摘要:数智时代迫切需要高层次创新型计算机专业人才,探究适应数智时代发展需要的计算机类研究生知识创新能力培养路径是很有必要的。为促进地方高校计算机类研究生知识创新能力的培养,分析了研究生知识创新能力培养的研究现状,明晰了计算机类研究生知识创新能力的内涵,探讨了科教与产教融合驱动的研究生知识创新能力提升策略,构建了多维度研究生知识创新能力评价机制。实践结果表明,在提升地方高校计算机类研究生知识创新能力方面取得了一定的成效。
关键词:研究生教育;计算机专业;知识创新;创新能力;人才培养
中图分类号:G642文献标识码:A
文章编号:1009-3044(2024)35-0166-03开放科学(资源服务)标识码(OSID):
0引言
随着以大数据、人工智能、智能制造等为核心的新兴技术迅猛发展,数智时代已经到来。在这个时代,迫切需要一大批高层次创新型计算机专业人才,而研究生教育是培养高层次创新型人才的主要源泉。数智时代要求计算机类研究生具备扎实的专业知识和创新能力,以应对日益复杂和变化迅速的科技挑战。然而,当前计算机类研究生培养存在一些问题,如理论与实践脱节、跨学科融合不足、科产教融合不足、创新解决问题能力培养欠缺等,难以满足数智时代对复合型人才的需求。
因此,有必要深入探究适应数智时代发展需要的计算机类研究生知识创新能力培养路径,以提升地方高校计算机类研究生知识创新能力。
1现状分析
近年来,已有不少学者围绕研究生创新能力的培养展开了广泛研究,主要集中在以下几个方面。一是创新课程设置,一些高校在研究生课程设置中增加了创新思维和科研方法的培养内容,引入了前沿技术和研究方法的课程,注重培养研究生的创新意识和创新思维[1-2]。二是创新教学方法,通过采用多样化的教学方法,如案例教学、项目驱动教学和团队合作学习等,注重培养研究生的创新能力和实践能力[3-5]。三是改革导师制度,一些研究机构和高校在导师制度上进行改革,加强导师的指导能力培养,聘请优秀企业导师,建立导师科研创新团队,以促进研究生的创新潜能的发掘和培养[6-8]。四是建立创新实践平台,一些高校和研究机构建立了研究所、科研实验室、创新创业基地等,为研究生提供科研实践和创新活动的平台和资源[9-10]。五是营造良好的学术环境,创造积极的学术氛围,鼓励研究生积极参与学术交流和合作,促进创新思想的碰撞和交流[11-12]。
现有研究表明,培养研究生的创新能力需从多方面入手,包括培养目标的明确、课程设置的优化、导师的有效指导、跨学科研究培养、创新实践平台的建设等。然而,目前对于数智时代背景下计算机类研究生知识创新能力培养路径的研究还相对较少,尚未形成成熟的理论和实践经验。
2科教与产教融合驱动的创新能力提升策略
在全面分析研究生创新能力培养现状的基础上,以研究生为中心、以能力培养为导向,提出了一种科教与产教融合驱动的研究生知识创新能力提升策略,旨在促进数智时代要求的高层次创新型计算机专业人才培养目标的达成。
2.1知识创新能力的内涵
在数智时代背景下,计算机专业研究生的知识创新能力变得尤为重要。这是因为数智时代以大数据、人工智能、云计算等技术为核心,不断推动着社会、经济和科技的发展,对计算机专业人才提出了更高的要求。从知识的广度和深度、跨学科融合的能力、创新解决问题的能力、独立研究和实践能力、持续学习和自我发展的能力等多个角度全面综合考虑,能良好适应数智时代发展的计算机类研究生的知识创新能力需要具备如表1所示的具体内涵。
2.2知识创新能力提升策略
科教融合与产教融合双导向是一种促进高等教育与产业需求紧密结合的模式,科教融合与产教融合双驱动的知识创新能力提升符合数智时代发展的要求,旨在有效促进计算机类研究生知识创新能力的培养。
科教融合与产教融合双驱动的知识创新能力提升策略如图1所示,主要包括如下几点。
科教融合与产教融合双导向:在计算机类研究生专业课程教学中,实施项目驱动教学和案例教学法,通过引入实际的科研项目和分析真实的科研案例,促进科研与教学的有机结合。鼓励研究生参与科学研究项目,培养科研能力和创新思维,通过科研项目将理论知识应用于实际问题解决中。研究生可在导师的指导下,参与科研项目的设计与实施以及成果转化与推广。同时,通过校企合作、产学研合作等方式,建立与产业界的密切合作关系,将学术研究与产业需求相结合,让研究生接触企业实际工程问题和需求,培养解决复杂工程问题的能力。
跨学科交叉培养:鼓励不同学科领域之间的合作与交流,搭建跨学科的创新团队,建立跨学科交流平台,促进不同学科的研究生和导师进行学术交流和合作。鼓励研究生跨学科学习,为跨学科研究生配备双导师,一个导师来自计算机科学领域,另一个导师来自物理、化学和医学等相关应用领域,使研究生获得更全面的指导。提供多样化的课程设置,增加跨学科课程的比例,使研究生能接触不同学科的前沿知识,促进学术思想的碰撞和融合,激发新的研究灵感,培养研究生综合应用多学科知识解决复杂问题的能力。
团队协作式培养:建立导师团队,包括学术导师和产业导师。与行业领先企业或研究机构建立长期合作关系,邀请具有丰富实践经验、项目管理能力和行业洞察力的技术专家或高管担任产业导师,共同指导研究生的课程学习和课题研究,保证研究生在学术和产业两方面都能得到全面培养。学术导师主要职责:指导学生制定和完善研究计划;提供学术资源,指导学生进行课题研究;评审学生的学术论文,帮助其提高学术水平;组织和指导学生参加学术会议和科研项目。产业导师主要职责:帮助学生了解行业需求和前沿技术;指导学生进行实践项目,提供实习和就业机会;分享行业经验,帮助学生提升实际应用能力;指导学生参与产业相关的课题研究。这样的双导师制度可让研究生在学术研究和工程项目中都能得到指导,促进科产教融合。
产业导向课程设置:在课程设置上增加产业导向的内容,使学生能够将学术理论知识直接应用于实际项目中,增强解决产业问题的能力。通过邀请行业专家、企业管理者等担任课程讲师,共建课程,引导研究生了解行业发展动态和前沿技术,培养他们的产业洞察力和创新意识。定期举办企业专家讲座和研讨会,分享实际工作中的经验和案例,让研究生与行业专家直接交流。例如,斯坦福大学计算机科学系邀请谷歌、Facebook等科技公司的一线工程师和高管开设专题讲座,涵盖机器学习、云计算、大数据、人工智能等热门领域。
科产教融合协同育人:高校与企业合作建立科教产教融合平台,包括联合实验室或研发中心、实习实训基地、产学研合作基地、技术转移和成果转化平台等,促进科研机构、高等院校和企业之间的合作与交流,为研究生提供真实的研发环境和创新实践机会。通过与产业界的合作,引入企业真实项目和技术需求,研究生可接触到最新的技术和趋势,了解真实应用场景,培养解决实际问题的能力。高校与企业、科研机构共同申报科研项目,鼓励研究生参与,通过项目合作促进学术研究与产业应用的深度融合。通过建立技术转移和成果转化平台,促进高校科研成果向企业转化,同时为企业提供技术支持和解决方案。
3多维度知识创新能力评价机制
科学合理的评价机制能对计算机类研究生的知识创新能力的培养质量进行有效反馈,也有利于加强其知识创新能力的培养。然而,对其知识创新能力培养质量的评价是否合理、客观、准确至关重要。为此,有必要建立一种多维度知识创新能力评价机制。
评价机制总体上应以定量评价为主,通过定量指标可对知识创新能力进行较为客观、准确、公正、合理的评价。而对于一些难以量化的指标(如创新思维开拓度与创新意识应用度)可通过问卷调查、座谈等方式进行定性分析。实行定量分析与定性分析相结合,可避免单纯依靠定量分析所带来的缺陷。在此,主要从创新潜力评价、创新实践评价和创新成果评价等三个方面建立多维度知识创新能力评价机制,如图2所示。
创新潜力评价可通过创新思维开拓度、创新意识应用度等来反映。具体来说,对于计算机类研究生的创新思维开拓度可从以下四个方面进行定性分析。一是,分析研究生在选择研究项目时是否倾向于探索新兴技术或解决当前领域的未解决问题。二是,考查研究生是否能有效融合不同学科的知识来推动创新,分析研究生在融合跨学科知识时是否能产生新的见解或发现。三是,评估研究生在学术讨论、项目汇报等场合中是否能提出新颖的观点和想法。四是,分析研究生是否能对传统的研究方法进行改进或优化。对于计算机类研究生的创新意识应用度可从以下四个方面进行定性分析。一是,评估研究生在参与实际项目或研究中是否能提出新的方法、算法或技术并成功应用于实际问题的解决中。二是,考查研究生是否能将所学的理论知识转化为实际的技术创新并应用到相关领域。三是,考查研究生在解决复杂问题时是否能灵活运用所学知识并展现出较高的逻辑思维能力。四是,评估研究生在面对复杂问题时是否能提出独特且有效的解决方案。
创新实践评价可通过参与各类科研与实践项目(包括项目类型、规模、时长、角色、贡献度等)、各类学科竞赛获奖的等级与数量、承担研究生创新项目的等级与数量等定量指标来反映。创新成果评价可通过申请专利与软件著作权的数量、发表学术论文的等级与数量、已发表论文的引用次数、获优秀硕士学位论文等级与数量等定量指标来反映。值得注意的是,评价指标体系的构建应充分考虑计算机类研究生的特点,确保评估结果能真实反映其知识创新能力。在进行定量分析时,要确保数据的真实性和准确性,权重分配和评分过程也应尽可能客观公正,避免主观臆断和偏见。
4培养成效
学院按照“以学生为中心、以能力培养为导向”的教育理念,近两年共培养计算机类硕士研究生83名。在研究生培养过程中,遵照科教与产教融合驱动的创新能力提升策略,注重研究生知识创新能力的培养。为客观分析学院近两年来在研究生知识创新能力培养方面取得的成效,按照上述多维度知识创新能力评价机制,通过问卷调查、座谈、数据收集与统计等方式,按照制定的评分标准,从创新潜力、创新实践和创新成果这三个层面进行评分,评分结果见表2。
如表2所示,综合各项评价得到的总分为83分,该结果表明学院近两年计算机类研究生的知识创新能力培养取得了较好的成效。近两年来,大部分研究生都深度参与了导师的科研项目、企业的工程实践项目以及各类学科竞赛,有部分研究生承担了校级、省级研究生创新创业项目,在项目研究中采用了新兴技术、探索了新的方法和算法、对传统的研究方法进行了改进和优化、灵活运用了所学理论知识、有效融合了不同学科的知识,使较为复杂的实际问题得到了有效解决。在此过程中,也产生了较为显著的创新成果,得到了行业专家和社会的认可。从统计结果来看,有部分研究生在创新意识应用度方面仍存在较大的提升空间,有待进一步加强研究生的创新意识以及创造性解决复杂问题能力的培养。
5结束语
培养高层次创新型计算机专业人才是适应数智时代发展的内在要求,为提高计算机类研究生的知识创新能力,对其培养路径进行了深入探索与实践。在对数智时代背景下计算机类研究生的知识创新能力培养现状进行全面调查与分析的基础之上,明确了知识创新能力的具体内涵,探析了一种科教与产教融合驱动的知识创新能力提升策略,并在学院计算机类研究生培养中进行了实践。为得到知识创新能力培养质量的有效反馈以更好地促进其培养质量的提升,提出了一种多维度知识创新能力评价机制,并根据该机制对学院近两年计算机类研究生的知识创新能力进行了全面合理的评价。结果表明,在知识创新能力方面取得了较好的培养成效,有效提升了地方高校计算类研究生的知识创新能力,促进了数智时代要求的高层次创新型计算机专业人才培养目标的达成。同时,计算机类研究生知识创能力的内涵需与时俱进,待进一步深化科产教融合,为研究生的知识创新能力培养提供更加有力的支持和保障。
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【通联编辑:王力】
基金项目:湖南工业大学学位与研究生教育改革研究项目(JGYB23030);湖南省普通高校教学改革研究项目(HNJG-20230752)