编者按:为了提高大学生的科技创新意识,激发学生的创新激情,倡导学生自主研究性学习,培养出复合型人才。2004-2011年的8年间,唐远河教授基于本科生科技创新及“挑战杯”活动的平台,进行了一系列科技创新的实践和改革,取得了卓越的成效。现予以摘登,与师生读者分享。
一、 本科生的科技创新收获
8年来,我与其他同仁联合指导的37位本科生,以挑战杯为平台的科技活动,取得了一些成效。下面列出学生的来源、发表论文、申请专利、获批国家创新实验、以及校基金、挑战杯获奖情况。
(一) 学生概况
|
已
毕
业
学
生 |
学生姓名 |
班级 |
所属学院 |
毕业后流向 |
|
周晓飞 |
应物011 |
理学院 |
深圳 |
|
郜海阳(队长) |
应物021 |
理学院 |
本校硕博研究生 |
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马琦(队长) |
应物021 |
理学院 |
北京 |
|
刘会平 |
应物021 |
理学院 |
深圳 |
|
赵振宇 |
应物021 |
理学院 |
西安光机所研究生 |
|
张果宇(队长) |
动021 |
水电学院 |
武汉大学研究生 |
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宁辉 |
电气032 |
自动化学院 |
英国杜伦大学研究生 |
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李皓伟 |
电信033 |
自动化学院 |
英国上硕士 |
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杨彧 |
自031 |
自动化学院 |
本校研究生 |
|
柳铭俊 |
应物031 |
理学院 |
福建 |
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吕鹏(队长) |
应物041 |
理学院 |
西北工业大学研究生 现在法国攻读博士学位 |
|
张秉隆 |
应物041 |
理学院 |
航天504研究所研究生 |
|
王时佳 |
应物041 |
理学院 |
中国科技大学研究生 |
|
独育飞(队长) |
应物041 |
理学院 |
深圳康佳集团总部,现自行创立:苏州鑫源敏瑞光电科技有限公司 |
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张磊 |
计算041 |
理学院 |
校免试研究生 |
|
杨旭三(队长) |
应物061 |
理学院 |
校免试研究生 |
|
赵高翔 |
电子061 |
自动化学院 |
工行(2008年获高级摄影师证书) |
|
梁元 |
电子061 |
自动化学院 |
深圳西门子 |
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叶娜 |
电子061 |
自动化学院 |
校免试研究生 |
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李卿 |
电子062 |
自动化学院 |
爱默生西安分公司 |
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阚选恩 |
应物071 |
理学院 |
交大研究生 |
|
吴宇 |
应物071 |
理学院 |
本校免试研究生 |
|
在
校
学
生 |
韩新辉 |
应物081 |
理学院 |
在校 |
|
徐永奎 |
应物081 |
理学院 |
在校 |
|
张荀 |
应物081 |
理学院 |
在校 |
|
张欢欢 |
微电081 |
自动化学院 |
在校 |
|
高刚 |
机085 |
机仪学院 |
在校 |
|
刘瑶 |
机085 |
机仪学院 |
在校 |
|
王水威(队长) |
应物091 |
理学院 |
在校 |
|
杨植凯 |
电信091 |
自动化学院 |
国防生 |
|
王坦 |
应物091 |
理学院 |
在校 |
|
田金戈 |
应物081 |
理学院 |
在校 |
|
孙浩 |
应物081 |
理学院 |
在校 |
|
张柱 |
应物081 |
理学院 |
在校 |
|
张海山 |
机081 |
机仪学院 |
在校 |
|
陈亮 |
机081 |
机仪学院 |
国防生 |
|
狄韶颖 |
应物091 |
理学院 |
在校 |
(二)本科生发表科研论文 (第一作者20篇,合作4篇)
1 独育飞,唐远河,刘锴,屈光辉,宁辉,张磊,李皓伟:基于增加光电子积分时间的磁镜装置研究.光学学报,2007,27(11):1973-1979(EI检索)
2 Yufei Du, Yuanhe Tang, Kai Liu, Hui Ning, Lei Zhang, Haowei Li: Design and study of a new crepuscular CCD. 2007,Proc.of SPIE, Vol. 6279, 62795P-1-7(EI检索)
3 PengLv, Yuanhe Tang, Kai Liu, Binglong Zhang, Shijia Wang, Yufei Du: Study CCD ImageShift for Remote Sensing Detection. 2007,Proc.of SPIE, Vol. 6279, 62795S-1-7(EI检索)
4 马琦,唐远河,解光勇,刘汉臣,邵建斌:水中气泡界面的光强研究. 激光与光电子学进展.2005,42(6): 19-22
5 张秉隆,唐远河,刘锴,吕鹏,王时佳:中高层大气中原子氧的垂直分布模拟. 大气环境与光学学报, 2007,2(5):352-356
6 Hui Ning, Yuanhe Tang: The relationship between the luminance of bubble in water and the CCD Gray Pattern. 2007,Proc.of SPIE, Vol. 6279, 62795K-1-6(EI检索)
7 宁辉,唐远河,解光勇,刘汉臣,邵建斌:水中气泡的图像识别技术. 光学技术,2005年增刊:288-292(EI检索)
8 宁辉,杨彧,唐远河,解光勇,刘汉臣,邵建斌:基于PIV技术的水中气泡的拍摄与用光技巧. 纺织高校基础科学学报. 2005,18(4):356-358
9 宁辉,唐远河,邵建斌:基于PIV技术的水中气泡图像测速法. 纺织高校基础科学学报, 2006, 19(4): 385-388
10 Yang Xusan, Tang Yuanhe, Liu Kai, Liu Hanchen, Gao Haiyang, Li Qing, Zhang Ruixia, YeNa, Liang Yuan, Zhao Gaoxiang: Modulation transfer function of partial gating detector byliquid crystal auto-controlling light intensity. Proc. SPIE,7279, 72790Z-1-7,2008(EI检索)
11 Zhao Gaoxiang, Tang Yuanhe, Liu Kai, Gao Haiyang, Zhang Ruixia, Yang Xusan, Ye Na,Liang Yuan, Li Qing: Enhancement latitude of civil digital photography system by liquidcrystal. Proc. SPIE, 7279, 72791Y -1-8, 2008(EI检索)
12 Ye Na, Tang Yuanhe, Liu Kai, Gao Haiyang, Zhang Ruixia, Yang Xusan, Zhao Gaoxiang,Liang Yuan, Li Qing: Study of liquid crystal based on auto-controlling light intensity. Proc.SPIE, 7279, 727910 -1-8, 2008(EI检索)
13 Li Qing, Tang Yuanhe, Liu Kai, Liu Hanchen, Gao Haiyang, Zhang Ruixia, Yang Xusan,Zhao Gaoxiang, Liang Yuan, and Ye Na: A partial gating image based on Cyclone II andHTPS. Proc. SPIE,7279, 727911-1-8, 2008(EI检索)
14 李卿,唐远河,刘锴,郜海阳,张瑞霞,赵高翔,叶娜,梁元,杨旭三:基于液晶局部选通系统的硬件算法的研究.应用光学, 2009, 29(4): 20-25
15 Liang Yuan, Tang Yuanhe, Liu Kai, Liu Hanchen, Gao Haiyang, Zhang Ruixia, Yang Xusan,Zhao Gaoxiang, Ye Na and Li Qing: Control circuit design of novel partial gating detector by liquid crystal. Proc. SPIE,7279, 72791Z-1-7, 2008(EI检索)
16 杨旭三,赵高翔,李卿,梁元,叶娜:基于液晶的光强局部选通成像探测器.第二届大学生创新论坛论文集,东南大学出版社,2009年10月
17 Huanhuan Zhang, Yuanhe Tang, Xusan Yang, Shuiwei Wang, Yongkui Xu, Yao Liu,Xun Zhang, Gang Gao, Zhikai Yang and TanWang:Research on the eye controlled model of anti-glare imaging detector based on liquid crystal. Materials Science Forum, 2011, Vols.663-665: pp247-251(EI检索)
18 Yongkui Xu, Yuanhe Tang, Xusan Yang, Xun Zhang, Huanhuan Zhang, ShuiweiWang, Yao Liu, Gang Gao,Zhikai Yang and Tan Wang: Research on light amplification panel based on stimulated radiation. Materials Science Forum, , 2011,Vols.663-665: 344-347 (EI检索)
19 Shuiwei Wang, Yuanhe Tang, Xusan Yang, Huanhuan Zhang, Yongkui Xu, XunZhang, Yao Liu, Gang Gao, Tan Wang and Zhikai Yang: The anti-glare detector based on liquid crystal. Materials Science Forum, 2011, Vols.663-665: 755-758 (EI检索)
20 王水威,王坦:基于液晶的眼控防眩光成像仪,第四届全国大学生创新年会论文集,获全国10篇“优秀论文”奖
21 Yuanhe Tang, Ruixia Zhang, Haiyang Gao, Kai Liu, Gaoxiang Zhao, Xusan Yang, Qing Li, Yuan Liang, Na Ye, Hanchen Liu, Shulin Liu:Partially light-controlled imaging system based on High Temperature Poly-Silicon Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display. Optics Express, 2010, 18(10):10616-10626 (SCI检索)
22 唐远河,张瑞霞,刘汉臣,刘术林,刘锴,郜海阳,杨旭三,赵高翔,李卿,梁元,叶娜:基于光强选通成像的液晶色散研究,液晶与显示,2010,25(2):2000-2004
23 唐远河,杨旭三,郜海阳,刘术林,王水威:光强局部选通成像器中光锥耦合技术研究.光学技术, 2012. No.1
24 Yuanhe Tang,Xiangang Cao,Hanchen Liu,G.G. Shepherd,Shulin Liu,Haiyang Gao,Xusan Yang,Yong Wu,Shuiwei Wang:Partially light-controlled imager based on liquid crystal plate and image intensifier for aurora and airglow measurement. Applied Optics, 2011, 12, 13 Accepted
(三) 国家发明专利(授权10项,公开4项)
1 独育飞,唐远河,刘锴,宁辉,张磊,李皓伟:绕行转移面阵电荷耦合器件CCD,发明专利号ZL200610104588.0,授权日2008.8.20
2 宁辉,唐远河,赖永斌,侯小军:一种高速公路智能安全监测预警系统及监测方法,发明专利号ZL200610104668.6,授权日2009.04.22
3 郜海阳,唐远河,刘锴,张瑞霞,杨旭三,赵高翔,叶娜,梁元,李卿:一种常温下提高微光成像系统探测性能的像增强器.发明专利号ZL200810150762.4,授权日2010.6.16
4 梁元, 唐远河, 刘锴, 郜海阳, 叶娜, 张瑞霞, 杨旭三, 赵高翔, 李卿: 一种基于液晶的单镜头选通成像探测器, 发明专利号 ZL200910022963.0,授权日2010.11.10
5 唐远河,独育飞,刘锴,屈光辉,宁辉,张磊,李皓伟:用于提高成像系统微光探测性能的磁镜装置,发明专利号ZL200710017276.0,授权日2009.06.5
6 唐远河,杨旭三,刘锴,刘汉臣,郜海阳,张瑞霞,赵高翔,叶娜,梁元,李卿:基于三代近贴式像增强器在常温下局部选通的微光探测器.发明专利号ZL200810232002.8,授权日2010.4.7
7 唐远河,李卿,刘锴,刘汉臣,郜海阳,张瑞霞,赵高翔,梁元,叶娜,杨旭三:基于HTPS液晶板的局部选通探测器.发明专利号ZL200810232000.9,授权日2010.06.02
8 唐远河,郜海阳,刘锴,刘汉臣,张瑞霞,赵高翔,杨旭三,李卿,叶娜,梁元:基于第二代像增强器在常温下局部选通的微光探测器.发明专利号ZL200810232001.3, 授权日2010.06.02
9 唐远河,赵高翔,刘锴,刘汉臣,郜海阳,张瑞霞,李卿,梁元,杨旭三,叶娜:光电成像系统高宽容度液晶选通电荷耦合器件及制备方法,发明专利号ZL200810232003.2,授权日2010.06.02
10 唐远河,张瑞霞,刘锴,郜海阳,杨旭三,赵高翔,叶娜,梁元,李卿:一种基于液晶自动控制光强实现局部选通的探测器.发明专利号ZL200810151198.8, 授权日2010.6.11
11 唐远河,郜海阳,张瑞霞,秦林,朱赐:基于LCoS的广角迈克尔逊干涉仪及探测风场的方法. 发明专利号ZL200910219146.4, 授权日2011.8.10
12 唐远河,郜海阳,张瑞霞,秦林,朱赐:基于LCoS的改型Sagnac干涉仪及探测风场的方法,发明专利号201010013558.5,申请日2010.1.7,公开日2010.06.30
13 唐远河,李猛华,郜海阳:一种基于磁镜的光子计数器及探测光子的方法,发明专利申请号201010203791.X,申请日2010.6.21,公开日2010.10.06
14 唐远河,王水威,杨旭三,张欢欢,徐永奎,张荀杨植凯,刘瑶,高刚,王坦: 一种基于液晶的直视型防眩光成像仪及防眩光成像方法, 发明专利申请号201010242147.3,申请日2010.7.30,公开日2011.03.30
(四) 完成国家大学生创新基金(4项)
1 杨旭三,吴宇:光强选通探测器的研制(No.081070001),国家大学生创新实验计划项目,2万元,起止时间2008.9-2009.10(结题优秀,全国“十佳”作品,),指导教师:唐远河,刘锴。
2 阚选恩,吴宇:水中气泡的数字全息可视化研究(No.091070002),国家大学生创新实验计划项目,2万元,起止时间:2009.9 -2010.10(结题合格),指导教师:唐远河
3 王水威,王坦:基于液晶的直视型防眩光成像仪(No.101070028),研究起止时间:2010.10~2011.10结题优秀,全国十篇优秀论文),指导教师:唐远河
4 张旬,徐永奎:微光调制传递函数测定仪的研制(No.101070041),研究起止时间:2010.10~2011.10(结题合格),指导教师:李恩玲,唐远河
(五) 完成校大学生创新基金、挑战杯(20项)
1 叶娜,赵高翔,李卿,梁元:使用EBCCD提高微光成像系统的探测极限研究,校创新基金获批经费1000元,起止时间2008.3 -2009.3(已结),指导教师:唐远河,刘锴
2 李卿,张瑞霞,赵高翔,梁元,叶娜:红外热成像与微光成像的耦合,校创新基金获批经费1000元,起止时间2008.3-2009.3(已结),指导教师:唐远河,刘锴
3 梁元,赵高翔,李卿,叶娜,杨旭三:基于液晶局部选通的像增强器控制电路设计,校创新基金获批经费1500元,起止时间2008.9 -2009.9(已结),指导教师:唐远河,刘锴
4 独育飞,宁辉,李皓伟,张磊:新型高性能微光探测CCD的设计研究. 校创新基金获批经费1500元,起止时间2006.1.1 -2007.1.1(已结),指导教师:唐远河,刘锴
5 独育飞,宁辉,李皓伟,张磊:电子束穿越磁镜场后的速度方向分布,校创新基金获批经费2000元,起止时间2007.4.1 -2007.9.1(已结),指导教师:唐远河,刘锴
6 吕鹏,张秉隆,王时佳:大气风场探测中的CCD像移研究,校创新基金获批经费1000元,起止时间2006.1.1-2007.1.1(已结),指导教师:唐远河,刘锴
7 张秉隆:探求地球中高层大气氧原子更为精确新模型,校创新基金获批经费1000元,起止时间2006.1.1 -2007.1.1(已结),指导教师:唐远河,刘锴
8 王时佳:上层大气温度与极光强度研究,校创新基金获批经费1000元,起止时间2006.6.30~2007.6.30(已结).指导教师:唐远河,刘锴
9 宁辉,刘永奎,仝宝刚,杨彧:基于PIV技术的水中气泡的亮度与CCD灰度的对应关系分析. 校创新基金获批经费1000元,起止时间2006.3.1 -2006.12.30(已结),指导教师:唐远河,邵建斌,朱虹
10 马琦,刘会平,宁辉,杨彧:水中气泡的光学性质研究,校级挑战杯基金获批经费3000元,起止时间2004.5-2005.10(已结),指导教师:唐远河,谢光勇
11 张果宇,周晓飞:时空的关联特性和时间的真实量度的研究,校级挑战杯基金获批经费3000元,起止时间2004.5-2005.10(已结),指导教师:唐远河,毛胜春
12 吕鹏,张秉隆,王时佳,独育飞:极光模拟及大气风场探测的像移研究,校级挑战杯基金获批经费3000元,起止时间2006.5-2007.10(已结),指导教师:唐远河,刘锴
13 独育飞,宁辉,李皓伟,张磊,柳铭骏:提高微光成像CCD探测性能的研究,校级挑战杯基金获批经费3000元,起止时间2006.5-2007.10(已结),指导教师:唐远河,刘锴
14 杨旭三,赵高翔,李卿,梁元,叶娜:基于液晶的光强局部选通成像探测器,校级挑战杯基金获批经费5000元,起止时间2008.5-2009.10(已结),指导教师:唐远河,刘锴
15 郜海阳,张瑞霞,杨旭三,赵高翔,李卿,梁元,叶娜:常温下微磁镜阵列痕量电子约束器,校级挑战杯基金获批经费3000元,起止时间2008.5-2009.10(已结),指导教师:唐远河,刘锴
16 田金戈:校级挑战杯基金获批经费,1000元,起止时间2010.5-2011.10(已结),指导教师:唐远河
17 韩新辉:校级挑战杯基金获批经费, 800元,起止时间2010.5-2011.10(已结),指导教师:唐远河
18 徐永奎:校级挑战杯基金获批经费,自筹经费,起止时间2010.5-2011.10,指导教师:唐远河
19 郭高缘:校级挑战杯基金获批经费,自筹经费,起止时间2010.5-2011.10),指导教师:唐远河
20 王水威,徐永奎,张欢欢,王坦,张荀:基于液晶的眼控防眩光成像仪,校级挑战杯基金获批经费2500元,起止时间2010.5-2011.10(已结),指导教师:唐远河
(六) 本科生参加国际、国内会议(21人次)
1 2006.9.17-22,5位本科生(独育飞,吕鹏,张秉隆,宁辉,王时佳)携第一作者论文参加在西安举办的“27th International Congress on High-Speed Photography and Photonics Xi'an International Conference Center, Xi’an, China 17-22 September, 2006”,论文作张贴报告。
照片2
2 2008.11.24-27,5名本科生(杨旭三,赵高翔,叶娜,李卿,梁元)携第一作者论文参加在武汉举办的“The first International Photonics and Opto Electronics Meetings (POEM2008)”,叶娜在会上作口头报告,其余论文作张贴报告。
3 2009.7.13-17,2名本科生(赵高翔,叶娜)参加了在西安理工大学举办的“International Symposium on Atmospheric Light Scattering and Remote Sensing (ISALSaRS09), July 13-17, 2009, Xi’an, China”国际会议。

4 2009.10.17-18,3名本科生(杨旭三,赵高翔,叶娜)出席了由教育部高等教育司主办、东南大学承办的“第二届全国大学生创新论坛” ,杨旭三在会上“基于液晶的光强局部选通成像探测器”作了10分钟交流报告,实物作品展示得到与会专家、老师、大学生的好评,该作品被评选为第二届全国大学生创新论坛“我最喜爱的10件作品”之一。获得全国大学生创新论坛“我最喜爱的十件作品” (西部地区唯一)。
5 2010.5.15,杨旭三,李卿参加在北京举行的“全国第十届科技周开幕式及大学生创新创业成果展,中共中央政治局委员、国务委员刘延东,全国政协副主席、科技部部长万钢等领导出席了科技活动周开幕式。
6 2010.8.10, 杨旭三参加在西安举行的第六届全国高等学校物理实验教学研讨会, “Modulation transfer function of partial gating detector by liquid crystal auto-controlling light intensity”获得第六届全国高校物理实验研讨会优秀论文(科研类)全国二等奖。
7 2010.9. 8,杨旭三,赵高翔参加在西安举办的第十九届全国发明展览会。
8 2011.10.20-23,王水威参加在同济大学举行的第四届全国大学生创新年会,王水威在会上作了10分钟交流报告,“基于液晶的眼控防眩光成像仪”获得“创新年会最优秀论文”。说明:全国只有10篇论文获奖。参赛作品类119件,论文类89篇,120个参加学校。
(七) 媒体报道
1 2006.11.22,西安理工大学本科教学评估期间的校园网上,西安理工大学在校本科生宁辉发表的论文被EI收录. http://news.xaut.edu.cn/neirong.jspurltype=news.NewsContentUrl&wbnewsid=155769&wbtreeid=33
2 2008.12.3,新华网上,西安理工大学学生参加光子与光电子学国际会议,http://news.xaut.edu.cn/neirong.jspurltype=news.NewsContentUrl&wbnewsid=156580&wbtreeid=33
3 2009.10.23,西安理工大学在全国第二届大学生创新论坛活动中成绩优异,http://news.xaut.edu.cn/neirong.jsp?urltype=news.NewsContentUrl&wbnewsid=157204&wbtreeid=47
4 2011.10.31,西安理工大学在第四届全国大学生创新年会活动中成绩优异,http://news.xaut.edu.cn/neirong.jspurltype=news.NewsContentUrl&wbnewsid=196117&wbtreeid=47
5 2009.11.2 二十载,挑战杯成果转化日趋成熟:中国青年报
http://news.qq.com/a/20091102/000287.htm
6 中青在线,2009.10.29,西安理工大学校报文章 “玩出来”的作品 西安理工大学StrongLight团队指导老师唐远河教授的指导“心经”: http://www.qiuxue.com/article/show.php itemid-9063.html
7 “玩出来”的作品:中青在线文章,西安理工大学校报文章
http://www.qiuxue.com/article/show.php?itemid-9063.html
(八) 挑战杯获奖情况(7项)
|
序号 |
获奖人员 |
研究项目名称 |
获奖级别 |
获奖时间 |
指导教师 |
|
1 |
王水威,张欢欢,徐永奎,王坦,张荀 |
基于液晶的眼控防眩光成像仪 |
国家三等奖 |
2011.10 |
唐远河 杨旭三 |
|
陕西省二等奖 |
2011.6 |
|
2 |
杨旭三,赵高翔,李卿,梁元,叶娜 |
基于液晶的光强局部选通成像探测器 |
国家二等奖 |
2009.10 |
唐远河 刘锴 |
|
陕西省特等奖 |
2009.6 |
|
3 |
郜海阳,张瑞霞,杨旭三,赵高翔,李卿,梁元,叶娜 |
常温下微磁镜阵列痕量电子约束器 |
国家二等奖(世博专项) |
2009.10 |
唐远河 刘锴 |
|
陕西省二等奖 |
2009.6 |
|
4 |
吕鹏,张秉隆,王时佳,独育飞 |
极光模拟及大气风场探测的像移研究 |
国家三等奖 |
2007.11 |
唐远河 刘锴 |
|
陕西省特等奖 |
2007.6 |
|
5 |
独育飞,宁辉,李皓伟,张磊,柳铭骏 |
提高微光成像CCD探测性能的研究 |
陕西省一等奖 |
2007.6 |
唐远河 刘锴 |
|
6 |
马琦,刘会平,宁辉,杨彧 |
水中气泡界面的光学性质研究 |
陕西省二等奖 |
2005.6 |
唐远河 解光勇 |
|
国家入围奖 |
2005.11 |
|
7 |
张果宇,周晓飞 |
时空的关联特性及时间的真实量度的研究 |
陕西省二等奖 |
2005.6 |
唐远河 毛胜春 |
二、 本科生的创新教育是时代的趋势
(一)创新是时代的需要
国外高等教育很注重创新的培养。例如,美国加州理工学院的创新学风弥漫整个校园。在那里,你必须想别人没有想到的东西,说别人没有说过的话,要有“goodidea”,你所想的、做的,要比别人高出一大截才出类拔萃。中国的高等教育源于中学的应试,大学知识的循序渐进、重视基础的传授,大部分学生按部就班地学习,缺乏创新意识。已故科学家钱学森在2005年3月29日的最后一次系统谈话中多次谈到“大学要有创新精神”。大学生是祖国的未来,今天,党和国家也很重视科技创新,正在进行“创新工程”、“创新计划”、“创新实验”等改革,中国高校亟需创新教育、创新人才的培养迫在眉睫。
(二) 创新是高校的责任
虽然中国各高校均有自己的办学特色,但是,我们认为创新教育应是高校的责任。
中国的教育需要向学生传输创新的理念!
目前高校的创新人才培养还局限于少数本科生,没有形成一个创新的大氛围。因为本科生是在完成正常学习的课余时间来做科技创新,在大环境下,搞科技创新的学生,科研实践占的时间比例稍多一些,考试就会挂科,时间是守恒的。但是只要处理好学习与科研的关系,就会一举多得!
(三) 创新是人才辈出的途径
跟我作挑战杯的学生,有学习好的,但大部分学生属班级中等,但他们经过近2年的训练,均学业有成,科技创新活动对学生的终生带来影响。例如
●吕鹏是2007年获挑战杯国家三等奖的队长,在西北工业大学读研一时就发表了3篇论文。现在已在法国攻读博士学位。
●独育飞是2007年是获陕西省挑战杯两项一等奖,一项国家三等奖的队长,2006年11月在第27届高速摄影与光子学国际会议时,侯询院士拍着独育飞的肩膀说:“好青年,有作为”。到康佳电视总部工作半年时间内申请了4项专利。现在已经自行创业,建立了自己的公司:苏州鑫源敏瑞光电科技有限公司。
●宁辉是唯一一个跟我作了两届挑战杯的学生,他有对每样事物都感兴趣,大学期间以第一作者发表4篇光学方面的论文被英国著名的杜伦大学录取为研究生。2008年研究生毕业后,在国际金融危机的大环境下,他从2000多名应聘者中脱颖而出,获得在英国工作和攻读博士学位的机会。
●赵高翔在2008年就获得高级摄影师证书,以他的光电、电子科技与技术专业的知识背景和睿智的摄影眼建立起自己的网站(
www.MoorWorld.cn)和我们课题组网站(www.tangyuanhe.com);他的摄影图片已相继被多家杂志采用。
●杨旭三在撰写论文、申请书等方面的写作能力非常强。现去北京大学作联合培养的课题。
●王水威是大一就跟我作挑战杯的队长,通过逐渐的学习和深入研究工作,他的写作能力、问辨能力、研究能力都得到了很大的提高。在今年参加大连挑战杯和上海创新实验大赛的1个多月时间后,很快就把学习成绩赶上来了,从我讲授的量子力学考试成绩就能得到证实,所以说,作挑战杯的同学,只要时间抓紧了,学习和科研会两不误。
三、本科生的科技创新实践措施
(一) 本科生的科研热情是创新研究的基础
刚接手指导本科生创新研究时,他们大多数是本科2年学生,基础知识和专业知识都比较薄弱,但是这些学生均具有一颗崇尚科学、喜欢创新的心,对科学具有很高的热情,善于接受新鲜事物、善于观察、分析和钻研,这是他们难能可贵之处。刚开始时需要手把手地指导,包括查找中文资料、打字、编辑公式、画图、排版、上网查阅外文资料等方面,然后不厌其烦多次组织讨论、学习、介绍研究的相关内容。
科研需要热情和毅力,并不是每个大学生都适合作挑战杯,只有具备会学习、科学敏感性、精力旺盛、合理分配时间等素质的学生适合作挑战杯。挑战杯的过程是一个艰辛而快乐的过程,在一个团队里,为了既定的目标而主动、创新学习。挑战杯是在进行科学研究,在经历了查资料、冥思苦想、提出问题、解决问题等艰辛甚至痛苦的过程后,在研究结果出来的一刹拉,他们的狂喜、拥抱就是回报。挑战杯的过程远远大于获奖名次的作用,会给他们打上一辈子的烙印。
(二) 抓紧假期时间集中研究
我们课题组的研究往往在暑假和寒假集中进行,进入正常学习阶段后,每周集中讨论的一次活动中,各人提出讨论问题,再带着问题回去,这样的方式逐渐带他们进入科研的状态。
(三) 选择师生双方感兴趣的研究题目
学生找我指导他们的挑战杯时,往往都带来了相关题目,我要求他们查新,看别人是否作过这方面的研究,值不值得继续研究?如果学生提出的研究题目我指导不了,就明确告诉他们,如果我的研究课题他们感兴趣,我很乐意指导。例如,水院动021的张果宇,他自带题目“时空的关联特性及时间的真实量度的研究”请我指导他,他具有广泛的物理兴趣,敢于向物理学中传统的时空观提出质疑,我根据他的物理知识基础,及时配置了当时应用物理专业的4年级学生周晓飞协助研究,他们所建立的时空观,得出了与相对论相同的结论。善于思考的张果宇以高分成绩考上了武汉大学的研究生,一入校就跟着导师干上了课题,这跟他善于抓住课题进行创新研究直接相关。
(四) 对学生的IDEA不要轻易说NO
我很庆幸自己学习了物理学专业,现在从事物理学的教学和相关研究。多年的发散式思维告诉我,在指导挑战杯的过程中,不管学生提出多么幼稚、可笑的问题,我都不轻易说对或错,因为学生也是经过一定的思考才说出来的idea,科学本身就在不断的认知中完善的,不要轻易说“NO”。要表扬他们提出了问题,善于引导他们去发现问题、解决问题。科学研究不同于学生写作业,没有标准的答案。科学研究没有定论,只要提出问题、通过充分论证后,得出的结论能解释新现象和回归到原有理论,这样的研究就是对的。所以我的学生能取得这样的成绩与我的这一不变的指导思想分不开的。
(五) 建立多学科本科生间的协作
各专业本科生的知识结构和背景知识不同,让他们组成一个队伍,共同研究一个课题,是取得好成绩的一种有效措施。我的挑战杯队伍的学生来自理学院物理系和数学系、自动化学院、水院、机械学院。根据他们的特点合理分工、取长补短,通力协作。这样的组合使学生之间也能充分地发挥自己的优势,充分解决一些交叉学科的问题,体现其专业价值,为今后工作与同事之间的合作打下坚实的基础。例如,2006年7月我们在涉及到数学计算时,请求数学专业的张磊加盟,使一些问题迎刃而解,自动化学院的宁辉等同学能将其专业知识用于相关的物理研究中,均取得了较为明显的成绩。在其申请英国杜伦大学的硕士研究生时,来面试的教授问宁辉,学的是自动化方面的专利知识,为何发表了4篇与物理有关的科研论文时,宁辉回答说,“这不正体现出我的能力”。面试教授会心的笑了,结果他顺利地以发表了4篇科研论文被英国杜伦大学录取。
(六)快乐学习和创新
教师的教学、科研热情直接影响着你的学生。在我从教的20年中,我一直给学生传递着“快乐学习”的理念,在引导学生创新研究的过程中也是如此“快乐科研”。只有从科学研究中找到乐趣,才有更大的兴致去研究它,攻克难关。踏踏实实地搞科研积累,研究到一定程度不出成果都难!因此,在我们的课题组中经常呈现出融洽而激烈讨论的氛围。在研究过程中,我及时总结他们的成绩,每取得一点研究进展我都不错过表扬、鼓励,得到老师表扬后他们的积极性更加高涨,思维异常活跃,创新的思想火花不断涌现出来。
2006.9.17-22我带6位本科生参加了第27届高速摄影和光子学国际会议,会议录用了我们课题组提交的3篇均以本科生为第一作者的文章,在300多中外专家的会议上,我们几个本科生的年轻面孔引起了很大的反响,大会主席、西安光机所原所长侯洵院士拍着独育飞的肩膀说:“好青年,有作为”。他们在自己的张贴报告前与世界级科学家探讨相关问题,那种学习的机会是非常难得的,这种经历也是他们终身不忘的,发作内心的喜悦不时洋溢在年轻人的脸上。
2007年11月15日我带吕鹏去南开大学参加国家挑战杯颁奖,在6科学家面前他超常发挥的10分钟答辩,是那么的自信和自如。这种自信是平时我们在一周一次的研讨过程中沉淀的、积累的,将伴随他一生,为他以后的工作、学习留下终身难忘的烙印,致使他轻松地考上了西北工业大学的研究生,现在法国攻读博士学位。
(七) 收获与付出成正比
跟我上《大学物理》课的宁辉是自动化学院的学生,他跟我作了两届挑战杯,最后以公开发表4篇第一作者的科研论文,两项国家专利的优势申请到了英国著名的杜伦大学的研究生,他是一个思路非常活跃、能活学或用的学生,能将不同知识融会贯通到所研究的问题上;应物041的独育飞,具有极大的科研热情和创新能力,每年寒假基本上快过年才回家,暑假几乎不回家,全身心投到了科学研究上,取得了丰硕的成果,在他的4年中,获得2项国家挑战杯三等奖(第一获奖人1项),3项陕西省挑战杯奖励(特等奖1项,一等奖2项——均为第一获奖人),发表论文4篇,申请国家发明专利2项,完成3项目创新基金。在跟智商和情商都非常高的这些朝气蓬勃的青年学子打交道的过程中,我们老师本身也从中获得进步,要回答学生提出的问题,就逼迫自己去看书、学习、提高。我非常赞成自动化学院朱虹教授在勉励学生作挑战杯的口头禅:跟优秀的人在一起,你也变得优秀。
跟我作科技创新活动的学生,毕业之前以科技活动为主,将丰富多彩的大学生活刻成光盘留给母校,带向未来,这些将作为他们自己、老师和学校的终身财富,也将激励一代又一代莘莘学子继往开来。
(八) 学校的政策支持是成绩的保障
我所指导的这些学生所取得的上述成绩,与西安理工大学的招收高素质的学生有密切关系,与学校的办学理念、学校制定有关学生创新成果的相关政策密切相关,与学校团委、教务处的通力合作分不开的,这些感受是这8年带挑战杯过程中的切身感受,学校的相关政策是挑战杯成绩的晴雨表。西安理工大学一直比较注重学生的科技创新,鼓励本科生从事挑战杯、数学建模比赛、电子设计大赛等全国性比赛,对获奖学生给予奖励和相关政策,例如下面3项明文规定,鼓励本科生进行创新:
● 凡本科生获创新成果一等奖二次及以上者,其不及格的课程均按及格计,凡本科生获创新成果一等奖一次者,其不及格的非学位课程均按及格计;凡本科生获创新成果二等奖一次可冲低二门不及格非学位课程。
● 本科生主持完成了1项创新基金,可以不作大四的毕业设计。
● 获陕西省挑战杯特等奖的队长可上本校的免试研究生。
在学校相关政策的配套下,希望有更多的年轻教师加入到指导本科生的科技活动中来,指导教师的科研平台决定了挑战杯的前瞻性和方向性,挑战杯的题目一般是指导教师有一定研究基础的大项目的子课题,这样的课题提升了挑战杯的科学起点,也给了本科生进入前沿课题的机会。能获得国家大奖的挑战杯项目,一般都是由大项目的团队带出来的。把没有一点科研素养的一、二年级本科领进科研的大门,这需要指导教师极大的热情和耐心,但是,再难的科研项目只要指导得当,本科生都可以干得很漂亮。
四 学生的感言(见校报网“青春之歌”栏目,略)
五、继往开来
获得的成果是过去的,与我们学校的其它创新团队、与全国的其它院校的创新科技活动相比也只是凤毛麟角,希望我们的这些学生们继往开来,取得更多、更大的成绩。为物理学的发展贡献自己的力量!为西安理工大学的辉煌明天贡献自己的一分力量!今天我以理工大学为荣,明天理工大学以我为荣!