以創新能力提升為核心的研究生培養體系探索

邱實 王李昌 高士娟 劉延 王衛東 于小強

（1.中南大學土木工程學院 湖南長沙 410083；2.中南大學科學研究部 湖南長沙 410083；3.中南大學信息與網絡中心 湖南長沙 410083；4.廣西賀州市發展和改革委員會 廣西賀州 542899）

新中國成立以來，在各個領域都取得了舉世矚目的成就，以工業發展為例，我國目前已經一躍成為世界第一工業大國。雖然取得了如此巨大的成就，但也更要清醒地認識到工業發展存在的問題。工業迅速發展的同時，必然伴隨著“大而不強”“全而不優”等問題，這導致我國的工業發展正處于尷尬的局面。相較于發達國家，在中高端領域因核心技術欠缺、自主研發薄弱而落后；相較于發展中國家，在中低端領域因人口老齡化帶來的成本增加而被東南亞等國家追趕甚至反超。為使我國能在新一輪科技與產業革命中贏得發展先機，在人口紅利下降導致中低端領域競爭力不足的情形下，必須在現有基礎上使我國工業向更優秀、更智能、更專業的層面發展，增加我國在中高端領域的核心競爭力［1］。“科學技術是第一生產力”，任何行業的發展都離不開科技的應用與發展，而科技的發展依賴于廣大人民的創新，換言之，創新能力是衡量一個民族和國家競爭力強弱的標準，也是綜合素質教育的集中體現。高校的學科培養是提升學生創新能力的關鍵所在，而經濟發展的新階段，對高校學生尤其是研究生的培養提出了新要求。因此，要對現有學科專業體系進行調整升級，瞄準科技前沿和關鍵領域，推進新工科建設，加快培養緊缺人才，提升原始創新能力［2］。

在當前階段，有很多挑戰制約著研究生的培養質量。以土木工程為例，傳統的土木工程專業以力學和土木工程學科為支撐，但隨著第四次工業革命的發展，土木工程學科與其他學科如電子工程、計算機科學與工程、材料科學與工程等加速融合，許多顛覆性的新事物層出不窮［3］。針對在土木工程研究生教育過程中存在的教學模式傳統化、教育內容滯后、實踐教育不足、管理制度陳舊等問題，本文提出了一種全新的以創新能力為核心的研究生培養體系，以期培養出順應時代趨勢、滿足行業需求的復合型人才。

1 制約研究生創新能力提升的瓶頸問題

在當前階段，制約研究生創新能力提升的問題主要體現在創新思維固化、創新意識薄弱以及創新動力不足3個方面。

1.1 創新思維固化

教學模式傳統化是導致學生創新思維固化的最重要原因。對于多數高校，其研究生培養與本科生培養方式相似，教學內容更是同根同源，沒有本質區別。在本科以前，學生普遍接受的是應試教育，雖然升入大學以后教育方式有所改善，但仍然是以考試過關為核心，再加上科目繁多、時間緊促，學生的大部分時間都浸泡在了題庫當中，仍舊只能被動地、機械地接受部分知識，思維禁錮，缺乏獨立思考和批判精神，不能對所學知識融會貫通，創新能力自然無從談起。對于研究生，這種情況更加惡化，大多數研究生不僅學業任務重，而且還要隨時處理導師安排的其他任務，花費在學業上的時間自然少之又少，再加上研究生課程內容滯后，基礎課程多年維持原有狀態，專業課程亦只是本科課程內容的深化，缺乏學科的交叉和創新［4］。除此以外，在當前階段，部分高校的研究生課程甚至還充斥著一定數量的“水課”“水課”的存在看似在一定程度上解放了學生的時間，但實則不僅浪費了學生的時間，而且還擠占了潛在的具有前沿性和交叉性的其他課程，對于研究生能力的提升有害無益，而前沿性不足的課程則導致學生知識更替速度受限，只能拘囿于相對封閉的學習和科研環境，進而導致學術“近親繁殖”現象的出現。

1.2 創新意識薄弱

天助自助者，研究生自身具有創新意識是培養創新能力的先決條件，也是提升創新能力的內在驅動因素。在高校培養過程中，創新實踐環節的匱乏是導致學生創新意識薄弱的重要原因。以土木工程為例，雖然絕大多數高校在本科培養方案中設置了實踐教學環節，如認知實習、測量實習、生產實習等，但理論脫離實際、產學脫節等現象層出不窮，大多數實踐環節更如走馬觀花一般，形式大于實際，學生能夠實際動手的實踐環節很少，實際所學內容更是少之又少，學生能力與素質難以提高，自然沒有了創新的來源［3］。而在研究生培養過程中，仍舊是重理論，輕實踐，目前大部分的高校對研究生的實踐訓練不足，缺乏相應的創新實踐環節。研究生多拘囿于實驗室的一方天地，按照導師的思維去設計試驗、采集數據、分析數據、完成論文，缺乏對實驗目標、實驗目的的總體思考，對于行業的發展更缺乏必要且深入的了解。同時，研究生一般研究的是一些科學問題的枝節問題，缺乏從全局的角度進行科研思維的鍛煉機會［5］。最后是研究生自身在校期間大多只關注理論學習和論文科研，在實習期間只關注實踐演練和技術操作，不懂得將兩者融會貫通，無法做到學以致用，用以固學，導致研究生所學專業知識基礎不牢固，自然無法進一步開拓創新［6］。

1.3 創新動力不足

導師隊伍良莠不齊、學生評價體系單一、激勵機制不明確等都是造成研究生創新動力不足的原因。隨著教育事業的蓬勃發展，研究生數量越來越多，與之相比，導師規模增速不盡如人意，從而導致出現導師分身乏術、無暇顧及全體的局面。雖然國家和學校鼓勵導師群集中指導制，但在具體實施中往往還是“一對多”的局面，且經常出現部分導師的工作重心在申請課題、完成橫向課題、跑業務等事務上的現象，采取了“放羊模式”進行研究生培養［5］，只關注學生的研究成果，對學生唯“成果論”，而對于研究過程則不聞不問，這樣師生離心的培養模式也阻礙了研究生的培養。

2 創新能力為核心的研究生培養體系構建路徑

針對上述提到的創新思維固化、創新意識薄弱、創新動力不足等瓶頸性問題，本文以提高研究生的綜合創新能力為中心，從建立創新型教學課程、培養研究生創新意識、優化培養機制、建設高水平導師隊伍等方面探索提升研究生創新能力的路徑，構建了涵蓋學生培養、導師指導、學科執行、學院管理、學校宏觀調控五位一體的研究生教育質量管理全過程，逐步構建和完善新的土木工程創新教育實踐體系。

2.1 建立創新型教學課程

針對研究生教學模式傳統化的問題，優化教學內容，改變教學方式，完善考核體系，重構研究生創新教學課程體系。

課堂教學是研究生人才培養的基礎性工作。為做好這一基礎性工作，教師首先要做的是不斷更新教學內容，多開設能引導學生思考、激發學生創新的課程，例如生產實踐課、科學原理探索課等，給學生介紹行業的發展近況以及未來的發展趨勢。同時緊跟時代的發展潮流，開設智能制造、機器人、物聯網等跨學科或鄰近學科課程，借助時代的東風，優化知識體系。同時，將課程教學內容與新工科人工智能技術等緊密結合，使課程教學遵循學術性和前沿性原則，完備課程體系［7］。

不拘泥于傳統的課堂教學方式，教師可嘗試進行線上線下同步授課實驗，為因實習或其他原因無法按時到課堂完成學業任務的學生提供遠程線上教學功能，幫助研究生釋放時間壓力。同時，遠程授課可以更加豐富的形式進行，如可以在不同實驗室進行快速切換，并為每一個學生提供最佳的學習視角，提升學生的學習效率。

為了檢驗教學質量，對傳統的理論考試考核方式進行改革，一方面可以通過加大對學生的實踐、調研、實習等任務要求和學習，另一方面通過改革課程考核方式，減少理論的閉卷考試，增大綜合大作業的考核方式，形成結果評價和過程評價相結合的科學考核方式［8］。

2.2 培養研究生創新意識

針對研究生內在創新意識薄弱的問題，從學生本身與外部環境兩方面出發，建設立體化指導教育主體網絡。

為培養研究生的創新意識，導師將行業內優秀的文獻清單下發給學生，學生自行對文獻進行精讀與解讀，了解行業的發展現狀、吸收先進的科研理念，學生也可以通過課堂教育、課下文獻精讀以及請教導師或業內專家的方式，有目標、有針對性地對特定類別的知識進行學習，通過不同途徑獲取知識，提升自己的綜合能力，為科研項目的自主創新打下基礎。同時，導師鼓勵研究生進行自主選題并參加國際、國家、省、校各級科研創新項目或學科競賽，提升學生的創新能力、科研能力以及市場競爭力。

針對研究生學術創新來源和實踐環節不足的問題，建立多層次、多學科的學術創新培養平臺，完善的科研平臺是學生進行學術研究的先決條件，同時也是學生進行創新性研究的保障。以中南大學為例，為了提升研究生的創新能力，導師與學生應積極利用重載鐵路工程結構教育部重點實驗室和中南大學軌道交通基礎設施智能監控研究中心兩個平臺，通過導師提供的創新項目，鼓勵學生進行自主創新。

2.3 優化培養機制

優化培養機制主要從構建多元化學習評價機制、構建量化考核評價體系以及構建高質量導師隊伍三方面來進行。

針對目前研究生學習評價指標單一的情形，構建多元化的學習評價機制，如表1所示。通過每學期期末進行的學習評價，得出學生本學期的學期情況評分，并通過進度匯報的方式對教師布置的學習計劃進行反饋。學習評價包括學生評價、指導教師評價、學院其他教師評價。學習評價主要以指導教師評價為主，指導教師通過對學生文獻閱讀、文獻寫作、參加競賽、參與國際會議等情況進行把控，得出學生本學期的表現，再通過學生評價、學院其他老師評價對評價結果加以修正，以此適當修改學生的學習計劃，充分做到因材施教。

表1 學生學習評價機制

研究生培養質量是多因素、多指標的綜合反映，然而在傳統的綜合測評中，仍以基礎課程成績為主，創新實踐等方面的評價所占比重較低，這導致研究生的研究生涯發生偏航，只顧埋頭苦讀應付考試，而忽視科研創新實踐［9］。針對這種現象，應積極構建新的量化考核評價體系。

考核評價體系對研究生具有強烈的導向和激勵作用，可以有效激發和培養研究生的科研創新能力。培養單位作為培養拔尖創新人才的首要責任體，要從多方面對研究生進行全方位的質量過程控制管理［10］。將辦公室日常管理、創新訓練、技術支持和實際應用相結合進行綜合一體化考核，以論文、項目、競賽或其他獎項為評價指標，創建量化評價體系。如表2所示，在考核評價體系中，以鼓勵學生積極進行學術訓練為核心，通過對學生論文質量的把控，檢驗其學術訓練的成效。同時對學生在橫縱向科研項目中的表現進行評價，完成對學生本學期的整體把控。對于學有余力的學生，還可以通過分數機制，積極鼓勵其參加學科競賽、發表專利等，全方位培養其創新能力。

表2 學生量化評級標準

導師作為培養拔尖創新人才的直接責任體，對研究生的培養質量起著關鍵性作用。針對導師隊伍師生比低的現象，一方面，根據導師的時間精力、研究生的培養質量等，嚴格控制師生比例；另一方面，采用雙導師運行制，對學生進行交叉管理。針對導師自我學術創新能力存在不足的問題，制定導師自我學術創新指導能力提升措施。

3 結論與討論

本文通過建立創新型教學課程、培養研究生創新意識和優化培養機制，構建了以創新型課程為基礎，六點科研創新能力為導向，科技創新平臺為驅動，高水平導師隊伍為保障的一體化研究生綜合創新能力培養體系，如圖1所示。

圖1 一體化研究生綜合創新能力培養體系

其中，六點科研創新能力分別是中英文文獻閱讀能力、中英文文獻寫作能力、文獻管理能力、國際適應能力、創新探索能力、理論實踐能力。

作為創新培養試點課題組的中南大學軌道交通基礎設施智能監控研究中心，共有14 名研究生。在論文2 篇；進入申請審批流程的發明專利6 項；參與國家級競賽4 次；參與國家或省部級重大項目8 項；出版學術專著1 部及行業調研報告若干，學生創新能力與實踐能力得到明顯提高。2020—2021 學年間，有11 名達到優秀水準，3 名達到及格水準，高于預期。2021年春季學期，研究中心已經錄用或在審高水平中文EI 論文5 篇，英文SCI 一區

但是，在目前的培養體系中，僅針對學生的創新能力進行了培養，對學生將理論研究進行落地實踐的培養較少，培養體系需要針對學生的就業在未來進行進一步優化。僅憑借一個學年的培養實踐成果無法充分體現新培養方案的可靠性，仍需在未來進行持續性跟蹤與完善。