时间:2023-03-01 16:24:32
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇大学生科技创新论文,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
1.做好导师和项目的遴选工作为保证STITP能切实有效地开展,项目指导教师一般为各专业的骨干教师,且有在研项目,学院则在科研资源的利用分配、评优、工作量等方面给予指导教师倾斜,以调动教师参与的积极性。项目选题主要是以学生自主选题和教师根据在研的科研项目组织选题。这些项目大部分为教师在研项目的子课题,保障了STITP项目来源的稳定性,促进师生科研学术工作良性发展。
2.确立导师负责制项目和指导教师确立后,学生要和导师签订协议,导师向学院负责,同时负责指导学生进行负责项目的立项、实施与完成。如引导学生选题,撰写项目申请书、立项书等,以不断提高学生的自我学习、团结协作和组织实施等综合能力。5.建设合理的学生科技活动梯队为保证学生科技活动的可持续发展,搭建金字塔型的学生科技活动梯队尤其重要。一年级是学生打基础的时期,可以通过开展不需要太多专业知识的科技活动来提高学生参与科技创新活动的积极性;在二年级第一学期,要在广泛参与一年级学习活动的基础上,选拔、挑选部分优秀学生开始参与科技创新项目的前期工作;第二学期使学生进入实验室参与教师的项目,并开始项目申报;三年级开始科研试验与结题,并将可继续深入的项目发展成毕业论文。
二、科技创新训练对大学生综合素质提升体现
1.有利于增强学生自主学习能力通过科技创新训练,可以激发学生学习兴趣和动力。在科研实践的过程中,大学生需要利用学校的各种有利条件对不同学科进行综合分析,解决问题。在探索、研究、创新过程中学会自主学习,学会提出自己的观点与见解。
2.有利于培养学生社会责任感大学生精力充沛,对新事物接受能力强,富有进取和探索精神,在教师的指导下,可能在科研工作中取得突破,对其以后的研究也有极大的促进作用。同时,本科生科研训练可以服务校外,将社会提供的服务和课程联系起来,使学生在参加服务的活动中满足社会需求并形成社会责任感。
3.有利于培养学生团队协作精神大学生在参与科研的过程中,其项目从论证、立项、实施到实验结果的分析都要进行全方位的权衡比较,得出最优化的决策,需要与老师、同学以及其他人交流协作,单靠一人力量很难完成。有助于学生培养团队意识和创新能力,学会处理各种关系,提高与他人沟通交流的能力,有利于大学生团队合作精神的培养。
4.有利于塑造学生独立精神品质大学生科技创新活动有利于提升校园文化的品位,开展大学生科技创新活动应该成为大学校园文化建设的主旋律,把大学塑造成创新者的精神乐园。在整个过程中,逐步形成健康的道德品质、顽强的意志力以及思维和行动的独立性与做事一丝不苟的品质。
1.科技创新能力涵义
总结前人的研究,我们认为:科技创新是一个综合的概念,是包括教育在内的各种社会事物进步与发展的共同因素。一般来讲,科技创新是指主体(人)为了一定的目的,遵循事物发展的规律,对事物的整体或其中的某些部分进行变革,从而使其得以更新与发展的活动。科技创新能力,是个体运用已有的基础知识和可以利用的材料,并掌握相关学科的前沿知识,通过自身努力,创造性的产生某种新颖、独特、有社会价值或个人价值的思想、观点、方法和产品的能力。
2.大学生科技创新能力培养的必要性
高校是培养高等专门人才的机构,具有培养人才、发展科学、服务社会的职能。21世纪对大学生的要求将更加注重由思想品德素质、科技文化素质、心理身体素质等方面构成的全面综合素质,更加注重学生的开拓性和科技创新能力,这是由于当今科学技术和当今世界都正处于前所未有的变化之中,中国也正面临着巨大的发展与机遇。微电子与信息技术的发展,新结构材料的应用,生命科学与生物医学工程技术的发展,以及环境科学、工程的进步,使人类的科学工程活动空间和水平拓展到一个极高的领域、高度和规模;现代科技的蓬勃发展与奇迹的不断涌现,全球政治经济的激烈竞争和广泛合作,资源,生态环境与人类发展的尖锐矛盾,迫使人们努力寻求一条可持续发展道路。这些矛盾,对我国这个人口大国来讲,在人均资源贫瘠,中国民族工业只有走科技创新发展之路。而担负着培养高层人才的高等教育,是中国科技科技创新的关键,培养新时代的具有科技创新意识与能力大学生就成为必然。
二、当前高校对大学生科技创新能力培养过程中存在的问题
1.注重知识传授,忽视对个人能力的培养
当前高校在对大学生的培养过城中,课程内容以传授知识为主,教学方法仍以课堂讲授为主。在这种课程安排下,学生学习的积极性较低;另外,当前高校的许多教师思想陈旧,缺乏创造性,无形之中限制影响了学生科技创新能力的提高,使学生在这种环境下思想呆滞,缺少敢于质疑的品质,学业上没有创造性;而且,很多高校对学生成绩的评价实施学分量化,这种方式让学生一味的追求成绩,对自己创造能力的发展不重视,造成动手能力较差,缺乏实践能力。
2.课程安排不合理,过于详细
当前高校课程的设置,一般分为专业课与公选课。在专业的设置上存在诸多问题。比如很多高校注重专业课程的安排,将所有的课程几乎都是本专业扩展,学生的学习从大一到大三,一头钻进专业课程中,不注重学科的交叉,而学科交叉是培养科技创新能力的关键。尽管,近年来高校也设置了选修课,不过大多停留在表面,难以形成一定的深度。
3.重视认知教学,忽视情感教育
大学生正处于最丰富的时期,而高等教育是以培养学生的世界观、认知观为主要方向,往往忽略了对学生情感的培养,而情感的丰富是发展创造力的关键,它对形成学生好的想象力,观察力和思维力有很大的帮助。当前高校教育大多注重智力的培养,忽视情感教育,对大学生科技创新力的形成造成一定的负面影响。
4.忽视心理教育
科技创新人才应该是有理想、有抱负、有决心、勇于前进、并能有效的进行自我激励的人。但某些学生因为所在高校不是自己的志愿学校而产生心理上的不平衡,学习上缺乏动力,缺乏明确的目标,专业思想不了牢靠,成才意识差,缺乏创造精神。
5.教师忽略对备课的科技创新意识
大多高校教师在上课时,只是完成自己的课时量,按部就班的按照课程大纲的要求完成对学生的授课。在备课过程中,也仅仅是对课本知识的照搬,很少对知识点扩充,备课没有科技创新,重复老一套,对学生的学习积极性造成影响,授课没有科技创新,学生的学习也很难有所科技创新。
三、提高大学生科技创新能力的对策研究
1.树立科技创新教育的理念
科技创新教育是全面素质教育的具体化与深入化,是以加强学生的科技创新精神、科技创新能力、科技创新人格的培养为基本价值取向的教育。作为培养科技创新人才的重要基地,高校教师应转变教育理念中那些不利于科技创新人才培养的价值观、质量关、人才观,以科技创新教育观念为先导,加强学生的科技创新精神和实践能力培养为重点,培养科技创新人才为核心目标,改变过去传授知识为主的教育模式,构建新型教育体系,将科技创新教育贯穿于人才培养全过程,落实到每个教学环节。为此,教师在教育理念上要实现三个转变:一是从传授知识为主转向培养学生会学习与创造为主的教育方式;二是从以教师为中心转变为学生为中心,在教学中要充分发挥学生的主体地位与作用,使学生积极主动地参与教学,培养其科技创新心理素质;三是教师必须具有科技创新思想与科技创新意识。在高校中,教师是大学生的领路人,教师的科技创新思维、科技创新思想,是决定学生具有科技创新理念的关键,因此,教师必要具备一定的科技创新思维与科技创新意识。
2.调整教学内容与教学方法
进行科技创新性人才的培养,就要体现创造性学习的特点。首先在教学内容上,构建一个科技创新型的教学内容体系,使学习与思考相结合,学习与发现问题、分析问题和解决问题相结合,课内学习与课外主动学相结合,专业学习与开阔视野猎取多种学科知识相结合。其次,建个创造性学习模式,在教学方法上,一是要树立学生主体观,打破教师为中心,课堂为中心,教材为中心的教育模式,把教育教学过程变为学生主动学习过程。二是要改变满堂灌的教育教学方法,采用启发式、引导式方法,注意锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
3.加强教师队伍的科技创新意识
高校教师作为实施科技创新教育的领头人,是高校培养科技创新人才的关键。首先,高校教师要在思想上具有先进性。在学科教授中有意识地加强学生的科技创新意识、科技创新思维、科技创新品质的提高,让学生从潜意识中形成一种科技创新理念;其次,要根据科技创新型人才培养的要求,不断加强创教育的研究与实践,不断深化教学的内容,教学方法与手段及考试方法等方面的改革。教师不要仅仅再满足于讲课、解惑,发挥组织、引导、控制作用。最后,作为教师能够接受学生对自己的质疑,能够错误平和对待,要以自身的科技创新思维,创造意识去影响,指引大学生创造思维的发展与提高,最终激发大学生的科技创新激情。
4.建议高效、科学的评价机制
由于现有的考试方式,高效合理的评价机制,有利于激励学生科技创新能力的形成。这方面,首先改革现行的考试体质,因为现有考试方式是对学生所学知识的测试,用考试的分数的高低来衡量学生水平高低,这种方式大大限制了学生科技创新能力的发展。学生可以给教师一定的权利,根据课程的特点,教学的内容,采取灵活多变的考试方式,如书面答卷,科研论文,社会调查报告等相结合的方式进行测试、考评,以让大学生积极主动地提高自己的科技创新意识与科技创新能力;其次,改变以学生掌握知识的多少来评价学生学习与教学质量,构建综合性素质指标体系,可以从学生的专业基础知识、思想到得修养、身心健康水平、文化技能特长等方面进行综合评价,促进学生知识、能力、素质的协调发展。再次,建议有利于学生科技创新能力培养的激励机制。如:对在科技创新方面成绩突出的学生,进行表彰和奖励,并作为选拔优秀生,推荐研究生和颁发奖学金的重要依据。对获得国家或省级科技创新成果的学生,以及在校内外科技创新实践活动作出成绩的学生,申请免修相关课程。
5.设计利于科技创新能力的课外作业
第一,作业设计应力避枯燥无味的简单重复和机械训练。作业的形式要新颖,富有趣味性,要能引起学生浓厚的作业兴趣,把完成作业作为自己的一种内在需要,形成一股强大的内在动力。只有这样,才能驱使学生主动、精细地去观察分析和思考。比如:数学的一题多解、变式训练以及把纯数学问题转化为与生活密切相关的现实问题等,都是一些切实可行的措施。第二,作业设计要富有挑战性。跳起能摘到桃子的感觉是愉快的,作业设计既要源于课堂教学,对课堂教学所获得的知识、技能、技巧进一步巩固,加深印象,又要略高于教材,努力提高学生分析问题、解决问题的能力。第三,作业设计要加大实践操作的比重。动手实践能够激发学生科技创新的欲望和灵感,能调动其各种感官配合工作,有效地刺激大脑皮层,使大脑处于一种高度的兴奋状态,有利于学生学活知识。第四,教师必须加强对课外作业的辅导,启发学生打破旧思想框框的束缚,从不同角度积极思考问题,训练发散思维,同时要鼓励引导学生对各种科技创新性设想进行分析、整理、判断,训练和提高思维能力。
6.引导大学生科技创新意识地自我培养
给大学生创造良好的科技创新环境后,要引导学生对自己的科技创新意识时刻积累加强。具体来讲要做到一下几方面:一是让学生要成把自己的火花时刻记录下来的习惯;二是塑造大学生富有怀疑精神,求实精神,自信心,好奇心,勤奋刻苦和坚忍不拔的品格;三是养成学生对科技创新具有大无畏的气魄;四是锻炼学生从经验、事实、材料中提炼自己思想的能力;五是引导学生具有发现问题的能力。
完善人的综合实力的教育就是我们讨论的素质教育。它的最终目的就是让大学生的身体和心灵得到全面的发展,借以讲解文化内容,教育出健康、有知识文化,并且拥有专业技能的高级人才。学生拥有健全的人格特征、内心得到充实快乐,潜能获得迸发、创新意识得到觉醒等都作为素质教育关注的重点。
二、何为创新
创新就是创造新鲜的事物,破除落后的、不好的。主要涵盖创新精神、善于创新的人格以及开拓创新行为的能力。而落在大学生身上,所谓创新能力就是在学习知识步入实践时,能够合理地对内容做到理解运用,甚至提出新的思想、见解、摸索出新的规则和方法。也因为这个原因,对学生创新的能力的不断培养是大学素质教育的命脉。没有创新的生活,不会有前行和发展。
三、大学生提高科技创新能力的意义所在
(一)促进民族更加富强一个国家的灵魂,不是别的,就是懂得创新。创新是民族发展的动力支持,可以让我们的国家、民族更加富强。放眼历史轨迹,都向我们证明了一个道理,就是,科技上博的头筹,才能快速崛起,才能不断超越。要做到提升科技的实力,就要拥有科技创新型的人才,从大学生入手,培养他们怀有一颗创新的心。要明确学生他们是国家未来的接班人,个人的发展与国家、民族息息相关。
(二)时代给予的挑战科技时代来临,高科技产品层出不穷,要想适应当代社会,以及在未来社会稳步前行就一定要做好准备。大学生不仅要学好理论的知识,还要随时做好准备迎接更加多变的环境和当大批的新兴资源、信息挤尽眼球的时候,要在最快的时间内适应,发展;还要适时地进行改良,创新。“科教兴国”绝不只是说说而已。
(三)提升大学生自我人生价值大学生在一些促进创新能力的竞技比赛或者实践活动期间,学习了团队协作、探索分析当多个领域的技能,这些都是人生难得的经历和财富,有利于大学生们在人才竞争的市场中掌握主动权和拥有提高自身竞争价值的砝码。再者当下,涉及到就业这个隐藏着无限压力的字眼,很大一部分的大学生在校园的时候就计划毕业后,为自己打工,创业。而如果在毕业之后再培养自己的创新创业头脑就太晚了。在校园里,通过各式各样的科技创新的活动,学生可以提前进入到类似的模式,为今后立足社会,或者是创业奠定基石。可以少走一些没有价值的弯路,学生也在此过程中,一步步的自我实现,自我超越。
四、培养过程中常见的误区
应该注意学生在科技创新能力方面的差异,不能运用统一的方法去培养。事实上只有一部分的学生天赋里携带着创新的因素,其余的大部分学生由于多年应试教育模式的影响,本身的潜能是没有被解放的。所以要因人而异,因材施教,充分的顾及学生个体的差异性,这样才能挖掘学生不同方向的潜能,组合成为科技创新的团体,每个人都发挥最大的实力。另外需要关注的就是思想道德上的指引,不能一心培养学生的创新能力而忽略诚信的教育,要明确创新要建立在诚信和不违背社会发展的利益的前提下,不能只追求标新立异和自我利益。
五、培养学生科技创新的能力,提升素质教育措施
(一)充分的物质资源保障学校要尽力为学生举行一些科技创新的活动提供物质方面的有形支持,如果空有想法没有足够的费用去落实开展,那么很难取得一些实质性的效果。学校务必要保证科技创新方向的资金的充足,进行一些必要的投入,可以采用定向基金的形式或者借助社会各界的支持。财政方面一系列相关的措施甚至奖励机制能够极大地激发学生的创新能力,在校园里掀起一场科技创新的浪潮。
(二)营造氛围一些学校在学分的设置上引用了创新类学分的计分方法。这样可以让学生利用课余的时间凭着自己的爱好、兴趣进行相关的研究和实践活动,一旦获得了成果就会计入到学生的学分,还可以参与一些评比和评优的活动。这样积极向上的科技创新的氛围会吸引更多的有能力有头脑的大学生。人才的培养也会事半功倍。
(三)发挥教师的引导职能老师的培育和引导对于学生接纳、有效运用科技创新技能是尤为重要的。学校要充分发挥教育者的引领作用,打造优异的教工团队,让教师拥有先进的思想,成为科技创新的先行者,教师拥有良好的科技创新实力,指引学生才会更加掷地有声。课堂上教师也要引导学生避免盲目接受新的知识,要多想为什么,培养学生自主学习,发散思维。言传身教和潜移默化就是最有效的途径。
六、结语
关键词: 高校 共青团组织 科技创新教育 阵地建设
大学生的创新教育是历史选择的必然,开展大学生科技创新活动已经成为学生课外从事学术创新创业实践的重要依托资源,是“第一课堂”的重要补充和有效延伸,是“第二课堂”培养学生实践能力、创新精神和素质拓展舞台的重要支撑,同时成为高校共青团组织凝聚青年学子、服务青年成长成才的富有潜力和活力的阵地。在新形势下、新条件下共青团组织在大学生科技创新教育中如何有效科学地进行阵地建设,从而提高大学生的创新意识和创造能力,使科技创新活动既能“仰望星空”,又能“脚踏实地”?
1.加强制度建设,完善大学生科技创新教育阵地的保障功能
健全的制度建设,是组织管理科学化、规范化、可持续发展的重要基础和保障。规章制度的建设应从宏观和微观两方面着手。从宏观方面讲,主要是学校为全面推进素质教育而进行的科技创新教育培养的方向性规定,在教育理念、课程改革、创新型人才引进管理等方面如何最大化培养、训练和激发大学生的创新理想、创新情感、创新兴趣和创新意志。从微观方面讲,主要针对有利于科技创新活动而制定的具体办法和规章制度。如:为大学生科技创新活动提供必要的经费、设备、场地及建立这些物质有效使用和管理的保障制度;组织人事与科技成果的管理制度;对指导老师和参与科技创新优秀大学生的评价奖励制度等方面做出明确的具体要求,使大学生科技创新活动规范、科学、可持续化开展做到有章可循,有据可依。
2.深化团队建设,延伸大学生科技创新教育阵地的引领功能
科技活动的有效开展,加强团队建设是其基本条件。团组织应当建立和加强“三位一体”的科技创新团队[1]:即学生科技创新技术团队、学生科技创新教师指导团队、学生科技创新管理团队。通过有效的激励机制,充分激发指导教师、管理者、学生的积极性,将三支团队有效结合,共同培养能够适应社会、服务社会的高科技实践型人才。
学生科技创新技术团队建设,首先以“优秀学生科研人才库”为平台,选拔具有一定科研素养、在科创活动中有成果且表达能力强的优秀科研人才到普通大学生中开展科技交流、沙龙讲座等,以朋辈模式指导和带动大学生参与科技创新活动。其次以学生学术科技类社团为补充,团组织在其工作指导、资金划拨、活动审批等多方面予以支持,鼓励创新、提升社团的活力、凝聚力和影响力,积极加大学生课外学术科技普及力度,以大学生喜闻乐见的活动形式,促进科技活动的广泛性与多样性。
指导教师的水平也直接影响学生科技创新活动的层次和质量。学生科技创新教师指导团队建设一方面可深入挖掘校内外资源,聘请在学生科创能力培养方面有热情、有经验的知名专家学者入选大学生科技创新活动“导师库”,担任项目、竞赛指导老师或评委,明确导师职责、落实指导工作量、开展评奖评优等途径调动导师参与科技宣传、科技讲座、科研指导的积极性和主动性。另一方面,通过“导师库”平台,牢固树立导师的创新教育理念,突破“知识传授型”旧观念的束缚,树立“智慧开发型”教育观念,加深其对高校培养“双创”――创新与创业型人才的重要性的认识,为大学生科技活动的开展提供强有力的智力支持。
学生科技创新管理团队是科技创新活动成功与否的保障性因素。目前在各高校直接负责学生科技创新活动组织管理工作的主要是学校各级团干和学生会、团学联学生干部。因此,要明确管理模式,提高业务管理水平,抓好四个环节“立项申报、过程指导、结题评审、成果展示”的组织管理工作,早日实现学生科技创新活动的网络化操作和信息化管理。
3.营造科创氛围,优化大学生科技创新教育阵地的催化功能
大学生科技创新活动是一个庞大工程,营造科技氛围、培养科研兴趣,提高学生参与科技的意识是开展学生科技创新活动的强有力的催化剂。多渠道深度挖掘成功科创团队和个人,发挥科技创新典范、科技类协会等学生社团组织的引领和示范作用,营造科创氛围。通过“科技竞赛”、“科创嘉年华”、“学术沙龙”、“科研微课堂”等形式,拉近学生与科技活动的距离;利用网站、微信等多媒体平台的立体化宣传,让学生轻松愉悦地主动走入科研、亲近科创,将大学生创新创业活动由“自发型”转变为“自觉型”,将科技创新活动的参与率从“个别化”转变为“普及化”,形成人人关注科技、人人感受科技、人人参与科技的良好氛围。
4.落实点面结合,推进大学生科技创新教育阵地的培育功能
大学生科技创新能力的培育是一个长期性、连续性、完整性与系统性的过程。因此在坚持“实践性原则、学生主体性原则、创新性原则”的前提下,实施点面结合的创新训练,努力做到普遍性与重点培养相结合,既注意科技创新的群众性,又重点培育科创精品,提升大学生科技创新的高端化是进行大学生科创教育的重要途径。
面:即面向大多数学生进行普及性、分层次的创新训练。鉴于大学生不同年级在个性特征、已有经验、知识结构和优势能力等方面表现出的阶段性特点,大学生的创新教育应注重个体差异性和科技创新活动的层次性、阶段性,帮助年轻大学生确立正确、合理的期望,建立创新教育的常态化、长效化机制。在大学生创新基地的平台上,综合全程导师制,整合资源,开展从下往上金字塔式的“卓越科苗计划”、“学术节”、“创新论坛”的三级培养体制,并予以相应的创新学分认证。“卓越科苗计划”即针对低年级学生的实践基础培训阶段,主要加强实践基本技能的学习和培训。可组成科苗团队(一般5人/组),实施导师与科创团队的双向选择,减少学生科研的盲目性,增强实践过程中的安全性和有效性。结合导师的科研方向和学生的兴趣,培养学生文献检索、调查研究、数据处理、总结报告书等初步的科研思维和科研方法。学术节和创新论坛则是在卓越科苗团队的基础上,层层递进,即针对高年级学生的实践应用阶段,使学生从基础知识的积累到综合知识的融合,从依赖辅导到独立创新,从单纯模仿到个人创造,并结合专业和个性最终全面提高学生个人综合能力。
点:即面向已有良好创新素养的优秀人才或有潜力的学生科研项目进行重点的引导培育。以丰富多彩的科技竞赛活动和各级各类创新性实验项目为切入点,对已有良好创新素养的优秀人才重点引导,独立完成课题的选题、分析、设计、研究、论文撰写;对有潜力的学生科研项目重点培育,给予场地、设备、经费、专家智囊团等软硬件支持,鼓励跨学科合作,对学生科技成果进行技术论证、质量评估、成果评审和推荐等工作,指导发表高水平的学术论文。同时注重依托“挑战杯”等有社会影响力的科技赛事和创新性实验计划培养大学生的科技创新能力[2],打造科创精品,培育科创精英。
5.拓宽支持渠道,丰富大学生科技创新教育阵地的配套功能
拓宽支持渠道,丰富阵地的配套功能主要表现在三个方面。一是加强校企合作,建立科技活动区和创新基地。在企业建立科技展区、交流培训基地等大学生科技创新和实践能力的综合实验平台,一方面可丰富学生科创所需的仪器、材料、场所等方面的配套设施,另一方面可作为大学生创新人才培养课外基地的延伸。二是加强校际合作,构建国内外交流互访平台,让学生“走出去、请进来”,鼓励跨学科合作,培育国际视野。三是加强产学研一体,构建成果的转换和孵化平台。其中,学生的创新活动要想转化为实际生产力,团组织必须在资金渠道、生产渠道、研发渠道、人事渠道、营销渠道及宣传等方面提供配套支持,使得创新活动顺利开展有强有力的组织保障,进而让科研项目“落地”,加强科技创新的实际意义,将成果运用于实际生产中。
6.重视市场观念,促进大学生科技创新教育阵地的转化功能
目前大学生参与科技创新往往只是依靠自己的兴趣爱好,缺少前期的市场调查和实际需求的分析,造成项目与社会、市场脱节,产生的成果难以被市场接受;或者只重视过程的刺激性和探索性,而忽视创新成果的转化应用,造成资源浪费。如果将高校的科创成果看成商品,那么这些商品经历了从市场调查、选题、技术选择、项目方案、论证评估到最后转化投产的等一系列空间、时间及价值形态上的变化过程。团组织在大学生科技创新育人中的阵地建设就应当做好上述每个变化过程中的市场观念引导,指导大学生科技创新前的选题和在科技创新过程中的与市场的充分交流。利用学校大学生创业谷等创新创业平台,积极引导成熟可行的学生科技成果落户,并给予各项政策扶持和经费支持。扶持有发展前景的应用型技术成果的市场对接、与企业合作,推进成果转化和实际运用。
参考文献:
学校教师常钦刚刚获得了“全国百篇优秀博士论文”,这是我省首次获得此项奖励。学校首届博士毕业生就获得“全国百优”,不仅是河南省第一次,在全国高校中也极少。2011年,学校推荐的10篇学位论文全部被评为省级优秀硕士学位论文,全省第一名也在我们学校,这都充分体现出学校研究生教育的水平是走在全省前列的。
在本科生教学方面,学校推行的“分流教学”人才培养模式受到社会的广泛关注。与教学模式改革相配套的大学生科技创新工作走在全省前列。学校是全省两家“国家大学生创新性实验计划实施单位”之一,学校有3名本科生获得中国青少年科技创新奖。学校学生主持完成的国家级大学生创新性实验计划项目连续五届参加全国大学生创新论坛。在第四届“东芝杯”中国师范大学理科师范生教学技能创新大赛决赛中,学校获团体总成绩第二名,成为全国师范大学在三个学科全部获奖的三所学校之一。
河南师范大学理科优势十分明显,近五年,学校先后承担包括国家“863”、“973”、国家自然科学基金、国家社科基金等在内的国家级、省部级科研项目上千项,获得省部级以上科研成果奖励近百项,包括国家科技进步奖二等奖1项,国家自然科学奖二等奖1项,教育部自然科学二等奖1项。据美国科技信息所对全球高校和科研机构近10年被引用情况的分析报道,河南师范大学进入世界前1%,在我国进入前1%的96所高校中居63位。
近年,学校文科发展突飞猛进,学校获得第七届中国音乐金钟奖、中国校园戏剧奖、全国青年歌手电视大奖赛优秀奖。学校帕瓦罗蒂音乐艺术中心排演的歌剧《贾尼·斯基基》曾连续被教育部、文化部、财政部选为2009年、2010年高雅艺术进校园歌剧品牌节目。河南师范大学成为目前国内唯一的既荣获音乐最高奖“金钟奖”又荣获戏剧最高奖的高校。学校获批为河南省首批非物质文化遗产传承基地、河南省非物质文化遗产研究基地,是我省第一家两个基地在一个单位的高校。
河南师范大学十分重视科学研究和技术开发,注重政产学研和协同创新,在有机药物、新能源材料、生物技术、环境保护、小麦生理生态研究等方面,学校转让的高新技术成果创造的价值达数亿元,已成为促进河南科技创新和经济发展的重要基地之一。近年,学校与新乡市合作,在动力电源及关键材料等方面开展研发,取得很大成绩,受到科技部部长万钢、省委书记卢展工、省长郭庚茂等领导的高度肯定。
河南师范大学校风淳、教风正、学风浓,学校生源充足,多年来本科招生第一志愿报考上线人数一直是招生计划的2倍左右,毕业生年底就业率保持在90%以上,应届本科毕业生考取硕士研究生的比例稳定在30%以上。在2012年中国大学评价中,学校教师水平和教师绩效均位居河南省高校第一。在2006年《新世纪》周刊进行的高校学习氛围满意度评比中,我校位居全国第三。
其实,袁清清只是计算机与信息工程学院获得国家专利的学生之一。据统计,截至目前,该学院已经有114名学生获得国家专利,20名学生获得软件著作权,并有150余名学生在国际竞赛、国家级竞赛中获奖。
近年,河南师范大学计算机与信息工程学院大力推进创新实践教育,努力培育高素质的创新人才,取得了显著成效。2011年12月6日,时任河南省委书记卢展工还曾莅临学院考察指导大学生科技创新工作,学院连续六年被评为河南师范大学“大学生科技创新活动先进集体”。
提高认识,培育创新人才,工作目标明确,思路清晰
党的十报告明确提出,科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑,必须摆在国家发展全局的核心位置。培育社会需求的大批高素质创新人才成为我国建设创新型国家的重要任务,也是全面实施科教兴国和人才强国战略的关键所在,并对全面建成小康社会,加快社会主义现代化建设步伐,实现中华民族的伟大复兴具有重大而深远的意义。
近年,河南师范大学计算机与信息工程学院坚持将培育高素质创新人才作为学院工作的重心,全面贯彻落实“中央16号”文件精神,通过创建大学生科技创新特色校园文化品牌活动,丰富校园文化内涵,提升校园文化品位,不断开创大学生思想政治教育工作的新局面,努力培养高素质的、具有创新精神和实践能力的中国特色社会主义事业的建设者和接班人。
在具体工作中,学院紧密结合教育政策、社会人才需求、专业实际以及学生的自身特点,形成了创新人才培育工作思路:围绕“一个目标”,抓住“一个龙头”,把握“三个结合”,突出“四个作用”,构建“八种载体”,积极构建大学生科技创新特色校园文化,推进创新实践教育,培育高素质的创新人才。
围绕“一个目标”,即培养具有创新精神和实践能力的高素质人才;抓住“一个龙头”,即以全国大学生数学建模竞赛为龙头,带动各类大学生科技创新活动;把握“三个结合”,即教师与学生相结合、第一课堂与第二课堂相结合、科技创新与实习实践相结合;突出“四个作用”,即学生的主体作用、教师的指导作用、辅导员的组织作用、院领导的引领作用;构建“八种载体”,即科技竞赛载体、科研项目载体、科研论文载体、科技专利载体、科技下乡载体、对外交流载体、创新论坛载体、创新基地载体。
综合筹划,构建创新环境,工作方法新颖,形式多样
河南师范大学计算机与信息工程学院将大学生科技创新工作作为一项重要工作常抓不懈,重点突出学生的主体作用、教师的指导作用、辅导员的组织作用、院领导的引领作用,有效地推进了大学生科技创新活动顺利开展。通过完善《本科生导师制》《关于鼓励教师积极参与指导大学生科技创新活动的规定》等制度,充分调动教师参与指导大学生科技创新活动的积极性;通过举办科技创新报告会、编印科技创新指南、开辟网上创新专栏、制作创新成果展板、布置学术名人文化墙等方式,营造良好的学术创新氛围,引导青年学生积极参加大学生科技创新活动。经过持续不断的努力,学院大学生科技创新工作得到了广泛认同,逐步形成了“全员参与、重点突出”的新格局。据统计,学院在省级及以上大学生科技创新活动中获奖的学生达867人次,参与指导的教师达387人次。
学院还成立了大学生科技创新活动领导小组,建立了党政学团齐抓共管的领导体制;通过制定《关于辅导员组织学生开展科技创新活动的规定》,发挥了辅导员在大学生科技创新活动中的组织作用;通过制定《关于鼓励学生积极参加大学生科技创新活动的规定》,激发了学生参加科技创新活动的热情和活力;通过制定《大学生科技创新社团、协会管理办法》,加强了对学生科技创新社团、协会的规范管理,使它们成为开展大学生科技创新活动的良好平台。
教师与学生相结合、第一课堂与第二课堂相结合、科技创新与实习实践相结合,是学院长期开展大学生科技创新活动的经验总结。学院通过调整教师评价体系、将教师科研项目引入第二课堂等方式,把教师与学生相结合,如把参与指导学生科技创新活动作为教师业绩考评、职称晋升和工作量计算的重要指标,调动教师积极参与指导大学生科技创新活动;通过加强第二课堂的课程化建设,如开设《大学生数学建模》选修课,设立大学生科技创新学分等,增强了第二课堂的专业性,将第一课堂与第二课堂有效对接;引导学生通过实习、实践、调研、启迪创新思维,将创新思维通过创新活动转化为生产生活实践成果,使科技创新与实习、实践相互促进、相得益彰。
学院在推行大学生创新实践教育中,实施精品化战略,注重实践应用,通过精品项目、品牌活动的示范影响作用带动学生创新精神和实践能力的全面提升。2006年至2012年,学院连续七年组建科技下乡社会实践服务队,队员们骑单车、携带电脑深入新乡市周边农村开展宣传调研、电脑维修、技术培训等活动。这些活动既使学生得到了锻炼,又服务了社会主义新农村建设,受到了当地群众的好评。2006年,学生郝晨旭、于冬菊等通过实践调研,撰写了《中原环保稻草板有限责任公司》创业计划书,在第四届“挑战杯”河南省大学生创业计划竞赛中荣获金奖;2008年,学生石俊飞、张晓节等通过实践调研,撰写了《垄上行三农信息服务公司》创业计划书,在第六届“挑战杯”河南省大学生创业计划竞赛中荣获特等奖;2010年,学生宋艳佩、王静等通过实践调研,撰写了《大后方教育有限公司》创业计划书,在第七届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛中荣获铜奖。
此外,学院还积极整合社会资源,为大学生创新精神和实践能力的全面提升创造更广阔、更优越的实习实践平台。学院与甲骨文中国、文思海辉、浙大网新等多家企事业单位签订了大学生社会实践与课外科技创新基地协议,协同建设大学生科技创新校园文化,保证了社会实践活动的经常化、制度化和可持续化。2008年,受新乡市环境保护局委托,学院组织120余名社会实践队员对新乡市市区的污染源进行了全面普查,圆满完成任务,并提交《新乡市第一次污染源普查数据分析报告》。为此,学院还被评为“河南省第一次污染源普查先进集体”。
求实创新,彰显学院特色,工作成效显著,认同度高
近年,河南师范大学计算机与信息工程学院大学生科技创新活动得到了广大师生的认可,学生参与科技创新活动、教师主动带领学生开展科技创新活动的热情高涨。据了解,学院每年参与科技创新活动的学生有1500余人次,占学生总数的80%以上;参与指导大学生科技创新活动的教师达100余人次,相当于每位教师每年至少指导1个科研团队。
自2005年以来,学院积极组织学生参加各级各类大学生科技创新活动,取得了丰硕成果。学生获得省级及以上科技创新类奖励308项,其中国际奖23项、国家级奖29项。2013年,学院学生获得国际大学生数学建模竞赛一等奖;2006年、2008年、2009年、2010年,学院学生4次获得全国大学生数学建模竞赛一等奖;2010年,学院学生获得全国计算机仿真大奖赛一等奖(全国共10个),同时学院还荣获优秀组织奖(全国共10个)。此外,学院学生还获批大学生创新项目264项,其中国家级项目22项,获得国家专利24项,获得软件著作权6项,发表科研论文300余篇。
经过科技创新活动的锻炼,学院学生的综合素质和创新能力得到明显提升,毕业生普遍受到用人单位好评。学院先后有70名学生因科技创新成绩突出,被保送为重点大学和科研机构的硕士研究生;毕业生平均就业率保持在93%以上,考研率稳定保持在30%以上,绝大多数用人单位对学院学生的专业知识水平、创新实践能力等给予了高度评价。
以人为本,推动科学发展,凝练工作经验,持续创新
河南师范大学计算机与信息工程学院在大学生科技创新品牌的创建过程中,总结出了三条宝贵的经验,即人是创新活动的主体、机制是创新活动的保障、实践是创新活动的源泉。
人是创新活动的主体。在大学生科技创新活动中,应始终坚持以人为本、贴近实际的理念,创新工作内容、工作方法,通过政策引导、表彰鼓励、奖金激励等措施,充分发挥教师、学生的能动性,推进大学生科技创新活动顺利开展。
机制是创新活动的保障。在大学生科技创新活动中,应适时建立、完善各项机制,充分调动教师参与的积极性,全面激发学生的创新创造活力,有效保障科技创新活动的顺利推进。
实践是创新活动的源泉。在大学生科技创新活动中,应深入实践开展调研,将科技创新智慧转化为生产生活实践成果,用知识回报社会,既提高了学生的创新实践能力,同时也增强了学生的社会责任感。
创新永无止境。在创新型校园文化建设的探索与实践中,河南师范大学计算机与信息工程学院将进一步增强责任感、强化机遇意识,更加振奋精神、扎实工作,加强素质教育,培养创新型人才,努力开创创新型校园文化建设的新局面,为全面建成小康社会和实现中华民族的伟大复兴作出更大的贡献。
关键词:大学生;科技创新;有效措施;能力培养
作者简介:陈立福(1979-),男,河北沧州人,长沙理工大学电气与信息工程学院,讲师;
何纯芳(1965-),男,湖南益阳人,长沙理工大学电气与信息工程学院党委书记,副教授。
基金项目:本文系湖南省普通高等学校教学改革研究项目(项目编号:2011-151)、长沙理工大学教改项目(项目编号:CN1209)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)14-0032-03
科技创新能力是一种解决问题的能力,是智力因素和非智力因素的高水平结合。周济同志曾说:“中国的大学要构建创新人才的培养体系,培养数以千万计的创新型专门人才和一大批拔尖创新人才。”[1]这是围绕如何培养科技创新人才,从国家发展的战略高度对高等学校提出的历史性要求。大学生的创新能力在很大程度上决定着国家未来的核心竞争力,同时也是构建国家创新体系的需要。
在我国,由于受传统应试教育的束缚,使得学生在学习中养成了重视分数而轻视能力、重视理论而轻视实践的习惯,养成了墨守成规的保守思想,[2]大大抑制了自己的想象力和创造力。更有不少学生在校学习成绩很好,但走出校门面对实际工作中的科研问题时往往感到一筹莫展。缺乏创新思维和创新实践的能力使他们因不能学以致用而对未来感到迷茫,同时企业又因找不到具有创新能力的实用性人才而焦急万分。[3]因此,大学生的创新能力必须通过在校期间的科技创新活动来得以锻炼、[4]培养和积蓄能量,使得学校培养的大学生既有理论水平又有出色的创新能力。
一、大学生科技创新能力的发展现状
经过大量的调查研究发现,目前中国大学生科技创新能力的发展现状主要呈现两个特点。
1.大学生参与科技创新活动的氛围不浓,积极性不高,意识比较淡薄
究其原因主要有两点:
一是学生本身原因。许多学生目前还停留在接受型的学习方式上,尚没有主观意识到创造型学习的重要性和紧迫性,对学习的知识只注重巩固理解,而没有和实践相结合来消化吸收。据统计,有近87%的学生把课余学习时间用在复习功课上,只有7.5%的学生阅读课外书籍、进入实验室参与科研或参加学校组织开展的各种课外科技创新活动。
二是学校的科技活动影响力不够大,没有做好宣传和普及工作。据调查,参加科技创新活动的总是集中在一部分大学生身上。这些学生有很浓厚的兴趣,且取得了较为优异的成绩。但这部分学生所占比例微乎其微,主要是学校没有对学生加大动员力度,往往挑选比较有基础的学生进行比赛,不注重大学生总体科技创新的发展,缺乏统一规划和良性发展机制。
2.大学生参加科技创新活动时后续保障措施不完善,不能解决学生的后顾之忧
目前有些大学生想进行一些科技创新活动或是得不到经费及政策等方面的支持,或是由于教学计划的安排导致学生参加科技创新活动的时间很少,或是虽有想法但得不到老师指导而不知如何下手,或是传统的大学生评价体系和奖学金评定标准过分看重考试成绩,而科技创新活动的考核标准难以制订等,从而影响了大学生进行科技创新的积极性。这些都使得大学生参加科技创新的热情大减,影响了高校科技创新的发展进程。
二、发展大学生科技创新能力的意义
学校的育人目标总体上是通过课内教学和课外实践“两个课堂”来体现和落实的。教学环节是主渠道,着重培养和训练学生的业务素质,也培养学生的非业务素质;“第二课堂”——课外实践以提高学生综合素质为重点,是教学主渠道的有益补充和拓展。
开展科技创新活动是大学生提高综合素质、增强社会竞争力的需要,也是国家和社会发展对他们提出的更高要求。
1.发展大学生的科技创新能力有助于培养大学生的优良品格
大学生在科技创新活动中不断遇到问题和挫折,需要他们去解决和接受挑战,将使他们的身心都得到锻炼,能培养他们不怕挫折、吃苦耐劳、严谨求实、团队协作及坚忍不拔的精神和品格。这将会成为他们一生的财富,也为日后进一步的科研或工作打下坚实基础。
2.发展大学生的科技创新能力将会锻炼他们的动手能力和主观能动性
大学生通过参加科技创新活动能将学到的理论知识与实践相结合,加深了知识的理解程度。同时在活动中又会发现新问题和很多不了解的知识,进一步激发他们进行理论知识学习的兴趣,实现学习与成长的良性循环,从而使得大学生的理论水平和实践能力都得到较大提升。
3.发展大学生的科技创新能力将激发他们的创新思维
在科技创新活动中会遇到很多问题,需要他们开动脑筋思考,调动所有知识并想出新的办法去解决问题。这个过程中使得他们的创新思维得到发挥、展示和锻炼,为以后创造性地解决问题做好准备。
4.发展大学生的科技创新能力是国家和社会提出的更高要求
近些年,用人单位非常重视学生的综合能力,如知识灵活运用的能力、语言表达能力、团队协作能力和吃苦耐劳能力等。在学生参加的科技创新活动中,他们相互讨论,集思广益,发现问题,并积极思考解决问题。因此,在这个过程中,他们的这些能力都得到了较好的锻炼,使他们的综合素质得到了全面提高,从而使他们在人才市场上增强了竞争力,在就业竞争中掌握了主动权,也为未来国家发展培养了出色的创新人才。
三、发展大学生科技创新能力的有效措施探讨
由目前中国大学生科技创新能力的发展现状及意义可知,大学生的科技创新能力整体发展还很不乐观,社会和国家对这种能力的需求缺口也很大,因而有必要探讨较为有效的措施来发展大学生的科技创新能力。对此,本文主要从以下几个方面提出了改善措施:
1.学校和院系对科技创新活动的宣传、动员力度要加大
据调查发现,在制约从事科技创新活动的六大因素中,智力因素只占到3%,其余都是非智力因素,主要表现在:缺乏自信、缺乏开拓精神、不能自觉创造科技创新机会等。大部分大学生或是不知道有科技创新活动,觉得很陌生;或是觉得太难,离自己太遥远,没信心参加。因而学校、院系要发挥宣传和动员作用,积极利用校内的电视、广播、报刊、网络等媒介积极宣传科技创新活动。并对科技创新中取得优异成绩的典型人物和事例进行通报奖励,使大学生科技创新活动深入人心;通过召开表彰大会、举办优秀学生论文报告会等活动充分发挥优秀学生的示范和辐射功能,吸引更多的同学参与到科技创新活动中来。
2.学校和院系对科技创新活动的资金支持、后续保障工作要到位
这方面主要体现在学校对学生科技创新活动的具体支持措施和对教师的激励考核上。
(1)提供资金支持,开展多个创新平台。没有资金支持,再好的想法也不能较好地得到实现。因此,为了发展科技创新活动,学校可以在多个方面提供资金的支持。如:可以设立学生科技创新基金,为学生科研活动提供一定的资金支持,充分调动学生积极性。允许他们申报各级创新性项目,学校组织评审并相应批准觉得可行的项目,尚有问题的项目可继续修改。在完成这种项目的过程中将锻炼他们的文献综述能力、[5]创新思维、创新设计及团队协作能力,将使他们的科技创新能力有较大的提升。还可以建立并利用好一些科技创新团体。这些团体通过参与科技竞赛、申报创新性实验项目、举办大学生科技节、各类学术讲座、大学生课外学术和科技成果展吸引大学生到各类科技创新的活动中,学校在这些活动中给予一定资金支持,扩大科技创新交流广度和提高科技创新素养。另外,为各种级别的科技创新竞赛或比赛提供资金支持。如全国大学生“挑战杯”竞赛、校级或院级的课外学术科技作品竞赛、创业计划竞赛、计算机知识与技能大赛、网页设计大赛等等。通过这些竞赛让大家互相交流,共同提高科技创新能力。
(2)为学生设立科技创新学分要求及相应的奖励制度。为学生设立科技创新相关课时和要求,并健全创新的激励机制。每周设定几节课的创新课程编入课表,以便使学生有时间保证。对积极参与创新活动并取得一定成绩的学生给予创新学分,可调动学生参加创新活动的积极性。对于创新成绩优异的学生给予一定的物质奖励,并作为评优的一个较为重要的组成部分。但在实施过程中要根据各年级大学生的个性特征、掌握知识的层次水平和知识经验情况实行有层次、分阶段的科技创新活动安排。
(3)为了更好地发展学生的科技创新能力,对教师提出一定的指导学生要求。在对学生科技创新进行指导时要针对教师种类(如理论科研型、工程实践型教师)提出不同要求,明确指导老师的资格、职责、考核办法等相关要求。对指导老师给予合理的创新工作量和创新指导奖励,可使教师的工作和付出得到认可、激励。
(4)多次邀请专家学者进行各种讲座,并及时通知学生。每年举行数次院士、专家、教授及企业家的讲座,并鼓励学生积极提问,锻炼学生的勇气,激发积极思考的动力。设立覆盖多学科的博士讲坛、创业论坛以及大学生科技创新论坛,营造氛围,激发大学生的创新意识和创新冲动,消除学生对科技创新的神秘感,吸引广大学生加入到科技创新的行列中来。
3.校企联合推动科技创新活动的发展
学校与企业可联合设立大学生课外科技创新基金。每年学校花费的科技创新资金由企业全额或部分出资,每年举行的科技创新比赛可以为企业冠名,扩大企业影响力,并为企业提供技术服务。大学生可以到企业实习锻炼科技创新能力,以达到学校、学生和企业三赢的目的。
4.建立并利用好科技创新基地
科技创新基地可有效实现科技创新活动普及化的目标,发掘和培养骨干学生,发挥优秀创新人才的旗帜作用。根据兴趣爱好组建大学生科技创新研究团队,进行分组重点培养,发挥其示范和辐射作用,带动更多的大学生参与进来,以期提高高校的整体科技创新能力,产生品牌效应,赢得社会声誉,更有利于人才的培养。
长沙理工大学的大学生科技创新能力正在逐步得到提高,科技创新也越来越受到学校重视。以电气与信息工程学院为例,学院的大学生经常参加各种科技创新比赛。如全国大学生电子设计竞赛、中国机器人大赛、湖南省“挑战杯”创业设计大赛、校级大学生研究性学习与创新性实验计划项目、院里举办的“华自杯”长沙理工大学校园电子设计大赛等。我院学子数次在这些比赛中获奖,涌现出了很多优秀的创新型大学生。学院还于2005年建成了长沙理工大学电子创新训练中心。它将原来分散单一的学生课外科技创新活动和学科竞赛辅导转化为集中系统化的训练模式,每年吸引近300名大学生进入中心展开培训,为提高大学生的科技创新能力提供了有效的平台。此外,学院目前已经与多个公司和企业建立了校企合作关系,拥有2个校内实习基地、16个校外实习基地,其中湖南省电力公司为湖南省优秀校外实习教学基地。这些资源也在大学生科技创新能力的培养和提高过程中发挥了非常重要的作用。但也应该看到,大学生的科技创新能力整体上尚有较大欠缺,取得较大进步的只是其中一小部分。这就需要加大对科技创新的宣传和动员力度;加大资金投入力度,尤其是后续保障制度的制订和实施要做好;还要考虑如何更好地与企业深度合作推动大学生科技创新能力的提高。
四、结论
本文就大学生科技创新能力的培养与提高问题进行了较为深入的探讨。对目前大学生科技创新能力的发展现状进行了细致的分析,探讨了发展大学生科技创新能力的重要意义,并针对存在的问题提出了4点较为可行的有效措施。最后根据长沙理工大学电气与信息工程学院在大学生科技创新能力方面发展的现状提出了进一步提高大学生创新能力的措施。下一步还需深入思考如何在校企合作中最大程度发挥企业的资源优势培养大学生的科技创新能力。
参考文献:
[1]王晓梅.创新型人才培养模式的研究与实践[J].文化建设,2007,(4):74-75.
[2]夏婷.大学生科技创新活动的探索与思考[J].广西青年干部学院学报,2006,16(2):47-49.
[3]张春华,孟令辉,徐慧芳.大学生科技创新活动中的能力培养与实践[J].教育教学论坛,2011,(23):7-8.
论文关键词:常微分方程组线性方程,公式法拉普拉斯变换,常数变易法复数变换
设,试求方程满足初值条件的解.
分析题意:特征方程的根,解之可得.
对应于的特征向量必须满足线性代数方程组.于是,是对应于的特征向量.
类似地,可求得对应于的特征向量为.
于是矩阵就是一个基解矩阵.
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*资助课题:安康学院大学生科技创新项目(2009AKXYDXS06);安康学院重点扶持学科建设项目(AZXZ0107).
解法1:由以上所求可知基解矩阵,得:
,则.
将已知数据代入公式:,利用得:
.
解法2:由得:
.
将其代入公式,利用得:
最后我们可得:.
从以上两种解法中可看出,运用不同的公式,选择不同的基解矩阵,则得到不同的解法,显然解法2其积分较解法1更简单,另外我们还可用拉普拉斯变换进行求解.
解法3:令,对方程组施行拉普拉斯变换得到:
由此解得:
取反变换或查拉普拉斯变换表即得:
.
解法3中巧妙地减少了积分过程,较解法1和解法2都简单.但是要将像函数化为“可查拉普拉斯变换表”的函数形式有一定的难度.下面通过常数变易法,给出一种新的解法.
解法4:由基解矩阵:
设非齐次方程有下列形式的特解:
其中,满足:
解之可得:.
于是,
因此数学论文,非齐次方程组的通解为:.
当t=0时,
即有:,解之可得:.
所以,所求初值问题的解为:
.
解法4运用逆向思维,较前三种方法更易理解.综上所述四种方法,均能得到正确结果,为了简便起见,下面通过复数变换,给出另一种新的解法.
解法5:将方程组化为一阶线性方程【2】:
令,则上式可化简为.
令,将其代入公式:中可得:
.
由代入上式可得:.
则解得:.
所以,
综上所述可得:
.
解法5不仅新颖,更重要的是此方法可将方程组化为可解的一阶线性方程,其过程简单明了.
方程组可化为复数形式()的本质与矩阵的元素满足:a=c,b=-d.于是有更为广义的结论,即:
定理 对于方程组, (1)通过复数变换,可化为一阶线性方程
(2)
因此,通过对常微分方程解法的研究,对于培养大学生的创新能力以及综合知识的运用起到非常关键的作用,我们要学会在生活中发现数学美,体会数学的乐趣.
参考文献:
【1】王高雄,周之铭,朱思铭等.常微分方程(第三版)【M】.北京:高等教育出版社.2006.7
【2】赵临龙.常微分方程研究新论【M】.西安:西安地图出版社.2000.1