材料類研究生多學科交叉創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式探索

徐東衛(wèi)，郭雨昕，郭曉琴，關莉

（1.鄭州航空工業(yè)管理學院 材料學院，河南鄭州 450046；2.河南省航空材料與應用技術重點實驗室，河南鄭州 450046；3.鄭州幼兒師范高等?？茖W校，河南鄭州 450099）

隨著5G 通訊、人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術在各行各業(yè)的普及應用，對高校創(chuàng)新型研究生人才培養(yǎng)質(zhì)量，尤其是工科類專業(yè)的研究生人才培養(yǎng)質(zhì)量提出了更高要求。2017 年，教育部啟動新工科建設，加快培養(yǎng)新興領域工程科技人才，改造升級傳統(tǒng)工科專業(yè)，主動布局未來重點發(fā)展領域人才培養(yǎng)，提升國家硬實力。此后，“復旦共識”“天大行動”“北京指南”構成了新工科建設的“三部曲”，奏響了工科類人才培養(yǎng)主旋律，開拓了工程教育改革新路徑[1-2]。面向新工科建設，多學科交叉人才培養(yǎng)模式得到快速發(fā)展，對研究生的基礎理論知識體系和專業(yè)實踐能力也有了新的要求。隨著“十四五”規(guī)劃的實施、國民經(jīng)濟的快速發(fā)展及國家創(chuàng)新體系建設的加快推進，積極培養(yǎng)基礎知識扎實、工程實踐能力強、綜合素質(zhì)高的多學科交叉科技創(chuàng)新人才，對服務和支撐我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級具有重要的意義。

1 多學科交叉研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的必要性

2020 年7 月召開的全國研究生教育會議提出：研究生教育重在培養(yǎng)創(chuàng)新人才，提高創(chuàng)新能力，服務經(jīng)濟社會發(fā)展。深化研究生教育培養(yǎng)模式改革，促進科教、產(chǎn)教融合，著力培養(yǎng)并增強研究生實踐能力和創(chuàng)新能力，成為研究生教育培養(yǎng)工作的重點。高等院校作為研究生培養(yǎng)的基地，是工程創(chuàng)新和材料創(chuàng)新能力培養(yǎng)的根源[3]。學科建設是高等院校發(fā)展及建設的重要內(nèi)容，研究生教育與培養(yǎng)質(zhì)量又是高水平學科建設的重要體現(xiàn)。交叉學科的形成與發(fā)展打破相對獨立的學科之間的界限，綜合多學科優(yōu)勢，以其多角度、寬領域、多方位的知識體系培養(yǎng)并提升研究生的創(chuàng)新思維能力，使其形成交叉的模塊化知識體系和技術技能，從而能夠融會貫通解決交叉前沿科學問題，更好地服務于社會[4-5]。

2 材料類研究生教育培養(yǎng)過程中存在的問題

2.1 研究生教育快速發(fā)展過程中存在的問題

近年來，研究生教育快速發(fā)展，招生規(guī)模逐年擴大，研究生教育從“精英化”向“普遍化”“大眾化”方向發(fā)展，部分高校研究生教育及培養(yǎng)質(zhì)量出現(xiàn)問題[6]。據(jù)統(tǒng)計，2022 屆考研報考人數(shù)約為457 萬，已連續(xù)多年保持上漲勢頭。同時，研究生招生規(guī)模未來還會有序地擴大。研究生招生規(guī)模的迅速擴大也導致了部分高校為了適應時代發(fā)展的需求和完成本院校招生指標，在開展研究生招生過程中降低考核標準和入學基本要求，部分高校根據(jù)當年招生實際情況選擇性地錄取一部分跨專業(yè)調(diào)劑生，使研究生的生源質(zhì)量一定程度上受到影響。部分跨專業(yè)調(diào)劑考生專業(yè)基礎理論知識不夠扎實，無法及時適應大跨度的專業(yè)調(diào)整，在科研和學習過程中缺乏足夠的基礎理論知識儲備以解決遇到的問題，容易產(chǎn)生挫敗感。

2.2 培養(yǎng)方案及培養(yǎng)計劃問題

目前，研究生課程體系主要包括公共必修課、公共選修課、專業(yè)基礎課、專業(yè)選修課、實踐環(huán)節(jié)、論文研究環(huán)節(jié)。研究生課程設置主要是以學科相關的專業(yè)課程為主，交叉的模塊化課程體系相關課程設置比較欠缺，且設置的課程體系之間聯(lián)系也不夠緊密。再者，研究生階段對基礎理論知識的學習偏少，且部分學生受自身導師的影響，更關注導師所從事科研領域的某一種材料的性能研究，而對其他領域一知半解。此外，由于部分導師對研究生課程學習、指導缺乏應有的重視，部分研究生課程學習沒有明確的目的性，疏于規(guī)劃，選課時出現(xiàn)從眾現(xiàn)象，導致培養(yǎng)的研究生專業(yè)基礎知識不夠扎實、系統(tǒng)性知識較差，進而影響研究生的培養(yǎng)質(zhì)量。

2.3 教師團隊建設問題

我國的研究生培養(yǎng)政策遵循導師負責制，研究生導師是研究生的第一責任人，對研究生的教育、培養(yǎng)發(fā)揮著不可替代的作用。近年來，研究生招生規(guī)模不斷擴大，導致研究生導師指導的學生數(shù)量增多，工作壓力增加，特別是針對跨專業(yè)調(diào)劑生的指導工作更是費心費神，需要付出更多的精力。一方面，導師的時間和精力是有限的，過多的研究生數(shù)量使得研究生導師沒有足夠的時間和精力去規(guī)劃、指導和跟進每一位研究生的學業(yè)和科研，從而影響到研究生教育、培養(yǎng)質(zhì)量。另一方面，研究生數(shù)量迅速增加，各高校的研究生培養(yǎng)任務也隨之加重，但是優(yōu)秀的研究生導師數(shù)量有限，未能滿足學校研究生培養(yǎng)的需要[7]。因此，要想保證研究生教育、培養(yǎng)質(zhì)量，必須高度重視并提升導師隊伍的培養(yǎng)能力。

2.4 考核內(nèi)容及考核方式問題

研究生課程教學方式和考核辦法相對單一，目前大多仍采用導師課堂教授理論知識的方式開展教學，這種傳統(tǒng)的教學方式不利于調(diào)動學生的積極性與主動性；考核方式多采用撰寫結課論文的形式，不利于研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3 提升材料類研究生多學科交叉創(chuàng)新能力的措施

3.1 制定靈活、合理的招生選拔機制

研究生生源質(zhì)量是評價高校研究生招生工作的關鍵指標，更是高校研究生教育、培養(yǎng)質(zhì)量的基本保證。隨著研究生招生規(guī)模越來越大，高校面臨的生源問題日益凸顯，特別是材料類專業(yè)學生考研壓力日益增大。優(yōu)化材料大類專業(yè)研究生選拔機制，健全并完善材料大類專業(yè)研究生生源質(zhì)量保障體系，是提升材料類研究生多學科交叉創(chuàng)新能力的基本保障。

3.2 制訂個性化的培養(yǎng)方案

制訂個性化人才培養(yǎng)計劃是培養(yǎng)跨學科創(chuàng)新型人才的需要。個性化的培養(yǎng)方案能夠充分調(diào)動學生積極性，培養(yǎng)學生自信心[8]。實踐證明，興趣影響著學生的積極性、主動性和創(chuàng)造性。因此，應鼓勵研究生在其導師指導下，根據(jù)專業(yè)興趣和職業(yè)規(guī)劃選擇專業(yè)和課程，為學生提供個性化發(fā)展空間；增設跨學科課程，且課程設置要突出創(chuàng)新能力，探索多學科交叉融合的人才培養(yǎng)模式；積極培養(yǎng)研究生研究興趣，促進其個性發(fā)展，增強其對自身能力的自信心，將“以課題為研究出發(fā)點”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙耘d趣為研究出發(fā)點”。

3.3 完善聯(lián)合培養(yǎng)制度

聯(lián)合培養(yǎng)方式是國家為培養(yǎng)復合型、創(chuàng)新型人才而探索出的教育模式，聯(lián)合培養(yǎng)的學生接受的教育更多面、知識面更廣、眼界更寬闊，且可從多方面汲取適合自身發(fā)展的要素。積極開展校企聯(lián)合、校所聯(lián)合和高校之間聯(lián)合研究生培養(yǎng)，向研究生提供多元化的學習資源，使得各教學、科研單位之間優(yōu)勢互補，實現(xiàn)教育資源共享，達到共贏的效果[9]。

3.4 建設交叉學科師資隊伍

導師或科研團隊對研究生的影響是潛移默化的，讀研期間，研究生跟著導師在開展項目研究的過程中，其自身分析問題和解決問題能力、科研創(chuàng)新能力、溝通協(xié)調(diào)能力等都將得以提升[10]。建設跨學科交融、跨研究方向的教學團隊和導師團隊是確保研究生創(chuàng)新能力提升的重要舉措[11]。例如，筆者所在的電磁屏蔽與吸波材料設計研究團隊，包括教授、副教授、講師、工程師等不同層級科研人員，研究梯隊以思維活躍的中青年教師為主，專業(yè)涵蓋材料加工、材料化學、物理學、高分子材料等領域，形成了人員學科構成合理、優(yōu)勢互補、專業(yè)知識結合的導師團隊，為研究生多學科交叉創(chuàng)新能力的培養(yǎng)奠定了基礎。

3.5 建立多學科交叉人才培養(yǎng)平臺

根據(jù)交叉方向、交叉學科專業(yè)特點搭建校內(nèi)交叉學科導師組，將“單導師指導”變?yōu)椤皩熃M團隊指導”，充分發(fā)揮導師組成員的學科特色及專業(yè)優(yōu)勢，使學生較為全面地掌握多學科知識，拓寬學術視野，增強科技創(chuàng)新能力。不同研究方向、不同專業(yè)的研究生可以跨學科和方向組成團隊，依靠多學科導師組建立交叉學科交流平臺，進行定期、定員的學術交流，圍繞團隊設定問題開展創(chuàng)新研究[12]。

3.6 探索創(chuàng)新教學模式和多樣化考核模式

創(chuàng)新教學模式，打破傳統(tǒng)以班級為教學單元、教師講學生聽的教學模式，創(chuàng)建多樣化的研究生教學模式。結合授課內(nèi)容與特征，采用相對自由、活潑、有趣的課堂形式，如分課題組研討課、課堂沙龍、翻轉(zhuǎn)課堂等，這種多樣化課堂以討論和辨析為主，圍繞某一特定的科研問題展開小組討論和學術交流[13-14]。多樣化的課堂形式，既有助于開展基礎的課堂理論教學，又有助于學生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

4 結語

結合新工科背景下國家科技進步和社會發(fā)展對材料類研究生實踐能力和科研創(chuàng)新能力的要求，筆者提出多學科交叉創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式，重點從招生政策、培養(yǎng)方案、培養(yǎng)制度、師資隊伍、人才培養(yǎng)平臺、教學模式和多樣化考核方式等方面入手，試圖在研究生教育培養(yǎng)過程中，拓展研究生的專業(yè)知識、培養(yǎng)其實踐能力、激發(fā)其創(chuàng)新思維，為社會培養(yǎng)具有多學科交叉創(chuàng)新能力的材料類科研人才。