交叉創(chuàng)新人才的培養(yǎng)模式探究

摘要：交叉復(fù)合型人才是當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的緊缺人才。作為人才培養(yǎng)的主陣地，高校肩負(fù)著推進(jìn)高水平人才培養(yǎng)的重要使命。然而，隨著學(xué)科交叉的日益深入以及科技技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的培養(yǎng)模式已難以滿足當(dāng)前社會(huì)對(duì)人才的需求。鑒于此，基于多年的學(xué)生培養(yǎng)和科研實(shí)踐積累，本文提出了科研項(xiàng)目導(dǎo)向的培養(yǎng)模式，該模式核心在于將前沿科學(xué)研究作為教育主線，通過(guò)構(gòu)建多學(xué)科交叉的科研師資團(tuán)隊(duì)，并以解決實(shí)際科研難題為切入點(diǎn)，從而激發(fā)和培養(yǎng)出具備綜合創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才。

關(guān)鍵詞：人才培養(yǎng)；學(xué)科交叉；科研項(xiàng)目引導(dǎo)

黨的二十大報(bào)告突出強(qiáng)調(diào)了實(shí)施科教興國(guó)戰(zhàn)略和加強(qiáng)現(xiàn)代化建設(shè)中人才支撐的重要性。高等學(xué)府作為培養(yǎng)高素質(zhì)人才教育的重要基地，應(yīng)當(dāng)積極響應(yīng)黨和國(guó)家的號(hào)召，強(qiáng)化對(duì)高水平、復(fù)合型人才的培養(yǎng)工作，致力于在推動(dòng)國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、引領(lǐng)行業(yè)科技的進(jìn)步、解決關(guān)鍵核心技術(shù)難題等領(lǐng)域，做出積極和重要的貢獻(xiàn)。

近年來(lái)，在高新技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，常常面臨著跨學(xué)科領(lǐng)域的復(fù)雜問(wèn)題。因此，在這一跨學(xué)科融合的時(shí)代背景下，培養(yǎng)既具有跨學(xué)科知識(shí)體系又擁有創(chuàng)新思維的復(fù)合型人才，是推進(jìn)我國(guó)科技核心競(jìng)爭(zhēng)力提升的關(guān)鍵，同時(shí)也是保障國(guó)家經(jīng)濟(jì)持續(xù)向好、健康發(fā)展的重要保障。

一、交叉復(fù)合型人才培養(yǎng)模式

早在20世紀(jì)90年代，我國(guó)部分高等院校便啟動(dòng)了跨學(xué)科復(fù)合型人才培養(yǎng)模式的探索［1］。步入21世紀(jì)以來(lái)，對(duì)于交叉學(xué)科人才的需求逐年攀升。2020年，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)成立了交叉科學(xué)部，旨在統(tǒng)籌部署針對(duì)國(guó)家重大戰(zhàn)略需求和新興科學(xué)前沿的交叉領(lǐng)域研究，構(gòu)建并完善學(xué)科交叉融合的資助機(jī)制，推動(dòng)復(fù)雜科學(xué)與技術(shù)問(wèn)題在多學(xué)科之間的協(xié)同解決。

目前，交叉復(fù)合型人才培養(yǎng)模式主要包括以下幾個(gè)方面：

（一）多元化課程設(shè)置

為了打破學(xué)科間的界限，采取了開設(shè)跨學(xué)科課程或邀請(qǐng)具備多學(xué)科背景的教師承擔(dān)相關(guān)理論課程教學(xué)的做法，旨在鼓勵(lì)學(xué)生跨越學(xué)科邊界，接觸并吸收多領(lǐng)域的知識(shí)體系。這種做法已被眾多高等院校廣泛采納，已經(jīng)展現(xiàn)出了初AhAPyXxjbAJvbxq6zFOktjIddgbyAiNbERJWju+cZCU=步的成效。南京工業(yè)大學(xué)針對(duì)研究生培養(yǎng)計(jì)劃中推出的“綜合能力提升工程”課程便是一次成功的嘗試［2］。課程通過(guò)邀請(qǐng)理工科領(lǐng)域的知名學(xué)者為非理工科專業(yè)的研究生開設(shè)系列科普講座，同時(shí)安排文科或藝術(shù)領(lǐng)域的教授為理工科研究生進(jìn)行文化教育，以此提升研究生的綜合素養(yǎng)。

（二）微專業(yè)設(shè)置

在跨學(xué)科、跨專業(yè)的教育背景下，高校開始致力開設(shè)專業(yè)拓展類課程，構(gòu)建微專業(yè)課程體系，旨在實(shí)現(xiàn)第二課堂與第一課堂的無(wú)縫對(duì)接，推動(dòng)多樣化的復(fù)合型人才培養(yǎng)。通過(guò)設(shè)立以“+智能”“+健康”“+綠色”等為標(biāo)簽的微專業(yè)，這些微專業(yè)圍繞特定的學(xué)術(shù)領(lǐng)域、研究方向或關(guān)鍵素養(yǎng)展開，依托重組的專業(yè)課程體系和混合式教學(xué)方法，打造出一種新型的跨學(xué)科專業(yè)組織模式，旨在提供一條靈活且系統(tǒng)的培養(yǎng)路徑，使學(xué)生能夠在選定的領(lǐng)域內(nèi)獲得深入的學(xué)術(shù)知識(shí)和專業(yè)技能，從而具備一定的專業(yè)素養(yǎng)和行業(yè)實(shí)踐能力。南京工業(yè)大學(xué)便是在這一教育理念的指導(dǎo)下，成功開設(shè)了“工業(yè)智能”“分子智能設(shè)計(jì)與計(jì)算模擬”等六個(gè)微專業(yè)，通過(guò)這些微專業(yè)的實(shí)施，取得了顯著的教育效果和行業(yè)反響。

（三）競(jìng)賽活動(dòng)導(dǎo)向

競(jìng)賽活動(dòng)導(dǎo)向的學(xué)習(xí)方法鼓勵(lì)學(xué)生積極參與跨學(xué)科研究項(xiàng)目，通過(guò)以具體課題為中心的研究活動(dòng)，不僅能夠?qū)⑺鶎W(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際問(wèn)題的解決過(guò)程中，還能在研究過(guò)程中識(shí)別理論知識(shí)的不足，從而有針對(duì)性地補(bǔ)充和加強(qiáng)對(duì)其他學(xué)科知識(shí)的掌握。這種教學(xué)模式有效地促進(jìn)了學(xué)生科研能力和創(chuàng)新思維的提升，為學(xué)生的全面發(fā)展和未來(lái)的學(xué)術(shù)或職業(yè)生涯打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（四）師資隊(duì)伍建設(shè)

通過(guò)組建一個(gè)擁有跨學(xué)科背景的教師團(tuán)隊(duì)，能夠向?qū)W生提供更為廣泛的知識(shí)視野和多樣化的研究方法。這種教師隊(duì)伍的構(gòu)建，不僅有助于打破傳統(tǒng)學(xué)科之間的界限，還能促進(jìn)不同學(xué)科間的知識(shí)和技術(shù)交流與融合，為學(xué)生提供一個(gè)多元化的學(xué)習(xí)環(huán)境。依托柔性電子（未來(lái)技術(shù)）學(xué)院等新興交叉學(xué)科平臺(tái)，南京工業(yè)大學(xué)致力培養(yǎng)能夠適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求的復(fù)合型創(chuàng)新人才。柔性電子學(xué)專業(yè)的設(shè)立，是學(xué)校跨學(xué)科融合發(fā)展的一個(gè)典型案例，該專業(yè)不僅融合了化學(xué)、物理學(xué)、力學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科，還包括生命科學(xué)等前沿學(xué)科以及電子信息科學(xué)、材料科學(xué)與工程等應(yīng)用學(xué)科，通過(guò)整合和深度交叉各相關(guān)傳統(tǒng)學(xué)科資源，推動(dòng)了基礎(chǔ)與應(yīng)用學(xué)科之間的深度融合，有效促進(jìn)了學(xué)科交叉與創(chuàng)新，為社會(huì)培養(yǎng)了一批具有廣闊知識(shí)面和創(chuàng)新能力的復(fù)合型人才。

（五）國(guó)際交流與合作

通過(guò)積極推進(jìn)國(guó)際交流與合作，運(yùn)用學(xué)術(shù)交流、聯(lián)合培養(yǎng)等多樣化途徑，旨在為學(xué)生搭建一個(gè)包容多元的教育體系，同時(shí)拓寬其國(guó)際視野。這一措施使得學(xué)生得以直觀地感知全球科技發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)和教育前沿趨勢(shì)，顯著提升了他們的全球競(jìng)爭(zhēng)力與創(chuàng)新思維。強(qiáng)化國(guó)際合作的過(guò)程中，學(xué)生不僅有機(jī)會(huì)接觸國(guó)際頂尖的教育資源，更能夠深入理解不同文化背景下的科學(xué)探索與問(wèn)題解決策略，有效地提升了跨文化交流與合作能力。

二、當(dāng)代復(fù)合型人才培養(yǎng)模式的探究

面對(duì)新時(shí)代對(duì)交叉復(fù)合型高端人才的迫切需求，傳統(tǒng)的培養(yǎng)方式已顯不足。鑒于此，本文提出一種以科研項(xiàng)目為引導(dǎo)的交叉人才培養(yǎng)模式。通過(guò)實(shí)踐案例與理論的有機(jī)結(jié)合，本文闡述了科研項(xiàng)目引導(dǎo)的培養(yǎng)模式及其優(yōu)勢(shì)，旨在更有效地滿足當(dāng)代復(fù)雜人才培養(yǎng)的需求。科研項(xiàng)目導(dǎo)向的培養(yǎng)模式并非新時(shí)代獨(dú)有的產(chǎn)物，其歷史可追溯至早期實(shí)踐類課程，并在當(dāng)前大眾創(chuàng)業(yè)與萬(wàn)眾創(chuàng)新的背景下得以延續(xù)。諸如“挑戰(zhàn)杯”“互聯(lián)網(wǎng)+”等競(jìng)賽活動(dòng)，皆為此模式的初步嘗試［3，4］。該模式通過(guò)整合理論知識(shí)與實(shí)際操作，不僅有效激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐技能，還促進(jìn)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，從而充分展示了其在促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)提升方面的持久效應(yīng)與重要價(jià)值。

（一）科研項(xiàng)目引導(dǎo)的培養(yǎng)模式

眾所周知，在“挑戰(zhàn)杯”“互聯(lián)網(wǎng)+”等競(jìng)賽活動(dòng)中，評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)不僅僅局限于產(chǎn)品或項(xiàng)目的原創(chuàng)性，更涉及編寫煩瑣的論證報(bào)告，這包括市場(chǎng)調(diào)研、財(cái)務(wù)預(yù)測(cè)等多個(gè)方面。因此，當(dāng)組建項(xiàng)目組時(shí)，通常需要教師和學(xué)生具備跨學(xué)科的背景，不僅包括精通基礎(chǔ)科研的人員，還涵蓋了財(cái)務(wù)專家等專業(yè)人才，以確保團(tuán)隊(duì)在多方面都能展現(xiàn)出色的競(jìng)爭(zhēng)力。在我國(guó)研究生教育中，聯(lián)合培養(yǎng)模式已有較長(zhǎng)歷史，該模式下通常由兩位或多位導(dǎo)師共同指導(dǎo)一個(gè)研究生的課題［5-6］。然而，這種模式存在一定局限性，因?yàn)閷?dǎo)師的專業(yè)背景往往相近，這限制了課題在不同領(lǐng)域之間的深入交叉與融合。因此，簡(jiǎn)單的聯(lián)合培養(yǎng)模式在促進(jìn)研究生綜合能力的提升方面效果有限，難以滿足跨學(xué)科、復(fù)合型人才培養(yǎng)的需求。

本文提出一種以科研項(xiàng)目為核心，匯聚多學(xué)科背景的教師共同指導(dǎo)，以項(xiàng)目中的實(shí)際問(wèn)題為研究對(duì)象的人才培養(yǎng)模式。通過(guò)這種跨學(xué)科的合作方式，不僅可以解決復(fù)雜的科研問(wèn)題，還能有效培養(yǎng)學(xué)生的綜合解決問(wèn)題能力，探索適應(yīng)新時(shí)代要求的高水平復(fù)合型人才培養(yǎng)策略。這種模式的實(shí)施有望在提高研究生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的同時(shí)，促進(jìn)學(xué)術(shù)界與實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域的緊密結(jié)合。

（二）科研項(xiàng)目引導(dǎo)的培養(yǎng)案例

當(dāng)前，交叉學(xué)科領(lǐng)域如人工智能與柔性電子，逐漸采用以科研項(xiàng)目為導(dǎo)向的多學(xué)科聯(lián)合培養(yǎng)模式。這一趨勢(shì)的出現(xiàn)，主要?dú)w因于這些學(xué)科自身的復(fù)雜性與前沿性。在這種新型培養(yǎng)模式下，需要組建由不同學(xué)科背景導(dǎo)師組成的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，針對(duì)特定的前沿交叉課題進(jìn)行深入研究。通過(guò)這種方式，學(xué)生能夠全面地吸收并整合不同學(xué)科領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)，有效地解決科研項(xiàng)目中的技術(shù)難題。這種模式明顯區(qū)別于傳統(tǒng)上基于多種背景團(tuán)隊(duì)臨時(shí)組建進(jìn)行競(jìng)賽的方法，更注重學(xué)生的長(zhǎng)期發(fā)展與實(shí)際能力提升，將增強(qiáng)學(xué)生能力作為核心目標(biāo)。

交叉領(lǐng)域中的研究學(xué)者并不能對(duì)項(xiàng)目涉及的多個(gè)領(lǐng)域都有深厚的研究基礎(chǔ)。因此，在組建的多學(xué)科交叉團(tuán)隊(duì)中，不同領(lǐng)域的研究學(xué)者會(huì)系統(tǒng)、全面地互相介紹各自領(lǐng)域的研究背景與知識(shí)。這一過(guò)程不僅促進(jìn)了不同學(xué)者間的交流，也是引導(dǎo)學(xué)生與其他科研工作者的有效方式。在具體實(shí)施過(guò)程中，不難發(fā)現(xiàn)，以科研項(xiàng)目為導(dǎo)向的培養(yǎng)模式對(duì)學(xué)生的學(xué)術(shù)背景或基礎(chǔ)知識(shí)要求并不高。以鈣鈦礦發(fā)光領(lǐng)域?yàn)槔擃I(lǐng)域涉及化學(xué)、材料科學(xué)、物理學(xué)等多個(gè)學(xué)科的交叉，而目前從事該領(lǐng)域研究的研究生往往并非來(lái)自相關(guān)科班背景。正因?yàn)樵擃I(lǐng)域的多學(xué)科交叉特性，在日常交流中，需要大量互相科普不同領(lǐng)域的知識(shí)，不僅產(chǎn)出了《自然》《自然通訊》等頂級(jí)期刊，更為關(guān)鍵的是，培養(yǎng)了一系列具有交叉研究背景的研究生，吸引了不同學(xué)科背景的科研工作者進(jìn)入領(lǐng)域研究，為科研領(lǐng)域注入了新鮮血液。

在實(shí)施《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》的框架下，科技部與自然科學(xué)基金委近期聯(lián)合推出了“人工智能驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究”（AIforScience）專項(xiàng)計(jì)劃，旨在促進(jìn)人工智能技術(shù)與各科學(xué)領(lǐng)域的深度融合。以人工智能與鈣鈦礦發(fā)光領(lǐng)域的研究為例，該領(lǐng)域的復(fù)雜性使得僅具備人工智能背景的學(xué)者難以單獨(dú)掌握其前沿趨勢(shì)與關(guān)鍵難題，而專注于鈣鈦礦研究的學(xué)者則可能對(duì)人工智能技術(shù)的應(yīng)用不甚了解。為了克服這些挑戰(zhàn)，我們組建了一個(gè)包含人工智能與鈣鈦礦發(fā)光領(lǐng)域?qū)＜业目鐚W(xué)科項(xiàng)目組，共同指導(dǎo)研究生深入探索這一交叉領(lǐng)域的技術(shù)難題。這種協(xié)作不僅促成了適用于鈣鈦礦發(fā)光領(lǐng)域的新型人工智能算法的研發(fā)，有效地促進(jìn)了兩個(gè)領(lǐng)域的交叉融合，并培養(yǎng)出一批具有交叉研究思維的綜合型人才，為相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)新研究注入了新的活力。

綜上所述，這種科研項(xiàng)目引導(dǎo)的多學(xué)科融合的培養(yǎng)模式，不僅在學(xué)術(shù)上取得了顯著成果，還對(duì)學(xué)生的個(gè)人發(fā)展產(chǎn)生了積極影響。學(xué)生們?cè)诮鉀Q實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中，學(xué)會(huì)了如何運(yùn)用跨學(xué)科的知識(shí)和技能，提高了自身的創(chuàng)新能力和適應(yīng)未知挑戰(zhàn)的能力。因此，未來(lái)以科研項(xiàng)目為導(dǎo)向的多學(xué)科聯(lián)合培養(yǎng)模式將成為交叉學(xué)科領(lǐng)域人才培養(yǎng)的新趨勢(shì)。

（三）科研項(xiàng)目引導(dǎo)的方式面臨挑戰(zhàn)

盡管科研項(xiàng)目引導(dǎo)的方式存在諸多優(yōu)勢(shì)，但仍面臨一些挑戰(zhàn)。首先，科研項(xiàng)目引導(dǎo)的培養(yǎng)模式最主要的挑戰(zhàn)源自跨學(xué)科合作面臨的諸多挑戰(zhàn)。盡管跨學(xué)科項(xiàng)目能夠催生創(chuàng)新，但不同學(xué)科之間存在術(shù)語(yǔ)和概念上的差異，這可能導(dǎo)致溝通障礙。更為關(guān)鍵的是，與項(xiàng)目合作中遇到的實(shí)際技術(shù)或研究困難相比，不同學(xué)科間存在的心理障礙更難以克服，這種障礙往往源于各學(xué)科團(tuán)隊(duì)成員對(duì)彼此的研究方法、理論基礎(chǔ)及其科研價(jià)值的不理解或不認(rèn)同，導(dǎo)致難以建立起長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作關(guān)系。

此外，前沿科學(xué)研究本質(zhì)上是一項(xiàng)復(fù)雜、枯燥并且煩瑣的探索與認(rèn)知過(guò)程。對(duì)于初次涉足科研領(lǐng)域的學(xué)生而言，他們常常會(huì)因?yàn)檫m應(yīng)環(huán)境的困難遭遇信心受挫，特別是在面對(duì)交叉學(xué)科領(lǐng)域研究時(shí)，由于專業(yè)知識(shí)的不熟悉，往往感到不自信，這些因素共同影響了培養(yǎng)計(jì)劃的整體質(zhì)量。

（四）科研項(xiàng)目引導(dǎo)的發(fā)展建議

首先，應(yīng)當(dāng)增加對(duì)跨學(xué)科研究的財(cái)政支持，并積極推廣相關(guān)的科普宣傳活動(dòng)。同時(shí)，搭建起多學(xué)科之間的交流平臺(tái)顯得尤為重要。這種平臺(tái)可以通過(guò)舉辦交叉領(lǐng)域的夏令營(yíng)、學(xué)術(shù)會(huì)議等形式來(lái)落實(shí)。通過(guò)這些互動(dòng)，加強(qiáng)不同領(lǐng)域間的溝通和理解，可以極大地提高交叉復(fù)合型人才的培養(yǎng)效果。例如，目前多所高水平院校開展了“AIforScience”的系列夏令營(yíng)。值得一提的是，這些人工智能（AI）主題的夏令營(yíng)并不限制參與學(xué)生的學(xué)科背景，為促進(jìn)人工智能與其他學(xué)科的合作研究提供了極好的平臺(tái)。未來(lái)有望培養(yǎng)出一批精通科技、具有戰(zhàn)略思維和創(chuàng)新能力的復(fù)合交叉型人才，他們將成為推動(dòng)我國(guó)科技跨越式發(fā)展的關(guān)鍵力量。

其次，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)不同學(xué)科領(lǐng)域的課程開放制度，通過(guò)利用慕課等在線教育平臺(tái)，暢通學(xué)生的學(xué)習(xí)路徑，從而提升不同學(xué)科知識(shí)的普及與交流。這種做法不僅可以幫助學(xué)生在更廣闊的學(xué)術(shù)領(lǐng)域內(nèi)自由探索和學(xué)習(xí)，還能促進(jìn)不同學(xué)科之間的理解與融合，為培養(yǎng)具有跨學(xué)科能力的復(fù)合型人才創(chuàng)造有利條件。

最后，強(qiáng)化系統(tǒng)的指導(dǎo)和心理輔導(dǎo)顯得尤為重要。科研本身就是一個(gè)充滿挑戰(zhàn)的領(lǐng)域，對(duì)于涉足交叉學(xué)科的學(xué)生而言，面對(duì)的心理困難往往更為嚴(yán)峻，如缺乏自信等問(wèn)題。因此，通過(guò)為這些學(xué)生提供全面的支持，不僅能幫助他們克服學(xué)術(shù)上的挑戰(zhàn)，還能顯著提高他們對(duì)科研工作的熱情和持久投入，激發(fā)其科研興趣和內(nèi)驅(qū)力，從而有效地提升研究成果和學(xué)生的整體發(fā)展。

結(jié)語(yǔ)

在新時(shí)代的浪潮中，交叉創(chuàng)新人才不僅在解決關(guān)鍵技術(shù)難題中發(fā)揮重要作用，也是推動(dòng)科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵力量。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)于具備跨學(xué)科知識(shí)、創(chuàng)新能力的復(fù)合型人才的需求日益增長(zhǎng)。本文提出的科研項(xiàng)目引導(dǎo)式的人才培養(yǎng)模式，是基于長(zhǎng)期交叉學(xué)科研究前沿的成果總結(jié)。該模式不僅有助于不同學(xué)科背景的科研工作者深入地體驗(yàn)多學(xué)科交叉研究的魅力，還將有力促進(jìn)科技創(chuàng)新，加速生產(chǎn)力的輕質(zhì)轉(zhuǎn)型，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新的活力。

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作者簡(jiǎn)介：朱琳（1987—），女，漢族，江蘇興化人，博士，副教授，主要從事人工智能與金屬鹵化物鈣鈦礦發(fā)光器件的交叉課題研究。