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大学生科技创新项目

大学生科技创新项目

大学生科技创新项目范文第1篇

关键词:食品安全与卫生管理 研究性学习 创新性实验 人工神经网络

在大学生研究性和创新性科研项目中,要改变由指导老师一步一步发指令由学生被动完成任务,还是科研小组同学主动学习、主动定方案(方向)、定任务后,再由指导老师和全组同学商讨,小组同学分别完成相应工作任务,再学习,再研讨,再实验…,直到项目完成。这是研究性和创新性项目培养和提高同学自主管理能力和科技创新能力非常关键的环节。在这个环节上,老师不再是“司令员”,而是科研小组中的普通一员。下面以“水培虾、南美白对虾、斑节对虾氨基酸紫外可见光谱人工神经网络定量测定及营养学分析”大学生科技创新项目为例,说明一些具体作法。

1.组织小组同学展开调研, 明确科研与生产实际相结合, 培养社会调查能力

“水培虾、南美白对虾、斑节对虾氨基酸紫外可见光谱人工神经网络定量测定及营养学分析”项目小组成员来自学校中三个专业不同年级的同学,自愿组合而成。首先在老师的主持下由小组同学选出2名学习好、责任心强、实践操作能力强的同学组成项目小组管理核心。然后小组负责同学则将同学分成二个调查组,分别到海产品养殖场和海产品销售市场展开调研。二个小组调查完毕,通过汇总与讨论,大家明确了目前舟山人工养殖虾体主要有三大代表品种:水培虾、斑节对虾和南美白对虾。这三种虾适应范围广,产量高,是目前我国东海养殖的主要特色品种。其营养丰富,口感鲜美,市场需求量大,经济价值较高,具有良好的市场前景。因此,必须依靠通过对这三种虾的优良品种的选育、饲料配料的组合和筛选及其营养价值的分析等工作进一步提高其质和量。而这些工作的开展必须进行氨基酸的测定。可见,虾体肌肉中氨基酸含量的测定具有十分重要的意义。于是同学们经充分讨论后认为:开展“虾体氨基酸检测”的创新性实验,不但具有重要的实际意义,而且可行性强。不但可加深同学们的专业基础知识,还可拓展同学们知识视野,培养科技创新能力。

2.组织同学学习相关背景知识, 提高自主学习能力, 加深对基础课程知识的理解

项目小组管理核心下一步则是组织科研小组成员复习《生物化学》、《营养学》、《食品分析与检验》等基础及专业课程,首先是进一步加深同学对虾体中氨基酸的认识。氨基酸是人体必不可少的营养成分之一,而有些氨基酸是不能在人体内自行合成必需要从食物中获取,如异亮氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸(蛋氨酸)、赖氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸和缬氨酸,它们称为必需氨基酸[1]。因此虾体中氨基酸的检测分析主要就是针对这些必需氨基酸。必需氨基酸的含量高,虾的营养价值就大,商业价值就高。而养殖对虾虾体中氨基酸含量的传统检测方法存在费用高、样品用量大、检测方法费时繁琐等问题,不适于养殖生产控制特别是虾体氨基酸含量的快速分析。结合《现代仪器分析》课程中的知识,同学们提出用最简单的紫外-可见光谱法结合人工神经网络用于三种对虾主要氨基酸(必需氨基酸和鲜味氨基酸)的不经分离定量测定。光谱数据在BP人工神经网络实现对虾肌肉中氨基酸定量分析的基础上[2], 进一步试验采用较新的具有较强自适应能力和较好预测效果的极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)神经网络模型完成定量分析和预测,尝试为对虾虾肉中氨基酸多组分分析提供一种不需贵重仪器的简易新方法。

3.组织同学自主检索查阅文献,学习人工神经网络方法,拓展知识视野

方向任务明确以后,项目小组管理核心则组织小组同学自主检索相关文献,自主学习相关知识,开拓知识视野,重点组织小组同学学习人工神经网络方法。经过项目小组全体成员的多次学习与探讨,大家都清楚的知道了人工神经网络现在已经是解决化学问题的一种重要的化学计量学方法。是模拟人脑神经元的工作原理来建立模型进行分类与预测的一种化学计量学手段[3]。目前,人工湖神经网络应用于氨基酸混合液测定中主要是误差反向传播 ( Back propagation,BP)人工神通网络(BP是由输入层, 输出层以及若干隐含层节点间互连而成的一种多层网络)。但它存在一些无法克服的缺点,如:训练速度慢;训练过程可能不稳定;容易陷入局部极小点,无法达到全局最小;而且可见-紫外光谱所含的波长数据点多,具有多重共线性,会造成建模时间长等问题。经过小组学习探讨和老师的指导,大家提出针对海产品对虾氨基酸溶液光谱测定中波长数据点多的问题,我们可以试用极限学习机完成对虾体肉中必需(主要)氨基酸含量测定并与BP神经网络等方法进行分析对比。进一步的学习与探讨,小组同学明确了极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)神经网络是南洋理工大学G. B. Huang 等人在2006年提出的一种人工神经网络模型训练新算法,与传统的误差反向传播 ( Back propagation,BP)人工神通网络方法相比,极限学习机有泛化性能好、训练学习速度快等优点[4]。

4.组织同学主动联系药品试剂市场, 锻炼社会人际交往能力

在购买所实验所需的试剂与材料方面,项目小组管理核心同学认识到,本项目所需主要仪器为紫外可见分光光度计和氨基酸分析仪,但实验试剂则不同于以往的实验课,老师配好实验用试剂后供同学直接使用。现在是需要通过小组同学自己去市场联系,同学自己购买,买来后还需同学自己配制,因此这是一个培养同学社会人际交往能力的好机会。项目小组管理核心则首先组织同学上网查找相关试剂的供应商的信息,然后让同学比较这几家商家的报价及其产品的可靠性,从中挑选出合乎条件的2-3家商家,最后由项目小组管理核心负责联系着2-3家商家,并与小组成员讨论比较后进行购买。

5.组织与分配小组同学各自完成相应的具体实验项目,培养实验实际操作能力

在仪器使用等方面老师则重点指导这几个同学,即他(她)们同时也就成为这个项目小组的“指导老师”。如由他(她)们负责实验试剂的配制或指导同学配制,负责指导同学进行仪器操作,负责分配或指导同学完成相应的具体实验项目,辅助或指导实验小组同学完成实验设备的具体配置等等。如以下取同龄期、同体长、同体重的南美白对虾、竹节虾(日本对虾)和水培虾称重,匀浆机匀浆10min,真空干燥箱在50℃下真空干燥,制成粉。分别称取水培虾粉、南美白对虾粉,竹节虾粉加盐酸水解24h这些实验过程,均在项目小组管理核心同学的安排下有条不紊地完成。

在指导老师的辅导下,项目小组管理核心组织小组同学分别取三种虾的水解液稀释成9个浓度,用L-8800型氨基酸分析仪分别测定三种虾体9个浓度水解液的氨基酸含量。用紫外-可见分光光度计分别对三种虾体9个浓度的水解液进行光谱扫描[5],获取一系列光谱数据。再取未知氨基酸浓度的三种虾体3个不同浓度的水解液同样进行光谱扫描获取光谱数据。然后用已知氨基酸浓度的光谱数据训练神经网络并对未知浓度虾水解液进行氨基酸含量预测。结果见图1和图2。通过对测定结果的分析进一步加深了小组同学对《现代仪器分析》课程中光谱扫描和吸收光谱曲线概念和几种人工神经网络模型的理解和认识。

6.老师和小组同学一起学习讨论人工神经网络方法,分析测定结果,培养科学分析能力

在对测定结果的分析中,项目小组全体同学分成3个学习小组,每个小组对照参考资料,根据所得测定数据结果与数据可视化图形(如图1、图2等),先进行分析讨论,有了初步的认识后,指导老师和全体小组成员在一起再进行充分的分析与探讨。最后大家得出结论:紫外-可见光谱数据结合三种人工神经网络(①误差反向传输神经网络,BP。②径向基函数神经网络,RBF。③极限学习机神经网络,EML)对氨基酸溶液中氨基酸浓度的测定,径向基函数神经网络(RBF)的预测结果比误差反向传输神经网络(BP)好,但极限学习机神经网络(EML)的预测效果要好于误差反向传输神经网络(BP)和径向基函数神经网络(RBF)。同时大家进一步认识到,氨基酸溶液(如虾肉水解液)中氨基酸的定量分析, 一般都是用比较昂贵的分析仪器如高效液相色谱仪等仪器来完成,而且操作复杂、费时、费劲。所以,如果是使用普通的紫外-可见光谱仪结合计算机数值方法来完成虾肉中的氨基酸测定,所用仪器简单普遍,且分析样品不经分离。推广开去,不但可用于对虾肌肉中氨基酸含量测定及品质评判,也可用于其他水产品和肉类食品中氨基酸含量的分析,即在食品质量分析方面有一定的意义[6]。

7.结论

从以上讨论分析可见,紫外-可见光谱结合人工神经网络方法测定氨基酸溶液中氨基酸浓度具有一定的科学研究价值和经济价值。

再说在本次研究性和创新性实验中,指导老师的指导工作着力于以下几个方面,首先是:辅导学生建一个工作能力较强的项目小组管理核心。有了这个项目小组管理核心,所以以下工作都是在项目小组管理核心的配合下顺利完成的。第一,指导学生完成实验相关背景知识和基础课程学习;第二,引导学生思考如何查阅检索所须文献,提高学生获取有效信息的能力。第三,引导学生独立购买所需实验试剂,提高学生社会交往能力。第四,指导学生自行完成实验试剂的配制,培养同学的动手操作能力。第五,参与小组讨论学习,帮助学生提高分析问题和解决问题的能力。

通过此次研究性学习,本科学生作为科研创新实验的主体,不仅加深了对基础课程知识的理解,还拓展了知识面(如人工神经网络、化学计量学等方面的知识)。不但提高了仪器操作方面的实际操作使用能力,还提高了计算机技术方面的能力(如人工神经网络建模、数值计算等等),从而激发了同学们的创新性思维和创新意识,全面提升了科技创新能力。

参考文献:

[1]高国全主编,生物化学[M],北京,人民卫生出版社,2008年4月第2版:116-117

[2]钟雷鸣,江王栋,石乐明等,六种氨基酸混合物溶液的紫外光谱的人工神经元网络定量分析研究[J],生物物理学报,1992,8(4):706-710

[3]许禄主编,化学计量学[M],北京,科学出版社,2004年2月第1版:88-120

[4]Guang-Bin Huang,,Hongming Zhou,Xiaojian Ding,et al,Extreme Learning Machine for Regression and Multiclass Classification,IEEE Transactions on Systems, Man,and Cybernetics-Part B:Cybernetics,2012,42(2):513-529

[5]李大东著,检验医学计算机数值方法[M],杭州,浙江大学出版社,2011年4月:43-46

大学生科技创新项目范文第2篇

【关键词】新建本科院校;科技创新;团队培养

【作者简介】杨莹,衢州学院教师教育学院2011级学生;徐莉莉,浙江衢州学院教师教育学院副教授、浙江大学教育学硕士,浙江 衢州 324000

【中图分类号】G640 【文献标识码】A 【文章编号】1672-2728(2014)02-0145-04

大学是科技创新和人才培养的结合点,大学生科技创新工作是当前检验高校人才培养质量的重要指标之一。新建本科院校要实现可持续发展,必须重视大学生科技创新团队的培养工作,提高人才培养质量。近年来,新建本科院校加强大学生科技创新团队的培养工作,取得了长足的进展,然而现实中,新建本科院校在大学生科技创新团队培养方面。仍然存在着一些问题,不利于科技创新工作的开展。

一、新建本科院校大学生科技创新团队培养存在的问题

为了更好地了解Q学院的大学生科技创新能力现状及对大学生科技创新团队培养的认识。笔者对部分大学生进行了问卷调查,并对科技创新团队培养中存在的问题进行分析。

(一)问卷调查

1.调查对象

从O学院的全部本科生中随机抽取400个样本,进行问卷调查,回收390份。其中男生203名,女生187名;低年级(大一、大二)学生共193名,高年级(大三、大四)学生共197名;理工科学生210名,文科学生180名。

2.调查方法

通过相关资料收集,在参考已有的相关大学生科技创新团队调查问卷的基础上,根据Q学院等一些新建本科院校的实际情况进行适当修改,制成调查问卷。

3.调查步骤

要求被调查者根据自己的认识和体会,对于自身科研创新能力做出总体评价,最后对数据进行统计分析。

4.调查结果

从问卷资料来看,大学生对于新建本科院校大学生科技创新项目团队培养情况问卷调查的总体评价中。回答“需要”建立属于自己学院的科技创新团队仅占43%。还有57%的同学认为“不需要”或者“无所谓”。可以看出,新建本科院校中的大学生的科技创新意识还不足。认识不到位。

从问卷调查显示的结果分析可以得出:

(1)部分大一新生对大学生科技创新项目的了解不到位。大部分人认为建立属于自己学院的科技创新团队可有可无;到了大二、大三,随着知识的增长和眼界的开阔。认识到科技创新项目对自身的素质发展和能力的提升都很有帮助,认为非常有必要的人数大幅增长(图1)。

(2)在大学生科技创新团队的组成中,45%的同学认为“男女搭配”的人员组成更加利于科技创新项目的进行,以“男生为主”的项目人员组成也占到25%,仅有17%的同学认为以“女生”为主的项目开展较为合适(图2)。在项目开展过程中,认为“专业知识”占主导地位的同学为21%,“团队意识”和“责任感”分别占29%和31%,分析得出在项目筹备或者进行,精神层面的组成必不可少。

(3)大学生科技创新项目的发展,对于不同的专业,发展的方面也会不同,文科生的科技创新是在原有理论基础上提出新的想法和观点。理科生的科技创新是将理论上升到实践,工科生的科技创新是从实践中发现或发明新型仪器、工具等等。在理工科、文科对新建本科院校大学生科技创新项目团队培养的态度表明。大部分的同学都将认为大学生科技创新项目要顺利进展,需要团队的力量(表1)。

(二)实地调查

作为新建本科院校,Q学院自2010年升格为本科院校,一直对大学生的素质教育较为注重,重视大学生科技创新工作,因此,从Q学院近几年的科技创新项目的数量、质量、发展方向多处收集资料,整理分析得出以下表格及分析(表2):

从Q学院近几年大学生科技创新项目汇总表中看出。从2009-2013年。大学生科技创新项目总体上有明显的上升趋势。特别是在2010年升格为本科院校后。其在数量上更是呈现出突飞猛进的态势。这表明:一是学校的重视程度在显著的提高,鼓励大学师生积极参与,投身于科技创新的行列中来;二是大学生自身的创新意识不断提高,愿意积极主动的参与其中。认识到科技创新的重要性。

对Q学院的各二级学院所进行的2012-2013年省级大学生科技创新项目进行数据的统计分析(图3):一是以理工科为主的学院是参加省级大学生科技创新项目的主力军,以文科为主的学院科技创新能力稍有欠缺;二是机械工程学院在2012-2013年中都是大学生科技创新项目的主要参与者,工科生自身创新意识较高,能进行创新的项目也较为广泛,类似的学院还有建工学院、化材学院等;三是以文科为主的学院,由于新建本科院校的师资、教育教学环境等因素的影响,发展相对较为缓慢。

综上,新建本科院校大学生科技创新团队培养存在的问题主要有:

1.投入时间较少,对科技创新的认识不足。在新建本科院校中,一是课程的发展模式还没完全转变为大学模式,课务安排较为繁杂。能留给大学生开展科技创新的时间并不充裕。学生主要是利用课余时间开展项目研究:二是学校对于参与科技创新项目同学的鼓励政策还不成熟,学生的积极性还未得到充分调动;三是学校在宣传大学生科技创新方面,更多地考虑到大二学生相关知识的积累,将目光关注于大二学生,而对于大一新生的宣传和关注并不多,以至于大部分学生或是对科技创新的认识不足,或是误以为过早而错过一些机会。

2.学术氛围不足,缺少探索精神。尽管学校对于大学生科技创新的重视度日趋增强,但由于参与科技创新活动的人数较少。知道的人群也较为局限,因而其涉及的学生总人数并不多。大学校园往往被其他的“文体活动”类的校园文化活动所包围,缺乏特有的科技创新的氛围,学术研究氛围并不浓烈。同时,虽然Q学院是以工科为主的新建本科院校,尽管在人才培养上强调学生的实践能力,但大学生自身的创新探索能力还是比较欠缺。

3.专业教师指导动力不足。专业教师的指导在科技创新活动中也是至关重要的一个环节,虽然在大学生科技创新活动中,一直强调以学生自主参与活动为主,但教师的专业指导在其中是不可或缺的重要环节。但就现在新建本科院校而言,在调查中发现,虽然每个项目都有一个或若干个指导教师,但有部分指导教师其本身对活动的指导并非自觉自愿,再加上教师的课务等因素的影响,指导教师的指导时间、精力不足,对所指导项目的专业意见提出也不是很到位。

4.学生参与项目目的不明确。由于项目开展方面,有的从选题开始就是在指导教师的帮助下开展,习惯于指导教师的指导安排,部分大学生对于自身“为什么参与科技创新项目”、“科技创新项目是什么”、“怎么做科技创新项目”等问题不能清晰地认识。有的是看中它对于评优评先的加分功能;有的是好朋友参加了,自己就参加,而事实上对自己所要做的事情一无所知;有的是被指导教师指定参与,而不明确自己参与的真正原因等等。学生参与的目的不明确,导致参与项目的积极性不高,进而影响项目开展的进度和质量。

5.团队意识培养不足。团队意识是一个刚队建设的灵魂。大学生科技创新项目成员的组成,一般以校内人员为主。由于考虑到人员所承担任务性质的不同,在人员挑选上,尽管在专业上不尽相同,但以科技创新项目为载体。在指导教师的协调安排之下,组成科技创新团队,形成较为稳定的合作基础。但现实中,由于缺乏专业的科技创新知识教育,研究氛围不足,不利于指导教师和项目负责人对团队意识的培养,新建本科院校其科技创新团队意识的培养并没有很好的发挥作用。

二、新建本科院校加强大学生科技创新团队培养的对策

(一)以科技文化活动为载体,丰富大学校园文化

人才的培养离不开其成长的环境。对于大学生科技创新团队的培养,新建本科院校必须要为其提供一个适宜创新的成长氛围,抓校园文化建设。营造“润物细无声”的育人氛围。在大学的校园文化活动中,校园科技文化活动其本身就是重要的内容组成。新建本科院校要充分发挥校园科技文化活动的育人作用,以多彩、多样的科技文化活动为载体,丰富大学校园文化。每年学校都要定期举办诸如网络知识竞赛、科技知识讲座、科技图片展览、团队文化设计竞赛等科技文化活动。通过开展系列校园文化活动。丰富大学生的课余文化生活,为他们提供施展才华的平台;在活动中有助于培养他们的科技兴趣,发掘他们的潜能,促使个性得到充分张扬;有利于营造良好的学习氛围,激发他们的科技创新意识,培养科学态度,陶冶科技情操,促进他们的全面成长。

(二)增设科技创新相关课程

在课程设置中增设与大学生科技创新项目相关的课程。诸如“创新思维”、“科技论文写作”等课程,开课的形式可以是必修课、选修课、公选课不限,这主要根据学校课程设置的实际需求而定。教师在教学中,要突出学生学习的主体性,以学生的需要、兴趣为基础,在教学方法上多采用调查、考察、参观、实验、展示、交流等方式,让学生在合作学习中面对问题,共同探究,培养学生的科学精神、科学方法和科学态度,提高学生的实践精神和创新能力。以课程的形式,还有助于进一步增强大学校园科技创新的学习氛围。当然,在其他课程教学过程中,学校也要鼓励教师能加强相关的教学渗透。

(三)完善相关激励政策

大学生科技创新项目顺利地开展,除了有相应的经费支撑之外,还应有其他相关的激励措施。对指导教师而言,学校要将其指导的项目视作其教科研工作量的一部分,激发教师指导的积极性:相应减少指导教师的日常工作量,以确保指导教师的指导时间;对于指导积极、效果好的教师。还要给予一定的奖励。对参与项目的学生而言,学校要按参加项目算作一定的学分,减轻学生的学习压力;在评优评先上,要根据项目的来源给予一定的倾斜政策;二级学院还要在人力、物力等方面提供相应支持和帮助,激发学生参与的兴趣。另外,学校还要鼓励师生走出校园,走向社会,开展相关的项目研究。

大学生科技创新项目范文第3篇

【关键词】科技平台 创新能力 管理体制 探索与实践

【课题来源】本文系重庆市教育教学改革重点课题(课题编号:0824085)研究成果。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)11-0247-02

高校科技创新平台是为了将学科建设、人才建设与科技发展统一起来,实现人才和资源的充分共享,继而形成一种新的、交叉的、重要的科研组织运行模式。这种科技创新平台主要包含:设在学校的国家重点实验室、国家工程技术研究中心、教育部重点实验室、省部级重点实验室、省部级工程技术研究中心以及学校自荐的研究开发基地等。科技平台的主要作用是科技创新、成果转化和人才培养,近年来,高校科技创新平台在科学研究、学科建设、成果转化以及为社会经济建设服务等方面发挥了重要的作用,吸引了大量国内外科技人员进行学术交流,并直接参与了国际合作和竞争,为高校的持续、稳定和协调发展起到了重要的保障。然而,不难看到无论是重点实验室还是工程研究中心,在人才培养方面,主要集中在硕士、博士研究生等高级专门人才的培养上,而在本科生的创新能力培养方面由于管理体制和运行机制存在的各种问题,未能形成有效的培养体系和发挥其应有的作用。众所周知,高校科技平台是国家、地方和高校重点建设和重点投入的部门,拥有先进的仪器设备、优秀的科技创新团队和浓厚的学术氛围,同时承担了大量的基础研究、应用研究、工程技术开发以及科技成果转化等项目,具备了培养本科生创新能力的得天独厚的条件。如何充分利用高校科技平台条件实现本科生创新能力培养、依托科研全面提高本科教育教学质量和人才培养质量已经成为当前高校亟待解决的热点问题。

一、充分利用高校科技创新平台培养本科生创新能力需要解决的主要问题

在科技创新平台建设中,目前高校重点对创新条件、人才队伍、管理体制与运行机制等方面进行建设,并关注平台建设与学科建设的关系、平台建设与队伍建设的关系的处理。在平台建设与人才培养的关系方面,也认识到作为学校科技创新实体的科技创新平台,同样也要承担人才的培养任务,尤其是高层次人才培养的任务,这是高校的特色和优势,只有加强人才培养工作,平台才会有生命力,才会有科技创新能力和竞争力。但目前科技创新平台的建设主要结合研究生教育,把研究生培养工作作为建设的一项重要工作内容,却忽略了本科生的创新能力培养。就其原因可归结为如下两个方面:一是在现有的本科生创新能力培养的课程体系中,未结合科技平台的师资、设备及项目领域状况,使得科技平台无法发挥其在本科生创新能力培养中的作用。二是科技平台的现行管理体制和运行机制,主要针对科技创新、高层次人才(研究生)培养,由于本科生数量大,没有相应的配套教师指导及相应的管理办法和制度,从而阻碍了本科生充分利用科技平台的优势进行创新实践。三是缺乏科技创新平台在本科生创新能力培养方面的考核与激励机制。要充分发挥高校科技创新平台在培养本科生创新能力中的作用,必须解决如下主要问题:

(一)建立基于科技平台的本科生创新能力培养的课程体系。在研究现行本科生培养方案的基础上,结合现有科技平台的师资、设备及项目领域状况,对现行本科生培养的课程体系进行改革,进一步完善创新能力培养教学环节的设置与安排。

(二)构建适合本科生创新能力培养的科技平台管理体制和运行机制。在不违背国家有关部委对科技平台的管理要求的前提下,对科技平台的现行管理体制和运行机制进行改革和完善,建立适合于本科生创新能力培养的科技平台管理新体制和运行机制。强制性将科技平台纳入本科生人才培养体系中,并将本科生人才培养作为科技平台的重要考核指标,包括指导教师、开放、课题研究、经费、考核等。

(三)建立基于科技平台的本科生创新能力培养目标与考核体系。基于本科生培养的课程体系的改革和创新能力培养的教学环节研究,并结合创新平台运行和管理模式的改革研究成果,制订创新能力培养环节的考核目标和考核体系。

二、基于科技创新平台培养本科生创新能力的探索

为了充分发挥高校科技创新平台在本科生创新能力培养中的重要作用,并构建起完善、合理、可行的基于科技平台的本科生创新能力培养体系。我们依托本校国家山区内河航道整治技术工程中心、水利水运工程教育部重点实验室、重庆市航运工程技术研究中心、重庆市水工建筑物健康诊断技术与设备工程研究中心等四个水利类科技创新平台,以及港口及航道工程和水利水电工程两个水利类本科专业的本科学生培养,结合现有科技平台的运行与管理体制、现行本科生培养方案和培养模式,就基于科技平台的大学生创新能力培养体系开展了研究,并初步提出了适合当前我校水利工程专业类的、基于科技平台的本科生创新能力培养体系。

(一)基于科技平台的本科生创新能力培养的课程体系改革

我校现有的水利类专业有港口航道与海岸工程、水利水电工程专业,两个专业是培养适应21世纪社会主义现代化建设需要的德、智、体等方面全面发展的高素质水利类专业高等工程技术人才。从21世纪水利类学科发展来看,水利类高等工程技术人才要具备的素质包括:具有一定的人文社会科学、经济管理和自然科学基本理论知识。特别是有较好的人文素质;水利类基础及专业知识。依据创新能力要素的三个方面和创新实践应当建立三个模块的课程体系,分别是:水利工程知识积累模块;创新意识、创新精神和创新思维能力培养模块:创新实践模块。然而,现行人才培养方案中缺乏创新知识模块,无法实施创新人才的培养。为此,吸取国内外著名大学的办学经验,改变过去以课堂教学为主的单线条式的教学模式,以科学研究和工程实践成果为基础,以具有国际化视野的良好的科学素养和工程实践能力的名师和教学团队为保障,创建以递进式精品课程群和系列化双语课程群等为课堂教学链,以部级人才培养模式创新实验区、重点实验室、规模化实习基地和创新研发基地等为创新实践链,以高频次国内外水利港航类创新竞赛、国际课程班、海外项目管理人才班、双学位等为交流合作链的立体化、开放性的人才培养体系。创新人才的培养采取“以人为本”的开放式、多样化、递进式的培养模式,以四年制本科为基础,以工程教育为导向,以培养卓越工程师为目标。将本科和硕士两个阶段综合考虑,相关课程贯通,减少本科毕业考硕士的环节,减少课程重复,提高人才培养效率,形成本科“3+1”人才培养模式。

在知识体系上,水利类专业知识体系由工具性知识、人文社会科学知识、自然科学知识、法律法规与经济管理知识、工程技术知识和专业知识等6个知识领域组成。专业知识,包括专业所必须的基础专业知识和核心专业知识。实践体系由基本素质、基础技能、综合训练、专业技能四个层次组成,并与教学知识体系相对应,实践体系重在培养实验技能、工程设计能力、科学研究能力和创新能力。课程模块上增设科技创新模块和科研训练模块,该模块紧密结合科技平台试验条件和项目,设立研究型和开放型自选课题,并设定学分,学生需完成相应的创新学分。最具代表性的是通过所承担的河工物理模型试验研究和水工结构试验研究,分别在“河流动力学”和“港口水工建筑物”课程中新增了“推移质实验”和“内河船舶撞击实验”等创新性实验项目23项。实践环节中,将毕业设计(论文)与科技平台工程设计和研究项目紧密结合。

(二)科技平台管理体制与运行机制改革试点

我校四个水利类科技创新平台除了满足各部委规定的管理体制和运行机制外,为了充分发挥科技平台在创新人才培养中的作用,培养大学生的创新能力和实践能力,促进学生科研活动的开展,并完成规定的创新学分。在实验室、工程中心管理体制与运行机制方面采取了如下措施:

1.设立大学生创新基金

实验室特设立了大学生创新基金。大学生科研基金的资助对象为本实验室依托的水利类全日制在校本科生。实验室成立大学生创新基金管理小组,组长由实验室主任担任,副组长由实验室副主任和学院分管本科学生工作的副书记担任,秘书由实验室秘书和学生辅导员担任,成员有5―7教师组成。大学生创新基金管理小组的职责是:(1)负责筹措基金;(2)负责接受项目的申请、审批、中期检查、验收、评奖等;(3)负责管理、使用科研基金。基金的筹措渠道:(1)实验室建设经费;(2)实验室科技开发收入;(3)教师、学生、校友和社会人士的捐赠;(4)从接受本基金资助的项目中获得收益。

每年资助额度控制在30000元左右,经费由实验室负责解决。基金的管理纳入重点实验室开放基金统一管理,单列科目,专款专用,由实验室主任审批。基金的使用实行项目负责人制度,本着“节约”和“包干使用”的原则,合理使用大学生创新基金,结余的经费收回,超支的部分由项目负责人自行解决。基金资助范围包括具有一定创新理念或应用前景的科学研究和技术开发项目(包括概念性设计方案、软件开发、科技制作、科技发明等)、有一定学术价值和学术水平的论文版面费、专利申请费和参加学术会议差旅费。资助额度为单项资助额度原则上不超过3000元。

2.实行科技创新平台向本科生全面开放制度

为了推动实验室的开放工作的进展,有效地培养学生的实践能力和创新能力,实验室特制定了《面向大学生开放的管理办法》,在八小时内面向全体学生全面开放,八小时以外通过预约登记面向学生开放。开放实验内容为各实验厅(室)常规实验项目和现有设备基础上能够完成的研究性项目,各实验项目内容及研究方向在《开放实验项目及设备清单》上。并要求学生和教师进入实验室时,必须在值班教师处登记,填写开放实验登记表,进入实验室的学生和教师必须遵守实验室管理规章制度。

3.对指导教师和学生实行奖励和考核制度

重点实验室对凡按协议要求保质保量完成科研项目的,优先推荐参加重庆市和全国的“挑战杯”科研竞赛及其它各种评奖活动。取得突出成果者,根据成果涉及的课程范围、专业领域、研究和实践的学时数,经专家评审,报教务处批准,作为任选学分,记入“大学生科技创新与实践学分”。项目完成质量优秀的负责人,在下一年度项目申报评审中予以优先考虑。老师指导学生完成科研项目,并取得突出成果或成绩,可在实验室开放基金项目申报中予以优先考虑,同时纳入教师本科教学工作奖励范畴。在教师的年度考核中,专业教师每年至少完成一项本科生创新训练指导项目,同时记入教师绩效。

三、基于科技创新平台培养本科生创新能力的实践效果

按照“厚基础、宽专业、强能力、善管理、会创新”的指导思想,以培养复合型和创新型人才为目标,通过优化教学内容,突出创新能力培养,对水利类专业人才培养方案进行全面优化,增加创新能力培养模块。将科研成果转化为创新实验项目,并纳入课程实验教学,作为必修内容,以培养和锻炼每个学生的创新能力。从2008年开始,我校充分发挥国家内河航道整治工程技术研究中心、教育部水利水运重点实验室、交通运输部内河航道整治重点实验室、重庆市航运工程技术研究中心及重庆市水工建筑物健康诊断与设备工程技术研究中心等科技创新平台的资源优势,开始在水利类专业实施基于科技创新平台的本科生创新能力培养。近4年来先后利用各类重大工程科技项目吸纳学生近3000人次参与各项目组的研发活动;每年设置开放性试验项目30余个、学生参与开放性试验活动1000余人次;连续4年每年设置了10万元大学生实践与创新活动开放基金。支持大学生实践与创新项目近100项。4年来我校水利类专业学生共获得各类国家奖项96项,其中,挑战杯大学生课外学术技术作品大赛全国一等奖1项,创业计划全国铜奖1项,水利创新大赛全国特等奖1项、一等奖4项、数模竞赛全国一等奖8项、二等奖11项,英语竞赛全国二等奖6项; 2010年、2011年、2012年连续三年均有学生获得全国水利专业优秀毕业生;研究生考取率连年稳定在20%―25%。近2年来,我校水利类本科学生公开发表学术论文12篇,作为主研获得发明专利3项。2009年获得部级人才培养模式创新试验区。基于科技平台的本科生创新能力培养的课程体系改革有效指导了我校“土木工程”等16个“卓越工程师教育培养计划”试点工科专业人才培养标准和培养方案的制定,同时从2012年开始,在全校实行了本科生创新创业训练和创新创业学分的认定,不仅提高了学生参与科学研究的积极性,同时也有效地培养了学生的创新能力。

四、结束语

本文在分析高校科技创新平台在培养本科生创新能力中存在的主要问题的基础上,介绍了我校依托水利类科技创新平台培养本科生创新能力的探索与实践。实践表明,在不违背国家有关部委对科技平台的管理要求的前提下,对科技平台的现行管理体制进行改革和完善,通过设立大学生创新基金、实验室对本科生实行全面开放、对指导教师和学生实行激励机制等方式,构建适合本科生创新能力培养的科技平台运行管理体系;通过改变过去以课堂教学为主的单线条式的教学模式,以科学研究和工程实践成果为基础,以科技创新平台、规模化实习基地和创新研发基地等为创新实践链,构建立体化、开放性的人才培养体系;有利于充分利用高校科技创新平台的优势资源、充分发挥科研优势、有效推动科研成果深度融入教学、激发本科学生参与科学研究的兴趣、提升本科学生的创新能力和工程实践能力。

参考文献:

[1]苏跃增,徐剑波.高校科技创新平台建设的几个问题[J].教育发展研究,2006,(12):39―41.

[2]杨邦勇.大学生创新能力培养途径探讨[J].福建工程学院学报,2006,2(4).

[3]杨震.论新时期大学生科技创新能力的培养[J].学校党建与思想教育,2006,8.

[4]汪卫琴,大学生创新能力培养的现状和对策思考[J]. 西昌学院学报・社会科学版,2009,12(2).

[5]蔡文联.加强大学生创新能力培养的对策与实践[J].彰州师范学院学报,2008(4):155―156.

大学生科技创新项目范文第4篇

Abstract: The build of students scientific and technological innovation platform is an important part of the construction of experimental teaching center for mechanical engineering major and is also an important step to cultivate students' innovative ability. It is a new topic that how to build a science and technology innovation platform for the mechanical engineering major students and how to organize and guide and effectively motivate students to take scientific and technological innovation activities. With the school's systems and according to the daily management work, this paper proposed a four- combination building concept for science and technology innovation platform, analyzed the connotation of each combination, and showed the achievements in practice.

关键词: 科技创新;平台建设;结合;机械

Key words: technology innovation;platform construction;combination;mechanical

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)11-0250-02

0 引言

实践教学是深化理论教学的重要环节,是高等教育教学工作的重要组成部分,在培养适应时代需求的应用型人才方面有不可替代的作用。学生科技创新是实践环节的一个重要组成部分,是培养学生创新能力和实践能力的重要环节。如何搭建适合学生进行科技创新的平台,如何组织和引导学生积极参加科技创新活动,是机械类专业创新实践教学活动建设的重要内容,也是应用型本科院校人才创新培养方法的新课题。

1 完善的学生科技创新制度

为了提高学生的工程实践能力、创新创业能力及综合素质,培养拔尖创新人才,探索应用型本科教育新模式,学校专门成立了创新学院。南京工程学院《学生手册》中专门有《南京工程学院大学生科技创新基金管理规定》,学校专门设立大学生科技创新活动指导委员会,并对经审查的学生科技项目进行资金支持和技术帮助。《南京工程学院关于加强大学生综合素质培养的规定》对南京工程学院学生课外实践及科技活动做出具体规定:学生参加在学院登记备案并获得批准的实践和创新活动均可获得综合能力培养及创新学分;综合能力培养和创新学分是学生毕业资格审查条件之一,综合能力培养和创新学分可以通过9种方式获得。

这些规定从制度层面上为大学生科技创新作了学校层面的构建,为各系部进行大学生科技创新工作明确了方向,保证了大学生科技创新的有序、高效进行。

2 学生科技创新与创新赛事相结合

实现学生科技创新与学科赛事相结合,需要完善相应的教育制度和教学体系。根据日常工作经验,作为一个应用型本科院校的工科学生,“光学不练不行,光练不赛不行,赛不出水平不行”,这不能停留在口号上,应体现在开展学生科技创新的日常工作中。

从目前机械工程学院组织的机械类专业学生参加的赛事来看,主要分为3个级别。

2.1 家级赛事 ①全国大学生机械创新设计大赛。全国大学生机械创新设计大赛于2007年起已连续多次获批为教育部和财政部联合资助的大学生竞赛项目,现已成功举办6届,已成为最具影响的全国大学生竞赛项目之一。举办该赛事的目的在于引导学生立足生活实践来进行机械创新设计,对作品的合理性、创新性、实用性、先进技术的应用进行评审,引导机械类专业学生科技创新的方向。②全国三维数字化创新设计大赛。全国三维数字化创新设计大赛(全国3D大赛)由国家制造业信息化培训中心主办,目前已连续成功举办8届。大赛的宗旨强调科技创新、自主创新,是推动我国从“制造大国”到“创造大国”转型的全国性大型公益比赛,它对于推动产业升级发展和科技进步有积极的意义,是竞赛与创新实践相互融合的一次尝试。③沙盘模拟经营大赛。为全面落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》,为进一步推进实践育人工作开展,加强就业创业教育,促进创新人才成长,提高人才培养质量,由用友新道科技有限公司承办的全国大学生“用友杯新道”沙盘模拟经营大赛,已举办了十一届。④华东区大学生CAD应用技能竞赛。当前采用先进的计算机辅助设计(CAD)技术已成为现代工程设计的主要技术手段,为了贯彻科教兴国的战略方针,普及先进的成图技术,推广、掌握先进的设计方法,促进传统工程设计流程和教学方法的改革,为青年学子提供一个展示基础知识和技能的舞台以及进一步提高大学生素质及就业竞争能力,促进专业教育水平的提高。

2.2 省级赛事 省级赛事是部级大赛的区域决赛,是获得参加国赛资格的必经之路。

2.3 校级赛事 校级赛事,是引导学生科技创新入门的重要途径,也是选拔优秀学生进入省赛、国赛的基础。例如机械工程学院配合省赛和国赛每两年举行一次的机械创新设计大赛,面对的是在校的机械类或近机类专业的各年级的学生,目前已举行五届,共计450多人,学生可以进行跨年级跨专业方向自由组合,形成5人以下的参赛小组,根据省赛和国赛要求,围绕与机械类相关的领域内自由选择参赛题目,该赛事除了进行理论分析与设计,还需要制作安装成为实物,该赛事可充分发挥学生的想象力、创造力、实践动手能力,增强学生的技能储备,为参加省级和部级赛事打下扎实基础,2014年派出七支队伍参加省赛,经过层层筛选,最终获得一等奖一项、二等奖两项、三等奖三项的骄人成绩。机械工程学院配合省赛和国赛,每年再承办一次全校性的沙盘模拟经营大赛,面对的是在校各专业的各年级的学生,目前已举行6届,共计有1800人左右参赛,学生可以进行跨年级跨专业方向自由组合,形成5人组成的参赛小组,比赛采用ERP电子沙盘模拟对抗方式模拟制造企业生产管理过程,为学生了解企业、创业计划设计等打下良好基础。

近几年来,机械类专业学生在参加各种赛事的过程中,学生将所学理论知识同实践活动进行了有机的对接和融合,同时,创新实践活动又将理论知识加以延伸和升华。

3 科技创新与团队建设相结合

组建科技创新团队就是要对大学生创新意识、创新思维和创新精神以及团队协作精神进行系统培养。例如,为备战大学生机械创新设计大赛的团队,通常是3~5个成员组建一个团队,通过分工合作实现团队目标。每个团队成员都各有所长,比如有的擅长机械创新,有的擅长三维设计软件,有的擅长动手制作,有人擅长组织与沟通,团队成员之间通过沟通与协作扬长避短,优势互补,在较短的时间内就能完成相关任务。

团队是需要培育的,大学4年是暂短的,因此团队培育与建设宜早不宜迟。作为指导老师,平时就可以团队方式引导学生自行结组,经常在一起学习、磨合、交流,结合团队人员情况完成某一选题,一旦有了机会,很自然地组队参赛。从新生一入校就向学生宣传,在大一中发现人才,培养兴趣,参与高年级组建的团队;大二独立组团承揽校科技立项,锻炼工程实践能力;大三参加专业学科赛事,为实现自我价值奋力一搏;在实际工作中这个方法起到了传、帮、带的连锁效应,取得很好成效。在2015年底为申报学校大学生科技创新基金2016年“挑战杯”培育支撑项目,就是以大二学生为重点组队申报,从申报队伍中脱颖而出,成为获得学校立项的十个项目之一。

4 科技创新与实验室开放相结合

实验室开放是指各类实验室在完成计划内教学及科研任务的前提下,利用现有师资、仪器设备、设施等实验条件,面向学生开放,为学生提供实践学习条件。我院实验教学中心推出3种实验室开放模式。①适应“机械设计”、“机械工艺与设备”、“机电产品拆装”等主干课程的计划内开放模式。②针对学生科技创新活动的计划外开放模式。该模式是一种“自助式”的实验项目,实验内容设计完全由学生来自主进行,教师会针对实验设计中不足之处,提出修改意见,最后由学生具体实施。③针对学生科技创新活动的创新实验室模式。2011年获省重点学科建设经费的支持,投入4万元建立了“机械工程学院大学生创新实验室”。实验室占地面积约50m2,配备了台式车床、台式钻铣床、钳工工作台、电动工具、量具等。该创新实验室由课外导师指导,学生自主管理,全天候对学生开放,作为其他实验室服务学生的有效补充,专门服务于各级大学生科技创新项目和科技竞赛实物的制作。目前,该实验室运行正常,多项各级大学生科技创新项目的实物和部级、省级科技竞赛获奖项目的作品都是在该实验室由学生亲自装配和制作的,例如参加2014年江苏省机械创新设计大赛的7个团队的作品就是在此实验室由参赛学生自己动手制作完成。

5 科技创新与学生入学教育相结合

每年新生入校,我院都要组织新生参观实验室和学生科技创新作品展,结合科技创新对他们进行入学教育和专业介绍,在新老学生交流时也多次有意识地提及课外科技活动话题。新生对科技创新非常感兴趣,但由于缺乏专业知识和技能,有时又很困惑,不知如何入门。这时相关导师和有科技创新项目的高年级同学会指导他们,在不影响学习的情况下,多参加科技创新学生社团或科技创新项目组,融入科技创新活动,多次锤炼后,可以取得水到渠成的收效,进而可主动自己挑起科技创新项目的申报和运作。

6 结语

为推进学校应用型人才培养 “竞赛普及化”改革,机械工程学院自2010起大力开展大学生学科竞赛平台建设。2010-2015年,学院积极组织并承担了大学生机械创新设计大赛、CAD应用能力大赛、三维数字化创新设计大赛、ERP沙盘模拟经营大赛、水文化创意设计大赛等9大项大学生国家、省和校级学科竞赛平台项目建设。累计组织约4800余人次学生参加了学科竞赛平台项目,其中部级、省级学科竞赛平台项目280余人次,校级学科竞赛平台项目4400余人次,共获得学校资助近38万余元。参与平台项目学生累计获部级、省级以上奖项96项(本院学生86项、本校外院学生10项):其中部级一等奖3项、二等奖2项;华东区一等奖20项,省级特等、一等奖9项。

虽然在学校和学院领导指导、关心帮助下,机械学院形成较完善的培养学生综合实践能力、科技创新能力的科技创新平台,但是在今后工作中仍需根据学生的需求不断实现科技创新平台可持续发展,这是学生创新工作和努力方向。

参考文献:

[1]潘信吉.学生科技创新平台的建设与实践[J].实验室研究与探索,2010,29(7):207-209.

大学生科技创新项目范文第5篇

关键词:大学生;科技创新训练;综合素质

一、大学生科技创新训练的探索与实践

为提高学生综合素质,确保科技创新训练项目(Science and Technology Innovation Training Program,STITP)的顺利进行,重点从以下几方面推进科技创新训练工作的开展。

1.加强制度建设,完善运行机制

(1)组建STITP工作委员会。由主管科研工作的副院长担任组长,下设科研、教学、学生工作等部门共同组成的工作小组,负责项目的宣传动员、立项、检查和监督。通过加强指导,制定相关政策、管理办法等提高师生对科技创新训练的认识,激发其参与的热情和积极性,为创新训练的开展和综合素质的培养提供可靠的组织保证。

(2)成立STITP学术委员会。将具有良好科研背景、高职称、高学历的教师组建成STITP学术委员会,负责STITP的项目评审、中期检查、结题等工作。同时利用业余时间举办科技创新讲座与咨询等活动,以提高大学生科技创新水平,保障创新实践活动的正常运行。

(3)创建科技创新模式。学院成立了5个以专业学科为主的大学生科技创新训练大团队和相应的五个学术委员会分支,负责学生科技创新训练项目的评审和遴选推荐,形成“学院-优势学科-创新大团队-创新项目”的大学生科技创新模式。

(4)将STITP纳入学分制管理体系。为更好地推进素质教育,鼓励本科生参加各种科技创新实践活动,加强学生创新精神和实践能力的培养,提高其创新与素质拓展能力,学院将科技创新成果作为选修课学分记入学生总学分,并制定了相关管理办法以规范其认定工作。这些举措均为科技创新活动的健康开展创造了良好的环境和条件,促进了第一课堂专业学习与第二课堂科技创新活动的有效结合。

2.强化宣传和动员力度

通过班主任主题班会,辅导员、本科生导师的宣讲,专业教师课堂上的渗透等多渠道以及科技创新训练经验交流会等多种形式进行宣传动员,做到人人皆知。鼓励学生结合学科专业并从自身专长与兴趣出发,积极参与实验实践活动。

3.做好导师和项目的遴选工作

为保证STITP能切实有效地开展,项目指导教师一般为各专业的骨干教师,且有在研项目,学院则在科研资源的利用分配、评优、工作量等方面给予指导教师倾斜,以调动教师参与的积极性。项目选题主要是以学生自主选题和教师根据在研的科研项目组织选题。这些项目大部分为教师在研项目的子课题,保障了STITP项目来源的稳定性,促进师生科研学术工作良性发展。

4.确立导师负责制

项目和指导教师确立后,学生要和导师签订协议,导师向学院负责,同时负责指导学生进行负责项目的立项、实施与完成。如引导学生选题,撰写项目申请书、立项书等,以不断提高学生的自我学习、团结协作和组织实施等综合能力。

5.建设合理的学生科技活动梯队

为保证学生科技活动的可持续发展,搭建金字塔型的学生科技活动梯队尤其重要。一年级是学生打基础的时期,可以通过开展不需要太多专业知识的科技活动来提高学生参与科技创新活动的积极性;在二年级第一学期,要在广泛参与一年级学习活动的基础上,选拔、挑选部分优秀学生开始参与科技创新项目的前期工作;第二学期使学生进入实验室参与教师的项目,并开始项目申报;三年级开始科研试验与结题,并将可继续深入的项目发展成毕业论文。

二、科技创新训练对大学生综合素质提升体现

1.有利于增强学生自主学习能力

通过科技创新训练,可以激发学生学习兴趣和动力。在科研实践的过程中,大学生需要利用学校的各种有利条件对不同学科进行综合分析,解决问题。在探索、研究、创新过程中学会自主学习,学会提出自己的观点与见解。

2.有利于培养学生社会责任感

大学生精力充沛,对新事物接受能力强,富有进取和探索精神,在教师的指导下,可能在科研工作中取得突破,对其以后的研究也有极大的促进作用。同时,本科生科研训练可以服务校外,将社会提供的服务和课程联系起来,使学生在参加服务的活动中满足社会需求并形成社会责任感。

3.有利于培养学生团队协作精神

大学生在参与科研的过程中,其项目从论证、立项、实施到实验结果的分析都要进行全方位的权衡比较,得出最优化的决策,需要与老师、同学以及其他人交流协作,单靠一人力量很难完成。有助于学生培养团队意识和创新能力,学会处理各种关系,提高与他人沟通交流的能力,有利于大学生团队合作精神的培养。

4.有利于塑造学生独立精神品质

大学生科技创新活动有利于提升校园文化的品位,开展大学生科技创新活动应该成为大学校园文化建设的主旋律,把大学塑造成创新者的精神乐园。在整个过程中,逐步形成健康的道德品质、顽强的意志力以及思维和行动的独立性与做事一丝不苟的品质。

5.有利于提高学生创业、就业的竞争力

科技创新不仅提高了学生的综合素质,也为学生的职业生涯规划提供了拓展空间。也是提高学生就业、创业竞争力的重要砝码。