郑州大学物理工程学院研究生联合培养基地建设情况及经验总结

作者: 来源:   发布日期:2018-01-19 10:47:05


郑州大学是国家“211工程”重点建设高校、“一省一校”国家重点支持建设高校、河南省人民政府与教育部共建高校。2017年9月进入国家世界一流大学建设高校行列。站在新的历史起点上,学校确立了综合性研究型的办学定位,提出了一流大学建设“三步走”发展战略,力争到本世纪中叶建成世界一流综合性研究型大学。建校60多年来,学校始终坚持以突出应用性研究、深化产学研合作、加强自主创新为主线,逐步形成了“工程基础厚、工作作风实、创业能力强”的人才培养特色。经过多年建设和发展,学校工科硕士教育方面特色鲜明,形成了一系列有效的培养措施,积累了丰富的经验,取得了显著的成果。学院仪器类学科现有专职教师和科研人员28人,其中教授5人,副教授及高级实验师15人,其中具有博士学位人员24人。目前拥有国家级大学物理实验教学示范中心、河南省光子学与光电子技术重点实验室培育基地、中国-白俄罗斯光学材料与激光技术联合实验室和河南省物理虚拟仿真实验教学中心等多个科研教学平台。拥有微纳加工与微纳器件河南省高校科技创新团队和激光技术及其产业化关键技术研究郑州市科技创新团队两个特色科研创新团队。目前学科形成(1)光电信息技术与仪器,(2)新型能源器件,(3)传感技术与无损检测,(4)微纳加工与微纳器件四个稳定的特色方向。从高端仪器前端声、光、核、磁等测量机理的基础研究,中端的基于微纳传感器件制备,到末端的新型能源器件和仪器仪表研发装备,目前本学科成为河南省唯一能打造仪器仪表学科全生态链的产学研高地。

   一、我院仪器类硕士培养的主要特色

仪器类硕士研究生从建立到发展的整个过程都是与国家发展目标紧密联系在一起的。为更好地适应国家经济建设和社会发展对高层次应用型人才的迫切需要,积极发展具有中国特色的仪器类硕士教育,经过多年的探索和发展,我院在仪器类硕士教育方面形成了自己的培养特色,主要体现在以下几个方面:

1)以高层次应用型人才为目标

在学校的总体发展方向上,我校充分发挥学科优势,始终坚持科学研究面向经济建设主战场,注重瞄准国家战略目标和区域、行业经济社会发展的重大战略需求,以突出应用性研究、深化产学研合作、加强自主创新为主线,进一步明确基础性研究与应用性研究并举、以应用性研究为主的科技工作方针。仪器类硕士教育方面,我院一直以学校的总体发展方向为目标,紧密结合学科硕士的培养特点,以培养具有创新能力、创业能力和实践能力的高层次应用型人才为硕士教育的培养目标,充分发挥学校工科的优势与特色,增强服务于国家和社会发展的能力,促进人才培养与经济社会发展实际需求,加快结构调整的步伐,加大卓越工程师培养的力度,使我学科硕士学位点成为制造行业工程师和高端应用型人才培养的基地。

2)以“产、学、研、用”联合培养为手段

自招收仪器类硕士研究生以来,学院注重发挥学科优势,坚定不移推进以项目课题为依托,倡导把“论文写在产品上、研究做在工程中、成果转化在企业里”,矢志不渝地走”产、学、研、用”合作之路,着力为行业和地方经济发展做贡献,提升服务社会水平。例如我院长期与日立信等上市企业和科研院所开展项目合作,联合培养工程硕士,通过科研项目的形式,企业提供技术支持,推动企业技术创新。同时又为仪器类硕士的培养提供了有效的平台。

3)以高水平的专兼职导师队伍为保障

为了培养硕士研究生解决工程实际能力和提高他们的科研能力,必须建设一支多元化、富有开拓创新精神的高水平的专兼职导师队伍为保证。经过探索,学院逐渐形成了以专兼职导师相结合、共同培养的指导机制。首先是建立健全校外导师遴选制度,聘任具有一定理论水平的工程科技人员、企业高管、技术精英担任兼职研究生导师;其次是对校内导师坚持做好新增导师岗前培训和导师日常培训制度,坚持团队合作,重视和发挥老教授、老专家在学术承传等方面的传帮带作用,同时进一步完善考核激励机制,注重其业务能力和政治思想素质的提高;第三是在硕士的培养过程中,落实专兼职导师的岗位责任,分工明确,专职导师主要负责论文的选题、开题、审查和执行工作,把好论文质量关;兼职导师主要负责解决学生在课题具体实施过程中遇到的技术问题,把好技术质量关,同时建立专兼职导师的交流沟通机制,二者相互协同配合,共同完成对研究生的指导和培养。实践证明,经过不断探索,我院仪器类学科已经形成了特色鲜明的工科硕士教育模式,形成了以质量求生存,以质量促发展的良好教育氛围,有力的保证了工科硕士研究生教育的健康发展。目前企业兼职导师主要有:

序号 单  位 姓名
1 中国电子科技集团第27研究所 李义民
2 河南省日立信电子有限公司 汪献忠
3 河南省计量测试研究院 陈传岭
4 河南省计量测试研究院 朱卫民
5 中国科学院高能物理研究所 刘哲宁
6 中国科学院高能物理研究所 单保慈
7 河南省锅炉压力容器安全检测研究院 黄兴超
8 河南省计量测试研究院 朱永宏
9 浙江万里学院宁波市DSP重点实验室 朱仲杰

二、硕士培养的主要措施

1)改革教学内容和教学模式,加强专业实践

围绕全日制专业学位硕士研究生的培养目标,结合“卓越计划”的要求,突出专业学位研究生教育特色,学校积极探索课程设置、教学内容、教学模式和专业实践的改革之路。
首先是合理设置课程,充实教学内容。在充分了解企业对人才需求的基础上,合理进行课程设置。学校在加强科学文化基础知识学习的基础上,以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心,重构课程体系。 要求每个专业应根据学科、行业发展的特殊性和各企业工程实践教育中心的具体情况,有针对性地为全日制工程硕士生制定培养计划。

2)改革教学模式,创新教学方法,完善考核评价体系

学校引进以问题为导向、以 先进教学方法,开展研究式、讨论式、团队式的教学,并强化以工程实例为载体的案例教学。 在研究生教学过程中,通过课程重心前移,强化综合设计训练,将诚信意识、节能节材意识、安全意识、美的意识和科学伦理的培养“嵌入”到各种课程之中。根据授课内容特点,将上课地点安排在教室或实验室等场所,利用实验室等仪器设备现场为学生讲解,提高授课质量和学生学习的积极性。授课教师可以是学校教师,也可以是行业内研究所、企业等单位的专家,这样有利于拓宽学生视野和掌握学科的最新工程技术。在课程考核方面,授课教师实施复合式考核方式 ,从注重 “学习成绩 ”向注重 “学习成效”转变 ,引导学生从注重 “考试结果”向注重 “学习过程”转变 ,增强学生的学习主动性,提高学生的研究能力和工程实践能力。

3)加强专业实践

研究生在学期间必须保证不少于半年的实践教学,可采用集中实践与分段实践相结合的方式,在学制规定的期限内,可根据企业项目需要适当延长实践教学时间。 郑州大学根据目前全日制硕士大多是应届毕业生直接考取、没有在企业的工程实践经验等实际情况,重视其工程实践能力的培养和训练。 由学校研究生导师、企业副导师及相关技术人员共同指导,研究生在企业现场学习并参与企业的工程项目、产品开发及技术革新等工作,要求学生将理论知识和实际应用结合起来。

4)建立校企联合培养基地

产学研结合是工科教育的本质要求,高校培养研究生层次的应用型人才要从单一的校园培养走向开放的校企多方合作培养。“卓越计划”要求行业企业深度参与培养过程,企业要由单纯的用人单位变成共同培养单位,因此应发挥企业具备真实工程环境和先进的工程实践条件的优势,为培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力创造必要的物质条件。

目前我国经济建设正处于转型期,劳动力成本逐步上升,地方政府和企业面临产业结构调整和发展方式转变的压力,企业迫切需要高新技术提升自身在竞争中的实力。而高校具有多学科聚集的优势,人才和知识储备丰富,可为企业提供智力支持和人才培养服务。“卓越计划”的实施为校企联合建立培养基地提供了发展契机和制度上的保障。校企联合培养基地的建设,一方面有利于保证企业研发队伍的相对稳定,可使企业获得源源不断的人力资源;另一方面,在校企联合培养基地,研究生能直接参与企业的部分研发工作,充分利用企业的物质条件,全面提升自己的工程实践能力,从而提高全日制硕士的培养质量;此外,高校还能通过校企联合培养基地实现科研成果的转化。目前我院和多个企业、研究院所建立了联合培养平台,主要包括有:

序号 合作单位
1 河南省日立信电子有限公司
2 河南省计量测试研究院
3 河南省汉威电子股份有限公司
4 河南省锅炉压力容器安全检测研究院
5 中国电子科技集团第27研究所
6 中国核电工程有限公司郑州分公司核技术应用与无损检测研究所
7 郑州辰维科技股份有限公司
8 中国科学院高能物理研究所

三、硕士培养取得的成效

随着“工业4.0”和“中国制造2025”国家战略的提出,进一步贯彻落实《中国制造2025河南行动纲要》,仪器科学与技术学科为从“中国制造”到“中国智造”的国家战略转型提供了重要支撑。郑州大学物理工程学院是始建于1956年的郑州大学的数理化老三院之一,也是河南省最早开设仪器仪表类专业的院系。2001年获得“测试计量技术及仪器”硕士授权点,2005年获得“仪器科学与技术”一级学科授权点,2014年获得“仪器仪表工程”专业硕士学位点。经过多年发展,培养出张宏江(现任金山集团CEO,曾担任微软亚洲工程院院长)、任红军(河南汉威电子股份有限公司董事长)等一大批杰出的校友,先后孵化出立足郑州高新区的汉威电子股份有限公司(股份代码:300007)和日立信(股份代码:832606)两家上市企业,带动了郑洛新国家自主创新示范区的气敏传感器件和仪器仪表行业,成为郑州市的支柱产业。其中汉威电子是国内唯一一家主业从事传感器行业的上市公司,占据国内气体传感器市场份额的70%。

向基础科研要竞争力,理工结合打造特色优势。新型能源器件方向主要包括纳米能源与纳米系统和太阳能光伏技术两个特色研究领域。在学院学科提升计划基金的支持下,本学科毛彦超等一批青年教师取得了突出的科研成果。毛彦超以第一作者或通讯作者在自供电器件领域发表了多篇研究论文:J. Mater. Chem. A, 2017, 5,12252, 影响因子8.867;Nano Energy, 2015, 15, 227, 影响因子12.343, 等。其中发表在《NanoEnergy》上的研究论文被物理学国际权威媒体Phys.org,以及ScienceDaily, Materials Today, Materialsgate, Nanotechweb, Energy Daily, Science Newsline, EE Times, The Engineer, Product Design & Development, IEEE Spectrum, NASA Tech Briefs等40多家英文媒体作为研究亮点报道。近五年来,学科发表SCI论文120余篇,获批了国家“863”子课题2项、国家自然科学基金10余项。

物理和工程学科交叉特色明显,方向优势突出产学研量质齐升。无损检测仪器仪表方面,学院汪献忠教授研发的RF六氟化硫气体回收净化再生系统”已经在国家电网、南方电网、中国核电等系统得到广泛应用,累计回收净化再生六氟化硫上千吨。研发的氢气纯度分析仪在电力行业拥有了70%以上的市场份额。六氟化硫气体固化提纯这样的技术创新在业内属于首创,填补了该领域的国内空白。由该教师担任董事长的日立信公司成为该行业唯一一家上市企业,该公司2016年营收1.3亿元,其本人荣获“河南省科技创新杰出人才”称号。核电仪器方面,学科团队和核工业第五研究设计院展开长期深度合作,打造中原地区唯一一家核电子学无损检测仪器研制基地,“非标多通道燃料棒辐射检测系统”和“核燃料棒在线缺损流水线自动检测系统”等多套合作研发项目成功研制定型并实现产业化,伴随国家“核电走出去”战略年产值有望达到10亿余元。光电仪器方面本学科建设了巩义中国-白俄罗斯激光技术加工研发中心,开发了多项激光表面强化技术,并积极推动激光技术产业化发展。与巩义红旗煤业集团合作投资近1000万元,在巩义市上马激光制造与再制造项目,激光微加工系统研制取得阶段性进展。李磊课题组研发的“基于MEMS麦克风阵列的便携式声像仪”等声学仪器,打破国外对该领域的长期垄断,在2017年全国科普日活动中受到河南省省委副书记王炯等领导和参观者的关注,并被中国科学网、东方今报和河南电视台等多家媒体报道。

   2014年学院引进的国家杰出青年基金获得者单崇新教授目前担任学院院长,并提出学院基础研究的“顶天”和应用研究的“立地”。对于理科院系的工科办学如何发挥自己的优势打造我们的学科品牌是当下全体职工面临思考的首要问题。虽然郑州大学仪器科学与技术学科在过去取得了一定的成绩,在地方高校中具有绝对优势地位,但与国内一流大学学科相比,还存在不少差距。如何缩小与一流学科的差距,是学科面临的主要任务。本次学科建设的总体目标是:经过3年的建设,建立河南省先进无损检测工程研究中心,为国家级工程实验中心申报奠定基础。同时,在微量气体传感与检测、核电子检测、新型光学检测与成像和新型能源器件等方面取得重大成果,使郑州大学仪器科学与技术学科2-3个特色方向在国内处于领先地位,为申报仪器科学与技术一级学科博士授予权奠定基础。