材料類研究生多學科交叉創新能力培養模式探索

徐東衛，郭雨昕，郭曉琴，關莉

（1.鄭州航空工業管理學院 材料學院，河南鄭州 450046；2.河南省航空材料與應用技術重點實驗室，河南鄭州 450046；3.鄭州幼兒師范高等專科學校，河南鄭州 450099）

隨著5G 通訊、人工智能、大數據、物聯網等新技術在各行各業的普及應用，對高校創新型研究生人才培養質量，尤其是工科類專業的研究生人才培養質量提出了更高要求。2017 年，教育部啟動新工科建設，加快培養新興領域工程科技人才，改造升級傳統工科專業，主動布局未來重點發展領域人才培養，提升國家硬實力。此后，“復旦共識”“天大行動”“北京指南”構成了新工科建設的“三部曲”，奏響了工科類人才培養主旋律，開拓了工程教育改革新路徑[1-2]。面向新工科建設，多學科交叉人才培養模式得到快速發展，對研究生的基礎理論知識體系和專業實踐能力也有了新的要求。隨著“十四五”規劃的實施、國民經濟的快速發展及國家創新體系建設的加快推進，積極培養基礎知識扎實、工程實踐能力強、綜合素質高的多學科交叉科技創新人才，對服務和支撐我國經濟轉型升級具有重要的意義。

1 多學科交叉研究生創新能力培養的必要性

2020 年7 月召開的全國研究生教育會議提出：研究生教育重在培養創新人才，提高創新能力，服務經濟社會發展。深化研究生教育培養模式改革，促進科教、產教融合，著力培養并增強研究生實踐能力和創新能力，成為研究生教育培養工作的重點。高等院校作為研究生培養的基地，是工程創新和材料創新能力培養的根源[3]。學科建設是高等院校發展及建設的重要內容，研究生教育與培養質量又是高水平學科建設的重要體現。交叉學科的形成與發展打破相對獨立的學科之間的界限，綜合多學科優勢，以其多角度、寬領域、多方位的知識體系培養并提升研究生的創新思維能力，使其形成交叉的模塊化知識體系和技術技能，從而能夠融會貫通解決交叉前沿科學問題，更好地服務于社會[4-5]。

2 材料類研究生教育培養過程中存在的問題

2.1 研究生教育快速發展過程中存在的問題

近年來，研究生教育快速發展，招生規模逐年擴大，研究生教育從“精英化”向“普遍化”“大眾化”方向發展，部分高校研究生教育及培養質量出現問題[6]。據統計，2022 屆考研報考人數約為457 萬，已連續多年保持上漲勢頭。同時，研究生招生規模未來還會有序地擴大。研究生招生規模的迅速擴大也導致了部分高校為了適應時代發展的需求和完成本院校招生指標，在開展研究生招生過程中降低考核標準和入學基本要求，部分高校根據當年招生實際情況選擇性地錄取一部分跨專業調劑生，使研究生的生源質量一定程度上受到影響。部分跨專業調劑考生專業基礎理論知識不夠扎實，無法及時適應大跨度的專業調整，在科研和學習過程中缺乏足夠的基礎理論知識儲備以解決遇到的問題，容易產生挫敗感。

2.2 培養方案及培養計劃問題

目前，研究生課程體系主要包括公共必修課、公共選修課、專業基礎課、專業選修課、實踐環節、論文研究環節。研究生課程設置主要是以學科相關的專業課程為主，交叉的模塊化課程體系相關課程設置比較欠缺，且設置的課程體系之間聯系也不夠緊密。再者，研究生階段對基礎理論知識的學習偏少，且部分學生受自身導師的影響，更關注導師所從事科研領域的某一種材料的性能研究，而對其他領域一知半解。此外，由于部分導師對研究生課程學習、指導缺乏應有的重視，部分研究生課程學習沒有明確的目的性，疏于規劃，選課時出現從眾現象，導致培養的研究生專業基礎知識不夠扎實、系統性知識較差，進而影響研究生的培養質量。

2.3 教師團隊建設問題

我國的研究生培養政策遵循導師負責制，研究生導師是研究生的第一責任人，對研究生的教育、培養發揮著不可替代的作用。近年來，研究生招生規模不斷擴大，導致研究生導師指導的學生數量增多，工作壓力增加，特別是針對跨專業調劑生的指導工作更是費心費神，需要付出更多的精力。一方面，導師的時間和精力是有限的，過多的研究生數量使得研究生導師沒有足夠的時間和精力去規劃、指導和跟進每一位研究生的學業和科研，從而影響到研究生教育、培養質量。另一方面，研究生數量迅速增加，各高校的研究生培養任務也隨之加重，但是優秀的研究生導師數量有限，未能滿足學校研究生培養的需要[7]。因此，要想保證研究生教育、培養質量，必須高度重視并提升導師隊伍的培養能力。

2.4 考核內容及考核方式問題

研究生課程教學方式和考核辦法相對單一，目前大多仍采用導師課堂教授理論知識的方式開展教學，這種傳統的教學方式不利于調動學生的積極性與主動性；考核方式多采用撰寫結課論文的形式，不利于研究生創新能力的培養。

3 提升材料類研究生多學科交叉創新能力的措施

3.1 制定靈活、合理的招生選拔機制

研究生生源質量是評價高校研究生招生工作的關鍵指標，更是高校研究生教育、培養質量的基本保證。隨著研究生招生規模越來越大，高校面臨的生源問題日益凸顯，特別是材料類專業學生考研壓力日益增大。優化材料大類專業研究生選拔機制，健全并完善材料大類專業研究生生源質量保障體系，是提升材料類研究生多學科交叉創新能力的基本保障。

3.2 制訂個性化的培養方案

制訂個性化人才培養計劃是培養跨學科創新型人才的需要。個性化的培養方案能夠充分調動學生積極性，培養學生自信心[8]。實踐證明，興趣影響著學生的積極性、主動性和創造性。因此，應鼓勵研究生在其導師指導下，根據專業興趣和職業規劃選擇專業和課程，為學生提供個性化發展空間；增設跨學科課程，且課程設置要突出創新能力，探索多學科交叉融合的人才培養模式；積極培養研究生研究興趣，促進其個性發展，增強其對自身能力的自信心，將“以課題為研究出發點”轉變為“以興趣為研究出發點”。

3.3 完善聯合培養制度

聯合培養方式是國家為培養復合型、創新型人才而探索出的教育模式，聯合培養的學生接受的教育更多面、知識面更廣、眼界更寬闊，且可從多方面汲取適合自身發展的要素。積極開展校企聯合、校所聯合和高校之間聯合研究生培養，向研究生提供多元化的學習資源，使得各教學、科研單位之間優勢互補，實現教育資源共享，達到共贏的效果[9]。

3.4 建設交叉學科師資隊伍

導師或科研團隊對研究生的影響是潛移默化的，讀研期間，研究生跟著導師在開展項目研究的過程中，其自身分析問題和解決問題能力、科研創新能力、溝通協調能力等都將得以提升[10]。建設跨學科交融、跨研究方向的教學團隊和導師團隊是確保研究生創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計研究團隊，包括教授、副教授、講師、工程師等不同層級科研人員，研究梯隊以思維活躍的中青年教師為主，專業涵蓋材料加工、材料化學、物理學、高分子材料等領域，形成了人員學科構成合理、優勢互補、專業知識結合的導師團隊，為研究生多學科交叉創新能力的培養奠定了基礎。

3.5 建立多學科交叉人才培養平臺

根據交叉方向、交叉學科專業特點搭建校內交叉學科導師組，將“單導師指導”變為“導師組團隊指導”，充分發揮導師組成員的學科特色及專業優勢，使學生較為全面地掌握多學科知識，拓寬學術視野，增強科技創新能力。不同研究方向、不同專業的研究生可以跨學科和方向組成團隊，依靠多學科導師組建立交叉學科交流平臺，進行定期、定員的學術交流，圍繞團隊設定問題開展創新研究[12]。

3.6 探索創新教學模式和多樣化考核模式

創新教學模式，打破傳統以班級為教學單元、教師講學生聽的教學模式，創建多樣化的研究生教學模式。結合授課內容與特征，采用相對自由、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題展開小組討論和學術交流[13-14]。多樣化的課堂形式，既有助于開展基礎的課堂理論教學，又有助于學生科研創新能力的培養。

4 結語

結合新工科背景下國家科技進步和社會發展對材料類研究生實踐能力和科研創新能力的要求，筆者提出多學科交叉創新能力培養模式，重點從招生政策、培養方案、培養制度、師資隊伍、人才培養平臺、教學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過程中，拓展研究生的專業知識、培養其實踐能力、激發其創新思維，為社會培養具有多學科交叉創新能力的材料類科研人才。