日本高校創新型人才的跨學科培養與啟示

劉卓，袁如雪，嚴海，陳寧，楊巖

（1.北京工業大學 城市建設學部，北京 100124；2.北京市第一七一中學，北京 100013；3.北京師范大學附屬實驗中學，北京 100032）

隨著我國經濟的快速發展和科技水平的提高，社會對具有創新能力人才的要求不斷提升，創新型人才已經成為一種重要的人力資源。創新型人才是指具有創新意識、創新思維和創新能力，能夠獨立思考、解決問題、提出新的理念和方案的人才。目前，我國創新型人才的數量仍不能滿足經濟持續發展、科技快速進步的人才需求[1]。因此，創新型人才的培養一直是高校教育改革的重點。培養創新型人才有利于提高企業的核心競爭力，打造更完善的產業鏈，是推動國家經濟持續發展的重要保證。除此之外，培養創新型人才可以推動我國科技創新發展，是增強綜合科技實力的關鍵因素。

鑒于創新型人才的重要作用，我國推出了一系列創新人才培養計劃和政策，高校和科研機構也在持續探索行之有效的創新人才培養機制。跨學科培養是指在教育過程中，將多個學科或領域的知識、技能和方法結合起來，拓展學生的思維，提升學生的綜合能力。跨學科培養已經被證明是培養創新型人才的重要途徑之一。

1 跨學科培養對于培養創新型人才的重要性

首先，跨學科培養有助于拓展學生的視野和思維廣度。不同學科領域之間存在廣泛的聯系，跨學科培養能夠幫助學生從多個學科的角度去觀察和研究問題，鼓勵學生主動探究和發現不同學科間的知識關聯。在跨學科學習中，學生需要從不同的學科領域尋找和整合知識，并且在這一過程中建立解決不同實際問題的多維度知識體系，這有助于激發學生的學習熱情和創新潛力，從而使學生準確定位問題的本質并且不斷發現新的衍生問題。

其次，跨學科培養有助于學生掌握創新思維和方法。復雜工程問題往往難以依靠單一學科的知識解決，跨學科培養可以激發學生的創造性思維，幫助他們從多個學科領域獲取知識和技能。通過跨學科培養，學生在了解實際工程問題復雜性的基礎上，將多學科的知識和技能結合起來，可以更高效地提出多種創新性解決方案，顯著提升應對復雜工程問題的能力。

最后，跨學科培養有助于學生綜合素質和能力的提升。跨學科培養能夠讓學生接觸到不同學科領域的人才，有助于鍛煉學生的團隊合作意識和溝通能力，同時也促進學生更好地適應工作環境，處理好人際關系，全面提升學生的溝通協作和領導協調能力。學生的跨學科培養也是不同領域之間合作和交流的重要渠道，有助于打破學科壁壘，更好地進行不同學科間的合作與創新。

2 高校創新型人才跨學科培養機制存在的主要問題

2.1 學科間存在較高壁壘

高校在發展過程中普遍存在各學科相對獨立，缺乏交叉與融合[2]。高校往往將資源傾斜于優勢學科，以強化學校的特點與優勢，增強競爭力，然而卻導致其他學科得不到充分的發展，難以對跨學科創新人才培養形成有力支撐。對學生而言，我國多數省份的高考招生制度已經轉變為“3+1+2”模式，有利于學生根據自身情況選擇專業，這也意味著補充學生多學科綜合知識的任務更大程度上落在高等教育階段。而高校設置的跨學科課程往往比較基礎、難成體系，很難對學生綜合知識體系的構建形成根本性幫助。同時，煩瑣的跨專業選課程序和輔修申請手續也影響了學生接受跨學科培養的積極性。

2.2 跨學科教師隊伍建設不足

學科交叉已成為趨勢，但我國高校創設面向交叉學科研究與教育的實體機構卻存在困難，也缺少成熟案例可供參考。因此，各高校更傾向于將資源投向既有學科，保證學術產出與教育成果的穩定性，影響了跨學科教師隊伍建設的速度。目前，我國高校的教師評價指標以在本學科期刊發表論文數量、獲取科研項目情況為主。相比于尚未完全成熟交叉的科研方向，考慮科研成果的產出速度及影響力，大多數高校教師及科研人員更傾向于研究已經具備一定基礎的本專業問題。針對不同學科教師合作完成的科研成果，如何制定合理的學術評價機制，也尚在探索階段，導致目前難以充分調動教師開展跨學科合作研究的積極性，這也影響了跨學科教師隊伍的建設速度。

2.3 課程設置和教學模式單一

部分高校的課程設置和教學實踐仍以傳統的知識講授為主，雖然這種教學模式配合嚴格的考試制度有助于夯實學生的專業知識基礎，卻在一定程度忽視了實踐教學環節對于學生綜合能力提升的重要性，壓縮了學生進行討論探索的空間，限制了學生創新實踐能力的發展，導致學生缺乏自主學習的興趣和動力。即使多數高校在課程體系中設置了與知識應用和實踐相關的教學內容，在教學過程中也往往僅重視學生完成大綱要求的各個環節，使得學生在實踐中較少自主學習跨學科知識和鍛煉綜合能力。

3 日本創新型人才跨學科培養的方法及對我國的啟示

日本特別重視高校對于學生創新精神、創新能力的培養，跨學科教育是日本高校創新型人才培養的突出特點。20 世紀90 年代，日本政府制定了一系列法規政策，鼓勵高校進行跨學科研究和教育活動，并設置專項經費，用于支持高校建立跨學科研究中心和教育項目[3]。從1996 年開始，日本以5 年為期發布《科學技術基本規劃》，明確當前階段重點發展的交叉學科，推動產學合作與技術轉移，以產促學、以學帶教，積累了雄厚的跨學科教育師資力量。進入21 世紀，日本政府一方面設立各類資助項目，促進跨學科科學研究和技術創新，培養具有國際競爭力的高端創新人才；另一方面持續完善各項“大學教育支援計劃”，重點支持高校跨學科教育的開展，提升普通高校學生的國際視野與創新能力。日本在創新型人才跨學科培養機制方面的經驗，為我國跨學科培養人才提供了啟示，具體包括以下三方面：

3.1 集中優勢資源，打破學科壁壘

20 世紀中葉，日本高校已經意識到跨學科教育對于創新型人才培養的重要性，在政府的鼓勵下，以東京大學為代表的頂尖公立學校紛紛設立“教養學部”，在本科低年級階段采取文理融合、學科交叉的通識教育模式，加強學生多學科知識基礎和跨學科創新意識[4]。在取得明顯的成果后，日本政府于1996 年制定《科學技術基本法》、2006 年修訂《教育基本法》，分別規定以5 年為期發布《科學技術基本計劃》（現已更名為《科學技術和創新基本計劃》）和《教育振興基本計劃》，每期均有大量篇幅對跨學科研究、跨學科教育的階段性重點進行說明，從國家法律和頂層規劃層面將跨學科教育明確為培養創新型人才的重要戰略[5]。在此基礎上，日本政府發布《21 世紀卓越研究教育中心計劃》《全球化卓越教育中心計劃》等面向創新人才培養的專項規劃，確立不同類型高校在創新型人才跨學科培養方面的目標及任務，引導高校主動打破學科壁壘[6]。

除了政策層面的支持，日本政府對于創新型人才的跨學科培養也投入了大量財政資源。在2021 年發布的第6 期《科學技術和創新基本計劃》中，日本提出將投入約30 萬億日元的政府研發經費預算，推進不同學科領域的知識融合，培養知識體系更為多樣的卓越人才，最終實現“社會5.0”[7]。2022 年，日本全國研究經費資助總額為2 212 億日元，其中超過25%用于資助跨學科研究[8]。各高校也在政府的號召下加大對于跨學科研究、跨學科人才培養的投入。以東京大學為例，該校在各項國家級研究經費的基礎上，專門設立“創新性研究支援事業”“尖端交叉學科研究開發支援事業”等內部資助項目，推動校內各專業打破學科壁壘，協同培養創新型人才[9]。

根據日本的經驗，不難看出，在跨學科人才培養機制中打破學科壁壘，需要以國家層面的頂層設計和統籌規劃為統領，集中優勢資源。在這個方面，我國近年也逐步嘗試從頂層設計的角度推動創新型人才的跨學科培養。2018 年9 月，教育部印發《關于加快建設發展新工科 實施卓越工程師教育培養計劃2.0 的意見》，明確提出：“推動學科交叉融合，促進理工結合、工工交叉、工文滲透，孕育產生交叉專業，推進跨院系、跨學科、跨專業培養工程人才。”指明了創新型人才跨學科培養的總體思路、目標要求、改革任務和重點舉措[10]。進一步在各項政策中指明發展方向、在發展過程中加強資源保障，是我國高效發展創新型人才跨學科培養機制的基礎。

3.2 優化科研體系，建設教師隊伍

在多層級的政策引導和經費支持的基礎上，日本以“產官學”協同作為優化科研體系和推進跨學科教育的具體抓手。“產官學”協同是指產業界、政府、學術界緊密合作促進學科技術創新與實踐應用的模式，這種模式是日本學術研究和高校教育的鮮明特點。日本政府長期以來通過多種方式支持企業和大學之間的合作，鼓勵科技成果的轉化。企業在政府的引導下積極與高校開展合作，提供研究資金和實踐應用平臺，以期憑借高校的研究力量攻克技術難點，開發出引領行業的創新型成果。對于高校而言，研究者在“產官學”協同機制下獲得了優質的科研環境和充裕的研究經費，有條件開展跨學科創新方向的研究。同時，在“產官學”協同機制下，也更容易進行科研成果轉化，調動了學界開展跨學科研究、培養跨學科人才的積極性。

“產官學”協同機制對跨學科教育師資隊伍的建設也產生了積極影響。教師在開展跨學科研究的同時，也會潛移默化地加深對跨學科人才培養的理解和認同，將這一理念融入教育活動。東京大學將“產官學”協作作為開展教育科研活動的基本模式，不僅相繼設立了未來策劃研究所、低溫科學研究中心、綜合研究博物館、環境安全研究中心四個跨學科研究和教育機構，甚至建立了專門開展跨學科研究和人才培養的獨立學院——新領域創成科學研究科[11]。新領域創成科學研究科由基礎科學研究系、生命科學研究系、環境學研究系組成，下設11 個交叉學科專業，專職教師達到200 人。從1998 年建立以來，新領域創成科學研究科已經培養了超過8 000 名跨學科創新型人才，其在“產官學”協同機制下形成的多學科師資力量足以支撐創新型人才跨學科培養的需求[12]。

日本的經驗說明，建設面向跨學科人才培養的教師隊伍，應以高校為主體，從優化科研體系入手。在這個方面，我國高校剛剛開始嘗試建立面向交叉學科研究與跨學科人才培養的新型機構。清華大學、北京大學等12 所高校建立了未來技術學院，旨在探索當前時代背景下創新型人才跨學科培養的新機制，著力培養“具有前瞻性、能夠引領未來發展的技術創新領軍人才”[13]。由先行高校總結經驗，并推廣到其他各高校，形成產學結合、學科交叉的新型教育模式，有助于在短時間內培育堅實的跨學科師資力量。

3.3 強化實踐教學，豐富課程設置

除完善的跨學科科研體系和教師隊伍之外，日本高校在課程設置方面也融入創新型人才跨學科培養的理念。文部科學省專門設立強化大學數理、數字科學教育策略研究推進委員會，提出數理和數字科學不僅是數學相關專業學生必修的知識技能，也是所有學生未來立足社會、開拓創新的基本技能，因此需要跨學科培養能夠利用數理知識和技能分析問題、解決問題的創新型人才。在該委員會發布的《創新戰略2019》中提出：到2025 年為止，所有高校必須實施人工智能、數理和數字科學的雙學位或者輔修學位制度；所有學科必須實現人工智能、數理和數字科學相關課程的必修化；高等畢業生需全員掌握必要的人工智能、數理和數字科學知識和應用能力[14]。

除了完善的跨學科理論課程體系之外，多樣化的實踐教學也是日本創新人才跨學科培養機制的重要組成部分。在“產官學”協作模式下，高校與企業、政府合作開展實踐教學活動，為學生深度參與實踐工作創造條件。學生所掌握的單一學科知識難以開展實踐，這樣就激發出學生學習跨學科知識技能的積極性。在校內的實踐教學環節，日本高校設置了多樣化、高頻度的實踐課程，包括現場考察、實驗、工程實踐等，促使學生將理論知識轉化為實踐能力。在實踐課程中，日本高校通常安排不同專業的學生隨機組成團隊，鼓勵學生相互學習，協作完成任務，培養學生跨學科合作的意識，強化學生的溝通能力和領導能力。

日本的經驗表明，強化實踐教學是完善高校課程設置的關鍵途徑，也是實施創新型人才跨學科培養的重要抓手。我國高校近年來重視課程體系中的實踐教學環節，如北京工業大學在部分專業的本科低年級課程中加入工程創新方法理論及應用等跨學科實踐類課程，在培養學生解決實際問題能力的同時建立跨學科創新意識。北京工業大學還與相關企業共建國家大學科技園，鼓勵不同專業背景的學生盡早接觸工程實踐，在實踐項目中溝通合作，全面提升創新能力。積極探索行之有效的實踐教學模式，完善課程體系，能夠切實推動我國創新型人才跨學科培養體系在各高校的發展。

4 結語

我國各界對于創新型人才培養過程中跨學科教育的重要性已經形成共識。然而，創新型人才跨學科培養仍處于起步階段，存在學科壁壘較高、師資隊伍不足、課程體系不完善等問題，影響創新型人才的培養效率和質量。參考日本高校的相關做法和經驗，有助于我國在完善創新型人才跨學科培養機制的過程中優化資源配置，高效實現各項目標。針對我國存在的主要問題，有選擇性地參考與借鑒日本的做法及經驗，形成適應時代背景和我國發展需求的跨學科人才培養機制，從而為我國經濟發展和科技創新培養創新型人才。