“双一流”背景下计算机专业学术型博士生的培养

赵学武，叶阳东，赵中堂，杨 勇

(1. 郑州航空工业管理学院 智能工程学院，河南 郑州 450046；2. 郑州大学 信息工程学院，河南 郑州 450001)

为了提升我国的高等教育水平和增强国家核心竞争力，国务院于2015年10月制定了《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》。该方案坚持中国特色，着眼于世界一流大学和一流学科(简称“双一流”)，将培养拔尖创新人才和提升科学研究水平作为两项重要任务，旨在为实现中华民族的伟大复兴和增强我国的国际竞争力提供有力支撑。因此，该方案对我国学科建设与发展和创新人才的培养提出了新要求、赋予了新内涵[1]。

就全球范围来看，计算机技术对全球经济发展和技术进步的贡献越来越显著，而计算机技术的发展关键在于计算机专业人才的培养，尤其是计算机专业学术型博士人才的培养。鉴于此，在“双一流”背景下探讨计算机专业学术型博士生的培养，既对计算机学科建设和拔尖创新人才培养具有指导价值和现实意义，也有助于加快我国经济社会的发展和增强我国的国际竞争力。

一、计算机专业学术型博士生的素养要求

在“双一流”建设的背景下，计算机专业博士生的培养应放在全球视野下。面对计算机技术迅速发展而呈现出交叉性和综合性的特点，该专业学术型博士生应具备以下素养。

(一)为科研献身的精神和终身学习的信念

计算机专业学术型博士生是研究计算机科学与技术的创新人才，并将长期从事计算机领域的研究工作。因此，该类型博士生应具有为科研献身的精神。主要表现在：每天投入大量的时间做科研，持续跟踪研究前沿和新技术，不断申请项目与专利、发表科技论文和参加学术会议等。计算机技术发展的快速性和计算机研究领域的交叉性要求该专业学术型博士生具有终生学习的信念。只有具备了这种信念，博士生才会主动不断地学习，才能与计算机学科的发展和长期从事计算机领域研究的需求相适应。

(二)文献查阅能力

文献查阅能力包括文献搜索能力和文献阅读能力。广义地讲，文献搜索能力是指利用学术搜索引擎和论文数据库较为精确快速地找到自己所需文献和其他相关研究信息的能力。其他相关研究信息包括：(1)搜索某研究方向的国内外著名团队，并了解相关信息；(2)追溯某一主题的研究路线，使自己快速了解该主题的研究现状及存在的问题；(3)查寻某一主题的会议信息。

文献阅读能力是指从文献阅读中汲取知识信息、发现问题和体悟论文写作等方面的能力。具体地讲，该能力主要体现在：(1)尽快捕捉到文献中对自己有用的知识信息。(2)通过剖析文献的研究内容提炼出研究工作中的问题。(3)解构文献的写作布局，领略其中的写作方法与技巧。(4)针对同一主题的不同文献进行吸收和总结，以发现问题和产生新的研究思路。

(三)利用计算机解决科学问题的能力

利用计算机解决科学问题的能力是多种能力的综合，主要包括学习计算机新技术的能力、提出新计算方法的能力和算法设计与编程能力等。

(1)学习计算机新技术的能力 。计算机技术飞速发展，新模型、新框架和新平台不断出现。这就要求计算机专业学术型博士生应具有较强的学习能力。该能力主要是指在已有知识结构的基础上理解和运用新计算机技术的能力。只有拥有了这种学习能力，该类型博士生才能及时跟踪研究主题和相关技术的发展前沿。(2)提出新计算方法的能力。提出新计算方法的能力是指在发现问题之后能够创新性地提出更有效的计算方法的能力。具体来讲，在利用计算思维解决某一问题时，首先要考虑问题该如何表示，然后根据所建模型选择高效的计算技术进行求解，最后形成新计算方法。这种能力直接影响研究成果的质量，关系到计算机专业学术型博士的科研水平。(3)算法设计与编程能力。算法设计与编程能力是指设计出解决某一问题的算法进而用某种程序设计语言实现的能力。针对要解决的问题，采用合适的程序设计语言和数据结构实现算法，并通过计算机进行测试。该能力直接关系到科研效率和科研成果的质量，是计算机专业学术型博士生做科研所必备的能力。

(四)科技文体写作能力

大多数计算机专业学术型博士生毕业后会继续从事计算机科学研究，其研究成果一般表现为论文、专利、专著等。因此，该类型博士生应当具有较强的科技文体的写作表达能力。由于该能力的提高是循序渐进的，所以科技文体的写作能力的培养应该贯穿整个博士生教育的全过程。

(五)学术交流能力

学术交流能力是研究者参加学术活动，与同行就研究内容、发展前沿、某一问题和研究方法等方面进行交流与学习的能力。较强的学术交流能力将会增进与同行的交流学习，扩展自己的研究人脉，增强研究嗅觉的敏锐性。

(六)创新能力

培养拔尖创新人才是“双一流”建设的任务。而博士生是创新的重要群体，是潜在的拔尖创新人才。就计算机专业而言，创新能力主要是指针对研究领域凝练出科学问题，提出新思想、形成新模型和新方法等。从能力上讲，创新能力建立在文献查阅、利用计算机解决问题和学术交流等能力之上，属于高层次的能力。因此，创新能力要在整个博士生阶段通过科研工作持之以恒地加以锻炼。

(七)国际化能力

推进国际交流合作是统筹推进“双一流”建设的改革任务之一。因此，国际化能力是“双一流”背景下计算机专业学术型博士生素养的重要组成部分，也是一流人才必备的特征。这种国际化能力集中体现在：(1)英文听说读写能力。听说能力主要是在参加国际学术会议时便于交流。读写能力主要是指熟练阅读英文文献和书写英文科技文体的能力。(2)与国外学者或学术团队合作能力。这种能力是指在国际合作过程中快速与国外学者合作交流和融入国外学术研究团队的能力。国际化能力是计算机专业学术型博士生融入国际学术群体的必备能力，也是其将来继续从事该领域研究的必备能力。

二、计算机专业学术型博士生培养的有效途径

博士生的培养是一个多方协同的过程，主要涉及院校、博士生导师和博士生本人。结合上述计算机专业学术型博士生的培养要求，从不同责任主体详细阐述该类型博士生培养的有效途径。

(一) 院校方面

院校根据国家层面的博士生教育规定并结合自身实际和计算机学科特点，对博士生培养方案进行细化。

1．制定切实可行的培养方案和质量评价监控体系

院系以国家关于博士生教育的规定、“双一流”建设总体方案和计算机学科的特点为指导，结合院系实际情况制定切实可行的计算机专业学术型博士生的培养方案。以课程设置为例，该类型博士生的课程开设应遵守以下几个原则：(1)课程性质多样化。既要有少量的基础和专业方面的课程，还要有较多的研究性课程、讨论性课程和交叉性课程[2]。这样既能丰富博士生的多元性知识，又可以训练其学术性思维和创新能力。(2)多方参与原则。课程设置既要有本院系的教师，还要有来自高科研水平院校的教授博导、企业界的专业人士和国外专家学者的指导。(3)课程授课方式多样化。对于基础和专业课程，可以采用传统方式授课；对研究性课程，先给学生提出若干个研究性课题，而后让其给出自己的观点和解决方法；对讨论性课程，可采用圆桌讨论的方式进行。(4)紧凑性 。开设与当前研究热点密切相关的课程，去掉无用的课程。

计算机专业学术型博士生的培养具有明显的过程性，因此需要建立过程性培养的质量监控体系，这也是培养一流拔尖创新人才的需要。该体系的制定应遵循以下几个原则：(1)对应性原则。监控点应与该类型博士生的素养相一致。(2)多方参与原则。在评价博士生能力时，除本校的教师外，还应有外校博导、企业研发人员及国外学者的参与。(3)完整性原则。质量监控体系要覆盖该类型博士生培养的每个阶段。(4)评价方式多样性原则。除了论文和专利外，还应有作学术报告、进行国际交流和项目参与等方面的评价。在整个培养过程分阶段对该类型博士生的诸项能力进行考察评价，以达到对整个过程进行监控的目的。

2．搭建好培养计算机专业学术型博士生的科研平台

计算机研究领域的特点要求院校提供较好的研究平台。科研平台搭建主要包括以下几个方面：(1)整洁安静的实验场所。安静舒心的实验场所可以使博士生潜下心来做前沿性课题研究。(2)先进的硬件设施。每位该类型博士生应配备一个工位，并购买多台不同类型的服务器为其进行复杂实验提供保障。(3)软件平台。计算机程序都是在一定软件环境下运行的，因此要提供研究所需要的软件平台，如特定操作系统、应用系统的安装以及开发环境的搭建。此外，有条件的院系可与国际上的一些科研机构和公司建立双边或多边合作的联合实验室或研究中心，这既为培养具有拔尖创新能力的一流计算机人才提供资源支撑，也可提升博士生培养的协同性和开放性[3]。

3．为博士生提供国际化支持

推进国际化合作和培养国际一流人才是“双一流”建设的重要任务。而计算机专业学术型博士生是推进国际化合作的生力军，也是潜在的国际一流人才。因此，院校应通过以下渠道为其提供国际化支持：(1)与国外院校签订交流生协议，把博士生派到国外院校进行短期交流。(2)与国外院校或研究机构建立长/短期的合作项目，派遣博士生到相应院校或研究机构进行项目交流。(3)与国外高校联合培养博士生。(4)以国家基金委公派等专项支持的形式资助博士生进行国际学术交流。

4．不断提高计算机专业学术型博导队伍的综合素质和培养水平

一流的师资队伍是培养一流拔尖创新人才的必要条件，也是“双一流”建设的任务。具体来说，可从以下两个方面来促进博士生导师的素质和水平的提高：(1)给院系已有博导创造国内外交流和进修的机会。与高水平的国内外大学或研究机构签订合作协议，有计划地派博导前去进修。(2)积极引进海外高层次人才。院系根据自己的实际情况引进海外高层次人才，不仅会带来新的教育理念，而且还会促进培养水平的提升。

数学知识有着很强的系统性、逻辑性，对学生学习的连贯性要求很高。这给学生带来了极大的心理压力，也给教师的教学带来了困难。运用信息技术进行教学，可以有效帮助学生整理和归纳知识，认识到数学知识之间的联系和区别，同时帮助学生把看似支离的知识有机的联系在一起，形成一个无形的“网”，不断内化知识，提升学生的综合认知能力。

5．加强计算机专业学术型博士生导师制度建设

在“双一流”建设背景下，面对迅速发展的计算机学科与其他学科交叉融合的趋势，单一学科导师制和单一导师制已不能满足“双一流”建设的需要，学校和院系应完善该专业学术型博士生导师制度[4]。具体来讲，可从以下几点做起：(1)探索建立多学科导师联合指导制度。多个学科的导师有步骤、有计划地在选题、研究内容和答辩等环节联合指导一名或多名博士生，同时还要建立与之相配套的沟通协同机制。(2)多导师协同指导制度。国内跨校或国际的多个导师指导一名或多名博士生，可使其博采众家之长。另一方面，多个不同层次的导师形成一个有机的团队[5]，以团队和重大研究项目为载体全方位提高博士生的学术素养。(3)实施导师聘任制。 实行导师聘任制度，促使计算机专业博士生导师不断提高自己的学术水平。(4)完善导师监督评价体系。针对博士生导师，可以实行年度考核和聘期考核。坚持科学性、全面性和可行性原则，制定与本院系相适应的评价体系。

(二)博士生导师方面

博士生导师是博士培养过程中与学生接触最密切的人，通过实际的科研工作对博士生产生耳濡目染式的影响[6]。从博士生导师的角度，博士生的培养需做好以下几点。

1．培养学生高尚的道德情操和献身科研的坚定信念

计算机专业学术型博士生毕业后通常从事计算机领域的科学研究工作，是高层次创新人才。因此，博士生导师应不失时机地、多途径地培养学生高尚的道德情操和献身科研的坚定信念。具体来说，有以下两个方面：(1)抓住时机给学生讲一些真实感人的科研故事，用实例去感染学生。(2)导师应经常通过组会和私下交流等方式给学生讲自己的收获和心得体会，潜移默化地影响他们。

2．营造良好的科研环境和氛围

良好的科研环境和氛围对计算机专业的学术型博士生来说显得格外重要[7]。良好的科研环境和氛围包括两点：(1)营造良好的研究环境。导师为每个博士生配备一个工位，提供整洁安静和布局合理的实验场所。(2)导师应在与博士生商议的基础上制定实验室规章制度并定期修改，逐渐形成紧张有序、学术氛围浓厚的科研环境。

3．培养学生的科研能力

(1)坚持组会制度和不定期交流制度。组会制度是导师指导博士生做研究的重要形式。根据研究组的实际情况，导师可在一个月内让所有学生都有机会汇报自己当前的研究进展，汇报的内容包括论文写作、自己提出的新方法、实验进展与结果、论文书写与修改、参会内容和项目讨论等。另外，通过单独与博士生的不定期交流，及时了解博士生近段时间的心理状况和目前的研究进展，进而及时发现和纠正博士生研究中存在的问题。(2)培养博士生良好的科研习惯。科研习惯会对博士生的科研方法、时间效率和科研成果等都有重要的影响。良好科研习惯的培养可从以下几个方面入手：1)让博士生每周都有时间锻炼身体，使其在读博期间有一个康健的体魄。2)在投入大量时间搞科研的同时，还要合理地安排自己的休息时间。3)教会博士生对自己阅读过的论文和所做笔记进行整理和归档，并告诉其不断翻阅。4)让博士生养成做组会笔记的习惯。组会笔记主要记录导师在组会上对学生所汇报情况的评价和指正，导师对研究的指导以及当前的一些研究热点和刊物会议信息等。(3)培养博士生敏锐的学术嗅觉。计算机科学与技术的迅速发展加剧了计算机研究领域的竞争，因此导师应在学生读博期间培养其敏锐的学术嗅觉。从笔者读博和培养博士生的经历来看，可从以下几个方面做起：1)让博士生不断关注与研究方向相关的学术会议。2)要求博士生看近一两年A类会议的论文，捕捉当前的研究热点并汲取论文中的新思想和新方法。3)关注专知和科学网等微信公众号推送的一些学术会议/论坛和重量级论文，使博士生实时跟踪当前的研究动态。4)让博士生成为CCF和IEEE等机构的会员，及时了解即将召开的学术会议和研究热点。(4)提供博士生参与项目的机会。通常来讲，博士生的研究内容来源于导师的科研项目。博士生参与项目的机会主要有以下几种形式：1)在导师填写项目申请书时给导师查资料，并参与导师申请书的撰写。2)根据导师科研项目中的内容进行研究。3)如果导师有国际合作项目，可以让学生去国外参加项目交流。4)让博士生书写项目结项申请书并整理相关材料。(5)不定期邀请著名学者来组内作学术报告。导师可在每学期开始时制定学术报告会计划，包括学术报告的内容、报告人和大致的报告时间等。在听取学术报告时，导师鼓励学生提出问题，并与报告人交流。邀请著名学者作学术报告有诸多好处，一是了解相关方向的研究进展，二是培养博士生的交流能力，三是给博士生自己作报告带来启发。

(三)博士生本人方面

计算机专业学术型博士生要珍惜攻读博士的机会，全方位提升自己的科研素养，使自己成为一名学术强将。结合笔者攻读博士和培养博士生的经历，该类型博士生可从以下几个方面做起。

1．投入大量时间和精力做科研

投入大量的时间和精力是该类型博士生做好科研和顺利毕业的保障。通常来讲，博士生每天应投入11个小时左右的时间进行学习和研究，而且全年基本上没有假期。与此同时，博士生还要通过以下两条途径提高效率：(1)根据自身当下的科研情况，对未来一段时间的科研工作作出适当安排，并在合适的时机进行调整。(2)在时间一定的情况下，博士生要学会调整自己，使自己尽可能长时间地处于良好的科研状态。

2．积极参加组会

计算机专业学术型博士生科研素养的提高是一个不断积累、循序渐进的过程，而组会是帮助提升科研素养的有效方式。因此博士生应积极参加组会：(1)仔细聆听和体会导师对汇报人的指导、导师自己的学术心得和导师提供的学术新动态等。(2)认真倾听组内其他人的汇报内容。(3)不失时机地记录下对自己有用的内容，包括导师所讲的与学术相关的见解和其他汇报人的新思路与重要词汇等。(4)轮到自己汇报时，会前要积极准备，会上有意识地提高自己的学术报告能力。(5)积极参与学术讨论，提高自己的表达和交流能力。

3．持续关注国内外学术动态

计算机领域的学术研究是不断发展的，这就要求计算机专业学术型博士生不断关注国内外学术研究的发展动态，以培养自己敏锐的学术嗅觉。博士生可通过关注相关的A类会议信息、参加学术论坛、加入学术QQ群和微信公众号等方式关注学术动态。

4．不断提升自己的学习能力

计算机科学是一个快速发展的研究领域，新模型和新方法不断涌现。同时，计算机领域研究的交叉性日益凸显。因此，博士生在读博期间要通过积极主动地学习新模型、新技术锻炼自己的学习能力，同时又要掌握多种辅助学习工具以提高学习效率。计算机专业学术型博士生在做研究时既要编程实现自己的新方法，也要编程实现已有的一些方法。因此该类型博士生应积极抓住这些机会不断提高自己的程序设计和实现能力。

5．抓住时机书写多种科技文体

读博期间是培养博士生科技文体书写能力的良好时机，博士生可从以下几个方面入手： (1) 抓住机会去写作。博士生可以书写自己的论文和专利、帮助导师书写项目申请书/结项书等。(2)经常阅读著名学者的论文，并不断揣摩。(3)帮助研究组里的师弟师妹修改论文。从多年的研究经历来看，科技文体书写能力的锻炼应贯穿整个博士生培养过程。

6．争取国外研修的机会

“双一流”建设所培养的一流人才是具有国际视野和竞争力的高素质创新创业人才。因此，计算机专业学术型博士生应通过国际合作项目、国外导师联合培养、基金委公派和校际短期交流等形式争取国外研修的机会，博采国外之长为己所用，逐步提高自己的国际化水平。

三、结束语

本文在阐述了“双一流”背景下计算机专业学术型博士生素养内涵的基础上，从院校、博士生导师和博士生本人三方面论述了计算机专业学术型博士生的培养途径。院校要以“双一流”建设总体方案为指导，着力从制度、管理和科研平台上为博士生提供良好的服务；博士生导师除了为博士生营造一个良好的科研氛围外，还要通过各种途径有计划、全方位地提高博士生的学术素养；博士生本人不仅要有献身科研的吃苦耐劳精神，也要在学习和科研上有计划、有目标地持续提升自己的学术水平。只有院校、博士生导师和博士生本人三者相互促进、共同提高，才能培养出符合“双一流”建设要求的计算机专业学术型博士生。