世界一流大学交叉学科门类博士研究生培养的共同要素
——基于6所英美高校的研究

2022-11-26 13:33朱传瑶
关键词:交叉学科交叉博士

朱传瑶

(南京工业大学 外国语言文学学院,江苏 南京 211816)

2020年8月,全国研究生教育工作会议决定增加交叉学科作为新的学科门类,自此交叉学科成为我国第14个学科门类。这次研究生教育改革是吸收世界一流大学的成功经验,并结合我国现状进行的创新发展。现阶段国家急需的高层次人才大多分布在交叉学科领域,为了服务国家战略及学科布局,需加快培养交叉学科人才。以量子科技为例,2020年10月16日,习近平总书记在主持中共中央政治局集体学习时强调,要充分认识推动量子科技发展的重要性和紧迫性,加强量子科技发展战略谋划和系统布局,量子科技即体现了交叉学科。如何充分发挥多个学科的优势,打破瓶颈制约,整合学科资源,加强各学科人员之间的交叉与合作,是推动交叉学科人才培养的关键问题[1]。

迄今为止,我国学者在研究国内外高校交叉学科建设方案时,主要通过选择成功的个案,从适应需求、适切的培养模式、健全的机制体制、坚强有力的导师团队等维度展开分析[2]。例如,武汉理工大学通过搭建“由虚到实”的发展平台、建立人才汇聚制度、构建科研协同创新机制等发展路径实行团队式研究生培养[3];华盛顿大学“城市生态学”IGERT博士项目从学科特点与培养目标、师资队伍与招生策略、课程设置与教学安排、研究训练与学位论文等方面实施[4];加州大学戴维斯分校交叉学科研究生培养主要从项目依托主体、教师组织形式、招生与培养等方面开展[5]。有研究发现,美国交叉学科博士研究生培养主要从制约机制、激励机制、培养路径和保障机制4个方面展开[6]。国内也有学者综合对比国内外交叉学科研究生培养的方式,提出3种典型的培养模式,即课程模式、以项目或问题为中心的培养模式及制度化模式[7]。这3种模式无疑从理论上为交叉学科研究生培养提供了可借鉴之处,但在交叉学科的具体实践方面还不够明晰。尽管国内已有许多重点高校都建立了不同的学科交叉平台,但对于交叉学科项目的人才培养目标、培养方案以及学位标准都还缺乏系统的设计。而且,在世界一流大学交叉学科博士研究生培养的共通之处方面也鲜有研究。基于此,本文选取6所世界一流大学为研究对象,着重分析交叉学科博士研究生培养的共同要素,为我国交叉学科研究生培养提出一些方向性建议。

一、样本高校的选择及分析框架

(一)6所世界一流大学的选择

世界一流大学是具有全球视野,以科学的办学治校育人理念和治理机制,培育能够担当民族大任、参与全球治理的领袖人才,为民族国家和人类社会永续发展作出突出贡献的大学[8]。人才是科学发展和社会进步的关键,如何育人是世界一流大学进行探索的永恒课题。目前,交叉学科人才在各个领域崭露头角,他们无疑扮演着举足轻重的角色。不同学科间的交叉融合有利于产生重大的科学突破,孕育新的学科生长点和科学前沿[9],所以交叉学科已然成为新时代学者们关注的焦点。但是,有关交叉学科的研究存在“宏观不宏,微观不微”的问题,学科间的衔接关系有待进一步深入细致地研究[10],而且交叉学科研究生培养在实践探索方面的成果并不多见。参照已有研究的样本高校遴选标准[11],以2021泰晤士高等教育世界大学排名(Times Higher Education World University Ranking)、2021QS世界大学排名(QS World University Rankings)、2021US NEWS世界大学排名(US News and Report)、2021软科世界大学学术排名(Shanghai Ranking’s Academic Ranking of World University)4个权威排行榜的数据为参考,选取排名均位列前10的院校为研究样本,分别是麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)、斯坦福大学(Stanford University)、哈佛大学(Harvard University)、加州理工学院(California Institute of Technology)、牛津大学(University of Oxford)和剑桥大学(University of Cambridge)。这6所高校是公认的世界一流大学,在学科的高度交叉和深度融合方面,他们均走在世界前列,具有极大的世界影响力。通过以上院校官方网站检索交叉学科,收集博士研究生培养的相关信息,探究世界一流大学交叉学科门类博士研究生培养的核心特征与独特经验。

(二)交叉学科博士研究生培养的要素框架

目前交叉学科的定义在学术界还没有一个统一的表述,钱学森认为交叉学科是指自然科学与社会科学相互交叉地带生长出的一系列新生学科[12]。概括地说,交叉学科是指两门以上不同学科的理论和方法相互渗透、彼此借鉴、融合共生的新学科[13]。2020年7月31日,清华大学学位委员会交叉学科学位工作委员会召开会议学习全国研究生教育会议精神,明确未来应进一步面向国家重大需求,结合实际设计好交叉学科、学科交叉项目的人才培养目标、培养方案以及学位标准。

多学科交叉融合是创新的源泉。如今,学科前沿的重大创新成果大多是学科交叉的结果。研究发现,欧美在促进学科交叉研究时将应对社会挑战或社会问题的学科交叉项目放在重要地位[14]。美国高校交叉学科以某个复杂的问题或主题为中心,整合不同学科知识,借用多个学科的研究方法,以谋求复杂问题的高效解决[15]。2020年7月8日,复旦大学在组织召开“十四五”规划科研专题调研会时指出,要加强生物医药、新药研发、转化医学等领域的重大战略问题研究,并以此为导向组织交叉的科学家团队。这都凸显了学科交叉研究以国家重大需求为导向,奋力为经济社会发展和国家战略实施作出贡献。

综上所述,本文参照已有的研究要素,通过分析6所世界一流大学的理念与实践,将交叉学科博士研究生培养的共同要素划分为4个维度:创新理念、培养目标、培养模式、实践导向。其中,创新理念是交叉学科研究生培养的根本方向,就业导向的培养目标是交叉学科研究生培养的价值取向,个性与多元的培养模式是交叉学科研究生培养的基本保障,解决社会重大关切的实践导向是交叉学科研究生培养的核心价值。本文拟通过对这4个方面的分析,系统剖析世界一流高校交叉学科门类博士研究生培养的核心要素和具体方案。

二、立足于学科交叉的创新理念

交叉学科具有学科间优势互补的特点,有利于学生进行探索性学习,开阔专业视野,培养创新理念。在科学研究既高度分化又高度融合的时代背景下,学科交叉是创新的动力[16]。如加州理工学院的计算与数学科学(Computing and Mathematical Sciences)博士项目属于一个独特的交叉学科,涉及计算机科学、电气工程、应用数学、经济学和物理科学。信息科学的各个学科正经历着前所未有的融合,随之而来的是新兴领域不断涌现。若将计算机科学与电气工程融合则形成智能电网、智能物联网;与物理学交叉可形成量子信息科技;与经济学结合能促进算法博弈论和网络科学领域的发展;与生物工程结合则成为生物信息学、生物分子电路。多学科交叉的培养方式使教育资源能够共享,学术探索更加自由,学生创新能力不断提升。建立资源共享平台、多方协同发展机制对于高等教育建设必不可少[17]。所以,加强交叉学科学位点的建设,不仅是高校新兴学科生长的需要,也是培养研究生创新能力的重要举措[18]。

接纳多样性和运用交叉思维是对未来创新型人才的必然要求。牛津大学的数学、物理和生命科学(Mathematical, Physical and Life Sciences)博士培训中心拥有多个交叉学科的博士培训项目。其中,牛津生物科学跨学科博士培训计划是为生命科学、物理科学专业的学生提供创新培训,开展前沿生物科学研究。该计划的研究领域包括综合生物学以及食品卫生微生物学。学生通过学习先进的成像和数据分析等技术,致力于解决生物医学方面的突出问题。高等教育不仅仅是传授书本知识,更重要的是培养学生的科学创造力[19]。设立交叉学科学位有利于培养研究生的创新特质,符合创新型人才成长规律,具有方法论的哲学价值[20]。

斯坦福大学的公共政策(Public Policy)博士项目也立足于培养创新型人才,将政治学、经济学、哲学、心理学、法学与现实政策应用相结合,其独特之处在于:公共政策交叉学科要求学生将政治学和经济学中的原则和工具结合起来,实现道德哲学和政治哲学的价值观平衡。相比之下,政治学主要研究政治决策过程,经济学则主要关注资源的有效配置,而哲学寻求在价值和行为之间提供一种合理的关系。因此,公共政策需要学生具备比政治学、经济学和哲学等单一学科更广泛的知识。例如,有效的分析在很大程度上取决于收集数据的能力,这种能力来源于数学、统计学和计量经济学。同样,虽然政策分析本身必须追求理性,但分析的最终主体是个人或集体,其中许多行为是建立在人类的本能和情感之上的。因此,政策分析的研究还包括心理学和相关神经科学的课程。如果分析者不了解人文科学,或者不了解科学方法,那么有效的政策分析是非常困难的;如果分析者不能有效地将结果传达给决策者和普通受众,那么政策分析也是徒劳的。学习者一旦拥有创新意识、创新思维,具备这些交叉学科能力时,就能够成为服务社会经济发展的创新创业型人才[21]。

三、着眼于就业导向的培养目标

英美一流大学在培养交叉学科人才时都有一个共性,即学业与未来职业发展直接挂钩,具有宽口径、重实践的特点。麻省理工学院的综合设计与管理(Integrated Design and Management)博士项目将设计学院与商学院的课程相结合,致力于培养卓越的创新型人才。在与工程、设计、商学等专业老师的接触互动过程中,学生能较快捕捉和整合其他学科在自身研究过程中的价值。而且,该交叉学科有自己专门的综合设计实验室(ID Lab),为学生开展创新实践研究提供优越环境。实践教育教学是多学科交叉融合的最有效形式[22], 在多方面实践过程中,学生可对个人未来职业生涯进行规划。

随着大数据时代的到来,数学和统计学成为许多学科的核心。基于就业导向和市场需求,斯坦福大学的数学与计算科学(Mathematical & Computational Science)这一交叉学科引人注目。学生在数学、计算机科学等基础学科打下坚实的基础,而后在金融、生物学、市场营销、工业工程等不同领域开展研究。多样化的分析视角和多维度的知识结构有助于培养学生在政治、经济、商业等领域综合的能力。系统、科学的专业技能训练和对未来职业发展有益的研究经历可以帮助学生将所学理论知识应用于实践,发展成今后就业所必需的综合素质能力。

加州理工学院的医学工程(Medical Engineering)根植于多学科工程,有别于其他生物医学工程项目,该博士项目非常重视纳米级医疗技术的开发。学生在真实而极富挑战的环境下与一线从业人员并肩工作,开展前沿研究。这不仅可以帮助学生满足行业市场日益增长的需求,而且也为其个人发展注入活力。哈佛大学的生物和生物医学(Biological and Biomedical Sciences)交叉学科以严谨、灵活的生物医学教育闻名。该博士项目以实践为基础,为学生提供交叉学科的专业知识及实践技能,并为其在各领域开拓创业之路。美国研究型大学之所以能够积极回应多方主体对交叉学科专业的需求,从根源来讲,是因为市场是推动美国大学专业调整的主导力量[23]。交叉学科研究生的培养目标就是实现人才的高质量就业,同时,就业市场的需求也极大地推动了世界一流高校对交叉学科研究生的培养。

四、聚焦于个性与多元的培养模式

世界一流高校不仅为全日制研究生提供交叉学科学习的平台,而且为具有从业经验的人士打造适合其职业发展的交叉学科。麻省理工学院的供应链管理(Supply Chain Management)交叉学科为制造、物流、软件开发等培养人才。这一博士项目主要面向供应链、运营和工业工程相关专业人士,他们在短期内离开工作岗位,接受高强度培训。该项目的主要特点是协作学习、共享学习,并与同行建立联系,共同营造一个良性互动的学习氛围。同时,学生能从最佳实践案例中学习如何以创造性的方式应对工作中可能出现的挑战。因此,该交叉学科为物流行业提供了一种新型供应链管理人才。

英美一流高校的交叉学科课程覆盖范围极其广泛,打破了院系之间的壁垒。学生可以根据个人兴趣或需求主动获取知识而非被动接受知识。麻省理工学院的计算机系统生物学(Computational and Systems Biology)是生命科学、物理科学、计算机科学和工程学有机交叉而成的学科。生物学的最新进展包括人类基因组计划、探测生物样本的大规模并行处理机制,为从系统角度理解生物学方面的问题创造了新的机遇。系统建模和设计在工程学科中已然成熟,但在生物学方面应用极少。因此,计算机系统生物学的发展需要多学科人才运用工程学和计算机科学的原理来解决生物学和医学问题。共有70多名教员加入计算机系统生物学创新工程(Computational and Systems Biology Initiative),这些研究者几乎覆盖了所有理工科学院,为学生创造了在不同实验室进行课题研究的机会。交叉学科的师资配置为学生的科研提供了更多的学科资源与合作机遇,营造了开放和包容的氛围,有利于兼收并蓄,博采众长。学生也可以选择合作论文项目,由不同专业领域的教师共同指导。学生们在第一年,除了完成课程作业,还要在多个研究小组中进行轮转,以便更广泛地接触这一领域的前沿研究和范式,并确定一个合适的实验室来进行课题研究。在第二年的第一个学期里,学生还担任教学助理,以进一步发展其教学和交际能力。该交叉学科由专业基础知识课和高级选修课组成,选修课是由每位学生与该研究生委员会教员共同协商后制定,满足个性化培养模式。

五、致力于解决社会重大关切的实践导向

面对社会问题的复杂化,“精致的”专业人才无法满足社会对复合型人才的需求[24]。国家对人才的多样化需求和人对教育的多样化需求促使教育组织体系不断发展、演进[25]。研究发现,世界一流高校善于灵活整合不同学科的教育资源以解决人类面临的重大问题。哈佛-麻省理工学院健康科学与技术项目(Harvard-MIT Health Sciences and Technology Program)成立于1970年,是世界上最早的交叉学科教育项目之一,专注于医疗科学与工程研究成果的社会应用。哈佛大学、麻省理工学院和当地实习医院合作,致力于培养具备临床专业知识的学术精英,在预防、诊断和治疗社会重大疾病方面不断创新。多学科交叉拓展了学生的学术视野,学生看问题的角度、解决问题的办法在无形之中发生根本性转变。学生将交叉学科的理论和方法运用到实践,在解决问题的过程中,培养了自身的跨学科的研究素质,逐渐成为卓越的研究者或决策者。

斯坦福大学为学生提供大量在交叉学科团队中学习和工作的机会。该校的环境与资源交叉项目(Emmett Interdisciplinary Program in Environment and Resources)旨在培养学生的思维方式、传授解决问题的实际技能,以应对全球环境与资源可持续性发展面临的重大挑战。跨学科研究是研究型大学应对复杂社会需求、生成创新性成果的必然趋势[26]。该博士项目师生目前在物理学、工程学、社会学、法学、医学等领域跨学科开展工作,以期对清洁能源、气候变化、粮食安全、人类卫生健康、生物多样性等方面产生的问题提出独特的见解和新颖的解决方案。交叉学科研究日益成为解决人类发展重大难题不可或缺的研究范式[27]。只有将个人价值与社会价值相融合,扩大视野,开拓胸怀,才能在科研进阶的道路中汲取成就感[28]。

六、结语

作为复合型高端人才,交叉学科博士研究生对国家科技的发展、创新型国家战略的实现具有重要意义。各个高校在注重基础性研究的同时,以优势和特色学科为抓手,互相融合,构建交叉共生的学科生态体系,故而高校交叉学科研究生培养模式具有独特的表现。总体而言,6所世界一流大学在建设交叉学科制度方面已相对完善,且具有一些共同的核心要素,这对我国交叉学科研究生培养具有一定的启示作用。

首先,加强对不同学科交叉创新领域的重视,设立适合学校自身发展的交叉学科学位,并大力推动研究生创新人才的培养,更好服务于创新型国家建设。其次,在培养交叉学科人才时确立以就业为导向的培养目标,强化理论与实践相结合,为学生的可持续发展保驾护航。此外,要专注个性化与多元化的培养模式,具有从业经验的学生可以选择适合其职业发展的交叉项目,学生可以自由选择其感兴趣的课程。最后,应极力满足解决重大问题的社会需求,在人类面临的前沿问题上取得突破,为全人类的文明进步做出贡献。

资料来源于6所高校官方网站。

哈佛大学 :https://gsas.harvard.edu/programs-study/degree-programs;

麻省理工学院 :http://catalog.mit.edu/interdisciplinary;

斯坦福大学 :https://www.stanford.edu/list/interdisc;

加州理工:https://cms.caltech.edu/academics/grad;

牛津大学 :https://www.ox.ac.uk/admissions/graduate/colleges;

剑桥大学 :https://www.cam.ac.uk/colleges-and-departments.

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