基于PCA-熵值法的硕士研究生科研创新能力影响因素研究

申红卫,张 可

(延安大学 经济与管理学院, 陕西 延安 716000)

习近平总书记多次强调,新时代实施人才强国战略,加快建设世界重要人才中心和创新高地,须调动高校积极性,发挥培养基础研究人才主力军的作用,在教育中贯彻培养具有科学精神、创新能力、批判性思维的高质量科研创新人才。[1]6研究生教育在培养高层次创新人才方面发挥着重要作用,研究生科研创新能力的培养与提升是高校研究生教育教学的重要内容,硕士研究生作为研究生整个生涯中的基础阶段,培养科研创新精神尤为重要。科研创新能力既指科研活动所需的能力,也指科研活动中表现出来的能力,它既包括对研究生科研素质的综合考量,也包括后天学习和积累的能力。[2]59对于硕士研究生科研能力影响因素的研究,现有文献主要从内部因素和外部因素两个方面进行了分析。从内部因素来看,学生自身因素是制衡科研创新的基础因素,主要包括学生的实践能力、科研创新特质和知识获得能力等;[3]108硕士研究生个体非智力因素(科研兴趣、成就动机、能动性等)、个体认知水平(如专业基础、知识结构、研究方法等)以及科研实践对科研能力的成长有较大作用;[4]50改善专业、提高学历两个长期的学术动机和学术品质均显著正向影响研究生科研创新能力的提升。[5]56从外部因素来看,良好的学术环境和科研硬件条件、创新能力培养平台的设置和导师的循循善诱等均能提升科研创新能力;[6]40团队氛围对研究生科研能力具有正向影响作用,团队氛围中导师对学生能力的肯定、为学生提供必要的学习场所和学习资料等以及学生对导师的信任均能正向促进研究生能力的提升;[7]41课程教学对学术型研究生专业知识与技能的提升以及研究生学术思维品质的培养都具有显著的正向影响。[8]119

学术界的共识是科研能力对硕士研究生的培养尤为重要,科研能力水平的高低受到学生自身素质、学校培养计划、导师指导、科研环境等因素的约束。通过梳理硕士研究生科研能力影响因素的相关文献,发现其研究具有两大特点:一是实证研究不足,多数以定性研究为主,且多数成果是高校实践经验总结,有待进一步拓展和深入。二是针对性不强,关于研究生科研创新能力的成果,大多数并没有区分硕士研究生和博士研究生,事实上,硕士研究生和博士研究生在科研上所处的阶段不同,影响其科研能力提升的因素也差异较大。基于此,本文将采用主成分分析法和熵值法对硕士研究生科研能力的影响因素进行分析,根据各影响因素所占权重,相应提出硕士研究生科研创新能力的提升对策,为高校制定和优化硕士研究生教育培养方案提供思路和参考,为提升硕士研究生科研创新能力提供依据和指导,以期为实施人才强国战略献上微薄之力。

一、指标确定和对象选取

本文遵循科学性、系统性、可行性以及数据的可收集性等原则,在充分讨论和研读已有成果的基础上,选取了14个指标构成硕士研究生科研创新能力影响因素指标体系(见表1),即A1理论基础;A2数据梳理能力;A3研究方法掌握;A4研究兴趣;A5思辨能力;B1导师压力;B2指导方式;B3指导频次;B4导师项目参与;C1评奖评优政策;C2课程设置;C3学术讲座质量;C4参与学术讲座的难易;C5科研条件。

表1 科研创新能力影响因素指标体系

本次调查共获得线上问卷305份,有效问卷303份,有效回收率为99.34%。调查对象主要是来自地方高校的在读硕士研究生,调查对象中研一、研二和研三所占的比例分别为29.8%、35.74%和34.46%。该问卷由两部分构成:第一部分为调查对象的基本信息,包括性别、学历等;第二部分为科研创新能力影响因素量表。在学生素质方面,调查学生对理论基础、数据梳理、研究方法掌握、研究兴趣和思辨能力方面的自我评价;在导师指导方面,调查学生对导师压力、指导方式、导师项目参与和指导频次的评价;在科研环境方面,调查学生对学校评奖评优政策、课程设置、学术讲座质量、参与学术讲座的难易和科研条件的评价。

二、硕士研究生科研创新能力的影响因素分析

基于303份问卷的数据,利用SPSS软件,采用PCA主成分分析法和熵值法相结合的方法对原来的15个指标进行简化,得到一组互不相关的综合指标,即主成分,再利用熵值法对其进行赋权。

(一)PCA主成分分析法

主成分分析法能将具有一定相关关系的多个变量转换成不相关的几个综合变量,分析过程中综合变量的最后选取根据实际需求和能否反映更多信息而定。首先采用主成分分析法对303份问卷数据进行分析,以获得影响硕士研究生科研创新能力的主要影响因素。

(二)主成分提取过程

1.信度分析和效度检验

Cronbach′s Alpha(克隆巴赫系数)是衡量量表信度的一种方法,本文利用SPSS软件对问卷数据进行Cronbach′s Alpha信度检验,检验结果如下:问卷总体的Cronbach′s Alpha值为0.807>0.8,说明从总体上来说,该问卷信度质量高。A类指标(学生素质)、B类指标(导师指导)、C类指标(科研环境)的Cronbach′s Alpha值分别为0.914、0.712、0.742,说明A、B、C三类指标的数据均通过了信度检验。

KMO-Bartlett效度检验是考察问卷可靠性的一种方法。本文利用SPSS软件对问卷数据进行KMO-Bartlett效度检验,检验结果如下:问卷总体的效度检验KMO为0.859,Bartlett球形度检验中,p值为0,效度较好可进行主成分分析。但在首次进行主成分分析法时发现,指标C4(参与学术讲座的难易)的共同度为0.381小于0.4,说明该项信息无法被有效地表达,故将指标C4进行删除,删除之后再次进行KMO-Bartlett效度检验和主成分分析法。从表2可以看出:去掉C4后问卷总体的KMO值为0.864,高于0.8,p值为0,此时研究数据非常适合提取信息,效度很好,可以进行主成分分析。

表2 KMO-Bartlett 的检验

2.主成分的特征值和解释方差

通过主成分分析法提取出3个主成分,分别命名为F1、F2和F3。如表3所示,F1、F2和F3的特征根均大于1,方差解释率分别是37.663%、25.278%和14.582%,累计解释率分别为37.663%、62.941%、77.523%,说明这三个主成分的提取效果较好,能解释原始14个变量的77.523%。F1、F2和F3对应的加权后方差解释率,即权重依次为:F1:37.663/77.523=48.58%;F2:25.278/77.523=32.61%;F3:14.582/77.523=18.81%。

表3 主成分特征值及其解释率

3.主成分命名

由载荷系数表4可知,第一主成分F1在理论基础A1、数据梳理能力A2、研究方法掌握A3、研究兴趣A4和思辨能力A5这五个指标上有着较高的荷载,将其归为一类,命名为“学生素质因子”;第二主成分F2在评奖评优政策C1、课程设置C2、学术讲座质量C3和科研条件C5这四个指标的荷载较好,将其归为一类,命名为“科研环境因子”;第三主成分F3在导师压力B1、指导方法B2和指导频次B3这三个指标上有着较高的荷载,将其归为一类,命名为“导师指导因子”。

表4 载荷系数表格

(三)熵值法赋权

熵值法能判断指标的离散程度,该指标的离散程度越大,对综合评价的影响越大。本文在主成分分析的基础上,通过熵值法对主成分F1、F2、F3进行赋权处理,得到主成分权重(见下表5)。

表5 熵值法计算权重结果汇总

表5中,学生素质F1的信息熵值为0.9922,权重达到了29.00%,说明硕士研究生自身学术素质是影响其科研创新能力的重要因素;科研环境F2的信息熵值为0.9939,权重达到了22.53%,说明科研环境因素对硕士研究生科研创新能力有很大的促进作用;导师指导的信息熵值为0.9869,权重为48.47%,说明导师指导对硕士研究生科研创新能力提升发挥主导作用。

三、结论与建议

上述分析结果表明:学生素质、科研环境和导师指导都对硕士研究生科研创新能力影响显著,因此,应从构建师生研究团队以优化导师指导、强化自主学习以提升学生自身素质、营造科研氛围以改善科研环境三个方面提升硕士研究生的科研创新能力。

(一)结论

1.导师指导发挥主导作用

据表5显示,导师指导因子的权重占到了48.47%,说明导师指导对硕士研究生科研创新能力提升具有巨大推动作用。调查发现,导师指导的评价均值只有2.595,导师学术压力较小(均值=2.95),指导频次相对较少(每月平均2-3次),表明导师要求的科研任务轻、指导频次少、指导方式不合理,严重制约着硕士研究生科研能力的提升。另外,也有过半的硕士研究生非常熟悉导师的科研项目、超过三分之一的硕士研究生认为导师的指导方式对自己论文写作的帮助大,说明导师指导对硕士研究生科研创新能力提升作用显著。

2.学生自身素质影响显著

据表5显示,学生素质因子的权重占到了29%,说明硕士研究生的科研志趣、实践能力和科研思维能力,都直接影响其科研创新能力的提升。分析问卷数据发现,认为自己有明确的研究兴趣和方向、具备批判性思维和创新意识、能在写作中熟练运用理论知识和科研方法的硕士研究生不到40%,此外,地方院校硕士研究生参与课题数偏少(均值=1.78),发表的论文数也不多(均值=1.51),科研创新能力整体有待提高。因此,新发展阶段如何加强研究生学术素质教育是提升其科研创新能力的关键之一。

3.科研环境影响明显

据表5显示,科研环境因子的权重占到了22.53%,说明科研环境对硕士研究生的科研创新能力有明显的推动作用。调查问卷发现,超过三分之二的同学认为学校评奖评优对科研成果的考量和课程设置对科研创新能力提升的效果均一般,近一半的硕士研究生认为学校提供的数据库、图书文献、经费等科研条件以及举办的学术讲座、报告、论坛等活动的质量,并不能很好地满足研究需求,说明外部科研环境有待改善。

(二)建议

1.构建和谐的师生关系,优化导师指导

(1)构建和谐师生关系

和谐的师生关系是提升导师指导效果的前提条件。首先,强化教书育人职责,重视学生精神品质培养。导师应处理好学生指导、行政事务与家庭事务间的关系,三者在时间方面发生冲突时,应以学生指导为第一要务,平时多关注学生的言行举止,鼓励学生积极、乐观、向上。其次,以学习成果为导向,引导学生科研。导师可根据学校科研激励制度和硕士研究生培养计划,设计科学合理的学期学习目标,激发学生自主学习的动力,提升指导效率。最后,多与研究生沟通,及时了解学生的需求。关注学生的心理健康、学术道德和学术规范和职业规划,实现知识教授、科研训练、品德培养与职业生涯规划有机统一的师生互利共赢。

(2)适度地压力驱动

导师压力可以增加硕士研究生的紧迫感,对科研创新能力的提升具有显著的正向作用。在调查中,有同学提到导师要求的科研任务重、科研成果质量要求高、心理压力大,但这种“压迫式”的指导能使自己更快地进入科研状态,科研能力提升很快。因此,导师在日常生活中对学生温柔关怀,但在学术上要高标准、严要求,给学生适度的压力,由易到难,循序渐进地布置学术研究任务。如要求学生每周研读一定数量的学术文献并进行汇报、交流与学习;规定学生每年发表学术论文的数量和期刊级别;帮学生列出必读书目和期刊等。

(3)指导方式多元化

指导方式多元化能增强导师指导的效果,积极促进硕士研究生科研能力的培养。第一,采用线上线下相结合的指导方式。线上线下相结合的指导具有灵活性与弹性,采取单独面谈、每周例会、研讨会、学术交流会等线下正式的指导方式,也可以采用微信、腾讯课堂、会议、QQ等交流工具进行线上指导。第二,推行多导师指导制度。目前大部分高校均是单一导师制,硕士研究生长期接受一个导师的指导,会限制硕士研究生集思广益,不利于学术思维的开拓,而导师受到学术水平、时间安排等因素的桎梏,对硕士研究生的指导也有限。推行多导师指导制度,支持不同专业背景老师共同指导以弥补单一导师学科视野和知识背景的局限性,采取导师跨二级学科专业联合指导的模式,[9]128还可通过宣讲会、定期师生会谈等形式,让学生能主动寻求不同导师的指导。第三,因材施教。导师应根据不同年级、任务性质及学生性格等因素,综合考虑采用恰当的指导方式,如:研一学生的主要任务是知识积累、科研兴趣培养以及学术领域确定,导师可以侧重阅读文献的指导;研二学生的主要任务是科研训练及其能力提升,导师可以考虑让学生参与课题研究或学术交流学习,并进行论文写作训练;研三学生的主要任务是完成毕业论文与未来发展规划,导师可以通过毕业论文指导提升研究生科研创新能力,[10]44同时,通过引导学生继续深造为其科研创新能力进一步提升奠定基础。对于基础较差、科研进度慢的硕士研究生,导师要密切监督,采取相对控制型的指导,督促学生及时完成学习任务;对于基础较好、学习方向明晰的硕士研究生,导师可采取支持型的指导,给予学生一定的科研自由。

(4)指导频次充足

据调查结果显示,36%的硕士研究生表示导师的指导次数每月不超过2次,反映了导师对硕士研究生指导频率不高。导师应平衡时间和精力的分配,保障对硕士研究生提供及时有效的指导;确保指导频率每月不少于2次,尤其对于研一学生,应相对增加指导次数,帮助其养成科研习惯;根据工作量确定恰当的指导频率,保证学生有足够的时间思考并完成。

2.强化自主学习,提升学生自身科研素质

(1)加强理论知识和科研方法的学习

知识储备是提升科研创新能力的基础,研究方法和数据梳理方法是开展科研工作的必要工具。首先,加强专业理论知识学习。研究生要系统地学习专业知识,构建起本专业的基础理论框架,同时要注重跨学科知识的学习,以拓展理论知识的深度和广度。其次,加强相关文献学习。研究生通过阅读、梳理大量文献,与导师沟通确定专业方向,带着问题去学习该方向的理论知识和相关科研方法,仔细研读专业书籍和期刊文献中对研究方法的运用,提取可能对后续科研有用的论点与论据。最后,加强科研方法运用训练。通过课后习题、撰写文献综述、小论文等途径,逐步提升学生论文选题、梳理文献、实证分析和提出建议的基本学术能力。

(2)培养科研兴趣

科研兴趣是推动硕士研究生进行科学活动的内在动力,对学生自主学习、提升专业素质、培养科研能力具有重要意义。首先,通过学习杰出学者事迹激发科研兴趣。通过查阅专业学术领域内专家、青年学者们的成长经历和辉煌履历,促使研究生内心产生一种崇拜感,激发其内心的学术渴望。其次,通过学习研究成果内容激发科研兴趣。广泛研读本学科领域内顶级期刊的论文,与老师沟通,多参加学术会议、学术讲座,感受学术氛围的熏陶,当学科知识和文献积累达到一定程度时,自己做起来就会得心应手,兴趣也会慢慢产生。最后,通过科研成就感激发科研兴趣。参与导师课题或在导师指导下独立申报课题,不断解决科研难题的过程,也是熟悉科研程序、掌握科研方法、逐渐增强学科认同感和科研自信的过程,当课题获批或论文成功发表,尤其是在高级别期刊上发表后,这种科研成就感是激发科研兴趣的有利因素。

(3)强化科研创新意识

硕士研究生在科研成果的输出方面比较薄弱,发表学术论文、参与课题、学位论文及发明专利是研究生科研输出成果的直接体现,也是科研创新能力的表征,论文缺少创新点已成为当下困扰硕士研究生科研的难点。研究生应克服困难,积极参与导师课题、创新创业项目、学术论坛等科研活动,关注学科发展前沿,拓宽视野,增长见识,潜移默化地逐步强化科研创新意识。[3]112此外,跨学科阅读也有利于培养研究生的科研创新意识。硕士研究生带着批判性思维阅读,对其他学科专著的重要思想进行诠释,比照不同学科之间的差别,有助于硕士研究生拓宽视野,增强思辨能力和写作能力,对开拓创新、强化科研创新意识具有重要作用。

(4)正确对待科研挫折

正确对待科研挫折对于科研创新能力的提升,有着正向的影响作用。硕士研究生科研能力有限、经验不足,难免会遭遇失败。硕士研究生应正确对待科研挫折,不要把失败简单归因于科研能力不足或运气不佳,要认识到科研挫折是难以避免的,树立科研自信,相信通过自己努力一定会取得科研上的成功。用“越挫越勇、越挫越努力”的态度对待科研挫折,科研成果就会越积越多,科研能力就会越来越强,科研兴趣自然越来越浓。

3.营造科研氛围,改善科研环境

(1)提升学术讲座质量

通过开展高质量的专业学术讲座,硕士研究生可以近距离接触本领域的学术专家,聆听专家剖析社会经济现象,深刻体会学科文化和科研价值,从而积极地投身科研实践。同时,高质量的学术讲座有助于拓宽硕士研究生的思路与视野。因此,学校应邀请校内外科研理论与实践兼备的学者和实践者到校举行学术活动,建立大数据科研交流平台,举办专家科研讲座、校际学术交流、校企合作等多种形式的科研交流活动。[11]89另外,学校应严把学术讲座质量关,学术活动不宜过于频繁,也不宜过少,数量要恰到好处。

(2)改进科研基础设施

科研条件是硕士研究生顺利开展科研实践活动的基础,对科研创新能力有着显著的正向影响作用。虽然目前高校的科研条件已经有所改进,但是多数地方高校硕士研究生的科研条件仍存在明显不足。如图书资料更新较慢,网络数据库购买有限,外文文献数据资源匮乏,电子期刊资料库资源缺乏;科研设施数量不足,实验仪器设备老旧,故障设备维修慢等。学校科研资源和设施并不能满足研究生的科研需求,一定程度上制约了研究生科研创新能力的提升。因此,学校应争取政府部门和社会公众的经费支持,加大科研基础设施投入,加快实验设备的更新,积极引进新的实验设备,整合包括资金、设备和人员在内的科研资源,形成较为完善的科研平台,为研究生开展科研创新活动提供优质的资源条件,促进科研创新能力不断提升。

(3)优化课程设置

课程设置是硕士研究生科研创新能力培养的关键环节,许多地方高校课程设置在广度、深度、前沿性与跨学科性方面存在不足。首先,应重视硕士研究生课程结构的逻辑合理性。高校应结合自身特色课程资源和专业人才培养计划要求,确定专业核心课程和学科前沿课程,增设科研创新思想、方法类和校企合作类课程。其次,应注重开设学科交叉型课程。目前学术发展日益交叉化和综合化,高校应注重以问题为导向的文理交叉和相邻学科交叉,如应用经济学专业的课程中增设环境经济学、博弈论、空间计量经济学等交叉性的选修课程;鼓励跨学科、跨院系进行学术合作,进行交叉性教学,培养复合型人才。最后,应增设研究方法类课程。高校应加强研究方法的教学与训练,帮助硕士研究生掌握并熟练运用各种研究方法和计算机软件。

(4)健全科研配套制度

营造良好的科研氛围需要相关制度的引导、激励并提供保障,为此,应健全科研配套制度。首先,应完善激励制度。硕士研究生外出兼职的可能性大,科研时间被压缩的风险就大,而奖学金的门槛较高、获得率偏低,会使中等偏下资质的硕士研究生望而退却,从而主动放弃竞争奖学金。因此,学校应降低奖学金门槛,提升奖学金获得率,加大对研究生科研成果的奖励力度,进而激励硕士研究生增加科研时间和精力投入。对导师而言,既要有科研激励,也要有导师指导激励,如对考上博士的硕士研究生导师进行表彰,给予薪资奖励和精神激励。其次,应细化导师指导行为的相关政策。学校应细化导师管理条例,明确导师职责,保障导师指导行为,构建培训体系等。如在遴选导师时,应将导师授课和指导能力纳入评价标准,细化导师指导内容,明确规定指导频率等。