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  • 加强控制类研究生系统思想培养的探索与实践

    时间:2022-12-03 11:00:11 来源:正远范文网 本文已影响 正远范文网手机站

    摘要:在控制类研究生的培养过程中有意识地渗透进系统科学和系统工程的思想教育具有重要意义,结合实践,从在课堂教学中加强系统思想培养、通过科研项目培养学生的系统思想、有针对性地加强教师的系统思想意识和业务能力等方面探讨了如何加强控制类研究生系统思想培养,为培养研究生的系统思想做了有益的探索和实践。

    关键词:控制类研究生;系统思想;创新能力;系统观

    中图分类号:G6423.2 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)48-0123-02

    目前控制科学与工程学科分别设置了五个二级学科,即检测技术与自动化装置、控制理论与控制工程、系统工程、模式识别与智能系统、导航制导与控制[1],并有力地促进了关联学科的发展,且为学科之间的联系和渗透充满了十足的活力。譬如,从知识工程和智能机器人领域的开拓可看出控制科学与工程学科和信息、计算机科学进行了有效的结合,当然如通信、计算机、认知科学和微电子学等相关学科也有效促进了其发展,并不断扩大了其涉及的研究领域。在各种传统以及先进的工程系统中(制造、核工程、电力、航空、航天、航海),控制工程具有重要的地位,甚至促成了相关专业领域独立学科的成立[2]。

    在控制类研究生的培养过程中,如何超出单纯的技能训练,从根本上培养学生分析和解决问题的能力,是一个突出问题[3]。在培养过程中,有意识地渗透进系统科学和系统工程的思想教育是一个值得注意的方法[4],如果在研究生教育中忽略了这种思想与理念的培养与引导,而只是局限于具体的、具有非常强的时间性的技术细节,就很难培养出符合飞速发展的时代要求的、具有很强的适应能力与创新能力的新型人才[5,6]。本文对加强控制类研究生系统思想培养进行了探索,并根据实践情况进行了总结。

    一、在课堂教学中加强系统思想培养

    控制科学与工程学科所设置的一些基础课程和专业课程最终都是为系统设计服务的,比如线性系统理论、智能控制理论与技术、系统工程理论与方法、系统辨识与自适应控制、机电系统控制理论及应用、嵌入式系统及应用、机器人技术、制造系统工程等,与系统设计紧密结合是系统设计的基本工具,所以在专业课程的教学过程中要积极渗透系统思想[7]。

    传统的课堂教学方式注重掌握和运用技术方法,忽略了系统思想的灌输[8]。项目组将培养学生利用完整的、系统的思想去解决实际的工程问题,制定重要的培养目标。我们在课程教学中有意识地加强对学生系统思想培养方面的训练,将系统思想、原则和方法贯穿教学的始终,有重点、有目的地讲授开发、运行各类复杂系统所需要的思想方法、工作程序和分析手段,包括贯穿其中的系统工程技术和系统思想,如系统工程理论、模型与模型化、工程方法论、决策方法、仿真、应用案例等,既有基础的理论知识,又有方法技术和应用。特别是系统工程系列课程的学习学生建立完整的系统观起到了非常重要的作用,对研究生系统思想和创新能力的培养意义深远。通过这些课程的学习,学生基本掌握了系统工程方法论,能初步用系统的观点分析问题,并基本掌握了系统工程分析解决问题的基本概念、基本原理和基本方法,初步具有运用系统建模、系统分析、系统预测、系统评价、系统决策等系统工程方法分析解决实际问题的能力。

    在课堂教学过程中,有的课程在授课时开展小论文设计展示,教师以提出问题为主对知识进行讲授,根据问题设计展示论文题目、教师与学生提问并点评等环节,给学生提供了文献搜索、自主设计科研题目的机会。通过研讨过程中的问答、评价活动提高学生的思维能力,帮助学生选题、收集文献、系统建模、系统分析、系统设计、系统验证,最后得出结论。也有的以结合自身科研实际的成果研讨为教学活动,旨在观察学术实践活动对培养研究生系统思想的影响,为研究生系统思想的提高提供有效模式。在教学过程中,教学任务主要以系统中的问题为主,在自主解决问题的过程中,提高研究生的系统设计和分析能力。

    二、通过科研项目培养学生系统思想

    1.通过让研究生参与实际课题研究的方式来培养其系统思想。硕士研究生通常缺乏系统的科研经验,所以研究生导师要在日常指导过程中挖掘学生的科研兴趣和思维方式上的特性[9]。定期组织学术会议,通过定期开展互动式的学术交流会议,独立的科研思维将会被打破。导师尽可能多地为研究生提供更多的科研实践机会,让其在实际的科研课题中锻炼自己的科研能力。

    2.在具体课题研究时,让研究生以该课题的研究方法为抓手,整理分析课题相关资料,培养其资料整理分析的能力,积极鼓励和支持研究生参与实际系统的分析和设计,在对系统进行分析和设计中培养系统思想和系统设计能力,建立完整正确的系统观。

    3.自入学伊始,就让研究生在导师的指导下参与申报、组织科研项目的具体工作,在实施项目的过程中,以科研项目的研究内容为中心,通过制订研究方案、设计系统方案、处理实验数据、具体的实验、论文的写作、综合能力的应用等具体手段,对研究生的系统设计能力、综合应用能力、系统分析和仿真能力进行全面的培养。在此过程中,如果有为研究生提供与企业技术人员进行沟通交流的机会,激励学生通过实际调查去发现问题,寻找解决问题的答案,进而解决问题,这有利于提高研究生的设计分析系统的能力、科研创新能力以及实践操作意识的提高,进而促进了基础知识和工程实践之间的有效结合,实现了科研创新理念既来源于工程实践又服务于工程实践的良性循环。

    4.以分模块的形式划分项目中的系统任务,以模块为单位由研究生组成小的项目组,其中部分研究生负责实验的设计和操作;一部分学生负责处理实验数据、实现仿真案例、计算编程等工作;一部分学生负责确定理论知识和方法。每个模块之间是相互交叉、联系的,通过导师的指导,对研究生进行分工,使其明确自己的任务,根据具体的研究内容,寻求有效的项目组织、实施办法,实现各环节的有效完成。在组织、实施项目的过程中,不同项目小组以及小组成员之间,必须通过密切合作、交流,顺利、快速地完成既定的项目任务。所以,这种实施方式方法既提高了研究生的沟通协作能力,又能够建立并完善系统观念。

    三、有针对性地加强教师的系统思想意识和业务能力

    系统科学是一个不断发展进步的理论和实践体系,因而,教师自身能否跟踪掌握理论前沿、是否具备解决实际问题的思想意识对于知识传递极为重要。教师自己要学习和掌握系统的思想方法,从思考方法和做事方法的角度去理解自己教的内容,并且把这些思想融会贯通地、自然地融合到教学中去。我们组织教师积极参与科研项目,让大家在科研课题中提高利用系统思想解决实际问题的能力。此外,导师的综合素质对培养研究生的业务能力、创新能力有着深刻的影响。具有高素质、较强责任心的导师,在培养学生的时候不仅能传授给他们全面的理论知识,而且能提高学生发现、解决问题的能力,更主要的是可以从导师的言行中学到追求真理、不断努力、创新的学习精神。所以,必须加强管理导师的综合素质和业务知识,使导师及时了解学科的前沿,注重培养导师的跨学科、跨专业知识,提高其知识水平;重视各相关学科之间的联系,开阔视野,注重综合能力的运用和学科之间的联系,提高研究生的系统设计和科研能力。

    四、结语

    根据控制科学与工程学科研究生的培养目标,学生应当具备系统级的设计能力,而非仅仅具有底层模块级的设计能力,因此应该在控制类研究生的培养过程中有意识地渗透系统科学和系统工程的思想教育。我们对加强控制类研究生系统思想培养做了一些探索和改革,取得了较好的效果,调动了学生利用系统知识进行系统设计和分析的积极性,也增强了学生的创新意识和实践能力。当然,系统思想培养是一项长期而艰巨的任务,还有大量工作需要继续努力去做,我们要不断、积极地探索和研究培养系统思想的方法和管理手段。

    参考文献:

    [1]戴先中.自动化科学与技术学科的内容、地位与体系[M].北京:高等教育出版社,2003.

    [2]中国科学技术协会.控制科学与工程学科发展报告[M].北京:中国科学技术出版社,2011.

    [3]刘华东.培养高素质人才是高校的第一要务[J].中国高教研究,2012,(7):69-71.

    [4]陈伟,樊丰,顾庆水.将系统思想的培养贯穿于教学过程[J].实验科学与技术,2012,10(6):276-278,308.

    [5]张杨,张立彬,马志远.哈佛大学拔尖人才培养模式探讨[J].学位与研究生教育,2012,(4):72-77.

    [6]邹杰梅.我国研究生培养质量的调查与分析[J].科学咨询(科技·管理),2011,28(10):6-8.

    [7]中国科学技术协会.控制科学与工程学科发展报告[M].北京:中国科学技术出版社,2011.

    [8]曹玉华,郭晓燕,高锐涛.“控制论系统观”视阈下人才培养模式的构建——以工科设计类专业为例[J].黑龙江高教研究,2011,(3):134-136.

    [9]李静梅,吴艳霞.项目研发在研究生综合素质教育中的作用[J].教育教学论坛,2011,(11):192-193.

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