[科研实践培养理工科研究生创新能力的路径探索——基于结构方程模型的分析]企业创新能力提升路径分析

科研实践培养理工科研究生创新能力的路径探索——基于结构方程模型的分析

从国外的研究来看，强调科研活动是大学人才培养必要途径的思想可 追溯到19世纪初洪堡对大学的构想。洪堡倡导大学科研与教学的统一，大学教师 和学生将科研作为一项重要的使命，他们的探索不仅促进了学科的产生、增加、 繁荣，也训练了一批又一批声名显赫的学者。[5]亚内尔指出，大学及其教师授 权学生作相应的科学项目能够极大地提高大学生的创新能力。[6]国内学者也认 为，科研实践有利于培养研究生的创新能力，因而强调科研与创新的统一性。刘 献君在对发达国家博士生教育中的创新人才培养进行大量研究后指出，研究生的 创新意识、研究能力能够在直接参与具体的学术研究活动过程中形成。[7]孟万 金在实证调查后指出，创新能力是理工科研究生科研综合能力的最突出的结构要 素，他认为，应该创建一种以科研能力为本位的研究生培养模式。[8]笔者在对 国内外现有的研究进行梳理后发现，在研究培养研究生创新能力的过程中，大部 分学者都得出了科研实践有利于培养研究生创新能力的结论，但有关科研实践通 过何种途径来影响研究生创新能力的研究却很少。基于科研实践在理工科研究生 教育中的基础性地位，本文试图运用结构方程模型分析方法深入探讨科研实践影 响理工科研究生创新能力的路径，从而就理工科研究生创新能力的培养提出新的 思路与建议。二、提出假设 科研实践活动具有多样性，目前存在的具体形式包括实验、实习、实 践、调查、学术报告、 科研实践活动具有复杂性。科研活动是人类一种复杂的社会劳动形式， 其复杂性主要体现在科研活动产出需要极大依赖科研主体的动机、态度、思维特 征等内在因素上。阿玛拜尔指出个体动机是创造力的心理学基础。[12]伦科指出 内在动机是具有高创新力人群的核心特征之一。[13]马廷奇、张应强认为，培养 创新人才最为根本的是学生主体性的增强和自主自由意识的养成，强迫教育培养 不出创新人才。[14]因此，可以认为，研究生参与科研的动机越强烈、持续，越 有利于其创新能力的培养。研究生作为科研实践的参与主体，动机必然影响其参 与科研实践。因此，提出如下假设：H3：研究生个体动机会正向影响研究生创 新能力。H4：研究生个体动机会正向影响研究生科研实践参与广度。H5：研究 生个体动机会正向影响研究生科研实践参与深度。

科研实践活动具有传承性。科研实践活动是一种站在巨人肩膀上进行 再创造的活动，其产出会极大地受到导师、科研组织或科研团队等因素的影响。

诺贝尔奖获得者李政道在回顾了钱学森接受导师卡门教授“一对一”的精英教育 等求学经历后认为，培养创新人才需要精英的老师对精英的学生“一对一”地教导。

[15]李政道还回忆：“记得60多年以前，我做费米的研究生的时候，费米老师每星 期都花半天和我单独讨论。……很久以后我才意识到，这是指导学生独立工作的 绝妙方法”；
“我在很多场合反复提到：真正的最上层的学习教育是一对一的。要 培养有创新能力的科学人才，必须要有良师的指导和密切的师生共同讨论研究过 程”。[16]诺贝尔奖获得者杨振宁曾感慨，能师从吴大猷、王竹溪、费米等对自己 影响最大的导师，是一生中的三大幸运。[17]刘桂生论及博士生导师与博士生的 关系时，在列举王大珩、钱伟长、黄席棠、陆荣善等研究生在吴有训先生的指导 下，选择前沿性课题作为博士论文研究方向，后来发展成为“大家”的实例后认 为：导师的主要任务是引导学生走上学科前沿，“只有身处学术发展前沿的导师， 才能引导学生走上学术发展前沿”[18]。刘献君等人在对发达国家杰出创新人才培 养机制进行大量研究后得出结论，发达国家“重视基础训练和创新能力培养”，而 “高校能否培养出高层次创新人才，导师的指导至关重要”。[19]马建光对23位获 得“两弹一星功勋奖章”的科技精英群体的师承效应进行系统地分析后发现，师承 效应是他们共同成长的基本规律。[20]笔者在前期研究发现，研究生导师能指导 研究生学会学习、学会做人、学会创造，“在创新人才培养中发挥着极为重要的作用”[21]。导师能塑造研究生的创新人格，帮助研究生提高科研创新能力，其调 查显示，认为导师在这方面发挥作用的重要程度较高和最大的共占52.7%。[22] 姜友芬、吴宏翔等提出导师是影响研究生创新能力的根本因素。[23]朱红、李文 利等通过实证研究得出导师科研指导能够影响研究生创新能力的结论。[24]但赫 伯曾提出这样的观点，导师在研究生科研能力的培养过程中并非直接起作用，而 是通过科研发挥作用。[25]因此，笔者提出如下假设：H6：导师影响力会正向影 响研究生创新能力。H7：导师影响力会正向影响研究生科研实践的参与广度。

H8：导师影响力会正向影响研究生科研实践的参与深度。H9：导师影响力会正 向影响研究生科研参与的动机。

科研实践活动传承性的另一特点是研究生创新能力会受科研团队的 影响。刘献君等人认为，营造良好的学术氛围是培养研究生的创新精神与创新能 力的基本条件。[26]张霞、张毅认为，研究生科研群体建设有利于培养研究生创 新能力。[27]杨胜等人认为，研究生科研创新团队是强化研究生创新能力的重要 途径。[28]为此，笔者提出如下假设：H10：科研团队氛围会正向影响研究生创 新能力。H11：科研团队氛围会正向影响研究生科研参与动机。

根据上述假设，本文提出了科研实践活动影响理工科研究生创新能力 的理论路径模型(如图1)。图中每一条直线代表一条假设。后文将通过调研数据 验证该模型假设的各条路径的成立情况。

三、研究设计与方法 1.数据收集及样本特征 本次调查对象为北京、上海、江苏、辽宁、湖北的五所“985”高校的 在读理工科研究生，共发放问卷2500份，回收有效问卷2157份，回收率为86.3%。

有效问卷中，北京占23.6%，上海占23.0%，江苏占16.9%，辽宁占14.0%，湖北 占22.5%；
男生占57.0%，女生占43.0%；
硕士研究生占68.3%，博士研究生占 31.7%；
学术型研究生占76.0%，专业型研究生占24.0%；
理科占24.8%，工科占 68.8%，医科和农学占6.4%。

2.问卷设计 袁本涛、延建林在其研究中将研究生获得高水平创新成果作为衡量研 究生创新能力的依据之一。[29]吕红艳认为，博士研究生创新能力可表现为内隐的创新特征(个体特征)和外显的创新能力(即创新成果)。[30]参考已有的研究，本 文提出用研究生创新成果产出来反映研究生创新能力，同时，本文还提出从研究 生科研实践参与广度、参与深度、参与动机、导师科研指导、科研团队几个维度 来反映影响研究生创新能力的科研实践因素，并从这几个角度设计问卷的测量指 标。本次测量工具是在综合专家法、访谈法的结果后自编的问卷。在经过预调查 并进行分析调整后，最终问卷包括两个部分：第一部分是样本的人口统计特征， 包括性别、年级、学历、学位、学校类型和地区6个测度项；
第二部分由创新成 果产出、参与广度、参与深度、参与动机、导师科研指导、科研团队6个维度的 24个测度项组成。

3.样本的描述性统计分析结果 从理工科研究生创新能力现状来看，理工科研究生创新能力严重不足。

主要体现在：从未发表过论文的研究生占61.2%；
公开发表高水平论文(包括核心、 权威和三大检索期刊)的研究生仅占24.8%。参与获得过1项及以上专利的仅占 30.2%。

就科研实践参与类型来看：理工科研究生参与科研的类型仍以理论型 (即文献查阅、论文或专著写作、学术交流等科研活动)为主，即研究生科研参与 类型存在唯书本、唯理论的倾向。调查显示，从未参与过实践型科研(即以调查、 实验、设计等为主的科研活动)的占17.8%，参与过1-2类实践型科研的占61.2%。

基本上所有样本都参与过理论型科研，参与过1-2类理论型科研的占65.8%，参与 过3类以上的占34.2%。

就科研实践参与深度来看，理工科研究生在基础科研环节(即资料收 集、文献查阅、数据整理等)中的参与程度要好于综合科研环节(即研究设计、研 究开展、研究结果形成等)，即研究生科研参与存在碎片化参与和基础性参与的 特点。调查显示，34.2%的调查对象参与过1类基础科研环节，43.6%的调查对象 参与过2类以上基础科研环节。而48.7%的调查对象从未参与过综合性科研环节， 33.7%的调查对象参与过1类综合性科研环节。

就参与动机来来看：理工科研究生存在基于外部诱因来参与科研的倾 向。调查发现，39.2%的研究生参与科研的外部动机强，而仅19.1%的调查对象 是基于强的内部动机。

就导师影响力来看：导师对理工科研究生的科研指导影响主要集中在对其提供科研机会与基本科研技能(包括科研选题、科研方法习得、论文撰写等) 形成两方面，对其综合能力包括形成创新能力、获得创新成果、培养科研品德等) 的影响相对较弱。75.4%的调查对象认为导师对其参与科研机会的影响大，75.0% 的调查对象认为导师对其基本技能的形成影响大，70.6%的调查对象认为导师对 其综合科研能力影响大。

就科研团队氛围来看：理工科研究生所在的科研团队的氛围整体良好。

78.8%的调查对象认为相互尊重情况好；
73.2%的调查对象认为相互信任情况 好；
71.3%的调查对象认为合作情况好；
69.8%的调查对象认为所在团队成员间 相互沟通情况好；
66.4%的调查对象认为所在团队成员间信息共享情况好。

四、实证分析 1.探索性因子分析 本文采用SPSS19.0，利用主成分分析法和方差最大正交协转法对问卷 展开探索性因子分析，得到6个特征值大于1的因子，KMO=0.796，近似卡方 =19902.05，Sig=0.000，累计方差解释率=71.37%。杜强等人指出，KMO值高于 0.7则能接受作因子分析。由此可知，样本数据基本符合因子分析条件。最终得 出的指标体系见表1。

2.信度和效度检验 (1)信度检验。本文采取整体一致法来检验数据信度。利用SPSS19.0 计算各潜在变量的Cronbach’sα系数如下：创新成果产出为0.645、参与广度为 0.607、参与深度为0.582、团队氛围为0.936、导师影响力为0.898、个体动机为0.663。

问卷整体值为为0.764。亨森认为，Cronbach’sα系数大于0.5时就具有了信度，因 此，可以认为本研究调研数据具有较好的信度。

(2)效度检验。在对各变量进行因子分析后发现，除了一个测度项外， 其他的测度项因素载荷均高于0.7(见表1)。据此计算出的各潜在变量的平均方差 抽取量分别为：创新成果产出为0.643、参与广度为0.682、参与深度为0.683、团 队氛围为0.781、导师影响力为0.804、个体动机为0.581。所有的值都大于0.5，这 说明各测度项具有很好的收敛度。而且各因子的平均抽取方差的平方根(创新成 果产出为0.802、参与广度为0.826、参与深度为0.826、团队氛围为0.884、导师影 响力为0.897、个体动机为0.762)均大于各因子之间的相关系数。这说明本次测量的各因子之间同时具有较好的区别效度。

3.验证性因子分析 (1)假设模型的拟合度分析。为了检验前文提出的理论假设，利用 AMOS19.0对其进行检验。初始模型验证性分析结果为：4条假设路径(参与广度 ←个体动机、参与广度←导师影响力、创新成果产出←导师影响力、创新成果产 出←团队氛围)的C.R.值均低于1.96，统计不显著，见表2。模型卡方值较大，RMR 和RMSEA并未达到理想要求(RMR0.05、RMSEA0.05时适配良好)，见表3。综上 可知，需要对初始假设模型进行调整修正。修正的方法主要为：剔除不成立的四 条假设路径、增加团队氛围和导师影响力相互影响路径、增加部分残差之间的相 关关系。

通过对比初始模型和修正模型的适配度指数可知，修正后的模型具有 更高的适配度：CMIN/DF得到了非常明显的改善，更接近5.0，RMR和RMSEA 均降到0.05以下，GFI、CFI、NFI、RFI、TLI的值均有所增加。

(2)假设路径成立的情况。检验发现，原假设路径的成立情况为：假 设H1、H2、H3、H5、H8、H9、H11成立；
假设H4、H6、H7、H10不成立，被 剔除。经修正后，增加了一条导师影响力与团队氛围相互影响的路径。修正后各 路径成立的情况见表4。

4.研究结果 (1)理工科研究生参与科研实践的广度能正向影响其创新能力。从测 量结果来看，影响效果为0.414，即理工科研究生参与科研实践的多样性程度越 高，越有利于直接促进其创新能力的提高。因为科研实践活动具有多样性，理工 科研究生参与的科研实践的类型越多，越有利于其学习、掌握新的研究方法，接 触新的知识，扩大研究视野，从而有利于培养其创造性思维、能力和品质。

(2)理工科研究生参与科研实践的深度能正向影响其创新能力。从测 量结果可知，路径系数为0.359，影响效果为0.359，即理工科研究生在科研实践 中参与程度越深，层次性、系统性程度越高，越有利于培养其创新能力。因为科 研活动不同于一般的课程学习或社会实践，它是在参与主体具备一定的知识结构 的基础上，为了一定的研究目的，科学地进行研究设计，并遵循一定的逻辑步骤 来开展研究的过程。研究生在科研实践中参与的过程越趋于系统、连续，其得到的训练越完整，越有利于其科学思维方式的培养，以及创新能力的提高。

(3)理工科研究生参与科研的动机能正向影响其创新能力。这主要通 过直接影响和间接影响来实现，科研动机对创新能力的总影响效果为0.195。首 先，从研究结果来看，理工科研究生参与科研的动机直接影响其创新能力。这说 明，理工科研究生参与科研实践的动机强度越大、持续性越好，越有利于研究生 创新能力的培养。其次，理工科研究生参与科研的动机通过科研实践参与深度来 影响创新能力。因为科研是一个持续探索、反复验证的过程，随着研究的深入， 往往面临的困难会越多，研究生参与科研的动机越强，越容易在这个过程中激发 并强化其试错的勇气、坚持不懈的意志、不畏困难的精神等内在人格因素。而创 新的勇气、不畏困难、刻苦钻研的精神和态度等人格因素恰恰是创新品格的外在 表现。

(4)导师科研指导对理工科研究生创新能力的影响必须通过改变研究 生参与科研的动机与参与深度来实现。研究发现，导师对研究生的科研影响力通 过个体科研动机和科研参与深度对其创新能力的总影响效果为0.091。其中，导 师科研指导对理工科研究生科研参与动机的影响很大，路径系数为0.232，影响 效果为0.232；
对理工科研究生科研参与深度的路径系数为0.132，影响效果为 0.159。国内不少研究认为，导师在研究生创新能力培养过程中具有重要的作用， 但本研究提出：理工科研究生导师对研究生创新能力的培养并不具有直接的影响 作用。而必须依靠强化理工科研究生在科研实践中的参与动机，或者通过提高理 工科研究生在科研实践中参与的系统性、层次性来培养其创新能力。这也印证了 赫伯提出的导师在研究生科研能力培养过程中间接发挥作用的研究结论。

(5)理工科研究生所在科研团队氛围对其创新能力的影响必须通过改 变研究生参与科研的动机来实现。理工科研究生科研团队的工作氛围和研究生创 新能力的提高无直接联系。科研团队氛围通过个体科研动机和导师影响力对研究 生创新能力的总影响效果为0.026。也就是说，如果理工科研究生所在科研团队 无法起到强化成员参与科研实践动机的作用，那么也无法提高其成员的创新能力。

因此，科研团队建设必须与强化研究生参与科研的动机联系起来，通过营造一种 具有积极进取、不畏困难、勇于探索、敢于质疑的科学精神的科研氛围，才有利 于研究生创新能力的提高。

五、对策建议 基于以上研究结论，为了发挥科研实践活动在培养研究生创新能力中的重要作用，本研究提出以下对策建议。

1.以多样性带创新性：提高理工科研究生参与科研实践形式的多样性， 以广泛的科研实践参与带动理工科研究生创新能力的提高 科研实践参与形式的多样化在理工科研究生创新能力培养过程中十 分关键，因此，在理工科研究生培养的过程中，要高度重视研究生科研平台的建 设，丰富研究生科研实践形式。如建立支持研究生科研创新的科研经费管理体制， 设立研究生科研基金、研究生科研创新奖项等，提倡“在战争中学习战争”，倡导 研究生走出校门，深入社会实践，“真刀真枪”地选择真题真做，帮助解决生产实 践中亟待解决的现实问题，鼓励研究生自主选题、独立研究，为研究生参与科研 提供平台与支撑。与此同时，要注重建立跨地区、跨组织结构(如校企合作、校 际合作等)、跨学科的协同培养机制。突破理工科研究生科研实践参与以实验室 为中心、以论文为中心、以导师为中心的传统模式，鼓励理工科研究生以各种渠 道、各种方式参与科研实践。

2.以系统性促创新性：增强理工科研究生参与科研过程的完整性，以 系统的科研实践参与促进理工科研究生创新能力的提高 科研实践参与过程的系统性、层次性、完整性对理工科研究生创新能 力的培养有重要的纽带作用，因此，增强理工科研究生在科研中的参与深度需要 从研究生个体和导师两方发力，将导师指导与研究生个体实践紧密结合。首先， 导师科研指导必须以研究生发展为中心。在指导研究生的过程中，尤其要注意调 和研究生个体发展与导师项目需求之间的矛盾。创新导师指导方法，引导理工科 研究生独立思考、独立研究，为其提供更多的科研资源，引导研究生循序渐进、 系统持续地参与科研实践。其次，理工科研究生个体必须端正科研态度，科学地 作好研究生阶段的学习规划，扎实地学好专业知识与科研方法，将个人发展与科 研实践参与相统一，逐步提高科研能力和创新能力。

3.以内生性育创新性：强化理工科研究生参与科研的自发性，以自觉 的科研实践参与来推动理工科研究生创新能力的提高 应完善导师指导，加强团队建设，强化理工科研究生参与科研的动机， 培养其参与科研实践的自觉性和主动性，进而在科研中培养其创新能力。正如李 政道所说：“国家需要培养造就一大批国际一流的创新型人才。在这样的大背景 下，营造良师与年轻后学‘一对一’言传身教的良好机制及其范围，就显得更具现实意义。”[31]笔者据此建议：第一，完善导师指导，注重发挥导师科研指导对研 究生个体的隐性作用。首先，导师要有慧眼识英才、为国育栋梁的责任意识，在 研究生录取的过程中要注重考察学生读研动机、科研兴趣和潜在创新能力；
其次， 要增强立德树人、立言育才的学者气派，杜绝“放羊式”、“保姆式”指导等阻碍人 才发展的现象蔓延，探寻创新人才成长与培养的规律；
最后，要有率先垂范、敢 为人先的创新精神，不断提高学术水平、创新能力和人格魅力，潜移默化地影响 学生，强化研究生的科研动机，为其做探索与创新的示范和表率。第二，加强团 队建设，激发研究生科研实践参与行为的内生性。即强调科研团队建设与研究生 科研求知欲、探索欲、科学精神建设紧密结合，重视科研团队的创新文化建设， 为培养创新人才奠定坚实的基础。第三，控制导师指导的研究生人数，提倡“一 对一”式指导。导师每年指导的研究生人数必须严格控制，对每位研究生的指导 频率要增加，除学术沙龙外，还要尽可能与研究生单独探讨、交流学术问题，在 个别指导中将学生领进学术前沿，让研究生在科研实践中提高创新能力。