“課題組式”青年拔尖人才培養實踐機制研究

錢明芳 張學習 耿林

摘要：針對當前青年拔尖人才培養過程中存在的人才評價的機制不健全、人才培養的路徑不完善、人才發展的模式不科學、人才激勵的做法不成熟等問題，哈爾濱工業大學輕質耐熱金屬基復合材料課題組堅持面向國家重大需求，聚焦學科前沿領域，以國之重器打造為引領，通過遵循“兩條規律”、秉承“三個理念”、上好“四堂金課”，培養和造就了一批富有家國情懷的各行業領軍人才，凝練和形成了一批具有哈爾濱工業大學特色的人才培養成果，成為了國內復合材料領域拔尖人才培養基地。關鍵詞：人才培養；國之重器；金屬基復合材料；材料科學與工程中圖分類號：G642.8

文獻標識碼：A

文章編號：1002-4107（2023）04-0014-04

習近平總書記在中央人才工作會議上強調，高校特別是“雙一流”大學要發揮培養基礎研究人才主力軍作用，全方位謀劃基礎學科人才培養，建設一批基礎學科培養基地，培養高水平復合型人才[1]。這就要求高校要想國家之所想、急國家之所急、應國家之所需，始終將立德樹人作為根本任務，著力培養大量高層次拔尖創新人才、大量優秀的紅色工程師，不斷充實青年科技人才隊伍。作為高校人才培養的基本單元，科研團隊對于人才培養具有獨特的優勢。然而，當前國內外學者對于科研團隊的研究多局限于團隊的形成、建設與發展上[2-3]，專門研究科研團隊如何培養拔尖人才的報道較少。許多高校、科研院所對于拔尖人才培養的研究和探索更多地局限于專項計劃、榮譽學院和班級[4-7]，對于依托優勢科研方向，培養拔尖人才的關注較少[8]。因此，迫切需要挖掘科研團隊、科研方向對于提升拔尖人才培養質量的內在規律。

作為空間技術、武器裝備、能源、交通等領域的關鍵結構材料之一，金屬基復合材料的應用攸關國家戰略安全，國際上發達國家一直對中國在制備、加工與應用關鍵技術上實施保密，在材料與產品上實施禁運。我國自1984年由哈爾濱工業大學的姚忠凱先生從日本引進壓力浸滲技術，試制出SiC晶須增強鋁復合材料（SiCw/Al）樣品以來，國內金屬基復合材料領域發展已接近40年。長期以來，以哈爾濱工業大學、上海交通大學、中國科學院金屬所、北京有色金屬研究總院為代表的科研機構堅持自力更生、艱苦創業，不斷推動著金屬基復合材料領域由“跟跑”到“并跑”，再到部分領域“領跑”的突破。其中，哈爾濱工業大學輕質耐熱金屬基復合材料課題組自組建以來，始終堅持面向國家重大需求，聚焦學科前沿領域，依托國之重器打造，培養和造就了一批青年拔尖人才，成為了國內金屬基復合材料領域拔尖人才培養基地之一。以哈爾濱工業大學輕質耐熱金屬基復合材料課題組為例，進行人才培養規律總結，對于進一步挖掘金屬基復合材料領域人才培養內在邏輯，提升材料科學與工程學科的人才培養質量具有重要的參考意義。

一、青年拔尖人才的特征

青年拔尖人才是指在相關領域嶄露頭角，并具優秀發展潛質的青年人才，應至少具有以下四個方面的特征。一是深厚的家國情懷，堅守為黨分憂、為國解難、不負人民的底色，將論文寫在祖國大地上，寫在中華民族偉大復興的征程中。二是扎實的專業功底，具有自主學習和終身學習的意識，具備知識獲取能力、科學研究能力和學術交流能力，能通過文獻研究、實證研究，識別、表達、分析、解決復雜學科問題。三是突出的實踐能力，能夠靈活運用數學、自然科學和工程科學的基本原理，提出復雜問題的解決方案，設計滿足特定需求的系統、單元（部件）或工藝流程，并能夠在設計環節中體現創新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環境因素。四是寬廣的國際視野，能深入了解本領域的進展、發展動態和國際學術研究前沿，具有一定的交叉學科領域的基本知識，至少掌握一門外語，能熟練運用外語進行文獻閱讀、論文寫作，以及進行國際學術交流等活動。

二、當前青年拔尖人才培養過程中存在的問題

（一）重業務、輕情懷，人才評價機制不健全

當前，雖然國內對基礎研究、應用研究和技術開發人才設置了分類評價制度，但許多單位對人才的評價多以業務能力為主，評價的指標也多局限于論文、著作、專利、項目、經費、課時等可量化的內容[9]，缺少對家國情懷、社會服務、文化傳承與創新等隱性指標的考核，無法體現青年拔尖人才所做的工作是否關注和解決了國家社會的重大需求，是否為國家重點行業輸送人才資源，這既背離了高校立德樹人的初衷，也有違“為黨育人、為國育才”的職責使命。

（二）重單兵、輕團隊，人才培養的路徑不完善

當前，國內頂尖高校多實行學術PI制，但每個PI幾乎自成一家，在人員配置、科研儀器、工作場所等方面各自為政，形成了學術的“小作坊”[10]，這一制度下科研人員往往更關注于成果的產出效率，很少有人愿意選擇那些需要經過長期艱苦努力才能完成的工作。另外，有的研究機構雖實行團隊合作制，但由于團隊建設不夠完善，內部運作機制也不盡合理，許多青年人被過度使用，卻缺少相應支持，造成其競爭壓力大，缺乏安全感，職業目標不夠清晰等問題[11]，這既不利于研究人員隊伍的穩定，也不利于知識的傳承與經驗的傳遞。

（三）重專才、輕通才，人才發展的模式不科學

長期以來，我國高校，特別是工科類院校，主要學習蘇聯的教育模式，按行業甚至企業的工種設置專業（如材料科學與工程學科的焊接、鍛造、鑄造、熱處理等）[12]，培養目標針對性強，培養的人才也往往局限于某一領域或某一方面的拔尖。另外，隨著社會的高速發展，知識更新速度不斷加快，一個人要適應社會的發展和變革，就必須具備全方位的素質和能力。然而，部分青年教師在走上講臺以后，很少再接受到諸如創新創業、管理能力等方面的系統性培養[13]，部分單位也沒有專門針對青年人才培養的系統性規劃[14]，導致了青年人才的能力提升有限。

（四）重考核、輕關懷，人才激勵的做法不成熟

當下，許多“雙一流”高校實行的“非升即走”的聘任制人事制度[15]，使得青年人才往往面臨較大的“生存壓力”，同時對青年人才的評價周期相對較短，絕大多數的考核周期是一年一次[16]，迫使青年人去追求一些“短平快”的項目，無法靜下心來成長，長此以往，必然造成人力資源和社會資源的浪費。另外，部分單位對青年拔尖人才的關懷激勵方式單一，無法真正緩解青年拔尖人才在特殊發展階段的經濟壓力、生活壓力、心理訴求，也不能增進青年人才的認同感、歸屬感和榮譽感，進而影響到其科研工作的開展和創造力的發揮[17]。

三、哈爾濱工業大學輕質耐熱金屬基復合材料課題組青年拔尖人才培養實踐

（一）遵循“兩條規律”，厚植青年拔尖人才成長的“沃土”

1.遵循高等教育規律。哈爾濱工業大學材料科學與工程學科旨在培養熱愛祖國、品德優良，具有科學精神、國際視野、創新能力、領導能力和終身學習能力，系統掌握材料科學與工程基礎理論和專業知識，能夠提出、分析和解決復雜工程問題，引領未來材料科學與工程及相關領域發展的拔尖創新人才。課題組從組建之初，便注重從學校的育人規律和傳統中汲取力量，倡導學生掌握“三基”，教師過好“三關”，組內抓好“三才（材）”，注重以老帶新，薪火相傳。以教育教學為先導，先后編寫了《材料表面與界面》《鐵磁功能材料》《網狀結構鈦基復合材料》等教材、專著、講義10余本，承擔“熱處理原理與工藝”“金屬力學性能”等本碩博課程10余門；注重平臺建設，早在2000年，便向原國家科委申請1 000萬的經費，用于建設哈爾濱工業大學金屬基復合材料研究中心，為培養一流人才、產出一流成果提供了強有力的支撐。

2.遵循人才成長規律?！笆陿淠荆倌陿淙恕?，青年拔尖人才的培養是一個系統工程，需要長期持續不斷地投入。課題組始終堅持以人為本，突出師生的主體地位，根據不同時期、不同階段的人才成長特點，分別給予不同的助力。即在拔尖人才的萌芽期（主要是本碩博學習階段），注重及時發現、適時介入、有效引導，不斷夯實青年學生的科研基礎，幫助他們脫穎而出。在成長期（主要是40歲之前的青年教師），注重項目帶動、經費支持、績效獎勵，激發青年教師創新創造活力，助力他們攀登科學的高峰。在成熟期（主要針對40歲之后，具有一定基礎的教師），注重資源導入、團隊構建、聲譽提升，提升杰出人才在行業內的影響力，助推他們更進一步，更上一層樓。

（二）秉承“三個理念”，涵養青年拔尖人才發展的“活水”

1.“高燈照遠亮”注重方向的前瞻性。作為航空航天、軍事國防、深空探測等領域不可替代的共性關鍵材料，輕質高強多功能先進金屬基復合材料關系著國家戰略安全。自1984年，姚忠凱先生從日本歸國成立金屬基復合材料研究室以來，課題組先后突破了鋁基復合材料擠壓鑄造等制備技術和大長寬（厚）比復合材料板材、管材的熱擠壓成形及性能各向異性調控技術，推動著相關領域的持續創新。新世紀以來，又面向國家重大需求，針對低溫、中溫、高溫應用，分別凝練了鋁基、鈦基、金屬間化合物基復合材料等發展方向，經過近40年的發展，相關技術達到國際領先水平，部分方向走在領域前列，培養和造就了一批本領域的拔尖人才。課題組從小到大、由弱到強的例子充分說明，只有面向國家重大需求，順應時代發展大勢，科學研究才有生命力，青年拔尖人才成長才有原動力。

2.“師徒傳幫帶”注重經驗的傳承性。青年拔尖人才不是天生的，需要后天持續不斷地培養。青年人正處于人生的“拔節孕穗期”，有“老資歷”給他們傳經送寶，能讓他們少走彎路，行穩致遠。例如，在非連續增強金屬基復合材料天線絲杠的研制過程中，針對團隊中部分成員是剛開始從事相關領域研究工作的“新手”，課題組的老先生們便手把手教會他們預制塊的制備、壓力浸滲、表面改性、熱擠壓、機械加工等許多需要經過長期實踐才能摸索出來的緘默知識和經驗，其中的很多方法用于嫦娥五號表取采樣機械臂桿的攻關中。再比如，作為本科生的基礎課和核心課之一，為了保證“金屬力學性能”課程的授課質量，課程主講教師王德尊老師從2000年左右便從博士生中選拔課程助教，并全程指導留校的博士生通過課堂準入、專家聽課、主講教師資格認證等環節，幫助他“挑起大梁”“唱好主角”。

3.“無招勝有招”注重知識的系統性。所謂“有招”是指，由于每個人所處的時代背景、成長經歷和性格特點不同，每個個體形成了相對固定的知識結構、學科背景和思維方式。然而，科學研究注重廣泛調研，只有接觸更多的理論，吸收更多的成果，才能對本方向有一個系統全面的了解，達到“無招”的狀態。比如，針對金屬在塑性加工過程中，正向加載引起的塑性應變強化會導致金屬材料在隨后的反向加載過程中，呈現塑性應變軟化（屈服極限降低）的“包申格效應”。課題組指導博士生通過廣泛閱讀國內外的研究成果和多方比較現有理論，以金屬基復合材料為例，發現了其“包申格效應”受熱殘余應力和近界面區基體中高密度位錯影響與初始載荷方向有關，預應變可以降低復合材料的“包申格效應”等規律，填補了該領域的理論空白。課題組的育人實踐充分說明，只有融匯本學科的基礎知識，接觸更多的前沿知識，才能挖掘出新的觀點、新的理論和新的思想，進而成長為本方向的“活字典”“多面手”“智多星”。

（三）上好“四堂金課”，播撒青年拔尖人才成才的“陽光”

1.上好理想信念課。國之重器蘊含著深厚的家國情懷，跟師生講清楚國之重器背后的故事，對于激發他們的愛國主義情懷，深化他們的榮譽感、責任感和使命感，提升他們學習、科研的內驅力具有重要的作用。以課題組長期從事的金屬基復合材料為例，由于其在空間技術、武器裝備、能源、交通等領域的應用攸關國家戰略安全，國際上發達國家一直對中國在制備、加工與應用關鍵技術上實施保密，在材料與產品上實施禁運。跟師生講清楚，只有我國自主研發先進金屬基復合材料，開發其制備加工新技術，才能打破封鎖，不受制于人的道理，可以激發師生的愛國之情、強國之志，進而實踐報國之行。再比如，團隊于2000年承擔的高性能陀螺支架項目，其來源便是1999年美國轟炸南聯盟大使館后我國上馬的某重大軍事武器工程。讓師生參與項目立項、論證、研制、結題驗收等環節，能夠幫助他們理解金屬基復合材料對于制造陀螺支撐結構，進而推廣應用于各類空天技術和軍事裝備承力梁產品的重要作用，幫助他們樹立捍衛國家利益，守護國家主權和安全的意識，許多參與項目研發的學生畢業后紛紛選擇投身航天國防領域，以實際行動詮釋了拳拳愛國心。

2.上好基礎理論課。國之重器的研制往往伴隨著深層次關鍵科學問題的識別和突破，這離不開系統的基礎知識和技術的聯接與支撐。例如，月表極地采樣所需的復合材料產品的研制過程，用到應力集中、裂紋萌生與擴展機制、界面反應等與復合材料強韌性相關的基礎知識，涉及復合材料變形、斷裂、韌化等關鍵環節，這就要求研究者能充分理解和運用“材料科學基礎”“材料表面與界面”“材料力學”等材料科學與工程學科的基礎知識。再比如，在復合材料強韌化機制研究過程中，涉及到位錯強化、細晶強化、加工硬化強化、沉淀強化、固溶強化等晶體學知識，要求研究者能深入理解位錯理論，掌握位錯的類型、位錯的運動、位錯的應力場與應變、位錯所受的力、位錯的交互作用等學科基礎理論。通過對這些理論進行深入分析，有助于他們在后續科研過程中，分析和解釋類似的實驗現象，并根據試驗結果提出自己的觀點和見解，實現理論的創新和突破。

3.上好實踐能力課。國之重器打造是一個系統工程，蘊含學科交叉、多學科融合的知識和技術。實踐是最好的老師，可以幫助青年人拓展知識外延，擴大所學知識的廣度和深度。例如，課題組創始人姚忠凱先生便十分注重學生實踐能力的培養。1994年，他響應“學校的發展要靠天、靠地，更要靠自己”的號召，為解決專業發展過程中的現實困難，創辦了哈爾濱工業大學材料工程技術公司紡織機械配件廠，在培養學生的過程中，積極引導學生到配件廠的一線去，作一些課外實驗，解決一些實際課題，增強學生的工程實踐能力。再比如，在嫦娥五號機械臂研制過程中，課題組前期雖然積累了復合材料二級加壓擠壓鑄造，多向等溫鍛造和大長徑比薄壁管件熱擠壓，復合材料尺寸穩定化、強韌化和表面改性等技術，但也面臨著大尺寸軸形零件彎扭同步加載剛度測量等技術盲點，這要求我們邊干邊學、邊學邊干，在干中學、在學中干，只有這樣，才能挑起重擔、干成大事。

4.上好國際交流課。科學研究不能閉門造車，國之重器的打造、青年拔尖人才的培養也一樣。課題組歷來注重國際交流與合作，早在20世紀80年代初，姚忠凱先生便與日本京都大學、廣島大學建立合作聯系；到20世紀90年代，課題組又將國際合作擴展到德國亞琛工業大學、日本大阪大學，再到新世紀以后的香港城市大學、美國西北大學、英國布里斯托大學等，課題組培養的青年教師100%都有1年以上國境外學習和工作經歷，通過國際合作不乏產出《自然材料》（Nature Materials）等高水平研究成果。近年來，課題組又先后從國外引進了2名青年教師，其中，1人獲得了國家重點研發計劃青年科學家項目資助。課題組的發展經驗表明，沒有國際合作，科學就難以發展。只有堅持海納百川、五湖四海、為我所用，才能產出更多、更優的科研成果，推動相關領域的持續發展。

四、哈爾濱工業大學輕質耐熱金屬基復合材料課題組青年拔尖人才培養成效

（一）從教學科研的產出上看，形成了一批具有哈爾濱工業大學特色的人才培養成果

近年來，課題組先后承擔了國家973計劃、863計劃、國家重點研發計劃、國家自然科學基金重大項目、探月工程等課題和項目，在《自然材料》（Nature Materials）《材料科學進展》（Progress in Materials Science）《先進材料》（Advanced Materials）等期刊上發表論文500余篇，授權發明專利100余項，獲國家級教學成果一等獎1項，省級教學成果獎二等獎1項，省自然科學一等獎2項，二等獎1項，三等獎1項，國防技術發明二等獎1項等。

（二）從人生道路的影響上看，培養了一批富有家國情懷的各行業領軍人才

長期以來，課題組堅持以愛國為底色，培養出的如寧波江豐電子材料股份有限公司董事長兼首席技術官姚力軍等杰出的科學家和企業家，打破發達國家壟斷格局，填補了國內的技術空白。有的校友將求學期間從事的金屬基復合材料擠壓鑄造技術、殘余應力研究等拓展到所從事的工作，推動著相關領域的持續創新；還有的校友選擇投身航天國防、扎根東北和中西部地區等重點單位和行業，為打造國之重器，推動我國科技自立自強發揮著生力軍作用。

（三）從學科發展的現狀上看，成為了國內復合材料領域拔尖人才培養基地

自成立以來，課題組先后培養了2名教育部“長江學者”特聘教授，2名國家杰出青年基金獲得者，1名教育部新世紀人才，1名國家海外高層次人才計劃入選者，1名國家百千萬人才工程入選者，以及多名金屬基復合材料方向的學科帶頭人，校友遍布浙江大學、上海交通大學、中國科學院金屬研究所、北京有色金屬研究總院等知名研究機構，此外，還有一大批校友供職于中國航天科技集團有限公司、中國航天科工集團有限公司、中國航空發動機集團有限公司、國家電網有限公司、中國第一汽車集團有限公司、哈爾濱電氣集團有限公司、中國商用飛機有限責任公司、中國廣核集團有限公司、華為技術有限公司等關系著國計民生的企業，推動金屬基復合材料在航空、航天、兵器、能源、裝備、汽車等國防和民生領域的持續應用。

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