专业学位研究生“三联”协同培养实践研究

作者: 米皓阳 顾瑞星 经鑫

[摘 要] “三联”培养模式以提升专业学位研究生的研究专业技能和实践能力为目标,针对专业学位研究生教育普遍存在的理论知识与实际应用脱节、研究生实践能力差的现实问题,提出“三联”协同模式的改革新方法。探索“导师团队”“培养基地”“实践平台”三者联合协同培养模式的理论构建及实施方式。实践案例中研发了具有高强度、低密度、低介电常数、低电磁损耗、超疏水性能的纳米复合泡沫材料,以应用于新一代高性能5G天线罩。基于此案例探究了“三联”协同模式在提高专业学位研究生实践能力的可行性。

[关键词] 三联协同;专业学位研究生;实践能力;导师团队

[基金项目] 2021年度郑州大学研究生教育研究项目“‘三联’协同培养专业学位研究生实践能力的改革与探索”(YJSJY202144);2022年度湖南省教育厅湖南省学位与研究生教学改革研究项目“产教融合视野下‘导学践用’四位一体教学法在专业学位研究生培养中的探索”(2022JGYB184)

[作者简介] 米皓阳(1988—),男,山西大同人,博士,郑州大学橡塑模具国家工程研究中心副教授,主要从事聚合物发泡材料成型加工技术研究;顾瑞星(1998—),女,河南濮阳人,郑州大学橡塑模具国家工程研究中心2021级材料加工工程专业硕士研究生,研究方向为超疏水涂层与功能膜层;经 鑫(1987—),女,河南商丘人,博士,湖南工业大学包装与材料工程学院教授,主要从事柔性纳米器件及高分子多孔材料研究。

[中图分类号] G643.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2023)49-0165-04 [收稿日期] 2023-01-20

研究生教育是本科生继续深造的教育形式,是高等教育的最高阶段[1]。2020年7月,习近平总书记就研究生教育工作作出重要指示强调,研究生教育在培养创新人才、提高创新能力、服务经济社会发展、推进国家治理体系和治理能力现代化方面具有重要作用。时任总理李克强就研究生教育工作做出批示指出,研究生教育肩负着高层次人才培养和创新创造的重要使命,是国家发展、社会进步的重要基石[2]。《专业学位研究生教育发展方案(2020—2025)》指出,对专业学位研究生教育的认识需要进一步深化,重学术学位、轻专业学位的观念仍需扭转,简单套用学术学位发展理念、思路、措施的现象仍不同程度存在[3]。因此,需要打破传统的人才观念,提高专业学位研究生的地位,转变认识观念,解决动力不足的问题。

教学和科研是高校的两大基本职能,二者相辅相成,教学是复合型研究生创新的理论基础,科研是延伸创新人才培养本质及内涵的途径和手段之一。实践教学可促进学生对理论知识进行二次理解和应用延伸[4]。然而,我国很多高校尤其是以工科见长的高校虽然设立了专业学位研究生,但研究生课程设置仍实施以教学为中心的理论培养方式,导师指导往往与实际应用脱节,研究工作也不易锻炼培养研究生的实践动手能力。

在创新型国家建设和人才强国战略的引导下,如何提升专业学位研究生的实践能力、培养复合型的创新人才,是“双一流”建设的首要任务。专业学位研究生建设的主要目的即提升研究生专业知识,增强实践能力,提升实际应用能力和实践操作能力。然而,目前研究生教育存在一个普遍现象,研究生对基础知识的掌握程度参差不齐,对新课程新知识的接受能力也存在一定差距[5]。针对专业学位研究生教育普遍存在的理论知识与实际应用脱节、研究生实践能力差、在企业入职后仍需开展数月至半年的培训等问题,应对传统形式的研究生教育进行改革创新来适应以新技术、新形势、新产业为代表的新经济蓬勃发展的需求,培养出创新能力强、实践能力强,具备国际竞争力的复合型人才是新时代研究生教育的重要任务。

一、“三联”协同模式的基本内容和特点

针对现有专业学位研究生教学模式存在的问题,以提升研究专业技能和实践能力为目标,以落实国家及学校“双一流”建设为出发点,提出“三联”协同模式的改革新方法。“三联”协同即将导师团队、培养基地及实践平台三者结合起来,协同式培养教学的理论构建。该教学改革方案的实施具有以下几方面的特点:一是多学科交叉融合的复合型导师指导团队将进一步拓宽学生视野,有利于培养学生创新意识和创新能力;二是培养基地与实践平台的复合实践可有效提升研究生学以致用的能力,增强其实践操作能力;三是通过对学生科研创新能力及综合素养的评估,使学生提前形成良性竞争意识,增强竞争力,成为高素质复合型人才。

二、“三联”协同模式在专业学位研究生建设中的探索与实践

(一)“三联”协同模式的一般形式

1.导师团队培养模式探索。在专业学位硕士研究生的培养中,形成导师团队交叉培养,多学科、多知识体系学习,拓宽研究生的知识面,提高研究生的学习能力,使学生能够吸取不同导师的特点,融会贯通,培养交叉学科探索精神与创造精神,提升创新能力。具体来讲可以从以下几个方面来探索:(1)讲授课程可涉及专业相关的多领域课程,并注重强调课程的交叉应用案例;(2)研究生参与进而了解不同导师的研究方向,加强不同课题组之间的交流与思维碰撞,激发出有创新性的想法;(3)鼓励研究生提出探索性课题,在导师团队的指导下,组建的研究团队能够开展应用性研究。

2.培养基地与实践平台联合培养。在研究生掌握跨学科专业知识和提出具体创新性想法的前提下,重点开展校内培养基地与校外实践平台的联合培养模式,以迅速增强研究生的实践动手能力与解决问题的能力。联合培养模式的展开主要包括以下几个方面:(1)建立基于导师团队研究课题的应用性培养基地,可通过多实验室或多课题组有机整合的方式开展。通过资源共享与增强合作交流这两种途径,以最低的成本和最高的效率建立校内培养基地。(2)针对某一学科所对应的就业潜在领域,与相关企业研发部门开展深度合作,建设校外实践平台。基于研究生课题方向及市场化应用场景开展实践探索。(3)培养基地与实践平台以研究生为纽带进行良性互动,进而加强科研知识、科研成果与实际应用的接轨,同时提升专业学位研究生的实践能力。

3.开展系统评估与验证优化工作。“三联”协同培养模式的主要形式为导师团队指导,研究生在校内培养基地和校外实践平台充分开展与专业相关的实践及实习,通过积极与企业研发团队沟通,数据化研究生能力提升状况,进而开展针对不同研究生的“三联”协同培养计划。该方式不仅能够充分激发研究生的创新创造能力,提升其解决实际工程问题的能力,以及承担特定项目的责任意识,使专业学位研究生在毕业时具备独立开展研发工作以及解决实际问题的能力;还能与产学研合作融合,实现创新成果的转化。定期开展“三联”协同培养模式的实施进度总结与评估,在实施过程中不断调整、优化、完善。

(二)“三联”协同模式的实践案例

经过多年的发展,郑州大学橡塑模具国家工程研究中心在聚合物成型加工与新材料、新工艺研发方面积累了一定的工作经验。在塑料模具优化设计与制造等领域开展了大量理论、技术和数值模拟方法的研究工作。近年来,已发展成为我国塑料成型和模具技术领域理论研究、技术开发、高层次人才培养和相关产业技术发展的主要基地。在高分子加工基础研究及实验室产品开发等方面具有丰富的经验和较强的实力。基于郑州大学橡塑模具国家工程中心团队的主要研究方向与课题,根据研究内容有针对性地制订以下研究方案。

1.导师团队培养机制。结合塑料成型模具、聚合物成型工艺、高分子结构与性能、超临界发泡等专业相关细分领域组建导师团队。整合专业学位研究生研究兴趣与研究课题,选取目标实验研究生,确定应用性较强的交叉学科课题。通过导师团队培养使学生接受系统知识的学习。

实践案例中,根据指导教师的研究方向,以及目标专业学位研究生的自身能力与兴趣,设计超临界流体微孔发泡透波材料研究课题。5G微波天线是5G通信中信号接收和发射的关键部件。天线罩是天线系统免受外部环境影响与延长天线寿命的保护部件。通过超临界流体发泡工艺生产的天线罩,具有质量轻、透波性能好和绿色环保的特点。因此,选取该方向为研究生课题,通过整合导师团队资源,为研究方案的设计与规划提供理论与实验指导,充分激发研究生自主能动性,促使其积极学习相关专业知识,扎实理论基础。

2.整合多团队、多学院相关资源,构建校内培养基地。发掘、发挥校内的科研资源,导师团队协助构建校内培养基地,为跨学科、创新型研究提供必要条件。校内培养基地联合橡塑模具国家工程研究中心、材料学院、分析测试平台、导师课题组等资源共建,推动了仪器共享,资源共用,拓宽了 研究生的视野,提升了研究生的操作能力。建立健全培养基地制度,不断丰富完善基地资源和管理方式。

实践案例中,根据研究课题充分发挥研究单位与高校的科研资源,为研究生营造良好的实验环境,培养其开展相关工作的经验与实际动手能力。在系统性实验与测试研究过程中,提升研究生团队合作、发现问题及解决问题的能力。通过培养基地的训练使研究生具备微孔发泡透波材料成型的理论基础、实践经验以及分析测试能力。

3.联合相关企业建设实践平台,开展实践研究工作。橡塑模具国家工程研究中心与苏州某公司共同构建了高分子发泡材料成型实践平台,用于开展相关研发与应用工作。主要利用公司自主研发的超临界微孔发泡技术,实现聚合物材料的轻量化。

实践案例中,发现目前生产的天线罩采用的是GFRPP,即超强型玻璃纤维增强聚丙烯树脂,相较于传统的玻璃钢轻40%,控制多频天线重量在50公斤以内,可避免天线吊装以节省安装时间和成本。当5G天线罩暴露于高空环境中,易受到辐照、灰尘、风沙、雨水等外部因素的影响。经过团队的多次探究,研发轻量化、高强度和具有自清洁能力的天线罩材料可极大提升天线罩的使用寿命和耐久性。

研发过程中,研究生积极与企业研发团队进行合作,对制备的具有不同材料配方的纳米复合泡沫材料进行系统测试和表征,衡量制备的泡沫的综合性能是否达到目标要求。根据研究模型,对材料进行选型和工艺优化,可以达到工业化的规模,高效稳定生产,使产品在具备足够竞争力的同时实现利润最大化。导师团队和企业研发团队共同研究的纳米复合发泡材料是目前国内外尚未使用的新材料,不仅能提升5G天线的性能与寿命,还能保障通信安全性和可靠性。该复合泡沫材料通过研究实现了性能的跃升,成为一项变革性的新产品,实现大范围现有天线罩的替代,具备广阔的国际市场和盈利潜力。

可见,“三联”协同的专业学位研究生培养方式,能够整合多方资源,以共同课题为出发点,以研究生为桥梁,建立更高效的实际问题处理机制,将研究成果直接应用于实际生产;不仅能够解决实际产品中的问题,更有助于研究生专业技能的培养,显著提升其社会工作适应性与工作能力。

三、“三联”协同模式运用中的经验与问题

(一)跨学科交叉,理论与实际相联系

随着经济全球化的加速发展,跨学科交叉学习与研究已成为当今科学发展的重要趋势。在“三联”协同模式中,多元化主体间协同程度高,积极参与讨论与研究,避免了不同学科间的壁垒鸿沟。研究生通过在校外实践平台把所学的理论知识与实践能力结合起来,全面提升了综合素质能力。

(二)具备创新意识和发散思维

在“三联”协同模式中,研究生具有创新意识和发散思维,能够做到从做中学,具有批判意识,且具备独立思考能力、科学素养和创新意识。这些主要源自创新文化氛围的熏陶。研究生在第一学年学习理论课程后,跟随自己的指导教师在实验室或者企业开展相关课题研究,并与不同课题组及学科之间保持交流,在此期间会不断发生思维碰撞,有效拓宽了研究生的知识面。

(三)要正确处理好“三联”协同模式各环节的相互关系

从内容上看,三者有各自完整的内容,自成体系,但是三者又是密切联系的。在专业学位研究生培养过程中,只有把握好各环节之间的有机联系,充分发挥各部分的作用,才能培养出具有将创新与实践相结合的人才。当前,对具体专业实践相关教育的改革仍需深入研究,尤其是针对专业学位研究生实践能力的培养需要进行更多针对性的探索。

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