以学科交叉融合赋能本科创新人才培养

2021-01-08 00:27姚乐野
关键词:交叉学科融合

姚乐野

人才是立国之本、强国之基,是科技创新与经济社会发展的源泉。习近平总书记指出,我们必须增强忧患意识,更加注重人才自主培养,加快建立人才资源竞争优势。“要引导和支持高等院校优化学科结构,凝练学科发展方向,突出学科建设重点,通过体制机制改革激发高校内生动力和活力”。(1)中央全面深化改革领导小组第十五次会议(2015年8月18日),会议通过《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》等。在双一流建设的伟大征程中,教育部通过实施“六卓越一拔尖”计划2.0,全面推进新工科、新医科、新农科和新文科建设。在党和国家大力推动学科建设与优化的过程中,促进学科交叉和深度融合是重要趋势和显著特征,学科交叉融合已成为高校本科创新人才培养的重要抓手和实现方式。深刻把握学科交叉融合的内涵与价值,探索通过学科交叉融合促进本科创新人才培养,是一个亟需思考和解决的时代命题。

一、学科交叉融合是高等教育创新发展的大势所趋

学科交叉融合是伴随着经济社会发展和学科自身演变而出现的一种综合性态势,是不同领域的教育和科研人员打破单一学术壁垒,对特定主题进行综合研究,以利于解决难题、催生新的成果和培养创新人才,实现科学研究与人才培养创新发展的必然趋势。

(一)学科内涵及其发展历史

现代意义上的学科概念始于17世纪欧洲的科学革命,随着科学进步推动人类知识的增长,知识开始出现分化的倾向。培根最早提出了知识的两分框架,即自然史、自然哲学,其下又有不同的类别。1809年,普鲁士人创办了世界上第一所现代意义上的研究型大学(柏林大学),科学的专业化与职业的科学化的交互使得大学教育中的学科分类逐渐清晰,学生接受不同领域教师的教育,不仅养成理性精神、独立人格,也获取职业所需的专业技能。19世纪后,知识的分工随着知识量爆炸性地增加走向极端,此时自然科学门类已经达到4000种之多,科学活动日益精细化、高度专业化,早期属于同一领域的不同细分学科发展到这个阶段彼此之间甚至无法沟通。分科既是知识增长的结果又极大地推动了人类知识活动的深入和进步,学科也是在这种需要之下应运而生的。

(二)学科交叉融合是知识发展和解决科学问题的重要手段

学科交叉融合源于学科自身对产生新知识的迫切愿望。任何学科发展到一定程度后都会有难以逾越的屏障,学科越成熟,屏障越明显。从经济学角度解释,投入有边际效应递减的规律,同一领域中投入资源愈多,产出越少,科学的重大突破难度越大。这就要求资源投入(人、财、物)由发展程度高的学科转出,向其他发展程度低的领域渗透,从而带来边际效应递增的结果。当发展程度较低的学科得到了发展,不仅会带动整个科学发展程度的提升,有时也会帮助原有学科跨越知识屏障,从而使得人类知识体系在整体上呈现进步态势。这样的例子在科学史上屡见不鲜。最为典型的是20世纪30年代以来,大量自然科学研究方法被借鉴到社会科学领域,推动社会科学在实证、量化等方面取得长足的进步,推动了社会科学研究范式的革命。

学科交叉融合是解决人类重大问题的需要。随着信息技术的飞速发展和高等教育逐步大众化,知识的生产方式出现了重大变化。有别于传统“专业主义”的知识产生方式,现代知识产生是问题导向的,在应用情境中产生。人类从未想过会面临如此严重的生存发展问题,这些问题具有整体性、普遍性、复杂性的特征。要解决这些问题,就需要从整体的角度思考,利用诸多学科的知识,学科的交叉融合也就成为必须。例如为了应对癌症、疫情等对人类健康的挑战,医学、生物学、材料科学、工程学相互融合已经产生了重大成果。还有些问题的研究已经跨越了传统社会科学、自然科学的边界,如以研究对象作为区分的“区域科学”“应急管理”需要整合自然科学、经济学、管理学、社会学众多学科。

(三)高等教育的发展需要学科交叉

教育中一直注重精神引导,但专业教育注重培养专业技术人才,学生跨学科的通识教育和基本素养被忽略,使得培养的人才专于某一领域,而缺失整体性的知识结构和交叉创新应用的能力。随着学科交叉融合时代的到来,打破不同学科之间的壁垒,促进学科间交叉融合,通过不同学科思维方式、研究方法的综合以解决复杂的综合性问题并培养新型人才已经成为世界高等教育的共识。

世界主要发达国家都非常重视学科交叉融合,并进行战略性布局,一些著名高校也在推进学科交叉发展。德国1999年推出以培养国际复合型人才为目标的国家博士生培养计划。美国科学院协会2004年出台《促进交叉学科研究》报告,制定了推进美国学科交叉的整体战略。哈佛大学在应用科学学院打破学科设置传统,院内不再设系,而是由教师自行选择参加研究小组,并可以根据需要与其他学院教师合作研究。约翰霍普金斯大学采取跨学院组建学科,整合医学院、工程学院研究力量,将生物工程学系同时建立在两个学院之中。哈佛大学则与麻省理工学院合作,联合成立了健康科学技术学院。

二、本科创新人才培养亟需学科交叉融合

在高校“全周期”创新人才培养进程中,本科创新人才培养是至关重要的第一步,在这一阶段,要瞄准新时代科技创新需求和国家复合型创新人才需要,推进基于学科交叉融合模式的创新人才培养。

(一)新时代呼唤创新人才的培养

习近平总书记在中央人才工作会议上强调,当前我国进入全面建设社会主义现代化国家、向第二个百年奋斗目标进军的新征程,我们比历史上任何时期更加接近实现中华民族伟大复兴的宏伟目标,也比历史上任何时期都更加渴求人才。(2)《习近平出席中央人才工作会议并发表重要讲话》,http:∥www.gov.cn/xinwen/2021-09/28/content_5639868.htm,2021年9月28日。在新时代和百年未有之大变局的形势下,培养一大批创新人才是时代的呼吁和需求。

新时代实现科技自立自强,亟需培养科技创新人才。人力资源和社会保障部的数据显示,我国高技能人才超过5000万人,是支撑中国创造的重要力量,但高技能人才占各类技能人才比重为28%,与发达国家存在差距,需加快培养更具创新能力的技术技能人才。(3)《我国技能劳动者已超过2亿人》,《人民日报》2020年12月19日,第4版。当前新一轮科技革命和产业变革兴起,要推动“十四五”乃至更长时期科技创新,亟需打造一支适应科技革命新趋势的创新主力军。

新时代推动中国式现代化,需要培养高素质创新人才。随着全面建设社会主义现代化国家新征程开启,创新驱动高质量发展成为中国式现代化的核心主题,人才质量关系到高质量发展的实现成效,这需要确立人才引领现代化的战略地位,在经济社会文化各领域集聚高素质创新人才,建成适应高质量发展需求的创新人才支撑体系。

新时代满足人民生命大健康,要培养专业创新人才。面对新冠疫情流行带来的新挑战、实施健康中国战略带来的新任务,我国生命健康领域专业人才供需失衡、创新能力不足问题日益突出;此外,疫情催生了互联网营销、呼吸治疗等新的职业类型,产生新的专业人才需求。面对新的时代和社会重大需求,应加快各类专业创新人才培养。

(二)创新人才培养需要从本科抓起

全面规划和培养一流本科创新人才,是高等院校特别是双一流高校的重大使命和主要任务。

新时代高校人才培养,愈加重视创新人才全周期贯通式培养模式。贯通式培养模式是以培养拔尖创新人才为目标,通盘考虑本科生和研究生阶段学习和科研,制定“本-硕-博”贯通式培养方案,整合优质资源、贯通培养过程,探索本科生与研究生教育有效衔接的一体化培养模式。(4)温向明:《创新人才贯通培养模式探究》,《北京教育(高教)》2017年第3期,第37-40页。构建并应用本硕博贯通式培养模式,可使学生知识结构更加广博精深,成长为理论根基更深、专业素质更高的拔尖创新人才,满足国家对专业创新人才的需求。

高等院校实施创新人才全周期贯通式培养,要从大学本科阶段开启。本科教育构筑了创新人才成长的根和本,本科阶段是学生世界观、人生观、价值观塑造形成的关键期,是系统性科学知识积累和科学研究能力培育的起步期。国内外教育实践与研究表明,本科生有序参与科学研究有助于其实现从学习到研究的衔接融合,使其创新意识和兴趣萌发、创新潜质和能力激活,迈出创新人才识别和培养的第一步,为高校科研创新提供了最有活力的生力军。拔尖创新人才培养成为大学一流本科教育的显著特征。科研实力和人才培养能力越强的大学,越是注重本科生创新能力培养。

(三)学科交叉融合是创新人才培养的重要路径

在新的发展阶段,我国高等教育应瞄准国家创新人才培养需求,基于经济社会发展实际需要,借鉴世界一流大学人才交叉培养经验,建立健全中国特色学科交叉融合创新本科人才培养体系。

培养新兴前沿交叉领域的创新开拓者,要在本科教育中强化学科交叉融合。进入21世纪以来,越来越多的新兴研究和科技创新成果产生于学科交叉领域,世界学科前沿的重大突破和创新成果,大多是学科交叉、融合和汇聚的结果,(5)熊勇清、胡娟:《研究生创新创业素质与学科交叉培养模式——基于在校研究生的调查与分析》,《研究生教育研究》2017年第2期,第40-46页。这对复合型科技创新人才培养提出了要求。面向未来,现代化进程强大的客观需求和知识技术体系的内在矛盾,正孕育着以绿色、智能、泛在为特征的新一轮科学革命和技术革命,呈现以数字为核心的融合与赋能特征,主导技术以技术群落的形式出现,科技创新具有多主体协作、多学科融合的网络迸发特点。(6)洪志生等:《第四次工业革命背景下科技强国建设人才需求分析》,《中国科学院院刊》2019年第5期,第522-530页。近年来我国启动了学科交叉融合人才培养的改革尝试,如国务院学位委员会、教育部发布《关于设置“交叉学科”门类、“集成电路科学与工程”和“国家安全学”一级学科的通知(学位〔2020〕30号)》,将交叉学科“独立”出来,设置为第14个学科门类,为高校学科交叉融合培养本科创新人才提供了指南。

适应社会对复合型人才的需要,应在本科教育中强化学科交叉融合。推进跨学科交叉融合的本科教育,设立交叉学科专业,是解决社会发展对复合型人才需求的重要举措。高等院校有齐全的学科门类和丰富的学生资源,是培养多学科复合型人才的主要阵地。时代发展对人才的需求日趋复杂多元,这决定了大学本科教育要建立由学术型、应用型、综合型等多种人才培养类型组成的教育体系,以满足经济社会发展对本科人才的多样化需求。(7)钟秉林:《一流本科教育是“双一流”建设的核心任务和重要基础》,http:∥www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/moe_2082/zl_2017n/2017_zl46/201709/t20170922_315079.html,2017-09-22。已有越来越多高等院校构建大平台、宽口径的本科教育课程体系,开展多元化、跨学科的教学科研活动,帮助学生获得更具兼容性的科学知识,形成多学科思维和综合创新能力,以适应社会对复合型人才的需要。

三、构建学科交叉融合的本科创新人才培养体系

本科创新人才培养是一项复杂的系统工程,也是一项涉及多阶段、多层次、多类型、多主体、多学科交叉融合的社会实践活动。面对“钱学森之问”,如何在实践中破题,培养时代所需的本科创新人才,非常重要的一个环节就是构建学科交叉融合的本科创新人才培养体系。本文重点从师资、运行和平台三个主体维度,以及融合和生源两个辅助维度,谈一谈对如何构建学科交叉融合视阈下本科创新人才培养体系的理解与思考。

(一)打造学科群和交叉学科培养创新人才

学科建设是高校建设与发展的核心,是提高教学质量和人才培养质量的重要基础,学科群和交叉学科的建设,是高等教育适应经济社会发展、人才需求变化的客观需要和教育发展规律。自20世纪90年代以来,国内外一批知名大学积极响应经济社会发展和人才需求的变化,审视学科专业自身发展规律,将跨学科作为实现办学理念、打造学校特色的一种教育模式和重要抓手,通过打造优势学科群、重点学科群、交叉学科和新兴学科,促进学科发展、优化人才培养和提升高校核心竞争力。具体而言,培养本科创新人才,就要通过大力发展新工科、新医科、新农科、新文科,完善学科布局、优化学科体系、调整专业结构,打造一批特色突出、优势明显、结构合理和协调发展的一流本科专业集群;通过学科内部外部、同类跨类、同级跨级、双向多向等类型的学科交叉,基于“信息+”“人文艺术+”等学科模式,建设一批高精尖、世界前沿、响应国家战略和经济社会发展需求的交叉学科、新兴专业。

(二)建设学科交叉融合的创新人才培养师资队伍

随着全球生产方式和经济发展模式的转变,社会对复合型、创新型人才需求倍增,多学科交叉融合的师资队伍对于创新人才的培养是基本保证。打造学科交叉师资队伍,可从如下方面着手:一是做好学科交叉人才队伍的引进,根据学校本科创新人才培养的目标与定位,有目标、有计划地引进创新人才培养领域紧缺的人才和具有多学科交叉背景的人才,为本科创新人才培养注入源头活水。二是加强学科交叉团队建设,学校层面要做好顶层设计与规划,搭建和培育学科交叉研究团队、课程团队,通过学科交叉研究中心(工作室)的设立、学科交叉科研项目组、学科交叉课程组的建设等方式,立足优势学科群形成一批学科交叉团队,为本科创新人才培养提供坚强支撑。三是优化政策制度、激励机制和评价考核,鼓励教师转变传统单兵作战思维,主动开展跨学科探索和致力于学科交叉创新的教学科研,增强学科交叉师资队伍的可持续发展能力,构建学科交叉创新人才培养师资队伍的长效机制。

(三)激活学科交叉融合的创新人才培养运行机制

学科交叉融合的创新人才培养运行是一项系统化、动态化和常态化工程,需要健全组织机构和运行机制,激活学科交叉融合的创新人才培养方案等核心运行要素。

建立学科交叉融合的创新人才培养多级联动机制,从校、院系、专业多层级建立起学科交叉融合的指导机构、协调机构和实施机构,将学科交叉融合的建设落实到实体组织和运行机构。在四川大学的探索实践中,学校在校级教学指导委员会中建立交叉学科分委员会,负责研究、确立交叉专业和交叉培养发展方向;由教务处牵头成立交叉专业建设工作协调组,协调师资队伍、资源配置、政策保障等;在各具体交叉专业依托专业负责人制度构建建设团队,由学院院长、教学副院长和专业负责人等组成,共同开展交叉专业建设。

建立学科交叉融合的创新人才培养特色方案,聚焦学科交叉和交叉专业,建设创新人才培养班、辅修和双学位专业,打造通识核心课程、跨学科核心课程等,激活创新人才培养的核心运行要素。四川大学作为学科门类齐全的综合型大学,在创新人才培养的探索实践中,从2009年起陆续开设“数学-经济学创新班、计算机生物交叉试验班、计算金融交叉试验班、医学八年制长学制”等交叉专业和交叉培养项目;依托吴玉章学院,打造“数学-金融、数学-管理、经济-法律”等7个交叉学科复合课程计划和“信息+、医学生命+、人文艺术+”等10个“跨学科-贯通式”人才培养平台等;实施基础学科拔尖学生培养计划即“珠峰”计划,设立了数学、物理、化学、生物科学、计算机科学、文学、历史、哲学、经济学、基础医学等10个专业的拔尖计划班,鼓励拔尖学生探索基础学科发展前沿和创新实践;全力打造100门具有川大特色、有中国温度、有社会影响力的通识教育核心课程,并重点打造“信息+、医学+、化生+、艺术+、数理+”等5个跨学科课程与课程团队。

(四)构建学科交叉融合的创新人才培养平台

创新人才的培养是一项全方位、多平台协同育人的系统工程,在学科建设、课程建设外,还需要借助各方面的平台和项目开展协同创新育人。一是健全产教研协同创新育人平台,发挥科研、产业、企业育人功能,实现学生“五进”(进课题、进项目、进实验室、进企业、进政府),注重科研育人、实验育人、企业实战育人、政府实践育人,实现科研、实验、企业、政府与课堂教学互补、互动,实现理论、实验、实训、实践、实习多元化结合的协同创新育人平台。立足学科群、交叉学科的建设,打造和培育一批具有示范基地和品牌效应的跨学科和交叉学科研究中心、综合性实验室,为创新人才培养提供创新知识的发现、实践和实验空间,鼓励学生到实验室开展创新研究、鼓励学生异想天开。二是打造本科生创新创业平台,促进学科交叉专业教育与创新创业教育有机融合,联合政府部门、事业单位和企业开展创新创业实践教育,请实践导师进课堂、学生进创业项目,支持建设共享型实习基地,积极搭建创新创业训练平台、开放实验平台,全力支持本科生参加各类创新创业竞赛活动,孵化和产出“创新点子”“创新项目”。三是建立“联合化”“国际化”创新人才培养平台,探索跨校、跨境模式下的创新人才培养实验班,扩大本科生海外实习基地的有利条件,推行“本科生留学奖励计划”和“本科生国际交流计划”;依托本科生海外交流的“大川视界”行动计划、国际课程周,推进本科生走出国门,到国际知名学校交流、参加国外短期国际课程周,以国际化视野涵养创新人才。四是探索学科交叉大讲堂,打破学科壁垒,构建“人文大讲堂、医学大讲堂、工学大讲堂、理科大讲堂”等学科大类讲堂,以及通识性、交叉性学科大讲堂,邀请多学科领域专家学者开展专题讲座,提升本科生通识素养、跨学科素养和创新能力。

(五)注重全生命周期的学科交叉融合创新人才培养

本科创新人才的培养是一个系统工程,本科阶段是至关重要一环,在本科创新人才培养过程中,要注重人才培养的全生命周期管理。一是在学生正式进入大学前,要加强大学和高中的对接式培养。在本科创新人才培养的接力赛中,高中和大学这一棒至关重要,可通过高校开放日、大学教授进中学课堂、学科大讲堂、夏令营等方式打通高中与大学的通道,提高创新人才生源选拔的针对性和有效性。二是在本科招生和录取工作中,大力推进和实施大类招生。大类招生可以说是本科创新人才培养的重要入口关,只有通过大类招生,在本科低年级时加强通识教育,让学生在充分了解和认识各专业发展方向后结合志趣选择自己喜欢的专业,进入精深化、专业化和交叉化的培养,以厚通识支撑学科交叉和创新人才培养,将创新人才培养得更有发展后劲和动力。三是在本科生培养的过程中,建立灵活的大类分流机制、创新人才班进出机制,设立辅修和双学位专业,为创新人才的培养提供灵活多样化的选择。四是创新人才的培养需要政府和社会的持续培养和个人的不断学习,本科阶段的创新人才培养是奠定基础的,是创新人才的“毛坯”,还需要毕业后的继续深造或就业后的实践锻造,才能真正成为国家和社会需要的创新人才。

结 语

在中国全面建设社会主义现代化强国的新征程中,创新人才的培养是时代所需,是人才强国战略实行的重要路径。高校作为学科建设和本科创新人才培养的主阵地,要高度重视和强化学科交叉融合,健全学科交叉融合中的本科创新人才培养体系建设,面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民健康等重大战略导向,为党和国家培养特色显著、专业能力强和综合素质高的创新人才。

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