计算机研究生教育现状及趋势研究

袁 科，程自伟，王籽霖，鄢英杰，汤 茜

（1.河南大学计算机与信息工程学院；
2.河南省空间信息处理工程研究中心；
3.河南大学地理与环境学院，河南开封 475004）

进入新时代以来，研究生报考人数屡创新高，研究生招生规模也逐年扩大，我国的研究生教育已开始从精英教育走向大众化教育。近30 年来，我国研究生教育的发展实现了由小到大、由弱到强的历史性跨越，走过了一条不平凡的道路。2020 年7 月29 日，全国研究生教育质量会议在北京召开。习近平总主席强调，研究生教育在培养创新人才、提高创新能力、服务经济社会发展、推进国家治理体系和治理能力现代化方面发挥着重要作用。由此可见，研究生教育的地位日益重要。

计算机学科研究生教育属于研究生教育的基本范畴，对国家的经济建设和社会转型发展具有重要作用，相比于本科计算机学科教育，其更加注重专业化和学生创新能力的培养。随着党的十九大明确提出“加快一流大学和一流学科建设，实现高等教育内涵式发展”的重大决策，对计算机学科研究生的人才培养改革模式提出了新要求和新目标。因此，回顾我国近30 年来计算机学科研究生教育发展历程，对于明确今后的教育走向具有重要的历史和现实意义。

以中国知网数据库检索到的1991-2020 年计算机研究生教育相关研究文献为基础，对近30 年来我国计算机学科研究生教育文献数据进行系统、全面地梳理，从文献年代分布、核心作者、研究机构、关键词以及突现词方面进行分析，从而揭示当前计算机研究生教育的研究现状，以期为今后的计算机学科研究生教育的持续健康发展提供参考依据。

1.1 数据来源

本文研究数据来源于中国知网（CNKI）数据库，检索近30 年来计算机学科研究生人才培养相关文献，文献检索方法为高级检索，检索主题词为“研究生教育”“研究生培养”“研究生管理”“计算机”，检索时间范围为1991-2020年。为确保研究数据具有可靠性和代表性，进一步筛选并剔除与计算机研究生教育话题的弱关联度文献，得到符合要求的585篇文献。

1.2 分析方法

文献计量学是一门对某一领域知识载体进行分析的交叉学科，采用定性与定量结合的方法可直观呈现出某一领域的发展路径和组成关系。本文使用美国费城德雷尔赛尔大学陈超美教授基于Java 程序语言开发的CiteSpace可视化软件作为辅助工具，根据某一领域的海量文献数据，针对性地研究特定维度的数据信息。从年发文量、核心作者、研究机构、高频关键词方面进行分析，并对关键词作聚类分析、时区图和突现词分析，从而探讨与预测我国计算机学科研究生教育的研究现状和发展趋势。

2.1 年发文量

对各年份的计算机研究生教育相关研究文献进行数量统计分析，能够反映近年来我国教育研究者对该领域的关注程度。1991-2020 年计算机研究生教育研究文献逐年发文量如图1 所示，本文将其划分为3 个阶段：第一阶段（1991-2000）、第二阶段（2001-2010）和第三阶段（2011-2020）。

Fig.1 The number of papers published in the field of computer graduate education research from 1991 to 2020图1 1991-2020年计算机研究生教育研究文献逐年发文量

由图1 可以看出，在第一阶段（1991-2000），尚处于学科基础理论知识的探索时期，研究文献数量相对较少，年发文量最高为17 篇，这一阶段发文总量为77 篇，约占研究样本文献数量的13.2%；
在第二阶段（2001-2010），自改革开放以来，国民经济得到快速发展，高等院校的教学设备、教学体系也随之得到完善，年发文量呈上升趋势，这一阶段发文总量为202 篇，约占研究样本文献数量的34.5%；
在第三阶段（2011-2020），由于信息化社会对计算机应用型人才的需求越来越迫切，并且引起国家、社会和高等院校对研究生人才培养的重点关注，这一阶段年发文量稳定在20 篇以上，发文总量为306 篇，约占研究样本文献数量的52.3%。

2.2 核心作者

进一步列出该领域核心作者间的合作分布情况，分别如图2、表1 所示。由图2 可知，该网络图谱密度为0.0018，主要合作节点有6 组，主要体现在王志英、蒋宗礼、张春元等作者间的合作，其次为刘素芹、王云等作者间的合作，以及郑雷蕾、曹礼、李闻颖等作者之间合作。其中，单人产出最多的作者为常宝英，论文数量达到7 篇。但作者之间的合作大多局限在自己的团队内部合作，与其它组间的合作较少，表明研究该领域的作者之间尚未实现紧密合作。由表3 可知，发文量在3 篇以上的作者仅有5 人，表明在计算机学科研究生教育领域，尚未存在深度研究的作者。

2.3 研究机构

将各研究机构合作分布情况列出，分别如图3、表2 所示。合作研究机构网络图谱中的节点大小代表该机构发文量多少，连线代表两端机构存在合作，连线越多表明合作越密切。如图3 所示，显示有5 组连线，表明有5 组机构存在合作，其中，《时代教育》编辑部所代表的节点最大，发文量为7 篇；
其次为国防科学技术大学计算机学院和《读与写》杂志社教育教学编辑室，发文量均为6 篇。同时，也可以看出成都信息工程大学网络空间安全学院、成都信息工程大学软件工程学院与成都信息工程大学研究生处，以及重庆大学信息物理社会可信服务计算教育部重点实验室与重庆大学计算机学院等研究机构存在合作关系，但仅表现为机构内部之间的合作，与外部研究机构的合作较少，难以形成良好的学术互动关系。

Fig.2 Author cooperative co-occurrence network map图2 作者合作共现网络图谱

Table 1 High-yielding authors of research papers in the field of computer graduate education from 1991 to 2020表1 1991-2020年计算机研究生教育领域研究文献高产作者

Fig.3 Cooperative research institutions network map图3 合作研究机构网络图谱

2.4 关键词

关键词是对一篇文章所研究内容的提炼，能够反映出该文章所表达的主旨思想和中心内容。对文献关键词进行统计分析，能够分析现阶段计算机学科研究生教育所关注的热点话题，对我国今后的计算机学科研究生培养具有一定指导意义。除去无意义的关键词，合并意义相近的关键词，并按照频次从高到低排序，如表3所示。

Table 2 Research institutions in the field of computer graduate education from 1991 to 2020表2 1991-2020年计算机研究生教育研究机构

Table 3 High-frequency keywords in the field of computer graduate education from 1991 to 2020表3 1991-2020年计算机研究生教育研究高频关键词

在所有关键词中，“研究生教育”的频次最高（114），紧随其后为“培养模式”“创新能力”“人才培养”“教学改革”“计算机学科”等，表明为适应我国经济和社会发展的多样性需求，高等院校和科研院所已不再满足于传统培养方法，而是通过一系列教学改革来培养高素质、创新型的计算机研究生人才。其次，频次较低的关键词有“培养质量”“工程硕士”“专业学位研究生”“教学模式”“培养方案”“实践能力”“跨学科”等，表明在计算机类研究生培养过程中也逐渐开始重视工程硕士、专业学位研究生等应用型人才培养。

将Node Type 选择为Keyword，Thresholds 选择为（2，2，20）、（4，3，20）、（3，3，20），运行CiteSpace 软件对关键词进行聚类操作，得到关键词知识图谱（节点数=610，连线=1 300，密度=0.007），如图4 所示。除去与计算机研究生教育主题关联度弱的聚类，大致可归为10 类，分别为：学术研究、研究生教育、管理信息系统、招生单位、多学科交叉、创新能力、研究生培养、计算思维、专业硕士研究生和学位课程。

Fig.4 Keywords clustering knowledge map图4 关键词聚类知识图谱

3.1 研究演进

选择CiteSpace 软件“Layout”中的“TimeZone”选项，得到1991-2020 年计算机学科研究生教育研究热点时区图谱，如图5所示。

时区图可展现计算机学科研究生教育话题的关键词在不同时间段出现的情况，每一个圆圈代表一个关键词节点，关键词出现频数越高，则节点圆圈直径越大。因此，可将我国计算机学科研究生教育的发展脉络划分为以下3个阶段：

（1）基础课程体系建设和探索阶段（1991-2000 年）。自1984 年我国高等院校计算机基础教育研究会创建以来，旨在培养为中国特色社会主义建设作出贡献的计算机专业人才。20 世纪90 年代，我国的高校数量还较少，科研资源不足，培养制度和规范也不够完善，尽管研究生招生规模伴随着本科招生规模的扩大而扩大，但也仅有几万人，无法满足社会主义建设的需求。该阶段的计算机学科研究生教育还不够成熟，主要聚焦于学科体系的基础理论建设。研究生培养的一个重要环节就是课程体系建设，从课程方面来看，教材是教学内容的载体，但局限于当时的硬件设施条件和经济水平情况，缺乏具备前沿性和新颖性的教材支持，通用的计算机学科课程无法较好地推动研究生课程理论知识与科研课题相互渗透，使得高等院校在培养计算机学科研究生时面临一个尴尬的处境；
从人才培养方面来看，当时的国情注重于第二产业建设，也在一定程度弱化了计算机学科的人才培养。

Fig.5 Time zone map of research hotspots in the field of computer graduate education from 1991 to 2020图5 1991-2020年计算机研究生教育研究热点时区图谱

（2）教学改革和创新能力培养阶段（2001-2010 年）。研究生创新能力培养是时代赋予高等院校的重大使命，关系到我国人才强国的重大战略，当前信息化和智能化社会的建设者主要还是依赖于高层次的信息科技人才。2000 年之前的初步探索，使得我国高等院校的计算机学科培养体系基本成型，通用的本科阶段教育已培养了很多现代化的计算机科技人才，并逐步探索复合式、高层次的计算机学科研究生培养新模式。具体来说，在该阶段，高等院校主要探索如何进行教学改革、完善考核管理制度、优化学位论文评审等工作，研究生导师注重赋予研究生的研究课题具有一定创新性，对研究生社会主义核心价值观的思想教育也摆在重要地位。研究生积极参与国内外的学术交流，以便获取更广泛的学术知识，并能开阔视野、创新思维方式等，计算机学科研究生培养工作不断得到完善。

（3）重视专业学位研究生培养阶段（2011-2020 年）。2009 年，教育部发布《教育部关于做好2009 年全日制专业学位硕士研究生招生计划安排工作的通知》（教发［2009］6号），开始启动全日制专业硕士招生。专业学位研究生也称为应用型研究生，其占研究生总人数的比重也在逐年增加，说明随着我国经济社会的快速发展，对高层次应用型人才的需求越来越迫切，尤其对于人工智能、模式识别、机器学习、图像处理等热门专业。在计算机研究生课程体系上，教学重心也开始转向重实践应用的专业学位计算机研究生培养。该阶段计算机学科的研究生教育更偏向于实践，研究生导师在承担一些横向科研项目的同时，鼓励其研究生也参与其中。该方式既夯实了研究生的理论基础，也为其学位论文撰写打下了坚实基础。因此，强化研究生实践训练能力成为这一阶段高等院校人才培养的一个着力点。2018 年，教育部、财政部、国家发改委联合发布《关于高等学校加快“双一流”建设的指导意见》，也推动了计算机应用型人才培养计划2.0 体系建设。2020 年，教育部、国家发改委、财政部联合发布《关于加快新时代研究生教育改革发展的意见》，指出应大力发展专业学位研究生教育，增设一批硕士、博士专业的学位类别。同年，教育部印发《专业学位研究生教育发展方案（2020-2025）》，又进一步确定在未来5 年里，转型升级的各行各业需要更多的计算机学科研究生人才。

3.2 研究趋势

特定时期的关键词爆发情况与研究人员关注的某一潜在话题息息相关，可用来探索新兴趋势和潮流，被认为是高度活跃研究领域的指示器。使用CiteSpace 软件对近30 年计算机学科研究生教育相关文献关键词进行分析，有助于呈现计算机学科研究生培养过程中的历史热点及其持续时间，得到重点关键词突现图谱，如图6所示。

Fig.6 Emergence graph of important keywords图6 重点关键词突现图谱

根据近30 年计算机学科研究生培养相关文献的关键词突现情况，得到以下热点走向：

（1）专业学位的计算机学科研究生比重呈上升趋势。如图6 所示，关键词“工程硕士”“专业学位”“计算机技术”“实践能力”在近10 年内表现出较高的突现性。目前，研究生存在理论难以联系实践、解决工程项目问题能力较弱等不足，在推动经济转型升级、培育经济发展新动能、满足当前社会对应用型研究生实际需求的背景下，专业型计算机研究生培养建设将成为未来工作的重点，偏向实践能力的研究生会越来越普及。高学历研究生是现代信息社会的主要建设者，专业学位和学术学位教育处于同一层次，都是培养具有扎实理论知识，并能够适应工作需求的高层次专门人才，但侧重点有所不同。全日制专业学位研究生是支撑国家新兴人才战略的重要力量，近年来，随着云计算、区块链和人工智能技术的蓬勃发展，社会对计算机相关从业人员的技能要求也越来越高。因此，以产学研融合理念为指导，培养应用型计算机学科的研究生符合我国工科高等教育的实际国情。非全日制的计算机专业学位研究生培养也已经开始起步，在职考研、读研的人数不断增加，计算机学科本身更加偏向于应用。为进一步适应经济社会发展的需求，未来专业型计算机研究生的比重还会呈继续上升的趋势。

（2）创新思维融入培养过程。如图6 所示，关键词“创新能力”“培养模式”在近10 年里表现出较高的突现性。计算机学科的研究生教育与本科生不同，研究生教育已经比本科教育高出一个层次，但依旧面临着研究生创新意识差、创新成果少等问题。具体体现在学生缺乏自主创新意识、创新动力不足，已在一定程度上阻碍了我国计算机行业的发展，因此还需要进一步探索从“知识掌握”到“创新能力养成”的高阶培养模式。“双一流”高校建设是新时代党中央作出的重大战略部署，仅靠现有的教育模式，已无法满足对研究生创新能力的培养需求。研究生既是受教育者，也是研究者。其不仅需要娴熟地使用计算机学科的若干应用技术，而且需要对学术方面进行反思与改进，进而推陈出新。创新意识和思维是实施创新活动的前提，敢于运用创新思维突破传统思维定势，才能更好地指导实践。由于研究生选拔工作主要还是依靠应试教育，学生依赖于对书本知识的记忆，创新活动的参与度较低，因此，培养研究生的协同创新能力、改革导师队伍建设将是未来的发展趋势。通过更新教学内容，紧跟最新的行业发展，探索多维度的课程教学模式，将创新能力和实践能力培养融入教学中。除传统的笔试外，实施多元化的综合课程考核体系。同时，加强与世界一流大学、世界一流学术机构的合作及相互学习，与国外高校合作完成复合型创新人才培养，如斯坦福大学、卡内基梅隆大学、普林斯顿大学等，从而进一步拓宽计算机类学科研究生的国际视野。

（3）进一步深化“教”与“学”改革。如图6 所示，关键词“教学改革”“人才培养”在近5 年里表现出较高的突现性。跟随国家统筹推进世界一流大学和一流学科建设的战略机遇，在2014 年修订的《计算机技术领域工程硕士专业学位标准》和《计算机技术领域工程硕士专业学位基本要求》基础上，计算机学科研究生教育还需与时俱进。课程教学质量决定人才培养质量，同时需要进一步提高我国高校计算机学科的研究生教育管理质量。2020 年，习近平总书记在全国研究生教育会议上谈及党和国家的事业发展迫切需要培养一大批德才兼备的高层次人才，计算机学科的研究生教育是影响国家现在和未来发展的因素之一，推进我国计算机学科研究生教育的现代化、高质量发展，有助于实现具有中国特色、世界水平的现代研究生教育的宏伟目标，有助于实现我国从研究生大国升级为研究生强国的教育目标。计算机学科研究生教育是一个动态发展的过程，可参考和借鉴国外著名高校的教学模式。在硬件方面，可以考虑打破高校壁垒，实现跨区域的合作培养，共享实验资源。比如高校与企业之间、国内高校和国外高校之间加强交流合作，以便更好地开阔学生的学术视野。在教学管理方面，学生除发表学术论文外，还可考虑参与学术交流、社会服务等，优化研究生人才培养过程。在综合素质方面，作为新时代背景下的研究生人才，不仅需要具备专业素质与人文素质，而且应该担负起发展我国信息科技事业的使命，从而促使自身的综合素质得到提升。因此，高校需抓住“双一流”建设带来的机遇，改进教学措施、完善教学培养模式，对于优秀的研究生毕业生，积极争取其在国内深造或就业。此外，计算机学科研究生分为全日制与非全日制、专业型与学术型，为缓解我国高层次信息技术人才短缺和智能化社会的快速发展对高层次信息技术人才迫切需求之间的矛盾，使我国计算机研究生教育更好地适应目前形势发展的需要，研究生导师也应积极探索不同类别研究生的教学体系建设。

在科教兴国方针的指导下，经济社会的快速发展对计算机领域高层次人才的要求越来越高，高质量计算机研究生人才的培养问题引起了社会的重点关注。以中国知网1991-2020 年计算机学科研究生教育的585 篇文献为基础，具体分析了文献年代分布、核心作者、研究机构、关键词及突现词，探讨了计算机研究生教育现状和未来的热点走向，归纳出以下结论：

（1）从年发文增长规律来看，下一阶段计算机研究生教育方面的研究文献依旧会保持增长趋势，表明针对计算机学科研究生教育培养模式的研究已得到教育研究者的普遍重视。

（2）从核心作者发文情况来看，王志英、蒋宗礼和张春元等作者之间的合作次数最多，其次为刘素芹、王云等作者之间的合作，作者之间的合作还有进一步上升的空间；
从研究机构发文情况来看，《时代教育》编辑部发文量最多，其次为国防科学技术大学计算机学院和《读与写》杂志社教育教学编辑室。

（3）从关键词来看，得到“培养模式”“创新能力”“专业学位”“人才培养”“教学改革”“计算机技术”“培养质量”“课程体系”等高频关键词，进而可以发现从1991 年以来，大致经历了基础课程体系建设和探索、教学改革和创新能力培养以及重视专业学位研究生培养共3 个阶段；
从突现词来看，计算机研究生教育已成为我国研究生教育的重要组成部分，计算机专业学位的研究生比重呈上升趋势，创新思维开始融入培养过程，教学改革也得到进一步深化。在后疫情阶段，采用线上、线下相结合的教学改革还会持续探索。

在5G 时代万物互联的背景下，信息技术已成为衡量国家综合实力的重要标志之一，高校如何突出应用型高精尖计算机人才培养特色，培养一批勇于担当民族伟大复兴重担的高质量人才，将是未来的研究方向。

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