创新是科技进步的核心,是引领社会发展的第一驱动力。当代社会重大科学技术突破越来越依赖不同学科之间的交叉融合,多学科交叉所形成的综合性、系统性、渗透性知识可以有效解决人类面临的新问题、新挑战,成为取得原创性重大成果的重要途径。近年来发展得如火如荼的新能源汽车产业,就是物理学与化学、材料、机械、电子等学科交叉融合的产物,2019年诺贝尔化学奖颁发给在锂离子电池研究领域作出突出贡献的三位科学家,同样是学科交叉融合取得重大科学突破的表现。传统意义上的学科之间的边界越来越模糊、淡化,国内外高校纷纷把培养交叉学科复合型人才作为当前首要而紧迫的任务。在多学科交叉融合模式下培养研究生掌握科学的思维方式、解决复杂问题的方法以及终身学习的能力,这既是研究生教育的发展趋势,也是拔尖创新人才培养的主要途径。
确立以科学问题为导向的项目式多学科交叉培养模式
如何培养具有多学科交叉知识的高素质复合型人才,国内外高校采取的方法多种多样,通常可以归为三种。第一种是课程模式,即打破原有的按单一学科组织教学内容的方式,融入相关学科课程,属于研究生培养的初始层次,实施便捷但效果有限,可作为基础配套实施;第二种是项目模式,即以科学问题为中心的项目式研究生培养模式;第三种是制度化模式,通过制度化的路径,建立专门的跨学科大学或跨学科院系。
长期以来我国大部分高校的组织结构为“学校—院系—教研室—教师”的层级式建制,教学制度匹配行政建制,教学资源、招生政策、科研组织均建筑在此之上。对于综合性地方高校来说,通过制度化途径建立专门的跨学科院系,从行政制度到运行成本都存在实际困难。因此,必须因地制宜,结合现有学科特点,发挥所在区域优势,瞄准对转变经济发展方式具有前瞻性和开创性意义的前沿领域立项,确立以科学问题为导向的项目式多学科交叉培养模式。通过让研究生参与科研项目的研究过程实现交叉学科研究生的培养,最大程度地整合各种教学科研资源,实现课程、教师、平台等共享,同时可以摆脱实体建制依赖,避免与传统学科制度及行政管理的冲突,建设一批新兴学科和交叉学科。
基于项目式的交叉学科研究生培养模式表现为一切学习过程和科研活动均以科学问题为中心,以解决问题为目标。制定研究生培养方案、选择课程、安排科研实践都围绕项目的科学问题展开,在解决问题的过程中实现人才培养。每个课题都涉及3—5个不同学科的交叉融合渗透,3—5位不同学科专业背景的导师组成导师团队,学科专业之间各有侧重又相辅相成。依托原有的各专业各级别科研平台,指导研究生在各阶段各领域展开科研活动,研究生则根据学习阶段和科研实践需求,自由选择在不同导师的课题组内轮转学习或进行科研。在不增添额外师资,不改变研究生学籍性质,不增加建设成本的情况下,学校以较少的经费投入,实现教学资源的利用效率最大化,探索多学科交叉融合下的培养模式,实现研究生创新能力的提升。
开展学科交叉背景下科学问题研究,课程方案的制定必须以人为本、因人而异,制定个性化的跨学科选课方案,为后续的科研实践做好铺垫、打下基础。充分利用综合性大学学科门类齐全和多层次科研平台资源优势,在保证课程体系结构完整性和合理性的基础上,采取宽松的框架结构,只规定学分和课程类别要求,摆脱专业背景的束缚,扩大学习内容和学习方式的选择。
组建高水平导师团队
拔尖创新人才的培养离不开一支思想觉悟高、师德师风正、能力水平强的师资队伍。以“人才强校”的战略性举措引进大批海内外优秀人才,在项目设立审核时,注重课题结合国家重大战略需求和区域经济发展情况,组建一批多学科交叉融合导师团队。此外根据课题需要还应聘请企业的高级研究人员或产业教授加盟,作为兼职导师或校外导师参与研究生的开题、中期或科研实践活动,给予来自研发生产第一线的实地指导,实现理论—应用—产业的逐渐升级,培养适应时代要求的创新型高端人才。
以科学问题为导向的多学科交叉培养模式意味着导师是以团队方式来指导研究生的,导师团队的科学分工、精诚合作是基础保障。导师团队制定研究生的培养方案,共同参与培养过程中的组会、开题、中期以及学位论文等环节,明确各自的职责和分工,实行集体指导、协同培养,由主要负责人召集并协调各项事务。研究生则根据课题的确立、课程学习内容、研修进度以及实验需要选择在不同的实验室轮转,接受不同学术背景导师的专业指导。
实行多维度科研训练
研究生除了足够的理论知识储备,还必须具备发散创新的思维、敏锐细致的观察和较强动手能力。在研究生的整个培养过程中,必须通过多维度的科研训练提升个人综合科研能力。科研实训至少包括以下三点:
第一,广泛的文献阅读。对于交叉学科培养的研究生来说,阅读量大面广的文献是初步要求之一,只有通过文献阅读了解所涉及学科的发展沿革,熟悉专业研究的思想、技术、要求,知晓国际国内的发展现状、重要成果等,才能对面临的科研需求和热点问题有相对明晰的方向。
第二,跨学科的学术研讨。学术交流是通过聆听学术讲座、召开课题组会、参加国内外学术会议等一系列现场交流方式来锻炼研究生获取知识能力、逻辑思维能力、语言表达能力的最佳方式之一。鼓励研究生多看、多听、多说,珍惜这种由好奇心驱动的自由探索式的科研动力,往往一个不经意间的跨学科思维碰撞产生的灵感就促进了一个观点的生成,是实现科研创新的源头所在。
第三,全开放的科研平台。整合现有教学资源为多学科交叉模式培养的研究生提供无障碍的科研平台,从基础的教学实验室到轮转导师的课题组实验室,再到校级实验平台、协同创新中心等,根据科研需要均可以开放给研究生,校企合作或校际合作也作为补充部分用于科研实践。同时鼓励研究生申报各级创新创业计划项目,和自己的科研课题并向而行、相互促进。
利用以科学问题为导向的多学科交叉培养模式提升研究生创新能力的实践仍然存在一定的困难和阻碍,但在管理体制、资源分配和平台共享等方面已经作了较多的探索。事实证明,只有依托高水平师资队伍和平台资源,着力将学校学科优势、政府政策优势、区域产业优势融合转化为人才培养优势,才能创造性发挥多学科交叉融合的培养理念,摆脱束缚研究生教育质量提升的机制障碍,努力培养具有国际化视野、善于独立思考、具备创新能力的高层次人才。
(作者单位:苏州大学材料与化学化工学部)
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