多學科交叉培養復合型研究生的創新模式探索

［摘 要］ 交叉學科融合往往能產生重大科學突破，使科學發生革命性變化。所以對研究生實施多學科交叉創新培養模式，致力于培養符合國家發展需要的具有創新思維的卓越復合型人才，是高校融合現代化建設的必經之路。分析了高校交叉學科建設的現狀和實施困境，基于學校特色和已有資源探索了復合型研究生培養途徑。通過構建“材料+X”學科交叉創新平臺、優化“導師組”隊伍、建立全方位人才培養模式等措施對研究生培養模式進行全方位改革，并取得了初步成果。

［關鍵詞］ 材料+X；研究生；學科交叉；培養模式

［教改項目］ 2021年度黑龍江省高等教育教學改革一般項目“基于‘材料+X’交叉學科建設的高校創新型人才培養模式研究與實踐”（SJGY20210231）

［作者簡介］ 楊 丹（1988—），女，吉林長春人，博士，哈爾濱工程大學材料科學與化學工程學院副教授，主要從事無機功能材料的合成及其生物應用研究；賀 飛（1985—），男，內蒙古興安盟人，博士，哈爾濱工程大學材料科學與化學工程學院教授，主要從事無機功能材料的合成及其生物應用研究；閆 峰（1987—），女，黑龍江哈爾濱人，博士，哈爾濱工程大學物理與光電工程學院講師，主要從事微納材料在隱身和新能源方面研究。

［中圖分類號］ G643 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2025）06-0097-04 ［收稿日期］ 2023-10-27

黨的二十大報告強調，加強基礎學科、新興學科、交叉學科建設，加快建設中國特色、世界一流的大學和優勢學科。這為實現高水平科技自立自強提供了基礎保障。隨著知識生產模式的不斷變革，學科知識逐漸從分化走向交叉、融合，單一的學科領域逐漸走向多學科、跨學科、交叉學科乃至超學科，學科的交叉與融合已成為科學發展的創新源泉和時代特征。科學發展史表明，學科交叉點往往就是科學新的生長點、新的科學前沿，這里最有可能產生重大的科學突破，使科學發生革命性的變化［1］。交叉科學是綜合性、跨學科的產物，因而有利于解決人類面臨的重大復雜科學問題、社會問題和全球性問題。多學科交叉融合方能產生重大突破已成為世界高等教育的共識［2］。

一、高校交叉學科建設存在的困難

近年來，雖然各高校把學科發展布局的重要著力點早已落在交叉學科的建設上，然而，由于我國高校學科發展長期處于“各自為政”的大背景下，高校交叉學科建設受限于“牽一發而動全身”的桎梏，在推行學科交叉融合的實踐中會遇到重重困難［3-4］。例如，成果還沒有完全出來時，得不到學術界的認可；門戶和出身的問題也會制約交叉學科的發展過程；相對弱勢學科無法獲得資源優先配置權，這都與交叉學科的可持續發展息息相關［5］。所以，高校學科建設相關人員如何從一流學科建設的全局出發，探尋推進學科交叉的有效途徑和方式，建設多元且開放的學科文化，培養具有多學科背景的復合型創新人才，推動基于交叉學科的新科學理論研究，實現學科交叉，從而建設好一流學科，這一直是各高校未來建設在探尋的問題。

二、國內外研究現狀分析

目前，國內外高校眾多學者在教學、科研和學科組織管理一線從事交叉學科實踐，取得了一定成就，但也面臨諸多問題，正努力推進學科交叉發展［6-7］。

國內方面，南開大學以“定制性雙學位”為切入點，探索學科交叉復合型人才培養模式，形成化學+化工、信息安全+法律、通用+非通用（人文社科+小語種）、經管法、PPE（哲學、政治學和經濟學）等五個項目班。這些項目涵蓋文理交叉、跨校交叉等多種形式，通過單獨組建班級、制訂培養計劃、遴選入門和設置退出機制，有效解決了雙輔修課程時間沖突、跨校區奔波等問題，同時明確了培養目標是交叉學科建設的關鍵。南京航空航天大學陳復揚開設工科與藝術交叉課程“自適應控制與歌唱藝術”，總結出交叉學科課程應由經驗豐富的老教授率先講授，帶動年輕教師成長，以實現最佳融合效果。北京工業大學成立3D打印中心，該學科涉及材料、計算機控制和軟件編程等多領域，但在招生時面臨考試內容設計難題，學生須學習多學科知識技能，壓力較大，導致部分學生望而卻步。教師也須不斷學習以培養交叉研究能力。西北大學汪濤指出，我國高等教育在學科交叉融合方面與世界一流水平和國際科技前沿戰略目標相比，仍存在運行機制、資源配置、績效評價及成果歸屬認定等制約因素，亟待改革。為此，西北大學通過建立無行政級別的實體性跨學科研究機構、創新資金分配模式、完善學術團隊資助政策、優化教師職稱評審辦法等措施，推動學科交叉融合并取得顯著成效。抓住機制創新和政策調整這一“牛鼻子”，通過深化改革和探索，可有效解決上述問題，激發組織和個人參與交叉學科建設的熱情。

國外高校自20世紀起便推行學科交叉科研機構建設。美國自1980年提出高校建設戰略，依托國家科學基金會（NSF）支持，在全國研究型大學中建立科學和技術中心（即“STC”計劃）。NSF為交叉學科研究提供基金支持，改善科學人才教育培訓基礎設施，實施促進交叉融合的措施，如優化高校園區設計以增強學院聯通性、設立學生種子基金資助交叉學科科研工作、利用社會與行業資源促進產學研融合等。這些前沿性的多領域融合科研機構為我國發展多學科交叉事業提供了寶貴經驗和思路。

三、創新培養模式的實施方案

材料學作為基礎學科，可以助力于具有鮮明特色的研究型大學發展過程中的其他學科的發展。本文提出基于“材料+X”交叉學科建設的創新型人才培養模式，擬在本校一級學科固有資源的基礎上，以滿足國家戰略需求和解決“卡脖子”問題為動力，以獲得新理論和突破性創新成果為導向，以創新優質的研究生態系統為保障，以研究者的身份主動去推動交叉學科的融合，基礎學科雙方或多方有明確目的性地共同培養研究生完成特定的科研項目，通過時間1∶1聯合培養的形式培養多學科背景的創新型研究生，進而拉動不同學科之間的深度交流和學習，學術思想互惠共通，加強學科交叉融合，打破學科領域界限，構建協同共強的交叉學科體系。該實施策略可以作為未來形成獨立的交叉學科提供基礎和生長點，并提供充足的時間總結經驗，也為新學科的建設降低成本，能夠在學校優先配置權有限的情況下，促進高校交叉學科群的建設，進而提高創新型人才的培養質量，推動高校內涵式教育，探索培養途徑與方法，具體內容如下。

（一）明確目標

以國家戰略需求為導向，“卡脖子”問題為指引，學科發展為目標，研究方向以可持續發展為動力，明確研究目標。以現有重大項目為媒介，兩學科領導者明確選題意義、應用前景、目前研究現狀、階段性目標及待解決問題。

通過查閱文獻、檔案及資料，走訪國內外具有特色交叉學科的高校和機構，訪談名師，參與式學習成功案例，邀請顧問進行指導等方式，進一步系統對學科交叉融合相關經驗進行學習和總結，形成筆記和報告心得，與團隊成員進行分享商討，制訂研究生創新培養實踐具體行動計劃書，確立為誰培養人、怎樣培養人、培養什么樣的人等培養目標。

（二）團隊建設

以解決“卡脖子”問題為牽引，匯聚學術隊伍，組建學科交叉導師組，營造多學科學術氛圍，實現不同思維方式的碰撞，挖掘潛力，整合資源，提高團隊承擔重大科研項目和服務社會的能力。團隊集成后商討良性運行機制，增強不同學科導師在科學研究方面的團隊合作精神，凝聚每一位成員的力量和特長以實現深度的交叉學科思維、理論和方法的融合。爭取對研究生積極探索研究風格的形成、正確學術價值觀和人生觀的確立等，產生積極而深遠的影響。

團隊有意識培養具有較高學術水平和創新能力的學術領軍人才和科研骨干，儲備后備力量，保持學科研究方向和學術隊伍可持續發展，促進多學科交叉與融合，培育新的學科和科技增長點，打造科技平臺，推進博士點、碩士點學科建設，不斷提高團隊科技綜合實力和核心競爭力。

（三）學生培養

1.招生及學生的學科歸屬。招生考試的筆試內容仍然是第一志愿一級學科內容。在面試過程中，向學生簡要介紹交叉學科培養方向的機遇與挑戰，并詢問是否有意愿進入多學科交叉方向，交叉研究方向錄取的專項計劃研究生歸屬學科仍為一級學科，而非交叉學科，學籍在筆試時所考的一級學科的所在學院。入學3周內由導師組遵循既要滿足學科培養的基本要求，又要突出學科交叉的特點等要求，共同為研究生制訂專屬的學習計劃。

2.培養方案與培養目標。學科交叉研究生的培養方案，首先需要滿足歸屬一級學科對研究生專業課程學習規定的最低學分要求，然后攻讀碩士學位的研究生需要選修3門以上交叉學科的專業課程，以直博形式或以碩博連讀形式攻讀博士學位的研究生需要在導師組指導下選修5門及以上交叉學科的專業課程。期望通過綜合培養方案及交叉學科課程學習要求的實施，幫助研究生系統掌握學科及前沿研究領域的相關理論知識和實驗技能，并培養學生的交叉思維和交叉視野的全面發展，使其具備較強的批判性思維和創新性思維，為后續開展科學研究工作打好理論基礎和思維基礎。

3.導師團隊職責分配。根據實際情況和研究方向建設需求組建“主導師負責、合作導師協作”的導師指導小組，集體指導。研究生所在一級學科的導師為主導師，交叉學科導師為副導師，導師組按照集體指導、協同培養的原則，對學科交叉研究生進行培養，共同為學科交叉研究生制定培養目標、規劃學習方案、安排科研訓練和其他跨學科的學術活動。導師團隊的具體分工是由主導師負責日常指導和管理研究生，副導師協助指導其學習和科研。實踐研究生在多學科間等比例時間工作的聯合培養模式，借助密切協作的交叉學科科研項目，研究生不僅可以接受不同學科的實驗技能和知識培訓，也可以構建相關學科知識結構。

4.教學模式。適當增加交叉學科領域的選修課、前沿講座，將新興的多學科研究思路引入傳統的研究生教學過程中，培養學生融會貫通的能力。同時，學生可以結合研究課題，利用互聯網+選修個性化交叉學科課程，學習關于創造性思維的理論，掌握有關思維方法的知識，以促進各學科理論與知識的融合，最終形成多學科知識網絡。這有利于拓寬學生的知識面，優化知識結構，培養創新能力，使得學科建設與創新教育在一個更高層次上得到更為緊密的結合。

5.科研能力培養和訓練。在交叉學科人才培養過程中，優異的交叉學科科研能力是一項重要培養目標，綜合科研能力訓練也是整個過程中重要的培養環節。入學時導師組將能快速掌握兩個研究方向基礎知識的資料分配給學生學習，同時組織培訓科研軟件和儀器使用技能及實驗室安全培訓，以老帶新的方式培訓實驗技能，實現交叉學科科研技能的兼收并蓄，促進和提高研究生對交叉學科領域更全面、更系統的理解。以線上線下融合式組合和跟蹤多人編輯實驗記錄方式定期掌握學生的學習和實驗情況，根據學生的匯報情況及時調整研究思路。

6.學術交流。交叉學科教育不僅需要培養研究生跨學科的基礎知識和科研技能，科研創新思維的培養也是重中之重，因此要適當組織研究生進行高水平文獻精讀和學術交流。例如，主導師和副導師定期開展的組會，對知名學者或研究方向的專題交流討論，研究生參與整理資料和交流過程不僅可以加快、加深領會優秀學者的研究思路，學習實驗設計精髓，思考和嘗試使用新方法、新手段共同解決研究中遇到的問題。在閱讀和探討中，還能很好地激發創新思維、拓寬研究視野、提升學術水平。另外，導師和學校鼓勵學生參加領域內知名學者的學術報告，了解學科前沿研究熱點，獲取最新科研信息。學校和學院設立了專項交流經費，以鼓勵學生參加國內外學術交流，開闊視野，獲取具有創新意識的學術觀點。利用同一學科不同研究領域甚至不同學科之間的學術交流，開闊研究生視野，碰撞思維火花，增強創新意識，形成跨界效應。

7.學業評價考核與學位授予。交叉學科培養研究生的學業評價考核、助學金和獎學金由學籍所在學院負責，交叉學科培養研究生的答辯資格由學校學位評定委員會討論制定；學位論文送審專家和答辯委員會成員應包含跨學科領域的教授或相當職稱的專家；學位由錄取時所確定的歸屬學科授予，同時對應交叉學科培養方向的學生頒發交叉培養榮譽證書，如該生同時滿足兩個學科的培養方案可頒發第二學位證書。

四、初步實踐成效

以“材料+物理”學科交叉培養博士生的成果為例，我們合成的敏化劑理論上具有優異的抗腫瘤效果，但是實際效果因電子空穴復合快而受限。我們與物理光電學院交流后，物理學院的導師提出壓電效應和塞貝克效應或許可解決該問題。經實踐后，極大地提高了光敏劑和聲敏劑的抗腫瘤效果。因此，兩個學院都實現了三大頂級期刊文章零的突破，其中，三個研究成果分別受到《人民日報》《中國科學報》《科技日報》的積極點評。更可喜的是，經過兩個學院的合作，推進本校物理學科首次進入全球前1%。

結語

隨著“雙一流”建設及新工科建設的提出，對高等教育提出了更高的要求，高校更新研究生培養模式是必然趨勢。同時，多學科交叉融合方能產生重大突破已成為世界高等教育的共識。于是，筆者根據哈爾濱工程大學的辦學特色，探索“材料+X”多學科交叉人才培養模式，從招生計劃、培養目標、導師團隊、教學模式、科研訓練、學術交流及學業評價考核與學位授予等方面進行全面改革，并通過實踐成果回答了基于材料學的多學科交叉研究生培養這一模式之優勢，探索多學科交叉研究生成長規律，致力于培養符合國家發展需要的具有創新思維的卓越復合型人才。

參考文獻

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［7］魯正，高世博文，高士凱.交叉學科人才培養聯盟的探索［J］.高教論壇，2022（10）：35-37，85.

Exploration on the Cultivation of Innovative Postgraduates in Multidisciplinary： Taking Material + X as an Example

YANG Dana， HE Feia， YAN Fengb

（a. College of Materials Science and Chemical Engineering， b. College of Physics and Optoelectronic Engineering， Harbin Engineering University， Harbin， Heilongjiang 150001， China）

Abstract： Interdisciplinary integration often leads to major scientific breakthroughs and revolutionizes science. Therefore， the implementation of a multidisciplinary and interdisciplinary innovation training model for graduate students and the cultivation of outstanding compound talents with innovative thinking in line with the needs of national development are also the only way for colleges and universities to meet the modernization construction. This paper analyzes the current situation and implementation dilemma of interdisciplinary construction in colleges and universities， and explores the training path of compound graduate students based on the characteristics of the university and the existing resources. Through the construction of the Material + X interdisciplinary innovation platform， the optimization of the “tutor group”， the establishment of an all-round talent training model and other measures to carry out all-round reform of the postgraduate training model， preliminary results are achieved.

Key words： Materials+X; graduate students; interdisciplinary; training mode