依托重大科研项目培养学术创新能力

杨俊刚　李骏　黄晓涛　安玮

【摘 要】重大科研项目和研究生学术创新能力培养是密切相关的有机整体，在分析科研任务和学术创新能力培养各自特点和相互关系的基础上，提出了依托重大科研项目培养研究生学术创新能力的举措和建议，最大限度发挥重大科研项目对学术创新研究的促进作用；处理好科研任务和学术创新能力培养之间的关系，做到理论与实践相结合，提高研究生的学术创新能力，产出高水平学术成果。

【关键词】研究生培养 科研任务 学术创新能力

【abstract】Major scientific research programs and graduate academic innovation ability training is closely related to the organic whole， on the analysis of the scientific research task and the academic innovation ability training on the basis of their own characteristics and the relationship between the proposed relying on major scientific research project to develop the innovative ability of graduate student academic measure and the suggestion， the maximum play to the important scientific research projects for the promotion of academic innovation research； To deal with the relationship between the scientific research task and the academic innovation ability training， to combine theory with practice， to improve the graduate student's academic ability to innovate， produce high level academic achievements.

【Key words】Graduate education； The scientific research task； Academic innovation ability

1 引言

国防科学技术大学作为我军的高等学府，承担着人才培养和科学研究两大使命任务[1][2]，这两项核心任务是相互相成的关系。我校的研究生培养大都是依托科研项目进行的，而研究生又是承担众多科研任务的重要力量。一般的地方高校承担的科研项目以基础研究为主，比如各类基金项目，科研项目研究内容本身就可直接作为研究生的学术研究课题，科研任务和学术能力培养能较好的统一。与一般的地方高校不同，我校承担的许多科研项目具有很强的大型工程或者装备研制特色，科研项目的实际工作并不能直接作为研究生的研究课题。考虑到我校的特殊性，本文对如何依托重大科研项目培养研究生学术创新能力进行探讨。

2 科研项目和学术能力培养的关系

大多数地方高校科研项目任务和研究生学术创新能力培养可较好的统一，国防科技大学因地位特殊，科研项目任务和研究生学术创新能力培养是即相互促进又相互制约的关系。与一般地方高校相比，我校科研项目的大型工程和装备研制特色对研究生学术创新能力培养有优势也有劣势，需要协调处理好科研任务和学术能力培养之间的关系，才能最大限度的发挥两者之间相互促进的优势[3][4][5]。

2.1 科研项目可为学术研究提供实测数据

学术研究一般应具有一定的理论深度，但是作为一个工科学科，实际应用背景或应用价值才是学术研究的最终目的。大多数科研项目都会研制实验系统，可为学术研究提供实测数据。具有实测数据结果的学术成果更容易被国际同行所认可，也更容易形成国际影响力。

2.2 科研项目中的问题可作为学术研究课题来源

科研项目一般具有一定的探索性和挑战性，在科研项目进行的过程中，可能需要攻克某些关键技术，也可能是科研实验中发现的新问题，这些关键技术或问题都是已有工程实现方法中没有解决的或未认识到的，可作为很好的学术研究问题来源，并且学术研究的成果可同时推动技术的进步。

2.3 学术研究成果可在科研项目中实践检验

作为工科学科，获得实际应用是学术研究的最终目的，对于来源于科研项目中的学术研究问题，将研究成果应用到科研项目中，可对学术成果进行充分检验，经过实际系统验证过的学术成果更加完善，可充分证明其实际应用价值，更容易让国际同行所信服。

2.4 大型科研项目可凝聚和积累学术成果

大型科研项目往往是多个研究方向的综合，从研究规模上看，大型科研项目可将多个研究方向形成有机整体，形成规模上的优势。大型科研项目往往需要持续较长时间，从研究的时间延续性上看，可通过较长时间的成果积累形成优势。依托大型科研项目凝聚的学术研究方向更容易形成大的学术影响力。

3 科研任务和学术能力协同发展的举措

3.1 从科研任务中寻找学术问题

科研任务中可能会碰到一些有待解决的关键技术问题，以笔者所在课题组为例，在新体制步进频率合成孔径雷达成像实验中，由于一组频率信号发射时间较长，平台在信号发射过程中的位移不可忽略，常规脉冲信号体制雷达成像中的“走-停-走”近似不再成立，笔者对此问题进行研究，在深入分析步进频率信号特点的基础上，提出了频率间平台位移补偿方法，解决了步进频率信号体制成像的关键问题。

大型科研项目中的核心技术体制通常已论证其可行性和成熟度，但是基于科研项目中正在采用的技术体制，并结合当前本方向的学术前沿，可提出一些全新的技术体制。以笔者所在的课题组为例，在常规雷达成像技术体制的基础上，结合近年来兴起的压缩感知理论，提出了基于压缩感知的随机频率合成孔径雷达成像新体制，可大大减少雷达系统的测量成本。又比如在某重大科研项目中，卫星平台的高频姿态抖动一直是姿态确定中的难题。传统方法若要直接测量出卫星的高频抖动，系统成本、体积重量等方面都代价太大。将压缩感知理论应用到高频姿态确定中，可通过现有的低频姿态测量数据恢复出高频姿态抖动信息，在不增加系统体积重量和成本的情况下解决了卫星高频姿态抖动确定的难题。

在科研实验的过程中，可能会出现一些事先未考虑到的工程实现问题，必须对比进行深入的理论分析才能得出解决办法。以笔者所在课题组为例，在压缩感知雷达成像的数据处理中，重建过程将二维数据重排进行一次处理，相比于传统成像处理方法，数据量成平方关系增加。在仿真实验中，数据大小可自由调整，但是在实测数据处理中就遇到了计算机内存严重不足的情况。针对该问题，笔者分析了压缩感知重建过程和回波信号的结构特点，提出了分段式重建方法，解决了压缩感知雷达成像实测数据处理的工程实现问题。

3.2 在科研实验中检验学术成果

依托大型科研项目的学术研究一个主要优势就是具有实测数据。有些学术研究所需的数据可直接利用现有科研实验中的实测数据，例如上述的压缩感知分段重建方法的研究过程中，就直接采用了一段本课题组的机载合成孔径雷达成像实验数据，验证了研究成果的有效性。

现有科研项目中的实验数据可能并不是专门为学术问题研究而设计，但是可通过一定的预处理得到符合要求的数据。在上述压缩感知随机频率成像体制的研究过程中，就是通过对步进频率合成孔径成像实验数据进行随机抽取得到，验证了压缩感知随机频率成像体制的正确性。

还有些已有的科研实验数据不能满足学术研究的需要，但是可以通过对现有实验系统进行重新配置，录取新的数据，或者利用现有的科研仪器，搭建新的实验系统并进行数据录取。在上述的步进频率新体制雷达成像技术的研究过程中，就是利用已有的科研仪器搭建实验系统，对新成像体制进行了验证。

4 几点思考

4.1 时间安排

重大科研项目对学术研究具有很好的支撑作用，但是同时两者之间也有矛盾。科研项目侧重系统实现，里面有大量的工程性工作，因此需要合理安排科研任务和学术研究的时间。对于承担重大科研项目的课题组，不能把研究生的时间全部安排用来做工程性工作，需要留出足够的时间让学生进行学术理论研究。同样也不要让研究生从事单纯的学术理论研究，应参与一定的科研项目，这样才能做到理论联系实际，既能很好的完成科研任务，又有利于出高水平学术成果。

4.2 任务分工

科研项目也有不同类型，比如型号项目偏重工程实现和规范化，探索项目和预研项目偏重理论验证和技术验证，为更有利于发挥科研项目对学术研究的促进作用，应尽可能安排理论基础好、学术兴趣浓厚的研究生参与探索项目和预研项目，或是承担重大项目中偏重理论研究的工作。

5 结语

承担大型科研项目是我校许多课题组的特色，这对研究生学术创新能力的培养即是优势，也有一些制约。需要处理好科研任务和学术创新能力培养之间的关系，才能发挥科研项目对学术研究的促进作用，做到理论与实践相结合，提高研究生的学术创新能力，产出高水平学术成果。

参考文献：

[1] 王世练，杨力斌，张炜，朱江.科研成果在案例教学中的探索与实践[J].高等教育研究学报，2014（37）：95-97.

[2] 唐九阳，胡升泽，葛斌，汤大权，肖卫东.面向创新能力提升的实验教学改革[J].高等教育研究学报， 2014（37）：107-109.

[3] 张胤，徐宏武.研究生创新能力培养的现状、问题及对策—基于实证的研究[J].研究生教育研究，2011（1）：43-47.

[4] 耿美华，王泽锋.我校创新人才培养的若干思考[J].高等教育研究学报，2013（36）： 4-6.

[5] 贾红辉，耿美华.拔尖人才科研实践能力培养探索—以学校“钱学森创新拓展班”为例[J].高等教育研究学报，2013（ 36）：12-14.

作者简介：杨俊刚（1984—），男，江西樟树人，国防科学技术大学电子科学与工程学院电子工程研究所讲师，博士，主要从事压缩感知理论成像应用方面的教学和科研工作。