孔全存，陳 碩，王雪瑩，劉桂禮

（北京信息科技大學(xué) 儀器科學(xué)與光電工程學(xué)院，北京 100192）

1 探索大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目中人員梯隊(duì)組建模式的意義

未來社會(huì)對人才的需求，主要以創(chuàng)新探索能力強(qiáng)、實(shí)踐動(dòng)手能力高為衡量標(biāo)準(zhǔn)。人才培養(yǎng)必須做到理論與實(shí)踐、實(shí)踐與創(chuàng)新的相結(jié)合以及產(chǎn)學(xué)研的緊密合作，因而，高校應(yīng)普遍更加重視對學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)［1］。

大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)鼓勵(lì)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)創(chuàng)造性地應(yīng)用于實(shí)踐，又從實(shí)踐中創(chuàng)造性地獲得知識(shí)；它一方面有利于培養(yǎng)學(xué)生利用多門學(xué)科知識(shí)綜合分析和解決實(shí)際問題的能力，提高學(xué)生的動(dòng)手、動(dòng)腦與創(chuàng)新能力；另一方面在開發(fā)大學(xué)生的項(xiàng)目管理能力、提升大學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神和激發(fā)大學(xué)生探索精神等方面也具有不可忽視的重大作用。因此，大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)在當(dāng)代高等教育中，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目中人員梯隊(duì)組建模式是大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)能否順利進(jìn)行的十分重要的一環(huán)。合理優(yōu)化的人員梯隊(duì)組建模式既能切實(shí)提高學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐能力，不斷健全和完善學(xué)生的意志品格，提高學(xué)生的項(xiàng)目管理和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，又能將項(xiàng)目成果應(yīng)用于科研和生產(chǎn)生活中，發(fā)揮大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)中人、財(cái)、物結(jié)合效應(yīng)的最大化［2］。

鑒于以往大學(xué)生科技創(chuàng)新研究小組層出不窮，但成功率不高的情況，本文認(rèn)為如何組建一支知識(shí)結(jié)構(gòu)合理、任務(wù)分明、優(yōu)勢互補(bǔ)的隊(duì)伍，使團(tuán)隊(duì)發(fā)揮出1＋1＞2的功效，保證大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)的正常、有序、順利地進(jìn)行，是當(dāng)前大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)亟需解決的重要課題。

2 大學(xué)生科技創(chuàng)新人員梯隊(duì)組建的3種基本模式比較

目前，大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目中人員梯隊(duì)組建模式主要有以下3種：

（1）單純以學(xué)生為主的一元模式。“學(xué)生為主”模式多為高年級(jí)本科生自發(fā)組織隊(duì)伍，在互相學(xué)習(xí)、相互配合的過程中，探索和研究某一領(lǐng)域中的新科技，此種梯隊(duì)組建模式稱為“一元模式”。

（2）“學(xué)生＋教師”的二元模式。“學(xué)生＋教師”模式為教師指導(dǎo)幾名不同年級(jí)的大學(xué)生，形成學(xué)習(xí)和研究梯隊(duì)來開展某項(xiàng)科技創(chuàng)新項(xiàng)目，此種梯隊(duì)組建模式稱為“二元模式”。

（3）“教師＋研究生＋不同年級(jí)本科生”的三元模式。

在一元模式中，高年級(jí)學(xué)生由于擁有了一定的知識(shí)儲(chǔ)備，對專業(yè)也有了大體的認(rèn)識(shí)，因愛好和學(xué)術(shù)興趣相同而聚合在一起［3］，這種模式的成員基本是本年級(jí)甚至本班同學(xué)。此種模式的好處是易于溝通交流，充分發(fā)揮了學(xué)生之間互幫互助的特性，有利于低水平學(xué)生快速提高和進(jìn)步。但劣勢也十分明顯，由于大家彼此處于同一水平線上，思維有一定的局限性，并不能產(chǎn)生十分良好的學(xué)習(xí)與研究效果。經(jīng)常出現(xiàn)的情況是，對于某些共性問題，集體成員都束手無策，進(jìn)而對項(xiàng)目失去信心，使項(xiàng)目無疾而終。即使有些團(tuán)隊(duì)克服重重困難使得項(xiàng)目順利進(jìn)展，并且取得很大成績，但由于團(tuán)隊(duì)隊(duì)員往往處于同一發(fā)展階段，隨著畢業(yè)和工作的變遷等情況的發(fā)生，容易發(fā)生同一時(shí)間段內(nèi)大量人員離隊(duì)，人才流失，從而導(dǎo)致項(xiàng)目中斷，沒有持續(xù)性［4，8］。

二元模式常常是由教師和幾名不同年級(jí)本科生組成，這種模式較“一元模式”而言，除了擁有學(xué)生間可以互相“幫”助的好處外，還進(jìn)一步加強(qiáng)了小組的專業(yè)知識(shí)背景，并且教師的參與往往可以給學(xué)生提供專業(yè)上的幫助，經(jīng)驗(yàn)豐富的教師會(huì)懂得如何調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，并且指導(dǎo)學(xué)生合理安排時(shí)間，明確研究方向。但本科生對專業(yè)前沿知識(shí)了解較少，小組研究活動(dòng)往往只能以教師自己的專業(yè)知識(shí)為依托帶領(lǐng)成員進(jìn)入研究，所以這種模式下的研究基本上是邊教、邊學(xué)、邊研究。又由于每個(gè)研究小組基本上由4～5人組成，教師平時(shí)的教學(xué)工作又十分緊張，所以學(xué)習(xí)交流的時(shí)間并不充分［5］，故而只能單純地傳授知識(shí)，卻不能經(jīng)常直接帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行研究，導(dǎo)致效率較低，所以這種模式下的研究也常常是虎頭蛇尾［6－7］。

以上2種模式都造成了一定的人力物力的浪費(fèi)。

第3種模式是由教師、研究生和不同年級(jí)的本科生組成，這也是本文即將展開討論的“三元”模式的雛形。教師從研究方向、研究重點(diǎn)和研究難點(diǎn)等方面全面把關(guān)，主要指導(dǎo)研究生開展創(chuàng)新研究，研究生再將任務(wù)具體分解、安排并落實(shí)，遇到困難及時(shí)反饋與溝通，做到整個(gè)梯隊(duì)高效、有序、科學(xué)、合理的運(yùn)轉(zhuǎn)。研究生和高年級(jí)學(xué)生具有一定的專業(yè)背景，既能快速領(lǐng)會(huì)教師的指導(dǎo)，開展創(chuàng)造性的研究工作，又能解決低年級(jí)學(xué)生的基本問題，幫助教師分擔(dān)部分傳授任務(wù)；低年級(jí)學(xué)生又由于課余時(shí)間比較充沛，可以投入更多的精力，并且充分利用其自身珍貴的發(fā)散性思維，不至于被專業(yè)定式，基本實(shí)現(xiàn)了“傳，幫，帶”的功能。但也依然存在很多未解決的問題，比如隊(duì)伍中人員的比例安排、小組成員的挑選方式等，每一個(gè)環(huán)節(jié)都將影響小組項(xiàng)目最后的效果［8］。

綜上所述，我們希望基于第3種模式，找到一套更加優(yōu)化的“三元”人員組建模式，可以最大化地加強(qiáng)整體功能，并重視開發(fā)學(xué)生的非智力因素［9］，使真正參與的學(xué)生都能更多地學(xué)習(xí)到使用的知識(shí)，提升動(dòng)手能力，而不會(huì)產(chǎn)生“打醬油”式的情況。

3 “三元模式”的初步探索和成功實(shí)踐

在理想的“三元”模式中，教師和研究生學(xué)長對專業(yè)知識(shí)有相對透徹的理解，給予項(xiàng)目專業(yè)上的支持，而本科生由于接觸專業(yè)知識(shí)不夠深入，從而擁有更多的思維自由度，因此在隊(duì)伍中以研究生為首的學(xué)長會(huì)在專業(yè)知識(shí)方面給予幫助和建議，本科生可以通過研究過程來驗(yàn)證所學(xué)的理論知識(shí)，使理論知識(shí)更加牢固和扎實(shí)，并學(xué)會(huì)在日常的學(xué)習(xí)中有側(cè)重地學(xué)習(xí)，真正形成為了應(yīng)用而學(xué)習(xí)，而不是為了學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí)。在創(chuàng)新研究過程中遇到困難，本科生又可以利用思維拓展的優(yōu)勢提出新奇的點(diǎn)子，并利用他們接觸專業(yè)時(shí)間較短，更容易發(fā)散思維學(xué)習(xí)的優(yōu)勢，找到有可能會(huì)被忽視卻很優(yōu)秀的解決方式。

這樣的隊(duì)伍結(jié)構(gòu)可以很好地防止斷層現(xiàn)象發(fā)生，引導(dǎo)著研究小組源源不斷地注入的新鮮血液，有效地進(jìn)行了專業(yè)上的傳承和技術(shù)上的傳承，可以在“元老級(jí)”隊(duì)員離開以后很快地進(jìn)入新一輪的創(chuàng)新研究中，不會(huì)使研究活動(dòng)出現(xiàn)過長的空窗期，同時(shí)充分發(fā)揮各種成員的特點(diǎn)和能力，使效率提到最高，并取得優(yōu)秀成績。

例如我校類人機(jī)器人研究小組，曾在國家比賽甚至國際比賽中獲得良好成績的“ikid”團(tuán)隊(duì)，也同樣秉承階梯研究的理念，采用階梯結(jié)構(gòu)建設(shè)隊(duì)伍，現(xiàn)今形成小組以研究生為首，高中低年級(jí)本科生加入的結(jié)構(gòu)開展活動(dòng)，結(jié)構(gòu)基本符合“三元”模式。

研究生學(xué)長可以不定期為本科生介紹專業(yè)知識(shí)，那些對本科生來說還有些許陌生的名詞，會(huì)使其在專業(yè)學(xué)習(xí)時(shí)不費(fèi)力地發(fā)現(xiàn)重點(diǎn)所在，并且有目的地進(jìn)行學(xué)習(xí)，充分體現(xiàn)了“幫”和“帶”的優(yōu)勢。

我們在某一項(xiàng)目研究時(shí)曾出現(xiàn)控制程序移植問題，研究生首先調(diào)查理解了移植的必要性，然后本科生開始重點(diǎn)學(xué)習(xí)移植語言，最終在雙方的共同努力下，以一倍的時(shí)間完成了兩倍的工作，并共同進(jìn)入調(diào)試階段。

但是，我們推崇的“三元”模式要有各類科學(xué)知識(shí)的人員比例［10］，不能一味追求高學(xué)歷、高知識(shí)水平的人才加入，那樣雖然對項(xiàng)目有一定幫助，但卻造成了實(shí)質(zhì)性的資源浪費(fèi)。如在我校舉辦的虛擬儀器大賽中一舉奪得冠軍的“初生牛犢”隊(duì)，就是我們在提出“三元”模式階梯隊(duì)伍建設(shè)概念后重點(diǎn)關(guān)注的團(tuán)隊(duì)之一。

該團(tuán)隊(duì)由2位指導(dǎo)教師、2名研究生和3名本科生組成，基本形成不同知識(shí)水平、不同學(xué)歷人員參加的3個(gè)層次的研究隊(duì)伍結(jié)構(gòu)。小組研究的課題為“基于Labview的小型節(jié)能供熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”，旨在減少日常生活中供熱系統(tǒng)管道上的熱量損失和受熱終端不必要的熱量浪費(fèi)，提高能源利用率。

該題目是由教師與學(xué)生在經(jīng)過多方調(diào)查后提出的，認(rèn)為切實(shí)可行又確實(shí)有利于改善人民生活。這種科學(xué)實(shí)用的創(chuàng)新題目，在進(jìn)行過程中學(xué)生遇到了各式各樣的問題，但通過大家的齊心協(xié)力和合理隊(duì)伍結(jié)構(gòu)的支持，均一一攻克。

設(shè)計(jì)采用主流的虛擬儀器技術(shù)軟件Labview201和NI Elvis硬件平臺(tái)，通過對流量、溫度、壓力、液位和電磁閥等儀器儀表系統(tǒng)的改造與完善，實(shí)現(xiàn)了小型節(jié)能供熱模擬系統(tǒng)，并對其進(jìn)行深入研究。

首先，項(xiàng)目通過PCI6251板卡實(shí)現(xiàn)各物理參數(shù)的實(shí)時(shí)采集、數(shù)據(jù)分析及顯示。通過Fuzzy－PID算法實(shí)現(xiàn)對溫度和液位的實(shí)時(shí)控制，溫度的控制目標(biāo)是基于對當(dāng)時(shí)環(huán)境溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測的結(jié)果。

由此產(chǎn)生了第一個(gè)問題，F(xiàn)uzzy－PID算法不是本科教學(xué)內(nèi)容，所以團(tuán)隊(duì)中的本科生對此并不了解，在項(xiàng)目開始初期，他們只得每天到圖書館借閱相關(guān)書籍，從頭開始學(xué)起，但過程中還是遇到很多不能解答的問題，一頭霧水，身心俱疲。好在教師和研究生及時(shí)察覺，主動(dòng)指導(dǎo)該算法在項(xiàng)目中的主要應(yīng)用部分，和在不同領(lǐng)域中常用的基礎(chǔ)部分，使其能夠有目的地學(xué)習(xí)，并對一些復(fù)雜的難點(diǎn)進(jìn)行深入淺出的講解，使本科生盡快融入項(xiàng)目研究之中，并受益匪淺。

該節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)僅使用NI公司的產(chǎn)品，實(shí)時(shí)采集多種物理參數(shù)，用于分析與顯示，動(dòng)態(tài)形象的表達(dá)供熱的物理現(xiàn)象和物理過程。系統(tǒng)根據(jù)環(huán)境溫度的變化來實(shí)現(xiàn)對受熱終端供熱裝置溫度的自動(dòng)控制，利用Fuzzy－PID算法、最小二乘法、數(shù)據(jù)標(biāo)定等控制算法，實(shí)現(xiàn)對溫度和液位的實(shí)時(shí)控制。系統(tǒng)把加熱控制和熱量利用等的分析結(jié)合起來，表征出與散熱相關(guān)的因素，為實(shí)現(xiàn)最佳的節(jié)能控制過程提供參考。本系統(tǒng)的界面使用自定義的控件，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互，不僅生動(dòng)、形象，而且美觀、直觀、簡單。

在定義系統(tǒng)功能創(chuàng)新性的時(shí)候，研究生首先注重了實(shí)用性和拓展性，并提出能源上拓展使用太陽能，當(dāng)時(shí)本科生充分發(fā)揮了自己的優(yōu)勢，提出在終端上做供暖和熱水器并用的設(shè)想，經(jīng)過接下來的理論研究，證實(shí)該設(shè)想切實(shí)可行。圖1為基于Labview小型供熱節(jié)能系統(tǒng)的主界面。

圖1 基于Labview小型供熱節(jié)能系統(tǒng)的主界面

初期時(shí)項(xiàng)目工作量較大，需要收集各方數(shù)據(jù)整理并進(jìn)行分析，最終找到此項(xiàng)目中合適且可行的參考數(shù)據(jù)。小組成員首先開會(huì)討論了調(diào)查方向，指導(dǎo)教師進(jìn)一步對項(xiàng)目進(jìn)行了分析，使學(xué)生對項(xiàng)目理解更加透徹。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)各種各樣的問題，小組更是充分發(fā)揮了隊(duì)伍的不同知識(shí)結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，研究生發(fā)現(xiàn)提出的問題可以交給本科生去找辦法解決，本科生也會(huì)將不懂的問題反映給研究生，由其進(jìn)一步思考，初步體現(xiàn)了在這種結(jié)構(gòu)組建的團(tuán)隊(duì)的優(yōu)勢。還有在研究過程中，研究生首先確定了在自動(dòng)化控制實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，進(jìn)行大膽改造，合理改進(jìn)，形成現(xiàn)有的供熱系統(tǒng)模型。過程中，電磁閥的控制電壓與其打開的比例問題就交予本科生以實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果返回后，研究生又根據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)合理方便的電壓調(diào)節(jié)器。小組最終按時(shí)完成了所有預(yù)期的效果，并一舉在2011年全國虛擬儀器大賽中獲得三等獎(jiǎng)。

4 人員梯隊(duì)組建的“三元”模式初步總結(jié)

根據(jù)我校的成功實(shí)踐，認(rèn)為一個(gè)好的“三元”模式必須做到以下3點(diǎn)：

（1）要做到專業(yè)人才和非專業(yè)人才合理搭配?？萍紕?chuàng)新首先意味著打破常規(guī)，標(biāo)新立異，在這方面專業(yè)人才固然具有不可比擬的天然優(yōu)勢，非專業(yè)人才的作用也不可低估。非專業(yè)人才不受專業(yè)知識(shí)的影響和局限，往往跳出專業(yè)圈子考慮問題，提出一些奇思妙想，使問題的解決一下子峰回路轉(zhuǎn)。

（2）要做到創(chuàng)新研究和學(xué)習(xí)求知活動(dòng)的有機(jī)統(tǒng)一。梯隊(duì)建設(shè)方式應(yīng)用于學(xué)生自身的創(chuàng)新學(xué)習(xí)中去，能夠產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，對學(xué)生更好的學(xué)習(xí)理解專業(yè)知識(shí)具有重大推進(jìn)作用。學(xué)生因此會(huì)對專業(yè)有更好的掌握，效果反映到成績和課堂表現(xiàn)，從而帶動(dòng)其他大部分學(xué)生，可以有效形成優(yōu)良學(xué)風(fēng)，又進(jìn)一步推動(dòng)了學(xué)校學(xué)科與專業(yè)的發(fā)展。

（3）要做到專業(yè)知識(shí)高水平人員與一般成員的合理搭配。在遴選和培養(yǎng)過程中，要根據(jù)隊(duì)伍建設(shè)的需要，建立整體水平高、優(yōu)勢互補(bǔ)的隊(duì)伍，恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整學(xué)歷、年齡、專業(yè)、知識(shí)有一定差異的人員結(jié)構(gòu)，形成能夠團(tuán)結(jié)協(xié)作、合力攻關(guān)的群體優(yōu)勢，最大限度地發(fā)揮梯隊(duì)成員的積極性和創(chuàng)造力［11］。對一些重要的研究性問題必須從實(shí)際情況出發(fā)，根據(jù)不同學(xué)科類型和層次，各年級(jí)、各專業(yè)所承擔(dān)的不同任務(wù)以及教師隊(duì)伍的現(xiàn)狀，從學(xué)校的發(fā)展規(guī)劃和各個(gè)學(xué)科創(chuàng)新小組建設(shè)的不同需要出發(fā)，物色合適的人選，制定出培養(yǎng)規(guī)劃，有計(jì)劃、分步驟地實(shí)施。

5 結(jié)束語

恩格斯曾說“許多人協(xié)作，許多力量融合為一個(gè)總的力量，這種力量和它的一個(gè)個(gè)力量的總和有本質(zhì)的差別”［12］。我們認(rèn)為，這種差別表現(xiàn)在團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新方面，就是優(yōu)秀的創(chuàng)新小組整體功能大于個(gè)體功能之和，也就是說整體功能等于個(gè)體功能之和再加上一個(gè)群體新功能，即實(shí)現(xiàn)了通常所說的“1＋1＞2”。

大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目中組建的人員梯隊(duì)是一種階梯型學(xué)習(xí)與研究型的隊(duì)伍，優(yōu)化的組合方式可以使隊(duì)伍整體能力和功效得到提高，能為科技創(chuàng)新研究做出更大的貢獻(xiàn)。當(dāng)前我們的探索還僅僅是初步性的，還有許多問題需要進(jìn)一步研究，在接下來的探索中，望與有志之士共勉。

（

）

［1］李雯.高校學(xué)科梯隊(duì)建設(shè)研究［D］.湖南：高等教育研究所，2004－10－25.

［2］周仲魁，夏菲，梁麗萍，等.構(gòu)建大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)體系的探索與實(shí)踐［J］.東華理工學(xué)院學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2007，26（1）：49－50.

［3］全洪兵，張紹榮，李彥.大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)的現(xiàn)狀與思考［J］.重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2008，20（4）：126－127.

［4］李藝華，徐放.論我國研究型大學(xué)學(xué)術(shù)梯隊(duì)建設(shè)［J］.重慶廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，17（1）：22－23.

［5］萬戰(zhàn)爭，郭會(huì)麗，李鵬飛.大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)的現(xiàn)狀、問題及對策研究［J］.成功：教育，2007（1）：1－2.

［6］蔡亮，李勇.我國高校學(xué)術(shù)梯隊(duì)建設(shè)的問題及其成因探析：我國高校學(xué)術(shù)梯隊(duì)建設(shè)研究之一［J］.教育與職業(yè)，2007（5）：36－38.

［7］錢大益，王維才，隋延力.對學(xué)術(shù)梯隊(duì)建設(shè)的思考［J］.中國高教研究，2004（2）：54－56.

［8］李藝華，涂端午.淺析美國研究型大學(xué)學(xué)術(shù)梯隊(duì)建設(shè)［J］.思茅師范高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2003，19（4）：70－71.

［9］史靜寰.當(dāng)代美國教育［M］.北京：社會(huì)科學(xué)文獻(xiàn)出版社，2001.

［10］曾小勇，劉飛龍.電氣信息類創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的研究與實(shí)踐［J］.中國電力教育，2012（3）：71.

［11］黃敦華，趙丹，朱莉莉，等.基于大學(xué)生科學(xué)研究與創(chuàng)業(yè)行動(dòng)計(jì)劃的機(jī)器人創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)研究與實(shí)踐［J］.機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2011（4）：182.

［12］中共中央馬恩列斯菱編譯局.馬克思恩格斯全集［M］.北京：人民出版社，1971.