融合思政教育的“新工科”研究生創(chuàng)新思維培養(yǎng)模式

譚 云，秦姣華，向旭宇

（中南林業(yè)科技大學(xué)計算機與信息工程學(xué)院，湖南長沙 410004）

0 引言

隨著大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等新興技術(shù)迅速發(fā)展，社會面臨著新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，“新工科”建設(shè)刻不容緩。研究生現(xiàn)階段正逐漸成為促進社會發(fā)展的重要動力和生力軍?？茖W(xué)技術(shù)創(chuàng)新是研究生教育的根本基礎(chǔ)和首要目標(biāo)，創(chuàng)新思維是科研創(chuàng)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(xué)生思維最活躍的階段，也是創(chuàng)造力最強的時期，加強對研究生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，對培養(yǎng)“新工科”創(chuàng)新性人才具有重要意義。

近年來，各高校在研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)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(xué)科交融方式培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力，同時推進新學(xué)科形成。李舜酩等探索研究生創(chuàng)新思維的先期引導(dǎo)方法。唐漢慶等提出了一種師生雙主體互動式教學(xué)方法，相較于常規(guī)教學(xué)方法在創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面效果更好。袁國武等介紹了計算機科學(xué)與技術(shù)卓越人才的培養(yǎng)體系，通過設(shè)置特色課程群、校企協(xié)同育人、建設(shè)創(chuàng)新基地等舉措培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。周正柱等指出導(dǎo)師與研究生、學(xué)校與企業(yè)、政府與學(xué)校等方面多方協(xié)同，可在一定程度上提升研究生的創(chuàng)新能力。通過對上述研究的分析發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段各高校對研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)更多關(guān)注于外部條件和因素，對內(nèi)在因素關(guān)注明顯不足。

1 現(xiàn)有問題

調(diào)查研究表明，現(xiàn)階段創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式尚存在以下問題：

（1）內(nèi)驅(qū)力不足?，F(xiàn)階段培養(yǎng)研究生仍以專業(yè)技能為主，未有效激發(fā)學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力。

（2）創(chuàng)新培養(yǎng)方式單一。我國研究生培養(yǎng)具有學(xué)術(shù)型和專業(yè)型兩種方向，前者應(yīng)具備算法和理論創(chuàng)新能力，后者則更注重應(yīng)用型創(chuàng)新，然而在實際培養(yǎng)過程中，并未對兩者進行細(xì)致區(qū)分。

（3）跨學(xué)科和跨專業(yè)課程設(shè)置不足。“新工科”發(fā)展離不開學(xué)科間的交叉融合和相互支撐。然而，現(xiàn)階段研究課程體系仍以本學(xué)科的知識學(xué)習(xí)和技能培養(yǎng)為主，跨學(xué)科和跨專業(yè)的課程所占比重極少，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)理論知識僅局限于本專業(yè)范圍內(nèi)，不利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

（4）實踐環(huán)節(jié)配置不足。受教學(xué)課時、教學(xué)條件等多方面因素影響，現(xiàn)階段研究生教學(xué)仍以教師課堂授課為主，缺乏必要的課堂討論和實踐環(huán)節(jié)，不利于培養(yǎng)研究生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和實踐動手能力。

2 “新工科”研究生創(chuàng)新思維培養(yǎng)探索

通過細(xì)致分析并綜合考慮影響研究生創(chuàng)新思維培養(yǎng)的內(nèi)在和外在因素，提出一種融合思政教育的“新工科”研究生創(chuàng)新思維培養(yǎng)模式。以思政教育為驅(qū)動源泉，團隊分享為研究基礎(chǔ)，學(xué)科競賽為實踐手段，科研項目為創(chuàng)新依托，激發(fā)研究生的創(chuàng)新內(nèi)驅(qū)力和創(chuàng)新思維。

2.1 思政教育

在研究生培養(yǎng)階段，思政內(nèi)容相關(guān)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(nèi)容單一的思想政治課程難以真正打動研究生，無法激發(fā)其內(nèi)驅(qū)力。因此，只有將思政教育融入研究生的日常培養(yǎng)當(dāng)中，才能使其成為研究生的創(chuàng)新驅(qū)動源泉。思政教育創(chuàng)新思維培養(yǎng)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(chuàng)新思維培養(yǎng)的融合路徑

由圖1 可見，思政教育與研究生創(chuàng)新思維培養(yǎng)的融合路徑主要包含以下3個方面：

（1）加強知識產(chǎn)權(quán)意識和法制意識培養(yǎng)，樹立創(chuàng)新信念。在日?？蒲谢顒又?，通過教師介紹知識產(chǎn)權(quán)的發(fā)展歷史，強調(diào)其法律含義和權(quán)利范圍，使研究生充分認(rèn)識到知識產(chǎn)權(quán)的重要意義及社會價值。同時，加強培養(yǎng)研究生的法制意識，了解侵權(quán)等違法行為的嚴(yán)重后果，使學(xué)生深刻認(rèn)識創(chuàng)新的必要性，樹立創(chuàng)新信念。

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

（3）深入認(rèn)識自身時代責(zé)任和歷史使命，堅定創(chuàng)新決心。在全球發(fā)展大形式下，在實現(xiàn)中國夢的征途上，挑戰(zhàn)和機遇并存，應(yīng)客觀認(rèn)識我國發(fā)展現(xiàn)狀，充分認(rèn)識自身的時代責(zé)任和歷史使命。教師應(yīng)鼓勵學(xué)生努力追求個人理想，并將其融入國家的發(fā)展需求當(dāng)中，切實付諸行動，堅定創(chuàng)新決心，為我國科學(xué)技術(shù)發(fā)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(chǔ)。閱讀綜述類文獻可了解行業(yè)現(xiàn)狀、專業(yè)背景及前沿動態(tài)；閱讀專業(yè)類文獻可獲取豐富的專業(yè)知識，掌握本專業(yè)最前沿的技術(shù)和核心算法。目前文獻具有以下3點特性：

（1）文獻量巨大。據(jù)中國科學(xué)技術(shù)信息研究所2018年12 月公布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2017 年SCI 數(shù)據(jù)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(fā)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(yè)10%的重要文獻，也幾乎無法實現(xiàn)，并且單憑個人知識面，通常難以完全了解整篇文獻的內(nèi)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(xiàn)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(guān)關(guān)鍵字集中搜索文獻。選取與研究領(lǐng)域相關(guān)的、具有代表性的文獻，在團隊內(nèi)部進行任務(wù)分工，每個人精讀一部分文獻。通過團隊分擔(dān)方式，使每各人具備充分的時間和精力對各自負(fù)責(zé)的文獻進行深入閱讀、學(xué)習(xí)、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(guān)技術(shù)背景、具體內(nèi)容、意義等進行總結(jié)，并進行深入研探討。同時，為了保證匯報的質(zhì)量和討論的深度，教師在研探討過程中應(yīng)當(dāng)適當(dāng)指導(dǎo)。

該方式的優(yōu)勢如下：①由團隊成員共同分擔(dān)文獻閱讀任務(wù)，在最大程度上實現(xiàn)了對最新文獻的的精讀和理解，顯著提升了學(xué)生學(xué)習(xí)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(xué)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(fā)思維的火花。

2.3 學(xué)科競賽

教育部在《新工科建設(shè)行動路線》中指出，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和實踐創(chuàng)新能力是“新工科”人才培養(yǎng)的重點。因此，無論是專業(yè)型碩士，還是學(xué)術(shù)型碩士，實踐能力均十分重要。

目前，各學(xué)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(xué)科競賽設(shè)立的目的在于提升學(xué)生的實踐能力，尤其是某些創(chuàng)新類、面向?qū)嶋H應(yīng)用需求的競賽，對于培養(yǎng)研究生的創(chuàng)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(yè)基礎(chǔ)和實踐動手能力，在參加學(xué)科競賽時，應(yīng)從選題到組隊、從想法到實現(xiàn)上更注重工作的創(chuàng)新性。其中，創(chuàng)新主要包括以下3個層次（見圖3）：

（1）應(yīng)用創(chuàng)新。發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有系統(tǒng)或方案的不足之處，設(shè)計新系統(tǒng)或提出新的解決方案。

（2）算法創(chuàng)新。提出新算法，改進傳統(tǒng)算法中的不足。

（3）理論創(chuàng)新。完善現(xiàn)有理論，創(chuàng)建新理論。

Fig.3 Three levels of innovation圖3 創(chuàng)新的3個層次

以中南林業(yè)科技大學(xué)計算機與信息工程學(xué)院研究生2018 年參與“中國大學(xué)生服務(wù)外包創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)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(xué)習(xí)為實現(xiàn)方法，實現(xiàn)了應(yīng)用創(chuàng)新。在實現(xiàn)目標(biāo)過程中，通過對圖像處理和深度學(xué)習(xí)算法進行深入理解和研究，最終提出了關(guān)于驗證碼識別的新算法。

賽后，在對實驗項目進行分析、總結(jié)的基礎(chǔ)上，進一步提煉創(chuàng)新點，發(fā)表了兩篇SCI論文，申報了1項發(fā)明專利。

2.4 科研項目

新型、新生和新興是“新工科”內(nèi)涵的3 個主要方面，各方面對研究生的培養(yǎng)要求如下：①新型工科專業(yè)是對傳統(tǒng)工科專業(yè)的補充、改進和優(yōu)化，通過將信息化、智能化等先進技術(shù)手段融入傳統(tǒng)工科專業(yè)中改變教學(xué)方式，提升教學(xué)效果。因此，需要對傳統(tǒng)研究生的培養(yǎng)方式進行改革，對主要環(huán)節(jié)進行調(diào)整；②新生工科專業(yè)是隨著科技發(fā)展和社會需要，由多個學(xué)科互相交叉、融合衍生而來。因此，需要構(gòu)建復(fù)合型人才培養(yǎng)方式；③新興工科專業(yè)是為了未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，提前進行人才儲備，實現(xiàn)長遠(yuǎn)布局而設(shè)置的工科專業(yè)。因此，需要提前預(yù)測人才需求，緊扣科技發(fā)展脈搏，構(gòu)建新型研究生培養(yǎng)體系。

“新工科”豐富的內(nèi)涵，歸根結(jié)底在于“新”上，但培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)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(fā)和培養(yǎng)“新工科”研究生的創(chuàng)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(nèi)容及未來的研究方向?？蒲许椖恐阅軌蛄㈨棧f明該項目是相關(guān)領(lǐng)域中的重要科研問題，并得到了省、部及國家相關(guān)部門專家的一致認(rèn)可。因此，以科研項目為依托，有利于培養(yǎng)研究生準(zhǔn)確把握未來科技發(fā)展動態(tài)、前沿知識要點的能力，為未來發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

（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(xué)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(yīng)引導(dǎo)研究生積極思考、深入鉆研、廣泛討論，加強學(xué)生邏輯思維訓(xùn)練，促進學(xué)生的創(chuàng)新思維，構(gòu)建新的研究思路。

近年來，中南林業(yè)科技大學(xué)計算機與信息工程學(xué)院研究生依托導(dǎo)師的省、國家自然科學(xué)基金和省重點研發(fā)計劃等科研項目，將項目目標(biāo)、研究內(nèi)容作為研究的切入點，設(shè)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(chuàng)新思維，有效提升了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3 結(jié)語

以新結(jié)構(gòu)、新質(zhì)量、新理念、新體系和新模式為發(fā)展目標(biāo)的“新工科”人才培養(yǎng)，是新時代科技革命和產(chǎn)業(yè)變革趨勢，也是應(yīng)對國際激烈競爭和國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要任務(wù)。面對新型、新興和新生的“新工科”人才培養(yǎng)要求，提出了融合思政教育的“新工科”研究生創(chuàng)新思維培養(yǎng)模式，有效激發(fā)研究生的創(chuàng)新內(nèi)驅(qū)力和創(chuàng)新思維。接下來，將優(yōu)化培養(yǎng)模式，引入自評、互評等環(huán)節(jié)量化培養(yǎng)效果，形成閉環(huán)驅(qū)動模式，使教學(xué)效果螺旋式提升。