新工科下碩士研究生跨校跨學科 協同創新培養模式探討

劉后廣 程志紅 楊建華 劉送永 程剛

摘? 要 如何適應新工科建設需要，提高跨學科研究生培養質量，建立優質的跨校跨學科碩士研究生培養平臺，是現今國內諸多高校面臨的重要問題。基于對中國礦業大學跨學科人才培養現狀分析，從學生專業基礎、教學模式、培養體系及導師知識結構等方面，指出當前國內高校推進跨學科研究生培養過程中存在的困難，提出改進的對策及深入研究的建議。

關鍵詞 新工科;跨校跨學科碩士研究生培養;創新能力;網絡公開課

中圖分類號：G643? ? 文獻標識碼：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

針對我國制造業的創新能力、整體素質和競爭力與發達國家仍存在明顯差距，大而不強，國務院于2015年5月8日正式發布《中國制造2025》，對我國制造業轉型升級和跨越發展作了整體部署，提出我國制造業由大變強的“三步走”戰略目標，明確了建設制造強國的戰略任務和重點，并將高性能醫療器械等十大戰略領域列為我國重點發展方向[1]。國家對高端醫療器械發展的戰略需求，迫切需要高校能夠盡快為該新興產業配套培養大量創新型人才。但高性能醫療裝備的研發涉及機械設計、計算機科學、生物學、臨床醫學等多學科交叉，這對傳統單學科人才培養模式提出新的挑戰。

針對此類問題，為配合我國產業升級，2017年2月18日，教育部在復旦大學召開高等工程教育發展戰略研討會，形成“新工科”建設的“復旦共識”。隨后，教育部于2017年2月20日發布《教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知》[2]，指出：“當前國家以新技術、新業態、新模式、新產業為代表的新經濟蓬勃發展，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新。”并啟動了“新工科研究與實踐”項目。可見，如何針對國家戰略需求，響應教育部最新號召，培養滿足“新工科”需求的研究生人才，是當今亟待解決的問題。

針對國家需求的最新變化，為構建“新工科”人才培養學科平臺，2017年4月，中國礦業大學與徐州醫科大學就雙方戰略合作進行洽談，一致認為在高等教育強力推進“新工科”建設背景下，兩校應抓住機遇，發揮各自學科優勢，相互融合，實現在相關學科領域的深度合作，在“新工科”、新醫科領域培養高層次人才，開展醫工結合的科學研究。在這一背景下，如何探索出一套適合中國礦業大學生源狀況的“新工科”研究生跨校、跨學科協同創新的培養模式，是學校相關領域研究生導師所面臨的問題。

關于跨校跨學科研究生培養，歐美頂尖高校已進行了系列卓有成效的探索和實踐。例如：1970年，哈佛大學與麻省理工學院聯合建立Harvard-MIT健康科學與技術部，通過跨校、跨學科合作，開展工程與醫學領域的復合人才培養[3];2001年，英國劍橋大學和牛津大學合作成立納米技術跨學科研究伙伴機構（IRC），旨在生物納米技術領域培養高水平跨學科研究人才[4]。能否參考國際一流大學的跨校、跨學科人才培養模式，用于國內211高校“新工科”研究生培養，是筆者研究團隊近幾年正在嘗試解決的問題。本文將結合中國礦業大學具體情況，就該方面人才培養中存在的問題及有待研究的內容進行探討。

2 “新工科”碩士研究生跨校跨學科培養面臨的問題

筆者研究團隊近幾年一直從事醫工交叉等“新工科”領域的研究，認為在研究生培養過程中雖然取得一些成果，但也存在一些問題，并不能直接應用國外頂尖高校的研究生培養模式于國內大部分高校。具體來說，主要存在以下幾個方面的問題。

招生規模增大，保研政策變化，導致生源質量不理想? “新工科”這種跨學科研究生培養涉及多門學科的知識獵取，研究生學習任務重、難度大，對他們的學習熱情、綜合水平要求較高。然而，近年來我國研究生數量急速膨脹，研究生入學分數線逐年降低，這種擴招帶來一系列與“新工科”研究生培養相悖的問題。首先，有相當一部分學生選擇考研是迫于就業壓力，把研究生學歷當作就業的敲門磚，沒有將精力放在學習和科研上，缺乏學習熱情，無法應對“新工科”培養的高強度學習。其次，研究生入學門檻降低，越來越多的學生基礎薄弱。

此外，近三年教育部關于研究生保送政策的變化，使得211高校絕大部分優秀本科生源選擇保送985高校，更大大降低了211高校的研究生質量。如2018年中國礦業大學機電工程學院60多位保研學生中僅一位選擇留校深造，所招考的外校新生除了數理及專業基礎薄弱，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科培養經驗來培養，培養難度增大。

教學模式僵化，研究生創新意識不強? “新工科”不同于技術已成熟的傳統工程學科，其涉及諸多前沿科學，對研究生創新意識及創新能力要求較高。然而，現階段的國內研究生大多是在知識型、應試型的傳統教育模式中培養出來的，較少提出和思考問題，認為教師都是對的。該模式下培養出來的研究生缺乏自主創新性，不能主動構思教師沒講過的，更不敢做教師沒教過的。

與此同時，現在很多教師依舊采用照本宣科的教學方式，且缺乏工程實踐經歷。這種教學模式嚴重影響了學生的學習積極性，使本來應該具有的獨立思考能力、判斷能力和主觀能動性思維受到壓制，阻礙了學生創新能力的發展，很難教育出能夠主動思考且具有創造力的人才[5]。在這種背景下，如何提高中國礦業大學碩士研究生的創新意識，是開展“新工科”研究生培養所面臨的一個嚴峻問題。

培養課程體系不盡完善、學制短? 中國礦業大學及諸多國內高校沒有醫學專業，尚沒有針對醫工交叉這種跨學科研究生的培養課程體系，無法滿足該領域學生課程學習要求。麻省理工學院與哈佛醫學院通過合作辦學、學分相認的方式來解決該問題。中國礦業大學目前還沒有與任何一所醫科院校展開研究生聯合培養，雖然已與徐州醫科大學開展了合作交流，但何時實現研究生合作辦學尚不確定。

在這種情況下，如何讓學生掌握跨學科的專業課程知識，是“新工科”研究生培養的一大難題，也是需要解決的首要任務。此外，中國礦業大學機電工程學院專業碩士學習年限由三年改為兩年，這對單學科研究生培養來說，可基本滿足研究生知識理論的積累;但對“新工科”這種涉及多學科知識學習的研究生來說，時間較短，不利于基礎理論向深度和廣度拓展，研究生的研究能力、創新能力和綜合素質也很難培養起來，難以保證培養質量。

師資隊伍的知識結構和知識量需要進一步優化與提高? 導師是研究生進入科學研究領域的引導者，尤其是在“學徒式”的培養模式下，導師的學術水平和知識構成是影響研究生培養質量的重要因素。“新工科”涉及諸多前沿學科，這對指導教師這兩方面提出更高的要求。然而，國內大部分高校機械專業仍然主攻傳統研究方向，缺乏醫工交叉跨學科研究生培養經驗，能夠勝任“新工科”跨學科研究生培養的導師尚不足。為了應對研究生擴招所帶來的壓力，部分高校不得不讓一些尚不具備該方面能力的導師上崗。一些學術水平較高的導師雖能勝任跨學科研究生的培養工作，但由于參加過多社會活動導致分身乏術，而慕名而來的研究生過多，導致每個研究生所能接受的導師指導不足。

3 “新工科”碩士研究生跨校跨學科培養研究建議

開展“新工科”研究生選拔機制研究? 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，應在現有生源基礎上研究出更科學、合理的學生選拔方式。對聯系進入“新工科”研究團隊的準研究生進行二次選拔，選出更適合做跨學科研究的學生，而不僅僅根據研究生入學成績選拔。具體來說，一方面研制出突出綜合性、基礎性，適合“新工科”研究生人才選拔的考試試題。在試題設計過程中應注重測試學生是否具有靈活運用所學學科專業理論知識的能力，及是否具有創新性見解。另一方面需要設計適合“新工科”研究生選拔的面試環節，分析如何設計面試問題，進而更充分地考查學生知識的廣度、深度，以及評估其能力結構與素質結構的復合性程度;設計與專業背景相關的前沿問題，檢驗其是否具有跨學科思維方式。

分析研究生創新能力的影響因素與形成規律? 應針對“新工科”復合型人才培養對創新性能力要求較高的特點，研究研究生創新能力的影響因素和形成規律。對影響所在學校碩士研究生創新能力的因素進行調研和分析，掌握碩士研究生創新能力培養模式的現狀;系統研究創新環境（科研環境、課程學習、導師指導、學術交流等）、創新能力特征（思維特征、行為特征、知識體系等）和創新成果（學術論文發表、發明專利申請、產品研制等）之間的關系，并與國內外研究生創新能力培養水平較高的學校進行對比，找出主要差距和原因;基于創新能力后天形成的理論視角，即研究生的創新能力可以通過各種相關的教育制度、政策和活動進行開發和提升，探索研究生創新能力的形成規律，完善研究生創新能力培養體系，為改進傳統研究生培養模式提供參考。

設計“新工科”跨校跨專業研究生課程培養方案? 現今國內諸多高校沒有附屬醫學院，又很難在短期內與周圍醫科院校實現研究生聯合培養、學分互認。在這種情況下，想盡快滿足國家的醫工交叉跨專業研究生培養，就需要緊密結合學校及學生的特定自身條件，設計短期內行之有效的培養方案。針對所在高校碩士研究生專業基礎水平及所從事的具體醫工交叉研究領域，一方面研究學生所需補充的本專業相關核心課程，安排學生在第一年選修;部分可利用網絡資源自學的課程，研究如何確保質量地讓研究生在入學前學習，以拓展學習時間;鼓勵任課教師采取項目驅動式、問題驅動式、拋錨式[6]等注重學生主動知識構建的教學方法，提高專業課程對研究生創新能力的培養。

另一方面，通過導師與醫學院教師合作，探討研究生開展相關跨學科研究所需開設的醫學課程。考慮到開展醫工交叉研究的工科生所需補充的醫學知識以基礎知識為主，可充分利用網絡公開課資源來進行醫學知識補充，提高學習效率。在個別沒有公開課資源的情況下，應和醫學院教師合作，安排學生旁聽重要的醫學相關課程。此外，與醫學院合作教師研究可行的研究生實驗室輪轉方案，幫助學生積累跨學科研究的經歷。

導師團隊與“新工科”研究生創新能力培養的關系研究? 研究生科研訓練培養過程，主要通過導師專業知識傳授、科學活動指導及科研問題探討等方式來實現[7]。可見，導師是碩士研究生培養的主要完成人，故導師的治學態度與學術道德、科研能力及學術水平、創新意識和能力、教學功底和指導方法以及指導經驗，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。因此，導師在研究生創新能力培養方面具有決定性的作用。

為針對性提高導師研究生的指導能力，以適應“新工科”對研究生創新能力的要求，應研究導師綜合素養和導師團隊各方面特征在“新工科”研究生創新能力培養過程中的作用，并建立其間的層次結構模型;研究有利于“新工科”研究生創新能力培養的導師團隊構建方法，為導師特別是年輕導師在培養研究生創新能力方面提供參考。此外，選派部分優秀教師去國外相關領域頂級高校的著名學者團隊，學習研究生指導及團隊管理經驗。

4 結語

針對“新工科”教育對復合性高層次人才創新能力的高要求，本文以醫工交叉領域為例，基于對中國礦業大學跨學科人才培養現狀分析，指出當前國內大部分高校在開展跨校跨學科研究生培養過程中存在的困難;并從研究生選拔、創新能力形成規律研究、培養方案設計、導師團隊影響研究等四個方面，探討跨校跨學科研究生培養過程中改進的對策和研究的方向。■

參考文獻

[1]國家制造強國建設戰略咨詢委員會.《中國制造2025》重點領域技術創新綠皮書：技術路線圖（2017）[M].北京：電子工業出版社，2017.

[2]中華人民共和國教育部.教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知[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跨學科培養研究生的特點及啟示[J].高等工程教育研究，2015（2）：134-138.

[4]陳艾華，鄒曉東.英國研究型大學提升跨學科科研生產力的實踐創新：基于劍橋大學卡文迪什實驗室的分析[J].自然辯證法研究，2012（8）：54-58.

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

[6]劉后廣，程剛，程志紅.拋錨式教學法在機械設計基礎教學中的應用探索[J].中國教育技術裝備，2014（18）：101-102.

[7]曾凱芳，李洪軍.論導師素質與工科研究生創新能力培養的關系[J].西南師范大學學報：自然科學版，2010（2）：

264-268.