王 萌 路則光 賈萬達 張 帥
(1.山東農業大學水利土木工程學院,山東泰安 271018;2.山東農業大學林學院國家林業和草原局黃河下游森林培育重點實驗室,山東泰安 271018;3.山東農業大學化學與材料科學學院,山東泰安 271018)
經濟和社會的高質量發展依靠創新驅動來引領,亟需大量高層次創新人才[1],同時對人才的創新能力也提出了更高要求[2]。研究生是我國高層次創新人才的生力軍,研究生的教育質量是創新人才培養質量的重要組成部分[3],而創新能力的培養又是評價研究生教育質量的核心內容和根本標準[4]。國內外已有專家學者對研究生創新能力的培養進行了相關研究,主要涉及到政策思路的展望[1]、調查研究的現狀[5]、評估方法的建立[2]、實踐案例的成效[3]等方面。可見,研究生的創新能力和整體培養水平在不斷提高。但是,在實際培養過程中仍然存在著許多問題,如培養目標與行業需求脫節、資源保障機制不健全、評價方法不完善等,這些導致研究生創新能力培養沒有形成完整的、規范的管理體系。因此,將ISO9000族標準引入研究生培養中,是提升研究生創新能力的有效管理手段[6]。質量管理體系精確指出了管理的各個要素,全面闡述了管理的各個環節,體現了質量管理的基本規律[7],可以為提升研究生培養質量提供科學規范的依據。本文結合研究生培養規律,按照“策劃-實施-檢查-處置”(PDCA)循環模式,構建了研究生創新能力培養質量管理體系,開展了質量管理體系在研究生創新能力培養中的應用研究,并在山東農業大學生物質復合建材研究方向科研團隊的研究生培養過程中予以實施,最后總結了該體系實施的成效。
近年來,研究生整體的創新能力不斷提高,但在研究生培養過程中仍然發現存在部分學生創新意識不強、創新動力不足、實踐動手能力差等問題,體現在科學研究上就是低水平重復、難以取得高質量成果、難以解決行業中的實際問題。究其原因,主要體現在制定的培養目標不全面、導師作用發揮不充分、資源保障機制不健全和質量評價體系有欠缺等4個方面,這也是研究生創新能力培養中的主要問題。
研究生培養目標的確立需要與國家政策、社會需求及國家人才戰略的基本形勢等緊密結合[8]。在此基礎上,研究生創新能力的培養是要樹立創新意識、培養創新精神、提高創新能力、形成創新成果[9],以滿足社會需求,順應國家基本政策。然而,在制定培養目標時,由于調查研究不夠深入,專業定位和特色不明晰,忽視了與行業需求相契合,導致培養目標一般都比較寬泛、涵蓋的方向分散、無法具體地衡量評價,對目標的成果要求也只固定于論文、專利等,有一定的局限性。因此,研究生創新能力的培養目標應結合專業特色和定位,與國民經濟發展需求緊密結合,緊跟行業發展形成動態的、可調整的具體目標。同時,將重點放在啟迪研究的創新意識和創新精神上,落腳點放在創新實踐能力的提高上,創新成果應能夠解決行業發展中存在的實際問題。
導師在培養研究生過程中具有主導地位,對學生創新思維的啟發、創新能力的指導具有重要作用。但由于缺乏對創新教育的研究和重視,導師往往只是遵循傳統的教育方式,注重知識的灌輸,而忽視了對學生創新意識的培養和創新能力的指導[10]。甚至有時為了達到某些制度要求,導師將外部壓力施加給學生,學生無暇考慮創新問題,不得不在短時間內重復做著低水平研究[11]。結合目前生物質復合建材研究方向科研團隊研究生的培養現狀,研究生的選題學科交叉性較強,導師可以引入相關專業領域的專家形成導師組,從多個角度啟迪學生的創新思維,培養學生發現問題、提煉問題的能力,全面地鍛煉學生的實踐創新能力,充分發揮導師組的指導作用。
近年來,隨著研究生的招生規模不斷擴大,高校科研經費增長很快,科研條件有了明顯改善,但仍不能與研究生培養所需的資源相匹配[11]。高校以占全國9.4%的科研人員總量、不到全國8%的研發經費,承擔了60%的基礎研究和研發任務,產出2/3以上的重大研究成果[12]。因此,研究生創新能力的培養,還需要提高科研經費的投入,完善儀器設備和實驗條件,加快實現優質資源、重大儀器設備與平臺的共享,同時也急需提升科研管理的服務水平。此外,對于科研成果的轉化也應給予政策上的支持,使產學研深度融合,以轉化資金繼續支持創新研究,提高學生創新積極性,形成持續的創新動力和資源保障的良性循環。
研究生培養質量評價已初步形成內部和外部多元評價的體系,強化了學校內部的質量保障體系,增強了政府監督職能,并引導社會組織進行評估評價[12],研究生培養質量的評價方法已基本成熟。但是,針對研究生創新能力的評價體系尚不健全,尤其是研究生個體的評價方式還不完善。評價標準存在唯論文傾向,過于強調數量而忽視質量和應用價值。沒有突出用人單位的評價作用,缺少對畢業生的就業質量以及在實際工作中的創新能力和發展潛力的評價。
針對如何解決研究生創新能力培養的問題,參考了ISO9001質量管理體系標準,在其中的各項要求和過程方法中找到了適用的解決辦法。
①在質量目標方面,質量管理體系要求強調質量目標應與質量方針保持一致,滿足用戶的要求,能夠對質量進行測量,對質量進行監控,保持與用戶和各方的溝通,適時對目標進行更新。這與研究生創新能力培養目標的內涵和預期效果是相吻合的。
②在領導作用方面,質量管理體系非常重視領導的作用,明確規定了領導的責任,規范了領導制定和溝通質量方針、設置各崗位職責等工作,這與導師在培養研究生過程中起到的管理作用是一致的。
③在各方支持方面,規定了基礎設施、過程運行環境、對過程實施的監督和量化評估、參與人員的意識能力等方面的要求。在培養研究生的過程中也需要具備以上各方面的保障,這樣才能實現較好的培養質量。
④在績效評價方面,質量管理體系中針對產品和服務質量的評價主要分為外部和內部兩個維度。首先應確定監測評價的內容、方法和時間,并應滿足用戶的要求;其次是在內部進行審核,完善質量控制的內部管理;最后,管理者還應定期對質量管理過程進行評審,并規范評審的內容和后續的改進措施。這種全面的評價方法對研究生創新能力培養質量的評價和持續改進具有非常重要的啟發意義。
在制定研究生創新能力培養質量管理體系時,參照質量管理體系PDCA循環模式的思路,設計了研究生創新能力培養質量管理體系的架構(見圖1)。橢圓中心是研究生創新能力培養體系,由五大要素和四項活動組成。五大要素分別是導師、培養目標、資源保障、評價體系和改進措施。其中核心為導師/導師組,把握著對其余四項要素的控制和四項活動的運行。其余四項要素是研究生創新能力培養過程中的關鍵因素。四項活動分別是策劃、實施、檢查和處置,是確保研究生創新能力培養過程良性循環的具體措施。橢圓的左側是質量管理體系的輸入項,包括學校培養方案、個人發展意愿、用人單位要求,也就是在制定創新能力培養目標時需要綜合考慮的因素;而右側是質量管理體系的輸出項,也是評價體系的反饋方,包括是否達到畢業要求、個人能否實現可持續性成長、用人單位是否滿意,相當于創新能力的綜合培養目標。將該研究生創新能力培養質量管理體系應用于山東農業大學生物質復合建材研究方向科研團隊研究生創新能力培養的過程中,有利于增強培養過程的系統化、規范化、制度化,從而實現研究生創新能力培養的可持續發展。

圖1 研究生創新能力培養質量管理體系的架構
1.完善培養目標
山東農業大學生物質復合建材研究方向科研團隊在制定研究生培養目標時,仔細研讀了《國家創新驅動發展戰略綱要》《中國制造2025》等文件,剖析了森林資源高效利用的研發熱點,立足綠色、智能、節能、環保、循環利用的產業發展需求,從而提出了森林資源綠色、節能、環保、高效利用的研究課題。在系統調查山東省木材工業現狀的基礎上,提出了培養創新型研究生的目標。該目標既能夠滿足學校對研究生畢業的基本要求和用人單位或科研機構對研究生創新能力的要求,又能夠滿足國家人才戰略的要求。根據學校研究生培養的目標,尊重學生的個人意愿,考慮學生的科研興趣、知識結構和能力水平,為每個學生制定個性化的培養方案,并突出實踐動手能力。此外團隊定期與山東省的林業龍頭企業開展學習交流,獲取企業對工藝改造、節能、無醛膠粘劑等科技創新的需求,了解企業對研究生創新能力的要求,掌握已就業研究生的發展現狀和潛力,關注研究生的成長和發展需求,對培養目標不斷進行評價和完善,當發現培養目標脫離行業需求時及時進行調整。
團隊培養的研究生一到企業就業后一般承擔項目負責人或管理人員的崗位職責,通常需組織某一技術項目的申報、研發、實驗和推廣。因此,研究生除了進行實驗操作、數據整理、論文書寫等方面能力的培養外,還需要鍛煉和提升管理能力。為此導師會及時優化培養方法,在研究生中組建學生團隊,培養學生團隊負責人,并指定二年級的研究生為組長,一年級的學生為實驗助手。根據實驗方案和科研任務,讓學生組織團隊成員實施實驗項目,按照方案制定、實驗操作、性能測試、數據分析、材料歸檔的流程進行實施,全方位鍛煉研究生的管理能力和團隊合作意識。學生團隊在實施項目的過程中發現問題,共同商討解決方法,查閱資料文獻,修改實驗方案,并由此產生新的研究方向。
2.充分發揮導師與導師組的作用
導師在研究生創新能力培養質量管理體系中起著領導核心的作用。由于交叉科學研究的需要,團隊還引入了建筑、環境、化學、機電等專業領域的教師,相互合作,共同協助指導研究生,形成了穩定的跨學科導師組。導師組包括2名教授、1名副教授、1名高級實驗師、3名具有博士學位的講師。導師組關心關注研究生的學習生活和思想狀況,定期與學生溝通,解決思想上的困惑、研究上的難題,指導學生樹立正確的人生觀、價值觀,堅定學生的理想和信念,做研究生成長成才的引路人。
(1)注重學生的思想教育
入學時,導師需要向研究生講解教育部、山東省、山東農業大學關于研究生管理的規章制度、科研紀律、保密紀律、安全紀律、知識產權保護紀律以及導師的管理要求,并嚴格要求研究生遵守各項管理制度,加強自律教育。學生需認真學習《山東農業大學研究生學位授予工作實施細則》《山東農業大學研究生獎學金管理辦法》《山東農業大學研究生教學工作管理規定》《山東農業大學關于研究生課程考核及成績管理的規定》《山東農業大學研究生課程考試紀律及違紀處理規定》《山東農業大學碩博連讀研究生選拔工作試行辦法》《山東農業大學研究生國家獎學金管理暫行辦法》《山東農業大學關于研究生學位論文抽檢工作辦法》等系列文件,熟悉《中華人民共和國保守國家秘密法》《中華人民共和國知識產權法》,自覺運用法規規范自己的行為。
(2)注重培養方案的頂層設計
導師組遵循研究生教育規律,創新研究生指導方法,潛心鉆研研究生創新能力培養方式。導師根據科研項目的需要和研究生的知識結構和興趣特點,與學生進行充分溝通,制定個性化培養方案,規劃整個研究生階段的路線圖、時間表,明確實驗任務、論文數量和時間節點,以成果為導向,保障研究生學習進度和培養目標的實現。在實際培養過程中,導師會依托生物質高效利用國家項目,將其分解成10個研究生學位課題,課題之間緊密相連、層層遞進。并根據研究生不同的學科背景,制定合適的研究方向,涉及生物質復合材料的配方、干燥、膠合機理、力學性質、裝飾方法等不同的研究內容。
(3)注重培養過程管理
導師組為研究生營造自由和諧、寬嚴相濟的學術氛圍,培養研究生的創新意識和創新能力,激發研究生創新潛力;引導研究生跟蹤學科前沿,鉆研學術問題,鼓勵學生參加研討會,開拓學術視野,給予學生一定的自由和創新空間,允許學生嘗試新的想法,在學術研究上開展創新性探索。借助科研項目載體,貫穿項目開題、研究過程、論文寫作等環節,培養研究生創新能力。實驗室定期組織召開研討會,把握項目動向,評估項目進度,適時進行調整。導師會按時檢查研究進度,提出研究建議,指導研究生系統地進行實驗方案設計、實驗操作、實驗數據整理分析、論文書寫及投稿,循序漸進,按照階梯式模式培養創新能力。在研究生創新能力實際培養過程中,每月召開1次工作協調會,每周要求研究生匯報實驗進展情況,隨時檢查研究的完成情況,及時指導。同時要求每名研究生對每個實驗環節都要動手操作,確保數據的準確性和可靠性,全方位鍛煉實踐能力和創新能力。
(4)注重學生就業指導
在研究生即將畢業時,導師會結合學生的發展意愿,指導學生升學或就業,并幫助學生聯系博士研究生導師或大型企業研究院,高質量解決學生的發展和就業問題。2016年畢業的1名研究生曾有考博意愿,導師積極指導她選取考博方向、學校、博士指導教師,當年順利考取了北京某研究機構的博士研究生。2018年畢業的1名研究生提出想就業,導師幫助聯系國家級龍頭企業的研發單位,推薦就業崗位,研究生畢業后就順利入職,從事產品研發工作。
3.加強培養條件的保障
山東農業大學生物質復合建材研究方向科研團隊以創新為核心,以木材科學實驗室建設為依托,以科研項目為抓手,以實踐能力培養為重點,為研究生創新能力培養提供硬件和軟件方面的支撐,從基礎設施、人員、培養環境等方面,全面支持研究生創新能力的發展。學院的基礎設施良好,擁有大型設備共享平臺,團隊項目來源充足,與業內大型企業產學研共建,實驗科研條件共享,這些都為研究生創新能力的培養提供了可靠的資源保障。
(1)建設配套的13個實驗室
團隊建成了功能齊全的實驗室,包括木材學實驗室、木材干燥實驗室、膠粘劑實驗室、木材改性實驗室、人造板裝備實驗室、人造板工藝實驗室(車間)、人造板質量檢測實驗室、人體工程學實驗室、家具結構實驗室、木材加工裝備實驗室、木制品工程實驗室(家具車間)、涂飾實驗室、家具質量檢測實驗室。研究生在實驗室中能夠得到系統的木材和加工產品的檢測、工藝生產的實踐鍛煉,也可以進行系統精密的科研實驗,配套的實驗室為研究生創新能力的全面培養提供了良好的平臺。在實際培養過程中,研究生不但能夠熟練操作精密裁板鋸大型機械,也能操作精密的力學性能試驗機完成性能測試工作,動手能力和科研素養都有了極大的提升。
(2)強化實驗室管理
生物質復合建材研究方向科研團隊修訂了一系列實驗室的安全制度、使用制度及衛生制度,制定了實驗室管理6S規章制度,編制了熱壓機、干燥室、萬能力學試驗機等儀器設備的安全操作和工藝操作規程,并錄制了儀器設備安全操作視頻資料。同時,嚴格落實實驗室管理人員、研究生負責人的管理責任,保證實驗室安全無事故、設備使用保養良好、實驗室運行效率穩定。在實際培養過程中,導師組的實驗員老師需要對機械設備的操作和保養工作以及實驗室管理提供支撐和保障,并對研究生進行全面培訓,確保能夠按照規章流程熟練操作儀器設備完成實驗任務。
(3)建立良好的科研訓練平臺
團隊為了給研究生創造良好的科研鍛煉平臺,鼓勵研究生參與國家級重大科研項目,為研究生創新能力培養提供抓手。根據重大科研項目的內容,將大型項目細化為若干個容易執行的子課題,由學生團隊按照邏輯關系策劃實施,系統訓練學生承擔科研項目的能力。同時,鼓勵學術型碩士研究生參加學術會議,拓寬視野;鼓勵專業學位碩士研究生到大型企業進行實地鍛煉,掌握必備的實踐經驗。此外,團隊配備了建筑、環境、化學、機電等專業領域的教師,學生有任何新想法或難以解決的問題,都能找到相應領域的老師進行商討,及時找到解決辦法,并催生新想法盡快落地實施。例如,干燥課題由熱工方面的導師提供指導,復合材料機理方面的難題由化學方向的導師提供指導,阻燃方面的研究由燃燒學方向的導師進行答疑解惑,工藝方面的難題則由木材科學方向的導師提供指導。
4.建立研究生創新能力評價體系
(1)內部評價
研究生創新能力的評價分為內部審核和外部評價兩個方面,團隊內部審核在研究生創新能力培養質量評價方面起到非常重要的作用。在導師與學生商定個人培養目標和方案的同時,也會制定整個研究生階段的路線圖、時間表,規劃好需要完成的實驗任務、數量、論文和相應的時間節點。評價以創新成果為導向,加強培養質量的評價。團隊內部評價的主要依據是實驗方案、數據記錄、數據整理和處理結果、實驗檔案整理、實驗分析報告、階段性論文等方面的完成情況,有時也會對專利申請、建立的數學模型、研制的模具和方法等進行審核評價,要求成果真實、詳實、規范。目前,已建立起一套高效的成果管理流程和模式,并以此為依據綜合評價研究生的創新能力。在項目進度時間表的每一個節點前,團隊將預估學生能否按照預定時間完成目標,并加強監督和指導;在時間節點之后,會評價目標的實現程度,根據情況及時動態調整學生的培養路線。
(2)外部評價
研究生創新能力培養質量的外部評價主要通過學院對研究生的定期考核、學校對研究生畢業資格審查的鑒定以及就業或深造單位對畢業生能力的反饋3個方面。在前期制定培養目標時,已經結合了院、校對學生的基本要求,經過上述研究生創新能力培養過程的循環管理,學生均能達到院、校評審的標準。團隊會定期采訪畢業研究生及其就業或深造單位,了解學生的發展現狀,關心學生的發展,這也是評估培養目標和質量管理過程的有效途徑。
5.推動持續改進
研究生創新能力培養質量管理體系應具有可持續性和發展性,需要結合實際培養情況及時完善和改進,才能保證和提高培養質量。團隊通過定期進行內部、院校、企業三級評審,不斷尋求需要改進的問題。針對每個學生的培養目標、實驗計劃、時間進度、監督機制等進行動態調整并落實。導師負責監督改進措施的實施,所有團隊成員也會及時了解相關的改進要求,進而不斷推動研究生創新能力的提高。同時,導師組會定期檢查指導過程和成效,改進指導方法和力度;研究生也需要定期評價自己的學習狀態、實驗水平、科研產出,并不斷優化自己的學習方法。
研究生創新能力培養質量管理體系實施近4年來,生物質復合建材研究方向科研團隊培養的研究生創新能力各方面取得了較好的成效。
以研究生創新能力質量管理體系作為支撐,團隊根據學生的興趣和科研方向制定了個性化方案,重點在于培養學生的創新意識、創新思維和解決問題的能力。從學生入學到畢業后就業深造,學生都處于該體系的循環過程中,創新能力得到了系統的鍛煉和提升。實驗室作為培養研究生的主要場所,其管理也更加科學規范。同時,培養目標、管理、績效評價等都建立了動態調整的制度。
2016—2019年項目實施以來,研究生培養質量和水平有了顯著提高。研究生中3人獲得國家獎學金、2人獲得“全國林科優秀研究生”稱號、1人獲得“梁希優秀學子獎”、3人獲得山東省優秀畢業生稱號、4人獲得山東農業大學優秀畢業生稱號等獎項,累計發表SCI論文13篇,申請或授權發明專利14項。
研究生不斷培養的創新思維和解決問題的能力使學生在升學或就業后有較好的發展潛力。已畢業的研究生中,有3人考取博士研究生,3人考取學校行政崗位和選調生,1人在大型企業的研發部門從事研究工作。用人單位對學生的評價良好,學生對個人未來的發展也有較好的預期。
研究生創新能力培養質量管理體系建立之后,創新能力培養的系統化帶動了整個生物質復合建材研究方向科研團隊的科研水平不斷提高,實驗室管理呈現出嶄新的面貌,科研的產出和投入形成良性循環,團隊的競爭力也得到了顯著提升。同時,培養質量管理體系持續改進,也實現了整個團隊的可持續發展。
為了提升研究生的創新能力,針對目前培養過程中存在的問題,山東農業大學開展了研究生創新能力培養質量管理體系的應用研究。在完善創新能力培養目標的基礎上,研究生創新能力培養充分發揮了導師和導師組的主導作用,注重學生的思想教育、培養方案的頂層設計、培養過程管理和學生的就業指導。整個培養過程以創新為核心,以木材科學實驗室建設為依托,以科研項目為抓手,以實踐能力培養為重點,為研究生創新能力培養提供軟硬件支撐,從內部評價和外部評價兩個方面科學評價創新能力培養效果,持續改進和優化研究生創新能力培養質量管理體系。實踐表明,質量管理體系應用于研究生創新能力的培養中,有效地實現了研究生培養的系統化、規范化和制度化,提高了研究生的實踐創新能力,提升了研究生培養的水平和質量,拓展了研究生的就業范圍和發展潛力,最終實現了生物質復合建材研究方向科研團隊的可持續發展。
資助項目:山東省研究生導師指導能力提升項目“基于研究生創新創業能力培養的木材科學與工程專業實驗室建設及其應用示范”,項目編號:SDYY18110。