陳平華，吳亞迪，羅淏元，申建芳

（廣東工業(yè)大學計算機學院，廣東廣州 510006）

0 引言

中共十八大以來，我國研究生教育發(fā)展迅速，研究生規(guī)模持續(xù)增長，培養(yǎng)體系逐步完善，為國家戰(zhàn)略和地方經濟社會發(fā)展服務的能力明顯增強。中國如今已成為研究生教育大國，但與辦好人民滿意的研究生教育、建設研究生教育強國的目標相比，我國研究生教育仍存在一些亟待解決的問題，如部分培養(yǎng)單位培養(yǎng)條件滯后、管理制度和規(guī)范不健全、制度和規(guī)范執(zhí)行不嚴格、沒有形成完整的研究生培養(yǎng)質量保證體系等。為加強研究生培養(yǎng)單位的質量意識，促進研究生培養(yǎng)的規(guī)范化管理，國務院學位委員會與教育部等部門聯(lián)合印發(fā)了《關于加強學位和研究生教育質量保障和監(jiān)督體系建設的意見》《關于加快發(fā)展新時期研究生教育改革的意見》《學位授予單位研究生教育質量保障體系建設基本規(guī)范》等系列文件。2020 年9 月25日，國務院學位委員會、教育部再次印發(fā)《關于進一步嚴格規(guī)范學位與研究生教育質量管理的若干意見》（學位〔2020〕19 號），進一步強調落實主體責任、加強培養(yǎng)過程監(jiān)控，以保證研究生培養(yǎng)質量。

國外對研究生培養(yǎng)質量影響因素的研究起步較早，而國內起步相對較晚，絕大部分研究出現在2000 年以后。多數采取定性分析法或問卷調查法，從機制、手段（督導和評價）、培養(yǎng)質量保證體系構建等管理層面進行研究，而很少從應用技術促進管理的層面進行定量研究。隨著計算機學科的迅速發(fā)展，計算機類碩士研究生的招生規(guī)模越來越大，物聯(lián)網、大數據、云計算與人工智能新技術的出現，使得計算機學科研究生培養(yǎng)質量影響因素分析對現有計算機學科碩士研究生培養(yǎng)模式的完善具有重要意義。

計算機學科碩士可分為學術型碩士和專業(yè)型碩士，培養(yǎng)學術型碩士的目的是進行更深層次的學術研究，如攻讀博士學位，或者進入技術研發(fā)領域，引領行業(yè)發(fā)展；培養(yǎng)工程型碩士的目的是培養(yǎng)具有工程實踐能力和創(chuàng)新精神的人才，為進入企業(yè)進行實際應用打下基礎。然而，我國計算機類研究生的學術能力和實踐能力尚有待提高。解決研究生培養(yǎng)過程中存在的問題，需要探究研究生培養(yǎng)質量影響因素，不斷改革和創(chuàng)新培養(yǎng)模式，以適應時代變化與新技術發(fā)展，緊跟社會需求。

本文以碩士研究生發(fā)展為中心，從廣東某高校計算機學科碩士研究生培養(yǎng)實際情況入手，針對多年來收集的研究生實際培養(yǎng)過程數據，利用數據挖掘技術對影響研究生培養(yǎng)質量的因素進行聚類和共性關聯(lián)分析，找到影響培養(yǎng)質量的關鍵因素，以期為提高研究生培養(yǎng)質量提供決策支撐。

1 影響因素指標體系與基礎數據

1.1 指標體系

已有研究顯示，影響碩士研究生培養(yǎng)質量的因素包括生源因素、導師因素、教學資源和培養(yǎng)過程、自身表現、課程設置等。從已收集到的基礎數據特征考慮，本文選擇生源因素、導師因素、自身表現作為影響因素指標，同時使用學位論文質量和就業(yè)質量作為研究生培養(yǎng)質量指標。研究生培養(yǎng)質量及其影響因素指標設置如表1所示。

（1）生源因素。生源因素即生源質量因素，指研究生入學時的專業(yè)基礎情況，包括入學成績、本科學校層次、本科專業(yè)契合度3個二級指標。

（2）導師因素。在研究生培養(yǎng)過程中，導師起著重要的指導作用。為對導師影響因素作全面分析，本文設置了6 個二級指標：導師職素、導師年齡、導師成果、導師在研項目、導師指導的研究生學位論文平均分和導師指導情況。

（3）自身表現因素。在研究生培養(yǎng)過程中，研究生自身的努力和個人表現也很重要。在自身表現因素方面，本文設置了課程成績、獲獎情況2個二級指標。

Table 1 Quality of postgraduate training and its influencing factors index setting表1 研究生培養(yǎng)質量及其影響因素指標設置

（4）論文質量。學位論文是研究生科研能力和水平的綜合體現，也是研究生培養(yǎng)質量的重要衡量指標。本文以學位論文成績作為衡量研究生學位論文質量的標準。

（5）就業(yè)質量。就業(yè)質量是研究生培養(yǎng)質量的社會評價形式，也是研究生培養(yǎng)質量的重要衡量指標。本文設置了3 個二級指標：薪酬水平、工作崗位與專業(yè)契合度、就業(yè)單位評級。

1.2 基礎數據

本文選擇廣東某高校計算機學科（包括計算機科學與技術、軟件工程學碩，計算機技術、軟件工程專碩）2016 級和2017 級共342 名碩士研究生培養(yǎng)過程數據作為研究生基礎數據，導師數據來源于該學科兩個年級的全部碩士生導師，數據具有普遍性。

（1）生源因素。①入學成績：數值型，取值為全國碩士研究生統(tǒng)一招生考試初試與復試加權總成績；②本科學校層次：字符串型，取值為985、211、一本、二本等；③本科專業(yè)契合程度：字符型，按照與計算機學科契合程度，取值為A、B、C、D、E 5個等級，如表2所示。

（2）導師因素。①導師職素：字符串型，取值為國家杰青、省杰青、特聘教授、博導、教授、副教授、碩導，當存在多個職素時，按最高職素取值；②導師年齡：數值型，取值為導師年齡；③導師成果：數值型，對不同層次成果（TOP 級、SCI-Ⅰ區(qū)、SCI-Ⅱ區(qū)、國際授權專利…）賦予不同分值，取值為導師近5 年所有成果分數之和；④導師在研項目：數值型，對不同級別項目（國家級、省級…）賦予不同分值，取值為導師在研項目分數之和；⑤導師指導的研究生學位論文平均分：數值型，取值為各導師2016、2017 級研究生的學位論文平均分；⑥導師指導情況：數值型，通過對在校研究生發(fā)放問卷，從各個維度衡量導師指導情況，并咨詢學院多個專家意見，針對各維度取權重，取值為導師各維度加權求和后的分數。

Table 2 Fitting degree of undergraduate major表2 本科專業(yè)契合程度

（3）自身表現因素。①課程成績：數值型，取值為研究生課程加權平均分；②獲獎情況：數值型，對國家獎學金、學校每學年學業(yè)一、二、三等獎學金分別賦予100、80、60、40 分，取值為各學生獲獎總分，如某學生在校期間獲得一次國家獎學金、兩次一等獎學金，則其獲獎總分

S

core=100+80*2=260分。

（4）論文質量。學位論文成績：數值型，取值為學位論文答辯分數與兩個送審分數的平均分。

（5）就業(yè)質量。①薪酬水平：數值型，取值為學生工作薪酬；②專業(yè)契合度：數值型，按照就業(yè)崗位與計算機學科契合程度，劃分為100、75、50、25、0 共5 個等級（見表3）；③單位評級：數值型，按照學院專家意見及相關數據，劃分為100、75、50、25共4個等級。

Table 3 Fitting degree of employment position表3 就業(yè)崗位契合程度

2 總體分析流程

在已收集的研究生培養(yǎng)過程實際數據及設計好的評估指標體系基礎上，本文對研究生培養(yǎng)質量影響因素進行分析，總體分析流程如圖1所示。

Fig.1 General analysis flow圖1 總體分析流程

總體分析流程共分為3步：

（1）研究生培養(yǎng)質量聚類。在指標體系中，研究生培養(yǎng)質量包括論文質量與就業(yè)質量兩個指標。采用Kmeans聚類方法對研究生培養(yǎng)質量進行聚類。

（2）研究生培養(yǎng)質量影響因素頻率分析。在第一步生成的3 個聚類中，篩選研究生培養(yǎng)質量較高的聚類，計算各個影響因素頻率，分析優(yōu)秀研究生培養(yǎng)過程的共性因素。

（3）影響因素與培養(yǎng)質量相關性分析。計算皮爾遜相關系數，度量影響因素中各指標與培養(yǎng)質量的相關程度，結合第二步的分析結果，進一步挖掘對優(yōu)秀研究生培養(yǎng)影響程度較高的因素。

3 研究生培養(yǎng)質量聚類

研究生培養(yǎng)質量一定程度上可通過學位論文質量和就業(yè)質量來反映。為尋找研究生培養(yǎng)質量的共同特點，本節(jié)應用K-means 聚類算法，從學位論文成績、薪酬水平、專業(yè)契合度、就業(yè)單位評級等維度對研究生基礎數據進行聚類。

聚類是對某些方面相似的數據成員進行分類與組織的過程。K-means 算法是機器學習中一種簡單、有效、使用非常廣泛的聚類算法。K-means 的時間復雜度接近于線性，尤其適合大數據集。

3.1 聚類過程

本節(jié)根據學位論文成績、薪酬水平、就業(yè)崗位與專業(yè)契合度、就業(yè)單位評級4 個指標建立樣本向量，即數據集中每個樣本

x

={

x

，

x

，

x

，

x

}。其中，

x

、

x

、

x

、

x

分別表示學位論文成績、薪酬水平、就業(yè)崗位與專業(yè)契合度、就業(yè)單位評級。K-means 聚類算法如下：

3.2 聚類結果

K-means 聚類結果比較理想，所有研究生被聚類為3類。應用PCA 降維，將聚類結果映射到3 維圖中，如圖2 所示（彩圖掃OSID碼可見）。

Fig.2 K-means clustering result圖2 K-means聚類結果

3個聚類中心指標均值如表4所示。

Table 4 Final cluster center表4 最終聚類中心

由表4 可知，第一類研究生各方面均處于中等水平，第二類研究生在4 個方面的表現均優(yōu)于其他兩類研究生，第三類研究生的就業(yè)質量較差。其中，第一類和第三類研究生的學位論文成績均值這一指標差異不大，論文成績多集中在70-80 分區(qū)間。結合實際分析發(fā)現，主要原因是高校畢業(yè)要求學位論文成績一般不能低于70分。

接下來將對第二類研究生（即培養(yǎng)質量最高的一類）各方面數據進行共性分析，分析各影響因素與培養(yǎng)質量之間的相關性。

4 優(yōu)秀畢業(yè)研究生影響因素分析

4.1 共性分析

為挖掘優(yōu)秀畢業(yè)研究生培養(yǎng)過程中的共同特點，為高校培養(yǎng)高質量畢業(yè)生提供依據，本節(jié)對聚類得到的第二類優(yōu)秀畢業(yè)生的各類指標進行頻率分析。

4.1.1 生源因素分析

生源因素分析結果如圖3 所示。由圖3 可知，優(yōu)秀研究生入學成績分布較均勻，且90 分以上學生占比較少，說明入學成績對于優(yōu)秀畢業(yè)生的影響較?。ㄒ妶D3（a））；本科學校主要集中在“一本”這一層次，說明本科學校層次會影響研究生畢業(yè)質量（見圖3（b））；本科專業(yè)契合度分布較為均勻，但各類專業(yè)人數占第二類優(yōu)秀畢業(yè)生人數的比重與契合度基本呈正相關（除優(yōu)秀畢業(yè)生中沒有的D 級專業(yè)），說明本科專業(yè)契合度會在很大程度上影響研究生畢業(yè)質量（見圖3（c））。

Fig.3 Student source factors圖3 生源因素

4.1.2 導師因素分析

由圖4 可知，優(yōu)秀畢業(yè)研究生的導師多數為博士生導師、特聘教授（見圖4（a）），導師年齡集中在40-59 歲（見圖4（b）），大部分導師的成果水平較高、在研項目較多（見圖4（c）、（d）），畢業(yè)生的學位論文平均分大多在80 分以上（見圖4（e）），并且導師對學生研究過程中的指導都較積極、嚴格（見圖4（f））。顯然，導師因素的6 方面指標對研究生培養(yǎng)過程都有著較大影響。

4.1.3 自身表現因素分析

Fig.4 Tutor factors圖4 導師因素

由圖5 可知，優(yōu)秀畢業(yè)生的課程成績都在70 分以上，雖然80-90 分數段占比較多，但是各分數段占比基本持平，說明課程成績比較重要，但對于畢業(yè)質量的影響較小（見圖5（a））。因研究生獎學金的獲得與成果有直接關系，故獲獎情況一定程度上反映了研究生的努力程度與科研能力，可以看到優(yōu)秀畢業(yè)生都多次獲得國家獎學金與一、二等獎學金，說明研究生自身努力程度與科研能力對于畢業(yè)質量影響較大（見圖5（b））。

4.2 相關性分析

本節(jié)通過計算皮爾遜相關系數，分別度量影響因素中各指標與培養(yǎng)質量的相關程度。在統(tǒng)計學中，皮爾遜（Pearson）相關系數又稱皮爾遜積矩相關系數，用于度量兩個變量X 與Y 之間的相關性，其值介于-1～1 之間。兩個變量之間的皮爾遜相關系數

r

定義為兩個變量之間協(xié)方差與標準差的商，如式（1）所示。

Fig.5 Self performance factors圖5 自身表現因素

相關性分析結果如表5 所示。由表5 可見，導師因素與培養(yǎng)質量之間的皮爾遜相關系數

r

=0.859，為高度正向相關關系。其中，導師年齡的相關性不強，導師指導情況與培養(yǎng)質量之間具有強相關性，相關系數高達0.964，說明導師對研究生的指導非常重要。自身表現因素與研究生培養(yǎng)質量之間具有中度正向相關關系，而生源因素與研究生培養(yǎng)質量相關性較弱。

5 結論與建議

以上分析顯示，相關性分析結果與共性分析結果較為一致，本文的分析結論與建議如下：

5.1 主要結論

總體上看，導師因素對培養(yǎng)質量影響最大，其次為自身表現因素，而生源因素對其影響較小。說明提高研究生培養(yǎng)質量的首要前提是提高導師指導學生的積極性，導師在提升自身水平的同時，也要注重對學生科研能力的培養(yǎng)。同時，研究生自身表現因素在研究生培養(yǎng)過程中起到的作用也不容忽視，培養(yǎng)單位應設計多種研究生激勵機制。當然，還需注重吸收優(yōu)質生源。3 個方面相輔相成，從整體上提升碩士研究生培養(yǎng)質量。

5.2 相應建議

導師因素對培養(yǎng)質量影響最大，導師對學生的影響是潛移默化的。對研究生個人而言，適當的指導和良好的師生關系可以使其更順利地獲得學位，對未來職業(yè)生涯有深遠影響。其中，6 個二級指標都一定程度上反映了導師對于學生的重要性，說明導師需要給予研究生合適、有效的指導，才能取得很好的結果。從高校層面上看，應通過多渠道引進高水平科研人才，充實研究生導師隊伍。

Table 5 Correlation analysis results表5 相關性分析結果

其次為自身表現因素。內因是事物變化發(fā)展的根本原因，其中，獲獎情況即研究生科研能力這一指標對研究生培養(yǎng)質量影響較大。因此，研究生應端正對科研的態(tài)度，克服存在的懶惰和功利心態(tài)，踏踏實實、勤勤懇懇地作研究。高校為激勵研究生從事科學研究，可設計一些激勵機制，從提升課題組學習氛圍入手，在潛移默化中讓研究生自覺地提高學習興趣，調整學習狀態(tài)。

最后為生源因素。生源質量是指研究生入學前的素質水平，優(yōu)質的生源質量對提升培養(yǎng)質量具有一定的作用，分析顯示本科學校層次對于培養(yǎng)質量的影響最為顯著。因此，在以后的招生工作中，要吸引優(yōu)質生源，從而提高研究生培養(yǎng)水平。

6 結語

本文在已收集研究生培養(yǎng)過程實際數據的基礎上，首先構建了研究生培養(yǎng)過程指標體系，該指標體系主要包括生源因素、導師因素、自身表現因素、論文質量和就業(yè)質量5 個一級指標，并建立了15 個二級指標，指標體系結構比較合理，內容較為豐富和全面；其次應用聚類算法，分析優(yōu)秀畢業(yè)生培養(yǎng)過程中的共同點；最后通過頻率分析和皮爾遜相關系數計算，挖掘出研究生畢業(yè)質量影響因素，發(fā)現導師和研究生自身努力是影響研究生培養(yǎng)質量的兩個重要因素。

碩士研究生培養(yǎng)質量影響因素分析是高素質人才培養(yǎng)質量體系建立的前提與基礎。本文以保障研究生培養(yǎng)質量為出發(fā)點，挖掘培養(yǎng)過程中各影響因素對研究生培養(yǎng)質量的影響程度，可為今后高校提高碩士研究生培養(yǎng)質量提供參考。

本文對于優(yōu)秀畢業(yè)生的共性分析貼合實際，但在導師指導情況分析上尚需作進一步研究，目前的研究方法雖能較好地分析出各影響因素的權重，但應考慮指標增多時可能出現的過擬合現象；其次，本文選取廣東某高校計算機學科2017、2018 級的研究生數據進行分析，但應考慮各地區(qū)、各高校對于計算機學科研究生培養(yǎng)模式、培養(yǎng)目標的差異性。因此，未來的研究將嘗試泛化能力更強的方法，選取盡可能廣泛的研究生培養(yǎng)數據，從而使研究更加合理、有效。