材料類研究生多學(xué)科交叉創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式探索

徐東衛(wèi)，郭雨昕，郭曉琴，關(guān)莉

（1.鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院 材料學(xué)院，河南鄭州 450046；2.河南省航空材料與應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南鄭州 450046；3.鄭州幼兒師范高等?？茖W(xué)校，河南鄭州 450099）

隨著5G 通訊、人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)在各行各業(yè)的普及應(yīng)用，對(duì)高校創(chuàng)新型研究生人才培養(yǎng)質(zhì)量，尤其是工科類專業(yè)的研究生人才培養(yǎng)質(zhì)量提出了更高要求。2017 年，教育部啟動(dòng)新工科建設(shè)，加快培養(yǎng)新興領(lǐng)域工程科技人才，改造升級(jí)傳統(tǒng)工科專業(yè)，主動(dòng)布局未來(lái)重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域人才培養(yǎng)，提升國(guó)家硬實(shí)力。此后，“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”“北京指南”構(gòu)成了新工科建設(shè)的“三部曲”，奏響了工科類人才培養(yǎng)主旋律，開(kāi)拓了工程教育改革新路徑[1-2]。面向新工科建設(shè)，多學(xué)科交叉人才培養(yǎng)模式得到快速發(fā)展，對(duì)研究生的基礎(chǔ)理論知識(shí)體系和專業(yè)實(shí)踐能力也有了新的要求。隨著“十四五”規(guī)劃的實(shí)施、國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及國(guó)家創(chuàng)新體系建設(shè)的加快推進(jìn)，積極培養(yǎng)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)、工程實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的多學(xué)科交叉科技創(chuàng)新人才，對(duì)服務(wù)和支撐我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)具有重要的意義。

1 多學(xué)科交叉研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的必要性

2020 年7 月召開(kāi)的全國(guó)研究生教育會(huì)議提出：研究生教育重在培養(yǎng)創(chuàng)新人才，提高創(chuàng)新能力，服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。深化研究生教育培養(yǎng)模式改革，促進(jìn)科教、產(chǎn)教融合，著力培養(yǎng)并增強(qiáng)研究生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，成為研究生教育培養(yǎng)工作的重點(diǎn)。高等院校作為研究生培養(yǎng)的基地，是工程創(chuàng)新和材料創(chuàng)新能力培養(yǎng)的根源[3]。學(xué)科建設(shè)是高等院校發(fā)展及建設(shè)的重要內(nèi)容，研究生教育與培養(yǎng)質(zhì)量又是高水平學(xué)科建設(shè)的重要體現(xiàn)。交叉學(xué)科的形成與發(fā)展打破相對(duì)獨(dú)立的學(xué)科之間的界限，綜合多學(xué)科優(yōu)勢(shì)，以其多角度、寬領(lǐng)域、多方位的知識(shí)體系培養(yǎng)并提升研究生的創(chuàng)新思維能力，使其形成交叉的模塊化知識(shí)體系和技術(shù)技能，從而能夠融會(huì)貫通解決交叉前沿科學(xué)問(wèn)題，更好地服務(wù)于社會(huì)[4-5]。

2 材料類研究生教育培養(yǎng)過(guò)程中存在的問(wèn)題

2.1 研究生教育快速發(fā)展過(guò)程中存在的問(wèn)題

近年來(lái)，研究生教育快速發(fā)展，招生規(guī)模逐年擴(kuò)大，研究生教育從“精英化”向“普遍化”“大眾化”方向發(fā)展，部分高校研究生教育及培養(yǎng)質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題[6]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022 屆考研報(bào)考人數(shù)約為457 萬(wàn)，已連續(xù)多年保持上漲勢(shì)頭。同時(shí)，研究生招生規(guī)模未來(lái)還會(huì)有序地?cái)U(kuò)大。研究生招生規(guī)模的迅速擴(kuò)大也導(dǎo)致了部分高校為了適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需求和完成本院校招生指標(biāo)，在開(kāi)展研究生招生過(guò)程中降低考核標(biāo)準(zhǔn)和入學(xué)基本要求，部分高校根據(jù)當(dāng)年招生實(shí)際情況選擇性地錄取一部分跨專業(yè)調(diào)劑生，使研究生的生源質(zhì)量一定程度上受到影響。部分跨專業(yè)調(diào)劑考生專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)不夠扎實(shí)，無(wú)法及時(shí)適應(yīng)大跨度的專業(yè)調(diào)整，在科研和學(xué)習(xí)過(guò)程中缺乏足夠的基礎(chǔ)理論知識(shí)儲(chǔ)備以解決遇到的問(wèn)題，容易產(chǎn)生挫敗感。

2.2 培養(yǎng)方案及培養(yǎng)計(jì)劃問(wèn)題

目前，研究生課程體系主要包括公共必修課、公共選修課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)選修課、實(shí)踐環(huán)節(jié)、論文研究環(huán)節(jié)。研究生課程設(shè)置主要是以學(xué)科相關(guān)的專業(yè)課程為主，交叉的模塊化課程體系相關(guān)課程設(shè)置比較欠缺，且設(shè)置的課程體系之間聯(lián)系也不夠緊密。再者，研究生階段對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)偏少，且部分學(xué)生受自身導(dǎo)師的影響，更關(guān)注導(dǎo)師所從事科研領(lǐng)域的某一種材料的性能研究，而對(duì)其他領(lǐng)域一知半解。此外，由于部分導(dǎo)師對(duì)研究生課程學(xué)習(xí)、指導(dǎo)缺乏應(yīng)有的重視，部分研究生課程學(xué)習(xí)沒(méi)有明確的目的性，疏于規(guī)劃，選課時(shí)出現(xiàn)從眾現(xiàn)象，導(dǎo)致培養(yǎng)的研究生專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)不夠扎實(shí)、系統(tǒng)性知識(shí)較差，進(jìn)而影響研究生的培養(yǎng)質(zhì)量。

2.3 教師團(tuán)隊(duì)建設(shè)問(wèn)題

我國(guó)的研究生培養(yǎng)政策遵循導(dǎo)師負(fù)責(zé)制，研究生導(dǎo)師是研究生的第一責(zé)任人，對(duì)研究生的教育、培養(yǎng)發(fā)揮著不可替代的作用。近年來(lái)，研究生招生規(guī)模不斷擴(kuò)大，導(dǎo)致研究生導(dǎo)師指導(dǎo)的學(xué)生數(shù)量增多，工作壓力增加，特別是針對(duì)跨專業(yè)調(diào)劑生的指導(dǎo)工作更是費(fèi)心費(fèi)神，需要付出更多的精力。一方面，導(dǎo)師的時(shí)間和精力是有限的，過(guò)多的研究生數(shù)量使得研究生導(dǎo)師沒(méi)有足夠的時(shí)間和精力去規(guī)劃、指導(dǎo)和跟進(jìn)每一位研究生的學(xué)業(yè)和科研，從而影響到研究生教育、培養(yǎng)質(zhì)量。另一方面，研究生數(shù)量迅速增加，各高校的研究生培養(yǎng)任務(wù)也隨之加重，但是優(yōu)秀的研究生導(dǎo)師數(shù)量有限，未能滿足學(xué)校研究生培養(yǎng)的需要[7]。因此，要想保證研究生教育、培養(yǎng)質(zhì)量，必須高度重視并提升導(dǎo)師隊(duì)伍的培養(yǎng)能力。

2.4 考核內(nèi)容及考核方式問(wèn)題

研究生課程教學(xué)方式和考核辦法相對(duì)單一，目前大多仍采用導(dǎo)師課堂教授理論知識(shí)的方式開(kāi)展教學(xué)，這種傳統(tǒng)的教學(xué)方式不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性與主動(dòng)性；考核方式多采用撰寫(xiě)結(jié)課論文的形式，不利于研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3 提升材料類研究生多學(xué)科交叉創(chuàng)新能力的措施

3.1 制定靈活、合理的招生選拔機(jī)制

研究生生源質(zhì)量是評(píng)價(jià)高校研究生招生工作的關(guān)鍵指標(biāo)，更是高校研究生教育、培養(yǎng)質(zhì)量的基本保證。隨著研究生招生規(guī)模越來(lái)越大，高校面臨的生源問(wèn)題日益凸顯，特別是材料類專業(yè)學(xué)生考研壓力日益增大。優(yōu)化材料大類專業(yè)研究生選拔機(jī)制，健全并完善材料大類專業(yè)研究生生源質(zhì)量保障體系，是提升材料類研究生多學(xué)科交叉創(chuàng)新能力的基本保障。

3.2 制訂個(gè)性化的培養(yǎng)方案

制訂個(gè)性化人才培養(yǎng)計(jì)劃是培養(yǎng)跨學(xué)科創(chuàng)新型人才的需要。個(gè)性化的培養(yǎng)方案能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，培養(yǎng)學(xué)生自信心[8]。實(shí)踐證明，興趣影響著學(xué)生的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。因此，應(yīng)鼓勵(lì)研究生在其導(dǎo)師指導(dǎo)下，根據(jù)專業(yè)興趣和職業(yè)規(guī)劃選擇專業(yè)和課程，為學(xué)生提供個(gè)性化發(fā)展空間；增設(shè)跨學(xué)科課程，且課程設(shè)置要突出創(chuàng)新能力，探索多學(xué)科交叉融合的人才培養(yǎng)模式；積極培養(yǎng)研究生研究興趣，促進(jìn)其個(gè)性發(fā)展，增強(qiáng)其對(duì)自身能力的自信心，將“以課題為研究出發(fā)點(diǎn)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙耘d趣為研究出發(fā)點(diǎn)”。

3.3 完善聯(lián)合培養(yǎng)制度

聯(lián)合培養(yǎng)方式是國(guó)家為培養(yǎng)復(fù)合型、創(chuàng)新型人才而探索出的教育模式，聯(lián)合培養(yǎng)的學(xué)生接受的教育更多面、知識(shí)面更廣、眼界更寬闊，且可從多方面汲取適合自身發(fā)展的要素。積極開(kāi)展校企聯(lián)合、校所聯(lián)合和高校之間聯(lián)合研究生培養(yǎng)，向研究生提供多元化的學(xué)習(xí)資源，使得各教學(xué)、科研單位之間優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)教育資源共享，達(dá)到共贏的效果[9]。

3.4 建設(shè)交叉學(xué)科師資隊(duì)伍

導(dǎo)師或科研團(tuán)隊(duì)對(duì)研究生的影響是潛移默化的，讀研期間，研究生跟著導(dǎo)師在開(kāi)展項(xiàng)目研究的過(guò)程中，其自身分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力、科研創(chuàng)新能力、溝通協(xié)調(diào)能力等都將得以提升[10]。建設(shè)跨學(xué)科交融、跨研究方向的教學(xué)團(tuán)隊(duì)和導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)是確保研究生創(chuàng)新能力提升的重要舉措[11]。例如，筆者所在的電磁屏蔽與吸波材料設(shè)計(jì)研究團(tuán)隊(duì)，包括教授、副教授、講師、工程師等不同層級(jí)科研人員，研究梯隊(duì)以思維活躍的中青年教師為主，專業(yè)涵蓋材料加工、材料化學(xué)、物理學(xué)、高分子材料等領(lǐng)域，形成了人員學(xué)科構(gòu)成合理、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、專業(yè)知識(shí)結(jié)合的導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)，為研究生多學(xué)科交叉創(chuàng)新能力的培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。

3.5 建立多學(xué)科交叉人才培養(yǎng)平臺(tái)

根據(jù)交叉方向、交叉學(xué)科專業(yè)特點(diǎn)搭建校內(nèi)交叉學(xué)科導(dǎo)師組，將“單導(dǎo)師指導(dǎo)”變?yōu)椤皩?dǎo)師組團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)”，充分發(fā)揮導(dǎo)師組成員的學(xué)科特色及專業(yè)優(yōu)勢(shì)，使學(xué)生較為全面地掌握多學(xué)科知識(shí)，拓寬學(xué)術(shù)視野，增強(qiáng)科技創(chuàng)新能力。不同研究方向、不同專業(yè)的研究生可以跨學(xué)科和方向組成團(tuán)隊(duì)，依靠多學(xué)科導(dǎo)師組建立交叉學(xué)科交流平臺(tái)，進(jìn)行定期、定員的學(xué)術(shù)交流，圍繞團(tuán)隊(duì)設(shè)定問(wèn)題開(kāi)展創(chuàng)新研究[12]。

3.6 探索創(chuàng)新教學(xué)模式和多樣化考核模式

創(chuàng)新教學(xué)模式，打破傳統(tǒng)以班級(jí)為教學(xué)單元、教師講學(xué)生聽(tīng)的教學(xué)模式，創(chuàng)建多樣化的研究生教學(xué)模式。結(jié)合授課內(nèi)容與特征，采用相對(duì)自由、活潑、有趣的課堂形式，如分課題組研討課、課堂沙龍、翻轉(zhuǎn)課堂等，這種多樣化課堂以討論和辨析為主，圍繞某一特定的科研問(wèn)題展開(kāi)小組討論和學(xué)術(shù)交流[13-14]。多樣化的課堂形式，既有助于開(kāi)展基礎(chǔ)的課堂理論教學(xué)，又有助于學(xué)生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

4 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合新工科背景下國(guó)家科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展對(duì)材料類研究生實(shí)踐能力和科研創(chuàng)新能力的要求，筆者提出多學(xué)科交叉創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式，重點(diǎn)從招生政策、培養(yǎng)方案、培養(yǎng)制度、師資隊(duì)伍、人才培養(yǎng)平臺(tái)、教學(xué)模式和多樣化考核方式等方面入手，試圖在研究生教育培養(yǎng)過(guò)程中，拓展研究生的專業(yè)知識(shí)、培養(yǎng)其實(shí)踐能力、激發(fā)其創(chuàng)新思維，為社會(huì)培養(yǎng)具有多學(xué)科交叉創(chuàng)新能力的材料類科研人才。