學科交叉融合下化學方向應用基礎型 研究生創新與實踐能力培養

商海波，肖斌

(1.延邊大學理學院，化學國家級實驗教學示范中心，吉林 延吉 133002； 2.延邊大學融合學院，生物功能分子學，吉林 延吉 133002；3.延邊大學醫學院，吉林 延吉 133002)

0 引言

當今，科技創新發展的方式正在從模仿向原創性發展，經歷著根本性的變化，而在理論研究、技術創新和產業發展深度融合形勢下，應用基礎研究儼然成為科技原始創新的重要源泉和動力[1]。提高應用基礎研究的質量，培養具有創新意識與實踐能力的應用基礎型人才，是解決民生經濟發展過程中遇到的“卡脖子”問題，實現社會經濟高質量發展的必然要求。作為重要的基礎學科，化學學科已經實現了由定性分析到定量分析、由宏觀辨識到微觀探析、從靜態研究到動態研究、從現象描述到理論闡明的過渡發展，并在解決疾病治療與診斷、能源、環境治理、改善人民生存質量等問題，發揮著關鍵的作用[2]。隨著研發投入逐年增長，我國化學在基礎及應用基礎研究已取得長足發展，但是依然面臨著應用型創新人才短缺、研究生解決實際問題的能力有待提升、基礎型人才向應用基礎型、應用型轉變深度不夠等問題，無法滿足地區經濟社會發展需要。

1 應用基礎型研究的內涵與特點

早在1989年2月召開的“全國基礎研究和應用基礎研究工作會議”上，就已提出“基礎研究”的內容中包括應用基礎研究，并確認應用基礎研究是應用研究的一部分[1,3]。不同于基礎研究為了認識目的而獲取新知識的創造性研究，應用基礎研究是為了實現某一特定或具體應用所進行的獨創性研究，進而獲取應用原理、規律的新知識。2017年10月正式將“加強應用基礎研究”寫入了黨的十九大報告。

一般來說，應用基礎研究的特點如下[1,3]：

(1)具有獨創性，以特定的或具體的實際應用為目的，而不是僅僅滿足科學研究主體的求知欲；

(2)具有相對獨立性，研究成果偏向于新規律、新原理，缺少應用技術實際試驗環節，一般短時間內不能為社會生產直接帶來巨大的經濟效益；

(3)風險大，失敗率高，與基礎研究類似，應用基礎研究也是對未知領域的創造性探索，受限于技術條件、物質條件、主體人員素質等因素，可能很長一段時間都在經歷失敗，研究成功率較低。

2 化學方向應用基礎型研究生培養中的主要問題

2.1 培養模式存在問題

化學學科作為實驗性學科，培養研究生的實踐能力是研究生教育的重要內容，尤其是應用基礎型研究生應更加注重培養解決實際問題的創新思維與實踐能力。但是目前化學類研究生的培養模式卻利用近一年時間學習理論知識，沒有真正接觸研究型實驗以及明確研究方向或者課題，無法做到將所學理論及時與研究課題建立聯系。同時，研究生課程內容、知識體系單一，一般均不能支撐其應用基礎型研究課題，研究生往往需要在課題實施過程中額外抽出一定的時間學習與課題密切相關的多學科知識，導致在時間上就無法保證課題研究深度及廣度，隱形地迫使研究生在課題實施過程中不允許犯錯或失敗，在培養發現問題、解決問題的能力方面給予的機會和時間相對較少，無法做到全方位的系統訓練。

2.2 研究課題分配不合理

課題是研究生參與研究，鍛煉基礎實驗操作技能，培養分析和解決問題能力，形成科學思維與素養的重要依托。課題研究類型往往決定了學生掌握的技能種類、思考模式等。目前，研究生獲得課題的方式主要有兩種：導師直接分配課題和研究生自主選題。對于碩士生群體，前者較多；而對于博士生群體后者較多。無論何種形式，都需要導師對課題類型、研究內容進行把控，同時應依據學生綜合素質給予相應類型的課題。但是，近年來隨著研究生擴招，加之高校科研與本科教學任務繁重，行政事務繁忙，師生比偏大等原因，大部分研究生導師幾乎沒有充足的時間與學生溝通來了解學生的能力，甚至課題實施過程中出現問題也不能做到及時討論，導致在培養過程中導師無法做到因材施教，基礎型、應用基礎型、應用型研究生采用同一個模式培養、同一個方法評價，學生對自己的定位、專項素質的提升十分模糊。另一方面，導師因時間關系無法全面思考研究課題，應用基礎型學生的課題內容或實驗設計存在著理論探索和實際需求相脫節的問題，進一步導致學生能力無法滿足經濟社會發展需求。

2.3 缺乏多層次的個性化實踐體系

研究生實踐能力體系培養是提升研究生創新創業能力的核心環節。對于化學方向應用基礎型研究生來說，實踐能力的高低直接決定學生走向社會解決實際問題的能力以及技能應用創新能力。目前，部分化學方向研究生導師及高校平臺往往簡單地將研究生做課題實驗、課題指導、非基礎理論研究等視作應用基礎型研究生實踐能力培養，將化學核心素養與基本訓練混為一談。學校層面不能建立研究生與企業良性溝通平臺或鼓勵機制，如：孵化基地、校外聯合培養基地、創新基地等，僅依靠導師和研究生的力量宣傳推廣研究成果，吸引企業平臺進入校園，是遠遠不夠的。導師及研究生與企業之間缺少相互了解的機會和平臺，對實際待解決關鍵問題(或“卡脖子”問題)知之甚少，導致應用基礎型研究生從課題提出、實踐與指導均與實踐能力培養脫節，從內在需求(研究生)到外部環境(研究生導師、學校、企業)缺乏全方位服務的個性化實踐能力培養體系。

2.4 評價機制不完善

我國已根據科學研究的內涵與特點分為基礎研究、應用基礎研究、應用研究，但是目前大多數高校依然采取單一、片面、“一刀切”的評價機制，而對不同研究類型研究生缺乏與之相匹配的評價體系。當前評價主體是高校，研究生導師、社會、合作單位等的評價幾乎是缺失的，尤其是研究生導師，作為研究生培養過程中責任人、指引者和監督者，卻在評價體系中的參與度相對較低，對學生的動態評價無話語權，如：研究創新性、貢獻度、思維活度等。多數高校以發表論文與否、成果級別與數量、課程成績作為單一的評價標準或畢業條件，而且這樣的“權威式”的評價不分研究類型，導致研究生導師無法針對研究類型、學生特質潛心培養學生解決問題能力、實踐能力、創新能力等，迫使學生做能發成果的實驗，偏向學習論文寫作的基礎技能，而不是滿足社會需求的綜合能力。這種指標使評價方法注重結果，輕視過程，忽略研究生個體的發展，嚴重阻礙創新成果的產生，創新人才的培養。

3 學科交叉融合下化學方向應用基礎型研究生創新與實踐能力培養

3.1 學科交叉融合提升應用基礎型研究生創新能力培養

傳統單一學科模式下，各學科之間存在“割據”的狀況，溝通甚少，包括導師、應用基礎型研究生在內的研究主體的研究意識局限于本學科知識體系，課題的確立不是基于真正的問題意識，多數是從文獻中“總結”而來，導致上述內容提到的研究內容與實際需求脫離，無法激發學生的創新能力。

交叉學科融合可打破專業壁壘，促使研究生依據課題研究需要主動吸納和融通其他學科、領域的知識體系、研究思路、研究工作等，有利于應用基礎型研究生了解和認識其他領域亟需解決的關鍵問題，深刻理解傳統解決方案弊端與缺點，明確領域研究需求，提升應用基礎型研究生解決實際問題的創新能力。譬如，分析化學是一門工具學科，致力于創新分離分析方法開發，其蓬勃發展離不開其他一級學科的不斷進步，相輔相成，如：生物學、藥學、食品科學、環境科學等，其實踐者也多為典型的應用基礎型、應用型研究生。當下分析化學的發展與人才培養更是離不開多學科交叉融合，分析化學方向研究生只有通過課程融合、學術交流、交叉團隊合作研究等方式才能逐漸形成凝練科學問題的能力，在研究中積累生物學、藥學、食品科學等領域的基礎知識、前沿問題、熱點問題、技術需求，才能擁有多角度思維模式，促使研究生的創新有方向，成果有價值，為分析化學研究生走出實驗室適應相關領域發展需求，創新性地解決實際問題提供知識基礎。

交叉學科融合可提升導師隊伍跨學科素質能力提升，拓寬導師交叉領域知識，逐漸形成一支“精通本領域，懂學科交叉、雙向可交流”的教師隊伍[4]，對提升應用基礎型研究生創新能力培養具有重要意義。與此同時，交叉學科融合將是研究生培養評價機制改革的重要推手和契機。多學科交叉融合研究因跨學科、跨領域，原始單一的“指標式”評價機制早已不適用于創新型人才的培養，尤其是應用基礎型、應用型，必將在交叉學科融合研究進程中淘汰。具有明確的交叉學科融合特征的研究必然要跳出單一學科的評價體系，回歸到研究內容的創新性、研究生的學科素養與創新能力評價，促使多層次、多維度、多類型評價體系的建立。發揮好評價體系“指揮棒”的作用將是提升應用基礎型研究生創新能力的重要措施。

3.2 學科交叉融合推動應用基礎型研究生實踐能力培養

學科交叉融合下課程體系、實驗室平臺、課題導向性等方面均體現相關學科、交叉學科、新興學科的理論知識與操作技能融會貫通[5]，激發應用基礎型研究生的科研興趣與研究熱情，通過課題實施過程中不斷學習和掌握其他學科的實驗技能，培養學生多學科、多角度解決實際問題的能力。

學科交叉融合下高校與企業以及用人單位應建立具有跨學科、跨專業特征的多元合作新體系，加強高校在研究人員與企業之間的紐帶作用，推進企業、學校、科研院所開展產學研深度合作。以往本科生、研究生近距離了解企業的方式為參觀學習，而且具有明顯的學科壁壘特征，如化學學科的學生去化工廠，藥學專業的學生去藥廠等，這樣的“合作”顯然不能為雙方帶來深入了解。學科交叉融合下學科壁壘被打破，跨學科研究成果轉化需求被釋放，跨領域應用問題研究導向作用被放大，促使高校與企業之間的深度合作，為應用基礎型研究生提供理論與實踐融合的高端平臺，推動應用基礎型研究生實踐能力培養。學校與多領域企業在研究生特色課程、特色實訓等方面共同努力，讓企業進駐課堂，讓創新成果對接市場，建立一種良性、可持續性的互通模式。同時，也可通過研究生進駐企業頂崗實習、合作課題、實地考察等方式，提高應用基礎型研究生實踐能力，為學生就業、擇業、創業、服務地區經濟和社會發展奠定良好的基礎。

4 結語

應用基礎研究是以目標為導向的基礎研究，已成為推動社會經濟高質量發展的有力支撐，但是由于培養模式單一、課題分配不合理、缺乏多層次的個性化實踐體系、評價機制不完善等因素，化學方向應用基礎型創新人才依然無法滿足經濟發展需求。學科交叉融合發展的契機下，通過打破學科屏障，融通多學科知識體系、實驗平臺、研究思路等，提升和推動應用基礎型研究生創新能力和實踐能力培養。