計算機專業(yè)研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究

張凱　符海東

摘要：針對當前研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中存在的問題，提出將研究生科研能力分三個階段進行培養(yǎng)：模仿經(jīng)典、夯實基礎；開展研究、發(fā)現(xiàn)問題；思維創(chuàng)新、解決問題。并針對每個階段的發(fā)展規(guī)律，結(jié)合計算機專業(yè)的特點，提出三點培養(yǎng)舉措：分解經(jīng)典案例，解讀經(jīng)典論文，重復和再現(xiàn)主流技術(shù)；關注研究熱點，加強學術(shù)交流，明確研究領域和方向；橫向觸類旁通，縱向融會貫通，創(chuàng)造性解決科研問題。

關鍵詞：研究生教育；培養(yǎng)模式；創(chuàng)新能力

1 研究生創(chuàng)新人才培養(yǎng)存在的問題

研究生教育是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要環(huán)節(jié)，如何培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新精神，促進研究生的知識積累和科研創(chuàng)新能力的協(xié)調(diào)發(fā)展，有效提高研究生的培養(yǎng)質(zhì)量，是各高校和科研院所的研究生教育工作的當務之急。

然而，當前的研究生教育還不能完全適應國家經(jīng)濟和社會發(fā)展的多樣化需求，因此要對研究生教育的三個主要參與者——研究生、導師和研究生管理部門存在著的一些問題和不足進行研究。

（1）導師方面：主持的縱向課題和橫向課題較少，缺乏指導經(jīng)驗，給學生制定的科研選題太難或者太易。沒有系統(tǒng)地將科研成果轉(zhuǎn)換為知識點指導學生循序漸進地學習。

（2）研究生方面：面對導師指定的研究方向或科研課題無法下手，習慣被動地接受知識，對于綜合性較強的科研選題，獨立思考開展研究工作的能力較差。

（3）管理部門方面：未明確提出如何評價研究生創(chuàng)新能力的指標，無法對導師及研究生進行科學的、量化的考核。缺乏同其他高校、科研院所和企業(yè)之間最新的科研成果的交流，未建立有利于研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的科研平臺。

2 計算機專業(yè)研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法

研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提升不是一蹴而就的，而是漸進式的。根據(jù)認知和實踐的規(guī)律，可以分為三個階段：模仿經(jīng)典、夯實基礎；開展研究、發(fā)現(xiàn)問題；思維創(chuàng)新、解決問題。如圖1所示。

因此，要根據(jù)研究生創(chuàng)新能力發(fā)展的不同階段，制定不同的培養(yǎng)策略，逐步拓寬研究生的科研視野。這樣才能有效地幫助研究生積累基礎知識，提高研究生創(chuàng)新能力，提升綜合科研素質(zhì)。

2.1 第一階段：分解經(jīng)典案例，解讀經(jīng)典論文。重復和再現(xiàn)主流技術(shù)

創(chuàng)新的起點在于模仿和學習，為了讓研究生具備創(chuàng)新的基礎，第一階段需要指導他們掌握研究領域最主流最前沿的技術(shù)；讓學生了解為什么要研究這個選題，經(jīng)典的解決方案是什么，核心的關鍵技術(shù)是什么。

（1）對于偏重工學的計算機軟硬件項目，研究生導師可以依據(jù)經(jīng)驗，將經(jīng)典的項目案例分解為一系列子功能，進一步劃分為一系列小的知識點。讓研究生依次掌握這些已顆粒化的知識點，最后再整體理解完整項目（變得相對容易），進而能模仿實現(xiàn)該項目的各個細節(jié)。項目分解方法可采用項目管理的工作分解結(jié)構(gòu)（WorkBreakdown Structure，WBS），如圖2所示。

（2）對于偏重理學的科研論文，研究生導師先選取該領域最具代表性的經(jīng)典論文，從選題、研究方法、結(jié)論等方面進行深入解讀。每篇代表作涵蓋若干知識點，研究生依次掌握這些顆粒化的知識點之后，就不會盲目查閱最新的參考文獻，如圖3所示。

2.2 第二階段：關注研究熱點，加強學術(shù)交流，明確研究領域和方向

在有良好的知識儲備的基礎上，選擇什么樣的研究領域和研究方向，是每個研究生面對的難題之一。

（1）對于偏向工學的應用型研究生，需要指導他們在橫向科研課題中注重發(fā)現(xiàn)和改進原系統(tǒng)的缺陷和不足，以及關注用戶提出的新需求和未解決的問題，逐步明確研究問題和研究方向，準確提煉出核心的關鍵技術(shù)，再圍繞這些關鍵技術(shù)問題進行科研選題，如圖4所示。

（2）對于偏向理學的研究型研究生，在縱向科研課題的研究過程中，不能閉門造車，需要廣泛閱讀最新的學術(shù)論文，或參加國際會議進行學術(shù)交流。這些論文和會議經(jīng)常會在交流完自己的研究成果后，指出尚未解決的問題（OpenOuestions）。圍繞這些問題制定的研究方向，既是該研究領域的研究熱點，同時也是其他研究者未解決的問題，具有較好的創(chuàng)新性。可以指導研究生了解學術(shù)前沿知識，明確創(chuàng)新內(nèi)容，提煉出關鍵的科學問題，再圍繞這些關鍵問題進行科研選題，如圖5所示。

2.3 第三階段：橫向觸類旁通。縱向融會貫通。創(chuàng)造性解決科研問題

當明確了需要解決的問題后，如何創(chuàng)造性地解決科研問題，就是研究生科研工作的重點。根據(jù)使用的技術(shù)和求解問題的角度，可以把科研創(chuàng)新分為4類情況。

（1）利用新技術(shù)，解決新問題。當傳統(tǒng)的方法不能很好地解決新問題時，研究生提出新的方法或利用新出現(xiàn)的技術(shù)來有效地解決該問題，將是一種較大的創(chuàng)新。

（2）利用新技術(shù)，解決老問題。當出現(xiàn)新的技術(shù)和方法時，研究生能將新方法應用于解決老問題，發(fā)現(xiàn)兩者之間的內(nèi)在聯(lián)系，提高求解傳統(tǒng)問題的效率，這同樣是一種創(chuàng)新。

（3）利用老技術(shù)，解決新問題。當出現(xiàn)新問題時，研究生能利用已掌握的成熟技術(shù)成功解決新出現(xiàn)的問題，這無疑也是一種創(chuàng)新。

（4）利用老技術(shù)，解決老問題。研究生靈活地運用所學知識和技術(shù)，解決傳統(tǒng)的老問題，這是一種模仿和復制他人的工作。雖然不屬于科研創(chuàng)新，但是這個步驟往往是科研水平提高的重要階段。

因此，對于偏向工學的橫向科研課題，我們需要培養(yǎng)研究生觸類旁通的能力，將研究成果應用于解決各種實際問題。對于偏理學的縱向科研課題，我們需要培養(yǎng)研究生融會貫通的能力，研究計算機科學的基礎理論，探求新的工作原理和算法。

3 結(jié)語

我們應該清楚地看到，研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)受多種因素影響，要提升研究生的創(chuàng)新能力，還要發(fā)揮研究生的主觀能動性，鼓勵研究生固化研究成果，例如發(fā)表高水平的論文、申請計算機軟件著作權(quán)、申請發(fā)明專利等。這些具體化的科研成果可以有效地激勵研究生持續(xù)地開展科研和學術(shù)創(chuàng)新。

研究生教育只有適應了國家經(jīng)濟發(fā)展的現(xiàn)實需求，才能不斷培養(yǎng)出符合社會需求的高層次創(chuàng)新型人才。本文提出的思路和方法不僅適用于計算機專業(yè)的研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，也對其他學科的研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有一定的借鑒作用。