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国外学科交叉型创新人才培养与启示

2017-05-30李阳王宏志陈戈珩

现代教育科学 2017年8期
关键词:学科交叉创新人才创新意识

李阳 王宏志 陈戈珩

[摘要]本文首先介绍了学科交叉的概念及学科交叉型人才培养对科技创新的重要作用,然后阐述了国外学科交叉型创新人才培养的举措及特点,并针对我国高等院校中学科交叉的现状,剖析了制约我国学科交叉型人才培养的因素,最后得到四点启示:广泛吸纳社会资金,建立多元教师评聘机制;加强课程建设,发挥学生主观能动性;为培养创新意识搭建各种平台 ;加强互通性专业设置的优化与开放。

[关键词]学科交叉;创新人才;教学改革;创新意识

[中图分类号] G642[文献标识码] A[文章编号]1005-5843(2017)08-0152-05

[DOI]1013980/jcnkixdjykx201708026

一、引言

世界是由已知和未知两部分组成,而困扰我们的恰恰是未知的世界,如能源危机、环境污染、疾病成因、生物遗传等很多困扰科学界的问题,促使科研界的很多精英不断地去探索。然而,这一切并非是一个独立的学科所能解决的问题,需要多学科的交叉融合、共同促进、共同创新,进而解决诸多未解之谜。学科交叉的概念源于1926年哥伦比亚大学的Woodworth在论著中首次使用的”interdisciplinary”,被理解为”跨学科”,即认为超越已知学科边界而进行的涉及两个或两个以上学科的研究领域,是多个传统学科跨越学科边界的学科间的整合[1]。

如果说科技创新是科技兴国的立足点,那么学科交叉型人才培养便是学科前沿的金字塔尖,是连接多个学科门类、联通已知与未知世界的桥梁。人工智能技术、大数据技术等目前世界前沿领域,无一不是学科交叉发展到一定程度带来的结果。若计算机技术不够成熟、统计学与模式识别技术不够发达,也就不会有今天的人工智能。没有统计学的飞速发展、没有计算机处理速度的飞跃、没有互联网+、没有人们对庞杂并毫无规律的复杂数据处理的需求,就不会有今天呼之欲出的大数据技术。现在改变我们生活的恰恰是这些交叉学科的发展成果。

高校与企业或政府部门相比,其科研机构有一个显著特征,即可以利用校园内众多学科进行优化组合,通过跨学科的交流与合作形成科技创新优势。高校是培养各学科门类学者、技术人员、管理者的摇篮,拥有研究所需的必备条件。在我国,传统的高等教育人才注重学科的系统化与专业化培养,这也使高等学校培养的人才过于单一化、专业化,很难适应经济发展需求,同时限制了学科的发展。在科技日新月异的今天,各学科之间既密切联系,又壁垒森严,这样难以培养学科交叉型的宽口径、大领域人才。

二、国外交叉型人才培养模式

美国拥有世界上最多的一流名校,其科技水平始终处于世界领先的位置,交叉学科在美国高校建设中早已屡见不鲜。美国高校专业设置分为学术型、应用型以及职业技术型三种,并明确交叉学科为学科群中的一类。有关资料表明[2]:早在1985年,美国就拥有10个交叉学科;到了2000年,美国的交叉学科数量明显增多,达到了24个。CIP ( Classification of Instructional Programs,学 科 专 业 分 类 系 统 ) 所设的60个一级交叉学科,占到了学科总数的21%,而且这并不包括学科内部的交叉专业。事实上,有近2/3的学科群内部开设了交叉学科,在很多学科内部也设有交叉专业。如麻省理工学院(MIT),早在20世纪中叶便开始大力推进交叉学科建设,如“本科生科研项目计劃(the Undergraduate Research Opportunities Program, UROP),为刚入学的本科生提供在众多交叉学科和综合学科获得课题研究的机会[3],而且,MIT的IROP(International Research Opportunities Program,国际研究项目计划)也为本科生走向国际学术交流提供了广泛参与的机会。MIT还拥有12个以上的跨学科计划及为本科生、未成年人设置的学科交叉融合项目,该校的大型跨学科研究组织已超过60个[4]。斯坦福大学一直秉承“优异加广博”的理念,使其各个院系始终处于学科的前沿,不断审视提升自己的学科发展。如其开展的工程师培养计划、教师聘任制度等均向交叉学科倾斜。密歇根大学为学科交叉活动提供诸多便利,还专门成立交叉学科专家委员会,并提出促进交叉学科发展的战略性举措,以激励交叉学科的发展。此外,美国交叉学科建设广泛吸纳社会资金。早在20世纪80年代末,美国施乐公司的首席执行官David Kearns先生便与著名学者John Brown和James Greeno携手创建了施乐学习研究所,率先在非正规学习环境里开展了专门的学习科学研究工作[5]。

在英国,学科前沿和基础理论的研究作为交叉学科建设的根基,将资金向基础研究和交叉学科倾斜。牛津大学材料系为保证交叉学科的领先优势,几乎拥有全世界最为先进的材料研究设备。其在生物医学领域、环境科学领域、固体物理领域、地球内部动力学领域均取得了瞩目的成就,这些都得益于交叉学科的发展。剑桥大学与牛津大学类似,允许学生选修不同系的专业课,以便于学科交叉,扩展学生视野。此外,英国政府还设立了SRIF(Science Research Investment Fund,投资研究基金),该基金经费675%直接分配给大学,再由大学决定投资重点和方向,以确保交叉学科的建设和创新的动力。在剑桥大学,成立交叉学科环境综合教学委员会(CIES),以推进学科交叉,促进大学与校外团体在环境科学领域的合作。另外,CIES也广泛吸纳社会资金,包括一些基金和公司企业的支持。同时,CIES面向所有专业、所有本科生与研究生开设可持续发展的课程,并通过研讨班等方式为学生与教授之间的互动交流创造条件。

1979年,德国成立了首个跨学科研究专业学术组织——国际跨学科研究会(the International Association for the Study of Interdisciplinary Research),并发表了一系列关于跨学科研究的成果。如柏林自由大学的“结构化博士”须由两名以上的导师指导,以集群化培养方式将同一课题、不同学科的项目组师生组织成“学术共同体”,共克难关[6]。

日本于20世纪中叶开始关注交叉学科,从1949年东京大学建立“教养学部”,到1973年创建的国立筑波大学,都是以交叉学科教育和研究为特色的。到目前为止,交叉学科已经渗透到国立大学及独立学院各个系所。东北大学交叉科学国际高等研究中心开创前沿学科领域,形成新的产业发展基础,目标定位是交叉科学的国际性研究基地。名古屋大学工学研究生院的交叉学科则是以学院为基础展开的,注重广泛的交流与学习[7]。

无论英美,还是亚洲国家,几乎都意识到学科交叉型人才的培养是占领尖端及前沿科学研究领域制高点的不二之法,并采取了一系列行之有效的措施,以保障各种交叉型人才培养的实施,也取得了一定的成效。这些国家交叉学科建设的成果也为我国的交叉学科建设提供了宝贵的经验。

三、我国学科交叉型人才培养现状

(一)我国学科交叉型人才培养现状

在我国,学科交叉型人才的培养起步较晚。1985年,第一届交叉科学学术讨论会在北京召开,此次会议推进了我国交叉学科发展的进程,是一次里程碑意义的会议,拉开了跨学科建设的帷幕。1990年,专著《跨学科学导论》的问世,刷新了国内跨学科科学的记录,将跨学科的定義、方法论进行了具体的理论分析,随后一批相关专著涌现。2005年,温家宝总理在看望著名物理学家钱学森时,钱老曾发出这样的感慨:回过头来看,这么多年培养的学生,还没有哪一个的学术成就,能跟民国时期培养的大师相比!钱学森认为:“现在中国没有完全发展起来,一个重要原因是没有一所大学能够按照培养科学技术发明创造人才的模式去办学,没有自己独特的创新的东西,老是‘冒不出杰出人才”,这就是震撼教育界的“钱学森之问”。钱学森先生生前最后一次系统谈话的主题便是“谈科技创新人才的培养问题”。钱老直言“中国还没有一所大学能够按照培养科学技术发明创造人才的模式去办学,都是些人云亦云、一般化的,没有自己独特的创新东西”,“科学上的创新光靠严密的逻辑思维不行,创新的思想往往开始于形象思维,从大跨度的联想中得到启迪,然后再用严密的逻辑加以验证”,并讲述了艺术素养带来的大跨度形象思维在科研中的运用,无疑从另一个角度肯定了学科之间的相互影响与促进作用。钱老也指出,科技创新人才的培养是我国长远发展的一个大问题,这也会影响到中国长远的发展。

学科交叉型创新人才培养模式不同于我国传统的教育模式,学科交叉型创新人才需要有宽泛的视野、勇于创新的精神、扎实深入的多方面的专业知识,善于发现问题与解决问题的能力。在我国,科学研究主要集中在研究型大学和科研院所,跨学科或者学科交叉是向学科前沿迈进的必经之路,学科交叉型人才培养也因此逐渐得到了重视。1995年,经中国国务院批准,“211工程”项目正式启动,目标是力争在21世纪初我国可以拥有一批高等学校和学科、专业接近或达到国际一流大学的水平。“985工程”是我国政府为建设若干所世界一流大学和一批国际知名的高水平研究型大学而实施的建设工程。“985工程优势学科创新平台项目”是以国家和行业发展急需的重点领域和重大需求为导向,围绕国家科技发展战略和学科前沿,加大学科结构调整力度,促进学科交叉,大力提高建设学科的科技创新能力和解决制约经济社会发展的重大瓶颈问题的能力。国内交叉学科的兴起由“211工程”、“985工程”院校领跑,具体的如浙江大学早前积极推进的主辅修和双专业/双学位交叉复合培养模式,从强化学科交叉、强化实践教学、强化国际能力培养入手,进行课程教学体系的建设与优化。浙江大学充分意识到国际交流与视野拓展对于培养交叉复合创新人才的重要性,通过整合”卓越人才培养计划”等国际合作交流项目增强学生与国际前沿的互通与交流[8]。2013年6月,北京化工大学正式启动”学科交叉人才培养计划”,该校校长、中国工程院院士谭天伟说:“学科交叉就是要以另一个学科的视角审视原有学科的问题,提出自己的见解,直至找到解决问题的新方法[9]。” 东北师范大学也有着优良的学科交叉型人才培养的传统,除了文科之间的交叉,还包含了文理交叉、理工交叉等大面积、宽领域的学科交叉。早在2009年6月,东北师范大学数学与统计学院就承办了“2009统计学全国研究生暑期学校”,来自全国各高校、科研院所的研究生、青年教师汇聚一堂,为实现“夯实理论基础、促进学科交叉、提高科研能力、增强创新意识”的目标而共同努力。

地方高校在后续的发展中也逐渐意识到学科交叉型人才培养的重要性,相继也开启了学科交叉型人才培养的各种模式,可谓百花争鸣。如2011年,长春工业大学进入了教育部的“卓越工程师计划”,2013年又成为博士学位授权单位,促进了学科建设与学科交叉的实施。2013年,扬州大学在化学工程领域开展了以多学科交叉为核心的“大工程领域”全日制工程硕士培养模式的改革,以期培养出具备从事多种工程研究工作和解决实际问题能力的多口径人才[10]。

(二)制约我国学科交叉型人才培养的因素

1制度束缚和经费不足

在我国,传统的观念、陈旧的体制根深蒂固,专业设置比较单一 ,学科间固步自封。20世纪末,国内院校的合并潮使不同学科领域的院校形成了一所所综合型大学,然而合并之初也仅仅体现在学科数量的增加,并未有学科间深度融合的迹象。时至今日,一些各立门户的现象也并未完全消除。迄今为止,学科交叉大多是个别科研团队或科研人员迫于研究需要或研究渴望所建立起来的研究组合,因此随机性、临时性的成分比较大,随着问题的解决就意味着合作可能的淡化。这并非是出于科研人员的意愿,也并非合作无长远的需要或可能,只是制度政策空缺、人员调配困难、合作场地和设备空白、经费不足等诸多因素制约,很难有深层次的合作机会。制度的限制也会阻碍科研平台的建设,如在教师招聘过程中,往往以学院的人才需求为主,直接将人才引进后定格在某个专业领域内,回到以往的制度中。目前,研究中心是交叉学科或者跨学科建设的一种先进的平台,有自己独特的聘任制度,可以打破院系束缚、学科间壁垒,便于召集各种类型的科研人员,他们大多来自于各个院系,多是校内的学科带头人或学术骨干,但一般只有在一定级别的层面上才可以打破这种人事制度的束缚,如国家级的实验室或者研究中心是国家委托大学的管理模式,人事制度相对灵活。

2传统教学方式的桎梏

在大学的课堂里,书本、教师、讲台始终扮演着主角,即所谓的”教学”往往更多强调的是“教”的环节,而忽视了“学”的主体,背离了教学的根本目的。很多教师在“教”的过程中,教案仍然沿袭几年的陈旧知识,不去关注学科前沿和应用领域的最新进展,忽略讲授课程与其他专业课之间的脉络关系,导致课堂大都是书本的翻读,即便是贴近实际的专业课也不例外。学生在“学”的过程中,无法或者不愿独立思考,只是教师的一言堂,没有相互交流的机会。学生走出一个课堂来到下一个课堂,不知道两门课程之间甚至每门课程与所学学科之间的必然联系,导致视角不开阔、对专业理解不透彻、教师与学生的沟通不良,学科交叉培养更无从谈起。

3创新意识的淡薄

培养学科交叉型人才,首先要求高校教师具备基本的科研素质和创新意识。目前国内高校中一些教师科研能力跟不上,只满足于课堂工作量的要求,阻碍了创新型人才的培养,更无法谈及学科交叉型人才的培养。其次,学生作为人才培养的主要对象,创新意识淡薄,人云亦云的现象较为普遍。为此,2012年,由科技部、教育部、财政部等多部委联合举办的针对全国院校的创新创业训练大赛,有意培养当代大学生的创新意识,并为有创业想法的学生提供了很好的平台。第十二届全国人民代表大会第三次会议,李克强总理提出制定“互联网+”行动计划。目前,教育部正在举办的首届中国“互联网+大学生创新创业大赛”首次将大学生与“互联网+”紧密联系起来,为我国的学科交叉型人才培养推进了一大步。所谓的“互联网+”是“互联网+各个传统行业”,但这并不是两者单纯的相加,而是利用信息通信技术以及互联网平台,让互联网与传统行业进行深度融合,创造新的发展生态。

4专业设置的阻碍

我国早期的高等教育人才培养模式是前苏联人才培养模式的改制,在削减综合性大学、发展专门学院的同时,按照产业部门、行业类别设立口径狭窄的系科院所,导致了各学科的封闭性。目前,很多高校意识到了学科交叉型人才培养的重要性,采取了一系列措施,如满足一定条件的学生允许调剂专业、为学生开设跨学科选修课、雙学位等,以弥补专业设置存在的缺陷,但是由于传统专业设置地位的根深蒂固,改观不明显,只是针对主观创新意识或自学能力较强的学生效果显著,不具有普适性。

四、国外学科交叉型人才培养对我国人才培养模式改革的启示

(一)广泛吸纳社会资金,建立多元教师评聘机制

纵观美国多所院校不难发现,美国学科交叉的发展得益于美国联合聘任制度与新的评价制度,即校内两个学术单位共同聘任一名教师,更具体的又依据对两个学科工作的偏重程度分为两个学系对等的双元聘任和两学系有主次之分的主副聘任。除了联合聘任制度,教师还以指导学生、教授课程等方式参与到其他学科的工作。鉴于此,我国需要改革教师评聘机制,打破教师原有单一院系的归属制度,尽快促进教师在多个院系任职,将聘任机制由院系需求转向学校需求。在科研启动基金方面,可以广泛吸收社会资金,也可由企业面向科研院校给出问题或建议,引发创新思考和应用,这样既可以使研究有的放矢又可以推动实际应用,促进产学研的互动互通。

(二)加强课程建设,发挥学生主观能动性

在教学方式改革中,应充分发挥学生的主观能动性与独立性,尊重学生的主体地位,着力培养学生的团队精神,全力搞好课程建设。依据学生需要开设课程,增强课程的综合性与包容性,为交叉学科的发展奠定良好基础。在课程建设中,为防止走向另一极端,授课教师要有意识、有针对性地对不同专业的学生进行本门课程的教学。在课后或者专门的课时进行课程讨论,实施分组学习、共同作业等不同于传统教学的模式,培养学生的创新意识、开拓学生的视野、增强学生对学科前沿及交叉科学的兴趣。

(三)为培养创新意识搭建各种平台

创新意识的培养,其前提是对学科前沿的了解,对学科边缘的关注,对学科交叉的深入认识。除了在课堂上调动学生的创新积极性外,对创新意识强烈的学生还可以搭建更多的交流平台,如“创新创业训练大赛”、“挑战杯”、“电子设计大赛”、“互联网+创新创业大赛”等,促进学生掌握多学科的知识。同时,鼓励学生多参与学术交流、多听学术报告、多看学术论文,以开拓学生视野、增强创新意识。当然,听取学术报告不应仅局限于本校的,还应要求学生经常关注各个学校相关专业,尤其是“211工程”、”985工程”院校的科研动态,充分调动学生学习的主观能动性。听取学术报告、进行学术交流,要有打破学科间限制、学校间限制的勇气,只有勇于迈出本学科的大门,才会出现学科交叉的春天。

(四)加强互通性专业设置的优化与开放

从学校层面进行专业设置的优化与开放是学科交叉型人才培养的重要途径。在宽口径、宽视角的人才培养中,学校应发挥平台作用,做好专业设置与就业对接、科研对接,在专业设置上要经得起推敲,开设的课程要精雕细琢,逐步摆脱现有专业设置的束缚。专业课程的教授要突破学院的限制,增强学院、系、所之间的互通,保持合作交流渠道畅通,这样才能保证学科交叉型教师科研方向的持久性,进而促进学科交叉型创新人才的培养。

参考文献:

[1]许海云,尹春晓,郭婷,等.学科交叉研究综述[J]图书情报工作,2015(5):119-127

[2] 刘冬.英美部分高校交叉学科建设研究及借鉴[D].上海:上海交通大学,2008:13-30.

[3] MIT Undergraduate Research Opportunities Program [EB/OL].http:// webmitedu/urop /options/indexhtml.

[4] 胡瑞,陈新忠,薛珊高等学校促进学科交叉融合的实现策略——以麻省理工学院为例[J]华中农业大学学报(社会科学版),2012(3):105-110

[5] 黄德群,贾义敏.美国学习科学发展研究[J]外国教育研究,2011(251):91-96.

[6] Freien Universit?t Berlin.Promovieren imPromotion sprogramm [EB/OL].http://wwwFu-berlinde/sites/promovieren/strukturierte-promotion/indexhtml.

[7] 吴琦来,魏薇.日本高等教育交叉学科建设的范例及其启示[J]比较教育研究,2008(3):26-30

[8] 周永明,楼程富.注重学科交叉 培养复合创新人才[J]中国大学教学,2010(8):16-17

[9] 盖江南,贺三章,杜冰.多学科交叉培养拔尖创新人才——北京化工大学启动”学科交叉人才培养计划”[N]光明日报,2013-6-3(16)

[10] 王干,薛怀国,刁国旺.“大工程领域”人才培养模式探索与实践——以扬州大学化学工程领域多学科交叉人才培养为例[J]研究生教育研究,2015(1):71-74

Abstract: Firstly the concept of “interdisciplinary” and the important role of interdisciplinary talents training for the scientific and technological innovation are introduced. And then elaborates the initiatives and characteristics of the foreign interdisciplinary innovative talents. We analyze the factors restricting our interdisciplinary talents development according to the current situation of the discipline overlapping in colleges and universities in China. Finally four-point reform revelations are gotten: take multiple evaluation mechanism of teachers; extensively absorb social capital policy improvement; exert the initiative of students to improve teaching reform of the curriculum building; participate in academic competitions to encourage academic exchanges and innovative consciousness culture; Break disciplinary restrictions to enhance interoperability of the openness optimization of the professional settings.

Key words: Interdisciplinary; Innovative talents; Teaching reform; innovative consciousness

(責任编辑:赵淑梅)

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