物理學(xué)學(xué)術(shù)型研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系構(gòu)建

李小紅，王曉飛，雍永亮，呂珍龍

(河南科技大學(xué)物理工程學(xué)院，河南洛陽，471023)

高校是科技興國的主陣地，一直以來都是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的搖籃，始終秉承為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的理念。2005年，教育部在《2003—2007年教育振興行動計(jì)劃》中提出要“實(shí)施碩士研究生教育創(chuàng)新計(jì)劃”[1]，要求建立研究生創(chuàng)新激勵機(jī)制，營造創(chuàng)新氛圍，強(qiáng)化創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。2013年，教育部出臺了《關(guān)于深化研究生教育改革的意見》的通知[2]，要求完善以提高創(chuàng)新能力為目標(biāo)的學(xué)術(shù)型研究生培養(yǎng)模式，強(qiáng)化創(chuàng)新能力培養(yǎng)，以高水平科學(xué)研究支撐高水平研究生培養(yǎng)。2015年10月，國務(wù)院出臺《統(tǒng)籌推進(jìn)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)總體方案》，該方案提出要加快建成一批世界一流大學(xué)和一流學(xué)科，提升我國高等教育綜合實(shí)力和競爭力。[3]而創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)的重要目的。2020年9月，教育部進(jìn)一步出臺了《關(guān)于加快新時代研究生教育改革發(fā)展的意見》的通知，明確要求“完善科教融合育人機(jī)制，加強(qiáng)學(xué)術(shù)學(xué)位研究生知識創(chuàng)新能力培養(yǎng)”，“堅(jiān)持創(chuàng)新引領(lǐng)，增強(qiáng)研究生使命感責(zé)任感，全面提升研究生知識創(chuàng)新和實(shí)踐創(chuàng)新能力”。[4]然而，近年來，各高校研究生招生規(guī)模的擴(kuò)大使研究生培養(yǎng)質(zhì)量有所下降，具體表現(xiàn)為研究生創(chuàng)新能力不強(qiáng)、創(chuàng)新精神不夠。因此，如何培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力成為目前各高校研究生教育的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

物理學(xué)是研究物質(zhì)運(yùn)動規(guī)律和基本結(jié)構(gòu)的學(xué)科，是其他自然科學(xué)的研究基礎(chǔ)。因此，構(gòu)建物理學(xué)學(xué)術(shù)型研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系對提高物理學(xué)研究生培養(yǎng)質(zhì)量、提升研究生創(chuàng)新能力有著非常重要的作用。河南科技大學(xué)物理工程學(xué)院2004年開始招收碩士研究生，根據(jù)學(xué)院多年培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建物理學(xué)學(xué)術(shù)型研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系應(yīng)考慮以下五個方面。

一、革新課程設(shè)置，優(yōu)化培養(yǎng)方案

合理的課程設(shè)置是研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的首要因素。扎實(shí)的物理基礎(chǔ)知識是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)。因此，需要改變傳統(tǒng)的課程體系和培養(yǎng)方案，構(gòu)建專業(yè)基礎(chǔ)核心課程和創(chuàng)新能力培養(yǎng)課程相結(jié)合的培養(yǎng)方案。物理學(xué)學(xué)術(shù)型研究生必須學(xué)習(xí)本專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，必須理解并掌握本專業(yè)的基礎(chǔ)理論。教育部發(fā)布的《研究生核心課程指南(試行)》對不同專業(yè)研究生的課程設(shè)置給出了指導(dǎo)性意見。[5]專業(yè)基礎(chǔ)理論的掌握是提高研究生創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)。研究生的課程設(shè)置必須堅(jiān)持基礎(chǔ)理論和創(chuàng)新能力培養(yǎng)并重的原則。沒有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)理論，研究生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)就成為天方夜譚。

教師在課程教學(xué)過程中應(yīng)注重物理學(xué)科和其他學(xué)科的交叉融合，介紹學(xué)科前沿和實(shí)際應(yīng)用，從而拓展學(xué)生發(fā)散思維，激發(fā)創(chuàng)新意識。比如，“高等原子分子物理學(xué)”是教育部發(fā)布的物理學(xué)專業(yè)研究生的核心課程之一，是經(jīng)典物理學(xué)向近代物理學(xué)過渡過程中形成的一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科。[6]這門課程與凝聚態(tài)物理、化學(xué)及生物學(xué)等都有交叉。因此，教師在課程講解過程中，應(yīng)該與時俱進(jìn)，搜集最新研究成果(如超快控制等)，并將其融入課堂教學(xué)，使學(xué)生感受到基礎(chǔ)理論知識與當(dāng)代科技前沿息息相關(guān)，還有許多未解決的重大科學(xué)問題等著他們?nèi)ソ鉀Q，從而增強(qiáng)學(xué)生的使命感和責(zé)任感?！案叩攘孔恿W(xué)”作為物理學(xué)專業(yè)研究生的必修課，其教學(xué)內(nèi)容抽象、枯燥，很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。因此，教師在教學(xué)過程中應(yīng)該把教材中的基礎(chǔ)理論知識同前沿學(xué)術(shù)領(lǐng)域如量子通信、量子糾纏、量子傳輸?shù)冉Y(jié)合起來，使學(xué)生感受到量子力學(xué)的巨大魅力。另外，研究生可以根據(jù)自己的研究方向選擇合適的選修課程，拓寬自己的知識面。例如，研究方向?yàn)楣怆姽δ懿牧系奈锢韺W(xué)學(xué)術(shù)型研究生，可以選修固體物理、壓電陶瓷等課程，為今后的科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。

二、健全導(dǎo)師隊(duì)伍，提升導(dǎo)師水平

高素質(zhì)的師資隊(duì)伍是培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的重要保證。研究生導(dǎo)師的道德素質(zhì)、學(xué)術(shù)水平和創(chuàng)新能力會直接影響研究生的培養(yǎng)質(zhì)量。因此，健全導(dǎo)師隊(duì)伍、提升研究生導(dǎo)師水平，對提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量有著重要的意義。由于研究生導(dǎo)師群體的獨(dú)特性，一些高校對研究生導(dǎo)師存在“重使用，輕培養(yǎng)”的現(xiàn)象。一些新聘研究生導(dǎo)師的指導(dǎo)能力還需要進(jìn)一步提高。因此，提高研究生導(dǎo)師隊(duì)伍整體素質(zhì)已成為研究生創(chuàng)新能力和培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。很多高校會對新聘研究生導(dǎo)師進(jìn)行崗前培訓(xùn)，但培訓(xùn)內(nèi)容主要是政策宣講，沒有考慮由于研究生群體的變化而產(chǎn)生的新問題，培訓(xùn)質(zhì)量較低，從而出現(xiàn)不能履行導(dǎo)師職責(zé)、師生之間矛盾重重等問題。因此，高校應(yīng)該開展不同層次、不同類別的導(dǎo)師培訓(xùn)，使年輕導(dǎo)師更快適應(yīng)新的角色，盡快投入研究生培養(yǎng)。

隨著研究生招生數(shù)量的增加，研究生導(dǎo)師數(shù)量少和質(zhì)量參差不齊的問題愈發(fā)明顯。因此，高校應(yīng)擇優(yōu)選聘研究生導(dǎo)師，實(shí)施研究生導(dǎo)師考核制度。例如，鼓勵研究生導(dǎo)師通過國內(nèi)外訪學(xué)、合作交流和進(jìn)修等方式進(jìn)一步提高自己的科研水平和創(chuàng)新能力；鼓勵研究生導(dǎo)師參加學(xué)校舉辦的學(xué)術(shù)交流活動，了解其他相關(guān)學(xué)科和研究領(lǐng)域的理論，結(jié)合自己的研究方向發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新點(diǎn)和突破點(diǎn)；拓寬研究生導(dǎo)師來源渠道，改變傳統(tǒng)的導(dǎo)師制度，聘請與本專業(yè)相關(guān)的企業(yè)一線高級技術(shù)人員作為兼職研究生導(dǎo)師，建立“雙導(dǎo)師”隊(duì)伍培養(yǎng)研究生，使研究生可以在學(xué)術(shù)型導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行科學(xué)研究，在企業(yè)型導(dǎo)師指導(dǎo)下將所研究的理論成果應(yīng)用于實(shí)際問題中，進(jìn)而真正了解實(shí)際應(yīng)用過程中所遇到的技術(shù)問題，并將自己的研究內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合起來，從而提升自身創(chuàng)新能力，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)。

三、參與科研項(xiàng)目，提升創(chuàng)新能力

2013年，教育部出臺的《關(guān)于深化研究生教育改革的意見》中指出：“重視對研究生進(jìn)行系統(tǒng)科研訓(xùn)練，要求并支持研究生更多參與前沿性、高水平的科研工作，以高水平科學(xué)研究支撐高水平研究生培養(yǎng)。”[2]參與各類型科研課題研究是提高學(xué)術(shù)型研究生科研能力和創(chuàng)新能力的重要手段。沒有參與過科研實(shí)踐的研究生，對專業(yè)知識只能紙上談兵，僅僅停留在理論的表面，難以適應(yīng)新時代要求。通過參與科研項(xiàng)目，研究生可以對本學(xué)科的前沿領(lǐng)域有較為深入的了解，提高自身根據(jù)項(xiàng)目需要獲取有效信息的能力。科研項(xiàng)目可以為研究生提供實(shí)踐平臺，研究生在導(dǎo)師的帶領(lǐng)下解決項(xiàng)目中出現(xiàn)的一些問題，可以提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。這不僅可以提高研究生的科研意識，而且可以達(dá)到提升研究生創(chuàng)新能力的目的，激發(fā)研究生的科研熱情。比如，2011年美國德雷塞爾大學(xué)Yury Gogotsi教授和Michel Barsoum教授共同發(fā)現(xiàn)了MXene材料。[7]該材料是目前最具潛力的二維層狀納米材料。在學(xué)完固體物理課程后，導(dǎo)師可以要求學(xué)生查閱MXene材料相關(guān)文獻(xiàn)，引導(dǎo)其解決目前二維納米材料研究過程中遇到的問題，從而培養(yǎng)學(xué)生將理論應(yīng)用于實(shí)踐的能力。在參與科研項(xiàng)目中，學(xué)生利用Matlab、Origin、Photoshop等進(jìn)行后期數(shù)據(jù)的處理，可以提高數(shù)據(jù)收集、分析和數(shù)值模擬能力。

目前，大多數(shù)研究生在參與科研項(xiàng)目時，基本上是按照研究生導(dǎo)師的想法進(jìn)行工作，使其對導(dǎo)師產(chǎn)生依賴，創(chuàng)新意識逐漸降低。因此，高校必須建立研究生科研平臺或者創(chuàng)新實(shí)踐基地，鼓勵研究生申請校級或者院級創(chuàng)新實(shí)踐課題，并給予經(jīng)費(fèi)支持，讓研究生針對某一問題提出自己的想法和解決辦法，并付諸行動。研究生科研平臺或者創(chuàng)新實(shí)踐基地的建立可以大大提高研究生參與科研項(xiàng)目的積極性，為研究生積極開展科學(xué)研究、培養(yǎng)創(chuàng)新能力提供廣闊的舞臺。比如，河南科技大學(xué)每年在全校范圍內(nèi)選擇30—40項(xiàng)研究生創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目，并給予經(jīng)費(fèi)支持；物理工程學(xué)院每年也會選擇5—10項(xiàng)作為學(xué)院的創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目，從而使更多的研究生參與或申請科研項(xiàng)目，激發(fā)其科研熱情。在項(xiàng)目實(shí)施過程中，研究生不可避免地會遇到一些挫折，這有利于培養(yǎng)研究生腳踏實(shí)地、頑強(qiáng)進(jìn)取的精神。另外，研究生和導(dǎo)師就項(xiàng)目中的一些疑難問題進(jìn)行溝通，也可以進(jìn)一步培養(yǎng)研究生的合作精神。

四、注重學(xué)術(shù)交流，拓寬學(xué)術(shù)視野

《關(guān)于深化研究生教育改革的意見》指出，鼓勵多學(xué)科交叉培養(yǎng)，支持研究生更多參與學(xué)術(shù)交流和國際合作，拓寬學(xué)術(shù)視野，激發(fā)創(chuàng)新思維。[2]學(xué)術(shù)交流的最終目的是交流和溝通科學(xué)信息和學(xué)術(shù)觀點(diǎn)，使研究生了解與本專業(yè)相關(guān)的研究領(lǐng)域，形成創(chuàng)新思維。河南科技大學(xué)物理工程學(xué)院近五年積極為研究生導(dǎo)師和研究生搭建不同形式的學(xué)術(shù)交流平臺，邀請不同領(lǐng)域的專家前來講學(xué)，學(xué)科領(lǐng)域涉及化學(xué)、材料科學(xué)、光學(xué)、原子分子物理、凝聚態(tài)物理等，報(bào)告內(nèi)容涉及學(xué)術(shù)研究、項(xiàng)目申請、就業(yè)等各個方面。這在營造濃厚學(xué)術(shù)氛圍的同時，使研究生對社會道德、科研誠信和學(xué)術(shù)規(guī)范等有了更加深刻的認(rèn)識。

高校應(yīng)鼓勵研究生在學(xué)期間參加國際會議或者全國性高層次學(xué)術(shù)會議，并在大會上宣讀自己的學(xué)術(shù)論文或者交流發(fā)言。研究生在參與學(xué)術(shù)交流的過程中，會查閱大量文獻(xiàn)，從而對研究內(nèi)容、研究背景有更全面的認(rèn)識。在學(xué)術(shù)交流過程中，具有不同背景的專家對某一學(xué)術(shù)觀點(diǎn)進(jìn)行討論，對研究生創(chuàng)新思維的形成也具有重要作用。以河南科技大學(xué)物理工程學(xué)院物理學(xué)學(xué)術(shù)型研究生為例，研究生每年至少參加一次國內(nèi)會議，不定期參加相關(guān)學(xué)術(shù)會議或講座，在科研團(tuán)隊(duì)中或者組會上匯報(bào)自己近期的成果。物理學(xué)與材料學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等學(xué)科都有交叉，從而衍生出材料化學(xué)、生物物理等新興學(xué)科。[8]交叉學(xué)科往往是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的增長點(diǎn)，并能夠產(chǎn)生一系列突破性成果。例如，磁共振成像技術(shù)是物理學(xué)與醫(yī)學(xué)的結(jié)合；2014年超高分辨率熒光顯微鏡的發(fā)展獲得了諾貝爾化學(xué)獎，這一成果是生物學(xué)、物理和化學(xué)的高度交叉產(chǎn)生的突破性成果；2017年獲得諾貝爾化學(xué)獎的是冷凍電鏡技術(shù)，該技術(shù)是物理、化學(xué)、材料和醫(yī)學(xué)的有機(jī)結(jié)合。因此，高校應(yīng)鼓勵研究生積極參加校內(nèi)外跨學(xué)科的科研活動，與研究領(lǐng)域相近的師生進(jìn)行交流，以此拓寬自身知識面，開闊視野。

五、完善創(chuàng)新評價體系，建立激勵機(jī)制

研究生激勵機(jī)制是通過獎勵的方式來激發(fā)和引導(dǎo)研究生完成培養(yǎng)目標(biāo)的全面教育機(jī)制。[9]目前的研究生獎勵機(jī)制存在“重物質(zhì)獎勵，輕精神激勵”的現(xiàn)象。這種激勵機(jī)制很難產(chǎn)生持續(xù)性的激勵效果，對研究生的價值觀容易起到負(fù)面作用。另外，研究生激勵機(jī)制還存在“重結(jié)果，輕過程”現(xiàn)象，過度重視數(shù)量指標(biāo)，如發(fā)表論文數(shù)量、參加會議次數(shù)、獲批專利數(shù)量等，而忽略了質(zhì)量指標(biāo)。這容易導(dǎo)致研究生產(chǎn)生功利性，甚至出現(xiàn)抄襲、剽竊等學(xué)術(shù)誠信問題。因此，必須完善物理學(xué)學(xué)術(shù)型研究生以科研論文、專利等為評價標(biāo)準(zhǔn)的單純的評價體系，構(gòu)建科學(xué)合理的研究生創(chuàng)新能力評價體系。例如，研究生在企業(yè)導(dǎo)師指導(dǎo)下所產(chǎn)生的一些實(shí)際應(yīng)用成果可以納入考核范圍，作為研究生學(xué)業(yè)完成的一部分。高校在建立相關(guān)的獎學(xué)金激勵制度保障研究生生活的同時，要營造激勵研究生不斷努力的學(xué)術(shù)氛圍。如河南科技大學(xué)每年一度的“河南科技大學(xué)研究生十佳學(xué)術(shù)之星”活動就極大地激勵了物理工程學(xué)院研究生的科研熱情。另外，強(qiáng)調(diào)質(zhì)量指標(biāo)在創(chuàng)新評價體系中的占比，如對于理工科研究生而言，不能一味地強(qiáng)調(diào)其發(fā)表論文的數(shù)量，還要考慮發(fā)表期刊論文的級別、分區(qū)等。在科學(xué)研究過程中，研究生導(dǎo)師的表揚(yáng)對研究生而言也是一種莫大的鼓舞。

綜上，研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)在某種程度上決定了研究生教育的質(zhì)量，是實(shí)現(xiàn)人才強(qiáng)國和科教興國的重要舉措。河南科技大學(xué)物理工程學(xué)院建立了明確的人才培養(yǎng)目標(biāo)，研究生人才培養(yǎng)質(zhì)量逐年提升，并將在教育部研究生教育創(chuàng)新計(jì)劃的指導(dǎo)下，繼續(xù)完善研究生創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量和創(chuàng)新能力。