[关键词]科技创新教学改革创新能力
一、引言
创新能力是指主体在强烈的创新意识驱使下,通过发散思维和集中思维,运用直觉和逻辑,借助形象和抽象等思维方式,对头脑中的知识、信息进行新的思维加工组合,形成新的思想、新的观点和新的理论,并将其付诸实施的能力。它包括创新意识、创新思维和创新技能等三部分。创新意识是前提,创新思维是核心,创新技能是保障。而科技创新能力就是运用先进、科学的文化知识和技能去分析和解决社会发展及生产实践过程中不断出现新问题的能力,是社会可持续发展的基础保障。
我国大多本科院校的目标是把学生培养成为创新型高级工程技术与管理人才,具有一定的创新性思维能力、创新实验能力、科技开发能力、科研能力。但自1999年我国高校开始扩招以来,各种类型的教育机构不断涌现,高校学生规模不断扩大。随着学生数量的增加,如何保持甚至提升大学生科研水平和创新能力,达到既定的高校培养目标,带给高等院校及教育机构人员深刻思考。
本文从培养大学生科技创新能力的重要性入手,分析了当前高校大学生科技创新能力培养的现状,结合我校车辆工程专业大学生科技创新实践情况,研究了提高大学生科技创新能力的有效方法。
二、科技创新能力培养的重要性
当前的国际竞争往往体现在具有科技创新竞争力和高素质的人才竞争上,作为承担培养具有科技创新能力和高素质人才的高等院校,在培养大学生科技创新能力上进行改革就尤为重要。我国本科生科研活动起步相对较晚,普及率较低,成效不显著,对本科生科技创新能力的培养尚未形成体系。因此,在高校如何更多更好地对大学生科技创新能力的培养非常重要,既是学生素质整体提升的要求,又是教师科研队伍水平提高的需要,更是社会向前发展的源动力。
1.学生素质提升的要求
随着社会不断进步,知识化、信息化要求程度越来越高,对人才要求也变得更高,适应时代需要的人才已不仅仅是拥有过硬的专业知识的人才,而应是高素质的复合型人才,应具备全面的综合素质,包括文化素质、思想道德素质、心理素质以及良好的协调能力、团队精神、创新意识等。大学是从学校走向社会的一个重要舞台。每个大学生都应该在这个舞台上尽量提升自身的全面素质成为社会需要的人才。其中科技创新是学生素质提升的很好的一个实践锻炼环节。通过科技创新的实践,学生可以巩固并应用所学的专业知识,同时可以培养自身的协调能力、团队精神和创新意识。创新过程的不断遇到问题、解决问题的过程可以有力的培养学生的思想道德素质和心理素质。
2.教师水平提高的需要
在大学里,学生的“学”和教师的“教”是两个并行的主体,大学生素质的提升需要有高水平的教师指导。为了提高教师的教学水平,需要不断更新教师本身的知识结构。因此,高校教师不单纯以教学为唯一工作,而是教学科研并重。教师把所学和所教的知识在科研中进行实践,同时又从科研中获得新的知识,教给学生。创新是科研中最重要的目标,通过指导大学生科技创新实践活动,不仅有助于教师完成科研目标,更有助于教师更新自己的知识,提升自身教学水平。
3.社会发展的源动力
社会进步主要体现在物质生产的进步和人们物质生活的改善。纵观人类发展历程,科技创新起着不可估量的作用。在当代,科学技术突飞猛进,新的发明、新的技术、新的材料、新的工艺层出不穷,社会在科技的带动下飞速发展,而创新又使这个速度不断加速。例如,汽车已成为很多国家的支柱产业,在仅仅120多年的发展中,汽车已经从少数富人的奢侈品逐步变成了百姓的代步工具,就是因为汽车相关专业人才的不断科技创新成果。科技是第一生产力,没有科技的强大就没有国力的强大,没有科技的创新就没有国家的发展以及长久生存下去的动力。
三、提高科技创新能力的有效方法
如何充分利用高校优势,结合课堂和课外教学资源,有效提高大学生的创新能力?笔者结合我校车辆工程专业培养大学生科技创新能力的实践经验,提出如下几点措施。
1.创新题目的合理选择
好的科技创新题目是有效培养大学生创新能力的前提,如何合理的选择创新题目非常重要。首先,指导老师要认真设计科技创新题目,应根据本专业发展特点,结合学校及教师本身优势。汽车专业已经发展了120多年,专业知识不断地应用到汽车实体中,社会也不断对汽车性能提出更高要求。因此本专业指导老师在设计题目时会认真考虑创新技术对汽车发展的影响以及自身条件的优势。其次,要充分了解学生的特点,利用课外时间与学生深入交流,了解他们的兴趣爱好及特点。例如有些学生很擅长理论推导,那就应该设计偏重理论创新的题目;而有些学生擅长机械方面或电子方面的动手能力,就需要设计一些偏重试验的科技创新题目。
2.创新过程的互动配合
科技创新是一项不断探索的过程,这个过程中需要指导老师与学生之间积极互动。指导老师应该积极引导学生去查阅一些新的技术资料,鼓励学生积极思考。当学生有新的想法时,要及时讨论,用自己专业知识去帮助学生完善创新思路,同时也可以从学生的新思路中得到启发,为自己的科研题目及教学积累新的知识点。学生作为科技创新的主体,要积极思考,勤于阅读国内外资料,不断产生新的想法,并及时与指导老师讨论,按照否定之否定的规律更新完善,形成新的方案和思路。
3.创新成果的积极推广
科技创新不是简单地完成一项作品或大学生完成一次课程设计,更应该重视创新成果的推广。创新作品完成后,指导教师应鼓励和帮助学生将成果推向社会,包括写作科技论文,申请发明专利,让同行业人能了解所做的创新成果,以至于应用到企业生产;或指导老师通过与相关企业合作,直接应用于企业生产中,推动行业发展。只有科技创新成果被社会应用,才是对大学生科技创新能力的最重要认可,也会推动大学生科技创新的积极性,提高大学生科技创新的自信心。
四、结论
科技创新是大学生培养中一项十分重要的实践活动,也是整个社会可持续发展的基础保障。结合学生兴趣、教师科研以及社会需求合理选择科技创新题目,认真对待科技创新过程的每个环节,积极推广科技创新的成果,将有利于培养大学生科技创新能力。
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关键词:研究生教学;研究生培养;知识拓展;分析技巧
中图分类号:G643文献标志码:A文章编号:1674-9324(2015)03-0131-02
中国已成为世界上最大的制造业大国之一,被誉为“世界工厂”,但是却面临品牌小国的尴尬局面。这不禁让人回想起美国物理学家亨利・奥古斯特・罗兰(HenryAugustusRowland)在美国科学促进会年会上发表的那篇关于纯科学和应用科学的著名言论。我们在强调技术强国的时候,却往往更注重技术带来的结果和利好,缺乏探究技术原理的动力和激励机制,仅仅是通过借鉴某种原理和思想,在技术得以应用就能够得到很高的赞誉,进而在社会评价体制中占有优势。试问在这样的氛围中,还有多少人能耐得住寂寞,在漫漫科学发现之路上去对基本原理进行探索和发现呢?近代中国没能独立地发展出物理等现代自然科学,大概就是因为我国的传统文化比较讲究使用,缺乏科学探索和建立理性思维体系的动力。有关调查表明,当前我国许多重大工程研究的主力军仍青睐于研究生队伍。当然,这种模式一定程度会推动研究生整体素质和工程能力的提高,但同时也给研究生教育工作带来了巨大的压力和挑战:偏重工程应用的教育一度为我国的经济发展和社会进步造就了大批工程技术人才,取得了巨大成就,但逐渐地难以满足我国建立创新型国家和参与国际竞争的需要。强调研究生教育结构调整,就是在强调不仅仅要培养高层次、应用型专门人才,同时还要注重人才在科学研究和基础性研究方面的能力和动力。事实上,在研究生教学中,注重引导研究生在工程技术问题中进行科学抽象,提炼其本质和规律性的部分,能够实现从形象思维到抽象思维的跨越,最终以理论指导,回到实践中来,培养和进一步提高工程技术能力。本文从研究生课题论证和研究内容的提炼出发,提出一种在工程问题中进行科学抽象,提炼所涉及的基础科学理论,用以全面提高研究生分析问题的能力、善于归纳和总结的水平,拓宽知识面,学习学术研究中的分析技巧,培养自主提炼工程中的本质原理、善于举一反三的科研综合能力,从而为后期的课题学术研究打下良好的基础,提高科研与学术的研究效率,最终为我国创新型社会的转变提供必需的科技人才。
一、工程技术中的科学问题
导师在指导和为研究生进行课题论证的时候,往往立足于已有的课题研究的框架和固有的研究模式。授人以鱼不如授人以渔,传授给人既有知识,显然不如传授给人学习知识的方法高明。一个工程型的导师,多半也会按照特定工程问题常有的分析和解决思路进行辅导和指引学生,这并不是培养创新型人才所应有的教学模式。在研究生教学中,人们都会讲“授人以鱼不如授人以渔”这样的话,可随着课题的深入和曲折,就渐渐忘记了这句话的根本。在应对具体问题解决方式的纷扰中,在层出不穷的意外因素中,老师和学生都迷失了方向,我们都陷入了事物复杂的表面现象之中裹足不前。实际上,在为研究生进行课题方案论证时,不仅瞄准所需要解决的具体问题来设置研究内容和目标,而且应该贯穿对工程问题中理论本质的提炼,引导学生去提炼科学问题并拓展一般性的规律,最终又能回到特定的工程问题上来。经过这样一个循环,可以使研究生在工程技术中抓住问题的本质,保留关键的边界条件和进行必要的简化,抽象为数理模型进行解析,得到并明确一定条件下的规律性结论,不仅仅可应对特定情况下的问题,而且初步掌握解决新问题的方法。以超声电机技术的研究方向为例,这是一个典型的工程应用和应用基础为主的多学科交叉领域。超声电机(UltrasonicMotor)是一种新概念动力装置。它的实质是依靠压电陶瓷的逆压电效应将电能转化为弹性结构体的机械能,使定子产生高频的微幅振动(微米级),再利用接触和摩擦作用将定子的微幅振动转换为转子的回转或者直线运动,从而输出机械能以带动负载工作。这种新型电机使用频率高于20kHz(即超声频率范围)的交流电源来进行驱动,故称之为超声电机。在向研究生教学这种新型电机的时候,如果只是仅仅停留在“动力装置、驱动执行器”的层面,那只是告诉了对方一个工程应用的概念。正如美国的罗兰说的,研究只停留于电报机、电灯和其他的便利设施,停止科学的进步而只留意科学的应用,是无法创造出物理学的,而没有物理学基础则难以发展出现代科学。在解释类似超声电机这样的工程概念时,可按照表象―实质―基本原理的流程进行引导。比如,超声电机的特点(低速大力矩、快速响应、断电自锁等以及结构形式灵活)决定了其独特的应用优势,这是由其独特的工作原理决定的(压电结构激振和摩擦传动)。在压电激励方面,涉及到铁电材料的基本属性、正逆压电效应的存在机制、弹性结构的振动模态及诱发机理,涵盖了凝聚态物理、功能材料学以及结构动力学等基本领域。在摩擦传动方面,涉及到波动理论、高分子材料学、接触动力学等。掌握了这些基本领域内特定部分的知识,引导研究生对超声电机系统中涉及的多物理场耦合效应、本构关系以及力学行为进行抽象和描述,即忽略次要、繁复的特征,得到物理模型和其数学模型。
二、科学创新思维的培养
通过超声电机表象,引导研究生对产生其特点的基本原理进行学习和钻研,过程中辅以多媒体动画甚至实物的形式表现知识要点,引起科研学术的兴趣,激发科研学术的活力,有助于研究生科研素质、创新思维的养成。创新的成果取决于人的创造力,尤其是从事类似超声电机等精密驱动技术领域的科研人员,本身就是面向工程应用的。但要取得源创、有价值的成果,往往不能仅仅拘泥于特定的应用实例,而是要在学习这些已有范例的过程中,有意识地培养科学的创新思维。创造力与创造思维密切相关,面向工程的人员必须充分掌握和灵活运用各类创新思维新式,深刻认识其主要特点。导师在讲授和指导具体学术要点时,要能够把握和融合创新思维的各种形式。仍以超声电机为例,电机定子的振动模态是一个关键概念。首先让学生在直观的例子中了解结构振动是由频率和运动形式组成,通过秋千、桥梁、跳绳等日常生活中常见结构体的振动来了解和体会概念的表象特征。两大要素的概念有了后,就可引入模态的定义。模态的定义是抽象的,因此这里是表象到抽象的第一个提升,但还没有达到本质。学生了解到描述振动物体需要用到模态,即振动频率和形式。而模态是结构的动力学特性,由其材质、结构拓扑形式决定。自然界中的结构体都是连续体,因此且振动频率和形式一般是难以穷尽的。实际上,上述的过程已经由工程对象抽象到物理模型了。更进一步,要求研究生运用头脑中原有的知识体系与认知方法,结合形象思维等形式,利用直觉、灵感和想象等思维方法,对具体工程对象的比较和类比、分析和综合等,形成对具体对象的一个新的认识。更进一步,运用数学方法,对科学研究的对象及过程进行分析思考,进行定量的认识,达到一个新的高度。还以超声电机定子为例,有了物理模型后就需要引导学生对振动模态进行分析和计算,即数学模型的建立。很重要的是,让研究生们明白超声电机定子和一般结构体振动的共同点:都是连续结构体的共振模态。但又要掌握其区别:超声电机定子是力电热多物理场耦合结构,而且工作在同频异形模态之下。在数学上,模态的概念是与线性代数的特征值问题关联的,频率和振型即对应特征根和特征向量。退化了的同频异形模态,实际就对应着重特征值。让学生掌握定子振动―(多物理场)结构模态―特征值问题这几个知识要点之间的映射关系,并能够从数学关系上来进行转化,从公式上就能看出其物理意义,对应到工程现象。到此,学生就能够明白超声电机的结构为什么可以多样化:因为构造椭圆轨迹的结构振动形式很多,即结构的振动模态是丰富的,这就使得科研人员可以有很大的设计空间来构造定子的拓扑结构形式,所以有圆盘、长杆、环形、圆柱形等不同外形的超声电机问世。
研究生在求学阶段检索和选择到的课题往往是比较前沿的内容,无论是否具体面向工程,其内容的深度和广度对学生而言都具有一定的挑战性。笔者认为,研究生教学和课题研究过程中除了引导其经验知识以外,更应当注重研究生思维方式的培养和技巧的训练。结合具体的实例,从实际的工程现象抽象为物理模型,升华为数学表述和定量分析,最后又能够回到具体的应用,整个过程辅以多媒体等手段,最终就培养出初步具有创新思考能力的研究生。
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近年来,由于国家药监局实行GSP管理规范,加强了对医药公司的日常监管,各医药公司也在此情况下加强了药品的质量,为药品安全提供了保障,但是,医药公司的经营管理方面所使用的方法还是传统方法,缺乏科学的创新。本文从一些方面对医药经营管理的科学方法进行了探析。
1供应商与现营药品的管理
医药公司需要以定期或者不定期的方式,或者二者相结合的方式,对医药公司现有的供应商的资质证件的有效性进行检查,确定供应商网上资质证件更新信息的准确性,对供应商的无不合格公告和违法公告进行检查。一旦发现供应商公司的资质证件缺乏有效性或者到期没有进行信息的更新,或者存在违规违法的行为,则应当立即中止与其合作,避免公司药品经营受到影响。对于医药公司现有经营的药品品种,在管理过程中要设立药品质量档案,安排计划对现有经营的药品进行生产批准文件的有效性进行检查,对药品质量是否符合国家现行标准进行核查;对于已入库的药品,要定期对其说明书上文字、图案、标签的变化情况进行审核,对于没有经过首营产品重新审批的药品,要对其外观的质量状况进行核查,注射药品还要检查是否存在可见异物;医药公司要定期上网对现营药品的质量公告的状况进行核查,对于出现的变化及时备案。对于没有及时进行注册文件审批更新和没能及时根据GSP规范进行药品质量标准和说明书更新的产品,应立即中止经营,从而保证药品的安全合法性,降低医药公司的经营风险。
2技术创新
在市场经济条件下,技术决定产品的质量,因此,医药企业的长期发展需要以技术管理上的创新作为基础,提高管理效率。医药企业的技术管理需要走技术协调的路线,以此来加强医药公司现代化、科学化、规范化的管理,提高企业的整体素质和竞争力。科学技术是第一生产力,技术已经成为了衡量企业竞争力的标准,技术进步推动社会的进步,会为人们带来学习、生产、生活上的根本性的变革。因此,医药公司的经营管理中应当加强技术方面的创新,加大科研投入,提高药品的质量。
3买入药品管理验收
3.1加强对买入药品的验收医药公司对买入药品要实行严格的验收,需按照国家的GSP规范的要求和公司的规定,对买入药品实行逐批的抽样验收,对于双批号的合箱药品需要分开进行验收并进行登记,同时,工作人员还需要对合箱出现的概率进行统计,记录批号,如果药品品种没有出现合箱的概率为零,则需要查询该品种供应商的质量。一般来讲,在药品的生产中出现合箱的情况属于正常现象,因此,如果供应商所供药品没有出现过合箱现象,在存在人为改变生产批号的可能性,这是一种混批现象,根据《药品管理法》规定,出现混批现象的药品按劣质药品处理;如果供应商所品的合箱现象在包装上没有体现,则在出厂和运输途中必然出现混乱,导致分不清合箱的产品。在发现供应商质量问题而退货的情况将为公司带来不必要的麻烦和损失,因此,医药公司在经营管理中需要加强对药品的验收。
3.2加强对到货产品检验报告的检查根据国家GSP规范的要求,医药公司买入首营药品时,需要对供应商买入同批药品的合格质量检验报告单进行检查,对检验报告的检验项目与审核质量标准所要求的检验项目的一致性进行核查,如果出现检验报告的检验指标低于质量标准控制指标或者检验报告的检验项目少于质量标准的情况,则应立即中止该产品的买入验收工作,避免对公司产生影响。针对现营药品品种,需要定期要求供应商提供同批检验报告,对报告进行严格的核查,从而保证现营药品的合法性和质量安全性,当发现不符合要求的情况出现时,需要立即中止该品种的买入。