新工科下碩士研究生跨?？鐚W(xué)科 協(xié)同創(chuàng)新培養(yǎng)模式探討

劉后廣 程志紅 楊建華 劉送永 程剛

摘? 要 如何適應(yīng)新工科建設(shè)需要，提高跨學(xué)科研究生培養(yǎng)質(zhì)量，建立優(yōu)質(zhì)的跨?？鐚W(xué)科碩士研究生培養(yǎng)平臺，是現(xiàn)今國內(nèi)諸多高校面臨的重要問題。基于對中國礦業(yè)大學(xué)跨學(xué)科人才培養(yǎng)現(xiàn)狀分析，從學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)、教學(xué)模式、培養(yǎng)體系及導(dǎo)師知識結(jié)構(gòu)等方面，指出當(dāng)前國內(nèi)高校推進(jìn)跨學(xué)科研究生培養(yǎng)過程中存在的困難，提出改進(jìn)的對策及深入研究的建議。

關(guān)鍵詞 新工科;跨?？鐚W(xué)科碩士研究生培養(yǎng);創(chuàng)新能力;網(wǎng)絡(luò)公開課

中圖分類號：G643? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）20-0048-03

Cross-school Interdisciplinary Collaborative Innovation Trai-ning Model for Postgraduates in Emerging Engineering//LIU Hou-

guang， CHENG Zhihong， YANG Jianhua， LIU Songyong， CHENG Gang

Abstract How to adapt to the needs of emerging engineering， im-prove the quality of interdisciplinary postgraduate training， and esta-blish a quality cross-school interdisciplinary postgraduate training platform is an important issue facing many universities in China today. Based on the analysis of the status quo of interdisciplinary ta-

lents cultivation in our university， we pointed out the difficulties exis-

ting in promoting the cultivation of interdisciplinary postgraduates in the current domestic universities from the aspects of students professional foundation， teaching model， training system， and tutor knowledge structure， and put forward improved countermeasures and research suggestions.

Key words emerging engineering; cross-school interdisciplinary? postgraduate training; innovation ability; open online courses

1 引言

針對我國制造業(yè)的創(chuàng)新能力、整體素質(zhì)和競爭力與發(fā)達(dá)國家仍存在明顯差距，大而不強(qiáng)，國務(wù)院于2015年5月8日正式發(fā)布《中國制造2025》，對我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級和跨越發(fā)展作了整體部署，提出我國制造業(yè)由大變強(qiáng)的“三步走”戰(zhàn)略目標(biāo)，明確了建設(shè)制造強(qiáng)國的戰(zhàn)略任務(wù)和重點(diǎn)，并將高性能醫(yī)療器械等十大戰(zhàn)略領(lǐng)域列為我國重點(diǎn)發(fā)展方向[1]。國家對高端醫(yī)療器械發(fā)展的戰(zhàn)略需求，迫切需要高校能夠盡快為該新興產(chǎn)業(yè)配套培養(yǎng)大量創(chuàng)新型人才。但高性能醫(yī)療裝備的研發(fā)涉及機(jī)械設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、生物學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)等多學(xué)科交叉，這對傳統(tǒng)單學(xué)科人才培養(yǎng)模式提出新的挑戰(zhàn)。

針對此類問題，為配合我國產(chǎn)業(yè)升級，2017年2月18日，教育部在復(fù)旦大學(xué)召開高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)，形成“新工科”建設(shè)的“復(fù)旦共識”。隨后，教育部于2017年2月20日發(fā)布《教育部高等教育司關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知》[2]，指出：“當(dāng)前國家以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)為代表的新經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，對工程科技人才提出了更高要求，迫切需要加快工程教育改革創(chuàng)新。”并啟動(dòng)了“新工科研究與實(shí)踐”項(xiàng)目?？梢?，如何針對國家戰(zhàn)略需求，響應(yīng)教育部最新號召，培養(yǎng)滿足“新工科”需求的研究生人才，是當(dāng)今亟待解決的問題。

針對國家需求的最新變化，為構(gòu)建“新工科”人才培養(yǎng)學(xué)科平臺，2017年4月，中國礦業(yè)大學(xué)與徐州醫(yī)科大學(xué)就雙方戰(zhàn)略合作進(jìn)行洽談，一致認(rèn)為在高等教育強(qiáng)力推進(jìn)“新工科”建設(shè)背景下，兩校應(yīng)抓住機(jī)遇，發(fā)揮各自學(xué)科優(yōu)勢，相互融合，實(shí)現(xiàn)在相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的深度合作，在“新工科”、新醫(yī)科領(lǐng)域培養(yǎng)高層次人才，開展醫(yī)工結(jié)合的科學(xué)研究。在這一背景下，如何探索出一套適合中國礦業(yè)大學(xué)生源狀況的“新工科”研究生跨校、跨學(xué)科協(xié)同創(chuàng)新的培養(yǎng)模式，是學(xué)校相關(guān)領(lǐng)域研究生導(dǎo)師所面臨的問題。

關(guān)于跨?？鐚W(xué)科研究生培養(yǎng)，歐美頂尖高校已進(jìn)行了系列卓有成效的探索和實(shí)踐。例如：1970年，哈佛大學(xué)與麻省理工學(xué)院聯(lián)合建立Harvard-MIT健康科學(xué)與技術(shù)部，通過跨校、跨學(xué)科合作，開展工程與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的復(fù)合人才培養(yǎng)[3];2001年，英國劍橋大學(xué)和牛津大學(xué)合作成立納米技術(shù)跨學(xué)科研究伙伴機(jī)構(gòu)（IRC），旨在生物納米技術(shù)領(lǐng)域培養(yǎng)高水平跨學(xué)科研究人才[4]。能否參考國際一流大學(xué)的跨校、跨學(xué)科人才培養(yǎng)模式，用于國內(nèi)211高?！靶鹿た啤毖芯可囵B(yǎng)，是筆者研究團(tuán)隊(duì)近幾年正在嘗試解決的問題。本文將結(jié)合中國礦業(yè)大學(xué)具體情況，就該方面人才培養(yǎng)中存在的問題及有待研究的內(nèi)容進(jìn)行探討。

2 “新工科”碩士研究生跨校跨學(xué)科培養(yǎng)面臨的問題

筆者研究團(tuán)隊(duì)近幾年一直從事醫(yī)工交叉等“新工科”領(lǐng)域的研究，認(rèn)為在研究生培養(yǎng)過程中雖然取得一些成果，但也存在一些問題，并不能直接應(yīng)用國外頂尖高校的研究生培養(yǎng)模式于國內(nèi)大部分高校。具體來說，主要存在以下幾個(gè)方面的問題。

招生規(guī)模增大，保研政策變化，導(dǎo)致生源質(zhì)量不理想? “新工科”這種跨學(xué)科研究生培養(yǎng)涉及多門學(xué)科的知識獵取，研究生學(xué)習(xí)任務(wù)重、難度大，對他們的學(xué)習(xí)熱情、綜合水平要求較高。然而，近年來我國研究生數(shù)量急速膨脹，研究生入學(xué)分?jǐn)?shù)線逐年降低，這種擴(kuò)招帶來一系列與“新工科”研究生培養(yǎng)相悖的問題。首先，有相當(dāng)一部分學(xué)生選擇考研是迫于就業(yè)壓力，把研究生學(xué)歷當(dāng)作就業(yè)的敲門磚，沒有將精力放在學(xué)習(xí)和科研上，缺乏學(xué)習(xí)熱情，無法應(yīng)對“新工科”培養(yǎng)的高強(qiáng)度學(xué)習(xí)。其次，研究生入學(xué)門檻降低，越來越多的學(xué)生基礎(chǔ)薄弱。

此外，近三年教育部關(guān)于研究生保送政策的變化，使得211高校絕大部分優(yōu)秀本科生源選擇保送985高校，更大大降低了211高校的研究生質(zhì)量。如2018年中國礦業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院60多位保研學(xué)生中僅一位選擇留校深造，所招考的外校新生除了數(shù)理及專業(yè)基礎(chǔ)薄弱，英語六級通過率也較低，很難完全采用國外頂尖高校的跨學(xué)科培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)來培養(yǎng)，培養(yǎng)難度增大。

教學(xué)模式僵化，研究生創(chuàng)新意識不強(qiáng)? “新工科”不同于技術(shù)已成熟的傳統(tǒng)工程學(xué)科，其涉及諸多前沿科學(xué)，對研究生創(chuàng)新意識及創(chuàng)新能力要求較高。然而，現(xiàn)階段的國內(nèi)研究生大多是在知識型、應(yīng)試型的傳統(tǒng)教育模式中培養(yǎng)出來的，較少提出和思考問題，認(rèn)為教師都是對的。該模式下培養(yǎng)出來的研究生缺乏自主創(chuàng)新性，不能主動(dòng)構(gòu)思教師沒講過的，更不敢做教師沒教過的。

與此同時(shí)，現(xiàn)在很多教師依舊采用照本宣科的教學(xué)方式，且缺乏工程實(shí)踐經(jīng)歷。這種教學(xué)模式嚴(yán)重影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使本來應(yīng)該具有的獨(dú)立思考能力、判斷能力和主觀能動(dòng)性思維受到壓制，阻礙了學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展，很難教育出能夠主動(dòng)思考且具有創(chuàng)造力的人才[5]。在這種背景下，如何提高中國礦業(yè)大學(xué)碩士研究生的創(chuàng)新意識，是開展“新工科”研究生培養(yǎng)所面臨的一個(gè)嚴(yán)峻問題。

培養(yǎng)課程體系不盡完善、學(xué)制短? 中國礦業(yè)大學(xué)及諸多國內(nèi)高校沒有醫(yī)學(xué)專業(yè)，尚沒有針對醫(yī)工交叉這種跨學(xué)科研究生的培養(yǎng)課程體系，無法滿足該領(lǐng)域?qū)W生課程學(xué)習(xí)要求。麻省理工學(xué)院與哈佛醫(yī)學(xué)院通過合作辦學(xué)、學(xué)分相認(rèn)的方式來解決該問題。中國礦業(yè)大學(xué)目前還沒有與任何一所醫(yī)科院校展開研究生聯(lián)合培養(yǎng)，雖然已與徐州醫(yī)科大學(xué)開展了合作交流，但何時(shí)實(shí)現(xiàn)研究生合作辦學(xué)尚不確定。

在這種情況下，如何讓學(xué)生掌握跨學(xué)科的專業(yè)課程知識，是“新工科”研究生培養(yǎng)的一大難題，也是需要解決的首要任務(wù)。此外，中國礦業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)碩士學(xué)習(xí)年限由三年改為兩年，這對單學(xué)科研究生培養(yǎng)來說，可基本滿足研究生知識理論的積累;但對“新工科”這種涉及多學(xué)科知識學(xué)習(xí)的研究生來說，時(shí)間較短，不利于基礎(chǔ)理論向深度和廣度拓展，研究生的研究能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)也很難培養(yǎng)起來，難以保證培養(yǎng)質(zhì)量。

師資隊(duì)伍的知識結(jié)構(gòu)和知識量需要進(jìn)一步優(yōu)化與提高? 導(dǎo)師是研究生進(jìn)入科學(xué)研究領(lǐng)域的引導(dǎo)者，尤其是在“學(xué)徒式”的培養(yǎng)模式下，導(dǎo)師的學(xué)術(shù)水平和知識構(gòu)成是影響研究生培養(yǎng)質(zhì)量的重要因素。“新工科”涉及諸多前沿學(xué)科，這對指導(dǎo)教師這兩方面提出更高的要求。然而，國內(nèi)大部分高校機(jī)械專業(yè)仍然主攻傳統(tǒng)研究方向，缺乏醫(yī)工交叉跨學(xué)科研究生培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)，能夠勝任“新工科”跨學(xué)科研究生培養(yǎng)的導(dǎo)師尚不足。為了應(yīng)對研究生擴(kuò)招所帶來的壓力，部分高校不得不讓一些尚不具備該方面能力的導(dǎo)師上崗。一些學(xué)術(shù)水平較高的導(dǎo)師雖能勝任跨學(xué)科研究生的培養(yǎng)工作，但由于參加過多社會(huì)活動(dòng)導(dǎo)致分身乏術(shù)，而慕名而來的研究生過多，導(dǎo)致每個(gè)研究生所能接受的導(dǎo)師指導(dǎo)不足。

3 “新工科”碩士研究生跨?？鐚W(xué)科培養(yǎng)研究建議

開展“新工科”研究生選拔機(jī)制研究? 考慮到無法從宏觀改變大部分高校各自的研究生生源情況，應(yīng)在現(xiàn)有生源基礎(chǔ)上研究出更科學(xué)、合理的學(xué)生選拔方式。對聯(lián)系進(jìn)入“新工科”研究團(tuán)隊(duì)的準(zhǔn)研究生進(jìn)行二次選拔，選出更適合做跨學(xué)科研究的學(xué)生，而不僅僅根據(jù)研究生入學(xué)成績選拔。具體來說，一方面研制出突出綜合性、基礎(chǔ)性，適合“新工科”研究生人才選拔的考試試題。在試題設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注重測試學(xué)生是否具有靈活運(yùn)用所學(xué)學(xué)科專業(yè)理論知識的能力，及是否具有創(chuàng)新性見解。另一方面需要設(shè)計(jì)適合“新工科”研究生選拔的面試環(huán)節(jié)，分析如何設(shè)計(jì)面試問題，進(jìn)而更充分地考查學(xué)生知識的廣度、深度，以及評估其能力結(jié)構(gòu)與素質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)合性程度;設(shè)計(jì)與專業(yè)背景相關(guān)的前沿問題，檢驗(yàn)其是否具有跨學(xué)科思維方式。

分析研究生創(chuàng)新能力的影響因素與形成規(guī)律? 應(yīng)針對“新工科”復(fù)合型人才培養(yǎng)對創(chuàng)新性能力要求較高的特點(diǎn)，研究研究生創(chuàng)新能力的影響因素和形成規(guī)律。對影響所在學(xué)校碩士研究生創(chuàng)新能力的因素進(jìn)行調(diào)研和分析，掌握碩士研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式的現(xiàn)狀;系統(tǒng)研究創(chuàng)新環(huán)境（科研環(huán)境、課程學(xué)習(xí)、導(dǎo)師指導(dǎo)、學(xué)術(shù)交流等）、創(chuàng)新能力特征（思維特征、行為特征、知識體系等）和創(chuàng)新成果（學(xué)術(shù)論文發(fā)表、發(fā)明專利申請、產(chǎn)品研制等）之間的關(guān)系，并與國內(nèi)外研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)水平較高的學(xué)校進(jìn)行對比，找出主要差距和原因;基于創(chuàng)新能力后天形成的理論視角，即研究生的創(chuàng)新能力可以通過各種相關(guān)的教育制度、政策和活動(dòng)進(jìn)行開發(fā)和提升，探索研究生創(chuàng)新能力的形成規(guī)律，完善研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系，為改進(jìn)傳統(tǒng)研究生培養(yǎng)模式提供參考。

設(shè)計(jì)“新工科”跨?？鐚I(yè)研究生課程培養(yǎng)方案? 現(xiàn)今國內(nèi)諸多高校沒有附屬醫(yī)學(xué)院，又很難在短期內(nèi)與周圍醫(yī)科院校實(shí)現(xiàn)研究生聯(lián)合培養(yǎng)、學(xué)分互認(rèn)。在這種情況下，想盡快滿足國家的醫(yī)工交叉跨專業(yè)研究生培養(yǎng)，就需要緊密結(jié)合學(xué)校及學(xué)生的特定自身?xiàng)l件，設(shè)計(jì)短期內(nèi)行之有效的培養(yǎng)方案。針對所在高校碩士研究生專業(yè)基礎(chǔ)水平及所從事的具體醫(yī)工交叉研究領(lǐng)域，一方面研究學(xué)生所需補(bǔ)充的本專業(yè)相關(guān)核心課程，安排學(xué)生在第一年選修;部分可利用網(wǎng)絡(luò)資源自學(xué)的課程，研究如何確保質(zhì)量地讓研究生在入學(xué)前學(xué)習(xí)，以拓展學(xué)習(xí)時(shí)間;鼓勵(lì)任課教師采取項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式、問題驅(qū)動(dòng)式、拋錨式[6]等注重學(xué)生主動(dòng)知識構(gòu)建的教學(xué)方法，提高專業(yè)課程對研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

另一方面，通過導(dǎo)師與醫(yī)學(xué)院教師合作，探討研究生開展相關(guān)跨學(xué)科研究所需開設(shè)的醫(yī)學(xué)課程?？紤]到開展醫(yī)工交叉研究的工科生所需補(bǔ)充的醫(yī)學(xué)知識以基礎(chǔ)知識為主，可充分利用網(wǎng)絡(luò)公開課資源來進(jìn)行醫(yī)學(xué)知識補(bǔ)充，提高學(xué)習(xí)效率。在個(gè)別沒有公開課資源的情況下，應(yīng)和醫(yī)學(xué)院教師合作，安排學(xué)生旁聽重要的醫(yī)學(xué)相關(guān)課程。此外，與醫(yī)學(xué)院合作教師研究可行的研究生實(shí)驗(yàn)室輪轉(zhuǎn)方案，幫助學(xué)生積累跨學(xué)科研究的經(jīng)歷。

導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)與“新工科”研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)系研究? 研究生科研訓(xùn)練培養(yǎng)過程，主要通過導(dǎo)師專業(yè)知識傳授、科學(xué)活動(dòng)指導(dǎo)及科研問題探討等方式來實(shí)現(xiàn)[7]。可見，導(dǎo)師是碩士研究生培養(yǎng)的主要完成人，故導(dǎo)師的治學(xué)態(tài)度與學(xué)術(shù)道德、科研能力及學(xué)術(shù)水平、創(chuàng)新意識和能力、教學(xué)功底和指導(dǎo)方法以及指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)，將直接影響碩士研究生的科研水平，且潛移默化地影響研究生的科研素養(yǎng)。因此，導(dǎo)師在研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面具有決定性的作用。

為針對性提高導(dǎo)師研究生的指導(dǎo)能力，以適應(yīng)“新工科”對研究生創(chuàng)新能力的要求，應(yīng)研究導(dǎo)師綜合素養(yǎng)和導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)各方面特征在“新工科”研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程中的作用，并建立其間的層次結(jié)構(gòu)模型;研究有利于“新工科”研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)構(gòu)建方法，為導(dǎo)師特別是年輕導(dǎo)師在培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力方面提供參考。此外，選派部分優(yōu)秀教師去國外相關(guān)領(lǐng)域頂級高校的著名學(xué)者團(tuán)隊(duì)，學(xué)習(xí)研究生指導(dǎo)及團(tuán)隊(duì)管理經(jīng)驗(yàn)。

4 結(jié)語

針對“新工科”教育對復(fù)合性高層次人才創(chuàng)新能力的高要求，本文以醫(yī)工交叉領(lǐng)域?yàn)槔?，基于對中國礦業(yè)大學(xué)跨學(xué)科人才培養(yǎng)現(xiàn)狀分析，指出當(dāng)前國內(nèi)大部分高校在開展跨?？鐚W(xué)科研究生培養(yǎng)過程中存在的困難;并從研究生選拔、創(chuàng)新能力形成規(guī)律研究、培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)、導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)影響研究等四個(gè)方面，探討跨校跨學(xué)科研究生培養(yǎng)過程中改進(jìn)的對策和研究的方向?！?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]國家制造強(qiáng)國建設(shè)戰(zhàn)略咨詢委員會(huì).《中國制造2025》重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新綠皮書：技術(shù)路線圖（2017）[M].北京：電子工業(yè)出版社，2017.

[2]中華人民共和國教育部.教育部高等教育司關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知[EB/OL].[2017-02-20].http：//www.

moe.edu.cn/s78/A08/A08_gggs/A08_sjhj/201702/t2017

0223_297158.html.

[3]朱永東，張振剛，葉玉嘉.MIT跨學(xué)科培養(yǎng)研究生的特點(diǎn)及啟示[J].高等工程教育研究，2015（2）：134-138.

[4]陳艾華，鄒曉東.英國研究型大學(xué)提升跨學(xué)科科研生產(chǎn)力的實(shí)踐創(chuàng)新：基于劍橋大學(xué)卡文迪什實(shí)驗(yàn)室的分析[J].自然辯證法研究，2012（8）：54-58.

[5]賈俊菊.高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)的研究與實(shí)踐[J].中國電力教育，2008（20）：58-60.

[6]劉后廣，程剛，程志紅.拋錨式教學(xué)法在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用探索[J].中國教育技術(shù)裝備，2014（18）：101-102.

[7]曾凱芳，李洪軍.論導(dǎo)師素質(zhì)與工科研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)系[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2010（2）：

264-268.