融合思政教育的“新工科”研究生創新思維培養模式

譚 云，秦姣華，向旭宇

（中南林業科技大學計算機與信息工程學院，湖南長沙 410004）

0 引言

隨著大數據、云計算、人工智能等新興技術迅速發展，社會面臨著新一輪的科技革命和產業變革，“新工科”建設刻不容緩。研究生現階段正逐漸成為促進社會發展的重要動力和生力軍。科學技術創新是研究生教育的根本基礎和首要目標，創新思維是科研創新的源頭，也是科研人才最寶貴的個人特征，研究生階段是學生思維最活躍的階段，也是創造力最強的時期，加強對研究生創新思維的培養，對培養“新工科”創新性人才具有重要意義。

近年來，各高校在研究生創新能力培養方面進行了許多探索，并取得了一定成效。例如，謝一銘等提出以學科交融方式培養研究生的創新能力，同時推進新學科形成。李舜酩等探索研究生創新思維的先期引導方法。唐漢慶等提出了一種師生雙主體互動式教學方法，相較于常規教學方法在創新能力培養方面效果更好。袁國武等介紹了計算機科學與技術卓越人才的培養體系，通過設置特色課程群、校企協同育人、建設創新基地等舉措培養學生的創新能力。周正柱等指出導師與研究生、學校與企業、政府與學校等方面多方協同，可在一定程度上提升研究生的創新能力。通過對上述研究的分析發現，現階段各高校對研究生創新能力的培養更多關注于外部條件和因素，對內在因素關注明顯不足。

1 現有問題

調查研究表明，現階段創新能力培養模式尚存在以下問題：

（1）內驅力不足。現階段培養研究生仍以專業技能為主，未有效激發學生的內驅力。

（2）創新培養方式單一。我國研究生培養具有學術型和專業型兩種方向，前者應具備算法和理論創新能力，后者則更注重應用型創新，然而在實際培養過程中，并未對兩者進行細致區分。

（3）跨學科和跨專業課程設置不足。“新工科”發展離不開學科間的交叉融合和相互支撐。然而，現階段研究課程體系仍以本學科的知識學習和技能培養為主，跨學科和跨專業的課程所占比重極少，導致學生學習的基礎理論知識僅局限于本專業范圍內，不利于培養學生創新能力。

（4）實踐環節配置不足。受教學課時、教學條件等多方面因素影響，現階段研究生教學仍以教師課堂授課為主，缺乏必要的課堂討論和實踐環節，不利于培養研究生的自主學習能力、創新能力和實踐動手能力。

2 “新工科”研究生創新思維培養探索

通過細致分析并綜合考慮影響研究生創新思維培養的內在和外在因素，提出一種融合思政教育的“新工科”研究生創新思維培養模式。以思政教育為驅動源泉，團隊分享為研究基礎，學科競賽為實踐手段，科研項目為創新依托，激發研究生的創新內驅力和創新思維。

2.1 思政教育

在研究生培養階段，思政內容相關課程所占比例相較于本科階段更少，但研究生在心理上更成熟，并已初步形成了自身價值觀，內容單一的思想政治課程難以真正打動研究生，無法激發其內驅力。因此，只有將思政教育融入研究生的日常培養當中，才能使其成為研究生的創新驅動源泉。思政教育創新思維培養的融合路徑如圖1所示。

Fig.1 Integration path of ideological and political education and the cultivation of postgraduates'innovative thinking圖1 思政教育與研究生創新思維培養的融合路徑

由圖1 可見，思政教育與研究生創新思維培養的融合路徑主要包含以下3個方面：

（1）加強知識產權意識和法制意識培養，樹立創新信念。在日常科研活動中，通過教師介紹知識產權的發展歷史，強調其法律含義和權利范圍，使研究生充分認識到知識產權的重要意義及社會價值。同時，加強培養研究生的法制意識，了解侵權等違法行為的嚴重后果，使學生深刻認識創新的必要性，樹立創新信念。

（2）充分挖掘愛國情懷和文化自信，培養創新信心。從我國科學發展歷史出發，回顧老一輩科學家的光榮事跡，結合當今世界科技發展新格局、新趨勢，充分挖掘研究生群體的愛國情懷，使其認識到中華文化的博大精深，從而樹立堅定的文化自信和創新信心。

（3）深入認識自身時代責任和歷史使命，堅定創新決心。在全球發展大形式下，在實現中國夢的征途上，挑戰和機遇并存，應客觀認識我國發展現狀，充分認識自身的時代責任和歷史使命。教師應鼓勵學生努力追求個人理想，并將其融入國家的發展需求當中，切實付諸行動，堅定創新決心，為我國科學技術發展作出貢獻。

2.2 團隊分享

文獻閱讀是研究生科研工作基礎。閱讀綜述類文獻可了解行業現狀、專業背景及前沿動態；閱讀專業類文獻可獲取豐富的專業知識，掌握本專業最前沿的技術和核心算法。目前文獻具有以下3點特性：

（1）文獻量巨大。據中國科學技術信息研究所2018年12 月公布的統計數據顯示，2017 年SCI 數據庫收錄的文獻將近200萬篇。

（2）更新速度快。以影響因子超過35 的國際頂級期刊為例，僅在2017年發表的論文就高達10 803篇。

（3）涉及知識面廣。同一篇文獻涉及各方面的知識點較多，個人通常難以完全理其中的含義。

因此，由于個人的時間和精力有限，即使只閱讀本專業10%的重要文獻，也幾乎無法實現，并且單憑個人知識面，通常難以完全了解整篇文獻的內容。為此，本文提出基于團隊的文獻分享研探討方式，以解決現階段文獻閱讀的困境，具體實施流程如圖2所示。

Fig.2 Flow chart of literature sharing and discussion based on team圖2 基于團隊的文獻分享研討流程圖

由圖2 可見，基于團隊的文獻分享研探討的主要步驟如下：

步驟1：選定研究主題，采用相關關鍵字集中搜索文獻。選取與研究領域相關的、具有代表性的文獻，在團隊內部進行任務分工，每個人精讀一部分文獻。通過團隊分擔方式，使每各人具備充分的時間和精力對各自負責的文獻進行深入閱讀、學習、理解和研究。

步驟2：團隊成員對各自精讀的文獻進行匯報，對文獻中的相關技術背景、具體內容、意義等進行總結，并進行深入研探討。同時，為了保證匯報的質量和討論的深度，教師在研探討過程中應當適當指導。

該方式的優勢如下：①由團隊成員共同分擔文獻閱讀任務，在最大程度上實現了對最新文獻的的精讀和理解，顯著提升了學生學習效率；②在文獻匯報和分享過程中，一方面能使匯報者進一步加深自身理解，另一方面參與匯報的同學能夠互相交流，查缺補漏；③在討論過程中，能有效促進團隊成員積極思考，迸發思維的火花。

2.3 學科競賽

教育部在《新工科建設行動路線》中指出，培養學生的自主學習能力和實踐創新能力是“新工科”人才培養的重點。因此，無論是專業型碩士，還是學術型碩士，實踐能力均十分重要。

目前，各學科競賽名目繁多、競爭激烈，但研究生參與的競賽占比較少。學科競賽設立的目的在于提升學生的實踐能力，尤其是某些創新類、面向實際應用需求的競賽，對于培養研究生的創新思維、提高實踐動手能力具有重要意義。相較于本科生而言，研究生具有更扎實的專業基礎和實踐動手能力，在參加學科競賽時，應從選題到組隊、從想法到實現上更注重工作的創新性。其中，創新主要包括以下3個層次（見圖3）：

（1）應用創新。發現現有系統或方案的不足之處，設計新系統或提出新的解決方案。

（2）算法創新。提出新算法，改進傳統算法中的不足。

（3）理論創新。完善現有理論，創建新理論。

Fig.3 Three levels of innovation圖3 創新的3個層次

以中南林業科技大學計算機與信息工程學院研究生2018 年參與“中國大學生服務外包創新創業大賽”為例，有兩名研究生選擇了“驗證碼識別”題目，均以深度學習為實現方法，實現了應用創新。在實現目標過程中，通過對圖像處理和深度學習算法進行深入理解和研究，最終提出了關于驗證碼識別的新算法。

賽后，在對實驗項目進行分析、總結的基礎上，進一步提煉創新點，發表了兩篇SCI論文，申報了1項發明專利。

2.4 科研項目

新型、新生和新興是“新工科”內涵的3 個主要方面，各方面對研究生的培養要求如下：①新型工科專業是對傳統工科專業的補充、改進和優化，通過將信息化、智能化等先進技術手段融入傳統工科專業中改變教學方式，提升教學效果。因此，需要對傳統研究生的培養方式進行改革，對主要環節進行調整；②新生工科專業是隨著科技發展和社會需要，由多個學科互相交叉、融合衍生而來。因此，需要構建復合型人才培養方式；③新興工科專業是為了未來產業發展需要，提前進行人才儲備，實現長遠布局而設置的工科專業。因此，需要提前預測人才需求，緊扣科技發展脈搏，構建新型研究生培養體系。

“新工科”豐富的內涵，歸根結底在于“新”上，但培養學生的創新能力必須以科研項目為依托。為此，本文從以下兩個方面激發和培養“新工科”研究生的創新思維：

（1）選題新。選題是研究生科研中遇到的第一個難題，決定了其整個研究生階段的主要工作內容及未來的研究方向。科研項目之所以能夠立項，說明該項目是相關領域中的重要科研問題，并得到了省、部及國家相關部門專家的一致認可。因此，以科研項目為依托，有利于培養研究生準確把握未來科技發展動態、前沿知識要點的能力，為未來發展奠定基礎。

（2）思路新。思路是影響整個科研過程及最終成果的重要因素，新思路需要跳出舊的思維框架。對于研究生而言，交叉學科項目的科研實踐，能夠拓寬個人視野和知識背景。在科研過程中，教師應引導研究生積極思考、深入鉆研、廣泛討論，加強學生邏輯思維訓練，促進學生的創新思維，構建新的研究思路。

近年來，中南林業科技大學計算機與信息工程學院研究生依托導師的省、國家自然科學基金和省重點研發計劃等科研項目，將項目目標、研究內容作為研究的切入點，設計了清晰、合理的研究方向。在實踐過程中，不斷拓展研究生的創新思維，有效提升了學生的創新能力。

3 結語

以新結構、新質量、新理念、新體系和新模式為發展目標的“新工科”人才培養，是新時代科技革命和產業變革趨勢，也是應對國際激烈競爭和國家產業發展的重要任務。面對新型、新興和新生的“新工科”人才培養要求，提出了融合思政教育的“新工科”研究生創新思維培養模式，有效激發研究生的創新內驅力和創新思維。接下來，將優化培養模式，引入自評、互評等環節量化培養效果，形成閉環驅動模式，使教學效果螺旋式提升。