土木工程专业研究生创新能力不足的问题与对策分析

徐略勤，岳克锋,2，苏絮香

（1.重庆交通大学 土木工程学院，重庆；2.重庆三峡学院 土木工程学院，重庆）

一 引言

2021年3月，习近平总书记在《求是》杂志发表重要文章《努力成为世界主要科学中心和创新高地》[1]指出，“创新之道，唯在得人，要营造良好创新环境，加快形成有利于人才成长的培养机制。”高等教育是世界各国培养创新人才的重要基地，而研究生教育更是着力点和爆发点。2021年，我国研究生招生规模已达到117.65万，在学研究生规模更是高达333.24万，相比2019年，分别增长了6.32%和6.14%，已经连续多年呈现快速增长趋势[2-3]。随着招生规模不断扩大，我国研究生教育事业得到了长足的发展，但在研究生的培养上也出现了一些不容忽视的问题，最突出的问题之一就是研究生创新能力不足[4-6]。

目前，我国正大力完善科技创新、自主创新等创新体系，研究生教育既是为国家输入高层次人才的主要途径，同时也构成了国家创新体系的重要环节。随着经济发展内涵的调整，产业转型升级加快，社会对于创新人才的渴求日益强烈，“钱学森之问”引发的关注和思考也愈发深入。如何“形成各类人才辈出、拔尖创新人才不断涌现的局面”，已成为我国教育界特别是高等教育界亟须解答的问题。以土木工程专业来说，经过40年的飞速发展，我国高速公路从无到有，2020年底突破16万公里，高居世界第一；高铁营业里程突破3.8万公里，占全球总里程的一半以上；公路桥梁总数突破91万座，隧道总长突破2.1万公里[7]。无论是建设规模还是超级工程数量，我国土木工程行业都是当之无愧的世界第一。然而，与此不相称的是，我国在土木工程专业的科研领域并没有呈现相同的局面，尤其在基础理论、软件研发、新材料等原创性科技成果方面相对国外顶尖水平仍存在亦步亦趋的态势。在国内土木工程行业热火朝天的有利局面下，大量海归博士成为土木工程科研领域的创新领军人才，这对我国土木工程专业研究生教育来说无疑是一种鞭笞。

本文结合笔者近十年的研究生培养和指导经历，分析我国土木工程专业研究生创新能力培养目前所面临的困境，并尝试给出个人的一些对策和建议。

二 现状与问题分析

关于研究生创新能力的内涵，很多学者从不同的维度进行了解读和定义，目前并没有公论。有的学者[8]认为研究生创新能力分为智力和非智力两个方面，包含知识结构、创新意识、创新思维和创新实践四个要素；有的学者[9]认为研究生的创新能力就是“一种提出或产生具有原创性和实用性成果的能力”；有的学者[10]认为科研创新能力是研究生创新能力的核心要素和关键特征。从可评估和可衡量的角度来说，我们认为研究生创新能力是指研究生综合运用个人好奇心、知识结构、思维组织、探索实践以及外部有利条件，在科学研究上创造性地认识、分析、提出并解决问题的能力；具体衡量标准是研究生独立或协作如期完成既定科研任务和目标的能力，通过学术交流展示研究成果的口头表达能力和通过发表高水平学术论文的书面表达能力，以及学位论文的创新性成果。就土木工程专业来说，研究生的创新能力主要体现在根据实际工程问题提炼力学和数学模型的能力，根据力学和数学原理构思新构造、新结构、新装置、新工法的能力，借助软件或编程求解复杂力学和数学模型的能力，理论推导以及设计并开展实验研究的能力，通过学科交叉（如信息工程、数字技术、材料科学等）并借助于新工具、新方法、新思路、新理论来认识、分析、解决土木工程传统问题的能力，将传统理论方法融会贯通并进行谋篇布局来解决土木工程新问题的能力，等等。由此可见，研究生创新能力的培养不仅与研究生内在的个体因素有关，还与外在的环境因素密切攸关。

（一） 个体因素分析

1.读研动机功利化

改革开放以来，大规模基础设施建设推动我国土木工程行业持续走俏。土木工程行业对专业人才的需求也长期保持非常旺盛的水平，曾经“就业好、收入高”的美誉吸引了大量学子报考本专业。然而，经过30多年的爆炸式发展，我国的土木工程行业逐渐趋于饱和，竞争压力日趋激烈，对专业人才的要求也变得越来越苛刻。很多大型央企和国企纷纷走出国门，向海外寻求市场，不少土木工程毕业生不得不转战海外。工程建设是土木工程行业的重要组成，可以提供大量就业机会，但工作环境往往较为艰苦，而对毕业生来说海外工程项目则意味着更加不友好的工作条件。随着我国社会经济的全面发展和进步，年轻一代土木学子相对优渥的成长环境导致他们从心理上就比较排斥工程建设现场的工作环境，更遑论背井离乡远征海外。因此，读研成为很多土木工程本科毕业生缓解就业压力、寻找更友好工作条件的首选。以重庆交通大学为例，土木工程专业的考研率近10年来增长了55.65%，部分专业（如桥梁工程）的考研率高达70%以上。据笔者长期与考生的交流情况来看，大部分考生考研的动机都是为了寻找更舒适的工作环境，真正出于好奇或兴趣而想在某个领域进行深入研究的考生很少。

2.进取心与能力不足

从学术的角度来说，进取心是一个专门的概念，英文称为Personal Initiative。Frese等人[11-12]最早针对企业管理提出员工进取心的概念，用来描述员工个体在没有明确指导的前提下，自我设定高要求和高目标（超越员工日常工作的一般要求），通过自发、主动、积极的行为，迎接挑战，克服困难，并实现既定的目标。进取心强烈的个体通常会有意识地进行工作规划，积极主动地预见并面对问题，通过坚持、改变、创新等方式战胜障碍；而进取心薄弱的个体往往被动地接收任务，缺乏细致的规划，按部就班地开展工作，遇到挫折和困难时会倾向于放弃。进取心和个人能力往往是正相关的[9]，这里的能力是广义的概念，包含个体的智商、悟性、学习能力、思辨能力、实践能力等。能力越强的个体越容易通过战胜困难而建立更强的进取心，反之则容易陷入恶性循环。以笔者近10年的研究生指导经历来看，功利化的读研目的从源头上就抑制了研究生进取心的建立和改善，找到自认为理想的设计院或事业单位是不少研究生的终极目标，而让自己在科研和学术上有所建树则不在目标清单之中。再则，尽管土木工程是重庆交通大学知名度最高、实力最强的专业之一，但作为地方性高校，对优质生源的吸引力仍比较欠缺，很多专科和普通高校的考生在后续研究生学习过程中确实表现出了“高分低能”的一面。

3.知识结构不健全

研究生知识结构不健全是个系统性问题，涉及到我国高等教育体制与政策、人才培养环节内在和外在、研究生主观和客观等方方面面的因素。根据笔者的经历和经验，造成研究生知识结构不健全的原因有如下三个较为突出的方面：（1）考研如同高考，已成为部分高校和考生的学习目标，本科四年的课程安排和学习都以考上研究生为主轴，似乎研究生才是最终培养阶段，本科反而成为过渡阶段。如此辜负本科阶段宝贵的、系统性的基础和专业知识学习机会令人痛心，但不少大三、大四考生却理直气壮地拿考研作为缺课的理由，本末倒置。（2）近年来，本科教育改革不断推进，理论教学的课时和学分都在一定程度上被削减，但理论课程的内容却没有及时地同步适应和调整，导致学生的基础理论知识不成体系，融会贯通尚且不能，灵活运用便成奢谈。以力学和数学为例，重庆交通大学的多数考生都没有学过矩阵位移法、结构动力学、数值分析方法等研究生科研工作中非常重要的基础理论和方法。（3）知识结构单一，交叉学科薄弱。传统土木工程专业的经典理论体系相对较完整，创新难度较大。但近年来随着我国科技革命和产业变革的加速推进，人工智能、物联网、大数据、云计算、数字孪生等信息技术对传统土木工程专业形成了巨大的挑战，同时也带来了重大的创新机遇。然而，目前土木工程专业研究生的认知范围仍囿于传统领域，在交叉学科尤其信息技术领域的涉猎非常欠缺，严重阻碍了创新性思维、方法和成果的孕育与形成。

（二） 环境因素分析

1.创新氛围的缺失

教育家涂又光有个著名的“泡菜理论”，即泡菜的味道取决于泡菜汤。所以，“办大学就是办一个氛围”这样的说法得到了很多教育家和大学校长的共鸣。大学里的创新氛围对学生的进取心、思维习惯、行为方式都有潜移默化的作用，并最终关系着学生创新能力的培养。当学生长期沐浴在合作、质疑和探索的学术氛围中，长期沉浸在积极进取、求真务实的精神面貌下，长期生活在自由交流、鼓励探索、宽容失败的良性环境里，他们对学术和真理的敬畏和追求都会被唤醒。美国高校强大的科研创新能力与其远离尘嚣的安静祥和、平等自由、潜心学术、追求真理的氛围分不开。改革开放40余年，我国发生了翻天覆地的变化，整个社会的人文环境都经历着巨变，喜忧参半。不幸的是，物质化和功利化的浪潮也波及了高校，象牙塔内不再是单纯的做学问和求知识。这种创新氛围的缺失不仅改变了研究生的价值观、进取心和思维方式，也动摇了导师团队的理想和信念，学术不端、追名逐利、师德败坏时有发生。导师以追求生产性的工程项目为主业，研究生“只想参与与今后工作相关的研究课题”，这种文化氛围正不断侵蚀着大学的根基。

2.导师队伍与研究生规模不匹配

导师指导对研究生创新能力的培养起主导和关键作用[10,13]。诺贝尔经济学奖得主Paul Samuelson曾在1970年总结科学家获奖的必要条件时指出，优秀的导师是首要条件。近年来，我国研究生招生规模持续扩张，但研究生导师队伍却没有相应的增长。有研究显示，导师数量的平均增长率不到研究生数量增长率的1/4[14]。以重庆交通大学为例，我校土木工程专业每年招收约500名研究生，但本校研究生导师数量不足100名，加上校外导师，生师比也接近5.0。过大的生师比使得导师很难有足够多的启发性课题让研究生深入钻研，也很难保证有充足的时间给予每位研究生细致的创新性指导，加上学生人数多，办公条件不足，团队建设难以为继，因此往往采取放羊式管理，没有例行的学术研讨活动，研究生之间以及研究生与导师之间也缺乏足够深入的交流和讨论，无法形成学术传承和持续累积的乘数效应。更有甚者，直接让学生参与重复性生产项目。另外，导师个人的学术水平和指导能力也是重要的影响因素。由于专业的特殊性，很多土木工程专业的导师长期从事重复性生产项目，远离一线学术研究和创新性工作，往往采用企业员工的管理方式来指导研究生，根本无法激发研究生独立思考的创新意识和思维。

3.参与学术活动与高水平科研项目机会欠缺

学术活动包括学术会议、学术讲座、学术沙龙、学术论坛等各类与学术交流、讨论、分享有关的正式和非正式活动。学术活动是研究生开阔学术视野、促进学科交叉、寻找学术灵感、提高知识储备、增强专业表达、积累学术资源等有效途径。重庆交通大学土木工程专业研究生要求在毕业答辩前至少选听公共讲座或专业进展类讲座5次，主讲专题讲座1次，参加学术研讨或学术会议至少3次。但在实施过程中，由于培养方案中并未对学术研讨和学术会议的规格和层次进行规定，且学生人数多，学术活动经费资助有限，大多数研究生的完成情况不理想，仍以获得必修学分为根本目的。从近五年统计数据来看，我校研究生参与诸如全国桥梁学术会议、全国结构工程学术会议、IABSE Symposium、WTC、WCEE等大型全国性和世界性学术会议的比例低于10%。至于学术讲座，根据笔者开设学术讲座的亲身经历，大多研究生都只是机械性地聆听，缺乏与专家的现场互动，远远没有达到学术交流的期望。另外，包括国家科技重大专项、国家重点研发计划、国家自然科学基金重大项目、国家自然科学基金面上项目等在内的高水平科研项目也是学生开阔学术视野、接触学术最前沿、提高创新意识和能力的重要支撑，但参与高水平科研项目与学校平台关系密切。地方高校尽管招收了大比例的土木工程专业研究生，但限于学校平台，参与这类项目的机会与部属高校有明显差距，这也是制约大多数土木工程专业研究生创新能力培养的因素之一。

三 对策与建议

以上结合笔者的经历，从个人因素和环境因素两个维度对土木工程专业研究生创新能力不足的现状进行了探讨。应当指出，我国研究生创新能力不足是个系统性问题，要在根本上解决问题涉及宏观至微观、国家至地方再至高校、社会经济至人文环境等方方面面的作为。笔者作为研究生教育工作的直接参与者，只能从所熟悉的领域和角度尝试提出一些不成熟的对策和建议。

（一） 完善入学选拔制度

个人因素是影响研究生创新能力培养的两个主要维度之一，因此在研究生入学选拔制度上需要针对性地出台导向性政策和遴选标准。当前以考研分数作为主要评价标准的做法无法准确衡量考生在本科阶段的学习状态及其专业基础知识的构建情况，也无法准确衡量考生的读研目的和进取心。因此，在入学选拔时，除了导师与考生之间面对面的直接考察以外，可考虑在学校或者学院层面上构建一套综合评价指标体系（比如涉及考生自我目标的设定、好奇心、自学能力、面对未知未来或困难时的态度和反应等方面的关联评价指标），从心理学角度给出学生的创新倾向，供潜在的导师参考。另外，夏令营、本科生学术导师制等方式也可以作为考生创新潜能的重要考察依据。对于地方高校来说，合理设计奖助学金、适当扩大导师自主招生权力是吸引优质生源的参考举措[15]。

（二） 加强基础理论教育并促进学科交叉

加强基础理论教育需要在两个方面开展工作，一方面是课程体系改造，以“创新潜能培养”为导向，将本科-硕士-博士三个学位培养层次的课程拉通，作为一个有机整体来设置课程体系。本科课程注重知识的基础性以及关联学科的交叉性，在于知识网的“宽”和“博”；硕士课程则注重知识的专门化和前沿引导，在于知识面的“厚”和“专”；博士课程相对较少，但更加突出精细化和学科前沿，在于知识点的“深”和“精”。另一方面是研究生教学改革，目前国内高校对研究生课程教学的重视程度明显低于本科生。研究生课程的教学内容、授课方法、考核方式随意性相当大，教师和学生都不重视。然而，研究生课程是在本科课程的基础上进行专门化，很多与学术研究直接相关的理论方法就是在这个阶段讲授的，因此研究生教学改革是加强基础理论教育的重要一环。不仅要使研究生课程教学在重视程度上与本科课程齐平，而且要在授课内容上体现专门化和前沿性。

（三） 营造创新文化的大氛围和小氛围

创新文化氛围的营造与形成，大至国家，小至科研团队，需要各个层面的共同努力。目前，我国正在大力推进创新型国家的建设进程，党的十九届四中全会指出，要健全鼓励支持基础研究、原始创新的体制机制。创新文化的大氛围已逐渐成形，这对营造高校层面和科研团队层面的创新文化小氛围是非常有利的。借助国家政策导向的巨大势能，高校层面应积极主动地开展科学研究的顶层设计，优化学科发展规划，尊重导师等科研人员的科研活动主体地位，推动科技资源开放共享，积极举办各类学术交流活动，鼓励并资助导师和研究生参加高水准学术会议，支持跨学科、多导师的研究生联合培养模式，积极营造宽松、自由的学术氛围。最后，在科研团队层面上，导师作为关键掌舵人应密切跟踪行业的前沿进展，积极争取高水平科研项目，身体力行开展各类创新性工作，同时通过学术沙龙、团队例会、学术报告等活动增强团队凝聚力，通过鼓励和指导研究生积极参与科研项目、大胆质疑和作为、发表高水平学术论文等方式让研究生获得学术成就感，提升他们的进取心和创新意愿。

四 结语

我国高等教育研究生创新能力不足并非新话题，作为传统学科的土木工程专业在研究生创新能力培养困境上虽具有共性的一面，但也有其独特的一面。本文从个体因素和环境因素两个维度，结合笔者近10年的研究生指导经历和心得，对土木工程专业研究生创新能力不足的原因进行了总结和分析，并针对性提出了对策与建议，希望在研究生招生规模持续扩张的背景下为我国建成创新型国家的宏伟目标添砖加瓦。