“六位一體”視角下新工科研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系綜合評價研究

摘要：研究生的創(chuàng)新潛力對我國建設(shè)創(chuàng)新型國家具有重要影響。為了探索新工科研究生創(chuàng)新能力的水平，首先，運用文獻(xiàn)分析、專家意見征詢等方法，從研究生自身個性思維、理論基礎(chǔ)教學(xué)、多學(xué)科的交叉、科研支撐條件、社會實踐能力、導(dǎo)師育人機(jī)制六個方面初步建立了評價指標(biāo)體系；其次，結(jié)合TOPSIS法和綜合指數(shù)法兩種評價方法，構(gòu)建了新工科研究生創(chuàng)新能力綜合評價模型；最后，選取華東交通大學(xué)土木建筑學(xué)院土木工程專業(yè)工程管理方向的24位研究生進(jìn)行綜合評價。兩種評價方法的結(jié)果基本相同，表明評估體系能夠客觀地反映新工科研究生的創(chuàng)新能力水平，目前新工科研究生創(chuàng)新能力的主要影響因素為研究生自身個性思維、導(dǎo)師育人機(jī)制、社會實踐能力，因此，應(yīng)通過培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新興趣、制定合理培養(yǎng)方案、大力支持實踐活動等措施，促進(jìn)新工科研究生創(chuàng)新能力的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：研究生創(chuàng)新能力；綜合評價；六位一體；TOPSIS法；綜合指數(shù)法

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1005-2909（2024）06-0023-09

一、問題提出

新工科建設(shè)對于培養(yǎng)卓越工程師，建立一種既獨具中國特色又達(dá)到國際最高水平的工程教育體系具有重要意義［1］。新工科建設(shè)是為了建設(shè)制造強(qiáng)國而作出的重要戰(zhàn)略決策。全球科技革命和產(chǎn)業(yè)變革與我國發(fā)展方式轉(zhuǎn)型的重要時期相互交織同樣為以新工科建設(shè)為標(biāo)志的工程教育改革提供了外在機(jī)會和內(nèi)在動力［2］。新工科背景下，研究生教育已然成為中國高等教育的重點，其核心在于培養(yǎng)富有創(chuàng)新力的高水平人才。

近年來，國內(nèi)學(xué)者從提高新工科研究生創(chuàng)新能力為出發(fā)點，探索新工科研究生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)及其效果評價。關(guān)于研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索，劉寶等［3］重新設(shè)計了研究生課程的教學(xué)框架，強(qiáng)調(diào)融合前沿技術(shù)激發(fā)創(chuàng)新潛力以滿足新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求；Sang等［4］為了增強(qiáng)研究生的創(chuàng)新能力，提出了采用教學(xué)科研過程的監(jiān)控管理組織、定期評估和改進(jìn)機(jī)制；楊長安等［5］借助“雙一流”建設(shè)的機(jī)遇，針對化學(xué)化工類研究生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的問題，提出了“六位一體”研究生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式，以全面增強(qiáng)化學(xué)化工類研究生的綜合實踐技能和創(chuàng)新思維；Shen等［6］認(rèn)為人才培養(yǎng)模式應(yīng)當(dāng)根據(jù)科技需求進(jìn)行靈活調(diào)整；王秀梅等［7］認(rèn)為提高研究生創(chuàng)新能力的有效方法包括推進(jìn)科教協(xié)同、融合數(shù)字建設(shè)、改革教育內(nèi)容與考核方式。關(guān)于研究生創(chuàng)新能力綜合評價的探索，徐敏等［8］通過熵權(quán)-模糊綜合評價法建立研究生的科研創(chuàng)新能力綜合評價體系，研究生的科研創(chuàng)新能力得分為2.487分，表明他們在科研創(chuàng)新方面存在一定的提升空間；張前程［9］對文科專業(yè)研究生的問卷調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)師的科研水平、學(xué)校科研環(huán)境、課程設(shè)置，以及個人因素影響著研究生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；李義華等［10］綜合考慮制度環(huán)境和個體特征，為多屬性決策問題提出了一種綜合評價方法，結(jié)合了優(yōu)劣解距離法和層次分析法評估研究生的創(chuàng)新能力；錢力等［11］運用設(shè)計問卷、分析數(shù)據(jù)，建立了區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)專業(yè)研究生創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系，并結(jié)合統(tǒng)計和實證分析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)專業(yè)研究生的創(chuàng)新能力普遍較強(qiáng)，但不同維度的得分存在差距；侯錫林等［12］考慮了個體差異，建立了學(xué)術(shù)型研究生創(chuàng)新能力的評價指標(biāo)體系，并基于直覺模糊數(shù)方法，識別和評價每位學(xué)術(shù)型研究生個體優(yōu)勢特征；孫進(jìn)等［13］以技術(shù)創(chuàng)新能力為核心，運用OBE理念，制定了專業(yè)學(xué)位研究生的全面評估體系。

通過對相關(guān)學(xué)者研究成果的梳理，目前研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究有較多經(jīng)驗總結(jié)，但研究較少從研究生培養(yǎng)體系出發(fā)，同時也缺乏對新工科研究生創(chuàng)新能力的有效性評價。新工科研究生創(chuàng)新能力評價涉及自身、導(dǎo)師、科研條件等方面，每一個指標(biāo)的量化方法與要求不同，因此，文章在“六位一體”視角下，構(gòu)建了包含學(xué)生個性思維、理論基礎(chǔ)教學(xué)、多學(xué)科的交叉、科研支撐條件、社會實踐能力、導(dǎo)師育人機(jī)制六方面的評價指標(biāo)體系，并結(jié)合TOPSIS法、綜合指數(shù)法兩種評價方法對24位新工科研究生的創(chuàng)新能力進(jìn)行評價，使得評估具備科學(xué)性和合理性，以期為提高新工科研究生的創(chuàng)新能力提供一些幫助。

二、“六位一體”視角下新工科研究生創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系

（一） 新工科研究生創(chuàng)新能力綜合評價理論架構(gòu)

研究生工程教育的新模式將素養(yǎng)、知識和能力貫穿于整個培養(yǎng)過程，構(gòu)建了一個涵蓋個性思維能力、理論基礎(chǔ)教學(xué)、多學(xué)科交叉能力、科研支撐條件、社會實踐能力、導(dǎo)師育人能力的“六位一體”全面教育體系。“六位一體”視角下，新工科研究生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)框架如圖1所示。

（1）自身個性思維。研究生創(chuàng)新能力受個人主動性［14］、學(xué)術(shù)動機(jī)、創(chuàng)新意識等自身特征的影響。創(chuàng)新意識強(qiáng)的研究生不僅具備天生的好奇心、求知欲、批判性思維，還具有后天培養(yǎng)的信息敏感性。創(chuàng)新思維則表現(xiàn)為研究生在學(xué)術(shù)活動中展現(xiàn)的思考方式和互動交流能力，既要積極與導(dǎo)師交流學(xué)術(shù)問題，尋求指導(dǎo)和建議，又要善于與他人合作并共同學(xué)習(xí)。同時，還需要培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)和生活中善于發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的質(zhì)疑意識［15］。

（2）多學(xué)科的交叉。在研究生培養(yǎng)過程中，應(yīng)進(jìn)行開放式學(xué)術(shù)思想交流，培養(yǎng)相關(guān)交叉學(xué)科知識應(yīng)用能力［16］。促進(jìn)多學(xué)科交叉學(xué)習(xí)與思考的方式主要包括：增加學(xué)術(shù)前沿信息和學(xué)科交叉知識、開設(shè)有關(guān)研究方法的課程、定期組織學(xué)術(shù)和科技成果展覽、舉辦學(xué)術(shù)講座。多學(xué)科交叉強(qiáng)調(diào)不同學(xué)科之間的融合，鼓勵學(xué)生涉足多個領(lǐng)域，從不同學(xué)科汲取知識和方法。

（3）理論基礎(chǔ)教學(xué)。理論基礎(chǔ)教學(xué)是研究生科研的基石。理論基礎(chǔ)教學(xué)從專業(yè)課程設(shè)置、專業(yè)課程學(xué)習(xí)情況、學(xué)術(shù)論文寫作情況體現(xiàn)其對研究生創(chuàng)新能力的作用。同時，在線學(xué)術(shù)會議有利于實現(xiàn)知識共享，研究生的會議參與度將正向影響其創(chuàng)新能力［17］。強(qiáng)化理論基礎(chǔ)教學(xué)可以提升學(xué)生對必要的工具和概念的掌握程度。

（4）科研支撐條件。科研支撐條件包括實驗室設(shè)施、圖書館資源、導(dǎo)師指導(dǎo)等。在研究生教學(xué)模式中，應(yīng)更加突出研究生的主體性，將簡單的教與學(xué)單向傳授模式轉(zhuǎn)化為雙向互動模式，尤其突出教研相結(jié)合［18］。科研環(huán)境、實踐教學(xué)條件是實現(xiàn)教研結(jié)合的有效途徑，實踐經(jīng)費投入充足是進(jìn)行科研任務(wù)的基礎(chǔ)。開展實踐課程培訓(xùn)和產(chǎn)學(xué)研合作有利于研究生夯實基礎(chǔ)、開闊視野。學(xué)術(shù)交流建設(shè)可以促進(jìn)研究生抒發(fā)科研想法。圖書資料和實驗資源的開放程度決定了研究生知識面的廣度。

（5）社會實踐能力。社會實踐是學(xué)生將理論知識應(yīng)用于實際的機(jī)會。通過實踐發(fā)掘問題、提出問題，達(dá)到提高創(chuàng)新能力的目的。社會實踐能力從以下4方面體現(xiàn)：實習(xí)實踐參與程度；課題參與數(shù)目；科技創(chuàng)新競賽參與程度；實踐基地參觀次數(shù)。

（6）導(dǎo)師育人機(jī)制。研究生創(chuàng)新能力受導(dǎo)師指導(dǎo)能力、指導(dǎo)風(fēng)格等因素的影響［19］。導(dǎo)師自身知識結(jié)構(gòu)完備、工程實踐經(jīng)驗豐富、專業(yè)實踐指導(dǎo)參與度高，以及重視課題研究和科研訓(xùn)練都可以幫助研究生提升科研和創(chuàng)新能力。導(dǎo)師在研究生教育中起著關(guān)鍵作用，他們不僅提供學(xué)術(shù)指導(dǎo)，還影響著學(xué)生的個性思維、跨學(xué)科交叉能力、科研能力、社會實踐能力。

綜合而言，這六個方面相互關(guān)聯(lián)，共同影響著研究生的成長。綜合性的教育體系需要在這些方面取得平衡和協(xié)調(diào)，以確保學(xué)生得到多方面的支持和培養(yǎng)。

（二） 新工科研究生創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)權(quán)重

基于“六位一體”構(gòu)建的新工科研究生創(chuàng)新能力綜合評價理論架構(gòu)，將研究生個性思維能力、理論基礎(chǔ)教學(xué)、多學(xué)科交叉能力、科研支撐條件、社會實踐能力、導(dǎo)師育人能力六個方面作為評價指標(biāo)體系的一級指標(biāo)，再根據(jù)已有研究選擇相應(yīng)的二級指標(biāo)。在具體操作上，首先，運用文本分析法研究相關(guān)文獻(xiàn)，識別出高頻指標(biāo)項目，例如，合作學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新培養(yǎng)、跨學(xué)科能力、產(chǎn)學(xué)研合作情況、科技創(chuàng)新競賽參與、導(dǎo)師專業(yè)指導(dǎo)等；其次，運用德爾菲法，向6名碩士、博士生導(dǎo)師、教育專家進(jìn)行咨詢，通過四輪反復(fù)研討和修改，初步構(gòu)建新工科研究生創(chuàng)新能力評估指標(biāo)體系；最后，設(shè)計新工科研究生創(chuàng)新能力現(xiàn)狀的調(diào)查問卷，并在2023年4月—5月，隨機(jī)選擇華東交通大學(xué)土木建筑學(xué)院土木工程專業(yè)工程管理方向的24名研究生進(jìn)行調(diào)查，根據(jù)問卷調(diào)查結(jié)果，對研究生的創(chuàng)新能力進(jìn)行綜合評估。具體的指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)和權(quán)重如表1所示。

三、新工科研究生創(chuàng)新能力綜合評價模型構(gòu)建

（一） 新工科研究生創(chuàng)新能力綜合評價原則及過程

通過研究國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者的文獻(xiàn)，并結(jié)合國外具有代表性的創(chuàng)新能力評價體系，歸納了評價原則，如表2所示。具體評價過程如圖2所示。首先，遵從研究生創(chuàng)新能力評價原則，基于“六位一體”，構(gòu)建評價指標(biāo)體系，求出指標(biāo)權(quán)重，并利用問卷調(diào)查獲取相關(guān)學(xué)生數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)庫；其次，采用TOPSIS法和綜合指數(shù)法對新工科研究生的創(chuàng)新能力進(jìn)行綜合評價；最后，對比兩種評價方法下新工科研究生創(chuàng)新能力的評價結(jié)果。

（二） TOPSIS與模型

TOPSIS模型的基本思路是計算現(xiàn)實中的每個方案與最優(yōu)方案和最劣方案的加權(quán)距離，適用于多目標(biāo)決策分析，又稱為優(yōu)劣解距離法。

通過使用下列公式將負(fù)向指標(biāo)進(jìn)行正向化處理，得到?jīng)Q策矩陣：

式（7）中：Ci 的取值范圍處于[ 0，1]之間，Ci 越靠近1，表明評價對象越接近D+，反之則越接近D-。

（三） 綜合指數(shù)法

綜合指數(shù)法將多個指標(biāo)值進(jìn)行統(tǒng)計處理，使得不同計量單位和性質(zhì)的指標(biāo)值可以進(jìn)行比較。這些指標(biāo)值被綜合為一個單一指數(shù)，用于準(zhǔn)確評估整體績效水平。高綜合指數(shù)數(shù)值表示更高的工作質(zhì)量。

數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理：

式（8）中：x'i 為轉(zhuǎn)化的指標(biāo)評價值；xi 為指標(biāo)實際值；xmax 為x 極大值。

線性加權(quán)求和法進(jìn)行綜合評價：

式（9）中：Z 為綜合指數(shù)；wi 為權(quán)重系數(shù)。

四、實例分析

（一） TOPSIS分析與結(jié)果

1. 指標(biāo)的同趨化處理

通過問卷調(diào)查獲取學(xué)生的數(shù)據(jù)，并根據(jù)“六位一體”新工科研究生創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系表中指標(biāo)直接構(gòu)建原始數(shù)據(jù)矩陣。

原始數(shù)據(jù)矩陣：

計算結(jié)果如下：

u+ = （0.0292，0.0205，0.0264，0.124，0.0110，0.0155）， （13）

u- = （0.0001，0.0000，0.0000，0.0050，0.0088，0.0000）。（14）

式（13）中：u+為最優(yōu)值；式（14）中：u-為最劣值。

2. 排序

各評價對象數(shù)據(jù)的結(jié)果如表3所示，從表中可以看出學(xué)生4的Ci值最高，為0.9569，說明該學(xué)生的創(chuàng)新能力最強(qiáng)；學(xué)生12的Ci值最小，為0.9404，說明該學(xué)生的創(chuàng)新能力最弱。創(chuàng)新能力排名前三位的依次是學(xué)生4、學(xué)生20和學(xué)生11；排名后三位的依次是學(xué)生16、學(xué)生17和學(xué)生12。

（二） 綜合指數(shù)法分析與結(jié)果

本研究中，所有的指標(biāo)都是優(yōu)化指標(biāo)，因此直接構(gòu)建原始數(shù)據(jù)矩陣。計算時，相同類別指標(biāo)值進(jìn)行相乘，不同類別指標(biāo)值進(jìn)行求和，分別計算自身個性思維、理論基礎(chǔ)教學(xué)、多學(xué)科的交叉、科研支撐條件、社會實踐能力、導(dǎo)師育人機(jī)制六個指標(biāo)的綜合指數(shù)，結(jié)果如表4所示。

五、結(jié)語

本研究結(jié)合TOPSIS法與綜合指數(shù)法兩種評價方法，對24位新工科研究生的創(chuàng)新能力進(jìn)行評價，排序結(jié)果基本相同，說明構(gòu)建的評估體系具備科學(xué)性和合理性。通過綜合指數(shù)法對最終結(jié)果進(jìn)一步分析，指數(shù)方差排列順序為導(dǎo)師育人機(jī)制gt;自身個性思維=社會實踐能力gt;理論基礎(chǔ)知識gt;科研支撐條件gt;多學(xué)科的交叉，因此，可從多方面提升新工科研究生的創(chuàng)新能力。

（1）導(dǎo)師育人提升方面。學(xué)位論文質(zhì)量與導(dǎo)師的培養(yǎng)思想和學(xué)術(shù)水平密切相關(guān)［21］。導(dǎo)師應(yīng)提供有難度的研究題目，鼓勵研究生探索新方法，從而激發(fā)其創(chuàng)新思維。同時，注重培養(yǎng)團(tuán)隊合作精神，通過小組項目或合作研究培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新合作能力。（2）自身個性思維提升方面。研究生應(yīng)相信自己的能力和創(chuàng)新潛力，保持開放的態(tài)度，樂于接受新的想法和觀點。同時，要學(xué)習(xí)多個學(xué)科領(lǐng)域的知識，拓寬視野和思維廣度，將不同領(lǐng)域的知識融合運用。（3）社會實踐能力提升方面。導(dǎo)師應(yīng)鼓勵研究生積極參與實習(xí)、實地調(diào)研和社區(qū)服務(wù)等活動，增強(qiáng)對社會問題和挑戰(zhàn)的認(rèn)知，并學(xué)會將理論知識運用于實際項目、實驗室實踐或行業(yè)實習(xí)，以培養(yǎng)研究生解決實際問題的能力。

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（責(zé)任編輯 代小進(jìn)）

基金項目：江西省學(xué)位與研究生教育教學(xué)改革研究項目（JXYJG-2022-099）