通过电类学科竞赛提升硕士研究生创新能力的探索

周强 田鹏飞 安玲

[摘 要] 为探索高校研究生学科竞赛成绩提升，以及通过学科竞赛培养研究生创新能力的方法，在分析目前研究生培养模式存在的问题的基础上，以学科竞赛为重要手段，开展了电类研究生培养模式探索和学科竞赛培训过程方法研究，对电类学科研究生创新培养模式进行了丰富和完善，并建立了一整套较为科学的研究生学科竞赛训练过程方法。研究成果在陕西科技大学电类学科研究生培养过程中的应用取得了显著成效，使研究生在学科竞赛取得优异成绩的同时提升了其创新能力。

[关键词] 研究生学科竞赛;创新能力;培养模式;培训过程

[基金项目] 2018年度陕西科技大学研究生教育改革研究项目“基于人才质量评价体系的多闭环动态人工智能人才培养模式研究”（JG201801）

[作者简介] 周 强（1969—），男，重庆人，博士，陕西科技大学电气与控制工程学院副院长，教授，博士生导师，主要从事硕士研究生的实践教学模式改革与探索研究;田鹏飞（1996—），男，陕西宝鸡人，陕西科技大学电气与控制工程学院2019级控制科学与工程专业硕士研究生（通信作者），研究方向为脑电信号处理。

[中图分类号] G643.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2022）24-0092-04 [收稿日期] 2021-08-11

一、学科竞赛对于电类学科研究生创新能力培养的重要性

习近平总书记近日就研究生教育工作强调，研究生教育在培养创新人才、提高创新能力、服务经济社会发展、推进国家治理体系和治理能力现代化方面具有重要作用[1]。创新能力是当今世界经济、科技、思想、文化等方面竞争的重要因素之一，培养具有创新能力的人才成为世界各国教育改革的共同目标[2]，而研究生教育是培养创新型人才的主战场。然而教学研究表明，近年来我国高校在研究生创新能力培养方面存在以下问题：（1）缺乏创新动机;（2）实践能力不足;（3）缺乏创新成果[3]。究其根源则是高校研究生创新能力培养模式不尽完善，尤其是创新实践的方式较为单一。研究生学科竞赛作为培养研究生创新思维和提升研究生综合素质的重要载体，可在完善研究生创新能力培养模式方面发挥巨大的作用。

1.学科竞赛是创新型研究生人才培养模式的重要补充。要培养出合格的创新型人才，高校不仅要具有完备的理论教学体系，还必须提供系统的创新实践能力培养体系。然而根据文献[4]的标准，在当前的培养模式下，研究生创新能力培养的创新实践方式较为单一，主要以导师安排下的科研活动为主，研究生仍未能走出相对封闭的校园，不仅视野较为狭窄，更缺少与社会的科研实践交流。研究生学科竞赛不仅是以在校生自身为主体的创新实践活动，让不同学科的研究生聚集在一起，通过学科交叉融合激发参与者的创新动机、意识和灵感;同时参与者将自己的科研知识和能力以作品的形式与外界进行交流[3]，是提升研究者自身创新意识和創新能力的有效手段[5]。因此，学科竞赛作为一种重要的创新实践方式补充了创新人才培养模式的不足。

2.学科竞赛是提升研究生综合素质能力的重要实践平台。学科竞赛过程中，参赛的研究生总揽全局，从参赛作品选题、制作作品包装，从事了一个完整的科技产品研发过程，而且在解决复杂技术难题中发挥主导作用，这是参与导师科研项目所无法比拟的。通过学科竞赛，研究生的科研能力、工程实践能力均能得到锻炼[6]。此外，研究生团队协作、理论联系实际、工程实践等素质都在竞赛过程中得到了培养。自2013年起，教育部学位与研究生教育发展中心面向全国在校研究生开展“中国研究生创新实践系列活动”，该活动采用系列主题赛事的方式进行，设置了中国研究生电子设计竞赛、全国研究生智慧城市技术与创意设计大赛等9项主题赛事，旨在推动研究生培养模式改革，提高研究生创新实践能力，最终提升研究生教育质量。

二、影响学科竞赛成绩及其作用发挥的主要问题

目前，绝大多数高校都认识到了学科竞赛对于研究生培养的重要性，并积极参与其中，然而，学科竞赛的作用并未得到充分发挥。除了一些知名高校依靠自身雄厚的科研实力和优秀生源使其成绩较为突出外，很多高校的成绩往往不稳定或不理想，更重要的是学科竞赛对于研究生创新能力培养的作用很不明显。究其根源，除了科研基础薄弱、研究场所不足、生源质量偏弱等客观因素外，更主要的原因在于以下几方面。

（一）缺少学校层面的统一组织管理

笔者通过调研发现，一定数量高校的研究生学科竞赛采用研究生导师全权负责的模式，学校层面缺少统一的规划和管理。对于指导教师选拔、参赛队的组成、参赛题目的确定、参赛作品的研制过程缺少引导性、指导性的意见和建议，学校仅仅以“校赛”的形式进行省赛参赛队的选拔，而未能发挥对于参赛队伍的培育作用。此外，一些学校未能提供统一的交流和培训平台。因此，常常出现一个学校的多个参赛作品集中在同一方向，作品用途、研究内容和技术手段都很接近，甚至出现两个参赛作品内容雷同的现象。此外，参赛队员组成上，往往专业单一，缺少学科交叉;作品研制过程中，常常闭门造车，缺少与外界交流的有效途径。

（二）未能处理好学科竞赛与理论教学、科研工作的关系

一方面，普遍存在学科竞赛与理论课程相脱节的问题，主要表现在课程体系中缺少直接支撑学科竞赛的相关课程;另一方面，学科竞赛与研究生所从事的科研项目之间出现两极分化的现象，竞赛作品或是与科研项目完全无关，或是将科研项目毫无改变、完整地照搬过来作为竞赛题目。前一种情况不可避免地造成学科竞赛和科研工作之间的相互干扰和影响，而后一种情况则因有些科研项目并不适合直接作为学科竞赛的产品，从而影响到竞赛效果和成绩。

（三）竞赛作品本身存在问题

一般来说，参赛作品易在实用性、完整性、先进性和科学性等方面出现问题，都是造成学科竞赛成绩不理想的原因。在实用性方面，有些作品侧重理论研究，实用性不强，还有些明显是导师的重大科研课题，并不适合作为一两年时间内能够完成的研究生学科竞赛作品;在完整性方面，一些作品仅能够展示仿真结果却无法实现功能，还有些作品则走向另一个极端，将已经研发出来而且已开始销售（已无研发必要）的产品作为参赛作品;在先进性和科学性方面，技术过于陈旧及缺少科学依据都是常见问题。

三、电类学科硕士研究生学科竞赛成绩提升及竞赛作用发挥的实践探索

针对以上问题，我校依托学科竞赛，对研究生创新培养模式进行了长期探索实践，取得以下经验。

（一）学校层面对研究生学科竞赛实施横纵结合的统一管理

1.在横向管理上，学校强调三个注重：一是注重梯队化培育模式，全校参赛队伍的组成上，考虑学科竞赛的长期性，参赛队要有一定的“年级梯度”和“水平梯度”，既有冲击本年度国奖的“种子队”，也有为今后比赛准备的“培育队”，以锻炼能力为主要任务的“培育队”中要确保配置一定数量的研究生新生，作为来年学科竞赛的骨干队员。二是注重竞赛方向科学布局，结合学校各学科的研究基础，从整体上考虑参赛队伍在各竞赛方向上的布局，如我校参加全国研究生电子竞赛的参赛队比较均匀地分布在工业生产过程自动化和信息化、农业智能化、智慧家居、新能源、物流运输等专业方向上。三是注重各类竞赛相互支撑，不同学科竞赛间取长补短相互支持，如中国研究生电子设计竞赛、全国研究生移动终端应用设计创新大赛、全国研究生机器人大赛等学科竞赛间既有特性又有共性之处，可以很好地形成相互支撑关系。

2.在纵向管理上，学校把握两个方面：一方面从整个研究生培养过程的大时间跨度上，合理安排研究生学科竞赛;另一方面注重研究生学科竞赛各个环节的相互关联关系，从而在整个竞赛培训过程中形成多个相互嵌套的闭环回路。

（二）学科竞赛与理论教学、科研工作相互融合

笔者所在的教学团队在长期的电类硕士研究生的培养实践中发现，学科竞赛与理论教学、科研工作存在紧密的相互依存关系，具体来说：研究生学科竞赛的研究工作必须以科研工作为基础，并依靠课程体系中的相关课程提供理论支撑。无论理论教学工作还是科研实践工作的不足，都会对学科竞赛造成不良影响，最终影响到研究生创新能力的培养。为此我校对研究生培养方案进行如下改革。

1.将支撑学科竞赛的相关课程纳入课程体系，例如开设讲授学科竞赛方法、技术和经验的课程“电类学科竞赛技术讲座”。

2.将研究生学科竞赛作为创新实践的一部分，和实验教学、科研实践一样，融入研究生实践培养体系，使其成为具有鲜明多学科专业交叉融合特色的组成部分。

3.学科竞赛成绩作为创新成果的一部分，列入研究生研究成果的奖励范围和专业型硕士研究生（如能源动力、电子信息领域）的毕业条件。

（三）充分扎实地赛前准备为作品研制和竞赛过程打好基础

1.参赛队伍的组成。队员结构要体现学科交叉，硬件制作、算法研究和软件设计的队员各司其职，同时团队中一定要有表达能力强的队员负责答辩和作品展示。指导教师最好是由不同学科方向导师组成的教练组。

2.竞赛作品的初步确定。以所从事的科学研究为基础，做好市场调研，在教练团队的指导和企业专家的参與下，经过多轮次的商讨，最后确定具有较大社会需求、符合科技发展趋势并具有一定先进性的参赛作品。一般来说，跨学科的作品更具有选题优势。按照以上步骤，初步确定参赛作品题目、研究目标、研究内容和核心技术。

（四）加强研究生学科竞赛的过程管理

经过几年的实践和探索，我校形成了较为合理的管理办法及较为完善的研究生学科竞赛培训过程。学校研究生竞赛管理层、教练团队和参赛队伍分工明确、各司其职，整个研究生学科竞赛培训过程被分为选题和制定研究方案、作品研制和作品包装等3个阶段，各个阶段的任务如下。

1.确定题目、制定研究方案阶段。学校研究生竞赛管理层联系作品的潜在生产商，从实用性和市场需求的角度对参赛作品的功能、性能和特色进行论证和完善。教练团队和参赛队伍共同确定作品题目和研究目标，组织校内外行业专家，根据作品研究目标，并对作品的研究内容、技术路线和关键技术进行评定。参赛团队根据评定意见和建议进行完善。

2.作品研制阶段。按照作品的技术路线，根据参赛团队的技术分工，分别进行硬件研制、算法设计和软件实现等工作，并在以上部分研究的基础上进行整机调试。由校内外专家组成的验收小组对作品的功能和性能进行测试，参赛团队根据测试结果反映出的问题对作品进行改进和完善。

3.作品包装阶段。作品包装至关重要，关系到作品能否被潜在的使用者所接受，能否在为数众多的作品中受到评委和观众关注和认可。在相关的专业人士指导下，不断提高作品展示效果，包括作品外观设计、作品展示手段（如PPT、海报、视频等）和其他支撑材料（专利、论文等）。

在完成了参赛作品的制作后，由校内外专家组成评审团，对作品进行多轮次模拟评审，参赛团队根据评审团的意见和建议，对作品进行不断地打磨、完善和改进。

四、实践效果

以上创新培养模式改革和竞赛训练过程探索的成果，自2018年在陕西科技大学控制科学与工程、电气工程等电类学科的硕士研究生培养过程中逐步实施并不断完善，以研究生电子设计竞赛为突破口，机械工程、软件工程等相近学科的研究生积极参与其中，近3年来不仅取得优异的学科竞赛成果，而且通过竞赛显著提升了研究生的创新能力。

（一）学科竞赛成绩优异

2018—2020年全国研究生电子设计竞赛，陕西科技大学派出48支技术赛参赛队，共获得省级一、二、三等奖各22、20、2项，省级获奖率91.6%（一、二、三等奖的获奖率分别为45.83%、41.67%和4.17%），入围国赛的队伍有15支，国赛入围率31.25%;获得国家一等奖7项、二等奖4项、三等奖4项，最佳论文奖2项，获得2020年“研电之星”（全国TOP3）。同时还获得了全国研究生智慧城市技术与创意设计大赛国家二等奖2项、全国研究生移动终端应用设计创新大赛国家二等奖2项。

（二）创新能力得到提高，就业质量持续提升

我校参赛的硕士研究生占控制、电气等电类学科研究生总数的65.5%，大批在校生参与到研究生学科竞赛中，创新能力、科研能力和工程实践能力显著提升，在学科竞赛支撑下发表学术论文、授权专利的质量和数量均不断提高。基于此，近年来我校电类学科研究生就业率和就业质量稳步提升。

結语

本文在分析影响研究生学科竞赛成绩的主要因素，探究造成学科竞赛不能在培养研究生创新能力上充分发挥作用的原因的基础上，在培养模式层面进行了研究生学科竞赛方法和过程研究，建立了电类学科研究生新的培养模式并总结出一套较为完善的学科竞赛训练模式，并将这些方法应用于控制科学与工程、电气工程等学科和电子信息、能源动力等专业类别的硕士研究生培养过程，取得了良好的效果，使研究生在取得学科竞赛优异成绩的同时也使其创新能力提升明显。

参考文献

[1]习近平对研究生教育工作作出重要指示[EB/OL].（2020-07-29）[2021-07-10].https：//baijiahao.baidu.com/s？id=1673551776897331747&wfr=spider&for=pc.

[2]乌云娜，宋彦涛，邸择雷.高校研究生创新能力培养研究[J].教育教学论坛，2017（46）：211-212.

[3]史耀媛，李昱良.学科竞赛在研究生培养中的作用及提效策略探析[J].研究生教育研究，2018（4）：52-55.

[4]徐吉洪，郭石明，洪滔，等.多学科视阈下研究生创新能力评价指标体系的构建[J].研究生教育研究，2016（3）：67-71.

[5]杨志东，陈小桥.学科竞赛与创新人才培养模式的探索与研究：以电子类学科竞赛为例[J].实验技术与管理，2016，33（2）：14-16+23.

[6]刘宝，王宇红.研究生“学练赛践”一体化工程创新能力培养体系研究与实践[J].实验技术与管理，2016，33（9）：22-25.

Exploration on Improving the Innovation Ability of Postgraduates Through the Competitions in Electrical Discipline

ZHOU Qiang， TIAN Peng-fei， AN Ling

（School of Electrical and Control Engineering， Shaanxi University of Science and Technology， Xi’an， Shaanxi 710021， China）

Abstract： The purpose of this research is to explore ways to improve the performance of postgraduate discipline competitions in colleges and universities and to cultivate graduate students’ innovation ability through discipline competitions. Based on the analysis of the existing problems in the graduate training mode， and taking the discipline competition as an important means， the exploration of the training mode of electrical graduate students and the training method of discipline competition are carried out. The innovative training mode of electrical discipline graduate students has been enriched and improved， and a set of relatively scientific graduate discipline competition training methods has been established. The application of the research results in the training process of the electrical discipline graduate students of Shaanxi University of Science and Technology has achieved remarkable results， which has made the graduate students achieve excellent results in the discipline competition and has improved their innovation ability.

Key words： postgraduate discipline competition; innovation ability; training mode; training process