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“双一流”背景下,跨学科培养对研究生创新影响力的调查及对策研究

2021-01-12程建军张立钢韩翠萍王喜波徐红华

农业技术与装备 2020年12期
关键词:跨学科交叉双一流

程建军,张立钢,韩翠萍,王喜波,徐红华

(东北农业大学 食品学院,黑龙江 哈尔滨 150030)

随着我国高等教育和经济社会的发展,研究生规模逐步扩大,在“双一流”建设的背景下,推动研究生教育的质量的提升,促进研究生教育内涵式建设逐步凸显;教育质量的提升成为研究生培养的焦点问题。造就具有复合知识、能力和素质结构的拔尖人才和创新性成果,成为世界研究生教育改革和发展的重要趋势;通过研究生教育的学科交叉和融合,是研究生培养的“双一流”背景下的典型特征,学科的相互渗透、高度综合以及系统化、整体化是促进学科新增长点发育和获得重大突破性科研成果的重要基础和途径。

1 “双一流”建设下,研究生学科交叉培养的重要性

“双一流”建设,即世界一流大学和一流学科建设,是在社会经济建设新形势下,党中央、国务院为提升我国教育水平而在高等教育系统推行的一项重要国家工程。“双一流”建设的基石和核心是学科,当代科学的重大研究进展和学术成果的取得,都离不开多学科的交叉与融合,我国高校作为高层次人才培养的主体,已逐渐形成并发展了一批交叉学科。当前,跨学科复合型人才的教育与培养是社会发展的现实需求,也是研究生创新型人才培养的主要方式和重要途径。“双一流”建设背景下,如何科学促进研究生培养,加快学科建设,对提高我国“双一流”内涵建设的质量、推动研究生创新教育培养科学发展、实现我国从高等教育大国迈向强国目标具有重要意义。2017年1月17日,教育部、学位委员会在《学位与研究生教育发展“十三五”规划》中提出“支持学位授予单位按照经济社会发展需求自主设置二级学科,以前沿或重大科学、重大工程问题为导向自主设置新兴、交叉学科”、“坚持以学科为基础、创新学科组织模式,构建跨学科平台,培养跨学科人才”,为我国开展跨学科人才培养提供了重要政策支撑。

研究生教育是创新性教育,尤其在双一流建设背景条件下,研究生如何发挥主观能动性,形成创新意识、完成创新研究和探索,培养方式至关重要。研究生跨学科培养恰恰反映了高等院校打破原有教育壁垒、促进学科交叉融合,有利于培养有创新思维的人才,有利于发展前沿学科和学科前沿,培育新兴领域和学科,推进研究生教育内涵式发展,促进科学成果创新。对于跨学科招收的研究生及研究生的学科交叉培养,能有效地提升研究生的多学科知识贮备,提高发散思维的能力,提升学生的创新思想和创新欲望,研究生的跨学科培养必将是科学成果创新的重要动力。

研究生由于生源不同,研究领域和研究方向与原来的专业基础也有差距,在跨学科研究和不同学科领域的交叉融合方面会存在一定问题,这也给跨学科高等教育中跨学科思维的发展带来了困难。某些学生问题可能是由于学科差异造成的,这就需要广泛的跨学科思维,更需要跨学科教育的发展。例如,食品安全一体化的学生将食品加工,微生物学等科学以及管理和心理学等社会科学的知识结合起来,以实现不被员工污染的安全食品生产(鲁宁和马塞利斯,2009年)。这意味着学生也需要克服学科之间的差异,对此类学科和科学差异的明确关注是促进跨学科思维发展的一个典型条件,是获得重大突破性科研成果的重要基础,是原始创新成果涌现的源动力。

2 跨学科培养的国内外研究现状

Boix Mansilla等人(2000年)提出了交叉学科的定义“将知识和思维方式整合到两个或多个学科或已确立的专门知识领域中的能力,例如解释一种现象、解决一个问题或创造一种产品,其方式是不可能通过单一学科手段实现的”。开展研究生学科交叉培养,对丰富研究生创新能力,推动科技创新,促进科学前沿发展至关重要。

近些年来,国内外高等教育都十分重视学科交叉融合的人才培养机制和实践探索,美国不仅大力支持跨学科研究,而且高度重视跨学科高层次人才培养,美国国家科学基金会(NSF)于1997年启动了“研究生教育与科研训练一体化(IGERT)”项目;加拿大研究生教育联合会在2014年也发布了“加拿大跨学科研究生培养项目:实践与展望”研究报告,提出了围绕“跨学科研究生培养项目(Interdisciplinary Graduate Program,IDGP)”的四种类型建设。中国科学技术大学2002年成立了基于理论物理、基础数学和宇宙学三学科交叉的学科交叉理论研究中心;北京大学于2006年成立了涵盖数学、物理学、化学、生物学、医学、工学等学科的众多交叉研究领域的前沿交叉学科研究院;同年,浙江大学成立了围绕纳米技术、生物医学、神经信息与控制等领域开展多学科交叉研究的求是高等研究院;清华大学于2010年成立了以促进信息科学与其他学科、特别是物理学、数学以及将来生命科学与社会科学交叉的交叉信息研究院;上海交通大学于2015年成立了融合生命、环境、化学化工、医药、食品等12个与人类发展息息相关学科方向的生命与环境交叉平台。这些跨学科教育实践探索有力地促进了研究生教育的创新性发展。

3 调研方案及设计

本研究经问卷星平台发放调查问卷,累计收集有效问卷465份。调查问卷涉及研究生跨学科培养基本信息和普遍关心的问题,主要包括:本科专业基础与研究生科研方向关系的紧密度、研究生创新成果的涌现与亟待补充的知识以及与交叉学科研究紧密程度等。经过问卷调查后,采用Microsoft 2016 Excel进行图表绘制及数据汇总分析。

在所有参与调查的研究生中,以211院校(57.42%)占比最高,双非类院校(40.86%)占比其次。而就参与调查学生的学科分布情况来看,食品类(191人,占比40.99%)占比最高,环境类(41人,占比8.80%);其中在读研究生395人,已毕业研究生70人;学术学位硕士占比最高(54.84%)。依据参与调查学生的分布情况,确认调研人群范围符合研究主题,获得的数据具有代表性及统计学意义。

4 研究生跨学科培养创新能力分析

4.1 研究生跨学科培养情况调查分析

“双一流”建设背景下,跨学科是孕育创新人才的摇篮,对研究生开展跨学科课程教学、科研、学术交流等活动,有利于促进创新人才的培养。

在调查中,对研究生的本科专业基础知识与研究生科研方向关系的紧密度进行了探讨(图1,图2)。其中选择紧密度达到8级的学生占比最多,紧密度为2级的学生占比最少,但总体来看,紧密度的平均值为6.76,这表明大约30%以上的研究生在选择专业时都具有一定程度的跨学科性;并且30%研究生所取得的成果(图2)也与本科专业所学基础知识具有一定的差异性(平均值6.31);而就本科阶段所学的专业知识而言(图3),对研究生科研方向的支撑作用达平均值6.45,分析得知:本科阶段所学知识的专业性与研究生科研的跨学科交叉培养以及科研方向的紧密程度在30%~37%。

4.2 研究生科研成果与其他学科紧密程度分析

现阶段,研究生科研创新能力、创新成果已成为研究生教育最重要的培养标准,是研究生教育质量的核心和关键。但是,研究生的科研能力不能靠主观判断,必须通过客观的科研成果来反映。从表1的调查本科专业与研究生专业的相关性结果表明,49.46%的学生本科专业与研究生专业并非完全一致,这说明50%的研究生可能都具有跨学科的研究背景,他们对高校进行跨学科培养是非常积极和认可。

表1 参与调查学生中本科专业与研究生专业的关系Tab.1 The relationship between undergraduate and graduate majors in the survey

为探究研究生在学习过程中的能力培养与学科交叉的关系,本次调研还设计了研究生期间已获得的成果与其他学科的紧密程度(从1~10,紧密程度逐渐升高)评价(图4)。研究生取得的成果与环境科学、机械科学、社会科学、数学的紧密程度关系,除机械学科外,获得的研究成果与其他学科的紧密程度的平均值分别达5.25,4.84和5.06,也就是约有半数学生认为已获成果或即将取得的成果和环境科学、社会科学、数学具有较大相关性,与机械科学的紧密程度平均也达到了4.22。这也表明了环境科学领域中关于化学成分检测分析、微生物培养监测和工厂设计法律法规等方面的培养教学与本调研范围中研究生需求融合较好;社会科学内涵较广,涉及英语、国学、艺术等,在研究创新成果中,这些知识有助于提高学生的发散思维,提高学生对科学问题的凝练水平和对成果撰写能力的提升,具有极大的促进作用;研究生成果与数学之间的交叉性较强,主要是因为数学是一项基础性较强的学科,几乎在任何一门科学技术及一切社会领域中都被运用,数学是进一步学习和研究现代科学技术,必不可少的一种基本工具;相比较而言,现有成果与机械科学的紧密程度相关性较小,主要是由于机械科学教学内容和研究方向专业性较强,其更注重技术实践和空间思维构建,技术实践要求较高,与学术型研究生的理论研究和创新能力提升影响力相对小些。

通过本次调研,我们可以发现:不同学科的交叉融合是科学突破的生长点,学科之间的融合要求各高校更加重视跨学科高层次专门人才的培养。其中,研究生跨学科教育为此提供了一个很好的途径,使研究生接触更多相关学科的知识与科研方法,拓宽研究生的学术视野,使他们成为具有交叉学科知识和开放式思维方式的高级人才。总之,高校研究生的跨学科培养是一项综合性强且实施复杂的过程,需要自上而下给予重视并有所行动,才能推进跨学科人才培养理念的落实。

5 研究生学科交叉培养对策分析

调研表明目前我国高校的跨学科培养还没有得到学生和社会的普遍认可,现有的研究生大多数接受的都是专业化的教育,受到的是大而杂、小而精的观念影响,形成的是单一学科的知识与思维方式,因此比较重视专业知识和技能的训练,更愿意按专业方式去深入学习;此外,由于各学科之间知识结构及认知方式上的不同,也可能构成了学科之间沟通与融合的屏障,这也是未来高校开展跨学科培养不可避免会遇到的问题。

在“双一流”建设背景下,我国高校在跨学科人才培养上的问题,结合并借鉴欧美高校以及国内高校探索实践的基础上,在研究生跨学科培养上形成的多样化的生源构成、多元化的培养目标、跨学科的课程设置、跨学科的导师队伍,以及科学系统的跨学科教育评价体系、强有力的保障举措等,为我国高等教育学专业的跨学科人才培养提供有效途径。

5.1 打破专业壁垒,实现研究生跨学科招生模式创新

研究生跨学科培养不仅是当今时代研究生教育改革的大势所趋,也是深化我国研究生教育综合改革、全面提升研究生培养质量的重要突破口。高校应积极营造研究生跨学科培养氛围,着力搭建跨学科研究生招生、培养平台,从导师入手进一步从源头出发推动高校研究生招生模式改革。

调研报告发现(图5),在报考阶段,学生主要考量学校(80%)、专业(70.32%)以及导师(64.09%)影响力;招生过程中应大力支持考生跨学科报考,在招生选拔方式上大胆探索,如扩大导师自主权,推行博士研究生入学考核制、优秀人才单独选拔制,为跨学科优秀生源的招录拓展渠道。

5.2 改革培养模式,提升研究生跨学科资源配置效率

在培养过程中,研究生对课程的多样性(83.23%)以及教师具有多学科的背景(69.89%)则较为重视(图6)。学科应当以开放合作的姿态,兼容并包,积极创造条件,从而满足跨学科研究生教育多学科综合发展的需要。要不断优化跨学科研究生教育的组织结构,逐渐形成多学相互渗透融合的跨学科结构群;充分发挥研究生培养单位优势学科的优势,资源共享,提高优质资源的使用率,注重交叉型科研创新平台的构建,成立各种跨学科研究机构,吸收多种跨学科人才;此外,研究生教育应从学科分化式培养走向学科整合式培养,推动学校研究生招生、培养以及学位点建设改革。

跨学科研究生的培养任务应立足于复合型知识体系与能力体系的人才建构,同时应深入强化跨学科学术视野、融合多学科方法与理论以及基于重大现实问题的科研能力训练。调研发现(图7),研究生在进行交叉学科的项目研究过程中,最迫切补充的知识按需求,分别为生物工程技术(55.7%)、医学知识(32.04%)及食品加工工艺学(31.4%)等。

因此,统筹多学科培养资源,单独制订学科集成与交叉的课程体系与实习实践等内容,以个性化培养实现多门类学科方法、专业知识和思维方式的互补,加快跨学科研究生的专业化培养进程、营造跨学科学术交流氛围。

5.3 树立大学科意识,强化导师团队跨学科能力培养

调研发现(图8),研究生在进行交叉学科项目研究过程中,最为重视的是导师能否制定完整的技术路线,以及导师对于实验技术细节是否可以做出现场指导。跨学科研究生的培养教育对于导师的要求也日渐严苛。导师是跨学科研究生培养过程中的第一责任人,而大部分导师的学科背景比较单一,因此,树立大学科意识,强化导师团队自身跨学科能力的培养变得尤为关键。建立跨学科导师队伍、优化课程设置、重视科研实践训练等,进一步完善跨学科人才培养体系;积极打破学科专业壁垒,共享教学资源、营造良好的跨学科氛围、建立健全激励和评价制度等,为跨学科人才培养提供支撑保障。高校以重大科研项目跨学科人才需求为导引,组建一批融合国内外一流师资的跨学科导师团队才是解决现有问题的长久之计。建立有“单一导师”向“导师团队”转变,切实实施开展研究生指导小组的工作;积极开展导师沙龙,营造浓郁的跨学科学术氛围。

5.4 精心组织,优化跨学科研究生过程考核机制

研究生的培养是一项较复杂的系统工程,涉及到学科建设、导师队伍、科研实力、教、学、管等多个环节,每个环节都离不开严格的管理,而管理的核心问题是要建立严格的考核机制。重视跨学科研究生的过程培养的考核机制,是在传统研究生考核机制的基础上,结合当前社会对人才培养的需求,为跨学科研究生提供的最佳指导。在培养过程中研究课程标准,寻求考核方法的结合点;在考核过程中,通过重视及扩大学生已掌握的课程范围及鼓励学生学习专业外知识,同时加强研究生在课程设计和研究领域的分析能力和实操能力,提高他们在决策和实施方面的关键潜力等方面的教学培养,助力提升学科能力。实践活动能力的培养也应当作为考核的一项要求,此项能力更能体现注重过程培养跨学科研究生考核机制的优点,使其在激烈的就业竞争中处于优势;跨学科研究生的理论学习能力考核,主要是研究生的学位论文的凝练和撰写,这也是跨学科研究生在校期间各种能力的综合体现,可以直接展现出研究生的理论研究与学术水平。在跨学科培养中,更应该充分发挥多学科的优势,加大学科交叉融合,优化过程考核机制,创建切实可行的考核方案。

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