新工科下硕士研究生跨校跨学科 协同创新培养模式探讨

刘后广 程志红 杨建华 刘送永 程刚

摘  要 如何适应新工科建设需要，提高跨学科研究生培养质量，建立优质的跨校跨学科硕士研究生培养平台，是现今国内诸多高校面临的重要问题。基于对中国矿业大学跨学科人才培养现状分析，从学生专业基础、教学模式、培养体系及导师知识结构等方面，指出当前国内高校推进跨学科研究生培养过程中存在的困难，提出改进的对策及深入研究的建议。

关键词 新工科;跨校跨学科硕士研究生培养;创新能力;网络公开课

中图分类号：G643    文献标识码：B

文章编号：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

针对我国制造业的创新能力、整体素质和竞争力与发达国家仍存在明显差距，大而不强，国务院于2015年5月8日正式发布《中国制造2025》，对我国制造业转型升级和跨越发展作了整体部署，提出我国制造业由大变强的“三步走”战略目标，明确了建设制造强国的战略任务和重点，并将高性能医疗器械等十大战略领域列为我国重点发展方向[1]。国家对高端医疗器械发展的战略需求，迫切需要高校能够尽快为该新兴产业配套培养大量创新型人才。但高性能医疗装备的研发涉及机械设计、计算机科学、生物学、临床医学等多学科交叉，这对传统单学科人才培养模式提出新的挑战。

针对此类问题，为配合我国产业升级，2017年2月18日，教育部在复旦大学召开高等工程教育发展战略研讨会，形成“新工科”建设的“复旦共识”。随后，教育部于2017年2月20日发布《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》[2]，指出：“当前国家以新技术、新业态、新模式、新产业为代表的新经济蓬勃发展，对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创新。”并启动了“新工科研究与实践”项目。可见，如何针对国家战略需求，响应教育部最新号召，培养满足“新工科”需求的研究生人才，是当今亟待解决的问题。

针对国家需求的最新变化，为构建“新工科”人才培养学科平台，2017年4月，中国矿业大学与徐州医科大学就双方战略合作进行洽谈，一致认为在高等教育强力推进“新工科”建设背景下，两校应抓住机遇，发挥各自学科优势，相互融合，实现在相关学科领域的深度合作，在“新工科”、新医科领域培养高层次人才，开展医工结合的科学研究。在这一背景下，如何探索出一套适合中国矿业大学生源状况的“新工科”研究生跨校、跨学科协同创新的培养模式，是学校相关领域研究生导师所面临的问题。

关于跨校跨学科研究生培养，欧美顶尖高校已进行了系列卓有成效的探索和实践。例如：1970年，哈佛大学与麻省理工学院联合建立Harvard-MIT健康科学与技术部，通过跨校、跨学科合作，开展工程与医学领域的复合人才培养[3];2001年，英国剑桥大学和牛津大学合作成立纳米技术跨学科研究伙伴机构（IRC），旨在生物纳米技术领域培养高水平跨学科研究人才[4]。能否参考国际一流大学的跨校、跨学科人才培养模式，用于国内211高校“新工科”研究生培养，是笔者研究团队近几年正在尝试解决的问题。本文将结合中国矿业大學具体情况，就该方面人才培养中存在的问题及有待研究的内容进行探讨。

2 “新工科”硕士研究生跨校跨学科培养面临的问题

笔者研究团队近几年一直从事医工交叉等“新工科”领域的研究，认为在研究生培养过程中虽然取得一些成果，但也存在一些问题，并不能直接应用国外顶尖高校的研究生培养模式于国内大部分高校。具体来说，主要存在以下几个方面的问题。

招生规模增大，保研政策变化，导致生源质量不理想  “新工科”这种跨学科研究生培养涉及多门学科的知识猎取，研究生学习任务重、难度大，对他们的学习热情、综合水平要求较高。然而，近年来我国研究生数量急速膨胀，研究生入学分数线逐年降低，这种扩招带来一系列与“新工科”研究生培养相悖的问题。首先，有相当一部分学生选择考研是迫于就业压力，把研究生学历当作就业的敲门砖，没有将精力放在学习和科研上，缺乏学习热情，无法应对“新工科”培养的高强度学习。其次，研究生入学门槛降低，越来越多的学生基础薄弱。

此外，近三年教育部关于研究生保送政策的变化，使得211高校绝大部分优秀本科生源选择保送985高校，更大大降低了211高校的研究生质量。如2018年中国矿业大学机电工程学院60多位保研学生中仅一位选择留校深造，所招考的外校新生除了数理及专业基础薄弱，英语六级通过率也较低，很难完全采用国外顶尖高校的跨学科培养经验来培养，培养难度增大。

教学模式僵化，研究生创新意识不强  “新工科”不同于技术已成熟的传统工程学科，其涉及诸多前沿科学，对研究生创新意识及创新能力要求较高。然而，现阶段的国内研究生大多是在知识型、应试型的传统教育模式中培养出来的，较少提出和思考问题，认为教师都是对的。该模式下培养出来的研究生缺乏自主创新性，不能主动构思教师没讲过的，更不敢做教师没教过的。

与此同时，现在很多教师依旧采用照本宣科的教学方式，且缺乏工程实践经历。这种教学模式严重影响了学生的学习积极性，使本来应该具有的独立思考能力、判断能力和主观能动性思维受到压制，阻碍了学生创新能力的发展，很难教育出能够主动思考且具有创造力的人才[5]。在这种背景下，如何提高中国矿业大学硕士研究生的创新意识，是开展“新工科”研究生培养所面临的一个严峻问题。

培养课程体系不尽完善、学制短  中国矿业大学及诸多国内高校没有医学专业，尚没有针对医工交叉这种跨学科研究生的培养课程体系，无法满足该领域学生课程学习要求。麻省理工学院与哈佛医学院通过合作办学、学分相认的方式来解决该问题。中国矿业大学目前还没有与任何一所医科院校展开研究生联合培养，虽然已与徐州医科大学开展了合作交流，但何时实现研究生合作办学尚不确定。

在这种情况下，如何让学生掌握跨学科的专业课程知识，是“新工科”研究生培养的一大难题，也是需要解决的首要任务。此外，中国矿业大学机电工程学院专业硕士学习年限由三年改为两年，这对单学科研究生培养来说，可基本满足研究生知识理论的积累;但对“新工科”这种涉及多学科知识学习的研究生来说，时间较短，不利于基础理论向深度和广度拓展，研究生的研究能力、创新能力和综合素质也很难培养起来，难以保证培养质量。

师资队伍的知识结构和知识量需要进一步优化与提高  导师是研究生进入科学研究领域的引导者，尤其是在“学徒式”的培养模式下，导师的学术水平和知识构成是影响研究生培养质量的重要因素。“新工科”涉及诸多前沿学科，这对指导教师这两方面提出更高的要求。然而，国内大部分高校机械专业仍然主攻传统研究方向，缺乏医工交叉跨学科研究生培养经验，能够胜任“新工科”跨学科研究生培养的导师尚不足。为了应对研究生扩招所带来的压力，部分高校不得不让一些尚不具备该方面能力的导师上岗。一些学术水平较高的导师虽能胜任跨学科研究生的培養工作，但由于参加过多社会活动导致分身乏术，而慕名而来的研究生过多，导致每个研究生所能接受的导师指导不足。

3 “新工科”硕士研究生跨校跨学科培养研究建议

开展“新工科”研究生选拔机制研究  考虑到无法从宏观改变大部分高校各自的研究生生源情况，应在现有生源基础上研究出更科学、合理的学生选拔方式。对联系进入“新工科”研究团队的准研究生进行二次选拔，选出更适合做跨学科研究的学生，而不仅仅根据研究生入学成绩选拔。具体来说，一方面研制出突出综合性、基础性，适合“新工科”研究生人才选拔的考试试题。在试题设计过程中应注重测试学生是否具有灵活运用所学学科专业理论知识的能力，及是否具有创新性见解。另一方面需要设计适合“新工科”研究生选拔的面试环节，分析如何设计面试问题，进而更充分地考查学生知识的广度、深度，以及评估其能力结构与素质结构的复合性程度;设计与专业背景相关的前沿问题，检验其是否具有跨学科思维方式。

分析研究生创新能力的影响因素与形成规律  应针对“新工科”复合型人才培养对创新性能力要求较高的特点，研究研究生创新能力的影响因素和形成规律。对影响所在学校硕士研究生创新能力的因素进行调研和分析，掌握硕士研究生创新能力培养模式的现状;系统研究创新环境（科研环境、课程学习、导师指导、学术交流等）、创新能力特征（思维特征、行为特征、知识体系等）和创新成果（学术论文发表、发明专利申请、产品研制等）之间的关系，并与国内外研究生创新能力培养水平较高的学校进行对比，找出主要差距和原因;基于创新能力后天形成的理论视角，即研究生的创新能力可以通过各种相关的教育制度、政策和活动进行开发和提升，探索研究生创新能力的形成规律，完善研究生创新能力培养体系，为改进传统研究生培养模式提供参考。

设计“新工科”跨校跨专业研究生课程培养方案  现今国内诸多高校没有附属医学院，又很难在短期内与周围医科院校实现研究生联合培养、学分互认。在这种情况下，想尽快满足国家的医工交叉跨专业研究生培养，就需要紧密结合学校及学生的特定自身条件，设计短期内行之有效的培养方案。针对所在高校硕士研究生专业基础水平及所从事的具体医工交叉研究领域，一方面研究学生所需补充的本专业相关核心课程，安排学生在第一年选修;部分可利用网络资源自学的课程，研究如何确保质量地让研究生在入学前学习，以拓展学习时间;鼓励任课教师采取项目驱动式、问题驱动式、抛锚式[6]等注重学生主动知识构建的教学方法，提高专业课程对研究生创新能力的培养。

另一方面，通过导师与医学院教师合作，探讨研究生开展相关跨学科研究所需开设的医学课程。考虑到开展医工交叉研究的工科生所需补充的医学知识以基础知识为主，可充分利用网络公开课资源来进行医学知识补充，提高学习效率。在个别没有公开课资源的情况下，应和医学院教师合作，安排学生旁听重要的医学相关课程。此外，与医学院合作教师研究可行的研究生实验室轮转方案，帮助学生积累跨学科研究的经历。

导师团队与“新工科”研究生创新能力培养的关系研究  研究生科研训练培养过程，主要通过导师专业知识传授、科学活动指导及科研问题探讨等方式来实现[7]。可见，导师是硕士研究生培养的主要完成人，故导师的治学态度与学术道德、科研能力及学术水平、创新意识和能力、教学功底和指导方法以及指导经验，将直接影响硕士研究生的科研水平，且潜移默化地影响研究生的科研素养。因此，导师在研究生创新能力培养方面具有决定性的作用。

为针对性提高导师研究生的指导能力，以适应“新工科”对研究生创新能力的要求，应研究导师综合素养和导师团队各方面特征在“新工科”研究生创新能力培养过程中的作用，并建立其间的层次结构模型;研究有利于“新工科”研究生创新能力培养的导师团队构建方法，为导师特别是年轻导师在培养研究生创新能力方面提供参考。此外，选派部分优秀教师去国外相关领域顶级高校的著名学者团队，学习研究生指导及团队管理经验。

4 结语

针对“新工科”教育对复合性高层次人才创新能力的高要求，本文以医工交叉领域为例，基于对中国矿业大学跨学科人才培养现状分析，指出当前国内大部分高校在开展跨校跨学科研究生培养过程中存在的困难;并从研究生选拔、创新能力形成规律研究、培养方案设计、导师团队影响研究等四个方面，探讨跨校跨学科研究生培养过程中改进的对策和研究的方向。■

参考文献

[1]國家制造强国建设战略咨询委员会.《中国制造2025》重点领域技术创新绿皮书：技术路线图（2017）[M].北京：电子工业出版社，2017.

[2]中华人民共和国教育部.教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知[EB/OL].[2017-02-20].http：//www.

moe.edu.cn/s78/A08/A08_gggs/A08_sjhj/201702/t2017

0223_297158.html.

[3]朱永东，张振刚，叶玉嘉.MIT跨学科培养研究生的特点及启示[J].高等工程教育研究，2015（2）：134-138.

[4]陈艾华，邹晓东.英国研究型大学提升跨学科科研生产力的实践创新：基于剑桥大学卡文迪什实验室的分析[J].自然辩证法研究，2012（8）：54-58.

[5]贾俊菊.高校创新人才培养的研究与实践[J].中国电力教育，2008（20）：58-60.

[6]刘后广，程刚，程志红.抛锚式教学法在机械设计基础教学中的应用探索[J].中国教育技术装备，2014（18）：101-102.

[7]曾凯芳，李洪军.论导师素质与工科研究生创新能力培养的关系[J].西南师范大学学报：自然科学版，2010（2）：

264-268.