計算機專業研究生創新能力培養研究

張凱　符海東

摘要：針對當前研究生創新能力培養中存在的問題，提出將研究生科研能力分三個階段進行培養：模仿經典、夯實基礎；開展研究、發現問題；思維創新、解決問題。并針對每個階段的發展規律，結合計算機專業的特點，提出三點培養舉措：分解經典案例，解讀經典論文，重復和再現主流技術；關注研究熱點，加強學術交流，明確研究領域和方向；橫向觸類旁通，縱向融會貫通，創造性解決科研問題。

關鍵詞：研究生教育；培養模式；創新能力

1 研究生創新人才培養存在的問題

研究生教育是培養創新型人才的重要環節，如何培養研究生的創新精神，促進研究生的知識積累和科研創新能力的協調發展，有效提高研究生的培養質量，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濟和社會發展的多樣化需求，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，缺乏指導經驗，給學生制定的科研選題太難或者太易。沒有系統地將科研成果轉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、科研院所和企業之間最新的科研成果的交流，未建立有利于研究生創新能力培養的科研平臺。

2 計算機專業研究生創新能力培養方法

研究生創新能力的培養和提升不是一蹴而就的，而是漸進式的。根據認知和實踐的規律，可以分為三個階段：模仿經典、夯實基礎；開展研究、發現問題；思維創新、解決問題。如圖1所示。

因此，要根據研究生創新能力發展的不同階段，制定不同的培養策略，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，提高研究生創新能力，提升綜合科研素質。

2.1 第一階段：分解經典案例，解讀經典論文。重復和再現主流技術

創新的起點在于模仿和學習，為了讓研究生具備創新的基礎，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；讓學生了解為什么要研究這個選題，經典的解決方案是什么，核心的關鍵技術是什么。

（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經驗，將經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），進而能模仿實現該項目的各個細節。項目分解方法可采用項目管理的工作分解結構（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典論文，從選題、研究方法、結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現和改進原系統的缺陷和不足，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，再圍繞這些關鍵技術問題進行科研選題，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論文，或參加國際會議進行學術交流。這些論文和會議經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，具有較好的創新性。可以指導研究生了解學術前沿知識，明確創新內容，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。創造性解決科研問題

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

（1）利用新技術，解決新問題。當傳統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的技術來有效地解決該問題，將是一種較大的創新。

（2）利用新技術，解決老問題。當出現新的技術和方法時，研究生能將新方法應用于解決老問題，發現兩者之間的內在聯系，提高求解傳統問題的效率，這同樣是一種創新。

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

（4）利用老技術，解決老問題。研究生靈活地運用所學知識和技術，解決傳統的老問題，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 結語

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

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