基于“知识三角”理念的核地学仪器方向研究生创新教育探索

杨志超，张雪昂，戴梦雪，刘军，王泽辉

（1. 东华理工大学 地球物理与测控技术学院，江西 南昌；2. 东华理工大学 核科学与工程学院，江西 南昌）

一 引言

核地学仪器是服务于核科学与地球科学的专业仪器装备，涉及到国家核安全、能源安全等诸多关键领域，因此，仪器的自主化、国产化意义重大[1]。东华理工大学作为我国“核地学”发展的摇篮，进入21世纪以来，结合核科学与地球科学等优势学科，依托仪器仪表工程硕士点，开展了核地学仪器方向的研究生教育[2]。当前国际环境下，针对仪器及其内部芯片的自主知识产权与创新化需求不断提升，因此对于仪器仪表工程硕士研究生的人才培养提出了更高要求。本文分析了目前本方向的研究生教育现状，提出将“知识三角”协同创新理论与研究生教育有机结合，培养研究生的创新思维、创新方法和创新技术。

二 “知识三角”协同创新理念

2000年《里斯本战略》提出了“知识三角”协同创新理论，核心思想是将教育、科研、创新三者结合建立创新生态系统[3]，如图1所示。其中，教育为基础，培养学生的核心知识和常用工具，科研为载体，通过项目等多元化形式培养学生解决实际问题的能力。通过上述过程，改进了方法和技术，锻炼了学生的实践能力，形成了创新思维和创新方法。教育、科研和创新三者呈一个有机整体，相互关联，呈螺旋式发展[4]。

图1 “知识三角”协同创新模型

基于“知识三角”理论，欧盟于2008年建立了创新工学院（EIT），整合了大学、企业和科研机构的联系， 有效促进了科技创新及其成果转化[5]。2010年后，EIT又启动了“知识与创新共同体”（KICs）计划，将投资公司和政府机构也涉及在内，并通过网络化教育开展人才、科研和创新活动，形成了“KIC可持续性创新”能源联盟等六个联盟，覆盖184所高校、473家企业和12个科研机构及其它组织[6]。芬兰阿尔托大学基于“知识三角”理念构建的“阿尔托社会创新联盟”等平台，发挥了大学在社会经济发展中的核心作用[7]。马德里理工大学的蒙特港瑟德ICE开放创新生态系统，通过区域、国家、国际多层面的创新协同，释放知识三角的“正外部效应”，实现了协同创新的社会利益最大化[8]。在我国，浙江大学牵头构建了“煤炭资源化利用发电技术协同创新中心”，成为国内较完善的协同创新中心[9]。清华大学，上海交通大学等也纷纷建立了协同创新中心，推动了区域经济的发展[10,11]。

三 基于“知识三角”的核地学仪器研究生创新教育探索

针对核地学仪器方向的仪器仪表工程硕士研究生，目前的教育模式，尤其在创新教育上，逐渐体现出不足。因此，本文基于“知识三角”协同创新理念，提出了下列教学改革措施。

（一）创建核地学仪器创新服务平台

传统人工服务平台普遍存在人员专业性不强，政策导向性不明确，服务效率低等问题。因此，结合互联网+建立线上网络服务平台，将有效改善上述问题。其中如何提高工作人员的综合素质是关键因素。通过探索，设置了青年教师——硕士研究生——优秀本科生三个层次的创新平台服务人员体系。青年教师对于专业技术和创新方法的掌握处于领先位置，硕士研究生站在自身角度对于具体需求明确，而优秀本科生可通过创新服务更早进入研究状态。

（二）完善创新教育导师队伍制度

完善创新教育导师制度建设是创新教育发展的关键，具体包括：①筛选核地学仪器方向的博士、具有企业背景的工程师和创新教育专家，建立严格的导师准入制度，以“专业教师”教授“专业学生”；②定期考核导师的专业知识、创新教育方法，形成良好的竞争环境；③输送年轻博士到企业锻炼，使工程师进入高水平大学深造，建立科学的导师发展体系。

（三）建立创新教育保障体系

科技创新是一项艰苦的过程，尤其对于核地学仪器，体积较大，实验地区偏远，因此，创新教育过程必须建立有力的保障体系，包括：①培养正确的创新价值观，以科技创新为目的，服务大众为根本，振兴国家为责任；②建立科学的激励制度，激发研究生进行科技创新的潜能；③提供高规格的实验室、材料及经费支持，使研究生充分投入到创新研究中。

（四）建设协同创新培养系统

基于“知识三角”协同创新教育理念，建设协同创新培养系统，是本文研究的核心问题。

通过“教育”，培养研究生的理论知识和实践技术，为创新夯实基础，措施包括：①改革核地学仪器方向的课程群，删除陈旧课程，加入“大数据与云处理”“人工智能”等新课程。更新现有课程的教学内容，添加行业前沿方法与技术。调节理论与实践比例，从思想理念创新、科技论文创新、方法技术创新等多方面培养科技创新能力；②创新教育的目的是实现技术突破和方法革新，因此必须研究新颖的教学方法。以“知识三角”理论为基础，将“高校课堂教育——科研机构训练——创新人才培养”有机结合，通过多学科交叉渗透与融合、创新素质模型、创造力理论、“同伴教学”、大数据分析等方法丰富研究生创新教育手段。

通过“科研”，建立校—企培养平台，以项目带动创新，培养研究生的创新能力，改革措施包括：①建设校内开放性创新实验室。创新项目根据导师的科研或研究生自主设定为主。区别于传统实验室，开放性创新实验室全天性开放，电子元器件、仪器和其它实验条件根据要求及时购置，而且所有项目组之间的方法、技术互融互通，真正做到时间开放，资源开放；②建设企业协同创新培养基地。核地学仪器企业面向应用，接纳研究生可有效提高企业的科技竞争力。另一方面，企业生产强调产品的实际效果，可有效培养研究生面对实际工程问题而进行创新的能力。具体在实践中，将已建立的校企实习基地，进一步改进为协同创新培养基地，并制定了更加合理的合作协议，保护了研究生的知识产权、人身安全和经济利益。

四 总结与展望

通过上述措施在近2年的研究生教学中进行探索与实践，取得了一系列成果，总结如下。①在我校建立了开放性资源实验室供硕士研究生进行科技创新训练，累计发表了多篇学术论文，申请了多项专利；②新进博士积极投入到研究生创新教育中，多人成为校内创新创业导师，逐渐形成了一支素质优良、结构合理的队伍；③针对18级学生，采用了翻转课堂[12]，野外仪器MOOC等方法培养创新能力，并组织申报了江西省研究生创新项目《基于无线网络的基桩完整性分析仪的研究》；④与云南航天工程物探检测有限公司建立了创新创业实践教育基地，并选派优秀研究生到企业参与项目研发。 综上，本文中提到的措施尚在探索中，仍存在诸多困难和需要改进的地方，但是无论从创新服务平台建设、导师队伍培养、创新教学方法研究还是协同创新基地建设，都在逐渐落实，以求更好地服务于仪器仪表工程硕士研究生的创新教育。