目前，中国研究生教育处于蓬勃发展阶段，2007 —2020年，全国研究生招生人数由36. 4万增加到111. 4万^[1]。随着研究生规模的扩大，科研资源与高水平人才培养之间的矛盾日益凸显，研究生培养质量受到了政府与教育界的关注，研究生创新能力培养成为大家关心的热点。研究生创新能力是一种复杂的综合能力，其能力结构具有多元性，包括建构知识、发现问题、解决问题和提升转化等的能力^[2]。研究生创新能力是科技创新的重要力量，是建设创新型国家的人才和技术基础，是中国研究生人才培养质量的重要指标。2020年全国具有GIS研究生培养资格的高校有70多所。目前GIS研究生人才培养存在以下问题：①研究生教育规模、质量与效益的发展不协调^[3]。导师培养理念与研究生期待目标不适应，学生的积极性和创造性未被充分调动起来，许多学生处于“放羊”状态，感到迷茫。②培养方法及过程管理与创新能力培养不适应。GIS学科同时具有工具学科、工程学科和横断学科3大特征^[4-8]，许多学生忙于工程性科研项目，减少了参与研究性科研项目和学术研讨的机会。针对上述问题，笔者根据多年的研究生教育经验，从导师和学生自身两个方面入手，开展基于思想理念、培养方法与培养过程“三位一体”视角下的GIS研究生创新能力培养研究与实践。

1 思想理念

研究生创新能力的培养中，导师的思想理念起着关键作用，以社会创新人才需求为导向，明确培养目标，从以下4个方面不断提升思想理念。

1.1 树立仁爱之心与平等之心

孔子曰：“博学而笃志，切问而近思，仁在其中矣。”对于导师，所谓仁爱，要有远大的志向，认认真真、切切实实地践行自己的学与思，热爱自己的学生，热爱自己的职业。

导师的平等之心主要包括两个方面：①对待学术保持尊重、开放的心态。既发挥导师的“导学”优势，又发挥学生思想敏锐、勇于探索的优势。导师与学生一起分享学术思想，相互促进和启迪。②平等对待每一个学生。淡化学生的生源地、性别、天资、秉性的差异，淡化名利关系，导师对科研经费和科研资源的分配，不应以学生的学术成果和贡献大小为主要评判标准。导师的“偏心”会引起学生内部的嫉妒与勾心斗角，不利于学生群体和谐关系的构建和团队长期的发展。提倡集体贡献，淡化个人成果。鼓励学生对科研追求的纯粹化，团队之间互帮互助，乐于奉献，甘于担当。

树立仁爱之心与平等之心，发扬团队精神，让师生在平等切磋砥砺中焕发学术热情和创新力。

1.2 提升学识水平与人格魅力

导师既是科学文化知识的传播者，也是学生健全人格的塑造者。导师不断地提升自己的学识水平，具备夯实而丰富的专业知识，本学科的前瞻性知识，开阔的视野，活跃的思维。只有这样才能为研究生提供更广泛的研究方向和研究领域，满足不同层次、不同水平、不同知识背景的研究生创新能力培养的需求。鼓励学生创新，导师本身要不断创新。导师创新的思维方式、专注的做事风格、严谨的科学态度、精益求精的治学精神等人格魅力会深深影响学生。

导师的学识水平与人格魅力对学生具有潜在的心理示范作用，具有感染力、渗透力和推动力，对学生的科研生涯会产生无形、持久的力量。

1.3 培养创新意识与创新品质

创新是在深入研究的基础上，发展具有先进性和独特性以及学术、科研、实际应用价值的成果。创新内涵不仅包含从无到有的首创性，还包括对既定事物的更新和完善。对GIS研究生来说，科学创新可以分成几个不同层次：①应用创新，老的方法或理论应用到一个新的研究区域或者解释一种新的自然现象和自然规律；②方法创新，对已有方法进行改进，或者建立一个新的方法；③理论创新，突破原有的理论体系或框架。总的来说，创新强调新应用、新方法和新理论。

导师要指导学生做科研，更应着力培养学生的独立创新意识与品质。创新意识表现为尝试新事物，勇于挑战困难和权威的意向、愿望和设想，创新品质包含勤思考、有目标、有毅力、能坚持、勇于探索、甘于寂寞、不怕失败等品质。创新意识与创新品质的培养是研究生完成学习的必备条件。

1.4 营造创新环境与良好学术氛围

导师的研究型科研项目为研究生创新环境提供了重要保证，包括科研所需的硬件环境和软件环境。研究生一入学，导师尽早引导学生参与项目，培养学生的灵活性、创造性及解决问题的能力。

创新是一个复杂的过程，需要具备良好的学术氛围。导师既要在学术上要树立高标准、严要求，又要创造一个自由宽松、人性化的学术氛围。导师与学生、主讲与听众以平等的身份参与学术讨论，每个人要敢于争论，勇于接受批评，形成一个有效的、愉悦的互动环境。这样才能对研究生的创新思维有积极影响作用。

2 培养方法 2.1 召开内容丰富、形式多样的研讨会

研讨会为学术讨论提供了一个有效的平台，学术研讨会根据主讲者的不同，分为下列几类：①研究生为主讲者，每周召开学术交流活动。第一种形式以学术问题探讨为目标，每次以2~3名研究生为主，汇报近期完成的研究任务与遇到的困难。汇报完毕，各位导师提出建设性意见。第二种形式以经验分享为目标，如高年级研究生为低年级研究生介绍文献阅读、写作技巧、新技术与新方法的应用等科研经验，此形式以学生自发组织、自愿参加为原则。②导师为主讲者，介绍本专业的研究方向，重点介绍实验室的研究课题、研究成果、研究内容及研究关键科学问题，从而激发学生对科研的兴趣，让学生尽快了解科研过程中如何发现问题、解决问题，建立创新的思维方式与方法。③外聘专家为主讲者，邀请与实验室研究方向密切相关的专家进行讲座，介绍本领域的最新研究成果、未来的发展趋势、研究热点、研究思路与方法等，旨在进一步为研究生开阔视野，启迪科学思维。学术研讨会的主要形式以研究生为主讲者，即形成“以学生为主导”的研究氛围。通过学术研讨，不仅锻炼了每个研究生的表达能力和逻辑思维能力，还促进了良好学术氛围的形成。

2.2 组建团队式导师制和研究生课题组

近些年，随着研究生的扩招，每位导师所带的研究生数量也随之增加。笔者所在实验室的研究生人数由原来的十余人发展到四十余人，在指导研究生的过程中，已往的“一对一”的师生面对面交流方式受到客观条件的制约，要组建团队式导师制和研究生课题组解决研究生扩招和导师数量不足的矛盾。

团队式导师制是指由少数志趣相投、学科相近或交叉而承担相应责任的研究生导师组成的小组。各导师在成长经历、知识结构、研究方向和能力特征各自不同，学科带头人具有视野开阔，专业功底深厚等特点，对团队整体发展方向具有重要指导作用。中青年教师在规范研究生论文写作、修改学术论文、指导实验方法等方面投入更多时间。团队式导师制打破了导师界限，在共享资源的基础上对研究生进行统一管理和培养，共同公开组织定期研究生研讨会，有利于发挥团队的互补优势。

在团队式导师制的基础上，根据实验室的已有研究基础、课题研究任务、研究热点与前沿、学生的专业背景和兴趣爱好，导师将实验室研究生分成多个课题小组，每个课题小组由5~7名研究生组成，小组成员在专业基础、数学基础、计算机编程基础和英语基础等方面会存在差异，充分发挥每个研究生的个人特长和才能，遇到困难时，相互讨论和研究，发挥集体智慧的力量共同攻克难关。

组建团队式导师制和研究生课题组，充分体现实用性、高效性、先进性，充分发挥“学科带头人-中青年教师-学生”的联动作用，学科带头人引领前沿，中青年教师踊跃科研一线，学生传授科研经验。从而有效整合实验设备，实现资源共享，促进研究生的全面发展，增强研究生科学探索的主动性和创新性。

2.3 引导学生发表高水平的研究成果

具有独立从事科学研究能力，在本学科领域做出创新性成果，是研究生，尤其是博士生应达到的学术水平要求。有学者指出，对一个科学家的评价，从研究生开始，就主要不是看他在实验室操作的机敏，不是看他对或宽或窄的研究领域固有的知识，更不是看他的智能和魅力，而是看他的著述。他们因此而出名^[9]。

引导学生发表高水平的研究成果，是训练学生创新思维能力的一个有效途径。在研究生阶段，论文是研究成果的主要体现形式，其原创性是论文的生命。高水平刊物的论文需要多个同行专家的专业评审，是评价研究水平的可信赖指标之一，其影响力、质量、数量和重要性往往作为科研创新能力的评价指标。笔者所在的实验室，全体研究生平均每年发表高水平SCI论文10余篇。数年经验表明，鼓励学生发表高水平的论文，学生明确了研究目标与学习动力，锻炼了思维的逻辑性和严谨性，训练了洞察力和想象力，提高了表达的准确性与客观性，练就耐心、细心和毅力等优良品质。每一篇研究成果，犹如一件精美的艺术品，凝聚了学生、导师、团队、评审专家和出版社的劳动和心血，是集体智慧的结晶。

3 培养过程

导师要加强对研究生创新过程的监督，以各阶段培养任务为基础，把关培养过程，确保培养质量，保障其创新的科学性和合理性。

3.1 培养早期

培养早期主要是针对研一学生，这个阶段需要完成的任务包括确定研究方向、制定学习计划、修满课程学分、准备课题研究等环节^[10]。研究生在完成课程论文学习之余，重要的是培养和训练以下几个方面的能力：①资料和数据搜索能力，GIS技术呈现出日新月异的变化。学生不仅要掌握常规的数字图书、百度等检索功能，还要掌握Google、Bing等全球搜索引擎服务的使用。通过掌握一定的信息检索技巧，准确快速地找到所需文献、资料和数据，进而更快地了解最新的科研动态。②文献阅读和综述能力，不管是学术论文还是学位论文写作，文献阅读和综述能力都是不可忽略的。在早期，阅读与收集文献可以做到四个兼顾：兼顾经典文献和最新文献，兼顾英文文献和中文文献，兼顾理论研究文献和实证研究文献，兼顾专著文献和论文文献。在文献阅读过程中，及时总结文献中的理论、观点、资料、方法、存在问题等方面，并运用对比、归类、比较、分析等手段将所读文献串联起来。通过文献阅读与综述，可以知己知彼，百战不殆。在前人研究的基础上发现尚未解决的问题，或者是解决某问题有了新思路；在学科交叉过程中有了新方向、新想法。③练就扎实的理论功底与基本技能。对于GIS研究生来说，掌握一定专业理论知识（如遥感原理、GIS原理等），数学基础（如数理统计、数值分析、概率论等），英语基础，编程基础（如Python、MATLAB、IDL等），熟练使用各种专业软件（如ENVI、ERDAS、PCI、QGIS、ArcGIS等），各种商业软件（如Office、Visio、Origin、Photoshop等）和文献管理软件（如EndNote、Mende⁃ ley），是科学研究顺利开展的必备技能。

在此过程中，导师可以为研究生推荐本领域的知名期刊，与研究相关的文献。同时，为研究生提供基础性、模块化的研究任务，增强学生对科研的自信心。

3.2 培养中期

经过一年的专业知识、基础知识和基本技能的储备，学生基本具备了一定的科研素养，为确定论文主题奠定了研究基础，也为下一步进入研究型课题准备了良好应用基础。培养中期需要完成的任务包括确定论文选题、完成开题/中期报告、发表学术论文等环节^[10]。在实验室已有的研究基础上，在导师研究型项目支持下，研究生可以将撰写和发表学术论文作为自己的目标，围绕这个目标，掌握实验设计、数据采集与处理等方法，论文的研究思路与可能涉及的研究方法，并学会提炼研究问题。在此过程中，学生积极参与学术讨论和交流尤为重要，讨论和交流的途径很多；例如请求导师协助和把握自己的论文选题，确定选题是否具有意义；与课题组成员讨论，集思广益，少走弯路；参加实验室定期举行的研讨会，与实验室同学交流，通过研讨会，不断掌握科学研究的基本方法与思路。

3.3 培养后期

在培养前期与中期的基础上，研究生基本掌握了一定的科研方法：如何设计实验、开展实验研究、分析实验结果、撰写学术论文等。培养后期的重要任务就是完成学位论文和学位论文答辩。研究生学位论文是保障研究生培养质量的重要环节。相对于学术论文，学位论文写作要求更高，它用来考查研究生的知识水平和研究能力，需要对课题研究的历史、现状、方法和过程进行较详细的阐述，不仅强调论文的学术性和应用性，还强调论文的系统性和完整性。从学位论文大纲的确定到学位论文的撰写与答辩，都体现了学生对未知问题的研究与探索，已知与未知的总结，创新成果的汇报与传递。根据已发表的学术论文，在导师指导下确定学位论文提纲和研究内容。框架确定后进入论文撰写过程，通过学位论文撰写，不断培养自己的概括、推理、想象、分析、假设、总结和归纳能力，从而培养逻辑思维能力、独立思考能力和解决问题能力等，最终形成一套自己特有的独立思考方式。论文初稿完成之后，请求导师对论文的规范性、学术性进行系统的评审与修订。通过反复多轮修订，不断提高学位论文写作质量。

4 结束语

研究生教育是中国高等教育的重要组成部分，已经为提高综合国力和国际竞争力提供了有力支撑。研究生创新能力培养越来越受重视，其培养过程是漫长的、系统的工程，需要导师与学生共同努力，保证思想理念的前沿性、培养方法与培养过程的创新性、科学性与合理性。以社会创新人才需求为导向，提升思想理念，明确培养目标；以科研团队协作优势为核心，创新培养方法，提升培养成效；以各阶段培养任务为基础，把关培养过程，确保培养质量。从思想理念、培养方法、过程管理“三位一体”视角下，实现GIS研究生创新能力的培养。