学科交叉融合下化学方向应用基础型 研究生创新与实践能力培养

商海波，肖斌

(1.延边大学理学院，化学国家级实验教学示范中心，吉林 延吉 133002； 2.延边大学融合学院，生物功能分子学，吉林 延吉 133002；3.延边大学医学院，吉林 延吉 133002)

0 引言

当今，科技创新发展的方式正在从模仿向原创性发展，经历着根本性的变化，而在理论研究、技术创新和产业发展深度融合形势下，应用基础研究俨然成为科技原始创新的重要源泉和动力[1]。提高应用基础研究的质量，培养具有创新意识与实践能力的应用基础型人才，是解决民生经济发展过程中遇到的“卡脖子”问题，实现社会经济高质量发展的必然要求。作为重要的基础学科，化学学科已经实现了由定性分析到定量分析、由宏观辨识到微观探析、从静态研究到动态研究、从现象描述到理论阐明的过渡发展，并在解决疾病治疗与诊断、能源、环境治理、改善人民生存质量等问题，发挥着关键的作用[2]。随着研发投入逐年增长，我国化学在基础及应用基础研究已取得长足发展，但是依然面临着应用型创新人才短缺、研究生解决实际问题的能力有待提升、基础型人才向应用基础型、应用型转变深度不够等问题，无法满足地区经济社会发展需要。

1 应用基础型研究的内涵与特点

早在1989年2月召开的“全国基础研究和应用基础研究工作会议”上，就已提出“基础研究”的内容中包括应用基础研究，并确认应用基础研究是应用研究的一部分[1,3]。不同于基础研究为了认识目的而获取新知识的创造性研究，应用基础研究是为了实现某一特定或具体应用所进行的独创性研究，进而获取应用原理、规律的新知识。2017年10月正式将“加强应用基础研究”写入了党的十九大报告。

一般来说，应用基础研究的特点如下[1,3]：

(1)具有独创性，以特定的或具体的实际应用为目的，而不是仅仅满足科学研究主体的求知欲；

(2)具有相对独立性，研究成果偏向于新规律、新原理，缺少应用技术实际试验环节，一般短时间内不能为社会生产直接带来巨大的经济效益；

(3)风险大，失败率高，与基础研究类似，应用基础研究也是对未知领域的创造性探索，受限于技术条件、物质条件、主体人员素质等因素，可能很长一段时间都在经历失败，研究成功率较低。

2 化学方向应用基础型研究生培养中的主要问题

2.1 培养模式存在问题

化学学科作为实验性学科，培养研究生的实践能力是研究生教育的重要内容，尤其是应用基础型研究生应更加注重培养解决实际问题的创新思维与实践能力。但是目前化学类研究生的培养模式却利用近一年时间学习理论知识，没有真正接触研究型实验以及明确研究方向或者课题，无法做到将所学理论及时与研究课题建立联系。同时，研究生课程内容、知识体系单一，一般均不能支撑其应用基础型研究课题，研究生往往需要在课题实施过程中额外抽出一定的时间学习与课题密切相关的多学科知识，导致在时间上就无法保证课题研究深度及广度，隐形地迫使研究生在课题实施过程中不允许犯错或失败，在培养发现问题、解决问题的能力方面给予的机会和时间相对较少，无法做到全方位的系统训练。

2.2 研究课题分配不合理

课题是研究生参与研究，锻炼基础实验操作技能，培养分析和解决问题能力，形成科学思维与素养的重要依托。课题研究类型往往决定了学生掌握的技能种类、思考模式等。目前，研究生获得课题的方式主要有两种：导师直接分配课题和研究生自主选题。对于硕士生群体，前者较多；而对于博士生群体后者较多。无论何种形式，都需要导师对课题类型、研究内容进行把控，同时应依据学生综合素质给予相应类型的课题。但是，近年来随着研究生扩招，加之高校科研与本科教学任务繁重，行政事务繁忙，师生比偏大等原因，大部分研究生导师几乎没有充足的时间与学生沟通来了解学生的能力，甚至课题实施过程中出现问题也不能做到及时讨论，导致在培养过程中导师无法做到因材施教，基础型、应用基础型、应用型研究生采用同一个模式培养、同一个方法评价，学生对自己的定位、专项素质的提升十分模糊。另一方面，导师因时间关系无法全面思考研究课题，应用基础型学生的课题内容或实验设计存在着理论探索和实际需求相脱节的问题，进一步导致学生能力无法满足经济社会发展需求。

2.3 缺乏多层次的个性化实践体系

研究生实践能力体系培养是提升研究生创新创业能力的核心环节。对于化学方向应用基础型研究生来说，实践能力的高低直接决定学生走向社会解决实际问题的能力以及技能应用创新能力。目前，部分化学方向研究生导师及高校平台往往简单地将研究生做课题实验、课题指导、非基础理论研究等视作应用基础型研究生实践能力培养，将化学核心素养与基本训练混为一谈。学校层面不能建立研究生与企业良性沟通平台或鼓励机制，如：孵化基地、校外联合培养基地、创新基地等，仅依靠导师和研究生的力量宣传推广研究成果，吸引企业平台进入校园，是远远不够的。导师及研究生与企业之间缺少相互了解的机会和平台，对实际待解决关键问题(或“卡脖子”问题)知之甚少，导致应用基础型研究生从课题提出、实践与指导均与实践能力培养脱节，从内在需求(研究生)到外部环境(研究生导师、学校、企业)缺乏全方位服务的个性化实践能力培养体系。

2.4 评价机制不完善

我国已根据科学研究的内涵与特点分为基础研究、应用基础研究、应用研究，但是目前大多数高校依然采取单一、片面、“一刀切”的评价机制，而对不同研究类型研究生缺乏与之相匹配的评价体系。当前评价主体是高校，研究生导师、社会、合作单位等的评价几乎是缺失的，尤其是研究生导师，作为研究生培养过程中责任人、指引者和监督者，却在评价体系中的参与度相对较低，对学生的动态评价无话语权，如：研究创新性、贡献度、思维活度等。多数高校以发表论文与否、成果级别与数量、课程成绩作为单一的评价标准或毕业条件，而且这样的“权威式”的评价不分研究类型，导致研究生导师无法针对研究类型、学生特质潜心培养学生解决问题能力、实践能力、创新能力等，迫使学生做能发成果的实验，偏向学习论文写作的基础技能，而不是满足社会需求的综合能力。这种指标使评价方法注重结果，轻视过程，忽略研究生个体的发展，严重阻碍创新成果的产生，创新人才的培养。

3 学科交叉融合下化学方向应用基础型研究生创新与实践能力培养

3.1 学科交叉融合提升应用基础型研究生创新能力培养

传统单一学科模式下，各学科之间存在“割据”的状况，沟通甚少，包括导师、应用基础型研究生在内的研究主体的研究意识局限于本学科知识体系，课题的确立不是基于真正的问题意识，多数是从文献中“总结”而来，导致上述内容提到的研究内容与实际需求脱离，无法激发学生的创新能力。

交叉学科融合可打破专业壁垒，促使研究生依据课题研究需要主动吸纳和融通其他学科、领域的知识体系、研究思路、研究工作等，有利于应用基础型研究生了解和认识其他领域亟需解决的关键问题，深刻理解传统解决方案弊端与缺点，明确领域研究需求，提升应用基础型研究生解决实际问题的创新能力。譬如，分析化学是一门工具学科，致力于创新分离分析方法开发，其蓬勃发展离不开其他一级学科的不断进步，相辅相成，如：生物学、药学、食品科学、环境科学等，其实践者也多为典型的应用基础型、应用型研究生。当下分析化学的发展与人才培养更是离不开多学科交叉融合，分析化学方向研究生只有通过课程融合、学术交流、交叉团队合作研究等方式才能逐渐形成凝练科学问题的能力，在研究中积累生物学、药学、食品科学等领域的基础知识、前沿问题、热点问题、技术需求，才能拥有多角度思维模式，促使研究生的创新有方向，成果有价值，为分析化学研究生走出实验室适应相关领域发展需求，创新性地解决实际问题提供知识基础。

交叉学科融合可提升导师队伍跨学科素质能力提升，拓宽导师交叉领域知识，逐渐形成一支“精通本领域，懂学科交叉、双向可交流”的教师队伍[4]，对提升应用基础型研究生创新能力培养具有重要意义。与此同时，交叉学科融合将是研究生培养评价机制改革的重要推手和契机。多学科交叉融合研究因跨学科、跨领域，原始单一的“指标式”评价机制早已不适用于创新型人才的培养，尤其是应用基础型、应用型，必将在交叉学科融合研究进程中淘汰。具有明确的交叉学科融合特征的研究必然要跳出单一学科的评价体系，回归到研究内容的创新性、研究生的学科素养与创新能力评价，促使多层次、多维度、多类型评价体系的建立。发挥好评价体系“指挥棒”的作用将是提升应用基础型研究生创新能力的重要措施。

3.2 学科交叉融合推动应用基础型研究生实践能力培养

学科交叉融合下课程体系、实验室平台、课题导向性等方面均体现相关学科、交叉学科、新兴学科的理论知识与操作技能融会贯通[5]，激发应用基础型研究生的科研兴趣与研究热情，通过课题实施过程中不断学习和掌握其他学科的实验技能，培养学生多学科、多角度解决实际问题的能力。

学科交叉融合下高校与企业以及用人单位应建立具有跨学科、跨专业特征的多元合作新体系，加强高校在研究人员与企业之间的纽带作用，推进企业、学校、科研院所开展产学研深度合作。以往本科生、研究生近距离了解企业的方式为参观学习，而且具有明显的学科壁垒特征，如化学学科的学生去化工厂，药学专业的学生去药厂等，这样的“合作”显然不能为双方带来深入了解。学科交叉融合下学科壁垒被打破，跨学科研究成果转化需求被释放，跨领域应用问题研究导向作用被放大，促使高校与企业之间的深度合作，为应用基础型研究生提供理论与实践融合的高端平台，推动应用基础型研究生实践能力培养。学校与多领域企业在研究生特色课程、特色实训等方面共同努力，让企业进驻课堂，让创新成果对接市场，建立一种良性、可持续性的互通模式。同时，也可通过研究生进驻企业顶岗实习、合作课题、实地考察等方式，提高应用基础型研究生实践能力，为学生就业、择业、创业、服务地区经济和社会发展奠定良好的基础。

4 结语

应用基础研究是以目标为导向的基础研究，已成为推动社会经济高质量发展的有力支撑，但是由于培养模式单一、课题分配不合理、缺乏多层次的个性化实践体系、评价机制不完善等因素，化学方向应用基础型创新人才依然无法满足经济发展需求。学科交叉融合发展的契机下，通过打破学科屏障，融通多学科知识体系、实验平台、研究思路等，提升和推动应用基础型研究生创新能力和实践能力培养。