保錚院士淺談培育博士生的一些體會保錚(西安電子科技大學 教授、中國科學院院士西安710071)現代社會逐漸由工業經濟社會向新經濟社會過渡。新經濟社會的主要特征是數字化、信息化、網絡化，知識成為諸多生產要素中的第一要素。在新經濟社會迅速發展的過程中，許多國家，特別是一些科技和經濟發達的國家，感到高層次科技人才尤其是信息科技人才短缺，因此采取了各種政策引進人才。我國在科教興國戰略的推動下，在經濟發展的同時，高科技企業也在迅速成長，而高科技的發展迫切需要高層次的科技人才。在許多高科技企業里，科技人員中具有研究生學歷的占很大比例，因為從事高科技工作，會面臨更多的新問題，需要科技人員掌握堅實寬廣的基礎理論和系統深入的專門知識，以及勇于創新的精神和能力，這樣才可能在工作中不斷做出創造性的成果。
這樣的高層次科技人員，固然需要經過工作中實際鍛煉提高，但通過研究生階段有針對性的培養，可以大大加速高層次科技人才的成長。因此，在一些科研部門和高科技企業主要引進具有研究生學歷，特別是具有博士學位的科技人員。近兩年來，我國政府也對高科技領域研究生的培養采取了加速發展的政策，研究生培養工作將迎來發展的高潮。在新的形勢下，我們應當看到，新經濟社會發展需要更多數量的高層次高科技人才，他們必須是高質量的。我雖然已從事博士生的培養工作多年，但在新的形勢下，如何培養出適應新時代要求的高質量博士生仍然是一個新問題。下面結合自己多年來的工作，以及對新的要求的認識，談談對培養博士生工作的粗淺體會，敬請指正。一、培養博士生必須與科研實踐相結合與國際上比較，一般認為我國大學本科生的水平是較高的，主要表現為學習勤奮、基礎扎實，但在開拓和創新方面還是有較大欠缺。他們尊重師長，而在學術上也常常惟命是從;他們勤奮讀書，又往往被書本所束縛，從而缺乏開拓精神。
正如陳云同志所指出的，要“不唯上，不唯書，只唯實”。這些話雖然是對政工人員講的，對科技人員也很適用。要打破“唯上、唯書”的思想束縛，必須強調實際鍛煉，科學來不得半點虛假，真理只能在實踐中得到真正的檢驗。為此，我們強調博士生的培養必須與科技實踐密切結合。
我們的博士生入學后就參加一個課題組，成為課題組的成員。第一學期以學習課程為主，同時了解課題的情況，從第二學期起將承擔一定的科研任務。我所在單位-------“雷達信號處理重點實驗室”的科研基本上是前沿性的，面對新的科研課題，我與博士生(含部分碩士生)一起廣泛搜集和學習有關資料，結合課題去分析需要重點研究的問題，以及解決這些問題可能的途徑，制定初步的技術路線，并明確可能存在哪些創新點。實際上，技術路線的完善和創新點的明朗化，通常要經過多次反復，包括經過挫折和失敗而后獲得的。
研究生在其間會付出艱巨的勞動，他們常常經受較長時間的困擾，但也獲得成功的喜悅。我們把科研工作“出成果”和“出人才”放在同等重要地位，而且認識到兩者是相輔相成的;高水平的科研可以培養和鍛煉高水平的研究生，而有了高水平的研究生才能出更高水平的科研成果。同時我們常以工作中的實例教育研究生，使他們認識到挫折和失敗常常是難以避免的，“
失敗是成功之母”只要很好總結經驗，就可以從挫折和失敗中學到更多的東西。在科研過程中，課題組經常會召開分析會，對發生的問題師生們一起分析、討論、甚至爭辯。問題越辯越明，新的思想常常是在多種思想碰撞中產生的，并在多次反復討論中趨于成熟，這不僅使科研任務能夠很好完成，而研究生也從中樹立了創新意識，以及提高了分析問題和解決問題的能力。許多科研課題要通過實踐檢驗，向實踐學習是研究生培養的重要方面，我們盡可能多地讓他們參加各種實踐環節。如“逆合成孔徑雷達成像”課題的現場數據錄取與處理都是由研究生完成的，工作十分繁瑣，但通過對大量數據的處理和分析，發現了不少過去工作中的錯誤認識和疏漏，通過反復分析和論證，提出了新的概念和方法，使科研工作提高到一個新的水平。
實驗室的許多科研課題是由上級下達的，通常還有多個協作單位，每年都有檢查、匯報、評審和協調等工作，研究生均作為課題組正式成員(有時還是主要成員)參加，他們一般都能很好地完成任務，同時擴展了知識面，并得到實際鍛煉。二、開辦講座和定期舉辦研討會，廣泛聯系實際，這是博士生獲取寬廣、系統專門知識的有效途徑我國學生開拓和創新精神較為欠缺的另一個重要原因是知識面過窄，他們習慣于課堂上循序漸進的學習，通常不敢也不想越雷池一步，從而難以打開思路，開拓創新。為此，我們強調博士生必須具有寬廣而系統的專門知識。我們的學科是“信號與信息處理”，這是一門實用性強，內容廣的學科。我們研究的是信息探測技術(以雷達為代表)的信號處理，其內容也十分廣泛。作為這一領域的高層次科技人員，不具備寬廣而系統的專業知識是很難做出創造性的成果。
但是，在短短的三四年內他們要完成博士學位論文，深入研究的面只能是較窄的。因此，我們強調在對較窄方向深入研究的同時，對本學科的主要內容必須有較系統的了解。為此，我們除通過課程學習外，還對研究生開設講座和定期舉辦研討會。我們實驗室承擔的科研課題較多，涉及的面也較廣，從基礎性較強的小波分析、神經網絡，到實用性較強的陣列處理、雷達成像，基本上覆蓋了信息探測、信號處理的主要內容，并均招收了研究生。這些研究方向各有特色，但基本方面是相通的。我們每周固定一個下午舉辦研討會，主要由研究生報告近期的研究成果，并在教師指導下進行分析、討論，會上常有十分激烈的爭辯。這一制度我們己堅持了18年，許多研究生反映，正是從這個內容廣泛的研討會上學到了許多相關的知識。我們培養出的博士一般對信息探測信號處理的主要內容有較好的了解，這在他們寫博士論文和發表的論文中有較多體現。作為工學博士，不僅應深入掌握本學科的基礎理論知識，而且應能很好地用于解決工程實際問題。為此需要解決兩個方面的問題。其一是有關信息探測系統的知識。信號處理常常是系統的重要組成部分，對信號處理在新概念、新方法方面提出的問題常常和系統密切關聯，若缺乏系統方面的知識，就難以打開思路，更難以擊中要害。我們實驗室常召開雷達方面的方案論證會、評審會和鑒定會，有關研究生也一起參加。實驗室還常接受兄弟單位委托的基礎性、實踐性均較強的小課題，這些通常是在教師指導下主要由研究生來完成。研究生在實驗室中對系統知識的重要性有了較深的體會，有些人畢業后轉行搞通信、聲響等方面的工作，他們同樣在這些系統中做出了出色的成績。
其二是信號處理器的實現。近年來，信號處理的理論和方法迅速發展，是與處理器的實現技術(包括硬件和軟件)的快速發展分不開的。現代信號處理的新概念、新方法一經提出，不久就付諸實現，它對促進信息系統的進步和發展起到很大作用，同時又反過來推動信號處理理論和方法的進一步發展。為此，作為本學科的高層次科技人員，應面向工程實際，在具有寬廣基礎理論和專業知識的同時，對處理器的實現技術也要較為熟悉，最好還要有一定的實踐經驗。我們實驗室一貫將培養年輕科技人員的實際動手能力放在重要地位。但博士生學習階段時間不長，再要抽出時間從事實際處理器的研制是有困難的，我們認為如果將碩士、博士的學習階段統籌考慮，還是有可能做到的。因此，在碩士階段，特別是對碩博連讀生，在前階段的選題就更應側重于信號處理器的實現。三、不斷深化基礎知識，提高分析問題和解決問題的能力上面提到，理論基礎強是我國學生的強項，并因此受到國際上廣泛稱贊。具有深厚的基礎知識，對科技人員在工作中的持續發展是至關重要的，我們要發揚這一優點，強調在培養博士生的過程中，不斷深化基礎知識。對博士生不僅要求“掌握堅實寬廣的基礎理論和系統深入的專門知識”，而且明確要求“在科學或專門技術上做出創造性成果”。因此，博士生創新能力的培養就成為核心任務。在培養學生開拓、創新精神和擴展知識面的同時，應當看到，創新與分析問題、解決問題能力的另一個源泉在于深厚的基本功底，根深才能葉茂。
但基本功底的建立不能一蹴而就，也不可能一勞永逸。許多基本概念和方法不是一次學習就能完全領會的，而是在反復應用中不斷加深理解，才能掌握其實質。當前年輕人容易犯的毛病是在概念未理清楚的情況下，就陷進繁瑣的數學公式推導中而不能自拔。對信息科學來說，數學是十分重要的工具。數學概念和公式結合到專業中通常有明確的物理概念和含義，如能融會貫通就容易從概念出發來觀察和思考問題，并建立起數學模型，從而能抓住問題的本質，思路清晰地分析問題和解決問題。提高透過表面復雜現象掌握問題本質的洞察力，對研究人員是至關重要的。我們提倡研究生要在深化基礎知識方面舍得花時間。年輕人在研究中發生一些基本概念和基本方法的錯誤是不足為奇的，我們要求研究生對此不要輕易放過，在問題得到解決后還要反過來深究發生錯誤的原因，加深對基礎知識的理解。我們提倡研究生應學會從不同角度來觀察問題和解決問題，殊途同歸，從對比中加深對基本概念和基本方法的理解。四、跟蹤學科前沿的發展，培養創新能力信息科技的發展極其迅速，可以毫不夸張地用日新月異來形容。從事前沿性科學研究，必須關注學科發展的新動向，其中更要注意學科新的生長點。對這些內容我們除及時組織學習外，還指派專人(包括研究生)負責搜集整理，并在研討會上介紹，只要有可能還邀請國內外專家做專題講座。更為重要的是，要結合新的科技研究方向來培養博士生，這會更有利于培養創新能力。從20世紀80年代初培養博士生以來，我們實驗室的科研與研究生培養力求做到與學科的新發展相適應。
80年代初，空域陣列信號成為信號處理的熱點，它是探測技術空域處理的基礎。我們對這一發展極為重視，從理論到實際均投入了較大力量，同時在這一研究方向培養了多名博士和碩士研究生。
80年代后期，我們又將空域陣列處理發展為空時二維自適應處理(STAP)，并爭取到作為重大預先研究立項。在此項研究中博士生做了大量工作，取得了很好的成果。我們陣列處理研究的另一發展方向為逆合成孔徑雷達成像。由于飛機目標的機動飛行，合成陣列流形是很復雜的，我們又開展了時頻分析的研究。有關雷達成像的研究已進行了十多年，博士生一直是該課題的主力，至今己培養出博士多名。
90年代以來，小波分析、神經網絡等開始應用到信號處理領域，實驗室及時組織了學習，舉辦了講座和研討班，并指導部分研究生以此作為主要研究方向。我們強調，將本學科的某些新技術作為研究方向的雖然只能是少數的人，但大家必須了解其基本內容，并密切注意其發展動向。現在，我們實驗室的博士生對跟蹤學科前沿技術普遍比較重視。五、重視學術交流，開拓研究生的視野，提高科學的想像力和觀察力科學研究必須開放，重視學術交流。我們強調，只是在實驗室里閉門造車是不行的。信號處理是一個十分活躍的領域，新概念、新方法層出不窮，必須善于向各方面學習，才能在前進中有所創新，從而做出自己的貢獻。向各方面學習，除了抓緊日常新文獻資料的學習外，還要了解國內外發展動態，利用好一切可能的學習機會，并強調注意提高科學的想像力和觀察力。我們鼓勵研究生參加國際學術會議，博士生在學期間一般可參加兩次。
我們實驗室與兄弟院校的同類院系或單位，以及國內許多有關研究機構均有較多的聯系，交往頻繁。許多活動我們都組織研究生參加，特別是有些交流會和評審會，常常由研究生做報告，聽取各方面的意見。學術交流是廣義的，完全對口的交流固然有益;不完全對口的交流，也常常能從中學到在書本和在自己的專業小范圍內難以學到的東西。例如，雷達使用部門常從應用實際出發提出問題，這對開拓我們的思路大有好處。在這些交流中，對方常常希望我們從理論上解決他們的問題，這對我們來說是一個很好的鍛煉，同時也加深了研究生對理論聯系實際和創造性的認識。我們許多研究生在學校期間就已和許多方面建立了密切聯系，這對他們今后的發展很有好處。六、提倡“三嚴”學風，培養科學態度科研工作者必須具有優良的學風，我們提倡“三嚴”----嚴肅、嚴格、嚴密。科學研究來不得半點虛假，不少課題要結合實驗，有大量數據處理和計算機仿真工作，我們要求必須全面反映真實情況，不能只挑符合自己理論分析的部分。例如我們從逆合成孔徑雷達成像的實測數據處理中發現了一些異常現象，通過分析得到較滿意的解釋，總結出一套新的分析方法和算法，并在刊物上發表。后來將該算法用于處理另一批新的數據，并不完全成功。我們對有問題的部分經過長達幾周的反復分析，發現該算法未能包括更為復雜的因素，從而總結出適用于目標作復雜運動的新算法。我們以此為例，對研究生進行教育：科學研究是嚴肅的，如果輕易地將部分“壞”數據撇開不管，我們就找不到新的算法。有時機會與我們擦肩而過，問題常常在于自己的工作態度。學校對博士生在發表論文數量上有要求，我們是贊成的，但我們強調不能為寫論文而寫論文，不要只從人家論文的字里行間找問題去寫論文。
論文主要應體現自己的研究成果，將成果中的創新部分整理成文，提供他人參考是學術貢獻。論文的根本目的不在于“發”，而在于“用”，要向廣大讀者負責，我們應多花些時間將論文從內容到形式都下一番功夫，以便于讀者閱讀和應用。因此，我們外送的論文一般都經過多次討論和修改，有的修改達六、七次之多。在論文的署名上，我們認為署名是對讀者負責，不允許在署名上搞“搭車”。我們強調發表的論文必須有所創新，且創新點要經得起推敲。論文寫成后一般要放一段時間，自己做進一步推敲。有些研究生整理出的論文創新點不明顯，我們就建議暫不發表，再做進一步的研究工作。在審閱研究生的論文時，我們立足于高標準、嚴要求，但不越俎代皰，而是指出問題所在，要求繼續做修改工作，直至問題得到解決。雖然我們在培養博士生方面取得了一定的成績，積累了一定的經驗，但對比國際先進水平和時代的要求還存在不小的差距，而主要差距還在于研究生獨立思維和創新精神的培養上。我們認為，將培養研究生和科研工作有機結合，相輔相成，相互促進，其方向是正確的，但必須設定更高的標準，提高科研水平，進一步加大對外開放力度。要認識到這一工作的迫切性，同時也要認識到工作的艱巨性，必須鍥而不舍，持之以恒，將研究生的培養工作提高到一個新的水平。
