高校大学生创新创业训练计划项目与科研项目结合的探索与实践

2023-09-09 22:07朱武威梁佳夏晓华
创新创业理论研究与实践 2023年14期
关键词:科研项目大学生实验

朱武威,梁佳,夏晓华

(1.长安大学 兴华学院,陕西西安 710064;2.长安大学 工程机械学院,陕西西安 710064)

高校为了进一步转变教育观念,探讨人才培养新模式,通过实施大学生创新创业训练计划项目(以下简称“大创项目”),提高大学生的创新创业能力和人才培养质量[1-3]。“大创项目”主要包括创新训练项目、创业训练项目和创业实践项目三类。科研项目是高校教师依托国家或者企业的项目课题进行学术研究,对促进社会进步和经济发展有着重要的推动作用,同时也在反哺教学,具有基础性、前瞻性、创新性和实践性等特点。“大创项目”和科研项目的研究任务和研究周期相近,有着共同的培养目标。针对“大创项目”来源类型单一、研究内容简单、项目之间存在同质化等不足,探讨将“大创项目”与科研项目有机结合[4-6],大学生依托教师的科研项目,凝练出本科生完成的研究内容和方向,引导、激发学生申请“大创项目”并进行深入研究,培养大学生的创新思维和创新意识,以此来探索改革高校学生创新人才培养模式,具有重要的理论和现实意义。

1 “大创项目”与科研项目结合的必要性

1.1 丰富了“大创项目”的申请类型

“大创项目”的选题应具有学术价值、应用前景、创新性和可行性等特点[7]。从立项申报书来看,项目多来源于生活实际,申请类型比较单一,而且同质化。而教师的科研项目主要是基础研究和应用研究,对标国家重大战略需求和企业生产实际,依托国家各部委、省市各部门、企业立项的科研课题,类型多样,具有前瞻性、创新性和先进性。将科研项目中适合大学生研究的内容和方向提取出来,让大学生凝练出自己的想法去申请“大创项目”,有助于丰富“大创项目”的申请类型,从而提高申报质量[8-10]。

1.2 有助于解决科研项目的部分问题

科研项目从申请、立项、中期检查到结题,研究周期较长,多数在2 年以上,要做好调研、查阅文献、仿真分析和实验研究等大量工作,除了需要经费支持,还需要年富力强的科研队伍支撑,仅依靠教师和研究生往往出现人力不足的现象。大学生思想活跃,求知欲较强,让大学生通过开展“大创项目”,尽早参与科研项目的部分研究内容,做一些辅助性和基础性工作,能有效促进科研项目的稳步推进,在一定程度上缩短科研周期并尽快产出学术成果。

1.3 有助于培养大学生的实践能力

大学生具有专业理论知识,但是动手能力普遍欠缺。科研项目不仅重视理论研究,还需要反复实验研究,才能进行后期数据统计分析。大学生可塑性较强,学生在参加与科研项目结合的“大创项目”过程中,通过亲自动手做实验,在实验过程中发现问题,进而分析问题、解决问题。同时,科研项目为大学生提供先进的科研实践平台、实验装置和仪器设备,为培养学生的实践能力和创新能力提供了必要的物质基础,有益于大学生实践能力和科学素养的培养。

1.4 有助于促进大学生合理分流

科学研究就是发现问题、分析问题和解决问题的过程。通过开展“大创项目”,让大学生提前参与科研项目,教师把科学研究的前沿知识传授给学生,把当前科学技术、学科研究的最新动态引入项目中,从而拓宽学生的知识面,帮助有科研潜力的大学生培养科研兴趣、科研素养、提升科研创新能力,从而让学生判断自己是否适合科学研究,进而帮助大学生提前做好个人职业规划。

2 “大创项目”与科研项目结合的原则

“大创项目”和科研项目在项目的任务和目标上有相同点,但是实施主体有明显差异和区别,一个是大学生,一个是教师,故在将两者结合的时候,应遵循科学而合理的原则,发挥两者联合的效应,产生“1+1>2”的育人效果。

2.1 项目内容与大学生掌握的知识相符合

科研项目涉及的理论知识较多而且比较全面,而“大创项目”只是由大二、大三的本科生申请,如果将科研项目的全部内容交给大学生申请“大创项目”,会加重学生的学习和心理负担,导致项目推后或无法结题的情况。要结合学生所学专业、知识掌握的范围和深度等,来制定“大创项目”的研究方向和内容。因此,依托科研项目立项的“大创项目”内容要与大学生掌握的知识相符合。

2.2 项目难度与大学生科研水平相适应

如果将科研项目中难度过高的研究内容交给大学生,会导致学生难以理解和接受,进而导致大学生的“大创项目”难度加大,甚至无法完成任务,学生的积极性和热情会受到影响;同时,如果项目难度过低,容易完成,则达不到科研反哺“大创项目”的目的,学生的创新能力和实践能力无法提高,影响学生学习的热情和积极性。因此,项目的难度要与大学生科研水平相适应。

2.3 提供实验条件,方便大学生开展实验研究

要考虑“大创项目”具体实施的可行性,必须与现有的科研实验条件、场所和环境相适应,方便大学生开展实验研究。刚入校园的大学生对校外的科研环境不太熟悉,也较难适应。一方面可将校内完成的实验交给大学生,保证实验的安全性;另一方面将科研实验中简单的操作或者动手环节交给大学生,使他们能够开展简单的实验。因此,项目的实验条件要方便大学生开展实验。

3 “大创项目”与科研项目结合的实践效果

依托科研项目立项的“大创项目”不仅能激发学生的学习热情和学习兴趣,而且能培养学生的创新思维能力,而学生在加入教师的部分科研项目后,在负责人和团队成员的影响下,对于学习目的的明确、创新观念和意识的建立、创新思维的培养,也会起到良好的促进作用。

3.1 丰富了“大创项目”的类型

越来越多的高校重视将科研项目转化为“大创项目”,形成了大学生高质量创新创业项目的重要来源。通过近几年的探索与实践,发现“大创项目”的申报类型发生明显的变化,不再是一些调研类或生活类的方向,而偏向于理工科的具有较强理论基础和学术价值的研究内容,具有较强的理论深度和广度,而且“大创项目”申报书的质量有了明显的提升[11-14]。

3.2 提高了项目申报的积极性

通过将“大创项目”与科研项目有机结合,并通过教师给大学生讲解科研项目的类型、方法和研究过程,让大学生结合科研项目来申请“大创项目”,因已经具备前期研究基础,这样不需要大学生再去论证项目的可行性,科研团队可以给予大学生更多的帮助。经过近几年的实践,发现大学生申报“大创项目”的积极性有了明显的提升,申报项目的数量也有所提高。

3.3 取得了丰硕的学术成果

通过参与从科研项目凝练出来的“大创项目”,在教师的悉心指导和团队成员的帮助下,大学生可以根据项目的内容进行理论与实验研究,还可以做出产品实物,并且在杂志上公开发表学术论文,同时申请国家发明或者实用新型专利;有些“大创项目”组代表学校参加了省部级以上的各类竞赛并且获奖,取得了丰硕的学术成果。

3.4 “大创项目”与科研项目结合部分案例

3.4.1 案例一

陕西省重点研发计划项目“道路巡检无人机及其路面病害自动定位与智能分析技术研究”(2019GY-116)是教师负责的科研项目,本研究针对目前以道路检测车为代表的路面病害检测设备存在的高能耗、高碳排放、缺乏灵活性、不能自主控制等问题,研制低能耗、无尾气排放、灵活性强、能实现自主控制的道路巡检无人机,并根据无人机采集的路面三维多光谱图像及存储的位置帧链,实现路面病害自动定位与智能分析。

根据科研项目的内容,凝练出国家级“大创项目”:一种可自动避障的路桥巡检无人机(201810710024),本项目研究一种具有自动避障功能的路桥巡检无人机,将机器人领域的自动避障技术应用于无人机路桥检测,实现无人机安全可靠地按预定航线飞行和撷取路面桥面近况图像,并通过图像分析检测路桥是否已损坏及路桥的损坏程度,为路桥维修养护提供精确的作业位置、施工工作量等重要信息。该“大创项目”团队由5 人组成,经过导师一年的指导顺利完成结题并取得了优秀的成绩。该“大创项目”的成果为2 人保送硕士研究生,1 人出国,2 人在国企就业。通过项目的实施,研制出实物1 架,发表论文2 篇,授权实用新型专利1 项,此外实审状态的发明专利2 项,在科技竞赛中获得全国二等奖1 项。

3.4.2 案例二

企业横向课题“桥梁缆索表面损伤与锚固区腐蚀视觉检测系统开发及工程应用”(220225210640)是教师负责的科研项目,本研究主要进行桥梁缆索锚固区腐蚀视觉检测系统开发,实现锚固区内窥镜焦点和曝光控制并采集图像,能将采集的图像传输至云平台和服务器,通过图像处理实现缆索锚固区图像增强,保证图像内没有明显的高光和黑暗区域,实现缆索锚固区腐蚀自动识别。

根据科研项目的内容,凝练出国家级“大创项目”:桥梁拉索视觉检测机器人(S202010710052),本项目尝试新型缆索检测机器人的研发,分析实现机器人自动爬行检测的可行性,研究最佳的数据采集方法并设计相应的数据分析算法,运用人机工程学原理研究较好的整机装配方式,并通过良好的结构设计和参数配置,使机器人整体性能平衡,完成该检测系统动力部分的任务。该“大创项目”团队由5 人组成,经过导师的指导顺利完成结题。该“大创项目”的成果为2 人保送硕士研究生,1 人出国,1 人在国企就业。项目研制实物1 台,发表论文2 篇,授权实用新型专利1 项,发明专利2 项,在科技竞赛中获得学校第七届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛校级银奖和学校第十二届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛校级特等奖。

4 结语

高校将“大创项目”与科研项目有机结合,不但能丰富大学生“大创项目”的类型,而且激发了学生的想象力与创造力,同时培养其动手能力和实践能力,能够有效促进科研项目的科技成果转化。通过近几年的探索与实践,两者的有机结合符合创新人才培养的要求,在实践中成效显著,对于提高人才培养质量具有重要的促进作用,这种创新人才的培养模式为人才培养提供了新方法、新思路和新途径,具有较强的科学性、操作性和推广性。

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