王 萌 路则光 贾万达 张 帅
(1.山东农业大学水利土木工程学院,山东泰安 271018;2.山东农业大学林学院国家林业和草原局黄河下游森林培育重点实验室,山东泰安 271018;3.山东农业大学化学与材料科学学院,山东泰安 271018)
经济和社会的高质量发展依靠创新驱动来引领,亟需大量高层次创新人才[1],同时对人才的创新能力也提出了更高要求[2]。研究生是我国高层次创新人才的生力军,研究生的教育质量是创新人才培养质量的重要组成部分[3],而创新能力的培养又是评价研究生教育质量的核心内容和根本标准[4]。国内外已有专家学者对研究生创新能力的培养进行了相关研究,主要涉及到政策思路的展望[1]、调查研究的现状[5]、评估方法的建立[2]、实践案例的成效[3]等方面。可见,研究生的创新能力和整体培养水平在不断提高。但是,在实际培养过程中仍然存在着许多问题,如培养目标与行业需求脱节、资源保障机制不健全、评价方法不完善等,这些导致研究生创新能力培养没有形成完整的、规范的管理体系。因此,将ISO9000族标准引入研究生培养中,是提升研究生创新能力的有效管理手段[6]。质量管理体系精确指出了管理的各个要素,全面阐述了管理的各个环节,体现了质量管理的基本规律[7],可以为提升研究生培养质量提供科学规范的依据。本文结合研究生培养规律,按照“策划-实施-检查-处置”(PDCA)循环模式,构建了研究生创新能力培养质量管理体系,开展了质量管理体系在研究生创新能力培养中的应用研究,并在山东农业大学生物质复合建材研究方向科研团队的研究生培养过程中予以实施,最后总结了该体系实施的成效。
近年来,研究生整体的创新能力不断提高,但在研究生培养过程中仍然发现存在部分学生创新意识不强、创新动力不足、实践动手能力差等问题,体现在科学研究上就是低水平重复、难以取得高质量成果、难以解决行业中的实际问题。究其原因,主要体现在制定的培养目标不全面、导师作用发挥不充分、资源保障机制不健全和质量评价体系有欠缺等4个方面,这也是研究生创新能力培养中的主要问题。
研究生培养目标的确立需要与国家政策、社会需求及国家人才战略的基本形势等紧密结合[8]。在此基础上,研究生创新能力的培养是要树立创新意识、培养创新精神、提高创新能力、形成创新成果[9],以满足社会需求,顺应国家基本政策。然而,在制定培养目标时,由于调查研究不够深入,专业定位和特色不明晰,忽视了与行业需求相契合,导致培养目标一般都比较宽泛、涵盖的方向分散、无法具体地衡量评价,对目标的成果要求也只固定于论文、专利等,有一定的局限性。因此,研究生创新能力的培养目标应结合专业特色和定位,与国民经济发展需求紧密结合,紧跟行业发展形成动态的、可调整的具体目标。同时,将重点放在启迪研究的创新意识和创新精神上,落脚点放在创新实践能力的提高上,创新成果应能够解决行业发展中存在的实际问题。
导师在培养研究生过程中具有主导地位,对学生创新思维的启发、创新能力的指导具有重要作用。但由于缺乏对创新教育的研究和重视,导师往往只是遵循传统的教育方式,注重知识的灌输,而忽视了对学生创新意识的培养和创新能力的指导[10]。甚至有时为了达到某些制度要求,导师将外部压力施加给学生,学生无暇考虑创新问题,不得不在短时间内重复做着低水平研究[11]。结合目前生物质复合建材研究方向科研团队研究生的培养现状,研究生的选题学科交叉性较强,导师可以引入相关专业领域的专家形成导师组,从多个角度启迪学生的创新思维,培养学生发现问题、提炼问题的能力,全面地锻炼学生的实践创新能力,充分发挥导师组的指导作用。
近年来,随着研究生的招生规模不断扩大,高校科研经费增长很快,科研条件有了明显改善,但仍不能与研究生培养所需的资源相匹配[11]。高校以占全国9.4%的科研人员总量、不到全国8%的研发经费,承担了60%的基础研究和研发任务,产出2/3以上的重大研究成果[12]。因此,研究生创新能力的培养,还需要提高科研经费的投入,完善仪器设备和实验条件,加快实现优质资源、重大仪器设备与平台的共享,同时也急需提升科研管理的服务水平。此外,对于科研成果的转化也应给予政策上的支持,使产学研深度融合,以转化资金继续支持创新研究,提高学生创新积极性,形成持续的创新动力和资源保障的良性循环。
研究生培养质量评价已初步形成内部和外部多元评价的体系,强化了学校内部的质量保障体系,增强了政府监督职能,并引导社会组织进行评估评价[12],研究生培养质量的评价方法已基本成熟。但是,针对研究生创新能力的评价体系尚不健全,尤其是研究生个体的评价方式还不完善。评价标准存在唯论文倾向,过于强调数量而忽视质量和应用价值。没有突出用人单位的评价作用,缺少对毕业生的就业质量以及在实际工作中的创新能力和发展潜力的评价。
针对如何解决研究生创新能力培养的问题,参考了ISO9001质量管理体系标准,在其中的各项要求和过程方法中找到了适用的解决办法。
①在质量目标方面,质量管理体系要求强调质量目标应与质量方针保持一致,满足用户的要求,能够对质量进行测量,对质量进行监控,保持与用户和各方的沟通,适时对目标进行更新。这与研究生创新能力培养目标的内涵和预期效果是相吻合的。
②在领导作用方面,质量管理体系非常重视领导的作用,明确规定了领导的责任,规范了领导制定和沟通质量方针、设置各岗位职责等工作,这与导师在培养研究生过程中起到的管理作用是一致的。
③在各方支持方面,规定了基础设施、过程运行环境、对过程实施的监督和量化评估、参与人员的意识能力等方面的要求。在培养研究生的过程中也需要具备以上各方面的保障,这样才能实现较好的培养质量。
④在绩效评价方面,质量管理体系中针对产品和服务质量的评价主要分为外部和内部两个维度。首先应确定监测评价的内容、方法和时间,并应满足用户的要求;其次是在内部进行审核,完善质量控制的内部管理;最后,管理者还应定期对质量管理过程进行评审,并规范评审的内容和后续的改进措施。这种全面的评价方法对研究生创新能力培养质量的评价和持续改进具有非常重要的启发意义。
在制定研究生创新能力培养质量管理体系时,参照质量管理体系PDCA循环模式的思路,设计了研究生创新能力培养质量管理体系的架构(见图1)。椭圆中心是研究生创新能力培养体系,由五大要素和四项活动组成。五大要素分别是导师、培养目标、资源保障、评价体系和改进措施。其中核心为导师/导师组,把握着对其余四项要素的控制和四项活动的运行。其余四项要素是研究生创新能力培养过程中的关键因素。四项活动分别是策划、实施、检查和处置,是确保研究生创新能力培养过程良性循环的具体措施。椭圆的左侧是质量管理体系的输入项,包括学校培养方案、个人发展意愿、用人单位要求,也就是在制定创新能力培养目标时需要综合考虑的因素;而右侧是质量管理体系的输出项,也是评价体系的反馈方,包括是否达到毕业要求、个人能否实现可持续性成长、用人单位是否满意,相当于创新能力的综合培养目标。将该研究生创新能力培养质量管理体系应用于山东农业大学生物质复合建材研究方向科研团队研究生创新能力培养的过程中,有利于增强培养过程的系统化、规范化、制度化,从而实现研究生创新能力培养的可持续发展。
图1 研究生创新能力培养质量管理体系的架构
1.完善培养目标
山东农业大学生物质复合建材研究方向科研团队在制定研究生培养目标时,仔细研读了《国家创新驱动发展战略纲要》《中国制造2025》等文件,剖析了森林资源高效利用的研发热点,立足绿色、智能、节能、环保、循环利用的产业发展需求,从而提出了森林资源绿色、节能、环保、高效利用的研究课题。在系统调查山东省木材工业现状的基础上,提出了培养创新型研究生的目标。该目标既能够满足学校对研究生毕业的基本要求和用人单位或科研机构对研究生创新能力的要求,又能够满足国家人才战略的要求。根据学校研究生培养的目标,尊重学生的个人意愿,考虑学生的科研兴趣、知识结构和能力水平,为每个学生制定个性化的培养方案,并突出实践动手能力。此外团队定期与山东省的林业龙头企业开展学习交流,获取企业对工艺改造、节能、无醛胶粘剂等科技创新的需求,了解企业对研究生创新能力的要求,掌握已就业研究生的发展现状和潜力,关注研究生的成长和发展需求,对培养目标不断进行评价和完善,当发现培养目标脱离行业需求时及时进行调整。
团队培养的研究生一到企业就业后一般承担项目负责人或管理人员的岗位职责,通常需组织某一技术项目的申报、研发、实验和推广。因此,研究生除了进行实验操作、数据整理、论文书写等方面能力的培养外,还需要锻炼和提升管理能力。为此导师会及时优化培养方法,在研究生中组建学生团队,培养学生团队负责人,并指定二年级的研究生为组长,一年级的学生为实验助手。根据实验方案和科研任务,让学生组织团队成员实施实验项目,按照方案制定、实验操作、性能测试、数据分析、材料归档的流程进行实施,全方位锻炼研究生的管理能力和团队合作意识。学生团队在实施项目的过程中发现问题,共同商讨解决方法,查阅资料文献,修改实验方案,并由此产生新的研究方向。
2.充分发挥导师与导师组的作用
导师在研究生创新能力培养质量管理体系中起着领导核心的作用。由于交叉科学研究的需要,团队还引入了建筑、环境、化学、机电等专业领域的教师,相互合作,共同协助指导研究生,形成了稳定的跨学科导师组。导师组包括2名教授、1名副教授、1名高级实验师、3名具有博士学位的讲师。导师组关心关注研究生的学习生活和思想状况,定期与学生沟通,解决思想上的困惑、研究上的难题,指导学生树立正确的人生观、价值观,坚定学生的理想和信念,做研究生成长成才的引路人。
(1)注重学生的思想教育
入学时,导师需要向研究生讲解教育部、山东省、山东农业大学关于研究生管理的规章制度、科研纪律、保密纪律、安全纪律、知识产权保护纪律以及导师的管理要求,并严格要求研究生遵守各项管理制度,加强自律教育。学生需认真学习《山东农业大学研究生学位授予工作实施细则》《山东农业大学研究生奖学金管理办法》《山东农业大学研究生教学工作管理规定》《山东农业大学关于研究生课程考核及成绩管理的规定》《山东农业大学研究生课程考试纪律及违纪处理规定》《山东农业大学硕博连读研究生选拔工作试行办法》《山东农业大学研究生国家奖学金管理暂行办法》《山东农业大学关于研究生学位论文抽检工作办法》等系列文件,熟悉《中华人民共和国保守国家秘密法》《中华人民共和国知识产权法》,自觉运用法规规范自己的行为。
(2)注重培养方案的顶层设计
导师组遵循研究生教育规律,创新研究生指导方法,潜心钻研研究生创新能力培养方式。导师根据科研项目的需要和研究生的知识结构和兴趣特点,与学生进行充分沟通,制定个性化培养方案,规划整个研究生阶段的路线图、时间表,明确实验任务、论文数量和时间节点,以成果为导向,保障研究生学习进度和培养目标的实现。在实际培养过程中,导师会依托生物质高效利用国家项目,将其分解成10个研究生学位课题,课题之间紧密相连、层层递进。并根据研究生不同的学科背景,制定合适的研究方向,涉及生物质复合材料的配方、干燥、胶合机理、力学性质、装饰方法等不同的研究内容。
(3)注重培养过程管理
导师组为研究生营造自由和谐、宽严相济的学术氛围,培养研究生的创新意识和创新能力,激发研究生创新潜力;引导研究生跟踪学科前沿,钻研学术问题,鼓励学生参加研讨会,开拓学术视野,给予学生一定的自由和创新空间,允许学生尝试新的想法,在学术研究上开展创新性探索。借助科研项目载体,贯穿项目开题、研究过程、论文写作等环节,培养研究生创新能力。实验室定期组织召开研讨会,把握项目动向,评估项目进度,适时进行调整。导师会按时检查研究进度,提出研究建议,指导研究生系统地进行实验方案设计、实验操作、实验数据整理分析、论文书写及投稿,循序渐进,按照阶梯式模式培养创新能力。在研究生创新能力实际培养过程中,每月召开1次工作协调会,每周要求研究生汇报实验进展情况,随时检查研究的完成情况,及时指导。同时要求每名研究生对每个实验环节都要动手操作,确保数据的准确性和可靠性,全方位锻炼实践能力和创新能力。
(4)注重学生就业指导
在研究生即将毕业时,导师会结合学生的发展意愿,指导学生升学或就业,并帮助学生联系博士研究生导师或大型企业研究院,高质量解决学生的发展和就业问题。2016年毕业的1名研究生曾有考博意愿,导师积极指导她选取考博方向、学校、博士指导教师,当年顺利考取了北京某研究机构的博士研究生。2018年毕业的1名研究生提出想就业,导师帮助联系国家级龙头企业的研发单位,推荐就业岗位,研究生毕业后就顺利入职,从事产品研发工作。
3.加强培养条件的保障
山东农业大学生物质复合建材研究方向科研团队以创新为核心,以木材科学实验室建设为依托,以科研项目为抓手,以实践能力培养为重点,为研究生创新能力培养提供硬件和软件方面的支撑,从基础设施、人员、培养环境等方面,全面支持研究生创新能力的发展。学院的基础设施良好,拥有大型设备共享平台,团队项目来源充足,与业内大型企业产学研共建,实验科研条件共享,这些都为研究生创新能力的培养提供了可靠的资源保障。
(1)建设配套的13个实验室
团队建成了功能齐全的实验室,包括木材学实验室、木材干燥实验室、胶粘剂实验室、木材改性实验室、人造板装备实验室、人造板工艺实验室(车间)、人造板质量检测实验室、人体工程学实验室、家具结构实验室、木材加工装备实验室、木制品工程实验室(家具车间)、涂饰实验室、家具质量检测实验室。研究生在实验室中能够得到系统的木材和加工产品的检测、工艺生产的实践锻炼,也可以进行系统精密的科研实验,配套的实验室为研究生创新能力的全面培养提供了良好的平台。在实际培养过程中,研究生不但能够熟练操作精密裁板锯大型机械,也能操作精密的力学性能试验机完成性能测试工作,动手能力和科研素养都有了极大的提升。
(2)强化实验室管理
生物质复合建材研究方向科研团队修订了一系列实验室的安全制度、使用制度及卫生制度,制定了实验室管理6S规章制度,编制了热压机、干燥室、万能力学试验机等仪器设备的安全操作和工艺操作规程,并录制了仪器设备安全操作视频资料。同时,严格落实实验室管理人员、研究生负责人的管理责任,保证实验室安全无事故、设备使用保养良好、实验室运行效率稳定。在实际培养过程中,导师组的实验员老师需要对机械设备的操作和保养工作以及实验室管理提供支撑和保障,并对研究生进行全面培训,确保能够按照规章流程熟练操作仪器设备完成实验任务。
(3)建立良好的科研训练平台
团队为了给研究生创造良好的科研锻炼平台,鼓励研究生参与国家级重大科研项目,为研究生创新能力培养提供抓手。根据重大科研项目的内容,将大型项目细化为若干个容易执行的子课题,由学生团队按照逻辑关系策划实施,系统训练学生承担科研项目的能力。同时,鼓励学术型硕士研究生参加学术会议,拓宽视野;鼓励专业学位硕士研究生到大型企业进行实地锻炼,掌握必备的实践经验。此外,团队配备了建筑、环境、化学、机电等专业领域的教师,学生有任何新想法或难以解决的问题,都能找到相应领域的老师进行商讨,及时找到解决办法,并催生新想法尽快落地实施。例如,干燥课题由热工方面的导师提供指导,复合材料机理方面的难题由化学方向的导师提供指导,阻燃方面的研究由燃烧学方向的导师进行答疑解惑,工艺方面的难题则由木材科学方向的导师提供指导。
4.建立研究生创新能力评价体系
(1)内部评价
研究生创新能力的评价分为内部审核和外部评价两个方面,团队内部审核在研究生创新能力培养质量评价方面起到非常重要的作用。在导师与学生商定个人培养目标和方案的同时,也会制定整个研究生阶段的路线图、时间表,规划好需要完成的实验任务、数量、论文和相应的时间节点。评价以创新成果为导向,加强培养质量的评价。团队内部评价的主要依据是实验方案、数据记录、数据整理和处理结果、实验档案整理、实验分析报告、阶段性论文等方面的完成情况,有时也会对专利申请、建立的数学模型、研制的模具和方法等进行审核评价,要求成果真实、详实、规范。目前,已建立起一套高效的成果管理流程和模式,并以此为依据综合评价研究生的创新能力。在项目进度时间表的每一个节点前,团队将预估学生能否按照预定时间完成目标,并加强监督和指导;在时间节点之后,会评价目标的实现程度,根据情况及时动态调整学生的培养路线。
(2)外部评价
研究生创新能力培养质量的外部评价主要通过学院对研究生的定期考核、学校对研究生毕业资格审查的鉴定以及就业或深造单位对毕业生能力的反馈3个方面。在前期制定培养目标时,已经结合了院、校对学生的基本要求,经过上述研究生创新能力培养过程的循环管理,学生均能达到院、校评审的标准。团队会定期采访毕业研究生及其就业或深造单位,了解学生的发展现状,关心学生的发展,这也是评估培养目标和质量管理过程的有效途径。
5.推动持续改进
研究生创新能力培养质量管理体系应具有可持续性和发展性,需要结合实际培养情况及时完善和改进,才能保证和提高培养质量。团队通过定期进行内部、院校、企业三级评审,不断寻求需要改进的问题。针对每个学生的培养目标、实验计划、时间进度、监督机制等进行动态调整并落实。导师负责监督改进措施的实施,所有团队成员也会及时了解相关的改进要求,进而不断推动研究生创新能力的提高。同时,导师组会定期检查指导过程和成效,改进指导方法和力度;研究生也需要定期评价自己的学习状态、实验水平、科研产出,并不断优化自己的学习方法。
研究生创新能力培养质量管理体系实施近4年来,生物质复合建材研究方向科研团队培养的研究生创新能力各方面取得了较好的成效。
以研究生创新能力质量管理体系作为支撑,团队根据学生的兴趣和科研方向制定了个性化方案,重点在于培养学生的创新意识、创新思维和解决问题的能力。从学生入学到毕业后就业深造,学生都处于该体系的循环过程中,创新能力得到了系统的锻炼和提升。实验室作为培养研究生的主要场所,其管理也更加科学规范。同时,培养目标、管理、绩效评价等都建立了动态调整的制度。
2016—2019年项目实施以来,研究生培养质量和水平有了显著提高。研究生中3人获得国家奖学金、2人获得“全国林科优秀研究生”称号、1人获得“梁希优秀学子奖”、3人获得山东省优秀毕业生称号、4人获得山东农业大学优秀毕业生称号等奖项,累计发表SCI论文13篇,申请或授权发明专利14项。
研究生不断培养的创新思维和解决问题的能力使学生在升学或就业后有较好的发展潜力。已毕业的研究生中,有3人考取博士研究生,3人考取学校行政岗位和选调生,1人在大型企业的研发部门从事研究工作。用人单位对学生的评价良好,学生对个人未来的发展也有较好的预期。
研究生创新能力培养质量管理体系建立之后,创新能力培养的系统化带动了整个生物质复合建材研究方向科研团队的科研水平不断提高,实验室管理呈现出崭新的面貌,科研的产出和投入形成良性循环,团队的竞争力也得到了显著提升。同时,培养质量管理体系持续改进,也实现了整个团队的可持续发展。
为了提升研究生的创新能力,针对目前培养过程中存在的问题,山东农业大学开展了研究生创新能力培养质量管理体系的应用研究。在完善创新能力培养目标的基础上,研究生创新能力培养充分发挥了导师和导师组的主导作用,注重学生的思想教育、培养方案的顶层设计、培养过程管理和学生的就业指导。整个培养过程以创新为核心,以木材科学实验室建设为依托,以科研项目为抓手,以实践能力培养为重点,为研究生创新能力培养提供软硬件支撑,从内部评价和外部评价两个方面科学评价创新能力培养效果,持续改进和优化研究生创新能力培养质量管理体系。实践表明,质量管理体系应用于研究生创新能力的培养中,有效地实现了研究生培养的系统化、规范化和制度化,提高了研究生的实践创新能力,提升了研究生培养的水平和质量,拓展了研究生的就业范围和发展潜力,最终实现了生物质复合建材研究方向科研团队的可持续发展。
资助项目:山东省研究生导师指导能力提升项目“基于研究生创新创业能力培养的木材科学与工程专业实验室建设及其应用示范”,项目编号:SDYY18110。