林农机械研究生培养创新与实践范文

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现在的世界是个知识爆炸的时代，创新更成为时代屡唱不衰的话题，在我们这样一个农业大国，林农机械类创新更显得尤其迫切。而林农机械类科研自身属于实践性强的应用工作，条件通常较艰苦，科研工作不仅受自然原因的影响，还受农林作物生长周期的限制。对于林农机械科研人员来说，学术创新难度较大[1]。加上林农类机械化专业和其它机械工程专业相比，具有明显的学科交叉特征。林农机器应用在不同的林农目标上，其机械设计和工艺制造的要求也不相同。不了解林农对象的特性，不熟悉林农装备要求，就难设计出合格的林农机械。林农机械化工程的授课内容不仅需要包括机械设计、机械制造、自动控制等传统机械范畴的所有知识，还涉及农艺、园艺、食品、生物技术等领域的相关知识。因此，创新教育在林农院校机械类研究生的培养过程中是个庞大的系统工程，所以设置林农机械化工程的专业课程不能局限于本专业学术领域，还应该注意跨学科知识的学习，这样为培养林农类机械创新性人才更好服务[2]。

一、林农院校机械类研究生创新的内涵

创新，最早是一个经济学概念。英语“创新”译为“innovation”，起源于拉丁语“innovare”，意思为“更新、变革、制造新事物。”在《现在汉语词典中》，“创新”的释义是抛开旧的，创造新的[3]。笔者曾对一高校老师及研究生对创新概念的理解作一调查，其结果如下图1所示。创新能力是人们推陈出的能力，包括发现与分析问题、指出矛盾、提供假设、证实假设、解决问题及在解决问题过程中进一步发现新问题进而不断推动事物发展变化等方面的能力。创新能力最基本的要素是创新激情、创新思维、科技素质。创新激情决定了创新的诞生，创新思维决定创新的成果水平，科技素质是创新的基石。一个人的创新能力既表现为对已有知识的获取、重组和运用，对新思想、新技术、新产品的探索与发明，又表现为一种追求创新的意识，一种发现问题且积极求解的心理取向，一种善于掌控机会的敏锐性，一种积极改变自己心态并影响环境的应变能力[4]。林农院校机械类研究生创新大约有以下几方面的能力[5,6]：第一，创新个性自我培养的能力，如调整自己对林农机械新产品的设计兴趣的能力等；第二，探索和开拓新领域的能力：如寻求和跟踪林农机械学科发展前沿的能力等；第三，获取知识、创造性运用知识的能力；第四，独立思考判断和独立从事科研工作的能力；第五，创新思维能力：提出和理解林农类机械新产品的能力、用专业术语描述新问题和规律的能力、用集中与发散性思维分析和解决新问题的能力、逻辑与非逻辑思维能力等等；第六，学术展示能力，如论文写作或林农新产品开发能力等。二、创新教育在林农院校机械类研究生招生及培养过程中的应用

1.注重完善招生选拔制度

完善的招生选拔制度可以保证研究生生源的质量，也是培养创新型研究生的重要条件。国外高校在招生时并不仅仅把入学成绩当作选拔研究生的唯一准绳，他们更注重考察学生的综合能力。这种“宽进”的做法有利于招生多的具有较强创新能力而其它一些方面相对弱的学生，从而为其今后的创新能力发展打下坚实的基础。虽然国外学生较易取得硕士研究生入学的资格，但学校对其学习过程要求却十分的严格，如果学生在学习的过程中不努力是很难得到学位的。这种“严出”的做法保证了学生培养过程的高标准与严要求，从而能更好的保证研究生的培养质量[7-8]。当然现行国情不允许我们脱离大环境特立独行，但我们可以在研究生复试时把关注重其个性的挖掘，以利于其将来创新素质之培养。实践也证明，只要林农类研究生对该专业充满兴趣与好奇，即或考试分数差一点，那也不要紧，因为长期的好奇完全可以弥补考试成绩一时的不足。如袁隆平在水稻杂交理论的基础上，成功培育了超高产水稻，为我国粮食安全立下了汗马功劳。如果不是他的一腔赤子之心，知难而进，跑遍祖国的千山万水，那他怎么可能在年愈古稀还会一如既往地对水稻工作热爱，抛开一般人的世俗之见并奋斗不息？

2.实行导师组负责制

导师组负责制度一方面有利于克服单一导师时间、精力有限与师生需要及时交流、指导的矛盾，又有利于让学生接触到不同导师的各种观点及风格，进而拓展学生的思维，使其更易找到自己合适的发展方向。导师组联合指导意义在于实现了指导教师资源利用率的最大化与最优化，在不同的研究方向上，研究生都能获得课题组最高水平、最全面的指导。同样，联合指导也增强了团队的凝聚力与上进心，每一个学生的培养都是导师组所有老师的责任，而学生的每一点成绩也都是所有导师共享的成果[9]。联合指导的同步效应是：加强了团队内师生之间的交流与协作。学生和老师一起创造了一个富有创新激情的学术梯队。不难假设，再好的心理安慰不如一个不经意让人顿开茅塞的点子。由于有了一个平等交流的舞台，在一个说者无心听者却有意的场合，在一个可以获取他人帮助同时也可以帮助他人的平台上，无论是得到启示还是提供援助，都有助于提升学生的自信心。所以在导师组基础上建立的学术沙龙还可以通过互相帮助来建立一个缓解学生包袱的“心灵之桥”[10]。

3.重视跨学科课程的学习

在研究生的课程设置上打破学术间的壁垒，重视加强文理学科知识的交叉与渗透学习，允许学生跨专业、跨学科、跨学院进行选课。这样很大程度地避免了研究生知识结构单一的现象发生，也避免了由于知识结构单一而给研究生从事创新性科研活动带来不必要的阻碍。国外高校常把选课的主动权交给学生，学生可根据自己的兴趣、能力与需要等来决定每学期的选修课。这在很大程度上拓展了研究生的学术视野，更有利于研究生寻找学术上的亮点[11-13]。因为林农机械是为林农业服务的，所以在林农研究生培养过程中，要对相关课程有足够的重视。比如在设计油茶采摘机械时，必须对油茶或茶油的性能有充分的了解才谈得上设计，知道油茶果“抱籽怀胎”这样的基本生物学常积，不然设计就会脱离实际，闹笑话。另外林农机械类研究生也可选修一些文科方面的课程，比如礼仪、修身方面的课程，这样使自己达到更高的精神境界，从而更好地为自己的学术服务。

4.重视生动活泼的教学方式

研究生的理论与实践教学一般有如下几种：传统的教授主讲方式(lecture)、研讨课式(seminar)、教授直接指导下的科研实践(researchpractice)。其中，采用较普遍的教学方式是研讨课式(seminar)，研讨课式的宏观结构由概要式研究和专题研究两大模块组成。前者包括学科的时展脉络、前沿和发展环境以及需要讨论的相关论点，为后者提供厚实的理论基础和切实可行的技术铺垫。后者是学术交流的主体部分，研究生根据自己研究取向和学术兴趣，为选定的研究专题做充分的准备，成为某一专题的主讲报告者。实践证明，这种教学方式有利于锻炼研究生独立思考、快速概括和确切表达自己观点的能力，激发他们的创造性思维与学习的积极性，使他们很快接触相应的学术前沿问题并有代表性的理论和观点，且在对这些理论和观点的研究与评价及对前沿问题的思考过程中，使他们有可能继往开来，推动学术的进步。如笔者在给学生讲授铝合金时，要他们对其分类进行联想与逻辑并重的记忆方式，以克服死记硬背。如铝合金有铸造铝合金与变形铝合金之分，铸造铝合金有铝硅合金、铝铜合金、铝锌合金与铝镁合金四大类，注意这时记忆“铝硅铝镁锌与铜”的方法，因为铝、硅元素分别是地壳中含量最多金属与非金属的元素，故Al-Si合金用“ZL1ХХ”表示，Al-Cu合金用“ZL2XX”表达，Al-Mg合金用“ZL3XX”表述，Al-Zn合金用“ZL4XX”描述，显然这里的“Cu、Mg、Zn”的首字母是按照26个字母顺序的，这样就对应有“ZL2XX、ZL3XX、ZL4XX”相关的阐述；变形铝合金有硬铝LY、超硬铝LC、防锈铝LF、锻铝LD四大类，实际可以用“L”外加“C、D、E、F”来记忆，因为Y的汉语拼音或英文发音与E本身很接近，所以可以“移花接木”式记忆。当然，在教学观念与教育模式上，努力克服传统的教室、教材、教师“三中心”模式和教学管理、教材、大纲、考试、评价目标“五统一”模式，以避免研究生教学方式呈“本科化”的怪现象[14-17]。

5.建立自由的研究生创新环境

创新环境是研究生创新能力培养的重要保证，创新环境包括了有利于激发并影响研究生的创新能力、创新个性提升的种种物质、行为、观念、制度等诸方面因素。研究生创新能力是研究生培养方案和学校培养环境相互综合作用的结果，学校当然要积极营造有利于研究生成长的环境。首先，要营造自由探讨的学术氛围，其中民主、平等、紧密的师生关系是创新环境的重要反映。在引导研究生尊重学术权威的同时，还可鼓励研究生向学术权威提出不同的看法和疑义。指导教师应该鼓励研究生的“叛逆”行为同时积极加以指导，以帮助研究生找出自己看法中的科学部分，指出他们思想、思维方面的缺陷和不足，对研究生的改革与发明要给予支持。其次，要广泛开展学术交流。比如鼓励研究生参加各种学术会议，以加强不同专业和不同学科方向的研究生之间学术交流，可建立“研究生学术论坛”；资助优秀博士生和优秀硕士生参加重要的国际学术会议；当然，科技竞赛、科研汇报、前沿讲座、学术论坛、读书报告会等都是活跃学术气氛、加强学术交流的有效方法，以逐步形成常抓不懈的培养机制。也可建立“研究生访学制度”，同时加强研究生教材建设，以建立优质研究生教育资源共享体系。还可建设“研究生开放实验中心”。另外，要注重研究生的个性发展。指导教师应理解研究生的个性和学术爱好，充分发挥研究生的想象力和创造精神，以建立新型的师生关系。此外，还应重视美化校园，加强校园文化建设，努力营造出崇尚创新、激励创新的学术氛围[18]。美国原哈佛大学校长Neil.L.Rudenstine曾说：“最令哈佛大学骄傲的不是培养了6位总统和36位诺贝尔奖获得者，而是为每个学生提供良好的发展环境。”英国卡文迪许物理实验室研究原子结构和原子物理，建立与实施一套完整科学的教育方法。其结果使“一流学生成为一流科学家”，使“才智一般的人成为一流人才”。该实验室为世界贡献了25位诺贝尔奖获得者，被称为“人才培养的苗圃”、科技成果的“孵化器”[19-21]。

6.提倡研究生学位论文自主选题

论文选题是研究生创新能力培养环节中的一个重要过程。在林农机械类这个大背景下，在学生已经参与导师课题的基础上，学生学位论文选题不外两种情况：一是自己选题，这类学生往往对导师的学术课题作了深入的考虑，并有自己的见解，其范围必然在导师组这个大课题内，具有良好的实用价值或理论价值，因而这类学生其做法应该提倡；另一种就是需要导师为其选题，这是我国通常的做法[22]。毫无疑问，自己选题的学生在选题时往往会根据自己的兴趣与研究方向查阅大量相关领域的资料，并在此基础上进行分析思考，从而找到适合自己的具有创新型的具体论文题目。在这个过程中，学生不仅能了解并掌握本专业的学术前沿信息，而且也有利于学生从中找到学术研究的亮点，这对于研究生的创新能力培养肯定具有重要的意义。国外高校已充分认识到了论文选题对研究生培养的重要性，要求学生自已确定论文题目，导师为研究生选题的很少见[23]。

7.在产学研一体化实践中锻炼学生的创新能力

参与科研是提高研究生创新能力的重要途径，当然在我国由于受经费、设施设备等硬件条件的限制，另外还有学术机制难规范这个软件的约束，研究生参与科研及在科研活动中充分发挥创新能力都受到了很大的限制及阻碍。林农类院校应为研究生参与科研活动创造更好的条件，使研究生有更多的机会协助导师或独立从事课题研究。导师也应不断探索科学研究领域，在研究活动中培养研究生综合思维能力，让学生能主动应对变化，便于对将来的研究进行创新，拓宽学生的学术视野，以使学生具有能从不同角度分析问题的能力，从而培养和提高创新能力。只有这样学生才能独立思考并突破思维定势，形成逆向思维、发散思维等创新思维方式，才能多角度、全方位地分析科研中的问题，进而获得创新性结论。独立思考就是要瞄准学科前沿，自力更生地进行探索性研究，勇于尝试新思路与新方案，不迷信权威，也不盲从书本，并具有不怕困难、不惧失败和敢冒风险的勇气与信心，这样才可能完成具有突出创新性特别是原创性的研究成果[24]。世界许多国家在产学研结合方面就有许多成功的例子，如美国哈佛大学的Monsanto公司、日本筑波城内的农业实验研究中心、俄罗斯的国家农业生物工程中心等。实践证明，产学研有机结合所形成的整体优势及教育效果、社会和经济效益是相当明显的。如在英国还兴起一种大学与工业界相联系的一体化计划（AnIntegrateApproach），它注重跨学科的综合型开发利用，其成果为世界大多数国家解决技术转化与高校经费不足的难题提供了很好的范式。如英国的Warwick大学直接与工业界建立合作关系就是它的一个标志性创新，它使其在英国的大学里从一个名不见经传的学校一跃成为英国大学中研究能力第五名的高校。这极大程度地证明了研究、创新能力与工业、实践相联系，它能够促进学生包括研究生们更深入地理解创新和研究，从而更好地促进研究生创新能力的培养[25]。当然，任何的创新离开了实践，那只不过是一句空话。实践性知识获得方式大致有两种：其一，直接参与实践，其知识主要在实践活动中获得。这是获取知识的相对原始方式，这样的例子也举不胜举：引发第一次产业革命的蒸汽机的发明者—瓦特；对第二次产业革命产生重要影响的电磁发现者—法拉第；被称为“发明大王”的爱迪生；甚至像教育史上的重要人物—卢梭；有“经营之神”之称的松下幸之助。他们的共同点就是虽然在学校呆的时间并不长，但注重积累，勤于思考，从而成为时代风云人物，这些足以说明实践性知识的重要性；其二，对规则性知识的应用，重视书本知识的“活化”。这类实践性知识就是应用知识的知识，是在对相对规则性知识的应用过程中产生的知识。对研究生培养而言，这种应用至少产生两方面的作用：第一，活化规则性知识。因为规则性知识是前人认识的结果，对研究生来说，不仅是别人的，而且是死的；通过应用，可以使其活化起来，并使其成为自己头脑中的一部分。第二，在应用过程中出现新的知识，这时就可能产生知识的突破与革新，也是我们做学问的梦寐以求的境界[26]。

8.重视知识积累和归纳总结

多读参考文献，多做笔记，注重积累，常写心得体会与归纳总结，这些都是发现新问题、形成新想法的重要途径，也是获得灵感的重要源泉。著名数学家华罗庚说过一句名言“天才在于勤奋，聪明在于积累”，足证勤奋与积累的重要意义。在日常的阅读、学习、交流和思考中，要细心发现、及时记录各种心得和体会，善于在平凡中捕捉细微的思想火花。只有掌握大量能反映本学术领域的发展情况和最新成果的参考资料，然后通过分析和整理这些参考资料，并从中发现新信息、产生新观点或形成新思路，才能进行有效的二次创新。经常与学术同行进行交流还可以弥补一般参考资料特别是国内的时效性较差等问题，也可以较早、较准确地掌握本学科领域和研究方向的最新学术动态与进展，便于创新能力的培养及创新性研究工作的开展[27]。

小结

研究生创新教育一直在呼喊，但目前的教育研究还存在着两个主要薄弱环节：一是研究生创新能力培养理论研究在一定程度上与我国实践教育脱节；二是借鉴和评析当今国外相关理论和实践还不够。因而，怎样联系我国研究生培养的实际情况，如何借鉴国外关于研究生创新能力培养的先进经验，促进我国在这一领域的快速发展，成为急需解决的问题。总之，在研究生各学科教学内容中科研活动规律遵循什么思维原则呢？大致有四个思维基本原则[22]：第一，化简原则—将复杂问题化为简单问题去处理；第二，化归原则—将待解决问题化为已经解决的问题去处理；第三，直观原则—借助图形直观解决问题；第四，有序原则—将无序的思维变为有序的思维。这四个原则从矛盾转化的观点可概括为科学发现总的原则—逆向转化原则，任何科学问题的解决，都是先将差异揭露出来，且让差异双方逆向转化，这样才能使隐含的内在联系充分暴露出来，从而做出科学发现。也只有这样才能达到古人的“授之以鱼，不如授之以渔”的教育方法，从而为我国培养更多更好的林农机械类创新型研究生人才。