力,适应21世纪和知识经济对人才培养的要求[3]。目前,全院综合性、设计性实验项目达到项目总数的40%,有综合性、设计性实验的课程达到有实验课程总数的90%。在实验过程中要注意讲述知识技术创新的过程,让学生破除对权威的迷信,树立敢于质疑、敢于挑战的创新精神。
2、更新实验室设备,实施新的教学模式
实验设备是培养创新型人才的硬件设施,而良好的实验条件则是提高实验教学水平的基础。十五期间学校直接投资1190万元,航天学院自筹(科研投入实验教学)约3500万元用于实验教学。目前学院本科教学实验用房5427平方米,精密设备2121台套。同时实验教学中心自己动手研制先进的实验设备,既节省了资金,又适合学生做创新型实验。像微电子实验实习中心自制仪器设备通过学校的审核,并在全国高校仪器设备展示会上展出,受到其他高校专家、学者一致好评。
现代实验教学的主要目的是培养学生的思维能力、科研能力和创新能力。减少验证型实验,增加设计型、创造型、命题型、开发型与综合型实验,强调学生掌握实验方法和实验技能,开设讨论性实验,让学生自己设计实验方案,允许学生自己选做实验,使学生的动手能力、操作能力、工程能力等得到实实在在的锻炼。通过实验教学过程,激发学生的创新意识,训练学生创新思维,培养学生创新精神及严谨的科学态度,使学生获得科学研究的基本技能,提高学生的科学素质。
3、实践教学与创新
要普遍培养和提高大学生的基本创新意识和创新能力,必须充分利用课内的教学实践环节。航天学院各本科专业已开辟了稳定的校外实习基地,比如航天工程系毕业实习基地安排在北京航天科技集团一院,实习的主要内容包括安全、保密教育、专家讲课和参观研究所实验室、工厂车间等。学生通过实习开阔了视野,充分了解导弹及运载火箭的设计和生产全过程,收获很大。同时还可加强厂、所与学校的联系,有利于产、学、研的密切结合。微电子科学与技术系在校内有自己的微电子工艺生产线供学生实习使用,学生在实习过程中能自己设计并制作出微电子器件,增强了学生的动手能力。在校外,为了使学生了解相关领域的最新技术,我院与信息产业部第49所和哈尔滨晶体管厂合作,利用其先进的设备资源作为实习实验的教学基地,学生每年实习两周,收到良好效果。航天学院按照专业培养目标的要求,注重选择富含基本理论、能培养学生创新意识、提高学生工程实践能力的课题,对学生进行理论联系实际的严格训练。近年来,航天学院学生毕业设计(论文)结合工程实际题目接近100%,被科研和工程采用的达到13%。通过实践教学环节建设,建立了包括认识实习、生产实习、毕业实习、专业综合课程设计、毕业设计等多个环节的完整的实践性教学体系,对大学生科技创新能力的培养起到了重要作用。
三、建立大学生科技创新基地
建立科技创新基地,是搞好创新教育的重要举措。科技创新活动具有长期性、延续性的特点,建设一个高水平的创新基地,作为创新教育和科技创新活动的载体,强化其孵化功能,开展多层次的科技创新活动,以培养更多具有创新素质的人才。
我院创办的学生科技创新基地为我院及全校学生提供科技创新活动的场所及必要的仪器设备,有专/兼职教师和辅助人员对学生进行科技指导,为培养大学生科技兴趣,激发发明创造热情,锻炼实践动手能力提供活动舞台。
1、 航天专业学生科技创新中心
航天工程系在校内建立航天专业学生科技创新中心,致力于提高学生科研素养、培养创新能力。中心为该系本科生科技创新活动提供必要的场所及所需的计算机、DSP及开发系统、各种敏感器及执行机构等硬件和相关软件,由教师对学生创新活动进行定期指导,学生可在该中心内完成新概念飞行器的方案设计及关键技术的初步验证工作,为培养学生创新意识和能力创造良好的条件。
2、力学国家工科基础课程教学基地
1997年,航天学院力学国家工科基础课程教学基地建设开始启动。教学基地的建设者们把实践教学改革作为创新人才培养的重要方面,在力学基础教学基地开设了许多创新型实验,实验设备都是自己制作,已经形成了“授课—校竞赛—辅导—全国竞赛—辅导—国际竞赛—论文发表”的一条龙数学建模竞赛模式。
3、启天学生科技创新基地
为培养学生创新能力,2003年航天学院建立了启天科技创新能力培养基地。近两年来基地建立了可以同时容纳5个制作小组的电子实验室和网络实验室,拥有电脑、显示器、仿真器、稳压电源、频率计等齐全的电子开发设备以及充足的书籍资料以供参考查阅。聘请专业教师担任学生科技创新活动的指导教师,提供具体制作项目,为学生科技制作提供帮助。基地还建立了航模协会等科技类学生社团,社团的活动搞得轰轰烈烈,很有学术气氛。这种结合课堂教学、实验教学的学生科技活动,富有趣味性、科学性、实用性和挑战性。学生在这里充分发挥他们的想象力与创造力,做出了令人欣慰的成绩。
启天科技创新基地成立以来,共开展学术讲座10期,周末放映厅35期,学术沙龙13期,科技展览4期,学生科技立项141项,开展科技节6次,建立学生科技类社团4个,参与科技创新活动的学生上万人次,提高了学生科技创新能力。
四、强化制度建设、促进科技创新
营造学生科技氛围,提高师生参与率,加强制度创新,提高组织管理水平是关键。为此,学院主抓学生科技创新活动工作的团委、本科培养办高度重视制度化建设,以健全的规章制度增强组织管理的科学化、规范化水平。严格执行学校制定的《学校本科生实验教学创新能力培养方案》和《学校本科生科技创新活动管理办法》。在学生科研的组织管理工作方面,重点是抓“四个环节”,即立项申报、过程指导、结题评审、成果展示。形成科技创新活动的组织管理、创新基地管理、学生科技项目管理、科研经费使用管理、指导教师工作量计算、激励措施等等一系列有关学生科技创新活动的规章制度。其中科技创新激励机制是推动大学生科技创新活动深入、均衡和有效发展的重要制度基础。学院将科技创新激励机制与课程改革、学分设置、学生评价制度、学生保研加分制度等密切挂钩,有效地调动了师生参加活动的积极性。完善的制度化建设保证了学生科技创新活动的顺利开展,在学院形成了浓厚的科技创新氛围。
五、丰硕成果
我院自开展大学生科技创新活动以来,学生在美国大学生数学建模竞赛中获奖8项、全国大学生数学建模竞赛中获奖7项、全国大学生电子设计竞赛中获奖12项、全国大学生英语竞赛中获奖12项、全国大学生机械创新设计大赛1项、全国“周培源大学生力学竞赛”12项、“挑战杯”全国大学生创业科技作品大赛中获奖5项、Intel杯大学生嵌入式系统设计竞赛2项、sony杯大学生电子设计竞赛3项以及其他国家级竞赛中获奖100多项,共有二百余人次获国际、国家和校级科技竞赛奖。学生发表学术论文202篇,申报、获准专利5项。
国家“大学生创新性实验计划”是高等学校本科教学质量与教学改革工程的重要组成部分,根据《教育部、财政部关于批准第一批大学生创新性实验计划项目的通知》,2007-2008度哈尔滨工业大学有50个国家“大学生创新性实验计划项目”项目已获批准,航天学院就占16项。
六、结论
随着学生科技创新活动经常化、规模化和专业化程度不断提高,“崇尚科学、追求真知、勤奋学习、锐意创新、迎接挑战”的精神已然在我院中传播开来,越来越多的同学积极地参与到科技创新活动当中。但是我们还应看到,由于教育体制、科研体制以及经济体制的束缚,大学生科技创新教育依然还存在着一些的问题。如学生参与科技创新活动缺乏教师的指导和帮助;缺乏相应的资金和物质支持;管理体制和运行机制不健全等。我们还须继续努力完善组织管理机构和健全制度机制,加强大学生科技创新队伍建设,使大学生科技创新得到全面、迅猛地发展。随着我院大学生科技创新体系的不断健全,科技创新作品数量逐步增加,在学术水平与创新价值上不断提高,相信大学生科技创新活动会取得更骄人的成绩。

参考文献

1、徐方启. 关于欧美日大学创造学课程设置情况的考察[A] .国际创造学学术讨论会论文
集[C].上海:东华大学出版社,2003,10.
2、石新明、王庆5华等:《大学生课外科技活动的实践与探索》[J]  中国冶金教育2001.03
3、陆审龙. 开放教学实验室,提高学生创造能力[J].实验室研究与探索,1999,6(8):  10.