新工科背景下的研究生創新與協作意識教育

常啟兵 王霞

摘要：為主動應對新一輪科技革命與產業變革，滿足國家戰略，新工科建設成為中國高等教育的方向。研究生比本科生更容易接觸到技術和產業的前沿，因此，研究生教育具有比本科教育對“新工科”有著更為迫切的需求。新工科要求研究生具有創新意識和科研協同能力。為培養研究生的創新與協作意識，研究生導師需發揮主導作用，側重對研究生科研習慣與思維方法的培養，并在科研任務、評價體系等方面予以傾斜。研究生需要發揮主動作用，在科研方案設計、科研任務協同以及跨學科知識儲備等方面努力，才能培養出滿足新工科需要的創新意識和協同能力，形成適應今后科技發展潮流。

關鍵詞：新工科；研究生教育；創新意識；協作能力

中圖分類號：G643 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）31-0161-03

一、引言

為主動應對新一輪科技革命與產業變革，支撐服務創新驅動發展、“中國制造2025”等一系列國家戰略，2017年2月以來，教育部針對本科層次工科教育提出“新工科建設”，先后形成了“復旦共識”、“天大行動”和“北京指南”，并發布了《關于開展新工科研究與實踐的通知》、《關于推進新工科研究與實踐項目的通知》，全力探索形成領跑全球工程教育的中國模式、中國經驗，助力高等教育強國建設。清華大學教育研究院林建教授[1]認為，新工科中，“工科”是指工程學科，“新”包含三方面含義：新興、新型和新生。“新興”指從其他非工科的學科門類，如應用理科等一些基礎學科，孕育、延伸和拓展出來的面向未來新技術和新產業發展的學科。“新型”指的是對傳統的、現有的（舊）學科進行轉型、改造和升級。例如由于互聯網、人工智能對傳統行業的顛覆性影響，機械、土木、化工等傳統工科需要針對當前和未來產業發展進行轉型改造成為新型工科。“新生”是傳統工科與其他學科的交叉融合，例如工科與理科、管理、經濟、人文、醫學、新聞、法律等其他學科的交融，這些是現代產業發展的需要。

創新創業能力是對新工科培養的工程科技人才的首要能力要求。創業能力是新產業形成和發展的基礎，是產業和行業主導者必須具備的基本能力。創新是引領和驅動產業和經濟發展的主要動力，是產業和行業得以發展并贏得市場競爭的保障，是產業和行業的工程科技骨干必須具備的核心能力。特別是近年來，我國大力發展專業型碩士研究生教育，使研究生比本科生更容易接觸到技術和產業的前沿。對于“新工科”，從某種意義上而言，研究生教育比本科教育有著更為迫切的需求。“一對一”的教育模式是研究生階段最為顯著的教育特征，然而當前存在非常顯著的師生比例失調情況[2，3]，這會導致研究生教育“本科化”問題，不利于研究生創新能力的提升和個性差異性的存在，其實質上背離了研究生教育最為基礎的本質。同時，新工科的“新生”特點說明今后工科的發展必然涉及多學科的交叉。當前科技研發實踐也證明，科技工作者之間只有形成良好的協作，形成相對穩定的科研團隊才能獲得持續的科技成果，因此，傳統的“一對一”的教育模式并不適于新工科背景下的研究生教育。

孫崇文[4]、孫世仁[5]等提出，將直面現代社會經濟生活的企業集團、科研院所等積極引入高校的研究生教育過程，推出“協作式”研究生培養新模式，從教學內容、培養方式等各個方面主動引導高校關注并回應社會經濟發展的要求與呼聲。這種模式的協作側重于增加研究生學習內容，對研究生之間的團隊協作能力提升作用較小。楊坤[6]以復合人才培養為導向，以導師團隊為研究單元，考慮團隊中導師成員年齡層次、專業及學科背景的差異、研究生專業及年級的差異，充分發揮團隊中的學科交叉和相互協作，建立研究生創新能力梯級培養模式。在此基礎上，本文進一步提出研究生的創新意識與協作意識培養的幾點看法：

二、教師在研究生創新與協作意識培養中的主導作用

培養理工科研究生過程中，導師是核心的一股力量。從某種意義上說，研究生導師的創新意識和科研習慣決定著研究生的創新意識和研究水平。因此，導師需要在研究生培養觀念上進行更新。

1.要“授之以漁”而不是“授之以魚”，側重科研習慣與思維方法的培養。近年來，國內高校普遍引入不同形式的教師考核機制，重點關注的是科研經費、高影響因子的論文、專利及科技獲獎。這樣的考核和評價機制使得部分導師將研究生作為自己的助手來完成相應的科研任務，只重視對研究生解決具體科研問題的指導，而忽視科學方法論的培養。所形成的創新成果也僅僅是導師相應的思想由學生實踐完成而已，學生并沒有得到實質有效的創新性訓練。這導致所培養的學生只能解決相似的問題，涉及學科交叉或者更改了研究課題，則不能獨立從事相關的科研問題，因此，此種情況就無法談及研究生的創新意識培養。導師在教授“做什么”、“怎么做”，更需要告訴研究生“為什么這么做”。最高層次的則還需要傳授相關的科研方法論，并指導學生在解決問題的實踐過程中，掌握相關方法論，從而讓研究生切實形成獨立的科研思維、科研習慣，從而形成獨立開展科學研究的能力。

2.以大課題設置研究方向，側重研究生之間的協同與配合。受研究生招生規模和部分高校師生比的影響，當前導師指導研究生的數量明顯降低。導師在為研究生設置課題時，也往往使每個研究生的研究課題具有明顯的區分。這種課題設置方式的優點在于鍛煉研究生的獨立思考和解決問題的能力，避免研究生之間的相互依賴而影響科研效率。然而，弊端也非常明顯，就是研究生之間缺乏必要的配合，無法形成有效的學術交流。更為糟糕的是，研究生所形成的這種科研習慣更容易帶入到博士階段甚至是自己今后的科研生涯中，導致故步自封。如果教師進一步指導學生，所培養的學生在協同與配合方面更容易缺失指導，形成惡性循環。

為此，建議導師在為研究生設置研究課題時，要從大課題的角度，將相應的課題分解為既相互獨立，又相互依賴各子課題的研究進展。相對簡單的設置方式是將所研究的課題設置兩種并行的解決方案，然后讓研究室每人負責實施一個解決方案。一方面，由于解決方案的不同，就需要研究生保持相對的研究獨立性，需要獨立思考、實驗實施以及階段性結果的總結等，這有利于培養學生獨立從事科研工作的能力。另一方面，由于最終解決的目標是相同的，盡管解決途徑不同，研究生通過課題組會、個人私下交流以及與導師討論等方式，能夠從中借鑒已經獲得的研究成果，縮短研究時間。在這個過程中，研究生之間就不可避免地相互協調與配合，實現培養研究生團隊精神的目的。同時，導師還可以根據不同的研究方案進度，通過指導研究生進行集中解決某個方案的瓶頸問題，鍛煉研究生的協同能力，為研究生盡快融入科研團隊提供實踐機會。

3.將協作納入評價體系，同時考核學生創新能力和協作能力。當前研究生導師更為關注研究生的創新能力培養，并在此方面積累了很多的經驗。因此，對研究生的評價往往也集中于研究生如何做出了創新性的工作。然而，評價中很少提及研究生在為實驗室建設等方面所做的工作。這會導致研究生產生不正確的價值取向：即只關注自己的創新性工作，其他必要的工作事不關己，最終養成學生狹隘的科研世界觀和利益觀，不利于學生的長遠發展。

為此，建議導師在分配科研任務的時候，需要考慮安排研究生為實驗室服務的相關內容，例如儀器的使用及維護、實驗試劑的購買以及高年級學生對低年級學生的指導，等等。在工作總結或者研究生評價中，增加學生為實驗室服務相關工作的評價。采用這種模式逐漸提升學生正確的價值觀。由于實驗室的相關工作必然需要學生之間的協調配合，所以，在安排研究生進行實驗室服務的過程中，其不僅能夠提升組織協調能力，還可以培養良好的人際交往能力。良好的人際關系也有助于研究生之間的學術交流，提升創新能力，最終實現研究生創新能力與協作能力提升的良性循環。

三、研究生在創新與協作意識培養中的主動作用

1.充分利用現代信息技術，有目的性和選擇性地獲取知識，提升創新能力。當前，由于互聯網信息技術的發展，使得人們獲取信息的途徑變得更容易和快捷。同時也造成“信息垃圾”，導致人們在這些信息中篩選出符合自己需求的信息所需時間不斷增加。對研究生而言，應充分利用信息技術的便利性，通過跟蹤最新的科技前沿，并從中領會到前沿科技的發展動態和解決問題的思路，并將其應用于自己的科學研究中。

在此過程中，研究生要注意“抄襲”與“綜合性創新”的區別：抄襲就是無論從所解決的問題還是解決方法，甚至解決結果都源自他人，自己沒有創造性結果。而綜合性創新，則可以在所解決問題、解決方法等方面，綜合現有的研究技術與方法，融入自己的創造，從而形成新的解決結果。因此，信息技術的發展是把雙刃劍，研究生務必保持自己創造性的工作，才能算作自己的成果“紅線”。

2.利用他人特長，建立科技協作，加速創新發展。當前科技的發展已經迫使相應的科技人員需專注于某一領域才能處于科研前沿。意味著每個科研個體難以實現跨領域的突破，造成“隔行如隔山”的狀況。而當前的科技問題則越來越復雜，許多科技工程問題需要采取跨界融合的方法來解決。例如太空航天器、量子計算機、人工智能等重大科技問題，都是復雜的科技工程。這就需要科技工作者必須發揮個人的特長，通過科技協作才能完成系統工程。換言之，科技發展已經由早期的重“個體”到當前重“系統工程”的轉變。為此，研究生需要適應這種科技發展潮流，在發展個性創新能力的基礎上，更應重視科技協作能力。

研究生首先是在本實驗室內建立良好的人際關系，利用每個同學的專業知識背景優勢，共同解決特定的科研問題，形成小團體內的科技合作，培養相關的科技協作能力與團隊精神。其次研究生可以通過關注與跟蹤與其研究課題相關或者相近內容的課題組的研究進展，采取科技協作、訪問交流、學術會議交流以及加入學會等方式，建立廣泛的科技協作關系。同時，利用這種科技協作關系，發揮自己的專業優勢與他人的專業優勢形成協作，共同完成相關的科研問題，從而獲得1+1>2的創新成果。

3.跨學科進行創新，適應新工科發展潮流。新工科的新興、新型和新生，實際蘊含了工科需要與其他學科進行融合。例如工科與理科、管理、經濟、人文、醫學、新聞、法律等其他學科的交融，都是現代產業發展的需要。作為工科研究生，其接觸的通常為本領域的科技前沿。因此，研究生就需要有主動跨學科進行創新的意識，才能具備適應今后科技發展潮流的創新能力。

與本科生可以根據自己的學習興趣選修雙學位相似，研究生可根據自己的科研方向，結合自己的研究興趣，在主研究方向外，選擇與之相關并能夠產生技術融合的方面，通過自我學習或者共同協作的方式，實現跨學科的知識儲備。這些知識儲備為后續獲得技術創新或者實現科技協作奠定基礎。

四、結語

研究生比本科生更容易接觸到技術和產業的前沿，因此研究生教育具有比本科教育對“新工科”有著更為迫切的需求。為滿足這種產業發展需求，要求研究生具有創新意識和科研協同能力。為此，需要研究生導師在此方面發揮主導作用，側重科研習慣與思維方法的培養，布置研究生研究任務時的科技協同與配合，等等。同時也需要發揮研究生的主動作用，無論是解決問題的方法還是完成科研任務的協同，并需要在知識儲備方面奠定跨學科基礎，才能培養出主動跨學科進行創新的意識，才能形成適應今后科技發展潮流的創新能力，滿足新工科的需要。

參考文獻：

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[6]楊坤，趙同彬，譚濤，邱月，房凱，尹延春，基于導師團隊協作模式的研究生創新能力梯級培養[J].科教文匯，2018，（427）：30-32.