跨学科协同教学

跨学科协同教学（共8篇）

跨学科协同教学 篇1

摘要：针对计算机专业各课程之间知识相互支撑和关联性强的特点,单课程教学模式导致学生对知识掌握不系统,教学、实践环节效果差,不利于培养大学生的应用能力。因此论文以操作系统课程为例,提出了跨学科内容的协同教学模式。克服了单学科教学产生的知识不系统的弊端,提高了学生学习的积极性、主动性和应用实践能力,为进一步促进高等教育教学开辟了新的思路。

关键词：跨学科,协同教学,操作系统,计算机专业

高校教育承载着国家振兴之大任,我国高校教育教学改革自2014年来进入加速阶段[1]。随着高校扩招,学生人数越来越多,教师完全因人施教和因材施教几乎难以实现。随着市场对人才的需求变化,各高校不得不增加新颖课程应对(尤其计算机院校等),并且本科生在校时间大多为三年(大四会外出实习),由于专业课程知识错综复杂相互交叉,无论课程如何安排总存在一定弊端,隔离了知识的关联性和相互支撑性。但目前各高校基本延续了以单课程为基本单位排课的教学方式,不能发挥教师的集体智慧和知识的天然关联性要求,不符合教育教学规律。

我国绝大多数大学的本科教学仍然沿用传统教学模式,即灌输式的教学模式,以课堂为中心,以教师讲授为主[2];教师只按教程内容机械授课、缺乏自己的理解和课外内容。老师上完课走人,没有时间与学生就课程内容展开讨论和探讨,导致学生知识难以系统化、实践化。这种陈旧落后的教学方法是影响我国大学教育质量的根本因素。因此,高等教育教学必须转变教学观念和教学模式,倡导以学生思维为中心的理解式学习方法,启发学生对问题进行抽象、建立模型、解决实现的过程。跨学科的协同教学方法极大地符合了教学改革的目标,为传统教学模式的改进提供了一个发展的方向。本文以计算机操作系统课程为例提出基于跨学科的协同教学方式方法。

1 设置跨学科协同教学的必要性与可行性

论文中的跨学科协同教学是特指跨课程协同教学。常规的单学科教学模式,存在以下一些问题:

1)教学设计是典型的理论到理论的直接传授灌输模式,课堂教学方法是教师讲授、学生听课。

2)计算机专业各课程常规教学注重了课程教学独立性,关联性不够,缺乏知识的系统教学和综合能力的掌握。

3)学生对课程知识点的学习和掌握是一种支离破碎、不成体系的。他们不会利用知识解决问题,不能真正理解和亲自感受到所学知识真正意义。

跨学科优化课程教学内容是高校教学内容改革的需要。研究开发大学跨学科课程教学体系,对于建立跨学科的学术共同体,促进学术群体交流、协同创新具有一定的促进作用。通过整合跨学科课程设置,采取多师授课综合知识运行策略,能够让学生获得新的计算机认知能力及问题解决的实践能力。多学科教师团队围绕一个主题进行研究和开发跨学科课程内容,能够增强教师对其他相关学科的认识和再提高,能够有效增进各教师之间的互动、沟通和交流,推进学科之间的合作与整合,促进教师科研团体进行学术群体协同创新。

2 基于操作系统课程的跨学科教学方法

2.1 教学团队开发基于操作系统关联课程的协同教学内容

操作系统课程是计算机科学与技术专业的主要专业基础课和主干课,是管理软硬件资源的系统软件,主要内容包括进程管理,进程间通信机制,进程同步及机制,外设管理,存储器管理、文件系统等,涉及数据结构和计算机组成原理课程。如果按传统的单课程教学方式,学生难以将数据结构知识灵活运行到对计算机硬件的管理中,更难以将所学到的知识应用于具体的项目当中,使学生觉得学无所用,挫伤学生的学习兴趣和积极性,教学效果相对较差。因此,依照以操作系统为核心包括外围课程为一体的教学理念,对教学内容进行改革,从传统的以按课程章节教授知识点为主、实践为辅转向以各科知识相关内容相结合的方式进行。这需要由教学团队共同确定教学内容、设计教学过程、共同辅导学生学习掌握课程知识,共同研讨和开发《数据结构》,《操作系统》和《计算机组成原理》的多学科教学内容,有助于学生理解和掌握操作系统对软硬件资源的管理方式方法,有助于学生对操作系统的基本概念、原理和算法的理解和认识,有助于提高学生实践能力。

实践性协同教学需要设计多元化的教学方法和内容,根据教学班级人数进行分组,教学内容是以操作系统课程为核心辅以相关课程的某个专题,以项目开发为核心进行指导和评价,明显实验课时远远不够,采用翻转课堂教学模式可以将实践教学内容从课堂延伸到课外,学习和指导时间和空间更加开放和具有弹性。协同教学由于涉及的知识相对较多,在每个知识板块前,由学生通过“云服务平台”了解老师提出的问题和课堂上需要学习的相关理论知识,寻求解决问题的方法。

2.2 搭建跨学科“多课多师”QQ讨论群平台

智能机的出现为搭建跨学科“多课多师”QQ讨论群平台提供了极其便利的条件。每个人都有知识盲点和自己擅长的领域,在qq群平台上,老师根据课程知识提出问题,通过虚拟平台指导学生思考,再结合其他课程的理论,师生共同解决问题,以促进专业主干课程的有机融合。在教学过程中,由操作系统、数据结构、计算机组成原理的任课教师组成一个教学小组,从不同的学科视角讨论共同指导学生,完成相关课程理论和实践的学习。计算机项目的开发设计涉及的技术知识面很多,如需求分析、总体设计、编码、文档编写、项目实施、测试、售后服务等,往往不是大学里单一学科或单一课程所能解决的,需要不定期及时交流沟通,搭建跨学科“多课多师”QQ讨论群很好地解决了该问题。

以开发一个信息管理系统为例,涉及的知识点包括:数据结构、算法、程序设计、数据库技术、网络编程等。这些知识点涉及不同课程,学院多个教师能指导和解决。若干教师共同指导学生完成项目设计和实现,有助于学生从不同学科视角对主题相关知识进行建构,了解和体会不同学科老师解决问题的思路和方法,培养学生多角度观察和解决问题的能力。

2.3 基于CDIO的项目驱动跨学科协同教学实践

CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)[3]。CDIO培养模式将工程学生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个方面,以达到预定目标培养应用型人才。这就要求老师必须在教学实践中下工夫,基于CDIO理念的项目驱动实践教学法有着重要的意义。项目驱动式教学法是师生共同通过讨论研究并实施完成一个具体的“项目”工作而进行的教学活动,项目驱动式教学法非常适合涉及多学科多知识的应用,它以解决问题为导向,以知识应用为目标,学生能够快速理解和掌握教学内容,其主动学习的积极性会得到极大提高。在期末课程终结时,教师团队再根据学生项目完成情况对学生进行评议,让学生感到所学知识的意义和体会成功的乐趣。

以讲授操作系统内存管理章节为例,我们设计制定了模拟实现基本页式存储管理子系统,主要功能包括存储空间管理,分配策略,放置策略和淘汰策略[4]等。

实施过程:(1)分组并研究开发计划。(2)制订计划。(3)项目实施。(4)项目交付。(5)项目总结。每位同学都必须严格按照实施步骤进行,每一步完成后要进行评价[4]。

3 教改实施后的效果评价

教改效果如何不需要僵化的打分,而是必须由学生说了算,看学生是否有收获和成就感。在实施跨学科教学过程中,学生收获最大的是“能正确评价自己”[5]。在与学生交流中,他们认为通过一个学期课程的学习及项目经历,对课程内容有了清晰的了解和认知,对知识应用于项目的开发过程有了大致的认识,知道了自己能干什么,哪些知识有欠缺,自己的长处在哪儿,该向那方面去发展,喜欢什么,如何做好自己[5]。在基于CDIO的项目驱动教学中,他们确确实实体会到了沟通、合作这些关键词的重要性以,都有了一定的获得感和成就感。

4 结束语

计算机专业课程繁多,知识点相互交织,本文通过以操作系统为例开展跨学科协同教学,这种新型的教学方式强调知识系统化,问题导向化,项目CDIO化为核心的合作教学和团队共同学习的方式,从理论和实践的各个方面锻炼了学生的能力,提高了学生的学习兴趣,对培养应用型人才起到了一定的作用。学生在整个学习活动中锻炼了思考意识,主体意识,计算意识和解决问题的能力,沟通与合作意识明显提高。

参考文献

[1]王素云.同教学的意义、特质与类型[J].教育研究与发展期刊,2013(2):55-58.

[2]张强,刘晓剑.家精品课程实施中的协同教学模式[J].高教探索,2012(5):86-89.

[3]别敦荣.大学教学方法创新与提高高等教育质量[J].清华大学教育研究,2009,30(30:4):95-101.

[4]韩洪文,田汉族,袁东.我国大学教学模式同质化的表征、原因与对策[J].教育研究,2012:67-72.

[5]胡高,胡弼成.大学教学协同创新[J].现代教育科学·高教研究,2008(4):110-11.

跨学科协同教学 篇2

关键词：学科集群产业集群协同创新机理分析

0 引言

随着全球经济的一体化，世界上对信息技术研究的人越来越多。对信息技术的高效运用更是研究的重中之重，鉴于专家对高科技信息技术的大量研究和证明，使得人们越来越意识到知识和信息对人们生活的重大推动作用，尤其是高技术产业集群，它们是科学知识及其团队的合成和结晶，依靠着科学团队的知识储备和智力，利用集群产业的优势，带动了当地经济甚至国家的经济发展。靠着学科团队的优势形成学科集群，将科学团队的知识运用到产业集群中去，然后进行推广销售，这不仅给产业集群的企业带来了巨大的利益，而且为下一步进行研究的人员提供了基金。通过学科集群产业集群二者的相互促进相互作用，成功地带动了本地区甚至整个国家的经济发展。产业集群学科集群二者的相互配合，协同创新，是我国目前经济可持续发展的重点，产业集群学科集群以下简称为双集群。

1 学科集群与产业集群协同创新的内涵

随着改革开放的发展，学科集群日益壮大，这不得不说得益于与产业集群的合作。但是，他们之间不仅仅只是简单的线性关系，而且产业学科集群也并不是不相矛盾，天然就具有相互协作的能力。学科集群向产业集群输出的知识只有储备到一定程度时才能激发集群内部各要素的创新与协作，进而促进集群的发展，才能促进集群的壮大。

所以产业与学科集群的相互协作是一种全新的创业模式，是集群内各创新要素之间、与内外部环境之间相互竞争合作、依赖促进的关系，促使集群内创新资源在合作共享的基础上形成系统的创新机制，进而使集群创新协同能力得到动态持续的发展。

2 学科集群与产业集群协同创新的特点

产业集群与学科集群二者的相互协同创新是用来解决我国经济发展中遇到的实际问题的，而且渴望在短时间内解决，因此学科集群与产业集群协同创新有其独到的特点。

①广泛性。学科集群与产业集群协同创新是产业部门与高校和科研院所、政府、社会中介服务机构之间进行横向协作的方法和纽带，如果任何一个链条出了差错，效果就发挥不出来了。

②拓展性。一方面，产业集群的协作创新领域已由国内的转向外国学科集群，外延扩大。企业开发的方向也早已由自主转向协作，另一方面学科与产业集群协同创新从最开始的“产学研联合开发”发展到二者的联合体，加强了合作的力度，深度与广度，内涵也在持续更新。

③竞争性。一方面，产业集群对最新的科技成果的引入，增加了产品的竞争力与高科技含量。另一方面，学科集群和产业集群的协作中增加了选择的机会，克服了以前的行政“摊派”也或“撮合”结合的毛病。这些优势，都为产品增加了更多的竞争力和高科技含量。

④互补性。资源与信息的互补是双方协作的原因。他们协同创新因为各有优缺点，可以优势互补，形成相互协作共同发展的良好的合作关系。这种良好的合作关系，构成了两者的互补性。

⑤开放性。协同创新的着眼点在于开发研究，开发研究必须与企业保持密切的联系，只有这样才能满足企业的实际情况，在实验室进行的也是基于实际的了解；而且其开发研究很多时候是两个集群科研人员共同进行的，开发研究的成果首先要经过中试实验；最终还要经过市场的鉴定，这些都反映了协同创新的开放性。

⑥风险性。学科集群与产业集群协同创新想要取得成功，实行产业化，必然会遇到知识创新、技术创新、投资与风险投资和市场创新等几个问题。基础应用研究要么是为了学术价值，要么是为了探索研究方式，不考虑短期的直接的利益。而产学研合作所进行的研究开发则不相同，他首先考虑的因素则是他能否取得的利益，他所研究出来的成果都要接受市场的鉴定。

⑦多样性。学科集群和产业集群协同创新的方式已经从项目合作为主，发展到平台共建、人才培养、提高创新和信息融通等，有的企业已开始实现以资产为基础的机制转换，共同建成长期稳定的联合体。有的因人才交流相互输送，成了“你中有我，我中有你”的新的集群。共同创新进行技术转移，技术转移中有合作，合作中有技术转移，是一种稳定的合作关系，而不是单纯的生意买卖关系。

⑧收益滞后性。协同创新双方为创新能力的提升而投入的现有资源，产生的市场收益是滞后而且是难以预期的。具有风险意识的双方，只有对与协同创新有关的各种经济、科技、社会变量的未来趋势进行科学预测，做出理智的决定，才能解决收益滞后性给投入者带来的困扰。这种对收益的评估是决定投入的主要方面，它可以决定投入量或者是否投入。

3 学科集群与产业集群协同创新的机理分析

了解学科集群与产业集群协同创新的机理是他们之间共同产生效应的前提。在他们相互协作期间，一方面，产业集群可为学科集群提供具体数据与合作研究的基金，又可为学科集群提供实验的场所；另一方面，学科集群则可为产业集群提供技术团队风险评估以及最新研究成果，而且学科集群也可以为产业集群提供建议可在企业内部实施激励措施，可以提高企业工作效率。

产业集群与学科集群两者的协同创新是一种双赢，不仅对企业、科研院所，还是对社会的经济发展都具有重大意义。学科集群与产业集群的协同创新，主要是指两个集群协同作用，一起完成企业产品和技术创新整个过程或创新的某些环节，通过这两个集群的优势互补和集群资源共享，创新能力与支柱系统的资源得到优化配置，可以极大地提高创新效率。惟有不间断地创新科研能力才能促进产业集群稳步健康地发展，所有现有的产业集群建设，企业都是更多地注重产业内部的生产，忘却了与科研团队进行协作提高创新能力。企业惟有与科研团队进行协作才能拥有持续的创新力，企业凭借科研团队来促进创新能力提升，科研团队也只有通过企业提供的经费，才能继续发挥创新能力，在科研创新上也才可能有更大的突破。二者相辅相成，缺一不可。只有让学科集群与产业集群相互协同共同发展，才能有力地促进创新能力的提升。两者协同创新能力的结果与评价则是督促他们共同努力的因素。

4 结语

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》都作出了积极推动高校协同创新的战略部署。在此背景下，对学科集群与产业集群协同创新的基础理论进行深入研究，有利于指导高校协同创新的实践，从而产出一批重大标志性成果，培养一批拔尖创新人才，大力提升高校的创新能力，进而有利于高校在国家创新体系建设中发挥重要作用。

参考文献：

[1]高晓莉.高校参与协同创新模式探析[J].科教文汇，2012（04）： 29-30.

[2]邵云飞等.高校协同创新平台的构建研究[J].电子科技大学学报（社科版），2012（04）：79-84.

[3]徐乾.基于产业集群升级机制的现状分析及展望探讨[J].价值工程，2012(26).

[4]徐乾.如何以金融创新促进战略性新兴产业发展[J].商业时代，2012(28).

[5]赵剑冬，曹育红.面向中小企业的产业集群政策研究——以广东省为例[J].价值工程，2013(06).

[6]D’ESTE P,PATEL P.University-industry linkages in the UK: What are the factors underlying the variety of interactions with industry?[J].Research Policy,2007,36(9)：1295-1313.

基金项目：

黑龙江省教育科学“十二五”规划课题[GBC1212014]、黑龙江省教育科学“十二五”青年专项课题[GBD1212036]和黑龙江省教育科学“十二五”青年课题[GBD1212034]阶段性研究成果。

作者简介：

朱志红（1979-），女，福建建阳人，东北石油大学讲师，硕士，全国注册会计师，全国注册税务师，主要研究方向：会计教育与实务。

跨学科协同教学 篇3

“协同学”的界定。“协同学”是在上世纪70年代德国物理化学家和生物学家弗里德·艾根的超循环理论上发展起来的, 它是“协同导致有序”思想的精辟概括。20世纪80年代以来, 协同学理论开始在教改实践中渗透。协同学理论认为教育是一个系统, 在这个系统中要素与要素之间、系统与要素之间, 系统与外界之间一旦处于协调互动, 教育系统中因果变量之间出现非浅性的变法, 即1+1>2。

当前中学生的思想道德素质还偏低, 思想教育的难度大, 见效慢。由于年龄、生理等特点, 以及思想认识社会阅历等原因, 中学生思想变化大, 可塑性强。学校是学生生活的主要基地, 学校的各项工作包括各科教学, 必须始终注意对学生进行良好道德品质的培养。充分发挥政治课德育的主渠道作用, 培养学生成为有理想、有道德、有文化、有纪律的新人, 是对学生进行思想教育的需要, 也是我国社会主义性质的重要体现。

一、确立一个原则

针对当前青少年学生思想状况, 应确立灌输原则, 提倡灌输教育。所谓灌输教育, 是指教育者根据国家的教育目的、性质和任务, 由外界向受教育者系统地进行思想、政治道德教育的一种教育方式。列宁在《怎么办》中详细阐发了“灌输”原理, 认为任何科学的理论都不可能在工人的头脑中自发产生, 科学社会主义的理论和政治意识只能靠从外面灌输给工人阶级。同样, 今天正确的政治方向、社会主义的政治也不可能在短期内由中学生自发形成, 只能通过“灌输”。有意识有目的地让先进的思想、理论、道德规范这股活水引向学生的心田, 为学生所掌握、内化, 以使政治课具有导向和铸造的功能。

二、采用两种方法

教材进行改革后, 教师的教学方法必须随之有所变化, 要注意采用有效的方法, 充分调动学生的积极性, 激发学生的热情, 摆脱学生被消极“灌输”的状态, 让学生参与实践, 对自己进行自我教育, 从而达到发挥德育功能的作用。

1.寓教育于情感之中

教师要使学生置身于充满爱的气氛和富有情感色彩的情景中, 自然而然地受到感染和熏陶。教师不应作过多的抽象地说教, 而是根据教育要求设置教育情境, 让学生受到潜移默化的影响。作为政治教师, 上课时必须饱含丰富的情感, 让学生在爱的情境中, 受到情感上的陶冶。首先, 教师在备课时要注意备情感, 要充分挖掘教材中能引起学生兴趣、激发学生情感的内容。其次, 也是最关键的, 讲课要以情动人, 就如演员一样, 进入角色。教师可以充分运用学生身边的事例来进行教育, 使他们感到亲切, 也可以结合自己的切身体会, 以引起学生情感上的共鸣。当学生与教师的感情产生共鸣时, 即就是教育的最好契机。最后, 情感的渗透还可以延续到课后, 教师应该与学生多交知心朋友, 经常与学生交流感情, 以掌握学生的思想脉搏, 并寻找恰当的机会, 结合课文内容, 在师生情感交融的情况下对学生进行教育。教师通过与学生积极的情感交流, 可以调整和缩短与他们之间的距离, 增强学生对教师的信任感, 使知识交流借助情感交流达到应有的效果。

2.寓教育于活动之中

政治课新教材已涉及到不少当代的社会生活、政治经济等领域。“寓教育于活动之中”, 就是要让学生有机会参加更多的“活动”, 在动态的教程中, 接受教育, 使学生觉得政治课是一种有意义的“活动”, 这样就能更好地发挥德育的主渠道作用。比如, 我们根据政治课的内容, 组织学生到社会上去调查、参观、访问, 这就是寓教育于活动之中的一种方法。我们曾多次组织学生去看一看当地一年一个样、三年大变样的大好形势, 访一访建设者的事迹, 画一画, 照一照家乡日新月异的变化。学生们感受很深, 回校后, 写小论文, 感到有话要讲, 有文可写, 文章写得有血有肉, 所写的论文质量提高了, 思想教育的效果也达到了。

3.通过三个途径

(1) 充分运用主教材作用

政治课, 在学校全部政治教育工作中有着各科所不能替代的独特任务, 那就是要针对学生的现状, 理论联系实际, 增强政治课的教育性, 这是发挥德育功能的关键。现有的教材经改革以后, 较贴近学生的实际, 注意了对学生进行思想、政治和道德教育。教师在备课时要充分挖掘教材中思想教育的内容, 确定德育目标, 并在课堂教学中将它突现出来。

备课要摸清学生的思想。这是理论联系实际、增强政治课的教育性、发挥其德育功能的前提。教师备课不但要备教材、教法, 还要备学生的思想, 要深入了解学生的思想, 确定思想教育的重点和方法, 并根据实际进行教学, 使学生直接具体地懂得什么是正确的, 什么是错误的, 分清真、善、美、假、丑、恶。现有政治课教材中大有潜力可挖, 关键在于教师在备课时要充分注意落实德育方面的内容。

(2) 加强时政教育

现绝大多数学生对时事学习抱有浓厚的兴趣, 他们渴望了解国内外政治风云的变幻, 渴望开阔眼界, 增长见识。时事教育以其贴近时代, 贴近社会, 以其内容的丰富性、新颖性及变动性, 受到学生的重视和喜爱。

时政教学与学科教学有天然的内在联系, 利用时事政治充实教学内容, 落实德育的要点。如在讲解公民在法律面前人人平等时, 列举了原上海市委书记陈良宇走上被告席的案例, 使学生既懂得了公民在法律面前人人平等, 又接受了一次公民要知法、守法的法制教育。

(3) 充分利用校本教材

目前编写成册的校本教材, 具有可读性和可行性。它贴近学生生活, 结合学生实际, 针对性较强, 避免了成人化的说教, 使学生易于接受, 深受学生喜爱。如《中华传统美德》, 通过脍炙人口的中华传统美德故事来教育学生, 以提高学生的道德水准和行为规范的建设很有实效。我们只有将教材、学生、教师以及多样的教学方法, 丰富的社会内容有机地结合起来, 并充分展示各自的作用, 政治课不仅能发挥其应有的作用, 而且勿容置疑地奠定了其德育主渠道的地位。

三、结语

综上所述, 要有效地发挥政治课协同学校德育工作的功能, 政治教师无疑起着主导作用, 但还需要学校领导、班主任、共青团、学生会及各科教师的密切配合, 如果光有政治教师的积极性, 而无广大群众的积极性, 要有效地发挥政治课的德育功能, 将是一句空话。

摘要：在教育发展的今天, 广大教育者充分认识了德育的重要性, 但现阶段学校德育仍存在着诸多问题。在这种教学现状下, 加强德育和政治课程的联系, 使德育内容在具体教学活动中转化为切实可行的行为方式, 加强学生自我教育的能力, 提高德育工作的实效。

论学科汇聚与产业集群协同创新 篇4

一个国家或地区获得市场竞争优势的关键是产业的竞争优势, 而产业的竞争优势又来源于彼此相关的产业集群。按照美国著名管理学家波特1990年的定义，产业集群是一组在地理上靠近的相互联系的公司和关联的机构，它们同处或相关于一个特定的产业领域，因具有共性和互补性而联系在一起。1998年在《哈佛商业评论》上波特发表的“产业集群与新竞争经济学”，进一步系统完善了产业集群概念。他认为：产业集群是在某一特定领域中，在地理位置上集中，且相互联系的公司和机构的集合，并以彼此共通性和互补性相联结。产业集群在全球经济中成功的主要原因是由于强烈的区域化经济效应，使得全球经济中持久性竞争优势根植于远方竞争者无法匹敌的当地要素：知识、关系和动机中，并由于产业竞争力提升，形成具有地方积累性创新优势和文化优势的区域品牌，增强区域竞争力。波特认为，是实际运营效率而非产业本身决定了产业竞争力，任何产业都有可能通过增加知识投入来提升其附加值。

欧洲创新环境研究小组在对欧美国家的16个区域进行调研论证后认为：区域发展以及大量企业在地域空间上的集聚，与其所在区域的社会人文环境密切相关。也就是说，区域的发展更多地依赖于区域创新环境的改善，而不仅仅是产业内部的柔性专业化分工。从而形成所谓区域创新网络学派的主要观点。他们的核心概念是“创新环境”(innovative milieu)和“集体学习”(collective learning)。前者指高科技和创新密集型中小企业集聚区，与马歇尔式产业区有异曲同工之妙，只不过在产业性质上强调高科技背景(信息和电讯技术、互联网和多媒体应用、生物科技等)，而在地理范围上大都局限在欧洲。后者是“创新环境”的标志性特征，意指区域内部创新主体(企业、研究机构和大学)之间有强大和稳定的创新协同作用，其实现途径包括企业在区域内部衍生、当地企业之间的结网和互动、人才在当地同类企业之间的流动等过程。

无论是波特的集群理论，还是欧洲区域创新网络学派的观点，都阐明了一个深刻的道理，就是产业集群是当代产业经济发展的主流，而产业集群的活力就在于支撑每一个集群发展的创新主体之间的协同创新。其中，研究机构与大学的知识创新，尤其是形成学科汇聚优势的创新能力是支撑产业集群竞争力提升的关键。

我们研究产业集群作用机理发现，产业集群是经济欠发达地区提高发展水平的有效模式，而欠发达地区是产业集群产生的温床，传统产业集群往往在经济相对落后的地区优先形成。河南是全国经济欠发达地区，产业集群发展规模已经比较大，目前全省GDP的1/3以上，财政收入的1/2以上都由遍布各地的产业集群创造，而且产业集群发展处于上升状态，发展活力比较充沛，形成了“资源导向型”(如食品产业集群、煤炭加工产业集群等)、“文化导向型”(如玉雕产业集群、汝瓷产业集群、汴绣产业集群等)、“能人引发型”(如钢卷尺产业集群、钢制家具产业集群等)、“营销创业型”(如起重机产业集群、卫生材料产业集群等)、“技术扩散型”(超硬材料产业集群、耐火材料产业集群等)和“产业迁移型”(如玻璃制品产业集群、服装加工产业集群等)六种发展模式。支撑这些模式发展的核心因素除资源优势以外，更为重要的是“集体学习”造就的人才群体的支持，而且这些产业集群核心竞争力的进一步提升，对与之相关的专业人才需求的数量与质量都有更高的要求。因此，如何借鉴国内外经验，有针对性地围绕已经初步形成规模的六种产业集群规划人才队伍建设，形成学科汇聚的专业人才队伍优势，对经济发展具有十分重要的战略意义。为了促进学科汇聚与产业集群协同创新，特建议：

第一，把产业集群发展放在更加重要的战略位置。由于产业集群最引人注目的机制是有利于资源共享，能够有效促进创新，减少生产和管理成本，提升企业和所在地区的核心竞争力，所以成为全球各个国家和国际组织竞相追逐的产业发展模式。河南省产业集群发展基础很好，目前的发展状态也非常有利于快速成长，但是产业集群发展的综合实力还非常有限，需要省委省政府及各地方党委和政府更加关注各具特色的产业集群的健康发展，并制定系统的优惠扶持政策，促进产业集群又好又快地发展。产业集群能否全面、协调、可持续发展，很有可能就是促进河南省由经济大省向经济强省迈进的关键举措。

第二，围绕六种产业集群发展模式规划配置专业人才教育和培养资源，培育同产业集群发展相适应的优势学科群。无论现有已经形成规模的六种产业集群发展模式的最直接起因是什么，一旦通过持续多年的市场竞争形成气候以后，这些产业集群的进一步发展均需要大批与之相适应的技术人才、管理人才、创新人才队伍的支撑。也只有人才队伍有保障，才能够促进这些产业集群健康发展，不断创新，持续提升核心竞争力。所以，全省的高等教育、中等教育、专业技能教育和骨干科研机构等都要明确为当地产业集群服务的战略方向，并由党委和政府相关部门牵头组织专门工作小组深入各个产业集群调研人才和技术需求情况，制定切实可行的为产业集群发展提供人才与技术支撑的措施，发展壮大地方产业急需的学科及学科群，逐步形成有地方特色的学科汇聚与产业集群发展相互依赖、相互支持、相互适应、协同创新的和谐共赢局面。

第三，利用国家机构改革的机遇推动产学研密切结合机制的完善。由于体制性障碍，我国产学研结合一直存在机制不顺畅的问题。要充分利用新一轮国家机构改革和高等院校毕业生就业相对困难的历史性机遇，通过政府协调引导，把产学研相结合的机制调整到位，从体制上保障其利益链条的一致性，促使研发机构与高等教育有效地为地方经济发展服务，特别是为骨干产业集群的发展提供技术与人才支撑，促进产业集群创新能力持续提升，核心竞争力稳步提高，为全省经济实现跨越式发展奠定科技与人才基础。

跨学科协同教学 篇5

产业集群是产业发展演化过程中的一种地缘现象, 是指某一产业领域相互关联的企业及其支撑体系在一定区域内大量集聚, 发展成具有持续竞争优势的经济群落。通过产业集群来降低企业交易成本, 实现资源的最优化配置, 增强企业的竞争优势, 有助于实现经济组织的内涵发展。同时, 产业集群使企业之间建立良好的分工协作关系, 通过企业的联合实现企业的外延发展。

学科集群是针对产业集群的需要, 在具有不同属性的较大跨度学科之间形成的、服务于产业集群自主创新发展的、具有长期共享平台和机制的一种学科聚集和聚合。由于单一学科的力量已不能适应现代社会经济发展的需要, 因此多学科交叉与渗透、学习与交流可以带来理论与实践的碰撞和创新。通过学科集群机制与模式建立, 使学科互补优势得到最大限度的发挥, 进一步促进学科自身发展。

相关企业和机构组成产业集群, 相关学科组成学科集群。单一的产业集群或学科集群都只是通过对自身产业或学科的统筹规划来推动产业或学科发展, 调控范围有限。学科集群和产业集群的协同则是学科与产业在战略层面的结合, 可以调动各方面积极因素使相关资源得到更合理的配置和利用, 促进经济发展和技术创新, 提高企业竞争力和促进学科发展。

企业与高校、科研机构在创新过程中具有很强的互补性, 通过产学合作能够帮助企业尽快成为创新主体, 使企业在合作互补中逐渐提高自身的技术创新能力。同时, 产业与学科的合作使学校和科研机构能利用企业提供的资金帮助更好地进行学科建设。

河南省学科集群与产业集群协同创新现状

在中部崛起的战略背景下, 河南省越来越重视把产业集群与学科集群协同创新作为经济发展中的重要内容。目前在一些地方已经形成了产业集群与学科集群协同创新的雏形, 但是与沿海发达地区相比, 河南省的集群协同发展还是处于初级阶段。

就河南省来讲, 产业集聚区已经成为河南经济发展的新特色, 产业集聚区的集群效应对河南省区域经济的带动作用不断增强, 已成为“转变发展方式, 促进中原崛起”的强大动力。目前, 郑州、开封、信阳、平顶山等地都建设有产业集聚区。

郑州高新技术产业集聚区被誉为“中原硅谷”。郑州高新技术产业区聚集了4所河南省一流大学:郑州大学、解放军信息工程大学、河南工业大学和郑州轻工业学院, 具有强大的工科、医科、IT产业等研发力量。围绕自主创新能力提升, 郑州高新技术产业区将产业与学科结合起来, 努力促进科技成果的转化, 大力引进高新技术企业, 注重培育具有自主知识产权的优势主导产业。目前, 以企业为主体, 产、学、研相结合的科技成果转化机制初步形成, 高新技术企业同各科研院所、高校建立了各种形式的合作关系, 大大增强了企业的科技竞争力, 同时也促进了学校、科研机构的学科建设与完善。

河南省作为中部大省, 地处中原腹地, 拥有重要的地理位置和交通优势。近几年, 河南省产业集群立足传统优势, 显示出充沛的发展活力。漯河食品产业集群、郑州服装产业集群等在全国具有相当的知名度, 形成了河南地方特色产业和知名品牌, 能够发挥积极的聚集效应。同时, 河南省资源储备丰富, 作为我国人口最多的省份, 还拥有非常有利的劳动力资源优势, 在促进产业集群发展中功不可没。在产业集群和学科集群协同创新中, 这些优势都可以带来显著的发展潜力。但是, 河南省产业集群大多处于成长期, 多以传统产业和资源开采业为主, 高新技术产业集群较少, 科技含量低, 缺乏产业升级和可持续发展潜力。因此, 必须在产业集群发展过程中引入学科集群, 通过二者的协同创新加快高新技术产业发展步伐, 促进产业结构调整。

学科集群与产业集群协同创新的机制、模式和路径

从根源上把握学科集群与产业集群的形成机制、合作模式以及形成路径, 可以帮助二者更好地达成共识, 结成战略上的伙伴关系, 形成良性互动循环。

1.机制研究

集群的形成是分工与专业化以及模仿学习和知识扩散的驱动结果。学科集群与产业集群协同创新过程就是分工与专业化发展的过程。分工包括内部分工和外部相关企业或者单位的分工。分工可以有效提高生产率, 从而使人们可以选择较高的专业化水平, 而较高的专业化水平反过来又可以加速经验积累和技能改进, 使得生产率进一步提高。学科集群与产业集群协同创新就是企业专注于产品生产销售, 学校和科研机构专注于信息、知识转化为生产力的研发, 二者都致力于专业化劳动, 分工协作, 使学科系统与产业系统之间相互促进、相互推动, 共同发展, 实现资源最优化配置与利用。

2.模式研究

学科集群与产业集群的协同创新必须得从引进、模仿性创新模式向自主创新、突破性创新模式完善发展。

目前提出的产学合作模式主要包括技术转让、委托研究、技术许可、人员互聘等方式。这些模式都可以推动学科集群与产业集群的协同创新, 同时在双方的协作中, 必须建立起相互促进、相互制约的关系, 并不仅仅是单纯的协作、合作关系。根据双方的目标、预期以及知识、技术特点, 利用不同类型的群体优势, 选择恰当的合作方式, 提高合作效率及有效性。

3.路径研究

集群的形成路径一般包括自下而上内资推动型集群和自上而下外资推动型集群。自下而上内资推动型的集群就是面对共同的利益而自发形成的集群, 共同的利益所在驱使相互合作, 形成集群效应来增强竞争力。而自上而下外资推动型的集群则是由国家投资或政策导向等外生因素引起的。政府对于集群的推动作用不容小视, 良好的政策环境对于引导集群的形成和良好发展担当着重要的角色。

在学科集群与产业集群的协同创新发展中, 企业与学校、科研机构面对共同的利益目标, 充分发挥各自的比较优势, 利用国家创新资源, 促进产业技术转移和商业化。政府积极转变职能, 加强服务, 优化集群的发展环境。以构建战略性规划为契机, 制定战略发展目标, 加大宏观调控力度, 支持引导集群的协同发展。

二者协同度的评价问题

在对学科集群与产业集群协同创新研究中, 协同度是衡量二者衔接度的量化指标, 对于指导协同建设有着积极的促进作用。为此, 我们必须重视二者协同度的评价问题, 为其打好理论基础。

首先, 需要建立评价指标。为了全面评价学科集群与产业集群协同度, 评价指标体系应采用定量指标与定性指标相结合的方式。定性指标通常采用一些具有模糊意义的表述, 来衡量对一个事物的主观感受, 如合理、好、差等词汇。定量指标则用数量特征直接代表事物某一方面价值的高低。定量指标虽然可以用数量表示, 但往往缺乏灵活性, 过于量化评价会带来结果的绝对化;定性指标则具有模糊性, 评价结果带有很大的主观性。因此在设计学科集群与产业集群协同度评价指标体系时, 要从多个角度考虑, 既要有定量指标又要有定性指标。

然后, 确定指标权重。权重是评价体系中各个评价指标重要程度的定量描述, 它对学科集群与产业集群协同度评价来说至关重要。不同的指标赋予不同的权重值, 最后得出的评价结果会大相径庭。为了能够使评价结果更客观准确, 人们探讨了许多有效方法, 如专家调查法、德尔菲法、比较矩阵法、层次分析法等, 这些方法都是经过现实检验切实可行的方法。

最后, 需要进行评价结果分析。学科集群与产业集群协同度评价工作是一项复杂而艰巨的工程, 尽管选择了科学的评价程序和评价方法, 仍可能得出与现实相距甚远的评价结果。在评价指标的选择、评价权重的确定、评价方法的选取中都存在许多人为的主观因素, 因此评价结果的分析工作至关重要。通过对评价结果的分析, 一方面可以验证指标体系建立的有效性, 另一方面可以了解被评价对象在同行中的研究优势与不足, 达到激励目的。

学科集群与产业集群协同创新的发展展望

在我国自主创新能力构建和国家创新体系完善过程中, 产学研相结合起着重要推动作用。学科集群与产业集群协同创新形成创新型集群, 能使企业和学科持续创新, 自我升级到具有更强大竞争优势和更持久生命力的新高度。通过学科集群与产业集群的协同创新, 加强企业、大学、科研机构等单位之间的合作, 形成科技创新整合力。

其一, 需要把集群问题放到全球视野中, 从整体角度把握分析集群发展。在信息社会中, 信息、知识、技术等隐性资源的流动非常快, 必须时刻把握整体新动向, 加强与国际相关企业或机构的联系, 争取取得国际机构的指导与支持, 以适应社会发展需要。

其二, 政策导向与建议。政府的作用不仅仅在于解决市场失灵的问题, 还在于促进市场向更为有效、专业化程度更高的方向发展。政府部门应该积极引导学科集群与产业集群专业化分工发展, 做好发展规划, 实行导向发展战略, 还可以在资金与技术等的税收优惠政策方面对学科集群与产业集群的协同创新进行鼓励与推动, 建立良好的政策环境。

其三, 因地制宜, 深入实际进行观察和调研。每个地方的集群发展都有其特殊的地理、人文因素, 这些因素是客观存在的, 不能用统一的模式去建立和发展集群协同创新, 必须遵照客观规律, 在实际调研考察基础上根据集群基础条件和发展状况, 制定符合客观事实的方针政策。

其四, 建立学科集群与产业集群协同创新的激励体系。学科集群与产业集群的协同创新对于社会经济发展来说, 可以带动一系列企业和学科共同发展。在创新过程中, 激励起着极其重要的作用。建立良好的激励体系, 必须坚持物质激励和精神激励相结合原则, 建立规范的多方位创新奖励机制, 为学科集群与产业集群的协同发展创造前进动力, 加快推动学科集群与产业集群的协同创新发展。

跨学科协同教学 篇6

关键词：多学科协同,专业硕士,项目制

0 引言

专业硕士研究生教育是培养高层次应用型专门人才的主要途径, 也是全面建设创新型国家的必然要求。自1991年我国专业硕士研究生开始招生, 经过多年发展, 截至2015年统计数据, 专业硕士研究生招生规模已经达到25.2万余人, 占全部硕士招生人数的44%。在当前我国大力发展专业学位教育的背景下, 研究并探索全日制专业硕士研究生培养模式无疑具有重要的理论与实践意义。

1 专业硕士培养模式现状及存在问题

专业硕士的主要培养过程是专业实践。建立以项目为载体, 多学科协同的全日制专业学位研究生培养新模式, 不仅给不同专业的研究生提供多学科协同创新的环境与机会, 更有效地锻炼并提高研究生们在面对重大综合问题时的应对能力、解决能力、团队协作能力, 使得他们最终成为能够解决复杂工程问题的应用型人才。

近年来, 我国全日制专业硕士研究生教育规模不断扩大, 由于全日制专业硕士研究生培养开始较晚, 存在培养设施欠缺、模式滞后、流程不完善等因素。

1.1 偏重学术, 职业导向性不足

受传统学术型硕士研究生教育影响, 部分高校专业硕士研究生在录取程序和培养模式上与学术研究生区别甚微。有的高校同一个导师既有专业硕士研究生又有学术型硕士研究生, 学生们接受同样的课程教育, 同做一个方向课题。

1.2 协同创新培养模式有待完善

在当前的社会和科学问题中, 只涉及单一学科的问题越来越少, 综合性的复杂问题日益增多, 解决当前所面临的问题需要多学科协作完成。部分学校实现了高校与高校间的协同培养、高校与研究所的协同培养、高校与企业的协同培养以及高校与政府机构的协同培养, 但在全日制专业学位研究生内部的多学科协同培养方面未形成合理的机制。

1.3 未实现向项目制的转变

国内外研究学者总体认为, 人才培养大致可以划分为三大类型:重在学术传承的“导师制”、重在实际应用的“项目制”、重在前沿探索的“创意制”。受传统学术型教育影响以及教师项目来源不足等因素制约, 一些高校并未完全实施项目制培养模式。

2 多学科协同项目制专业硕士培养模式构建

中国科学院院士杨卫教授于2006年首先提出了研究生教育的协同式创新概念, 他认为研究生教育协同式创新包括三项理念:和谐理念、激发理念和多赢理念。然而对于一般高校而言, 如何从多学科协同培养模式的角度, 探索以项目为载体, 具体实现跨学科协同培养的机制建设仍是一个亟待解决的问题。本文结合近年来从事专业硕士研究生培养实践, 对多学科协同项目制专业硕士培养模式构建进行了深入研究。

2.1 项目绑定的课程体系设置

研究生课程分为学位课和非学位课。学位课包括公共课、基础理论课以及专业基础课。对于专业硕士研究生培养, 其关键非学位课程的设置是, 即项目相关课程, 由课内教学和实践教学组成。导师根据绑定项目及培养方案的要求, 学生选修项目相关课程。项目相关课程的设置以工程实际为导向, 结合学生的特点和行业实际需要, 突出工程实践, 以综合素养和应用知识与能力的提高为核心, 巩固和提高学生的专业、工程、创新能力。

2.2 研究生协同创新基金设立

建立激励机制, 设立多学科项目制专业硕士研究生协同培养专项基金。协同创新基金与企业需求的结合, 确保研究生所做的课题均来自于企业的实际需求, 使得研究生的培养更加符合特定行业的要求。同时方便学校统一支持和管理, 从而促进协同培养计划的顺利进行。

2.3 协同培养资源配置

在资源配置方面, 项目经费、科研设施、图书资源等如何分配为主要问题。由于多学科培养, 一个项目组会同时包含不同学院的不同专业学生, 为了使研究生们更好的进行项目的推进, 以项目和任务为牵引, 打破部门界限, 各协同单位签订资源共享协议, 同时建立统一的资源库来合理安排, 科学高效地实现资源共享。

2.4 导师指导形式协同

制定相应的措施鼓励导师参与到多学科项目制研究生协同培养中, 形成师生协同创新局面。多学科项目制的培养模式, 增加了导师与导师之间的联系, 定期进行项目的工作汇报, 师生共同讨论所遇到的问题, 导师进行专业指导。通过导师对学生的近距离接触、言传身教, 使学生在精神层面到实际操作都有大幅度提升。

2.5 多学科学术交流平台建立

科学建构多专业研究生学术交流平台, 不仅能够活跃学术氛围, 更能开拓研究生视野、完善知识结构, 从而激励研究生的创新活动及创新思维。可以对不同学科的教师加以鼓励, 使其可以联合申请多学科交叉项目, 研究生通过运用不同学科知识共同完成交叉学科项目, 实现研究生知识面的拓展和实践能力的提升。

3 结语

多学科项目制专业研究生协同制的培养模式, 使学生的眼界更开阔, 思维更敏捷, 对各专业的知识有了初步的认识。在当今社会, 每一个产品的问世都离不开团队的协作, 项目制培养在一定程度上等同于企业的工作模式, 这样培养了学生的知识转换能力以及沟通协作能力。多学科项目制专业研究生协同制的培养模式使得学生在学校动手机会增多, 更符合专业研究生的定位, 在毕业后与社会实现无缝对接。

参考文献

[1]朱思文.“项目制”实践教学在创新人才培养中的探索[J].湖南科技学院学报, 2015, 31 (16) :91-93.

跨学科协同教学 篇7

在现代设计中, 创新设计已成为科学发展的主旋律。伴随着设计理念的变更和创新, 设计一词已经演化成为一个具有高度进化性质的概念。设计制造技术的进化, 基本都是随着设计理念、设计和制造技术的创新在进化, 但是设计指导原则的创新却很少有人提出。对比计算机领域中的摩尔定律在指导CPU以超级加速度发展过程中所起的巨大驱动作用, 我们可以从心灵深处感到该定律本身就是设计指导原则在推动计算机技术发展时的魔力化体现。基于这一事实, 我们应该科学地理解, 设计指导原则与设计思想的创新才真正是科技创新的灵魂中的灵魂。

1 体积最小化设计原则的科学定义

在传统机械设计领域中, 最小体积的内涵基本上是作为基于目标函数、设计变量和约束条件的优化目标在运用, 而不是作为促进创新设计的指导原则在使用。随着全球人口数量快速增加, 人类可重复利用物质资源匮乏, 人类生存空间和设计人员可利用的设计空间的减少, 工业产品体积最小化设计已成必然趋势。基于未来设计制造技术发展趋势, 同时极大化激发科技人员的创造能力和智力潜力, 非常有必要提出一个系统性综合化的创新设计指导原则。

体积最小化设计指导原则是指在设计制造过程中, 能从多学科角度极大化整合当前相关学科的研究成果, 在具体产品设计研发和优化设计中, 无论设计变量和约束条件是否满足所给目标函数的要求, 均能产生一组阶段性的参照样本进行当前技术时空的优化结果, 并基于专家系统的推理技术进行二元化分支判断处理, 从产品的材料选择、加工工艺、到设计原理和制造技术给予创新性设计指导, 使所设计制造的产品在单位体积内, 产品单元及其子单元所占空间最小化, 功能最大化, 并力求产品消耗的物质资源微量化, 设计制造过程绿色化的广义设计制造原则。体积最小化设计指导原则要求在设计中, 除了要寻求当前时空的最优解, 还要能够提供未来时空的创新解。

2 体积最小化设计原则的多学科协同设计算法模型

体积最小化机电系统的设计是一个非常复杂的多学科优化设计 (参图1) 。

在具体的机电产品设计过程中, 必然涉及多个学科;由于各物理子系统或过程耦合作用, 本质上要求各学科设计应协同进行。体积最小化的多学科设计是以系统性能和体积最小化为评价指标, 综合考虑各学科的设计要求以及各学科设计变量 (即物理过程) 间的耦合关系。多学科优化设计作为一门针对复杂系统的优化方法, 对于由多个耦合子学科或子系统组成的复杂系统的优化非常实用。同时, 多学科优化设计 (MDO) 还可以具备基于知识和规则驱动的推理能力、智能决策能力等。基于这些技术, 建立体积最小化的多学科协同优化设计问题的数学模型。

2.1 多学科优化设计问题可简单地描述为

其中:f (x, y) 为目标函数;x设计变量;y是状态变量;hi (x, y) 是等式约束;gi (x, y) 是不等式约束。状态变量y, 约束hi (x, y) 和gi (x, y) 以及目标函数的计算涉及多门学科。对于非分层系统, 状态变量y, 约束hi (x, y) 和gi (x, y) 以及目标函数的计算, 需多次迭代才能完成;对于分层系统, 可按一定顺序进行计算。该计算步骤称为系统分析。只有当一组设计变量xi (i=1, 2, 3…n) 通过系统分析有解时, 才能获得约束和目标函数。

2.2 多学科协同优化设计的数学模型

系统层优化问题的数学模型 (以三个子系统为例)

式中:xi D, xSD, yji D分别为由子系统设计求得的学科设计变量、系统设计变量和耦合变量;

为一致性约束。

数学计算后追加推理判断语句:优化的结果是基于当前设计制造技术的最优解吗?是, 采用当前解;否, 判断、推理和搜索是否有新的创新解。搜索到新的创新解后, 继续追问:已经达到了设计制造的极限了吗?是, 有新的设计理念和技术吗?否, 继续体积最小化优化。

子系统i (i=1, 2, 3) 优化问题如下:

3 结束语

机电产品体积最小化设计, 已经成为时代发展的趋势。机电产品的设计理论研究, 也必须结合时代的发展给予创新性研究。

参考文献

[1]Liu Jun-an, Mao Jian, Tao Limin, Zhou Hui.Study on volume minimizing design principle in CSCD, 9th International Confer-ence on Computer-Aided Industrial Design and Conceptual Design:Multicultural Creation and Design-CAIDCD2008[C].Kun Ming, China, 2008.11.25:298~301. (EI Accession Number:20091311975938) .

[2]Liu Jun-an, Tao Limin, Mao Jian, Zhou Hui.The spirit, mental connotation and philosophic essence of general design, 9th In-ternational Conference on Computer-Aided Industrial Design and Conceptual Design:Multicultural Creation and Design-CAIDCD2008[C].Kun Ming, China, 2008.11.25:818~822. (EI Accession Number:20091311976046) .

跨学科协同教学 篇8

学科集群和产业集群的协同合作对企业的发展和学科知识的发展起到相互促进, 提高相互之间的创新能力起到重要的作用, 但并不是所有的学科集群和产业集群的协同合作就能产生较好的协同创新能力, 所以在产业集群和学科集群相互合作的过程中, 也需要对相关的双集群协同能力进行实时的评价, 了解相互之间的协同创新能力现状。只有了解现状, 才能实时监督双集群之间的协同度, 从而为改进现有合作机制和发展更多合作对象提供更多的决策参考意见。但是纵观现有研究成果[1,2,3], 关于学科集群和产业集群协同创新能力评价方面的理论和方法研究成果较少。本文将结合学科集群和产业集群协同发展的实际情况, 结合双集群的协同创新能力评价实际工作, 充分考虑到双集群协同创新能力评价过程中的评价信息不可测量性和信息获取过程中的不可知性及不确定性, 结合模糊数学和灰色系统的相关理论, 给出一种基于模糊灰度的学科集群和产业集群协同创新能力评价方法, 并将其应用与实际双集群协同创新能力评价过程中。

1 学科集群和产业集群协同创新能力的重要性

自美国经济学家波特将特定区域内经营项目相互关联、地理位置上相对集中的企业和机构称为产业集群后, 从而标志着产业集群概念的诞生[1]。但是波特关于产业集群的概念只是初步的形成, 后期经过学者的发展和扩充, 关于产业集群的概念最终定义为集中于一定区域内特定产业的众多具有分工合作关系的不同规模等级的企业与其发展有关的各种机构或组织等行为主体, 通过纵横交错的网络关系紧密联系在一起的空间集聚体, 代表着介于市场和等级制度之间的一种新的空间经济组织形式[4]。随着产业集群的提出, 相关学者和企业家对产业集群促进区域经济发展和区域经济创新能力的理论和实战成果不断推陈出行, 宏观政策制定者更是给予产业集群更多的发展空间, 为整个区域产业发展和区域创新提供较好的发展空间和生存土壤, 有效带动了整个区域的经济发展。而学科集群则是基于产业集群的概念提出的一种更加具体的一种集群。如果说产业集群是一种宏观的概念和组织形式, 那么学科集群则是微观的概念和组织形式, 学科集群主要是指在特定区域内部具有不同性质、但具有较大相关性及学科关联度和交叉性的科研单位或是高校科研团队形成的一种区域组织形式。产业集群的发展必须依据其持续的创新能力和科研能力, 而在产业集群里面更多的企业注重的是产业的生产, 而往往将企业的产品创新通过与科研院所或是高校联合, 借助科研团队的共同努力来实现产品创新, 从而保持企业的核心竞争力, 以达到企业的可持续发展。所以这种企业依靠科研团队保持企业的创新能力提升, 而科研团体通过企业来给予充足的科研经费以促进科研团体创新能力的可持续性和连续性, 从而获得更大的科研成果突破, 充分利用产业集群与学科集群的协同发展, 共同促进, 努力提升协同创新能力。学科集群与产业集群的协调创新主要是指通过调整这两个集群之间协同作用而共同完成企业产品和技术的创新的全过程或创新的某些环节的行为活动, 通过这两个集群的资源共享和优势互补进行创新能力和支撑系统的资源整合, 可以大大提高创新能力的效率。

学科集群和产业集群的协同创新[2]是指产业集群内的企业根据其企业生产产品和企业发展规划, 结合企业自身发展借助学科集群中具有相关研究领域或具有共同特征的科研院所或高校科研团队, 共同开发企业商品, 对企业产品进行改进和创新, 从而提高企业的核心竞争力, 保障企业市场占有率稳步上升, 为企业带来更多的利润, 同时也促进学科集群中的科研原始或是高校科研团队的充足科研资金。另一个方面则是学科集群中的科研院所或是高校科研团队能通过企业将科研团队中的研究成果快速转换成商品推向市场, 在满足自我价值实现的同时也能将最新成果运用到人民实际生活中, 更好地为人民服务。学科集群和产业集群的协同创新是一种共赢, 不仅对集群中的企业、科研院所还是对人民生活的改善都是具有重要的意义。而关于学科集群和产业集群协同创新能力的评价是督促学科集群和产业集群共同努力的一个必须过程。

在对学科集群和产业集群协同创新能力进行评价的过程中, 一般包含四个主要部分, 第一个主要部分是关于双集群协同创新能力评价指标的选择, 即从哪几个方面来考察双集群协同创新能力;第二个部分是确定所选择的双集群协同创新能力评价指标的权重, 因为每个评价指标的重要性是不同的, 所以必须先确定出各个评价指标对总体协同创新能力的影响程度;第三个部分是评价标度的选择, 即如何来刻画双集群协同创新能力;最后一个部分则是关于如何对评价信息进行集结从而获取最终评价结果, 并对评价结果进行分析和反馈。下面着重分析学科集群和产业集群协同创新能力评价的四个方面。

2 学科集群和产业集群协同创新能力评价指标体系的选择

作为学科集群和产业集群协同创新能力评价第一个主要部分评价指标的选择, 是进行创新能力评价的首要问题。关于评价指标的选择, 是一个复杂的过程, 任何评价指标的选择都是要多方调查, 反复进行的, 同样原理, 学科集群和产业集群协同创新能力评价指标的选择也必须经过从无到有, 从多到少的过程, 即首先要根据双集群协同创新能力的实际情况, 通过专家调查法和实际过程中需要, 遵从评价指标选择的科学性、系统性、可操作性、协调性和经济性几个原则来初步确定学科集群和产业集群协同创新能力评价指标。而往往经过初步选择的评价指标都是比较多的, 而且存在相关性比较强的指标, 甚至会出现重复性的描述的指标, 所以必须对这些初选指标进行筛选。关于指标的筛选, 主要结合经验排除法和对调查问卷的数据进行统计分析来进行指标筛选, 关于指标的筛选的统计方法很多[5], 比如逐步回归法、广义条件协方差法等, 都可以对初选指标进行筛选, 从而选择能有独立刻画双集群协同创新能力的指标构成最终的双集群协同创新能力评价指标体系。

在学科集群和产业集群协同创新能力评价指标的选择方面, 着重分析双集群协同能力的实际情况, 在双集群协同创新能力评价过程中, 主要是双方的协同创新, 所以在对创新能力进行评价的过程中, 双方协同创新能力的主要影响因素是来源于双方内部因素和双方共同因素几个方面[1]。综合现有学者关于学科集群和产业集群协同创新能力的评价指标的研究和实际情况[1,3]并通过专家调查法和统计分析, 选择如下指标作为最终的学科集群和产业集群协同创新能力评价指标:

(C1) :学科集群的实力。作为协同方的学科集群, 在考虑其共同协作创新能力的时候, 必须考虑该学科集群的整体实力, 主要反映其研究成果是否占据最新研究领域、团队成员的职称、学历、承担国家重要项目的数量等。只有综合实力比较强的团队才能紧抓最新最热学科领域, 从而能够获得更多的创新成果。

(C2) :学科集群的原始创新力。在拥有较强实力的同时, 还要求科研院所或是高校团队必须具有较强的创新力, 只有具有较高的创新力, 才能提高整个协同创新能力。而关于学科集群的创新力主要通过其研发新产品的能力和提出新理论的多少或其发表学术论文的质量和数量来反映。

(C3) :产业集群的实验和生产实力。产业集群作为双集群协同创新的另外一方, 也必须考虑到该产业群集群的生产能力, 着重考虑该企业是否具有相关的实验场所提高能力可供学科集群进行相关新产品的生产和实验, 同时保证在有新的产品研发成功后能按时生产。任何产品的创新都需要进行反复实验才能获得成功, 所以产业集群的实验和生产能力是为学科集群的研究提供保障的基础, 也是快速将创新成果推向市场的基础。

(C4) :产业集群的销售实力。双集群创新能力的最终成果是新产品或是新服务的推广, 所以在双集群共同努力下的创新产品最终要通过销售渠道进行销售, 从而为企业获得更多的利润, 也为学科集群的继续研究和创新提供资金保障。所以在双集群协同创新能力评价过程中, 产业集群的销售实力必须进行考虑。

(C5) :产业集群的创新力。产业集群作为一个集群在其产品创新过程中, 不可能完全依赖于学科创新力。一般在产业集群内部的企业也拥有相应的研发团队来进行产品创新, 在产业集群与学科集群进行协调创新的过程中, 都是结合双方的优势互补, 从而达到最新产品快速研发和推广的。所以关于双集群的协同创新过程中, 产业集群内部的创新力也是影响双集群创新能力的一个重要因素。

(C6) :双集群的融合度。学科集群和产业集群协同创新的首要前提是必须要求双方能进行融合, 有共同的研究目标和研究环境背景, 如果学科集群的研究方向与产业集群内企业所经营方向完全无关的话, 这两个集群之间根本就不可能有融合度, 更不可能有较好的协同合作并较快推出创新成果, 所以关于协同合作双方的融合度是一个必不可少的影响因素。

(C7) :双集群合作成果变现力。在双方进行协同合作后, 最终的目标是为了将创新成果转化成产品和服务从而更好地向社会服务, 所以双集群合作成果变现力是反映双方合作水平的主要指标。其主要反映科研团队与合作企业的创新成果的发表、各项专利申请的数量等。

通过以上关于学科集群和产业集群协同创新能力评价指标的探讨可以看出, 在对双集群协同创新能力评价时主要依靠 (C1) :学科集群的实力、 (C2) :学科集群的原始创新力、 (C3) :产业集群的实验和生产实力、 (C4) :产业集群的销售实力、 (C5) :产业集群的创新力、 (C6) :双集群的融合度、 (C7) :双集群合作成果变现力这七个评价指标。即:

3 学科集群和产业集群协同创新能力评价标度的选择

分析学科集群和产业集群协同创新能力评价指标可以看出, 七个评价指标都不是通过数据就能完全表示的, 即所选择的评价指标都不能定量评价, 都是定性的指标, 所以在对指标评价标度的选择方面, 应该选择定性评价标度。考虑到人们在对评价指标进行定性评价时更多的是习惯于利用“强”、“较强”“较弱”等语言的评价方式[6], 这样的评价方式更符合评价专家的实际情况, 所以在对学科集群和产业集群协同创新能力评价的时候, 选择语言标度进行评价;同时考虑到在定性评价的过程中, 因为信息获取的不确定性和不可能完全可知性, 所以在专家对评价指标进行评价的过程中, 很多的时候在利用语言标度进行评价的时候, 对评价对象的信息存在一定的未知度即灰度[7]。为了表示该信息的未知度, 则在用语言评价的同时则可以标示出其对该评价信息的未知度。基于该原理, 在对学科集群和产业集群协同创新能力评价时综合考虑语言表示的便利性和直接性以及因评价信息未知而导致评价标语的灰度, 在对双集群协同创新能力评价的过程中, 可以选择一种基于模糊灰度的评价标度 (S, V) , 其中S表示语言评价标度, 一般选择“S1=很强”、“S2=较强”、“S3=一般”、“S4=较弱”、“S5=很弱”五个语言标度作为语言评价标度, 而V表示因信息的不可知性而导致的评价信息的灰度, 一般灰度V∈[0, 1], 当V=0表示信息完全未知情况下给出的语言标度, 而V=1则表示在信息完全知道的情况下给出的语言标度。考虑到语言标度不便于计算, 一般都是将语言标度与三参数区间模糊集[8]相对应, 从而将语言评价标度转换成三参数区间模糊集来进行计算和比较。一般的对应法则为:

一般在具体计算的时候, 三参数区间模糊集都是通过以下连续模糊数据有序加权算子 (FC-OWA) 转换成便于计算的实数, 即[9]:

设对m个学科集群和产业集群协同创新能力进行评价, 选择模糊灰度评价标度来对七个定性指标进行评价, 设对第j个待评双集群协同度在第个评价指标下的模糊灰度评价值为 (Sij, Vij) , 从而得到如下整个待评双集群协同能力评价矩阵:

利用语言评价标度与三参数区间模糊数进行转换, 并利用连续模糊有序加权算子来对三参数区间模糊数进行转换, 从而得到实数性的评价值, 形成如下去模糊化后的评价矩阵

4 学科集群和产业集群协同创新能力指标权重的确定方法研究

指标权重确定的方法经过多年的研究, 各研究学者从不同的方面分别提出了不同的指标权重确定方法, 虽然在建模的过程中, 每种方法均具有一定的理论支持, 但是过多的指标确定方法反而导致了如何选择指标权重确定方法的问题。指标权重严格意义来说, 只有一个精确的值, 但是我们通过实证分析可以发现, 同一组数据通过不同的权重确定方法会获得不同的指标权重向量, 很显然这是不科学的。所以关于指标的权重确定方法的选择以及如何来确定指标权重是一个必须解决的问题。

在学科集群和产业集群协同创新能力评价指标权重确定过程中, 每种权重确定方法均具有其一定的优势和劣势。综观现有权重确定方法, 主要分为主观赋权法、客观赋权法和组合赋权法[9]。综合考虑这几种方法, 组合赋权法更能综合主观意见和客观意见, 所以组合赋权法应该是作为双集群协同创新能力指标权重确定方法的首选。考虑到现在关于指标权重确定方法的多种性, 而且每种权重确定方法获得的权重向量不同, 即真实权重的不可知性, 在确定权重的过程中, 可以加入一定的灰度标示来标示对该权重的未知度。从而每种权重确定方法得到的权重即为 (wi, Vi) , 其中wi表示第i个指标的权重, 而Vi表示在获取第i个指标权重过程中信息获取的不充分度即灰度。

考虑到在双集群指标权重确定过程中应该多综合集中权重确定方法的结果, 并对其进行组合, 从而得到最终学科集群和产业集群协同创新能力评价指标的权重, 所以可以采用多种方法来确定指标权重, 并对这些权重利用OWA算子进行集结[10,11], 从而得到综合权重作为最终的评价指标权重, 具体过程为:

设选择n种指标权重确定方法来确定双集群协同创新能力评价指标的权重, 设第i种权重确定方法得到第j个指标的权重为 (wij, δij) , 从而n种权重确定方法确定的权重构成矩阵

对该权重矩阵, 利用有序加权算子 (OWA) 进行组合加权得到最终的组合权重向量, 其中利用OWA算子计算第j个评价指标的综合权重为:

其中 (ωij, φij) 是对 (w1j, δ1j) , (w2j, δ2j) , …, (wnj, δnj) 按照wij的大小从大到小降序排列后形成新的数列中第i个位置 (即整个原始数列中第i大) 的数据。λ= (λ1, …, λn) T是与OWA相关联的位置权重, 计算公式为[12]:

通过OWA算子对采用多种权重确定方法进行指标权重的确定, 能有效避免每种权重方法的不足, 从而充分利用每种权重确定方法的信息, 同时, 在指标权重确定过程中充分利用了指标权重确定过程中信息利用的不充分性即灰度来描述权重确定的未知性, 使得最终的权重更客观科学和可行。设通过最终的基于OWA算子进行组合赋权法得到的权重向量为:

其中 (ξj, χj) 中ξi表示第i个指标的权重, χi表示获取该指标权重的灰度。

5 学科集群和产业集群协同创新能力评价方法的研究

学科集群和产业集群协同创新能力评价最后一个主体即为对评价信息的融合并根据最终获得的结果来对双集群创新能力现状进行评价, 从而给出具体的评价结果和反馈分析结果。关于协同能力评价主要是构造一个模型, 通过该模型来对评价信息进行融合, 考虑到学科集群和产业集群协同能力评价过程中, 不仅要对不同双集群之间的协同创新能力进行排序和分类, 还要求最终知道每个双集群协同创新能力的最终评价结果, 所以在对评价信息进行融合的时候, 一般采用简单加权更为合理, 其基本模型为:

对于最终的评价结果, 综合考虑在对学科集群和产业集群协同创新能力评价中的不确定性和未知性, 可以利用下式对最终的评价结果进行转化:

从而得到最终便于比较大小的双集群协同创新能力评价综合值

η= (η1, η2, …, ηm)

根据最终的双集群协同创新能力评价值η= (η1, η2, …, ηm) 的大小来对待评价的双集群协同创新能力进行排序, 一般η越大, 则该双集群协同创新能力越强, η越小, 则该双集群协同创新能力越弱。如果还希望能获得每个待评价双集群协同创新能力的语言评价结果, 则只需要将数据η= (η1, η2, …, ηm) 分别代入三参数区间模糊集中, 分别计算η隶属于“S1=很强”、“S2=较强”、“S3=一般”、“S4=较弱”、“S5=很弱”五个语言标度的隶属度, 再根据隶属度最大原则, 选择最大隶属度所对应的标度即为该待评价双集群协同创新能力的综合评价结果。

如果要确定第i个待评价双集群协同创新能力的最终评价结果, 则只需要将ηi分别代入三参数区间模糊数 (0.70, 0.85, 1.00) 、 (0.55, 0.70, 0.85) 、 (0.35, 0.50, 0.65) 、 (0.15, 0.30, 0.45) 、 (0.00, 0.15, 0.30) 中计算其隶属度μ1 (ηi) , μ2 (ηi) , μ3 (ηi) , μ4 (ηi) , μ5 (ηi) , 则有第i个待评价双集群协同创新能力隶属于“很强”、“较强”、“一般”、“较弱”、“很弱”的隶属度为

根据μ1 (ηi) , μ2 (ηi) , μ3 (ηi) , μ4 (ηi) , μ5 (ηi) 的大小就可以确定最终的最大隶属度, 从而来给出相应的评价结果, 假设μ1 (ηi) , μ2 (ηi) , μ3 (ηi) , μ4 (ηi) , μ5 (ηi) 中的μ2 (ηi) 最大, 则表明第i个待评价双集群协同创新能力“较强”。

6 结语

学科集群和产业集群协同合作是现阶段区域经济发展的大趋势, 形成集群的产业能更好地利用区域资源, 将本区域内的各种资源配置最大化的利用, 在节省相关成本的基础上获得更多的收益。而企业集群要能可持续发展, 必须注重其自身的创新能力的构建。由于自身条件和能力的限制, 不可能一个产业集群内部能解决所有的问题, 只有产业集群与学科集群相互协同合作, 共同创新, 才能充分利用资源, 使得产业集群整个创新能力得到较大提升, 同时带动区域经济的快速发展。在学科集群与产业集群协同创新的过程中, 也需要对其进行实时的创新能力评价, 最终的目的是为了解双集群协同创新能力的现状, 以便于根据实际情况进行改进和调整。而关于双集群协同创新能力的评价研究还处于初步阶段, 本文只初步探讨了学科集群和产业集群协同创新能力评价的指标体系和评价方法, 充实了协同创新能力评价的理论体系, 更多的改进还需要在实际操作过程中进行检验。

摘要：学科集群和产业集群的协同创新是保障区域经济可持续发展的重中之重。在充分分析学科集群和产业集群协同创新能力重要性的基础上, 着重构造双集群协同创新能力评价指标体系, 利用OWA算子集结多种权重确定方法实现评价指标的组合赋权, 根据协同创新能力评价的不可定量性和不可知性提出利用语言标度与灰度相结合的评价标度进行评价, 最后给出一种基于模糊灰度的双集群协同创新能力评价方法, 充实了双集群协同创新能力评价理论体系。

关键词：学科集群,产业集群,协同创新能力,模糊灰度,评价体系

参考文献

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