大气科学学术型研究生创新能力培养路径探索

［摘 要］ 在建设创新型国家战略背景下，如何提高我国高校研究生知识创新能力是十分重要的课题。首先分析了提高大气科学专业学术型研究生知识创新能力的必要性，然后分析了沈阳农业大学大气科学专业研究生创新能力培养方面的不足，分别从教学模式和教学方式改革、课程结构和课程内容设置、创新环境优化、研究生综合考核和导师队伍建设等方面进行了一系列的改革和探索，以培养适应和引领未来发展的高素质气象人才，提高气象教育和人才培养中的创新能力。

［关键词］ 大气科学专业；创新能力培养；实践与探索

［基金项目］ 2022年度沈阳农业大学研究生教育教学改革研究项目“大气科学学术型研究生知识创新能力培养的实践与探索”（2022-yjs-15）；2021年度沈阳农业大学教育教学研究项目“理论和实践一体化教学模式在雷达气象学课程中的研究”（2021-140）；2022年度辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目“基于创新教育的应用气象学专业人才培养体系构建与实践”（10157-yjs-443）；2022年度辽宁省研究生教育教学改革项目“基于科教融合的大气科学学术型研究生创新能力培养的实践与探索”（10157-yjs-284）；2022年度沈阳农业大学研究生教改课题“依托社会实践加强研究生思想政治教育的研究”（2022-yjs-16）

［作者简介］ 高士博（1987—），男，辽宁抚顺人，博士，沈阳农业大学农学院讲师，主要从事雷达资料同化和数值模拟研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）37-0097-04 ［收稿日期］ 2023-12-26

引言

国家科技创新力的根本源泉在于人［1］。以习近平同志为核心的党中央始终高度重视科技创新工作，坚持把科技创新摆在国家发展全局的核心位置。研究生是我国国民高等教育的最高层次，是创新人才的重要组成部分。培养研究生创新能力，对提高研究生教育质量至关重要，同时也是国家实现创新驱动发展战略和人才强国战略的关键。当前，高等教育的核心任务是培养创新人才，创新是高等教育的基本特质。2020年，《教育部 国家发展改革委 财政部关于加快新时代研究生教育改革发展的意见》指出进一步深化科教融合，加强学术学位研究生知识创新能力培养［2］。2008年，时任国务委员、国务院学位委员会主任委员陈至立指出，以增强创新能力为核心，提高研究生教育质量［3］。因此，提高研究生教育质量，必须把研究生的科研创新能力培养作为重中之重。

当前，高校的知识创新教育离不开与专业教育的深度融合。长沙理工大学土木工程学院的潘仁胜和程灵霄［4］分析了当前高校研究生培养模式和教学方法存在的问题，阐述了培养研究生知识创新能力的必要性，并提出了以学校为基础、导师为引导、学生为主体的研究生培养模式；张拥和方东辉［5］以吉首大学数学研究生的培养为例，总结了数学专业研究生创新能力存在的问题，提出基于教学改革实践经验创新能力培养体系，分别从课程内容、毕业论文和创新活动等方面培养研究生的知识创新能力。因此，本研究将以我校大气科学专业为例，探究学术型研究生知识创新能力培养模式，通过将创新理念贯穿人才培养全过程，构建知识创新人才培养体系。

一、大气科学学术型研究生知识创新能力培养的必要性

大气科学是研究大气现象及其变化规律，包括人类活动对大气的影响的一门学科。该学科涵盖了天气学原理、天气分析、气候学、大气物理学和应用气象学等分支学科［6-7］。这门专业的培养目标是培养从事大气科学的教学、科研、管理的专业型人才。据统计，我国开展大气科学类专业研究生培养的高等院校和科研院所已超过20所，大气科学专业研究生年招生规模已接近千人。在全国气象信息化加快的背景下，气象部门和科研机构对大气科学专业人才的需求量逐年攀升。虽然我国各气象高校的研究生教育都一直比较重视培养研究生的知识创新能力，但如何切实提高我国研究生的培养质量，培养高素质的创新型人才，产出更多的创新性的科研成果，服务更多的气象领域是大家广为关注的问题。

沈阳农业大学大气科学始建于1958年，其前身是农业气象学，在长期的教学实践中，从理论教学和科学实践等方面结合本专业的特色，通过不断完善研究生教学课程，整合教学资源、优化人才培养计划，进而形成了具有传统优势的大气科学方向。由于教育经费、课程设置和导师培养方式等原因，研究生培养目前仍存在学生创新意识淡薄、科研水平偏弱、缺乏创造性思维等问题。主要表现为原创学术成果少、选题不够新颖、对国内外研究动态了解不足，主要表现在学生对相似内容的文献进行重复性研究，或者是对高年级的学生已经完成的内容进行研究，学生方案设计能力有限，高质量的研究生毕业论文和学术论文数量较少等方面。因此，探究我校大气科学学术型研究生知识创新能力培养模式，以满足我国气象事业现代化的战略需求，对提高气象教育和人才培养质量具有重要的意义。

二、大气科学学术型研究生创新能力培养存在的问题

（一）学生对创新能力意识有偏差

研究生是未来科技创新的主力军，是国家战略人才的后备军，是教育强国建设的先锋队。当下的研究生都是在应试教育体制下选拔出来的，应试教育通过考试的方式，能够为学生提供一个公平的竞争渠道，但其弊端就是部分学生过于追求考试成绩，而抹杀了学习的自主性，阻挡了其创新精神。近年来，虽然我校大气科学学术型研究生的规模有所扩大，但一些学生在研究生阶段，仍然缺乏探索精神，只会被动地接受教师讲授的知识，缺乏发现问题和解决问题的能力，很难真正地将所学知识与科研有效地结合在一起。根据沈阳农业大学大气科学调研发现，一些研究生在气象数据收集和计算分析工作时，动手编程能力较差，也不会利用学习的理论知识进行科学分析和解释。

（二）现有的课程设置不合理

我校部分课程内容较为陈旧，不能及时向学生介绍大气科学的前沿研究动态。随着气象事业突飞猛进的发展，大气科学的内容也应该不断更新和完善。例如，近年来常见的温室效应、全球变暖、极端天气事件的产生和成因、天气分析与预报方法等，应当引导学生运用大气科学知识对这些现象进行解释，并掌握天气分析和预报方法等。公共课程在大气科学专业课程设置中的比重较大，而专业课程内容与其他专业的交叉渗透较少。例如，大气科学在农业气象、公共气象服务、航空气象和环境健康气象方面的交叉不足。此外，多数研究生课程引入科研创新能力的要素的力度不大，无法激发学生的学习动力和兴趣。通过对沈阳农业大学大气科学专业调研发现，研究生对课程的预期与实际效果有一定的差距，不少学生认为课程学习只要掌握基本理论，与本科学习区别不大。课程学习仅仅停留在应付考试、修满学分上，实际的收获却不大。

（三）科研相关资源短缺

研究生开展学术研究需要一定资源，包括研究生导师、科研经费、科研平台、实验室和仪器设备等。导师在研究生培养中占据至关重要的位置，导师安排学生的理论学习和科研工作，在培养研究生的科研创新能力方面发挥重要作用。然而，我校大气科学专业的导师队伍建设结构不合理，科研能力有待加强。部分导师对学生的创新能力的重视程度不够，责任感和荣誉感不强。我校的科研训练平台建设与其他高校相比，由于地域和历史的原因，科研平台建设较为滞后，科研训练平台无法满足学生的科研需求。这导致学生不能很好地将理论知识与实际应用相结合，进而限制了学生的创新能力的发展。

（四）研究生考评机制还不完善

目前的研究生综合考评机制还不完善，主要侧重于考查学生必修课和选修课程的掌握程度、科技论文写作能力等方面，但这些只关注学生的理论知识，对学生的解决问题和创新能力的考查较少，难以有效了解研究生真正的知识创新能力。我校的毕业要求和大多数高校大气科学研究生培养要求相同，也是发表一篇学术论文。然而，创新性的成果需要花费成倍的时间，特别是一些国际影响力较高的权威期刊，对成果的原创性要求较高。现阶段，考评通常与学生能否在规定攻读学位期间正常毕业相关，导师评价学生创新能力的标准也受到这些要求的影响，从而更倾向于降低课题的难度和原创性。投稿期刊为完成目标，接受审稿周期短、难度低、创新性要求不高的文章。此外，奖励体系也存在问题，相较于原创性较高的期刊的文章，某些投稿者通常发表多篇普通论文，即可在奖学金评选时相等价。对于具有较大科研潜力和优秀创新能力的研究生，却无法给予支持和激励，这降低了学生进行科研创新的动力和热情。

（五）导师队伍原创性和科研素质不足

目前，我校的大气科学共有硕士生导师6人，虽然全部拥有博士学位，但是拥有国外著名气象研究机构和高校访学经历的人员偏少，导师对目前气象领域创新性较高的方向的把握能力存在短板，同时缺乏对前沿问题、创新性研究手段的认识。此外，部分导师甚至存在无成果、无经费和无项目支撑的情况，这无疑限制了年轻导师的成长，也限制了导师的招生和对学生科研所需资源的投入力度。以上情况均降低了导师队伍对研究生创新能力培养的能力。

二、大气科学学术型研究生创新能力培养措施

（一）改变教学模式、创新教学方式

改变以往传统的以教师讲授为主导、学生听课为中心的教学模式，让创新教育走进学生的课堂。大气科学的某些课程内容相对枯燥且繁杂、概念公式多、内容抽象。因此，根据不同的教学内容，采取多样化的教学方法，如启发式、互动式、研究式和讨论式等教学方法显得尤为重要。例如，在讲授暴雨、大风和冰雹等强对流天气内容时，可以利用最近发生的典型灾害性天气为案例，引导学生思考：这些现象具有什么天气学特征？如何形成？影响其发生的因素，以及预报的难点是什么？为了增加课程趣味性，充分利用图像和动画等多媒体方式将抽象难懂的知识直观表现出来。在教学过程中，特别注意培养学生的创新意识，通过课前预习、课堂提问和课后思考，启发学生如何挖掘问题，对问题进行分析，从而增强学生科研思维。此外，以学生为中心，利用网络平台课程资源丰富教学内容，将各种教学元素和教学手段相互融合渗透，构建混合式教学模式，充分激发学生的积极性。

（二）调整课程结构和课程内容，重视多学科的交叉融合

根据大气科学学科特点，及时更新迭代课程内容，注重内容的前沿性。在课程设置方面，高度重视培养学生的创新意识，将大气科学学术前沿动态融入研究生课程。在课堂中，引导学生利用网络了解大气科学专业研究方向的新学术动态和成果。大气科学作为地球科学的一个重要的组成部分，开展多学科之间的交叉融合是未来发展的趋势。整合内容交叉的课程，开设跨学科、跨学院课程，打破原有学科的专业束缚，实现学科之间取长补短，提升研究生的知识创新能力。依据目前现代气象业务发展需要，充分促进大气科学与农学、生态学、水文、经济和计算机等专业的交叉融合，鼓励教师与其他院系合作。可以通过定期组织学术会议、学术沙龙，通过学术交流来拓宽学生视野。邀请大气科学领域知名专家，如国家或者省级首席预报员，高层次人才有针对性地召开学术会议，扩展学科知识，使得学生开阔视野，激发创新意识。

（三）营造创新环境

依托学科优势，充分整合大气科学实验室、信息技术实验室等校内资源，建设有标准的气象观测平台、人工气候室、天气会商室和野外试验站，着力完善大气科学研究生创新实践能力培养平台。与气象局进行局校合作，建立大气科学类专业校外教学实习基地，并与中国科学院大气物理研究所、南京信息工程大学等单位进行技术合作、人才培养交流，有效推动创新能力的培养。鼓励学生积极参与研究生导师的横、纵向课题，让学生在教师指导下承担数据调研、数据分析等基础性工作，鼓励学生参加国内外高水平气象相关学术报告会议。

（四）注重评价体系的多元化和全面性

通过综合考虑理论课程成绩、科技论文写作、原创性成果评价、社会实践等指标，对研究生的创新能力进行创新考评。量化创新能力评价指标，质量高的成果计分高，同等质量再考虑数量，进而激发学生的创新意识。引入大学生创新创业能力竞赛，增加气象类创新创业竞赛评价项目，设计目录内竞赛、目录外竞赛和校级专业学科竞赛，按创新能力要求高低把竞赛分为国家级、省级和校级三类，并具体量化为一、二、三等奖，对获奖学生给予适合的权重和学分。进一步加大奖励机制，提高科研成果的多样性，制定包括奖学金、科研基金等驱动学生创新能力的机制，鼓励学生敢于探索、乐于创新的热情。