從導(dǎo)師的視角看全日制工科研究生能力培養(yǎng)

胡正平 顧廣華 史洪印 練秋生 齊躍峰

[摘要]提升工科專業(yè)研究生實(shí)踐能力是提高研究生培養(yǎng)水平的關(guān)鍵，因為工程能力是衡量工科專業(yè)學(xué)位研究生水平的核心能力，也是導(dǎo)師研究團(tuán)隊科研效率提升的關(guān)鍵因素。在我國現(xiàn)階段，各個高校特別強(qiáng)調(diào)導(dǎo)師是研究生培養(yǎng)的第一責(zé)任人，從導(dǎo)師角度分析研究生導(dǎo)師的職責(zé)要求以及個人對于研究生的影響，并根據(jù)親身經(jīng)歷討論了構(gòu)造基于CDIO工程實(shí)踐能力的研究生培養(yǎng)實(shí)例。主要從導(dǎo)師如何利用角色親自參與到研究生實(shí)踐能力培養(yǎng)方面做一些探索， 結(jié)果發(fā)現(xiàn)基于做中學(xué)訓(xùn)練新模式對于研究生能力培養(yǎng)具有啟發(fā)意義。

[關(guān)鍵詞]CDIO；研究生；導(dǎo)師；能力培養(yǎng)

[中圖分類號]G44[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]10054634（2018）02009606

0引言

自2008年我國研究生擴(kuò)招政策出臺以來，考研人數(shù)逐年增加，我國研究生教育從數(shù)量上迅速跨入大國行列。據(jù)中國教育在線數(shù)據(jù)顯示，我國2016年碩士研究生報名人數(shù)為177萬，相比2015年增加了12.1萬人，增加比例為7.3%。2017年首次將在職研究生納入統(tǒng)考，這也使得2017年研究生報考人數(shù)明顯增長，達(dá)到201萬人，增加比例為13.6%[1]。作為世界通行的高層次的學(xué)歷教育，研究生教育與本科教育存在很大不同，一是實(shí)行導(dǎo)師負(fù)責(zé)制，二是更加注重科研能力的培養(yǎng)。已有實(shí)踐證明，導(dǎo)師的水平和投入程度很大程度上決定著研究生培養(yǎng)質(zhì)量的高低。鑒于此，筆者重新審視導(dǎo)師的職責(zé)，從多個角度分析導(dǎo)師對于研究生能力培養(yǎng)的影響[1]。

隨著知識經(jīng)濟(jì)時代的到來，國家、社會、企業(yè)對人才特別是高層次創(chuàng)新人才的需求逐年增長，對高素質(zhì)工程創(chuàng)新人才的精細(xì)化要求越來越高。我國研究生教育的主要任務(wù)是為國家現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)高素質(zhì)、高層次創(chuàng)造性人才，因為人才是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要支撐力量。作為專業(yè)教育的研究生教育是目前社會培養(yǎng)高層次人才的主要途徑，這種學(xué)科結(jié)合導(dǎo)師隊伍的培養(yǎng)模式效率高、成體系、見效快。隨著目前研究生教育規(guī)模的不斷擴(kuò)大，層次差別明顯，特別是中流水平的非211高校出現(xiàn)量大質(zhì)低的狀況，主要表現(xiàn)為：學(xué)生科研意識薄弱、科研能力訓(xùn)練缺乏、知識理解不夠深入、實(shí)踐操作能力不強(qiáng)等。著名的“錢學(xué)森之問”，即“為什么我們總是難以培養(yǎng)出杰出人才？”不但引起高水平大學(xué)的關(guān)注，更使中流水平學(xué)校、專業(yè)、導(dǎo)師陷入深思，雖然對于杰出的定義有一定差別，但是對于優(yōu)秀人才的呼喚是共同的心聲[2]。研究生科研創(chuàng)新能力的高低往往被當(dāng)作衡量研究生綜合素質(zhì)的重要標(biāo)準(zhǔn)，從全國范圍的高水平大學(xué)來講：研究生是高校學(xué)科建設(shè)的生力軍，是導(dǎo)師創(chuàng)新研究隊伍的實(shí)踐者、執(zhí)行者，由此角度，導(dǎo)師沒有理由不主動思考如何解決問題的道路。

首先梳理一下本科與研究生教育的區(qū)別與關(guān)系：許多學(xué)者認(rèn)為本科教育基本屬于素質(zhì)教育，簡單地說就是從未成年人到成年人的成長教育，教育的目的是完成文明教育過程，因為素質(zhì)教育不關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)什么專業(yè)，而更關(guān)注培養(yǎng)做人的品格和修養(yǎng)的過程。從這個意義上來講，本科工程教育涉及專業(yè)主要集中在基本概念、原理、方法上。研究生教育不是素質(zhì)教育，才真正開始深入專業(yè)教育，研究生教育與本科教育最大的區(qū)別也正是在于此。認(rèn)識到這些不同，作為導(dǎo)師才可能知道到底應(yīng)該培養(yǎng)訓(xùn)練研究生的什么能力。研究生學(xué)習(xí)不僅是固定知識的學(xué)習(xí)和掌握，還帶有研究的性質(zhì)，正是基于此，研究生畢業(yè)后的工作方向和性質(zhì)與本科生有了明顯差別，已有調(diào)查表明，目前本科生畢業(yè)后繼續(xù)從事自己所學(xué)專業(yè)的比例原則上不超過10%，工作方向比較分散，散落于社會各個領(lǐng)域，而碩士畢業(yè)后從事所學(xué)專業(yè)的比例大約為15%左右，博士畢業(yè)后以專業(yè)為終生職業(yè)的比例不低于60%。從這個角度可以看出：碩士、博士研究生教育的性質(zhì)體現(xiàn)出專業(yè)教育的意義，也可以說是專門化的專業(yè)方向教育。從社會需要角度看，碩士研究生學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)的是工作技能，即解決問題的能力，而博士研究生培養(yǎng)更關(guān)注學(xué)術(shù)技能，即創(chuàng)新改進(jìn)的能力。碩士研究生畢業(yè)后主要從事事務(wù)性方面的工作，所以往往關(guān)注學(xué)習(xí)普遍性的解決問題技能。例如如何能夠高效完成上級交待的工作，一般都需要首先進(jìn)行調(diào)查，了解任務(wù)基本情況，然后判斷問題的性質(zhì)，最后設(shè)計解決問題的方案，找到實(shí)施的技術(shù)路線。這些解決問題的過程和學(xué)術(shù)研究方法比較類似，例如涉及查閱文獻(xiàn)、發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、進(jìn)行實(shí)證、得出結(jié)論，都需要學(xué)生具有廣義上的研究能力，懂得研究程序和方法，因此導(dǎo)師往往要對研究生進(jìn)行科研訓(xùn)練，希望他們能夠?qū)W會如何解決問題。

1研究生導(dǎo)師的職責(zé)與要求

目前，各個高校研究生教育與管理中存在的問題大多與導(dǎo)師的管理密切相關(guān)，為此對導(dǎo)師也提出一系列新的要求，鑒于導(dǎo)師與學(xué)生的密切關(guān)系，特別強(qiáng)調(diào)：導(dǎo)師是研究生培養(yǎng)與教育環(huán)節(jié)的第一責(zé)任人。例如河北省為加強(qiáng)研究生指導(dǎo)教師（以下簡稱“導(dǎo)師”）隊伍建設(shè)，明確導(dǎo)師職責(zé)，提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量，專門出臺了《河北省教育廳關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)和改進(jìn)研究生導(dǎo)師隊伍管理的指導(dǎo)意見》（冀教研[2016]2 號），筆者所在學(xué)校結(jié)合過去研究生培養(yǎng)存在的問題與目前實(shí)際情況，特制定新的研究生導(dǎo)師隊伍管理辦法：規(guī)定導(dǎo)師不但是研究生培養(yǎng)的第一責(zé)任人，而且是學(xué)校培養(yǎng)高層次人才的主體力量，因為過去經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)導(dǎo)師的學(xué)術(shù)道德、學(xué)術(shù)水平、學(xué)術(shù)作風(fēng)和工作態(tài)度直接影響著導(dǎo)師所在的研究隊伍。因而要求每位導(dǎo)師加強(qiáng)管理，不斷提高研究生教育教學(xué)水平，增強(qiáng)研究生教育的事業(yè)心、責(zé)任感，切實(shí)履行好導(dǎo)師應(yīng)盡職責(zé)，同時加強(qiáng)導(dǎo)師的培訓(xùn)與相互交流，讓學(xué)生與導(dǎo)師共同成長。

1.1研究生導(dǎo)師對于研究生健全人格的指導(dǎo)和引導(dǎo)作用學(xué)校要求導(dǎo)師引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，積極幫助研究生解決學(xué)習(xí)、生活中遇到的思想困難和問題，注重研究生德、智、體、美、心等方面的發(fā)展。

一般而言，人格是指“個人的心理面貌或心理格局，即個人本身的意識傾向與各種特定而獨(dú)特的心理特征的總和，依據(jù)此定義，人格包括人的能力、氣質(zhì)、性格、理想、信念、興趣、愛好、心態(tài)、需要等多個方面”[2]。由此看來，人格涉及人的全面，由內(nèi)而外，由表及里。國內(nèi)外已有實(shí)例表明：社會中的失敗者和成功者之間之所以產(chǎn)生不同，主要因素不是智力差異，而是例如情商、自我調(diào)節(jié)等非智力因素發(fā)揮了更大的作用，這里很多非智力因素都包含在人格范疇中，可見人格對人的成長與發(fā)展具有重要影響[2]。因為它有助于研究生更好地與人和諧共處，快速適應(yīng)急劇變化的社會，并能有效地調(diào)整好自己或者快樂、或者難受、或者苦悶的生活，能主動抑制自己的自私，積極去服務(wù)自己、家庭、社會。時代的變遷、社會的變革必然出現(xiàn)層出不窮的新觀念與新事物，學(xué)生過去沒有經(jīng)歷過，甚至一時難以理解，只有具有健全的人格，才能積極主動地調(diào)節(jié)自我心態(tài)、學(xué)習(xí)方法、思維習(xí)慣、生活方式等以適應(yīng)社會的轉(zhuǎn)變。自20世紀(jì)90年代以來，世界各國的教育早已由單純重視智力開發(fā)轉(zhuǎn)向綜合性的重視人格培養(yǎng)，例如日本教育目標(biāo)是寬闊的胸懷、健壯的體魄、豐富的創(chuàng)造力、自由自律的精神；新加坡也早早從重視智商教育中擺脫出來，開始重視情操教育；美國提出教育的重要一環(huán)是品格教育；德國教育改革強(qiáng)調(diào)學(xué)校不只傳播知識，而且要關(guān)心學(xué)生品德、性格的培養(yǎng)[2]?；仡^去看，不得不佩服這些國家教育理念轉(zhuǎn)變的前瞻性、針對性、準(zhǔn)確性。

現(xiàn)代意識中人的意義崛起越來越明顯，過去人們關(guān)注家庭、物質(zhì)，而現(xiàn)在更多關(guān)注人本身，這也促使對教育價值觀進(jìn)行不同意義的深刻反思。世界各國社會發(fā)展的對比研究發(fā)現(xiàn)：教育本身正由單一功能向社會化發(fā)展與人自身的發(fā)展相結(jié)合的方向轉(zhuǎn)變，人格的成長才是教育的終極目的。當(dāng)代教育的一個重要命題：培養(yǎng)身心健康的、全面發(fā)展的人成為教育的主旋律。研究生導(dǎo)師作為高級人才的培養(yǎng)者，必須身教大于言傳，以實(shí)際行動來教導(dǎo)和引領(lǐng)學(xué)生，特別要注意己所不欲勿施于人。優(yōu)秀導(dǎo)師要不斷思考如何讓學(xué)生有繼續(xù)研究的興趣、學(xué)習(xí)進(jìn)步的成就感，如何把學(xué)生內(nèi)在的主動性調(diào)動起來，從而針對不同學(xué)生進(jìn)行個性化培養(yǎng)。導(dǎo)師需要具有高度的責(zé)任心，其為人、為學(xué)的風(fēng)格都會在學(xué)生心里留下印記，相當(dāng)于為學(xué)生樹立了榜樣和標(biāo)桿，進(jìn)而會長久影響這些未來的學(xué)者、專家。

1.2研究生導(dǎo)師應(yīng)該是創(chuàng)新性知識的發(fā)現(xiàn)者、傳遞者、誘導(dǎo)者具體表現(xiàn)為：學(xué)校要求導(dǎo)師不斷提高自己的實(shí)踐能力、思想素質(zhì)、業(yè)務(wù)能力和學(xué)術(shù)水平，否則自己都難以適應(yīng)社會進(jìn)步、國家的需要，更不要說給學(xué)生傳播創(chuàng)新知識。

亞里士多德認(rèn)為人的思維是從驚奇和疑問出發(fā)的，驚奇是發(fā)現(xiàn)與平常認(rèn)識的差異，疑問是發(fā)現(xiàn)問題的起點(diǎn)，因為心里存在“疑問”能使人感到茫然，進(jìn)而產(chǎn)生認(rèn)知沖突，促使人不得不積極思考，一步步加深自己對于疑問的理解，只有經(jīng)歷這個過程才可能實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。課題組首先要具有創(chuàng)新氛圍，才能形成推崇創(chuàng)新、敢于創(chuàng)新的意識，在學(xué)習(xí)和研究中釋放創(chuàng)新激情，而這個創(chuàng)新氛圍和導(dǎo)師的能力與風(fēng)格密切關(guān)聯(lián)。每個研究生產(chǎn)生的創(chuàng)新能力差別與所處的氛圍有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，民主、和諧的氛圍才是產(chǎn)生質(zhì)疑意識和突破精神的土壤，因為他們在科學(xué)思維的天空可以無所顧忌。教學(xué)相長、管理民主、學(xué)術(shù)自由、師生平等的環(huán)境下，最能發(fā)揮“自由思考精神”。將創(chuàng)新意識根植于大腦，就能逐漸學(xué)會把創(chuàng)新意識作為一種習(xí)慣性意識加以培養(yǎng)[2]。筆者認(rèn)為：激發(fā)學(xué)生敏銳的創(chuàng)新動機(jī)和健康的創(chuàng)新情懷是國家對研究生教育的期望，更是導(dǎo)師的責(zé)任和義務(wù)，因為研究生畢業(yè)論文必須體現(xiàn)出一定的創(chuàng)新能力。積極的情懷會使人精神飽滿，產(chǎn)生清晰的思維，加深對問題的理解。導(dǎo)師平時要鼓勵課題組學(xué)生具有對未知領(lǐng)域的好奇心，培養(yǎng)個人業(yè)余愛好，鼓勵其深入認(rèn)識和理解所面對的生活、學(xué)習(xí)中的問題，從生活中學(xué)會去發(fā)現(xiàn)樂趣。很難想象，一個課題組學(xué)生對什么事情都不關(guān)注，他們會孜孜以求去創(chuàng)新？只有認(rèn)識到自己對家庭、父母、親戚、朋友甚至國家都負(fù)有責(zé)任，才能成為具有豐富而深刻的情感的人。這些情感，就自然有可能轉(zhuǎn)化為個人的需要并引導(dǎo)個人持續(xù)努力的投身于創(chuàng)新活動。

研究生具有自由精神，能夠突破舊習(xí)慣觀念和舊勢力的約束，這是人的能動反應(yīng)機(jī)能的體現(xiàn)。人離開自主性，就難以獲得真正的發(fā)展。自由包括思想和個性的自由，對于在校學(xué)習(xí)的研究生來說，最終會轉(zhuǎn)化為學(xué)術(shù)自由，知識和創(chuàng)新靈感的交融與碰撞能激發(fā)研究生的創(chuàng)新興趣。創(chuàng)新不只是想，更需要做，需要有針對性，因此導(dǎo)師要創(chuàng)造條件讓研究生多開展創(chuàng)新性實(shí)踐，在實(shí)踐中檢驗和體會，能夠解決具體問題，在創(chuàng)新中學(xué)習(xí)和實(shí)踐，能夠加深自己對于具體問題的認(rèn)識和理解。因為最高效率的學(xué)習(xí)的三大要素是接觸、綜合分析、實(shí)際參與。只有通過動手實(shí)踐，才能把通過感知、思維、記憶獲得的知識和實(shí)踐結(jié)合，形成相應(yīng)技能、技巧。在實(shí)踐活動中運(yùn)用知識，不單是學(xué)習(xí)知識，而且是創(chuàng)新的運(yùn)用知識[2]。

1.3研究生導(dǎo)師應(yīng)是研究生研究能力的培養(yǎng)者

研究能力包括觀察能力和分析能力。觀察能力是指你能觀察到別人觀察不到的能力，即與眾不同；分析能力是你能夠想到別人想不到的能力。沒接受專門的科學(xué)研究方法訓(xùn)練的人，往往難以具有這種能力，另外還需要學(xué)會轉(zhuǎn)換不同角度去思考同一個問題，不同觀察角度對同一事物的認(rèn)識結(jié)果是有很大差別的。

科研是研究生教育的重要組成，研究生科研能力的培養(yǎng)不是天生的、一蹴而就的，這需要研究生培養(yǎng)部門積極創(chuàng)造條件，有意識地來培養(yǎng)。對本科學(xué)生，主要關(guān)注其學(xué)習(xí)能力，對研究生，則更關(guān)注根據(jù)研究生科研成果來評價其創(chuàng)造能力，在研究生培養(yǎng)過程中，導(dǎo)師不僅僅要求學(xué)生幫自己做科研，更重要的是要利用自己的科研環(huán)境，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的未來專門技術(shù)人才。要求學(xué)生積極主動參加科研實(shí)踐，不是做一個重復(fù)實(shí)驗操作者，而要在參與具體科研項目過程中培養(yǎng)獨(dú)立思考的習(xí)慣，鍛煉獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力以及組織管理科學(xué)試驗過程的能力[3]。

一般來說，科研能力主要涉及3個步驟：（1）發(fā)現(xiàn)科學(xué)問題?？蒲姓n題的選擇是科研工作的起始點(diǎn)，選擇課題的重要性能決定所選擇的科研工作的先進(jìn)性、新穎性和創(chuàng)新性，就像來到一個荒野求水，從哪個地方開始能最大概率的發(fā)現(xiàn)水源，盡可能避免緣木求魚。（2）科研實(shí)踐動手能力。圍繞問題展開工作貫穿科研工作的整個過程，從發(fā)現(xiàn)問題到解決問題是極其復(fù)雜而繁瑣的探索過程，在這個過程中反復(fù)實(shí)踐、論證，是經(jīng)常性的，基本沒有手到擒來、一蹴而就的機(jī)會。（3）研究論文的寫作能力。研究生論文、技術(shù)報告、實(shí)驗總結(jié)等特別是學(xué)位論文，是研究生學(xué)術(shù)水平和科研工作量的最終反映形式，也是其探索過程中學(xué)習(xí)、思考和實(shí)驗成果的總結(jié)，更是與同行專家進(jìn)行學(xué)術(shù)交流的媒介。研究論文的總結(jié)過程，是對所學(xué)知識、理論和方法的綜合性應(yīng)用過程，從論文中可以看出研究生對所學(xué)知識的理解、掌握和應(yīng)用的深入程度。同時，研究生要樹立科學(xué)的質(zhì)疑意識，在對科學(xué)問題深入認(rèn)識的基礎(chǔ)上，不迷信現(xiàn)有的理論和觀點(diǎn)。每篇論文、每個專家對某個問題的看法只是從其中一個角度來分析問題，其所持觀點(diǎn)或結(jié)論換個角度、換個環(huán)境就不一定是正確的。因而研究生看待具體問題時，學(xué)會從多個角度去分析，不要總是拘于某種固定的思維方式，這樣才有可能在面對科學(xué)前沿問題時力排眾議、獨(dú)辟蹊徑。

1.4研究生導(dǎo)師應(yīng)是科研應(yīng)用的引路人

綜合國力的競爭最根本的是人才的競爭。沒有競爭就難以產(chǎn)生高效率，生活在競爭的時代，競爭是必不可少的，但要遵循社會道德規(guī)則和法律，不能為了達(dá)到自身目的而不擇手段。另外要有良好的團(tuán)隊合作意識，學(xué)術(shù)界過去也許有單槍匹馬、孤軍奮戰(zhàn)的勇士，但是目前合作共贏已不可阻擋地成為科技界人士的共同信條，因為科學(xué)問題越來越復(fù)雜，一個人的能力難以解決。沒有競爭的合作，只注重整體，忽視個體力量，這樣整體的力量其實(shí)也難以最大限度的發(fā)揮；沒有合作的競爭，只注重個體不依靠整體，難以有國際性影響的大成果問世，只能是小敲小打，解決一些不重要的問題。因此，注重個體、依靠整體，既強(qiáng)調(diào)競爭基礎(chǔ)上的合作，又強(qiáng)調(diào)合作基礎(chǔ)上的競爭，才有利于科學(xué)的發(fā)展和高端技術(shù)創(chuàng)造，例如目前許多重大科研問題強(qiáng)調(diào)高校之間合作、國內(nèi)之間合作、學(xué)校與企業(yè)合作。與此同時，導(dǎo)師要培養(yǎng)研究生的市場意識，因為科技成果只有轉(zhuǎn)化成功才能真正發(fā)揮作用。目前高校的科研成果雖然在全國占了很大比重，但大部分屬于理論實(shí)驗成果，與社會脫節(jié)，與實(shí)踐距離遙遠(yuǎn)，真正轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力服務(wù)社會的比例很少，究其根本原因，這也與高等教育為社會服務(wù)的定位不吻合。因此，應(yīng)培養(yǎng)工科研究生的市場意識，學(xué)會如何服務(wù)、如何定位科研應(yīng)用領(lǐng)域，學(xué)會遵循市場經(jīng)濟(jì)的規(guī)律，既要有自己的科技成果，又要有把自己的科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的能力。

2導(dǎo)師構(gòu)造基于CDIO研究生實(shí)踐能力的培養(yǎng)實(shí)例CDIO是近年來工程教育領(lǐng)域的最新成果，強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”，這也是“項目式教學(xué)”思想的系統(tǒng)性表述和總結(jié)。其最初主要目的是強(qiáng)調(diào)學(xué)生運(yùn)用知識的能力，培養(yǎng)出滿足社會與企業(yè)需求的、具有工程實(shí)踐能力和適應(yīng)能力的工程技術(shù)人才，要求改變教學(xué)過程的主體和基本思路，例如引入任務(wù)驅(qū)動式、案例式的教學(xué)方式，圍繞學(xué)生這一主體開展教學(xué)活動。筆者從2007年以來一直不停嘗試構(gòu)建適于導(dǎo)師個人研究方向的CDIO實(shí)踐題目，目的是在研究生一年級鍛煉學(xué)生解決信號信息處理領(lǐng)域相關(guān)問題的能力，為第二學(xué)期研究生論文打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。多年的實(shí)踐證明：越重視項目能力的培養(yǎng)，學(xué)生的研究能力提升越快，研究生論文質(zhì)量也越高。具體見表1。

由于筆者主要進(jìn)行圖像處理與模式識別領(lǐng)域的研究，設(shè)計這些有針對性的訓(xùn)練題目可以提高學(xué)生的編程能力，另外也讓學(xué)生意識到科學(xué)問題都是與所學(xué)知識密切關(guān)聯(lián)的，只有學(xué)會應(yīng)用知識的能力才能真正解決一些問題，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。這里沒有涉及前沿科學(xué)的問題，因為培養(yǎng)的是學(xué)生解決科學(xué)普遍問題的能力，讓學(xué)生在做中思考、在思考中做，養(yǎng)成良好的做中學(xué)的習(xí)慣，學(xué)生可以通過演示、講解、相互討論完成。

目前研究生教學(xué)逐漸得到重視，提倡啟發(fā)式教學(xué)、案例式教學(xué)，但是由于教師的投入不足，這些教學(xué)方式并沒有真正得到執(zhí)行，不少研究生課堂教學(xué)都是教師圍繞PPT進(jìn)行填鴨式講解，臨考前劃一下范圍，以便學(xué)生考前突擊，或者讓學(xué)生提交一個大作業(yè)或者小論文，這樣的教學(xué)方式忽略了學(xué)生思維能力的培養(yǎng)，特別體現(xiàn)在解決問題的能力不足[4]。筆者這些訓(xùn)練只是針對自己課題組的學(xué)生，因為筆者也需要學(xué)生具有相關(guān)的能力，便于學(xué)生進(jìn)入課題組能夠快速上手。實(shí)踐證明：這樣有目的的訓(xùn)練過程讓學(xué)生印象深刻，他們覺得自己的進(jìn)步非常大，因為導(dǎo)師給他們提供了在思考中學(xué)習(xí)、在做中思考的問題，而且這些知識與研究生課題是密切關(guān)聯(lián)的。表1研究生CDIO訓(xùn)練題目設(shè)計與目標(biāo)

組數(shù)Matlab科研訓(xùn)練題目設(shè)計鍛煉目標(biāo)難易程度1[1] 隨機(jī)輸入100個整數(shù)，要求按照從大到小進(jìn)行排序，要求自己編寫函數(shù)程序?qū)崿F(xiàn)，不允許調(diào)用已有函數(shù)。

[2] 輸入兩個正整數(shù)，求最大公約數(shù)與最小公倍數(shù)，要求自己編寫函數(shù)程序?qū)崿F(xiàn)，不允許調(diào)用已有函數(shù)。

[3] 仿真猴子吃桃子問題。猴子第一天摘下若干桃子，當(dāng)天吃了一半，還不過癮，又多吃了一個。第2天早上又將剩下桃子吃了一半，又多吃了一個，以后每天吃前一天剩下的一半加一個。到第10天早上時，只有一個桃子了，求第一天共有多少桃子？構(gòu)造基本算法與程序設(shè)計實(shí)現(xiàn)能力從簡單到復(fù)雜2[1] 利用matlab編寫一個現(xiàn)實(shí)生活中房屋購買的隨機(jī)排號程序，假設(shè)總參加人數(shù)為1 000。

[2] 編寫一個猜數(shù)游戲程序，首先由計算機(jī)產(chǎn)生[1，100]之間的隨機(jī)整數(shù)，然后由用戶輸入猜測所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)，猜中游戲獲勝，最多允許猜5次。理解算法與應(yīng)用的關(guān)系平行難度3[1] 畫出衰減振蕩曲線y=e（-t/3）sin3t， t取值范圍為[0，4π]。要求有坐標(biāo)以及網(wǎng)格線，并思考如何求出其包絡(luò)線（上包絡(luò)線：局部極大值；下包絡(luò)線：局部極小值，需要計算機(jī)自動搜索），并用不同顏色將包絡(luò)線畫出。

[2] 在一個圖形窗中分別用不同顏色畫出下面這個小波函數(shù)的圖形：（x范圍-30∶0.5∶30），并思考一下濾波器是何種類型的濾波器？為什么叫小波？（1） morlet小波；（2）墨西哥草冒小波。

[3] 求f（x，y）=sin（x）cos（e-2x）y2在x∈[2，3]y∈[1，2]的最大值，并求出最大值的位置。規(guī)定：不能夠調(diào)用函數(shù)，自己編程序搜索，要求精度達(dá)到（0.001）。繪圖與全局優(yōu)化程序設(shè)計從易到難4[1] 編寫程序?qū)?shù)組a[n]中的每一個元素依次循環(huán)向后移動1位，2位，k位。

[2] 編寫程序求所有各位數(shù)字的立方和等于420的最大的三位數(shù)。

[3] 求100！的數(shù)值，要求給出所有位數(shù)的具體結(jié)果（提示：數(shù)據(jù)太長，會超出計算機(jī)數(shù)據(jù)范圍，可利用數(shù)組分別保存每一位數(shù)據(jù)然后進(jìn)行乘法和加法移位運(yùn)算）。數(shù)組的運(yùn)用從易到難5[1]求微分方程的數(shù)值解：

dy1/dt=（1-3*y2）*y1

dy2/dt=（-1+2*y1）*y2

y1（0）=y2（0）=1；

分別畫出y1-t，y2-t的關(guān)系圖，同時畫出坐標(biāo)y1（t）-y2（t）相互關(guān)系圖，自己編程，不準(zhǔn)調(diào)用matlab函數(shù)實(shí)現(xiàn)。連續(xù)方程可以離散化表示為下面的形式：

（y1（n+1）-y1（n））/Δt=（1-3*y2（n））*y1（n）

[2] 利用數(shù)值計算求∫21∫10cos（exy）dxdy的值，提示：利用積分定義，自己編程，不準(zhǔn)調(diào)用matlab函數(shù)實(shí)現(xiàn)。數(shù)學(xué)定義運(yùn)用與數(shù)值計算、迭代處理平行難度6[1] 根據(jù)輸入灰度圖像學(xué)習(xí)直方圖的原理，（1）通過統(tǒng)計計算出圖像的直方圖（包括1D 和2D）；（2）根據(jù)1D直方圖計算合適的圖像門限進(jìn)行圖像二值處理（大津閾值法）。

[2] 給定輸入灰度圖象，計算其2DCT變換，并根據(jù)前系數(shù)的絕對值大小排序，分別選擇前200，800，1600個系數(shù)重建圖象，根據(jù)實(shí)驗結(jié)果分析系數(shù)與重建質(zhì)量的關(guān)系。圖像與變換的認(rèn)識平行難度7[1] 高階微分方程的數(shù)值求解過程。

[2] 編寫程序利用最近鄰分類算法將query points分別分類到三個已知類別中（歐氏距離），并用二維圖形顯示出來（不同顏色與形狀標(biāo)記）。高階數(shù)值計算與近鄰分類平行難度8[1] 利用任意不在同一條直線的三個點(diǎn)畫出其外接圓、內(nèi)切圓，并用圖形顯示出來。

[2] 畫出橢圓形（橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程形式），思考任意給定橢圓上5個點(diǎn)的坐標(biāo)，如何求出一般橢圓參數(shù)形式。幾何分析從易到難9[1] 實(shí)驗驗證信號變換與數(shù)據(jù)重構(gòu)，如何比較兩個變換的質(zhì)量。

[2] 實(shí)驗驗證信號變換的幅度與相位的關(guān)系。信號變換平行難度10[1] 實(shí)現(xiàn)基于混沌排序的數(shù)字圖象置亂加密技術(shù)。

[2] 生命游戲進(jìn)化過程模擬（給定約束條件）。矩陣?yán)斫馀c運(yùn)算平行難度11[1] 已知給定的實(shí)驗數(shù)據(jù)如下：

X（i）123456

Y（i）6.427.208.589.109.7010.22

（1） 假設(shè)已知數(shù)據(jù)關(guān)系為y=a*exp（b/x），用最小二乘法估計參數(shù)a，b的值。

（2） 在同一圖形窗口畫出原始數(shù)據(jù)散點(diǎn)圖及函數(shù)y=a^*exp（b/x）的圖形（a^，b^分別為參數(shù)a，b的估計值）。

[2] 編寫程序代碼找到下面這個圖片中的紅色小車。數(shù)據(jù)擬合與顏色判斷平行難度12[1] 編寫kmeans 聚類函數(shù)，要求設(shè)計不同初始化規(guī)則。

[2] 彩色圖像車牌區(qū)域定位與檢測。聚類與彩色圖像處理平行難度3結(jié)束語

在現(xiàn)階段，各個高校研究生教育對工科導(dǎo)師提出新的要求，特別強(qiáng)調(diào)導(dǎo)師是研究生培養(yǎng)的第一責(zé)任人，正是因為是第一責(zé)任人，也是第一受益人，所以本文希望從導(dǎo)師角度探索研究生能力培養(yǎng)的思路。根據(jù)筆者的實(shí)踐在研究生科研訓(xùn)練中引入CDIO的思路，讓學(xué)生在做中學(xué)，基于兩點(diǎn)認(rèn)識：（1）導(dǎo)師的要求對于學(xué)生是好的，是有用的，因為他們處于同一個戰(zhàn)壕，互利互惠；（2）實(shí)踐是檢驗知識、對知識再創(chuàng)造的最佳方式。一般的講解式課堂教學(xué)主要體現(xiàn)知識的系統(tǒng)闡述，更多體現(xiàn)的是記憶、理解層面的知識；而實(shí)踐過程強(qiáng)調(diào)知識的運(yùn)用，過渡到解決復(fù)雜工程問題的能力，是將知識內(nèi)化為自己的能力的過程，是操作、體驗層面的東西。不得不說，這個方法不適于所有學(xué)科學(xué)生，因為學(xué)科不同、導(dǎo)師課題方向不同、課題要求不同，但是只要每個導(dǎo)師圍繞自己的科研氛圍能夠有針對性地提出一套科研訓(xùn)練計劃，而且能夠真正執(zhí)行，對于研究生的能力快速提升是非常有價值的，這也是本文的出發(fā)點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 賈黎明.導(dǎo)師是老師還是老板？——試論研究生導(dǎo)師的職責(zé)[J].學(xué)位與研究生教育，2015（10）：15.

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[3] 鞏亮，張萬紅，李卿，等.研究生科研能力影響因素實(shí)證研究[J].學(xué)位與研究生教育，2014（12）：5057.

[4] 張倩葦，崔燦，黃曼琳.研究生科研能力現(xiàn)狀分析與提升策略[J].現(xiàn)代教育論叢，2017（2）：4045.

Research on ability training of fulltime engineering

postgraduates from perspective of tutors

Hu Zhengping， Gu Guanghua，Shi Hongyin， Lian Qiusheng， Qi Yuefeng

（School of Information Science and Engineering，Yanshan University，Qinhuangdao，Hebei 066004，China）

AbstractEngineering ability is the core competence of engineering professional degree postgraduate students， promoting engineering graduate professional practice ability is the key to improve the level of training graduate students， also a key step to improve the efficiency of scientific research team ofevery supervisor. At the present stage of our country， various colleges and universities emphasize the tutor is the first responsible person of postgraduate training， from the perspective of teacher responsibility and personal tutor for graduate students， and according to my own personal experience discusses constructing examples of developing graduate practical ability based on CDIO in this paper. How to participate in graduate students' practical ability training from the point of view of supervisor， and explore new model based on "learning by doing"， which will enlighten the training of graduate students′ability.

Keywords CDIO；graduate student；supervisor；ability training