日本高校创新型人才的跨学科培养与启示

刘卓，袁如雪，严海，陈宁，杨岩

（1.北京工业大学 城市建设学部，北京 100124；2.北京市第一七一中学，北京 100013；3.北京师范大学附属实验中学，北京 100032）

随着我国经济的快速发展和科技水平的提高，社会对具有创新能力人才的要求不断提升，创新型人才已经成为一种重要的人力资源。创新型人才是指具有创新意识、创新思维和创新能力，能够独立思考、解决问题、提出新的理念和方案的人才。目前，我国创新型人才的数量仍不能满足经济持续发展、科技快速进步的人才需求[1]。因此，创新型人才的培养一直是高校教育改革的重点。培养创新型人才有利于提高企业的核心竞争力，打造更完善的产业链，是推动国家经济持续发展的重要保证。除此之外，培养创新型人才可以推动我国科技创新发展，是增强综合科技实力的关键因素。

鉴于创新型人才的重要作用，我国推出了一系列创新人才培养计划和政策，高校和科研机构也在持续探索行之有效的创新人才培养机制。跨学科培养是指在教育过程中，将多个学科或领域的知识、技能和方法结合起来，拓展学生的思维，提升学生的综合能力。跨学科培养已经被证明是培养创新型人才的重要途径之一。

1 跨学科培养对于培养创新型人才的重要性

首先，跨学科培养有助于拓展学生的视野和思维广度。不同学科领域之间存在广泛的联系，跨学科培养能够帮助学生从多个学科的角度去观察和研究问题，鼓励学生主动探究和发现不同学科间的知识关联。在跨学科学习中，学生需要从不同的学科领域寻找和整合知识，并且在这一过程中建立解决不同实际问题的多维度知识体系，这有助于激发学生的学习热情和创新潜力，从而使学生准确定位问题的本质并且不断发现新的衍生问题。

其次，跨学科培养有助于学生掌握创新思维和方法。复杂工程问题往往难以依靠单一学科的知识解决，跨学科培养可以激发学生的创造性思维，帮助他们从多个学科领域获取知识和技能。通过跨学科培养，学生在了解实际工程问题复杂性的基础上，将多学科的知识和技能结合起来，可以更高效地提出多种创新性解决方案，显著提升应对复杂工程问题的能力。

最后，跨学科培养有助于学生综合素质和能力的提升。跨学科培养能够让学生接触到不同学科领域的人才，有助于锻炼学生的团队合作意识和沟通能力，同时也促进学生更好地适应工作环境，处理好人际关系，全面提升学生的沟通协作和领导协调能力。学生的跨学科培养也是不同领域之间合作和交流的重要渠道，有助于打破学科壁垒，更好地进行不同学科间的合作与创新。

2 高校创新型人才跨学科培养机制存在的主要问题

2.1 学科间存在较高壁垒

高校在发展过程中普遍存在各学科相对独立，缺乏交叉与融合[2]。高校往往将资源倾斜于优势学科，以强化学校的特点与优势，增强竞争力，然而却导致其他学科得不到充分的发展，难以对跨学科创新人才培养形成有力支撑。对学生而言，我国多数省份的高考招生制度已经转变为“3+1+2”模式，有利于学生根据自身情况选择专业，这也意味着补充学生多学科综合知识的任务更大程度上落在高等教育阶段。而高校设置的跨学科课程往往比较基础、难成体系，很难对学生综合知识体系的构建形成根本性帮助。同时，烦琐的跨专业选课程序和辅修申请手续也影响了学生接受跨学科培养的积极性。

2.2 跨学科教师队伍建设不足

学科交叉已成为趋势，但我国高校创设面向交叉学科研究与教育的实体机构却存在困难，也缺少成熟案例可供参考。因此，各高校更倾向于将资源投向既有学科，保证学术产出与教育成果的稳定性，影响了跨学科教师队伍建设的速度。目前，我国高校的教师评价指标以在本学科期刊发表论文数量、获取科研项目情况为主。相比于尚未完全成熟交叉的科研方向，考虑科研成果的产出速度及影响力，大多数高校教师及科研人员更倾向于研究已经具备一定基础的本专业问题。针对不同学科教师合作完成的科研成果，如何制定合理的学术评价机制，也尚在探索阶段，导致目前难以充分调动教师开展跨学科合作研究的积极性，这也影响了跨学科教师队伍的建设速度。

2.3 课程设置和教学模式单一

部分高校的课程设置和教学实践仍以传统的知识讲授为主，虽然这种教学模式配合严格的考试制度有助于夯实学生的专业知识基础，却在一定程度忽视了实践教学环节对于学生综合能力提升的重要性，压缩了学生进行讨论探索的空间，限制了学生创新实践能力的发展，导致学生缺乏自主学习的兴趣和动力。即使多数高校在课程体系中设置了与知识应用和实践相关的教学内容，在教学过程中也往往仅重视学生完成大纲要求的各个环节，使得学生在实践中较少自主学习跨学科知识和锻炼综合能力。

3 日本创新型人才跨学科培养的方法及对我国的启示

日本特别重视高校对于学生创新精神、创新能力的培养，跨学科教育是日本高校创新型人才培养的突出特点。20 世纪90 年代，日本政府制定了一系列法规政策，鼓励高校进行跨学科研究和教育活动，并设置专项经费，用于支持高校建立跨学科研究中心和教育项目[3]。从1996 年开始，日本以5 年为期发布《科学技术基本规划》，明确当前阶段重点发展的交叉学科，推动产学合作与技术转移，以产促学、以学带教，积累了雄厚的跨学科教育师资力量。进入21 世纪，日本政府一方面设立各类资助项目，促进跨学科科学研究和技术创新，培养具有国际竞争力的高端创新人才；另一方面持续完善各项“大学教育支援计划”，重点支持高校跨学科教育的开展，提升普通高校学生的国际视野与创新能力。日本在创新型人才跨学科培养机制方面的经验，为我国跨学科培养人才提供了启示，具体包括以下三方面：

3.1 集中优势资源，打破学科壁垒

20 世纪中叶，日本高校已经意识到跨学科教育对于创新型人才培养的重要性，在政府的鼓励下，以东京大学为代表的顶尖公立学校纷纷设立“教养学部”，在本科低年级阶段采取文理融合、学科交叉的通识教育模式，加强学生多学科知识基础和跨学科创新意识[4]。在取得明显的成果后，日本政府于1996 年制定《科学技术基本法》、2006 年修订《教育基本法》，分别规定以5 年为期发布《科学技术基本计划》（现已更名为《科学技术和创新基本计划》）和《教育振兴基本计划》，每期均有大量篇幅对跨学科研究、跨学科教育的阶段性重点进行说明，从国家法律和顶层规划层面将跨学科教育明确为培养创新型人才的重要战略[5]。在此基础上，日本政府发布《21 世纪卓越研究教育中心计划》《全球化卓越教育中心计划》等面向创新人才培养的专项规划，确立不同类型高校在创新型人才跨学科培养方面的目标及任务，引导高校主动打破学科壁垒[6]。

除了政策层面的支持，日本政府对于创新型人才的跨学科培养也投入了大量财政资源。在2021 年发布的第6 期《科学技术和创新基本计划》中，日本提出将投入约30 万亿日元的政府研发经费预算，推进不同学科领域的知识融合，培养知识体系更为多样的卓越人才，最终实现“社会5.0”[7]。2022 年，日本全国研究经费资助总额为2 212 亿日元，其中超过25%用于资助跨学科研究[8]。各高校也在政府的号召下加大对于跨学科研究、跨学科人才培养的投入。以东京大学为例，该校在各项国家级研究经费的基础上，专门设立“创新性研究支援事业”“尖端交叉学科研究开发支援事业”等内部资助项目，推动校内各专业打破学科壁垒，协同培养创新型人才[9]。

根据日本的经验，不难看出，在跨学科人才培养机制中打破学科壁垒，需要以国家层面的顶层设计和统筹规划为统领，集中优势资源。在这个方面，我国近年也逐步尝试从顶层设计的角度推动创新型人才的跨学科培养。2018 年9 月，教育部印发《关于加快建设发展新工科 实施卓越工程师教育培养计划2.0 的意见》，明确提出：“推动学科交叉融合，促进理工结合、工工交叉、工文渗透，孕育产生交叉专业，推进跨院系、跨学科、跨专业培养工程人才。”指明了创新型人才跨学科培养的总体思路、目标要求、改革任务和重点举措[10]。进一步在各项政策中指明发展方向、在发展过程中加强资源保障，是我国高效发展创新型人才跨学科培养机制的基础。

3.2 优化科研体系，建设教师队伍

在多层级的政策引导和经费支持的基础上，日本以“产官学”协同作为优化科研体系和推进跨学科教育的具体抓手。“产官学”协同是指产业界、政府、学术界紧密合作促进学科技术创新与实践应用的模式，这种模式是日本学术研究和高校教育的鲜明特点。日本政府长期以来通过多种方式支持企业和大学之间的合作，鼓励科技成果的转化。企业在政府的引导下积极与高校开展合作，提供研究资金和实践应用平台，以期凭借高校的研究力量攻克技术难点，开发出引领行业的创新型成果。对于高校而言，研究者在“产官学”协同机制下获得了优质的科研环境和充裕的研究经费，有条件开展跨学科创新方向的研究。同时，在“产官学”协同机制下，也更容易进行科研成果转化，调动了学界开展跨学科研究、培养跨学科人才的积极性。

“产官学”协同机制对跨学科教育师资队伍的建设也产生了积极影响。教师在开展跨学科研究的同时，也会潜移默化地加深对跨学科人才培养的理解和认同，将这一理念融入教育活动。东京大学将“产官学”协作作为开展教育科研活动的基本模式，不仅相继设立了未来策划研究所、低温科学研究中心、综合研究博物馆、环境安全研究中心四个跨学科研究和教育机构，甚至建立了专门开展跨学科研究和人才培养的独立学院——新领域创成科学研究科[11]。新领域创成科学研究科由基础科学研究系、生命科学研究系、环境学研究系组成，下设11 个交叉学科专业，专职教师达到200 人。从1998 年建立以来，新领域创成科学研究科已经培养了超过8 000 名跨学科创新型人才，其在“产官学”协同机制下形成的多学科师资力量足以支撑创新型人才跨学科培养的需求[12]。

日本的经验说明，建设面向跨学科人才培养的教师队伍，应以高校为主体，从优化科研体系入手。在这个方面，我国高校刚刚开始尝试建立面向交叉学科研究与跨学科人才培养的新型机构。清华大学、北京大学等12 所高校建立了未来技术学院，旨在探索当前时代背景下创新型人才跨学科培养的新机制，着力培养“具有前瞻性、能够引领未来发展的技术创新领军人才”[13]。由先行高校总结经验，并推广到其他各高校，形成产学结合、学科交叉的新型教育模式，有助于在短时间内培育坚实的跨学科师资力量。

3.3 强化实践教学，丰富课程设置

除完善的跨学科科研体系和教师队伍之外，日本高校在课程设置方面也融入创新型人才跨学科培养的理念。文部科学省专门设立强化大学数理、数字科学教育策略研究推进委员会，提出数理和数字科学不仅是数学相关专业学生必修的知识技能，也是所有学生未来立足社会、开拓创新的基本技能，因此需要跨学科培养能够利用数理知识和技能分析问题、解决问题的创新型人才。在该委员会发布的《创新战略2019》中提出：到2025 年为止，所有高校必须实施人工智能、数理和数字科学的双学位或者辅修学位制度；所有学科必须实现人工智能、数理和数字科学相关课程的必修化；高等毕业生需全员掌握必要的人工智能、数理和数字科学知识和应用能力[14]。

除了完善的跨学科理论课程体系之外，多样化的实践教学也是日本创新人才跨学科培养机制的重要组成部分。在“产官学”协作模式下，高校与企业、政府合作开展实践教学活动，为学生深度参与实践工作创造条件。学生所掌握的单一学科知识难以开展实践，这样就激发出学生学习跨学科知识技能的积极性。在校内的实践教学环节，日本高校设置了多样化、高频度的实践课程，包括现场考察、实验、工程实践等，促使学生将理论知识转化为实践能力。在实践课程中，日本高校通常安排不同专业的学生随机组成团队，鼓励学生相互学习，协作完成任务，培养学生跨学科合作的意识，强化学生的沟通能力和领导能力。

日本的经验表明，强化实践教学是完善高校课程设置的关键途径，也是实施创新型人才跨学科培养的重要抓手。我国高校近年来重视课程体系中的实践教学环节，如北京工业大学在部分专业的本科低年级课程中加入工程创新方法理论及应用等跨学科实践类课程，在培养学生解决实际问题能力的同时建立跨学科创新意识。北京工业大学还与相关企业共建国家大学科技园，鼓励不同专业背景的学生尽早接触工程实践，在实践项目中沟通合作，全面提升创新能力。积极探索行之有效的实践教学模式，完善课程体系，能够切实推动我国创新型人才跨学科培养体系在各高校的发展。

4 结语

我国各界对于创新型人才培养过程中跨学科教育的重要性已经形成共识。然而，创新型人才跨学科培养仍处于起步阶段，存在学科壁垒较高、师资队伍不足、课程体系不完善等问题，影响创新型人才的培养效率和质量。参考日本高校的相关做法和经验，有助于我国在完善创新型人才跨学科培养机制的过程中优化资源配置，高效实现各项目标。针对我国存在的主要问题，有选择性地参考与借鉴日本的做法及经验，形成适应时代背景和我国发展需求的跨学科人才培养机制，从而为我国经济发展和科技创新培养创新型人才。