学科交叉人才培养的实践探索与改革路径

陈天凯 李媛 刘晓 朱佳雷 卢铮松 何芳 李斌 郑刚

摘要：学科交叉为学科建设和人才培养突破传统思维、寻求爆破式发展提供了弯道超车的重要内推力，已经成为高校改革的高频词和发展的着力点。天津大学2019年启动实施的“天智计划”，是针对学科交叉人才培养的重要探索，也是推进学科交叉融合发展的创新举措。基于“天智计划”的理念与进展，结合专题调查问卷及教育管理经验，围绕落实立德树人、强化顶层设计、重视协同推进等三个方面，提出进一步推进跨学科人才培养、促进学科交叉融合发展的改革路径。

关键词：学科交叉；交叉学科；人才培养；学科建设；研究生教育

作者简介：陈天凯，天津大学冯骥才文学艺术研究院院长助理（实岗锻炼），天津大学研究生院学科规划与评估科科长，天津 300072；李媛，天津大学研究生院助理研究员，天津 300072；刘晓，天津大学研究生院助理研究员，天津 300072；朱佳雷（通讯作者），天津大学研究生院原学位与学科建设办公室主任，天津大学地球系统科学学院教授，天津 300072；卢铮松，天津大学研究生院研究生招生办公室主任，副研究员，天津 300072；何芳，天津大学研究生院副院长，教授，天津 300072；李斌，天津大学研究生院常务副院长，教授，天津 300072；郑刚，天津大学党委常委、副校长，教授，天津 300072。

基金项目：国家自然科学基金2023年度青年项目“基于价值协商的专业学位质量评价模型建构及实证研究”（编号：7220418）

一、引言

突破原有学科间的界限束缚，促进多学科的交叉融合，构建适应时代发展的新知识架构体系，这既是社会发展到当今阶段的外源性驱动，也是学科发展规律的内源性使然[1]。以国际上颇具影响力的诺贝尔自然科学奖获奖成果为例，据陈其荣的研究，在1901—2008年的108年间，共授予诺贝尔自然科学奖356项，其中学科交叉研究成果185项，占比高达52%，按照不同时间段统计，诺贝尔自然科学奖中学科交叉研究成果占比呈逐渐上升趋势[2]。

近年来，我国高度重视学科交叉工作，通过多种形式的政策引导和资源支持，鼓励协同创新，推进学科交叉融合，取得了一定的建设进展，产出了一批重大成果。据教育部历年发布的“学位授权自主审核单位撤销和增列的学位授权点名单”和“学位授予单位（不含军队单位）自主设置二级学科和交叉学科名单”可知，截至2021年6月，全国187个学位授予单位共设立了616个二级交叉学科；截至2022年7月，全国22个学位授权自主审核单位累计增设了43个一级交叉学科，我国交叉学科已初具规模。为更好地推进学科交叉融合和交叉学科建设，国务院学位委员会、教育部于2020年12月印发《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》，决定设置我国第14个学科门类——交叉学科，这是在深入贯彻习近平总书记对研究生教育工作重要指示精神的基础上，根据党和国家事业的发展需要做出的重大决策，为我国高质量推进学科交叉融合奠定了制度保障，为探索学科交叉路径奠定了坚实基础，为交叉学科发展带来了重大机遇[3]。

基于对学科发展规律和政策环境等多角度的研判，学科交叉已经成为科技创新的主要源泉，是当今科学时代不可替代的研究范式[4]。然而，推进学科交叉融合，需要打破传统的学科界限和机构壁垒，需要构建交叉成果认定、贡献度评价等全新的体制机制，是一个充满无限机遇和挑战、存在诸多不确定性因素的复杂工程。尽管国内外关于学科交叉融合的研究与实践逐渐增多，也形成了一定的理论基础和实践经验，但是学科交叉发展的复杂性，也决定了推进学科交叉不可能一步到位，将长期在探索中前进[5]。

二、“天智计划”的酝酿提出

作为理工科见长的综合性高校，天津大学高度重视学科交叉融合，探索组建了大型建设工程安全、无人驾驶汽车、技术创新与创业等13个校级学科交叉平台，创新推动了以化学工程与技术、管理科学与工程、化学、材料科学与工程、动力工程及工程热物理等“双一流”学科为核心的5个重点学科领域，支持增设了地球系统科学、集成电路科学与工程、救援医学、非物质文化遗产学等4个一级交叉学科学位授权点，有效促进了学科融合发展，显著提升了学科创新力和影响力。近年来，天津大学获批了多个学科交叉平台，比如由天津大学牵头培育组建的“天津化学化工协同创新中心”成为全国首批14个“2011协同创新中心”之一，国家重大科技基础设施“大型地震工程模拟研究设施”项目、合成生物学前沿科学中心等多领域研发平台在天津大学落地建设，获批全国首批“国家储能技术产教融合创新平台”，充分印证了天津大学推动交叉融合发展的科学性和有效性[6]。然而，学科交叉平台、重点学科领域、交叉学科学位授权点均重在支持具有一定交叉基础的学科或方向进行实体化建设，此种做法对于引导学科夯实优势具有重要作用，但由于缺少前期培育环节，对高校而言易产生以下三个问题：一是依托实体的学科或平台推进学科交叉融合，即使追加专项资源或政策用于專项引导，但类似于锦上添花式的增量投入，对于一个已有存量、自成体系的实体机构而言，较难完全脱离原有重点工作去另辟适配于学科交叉发展的资源配置模式，对于实体机构内部的学科交叉鼓励和刺激效果就会大打折扣，同时，对于该实体机构以外的其他学科、平台的教师而言，特别是对于那些确有学科交叉需求和急需扶持的教师，难免会对这类定向而非公开揭榜挂帅式的竞争性资源配置方式感到不满，进而激起消极甚至负面情绪，不利于在学校层面形成自由交叉的学术氛围，不利于形成充足的学科增长点，不利于营造“多点开花”的可持续发展局面。二是依托实体的学科或平台推进学科交叉融合，对于学校而言，往往需要给拟支持的学科或平台配套建设经费、招生指标、绩效奖励等大量资源，但由于缺少前期的关注、培育和引导，在遴选支持对象时容易出现考察不够全面深入、论证不够充分科学、规划不够清晰可行等现象，然而学科交叉又非一朝一夕之功，短期内较难准确地判定大量的投入是否得到了或有望得到应有的效果，长期的投入和支持过后，一旦因建设效果不理想而收场，就会导致大量的资源浪费。三是学科交叉平台、重点学科领域多是以问题为牵引的科研平台，对学科交叉人才培养的考虑不够深入，然而我国高校推进学科交叉融合发展不仅是为了完成科研任务、解决“卡脖子”技术，其更根本的任务是为党和国家培养堪当时代大任的拔尖创新复合型人才，若偏离了这一根本任务，缺少从招生、培养到授予学位等各个环节上的贯通设计，学科交叉也就背离了实施的初衷；设立交叉学科学位授权点，尽管具备了规范化的培养体系，但毕竟数量有限，且一旦固化形成具体的学科方向，新的学科壁垒和学术界限又再次形成，其创新潜能和学科交叉优势可能就会逐步弱化[7]。

针对以上问题，天津大学于2019年创新提出了“天智计划”，即天津大学针对“人工智能+”领域发展的专项计划，是以培育一批人工智能领域高精尖缺创新人才和新兴学科方向为目标，以解决重大理论和实践应用问题为导向，以导师团联合招生为切入点，通过推进学科交叉融合、贯通交叉培养各个环节，逐步围绕“人工智能+”领域形成3—5个核心方向，提升学校协同育人和协同创新能力，为在该领域搭建实体平台或申报一级交叉学科学位授权点奠定团队及机制基础，为社会持续输出在“人工智能+”领域能够堪当大任的复合型创新人才的特设专项。天津大学希望通过实施“天智计划”，圍绕一系列人工智能领域相关的热点问题，自由组建跨学科的导师团队，在联合培养学生的同时，加深多学科间的合作交流，突破院系之间的机构壁垒和传统学科之间的学术界限，形成热点密布、联系紧密、潜力无限的学科星际图。当前，天津大学“天智计划”已由“人工智能+”领域逐步向“储能技术”“医工结合”等多领域拓展。

“天智计划”的灵魂在于提出了“C++”管理理念，其中“C”是指核心“C”位，“C++”代表无数个“C”位，“C++”管理理念主要体现在两个方面：一是在资源投入模式上，研究生院等职能部处将专项资源直接投向各个亟待解决且零散分布在各个学院的问题点，而并非投向某个学科、学院或平台，鼓励能者揭榜，使得资源投入更加聚焦，更加有效地调动教师的积极性，这样的投入模式使得每个问题点都处于被支持的“C”位，让各方参建者都能感受到政策引导的动力。二是在责任主体上，建立研究生院、教务处等职能部处同跨学科人才培养主体机构（学院、学部、中心等）之间双向可变的灵活主体换位机制，即不以任何单一职能部处或学院作为跨学科人才培养的唯一责任主体，而是依据平台建设内容需求，灵活切换主体职能，让每个责任部门都处于配置资源或制度设计的“C”位，让各方管理部门、建设部门都能强化主体责任意识。比如，研究生院需承担人才培养体系设计、生源选拔及学位授予、导师选聘及考核等人才培养环节主体责任，而学工部及教务处则在学生党建、思政及管理、学生创新创业教育、课程教学管理等事项上承担主体责任。“C++”协同管理模式可以针对跨学科人才培养过程中的开放性需求量身定制各项机制，有利于打破传统行政管理模式对于跨学科发展的束缚，从机制层面为跨学科平台建设提供保障。

三、“天智计划”的实施落地

2019年，天津大学正式启动实施“天智计划”，聚焦研究生培养的重要环节进行了统筹设计和系统推进，相关举措及成效剖析如下。

（一）“天智计划”各关键环节推行的重点举措

1.导师团遴选与招生

为把好招生质量关，学校专门针对“天智计划”制定了更为严格的招生要求和遴选办法，具体体现在如下三个方面：①“天智计划”招生以导师团模式开展，以揭榜挂帅形式进行竞聘上岗，过程管理坚持绩效导向和动态调整，对于学科交叉人才培养效果较好的导师团予以连年持续支持，对于学科交叉人才培养成效不鲜明的导师团取消下一年度招生指标；②“天智计划”导师团需具有明确、稳定且急需的学科交叉研究方向，每个导师团均由跨学科门类或多个一级学科的博士生导师自由组建，且导师团成员之间有基于该方向的大项目作为支撑，以确保充足的经费和稳定的科研支撑高质量的跨学科人才培养；③科学、规范的导师团遴选和博士生选拔机制是确保“天智计划”公平、公正、科学、有效开展的重要保障，邀请非利益相关的权威专家参与评审是选拔机制行之有效的重要基础。

2.研究生跨学科交叉培养

聚焦“天智计划”专项研究生的培养过程，天津大学研定了一系列措施和机制，旨在为培养复合型交叉人才保驾护航，具体而言，体现在如下四个方面：①在培养理念上，提出了“项目管理、创新引领、交叉培养、全程跟踪、动态激励”的总体工作思路，以多学科交叉解决重大问题的专项研究任务作为研究生课题的主要来源和培养载体，通过高水平科学研究支撑高层次人才培养。②在培养方案上，为量身定制个性化的培养方式留足空间，支持跨学院、跨学科课程的互选互认，鼓励多学科联合开设特色交叉课程，比如冯骥才文学艺术研究院非物质文化遗产学一级交叉学科与马克思主义学院马克思主义理论一级学科于2022年面向首届非物质文化遗产学硕士生联合开设“习近平谈文化遗产”学科交叉课程。同时，要求学科交叉培养的博士生既要满足学校关于传统博士生培养的基本要求，还要基于导师团研究方向的差异，掌握以核心理论为主干、以传统学科问题需求为导向的学科交叉知识体系。③在培养过程上，实行首席导师负责制，研究生依托首席导师所在学院进行管理，比如选课、评奖、思想辅导，对于参与学科交叉培养的研究生，学校鼓励国际师资和行业专家联合指导，强调以跨学科专项研究任务为牵引的研究生学术训练和实训实践，同时还积极探索更多有利于学科交叉人才培养的学术活动，如2021年12月举办的首届“天津大学博士生交叉学术论坛”，以“新时代下的学术交叉与融合创新”为主题，为全校博士生搭建高水平的跨学科学术交流平台。④在质量保障体系上，学校将部分增量资源向“天智计划”专项研究生定向倾斜，由学校研究生院等职能部处直接下达至研究生所在学院，比如奖助学金、科创项目，同时重视质量跟踪，推进“阶段评价、进度把控、分流淘汰”机制改革，确保学科交叉人才培养进展顺利。

3.博士生学位申请与授予

当前，“天智计划”专项博士生还未进行到学位授予环节，但学校针对专项博士生的学位授予已有了规划与设想，主要包括如下三个方面：①在学位授予标准上，筹划组建专门的学科交叉学位评定委员会，负责制定交叉学科和学科交叉学位申请的基本条件、形成学科交叉成果认定办法、建立学科交叉学位论文质量标准等工作，全力把好学科交叉人才培养的质量关。②在学位论文送审上，严格学科交叉与交叉学科学位论文送审机制，原则上要求“天智计划”专项博士生的学位论文送审专家应覆盖所有导师团对应学科，对于学科交叉培养特征不鲜明、论文质量不佳的导师团停止下一年度“天智计划”招生资格。③加快形成学科交叉荣誉标识，提升博士生参与学科交叉人才培养的积极性、主动性和自豪感，比如在博士学位论文封面上体现“天智计划”的字眼或符号等。

（二）“天智计划”的实施成效

“天智计划”已实施近三年，学校在各重点环节的改革和投入已取得一定的成效。总体来讲，既起到了试点培育跨学科人才的效果，也充分调动了校内教师参与学科交叉的热情，“天智计划”正在沿着学校设计的理想方向稳步前行，逐步成为学校推进学科交叉和培养跨学科人才的特色品牌。通过有关数据的统计分析，进一步验证了“天智计划”的科学性和有效性。

1.导师自由组团模式激起跨学科合作的热情

对于“天智计划”，学校单独划拨招生指标，通过校内公开遴选的方式，鼓励校内导师开展跨学科的自由组团和联合申报。校内特区政策的正向驱动，既彰显了学校对学科交叉的重视和支持，也吸引了一大批导师关注学科交叉和跨学科人才培养，营造了有利于学科交叉融合的校园氛围。为研究分析“天智计划”导师团组团导师的关联情况以及不同学科导师自由组团的规律与现象，选取近两年入选的55个导师团为样本，运用Ucinet社会网络分析工具，将参与组团的149位导师的归属学科进行关联匹配，具体关联情况详见图1[8]。图1中方块越大，说明该学科活跃度越大，与其他学科的关联越多，支撑或交叉其他学科的频次越高；图1中连线越粗，说明两个学科搭台组合、交叉合作的频次越高，两两之间的交叉性、融合性越好。据图1显示，计算机科学与技术作为赋能学科参与交叉14次，材料科学与工程作为基础支撑学科参与交叉20次，是参与学科交叉频度最高的学科之一，是学科交叉的核心焦点，以上符合学科属性特征及学科交叉规律，也进一步反向验证了天津大学“天智计划”导师团自由组团、评审遴选的科学性和合理性。此外，电气工程与材料科学与工程学科之间搭台组合频率最高，协同合作最频繁，将是未来需要政策引导扶持的热点。基于电气工程、材料科学与工程等学科的协同合作，学校于2021年成为全国首批国家储能技术产教融合创新平台建设高校之一。

2.问题导向、项目牵引的科研育人模式孕育更多新兴学科方向

“天智计划”导师团以学科交叉研究项目为合作基础，以解决科学问题为发展导向，在开展学科交叉研究的过程中，有效地支撑高水平的跨学科人才培养。学校希望前期相对零散分布的导师团学科交叉研究方向，在稳定的支持下，逐渐形成规模和影响，进而不断生长出更多新兴学科方向。以19个“人工智能+”领域“天智计划”导师团为例，其交叉研究方向分别为“智能物联”“智慧社会与大数据智能”“互联网+智慧养老”“天然产物合成生物学”“深海资源与环境智能岩土工程”“水利工程仿真与智能分析”“智能互联网汽车先进控制”“智能软体机器人”“工业机器人与智能制造”“激光/电弧复核高效、大尺寸4D打印系统”“人工智能与网络科学”“光电信息智能感知与处理”“智能视频编码与处理”“自然语言处理”“量子传感技术”“人工智能激光技术”“人工智能激光技术”“金属腐蚀智能检测技术”“片上光学频率梳计量”“大型结构智能监测”，对以上方向进行聚类，可大致归纳为“智能识别与传感领域”“智能控制与制造领域”“智能互联与计算领域”等3个重点方向。通过问题导向的自由组团，天津大学在“人工智能+”领域逐步形成了未来发展的重点学科交叉研究方向，对学校下一步更加精准地制定发展规划、投放教育资源提供了重要参考和依据。基于此，2021年学校支持增设了“人工智能”目录外二级交叉学科。此外，综合考虑多学科的合作基础和需求，学校于2022年成立“天津大学学科交叉中心”，将“智能+”作为6个先行建设的分中心之一，受到人民网、央广网等媒体的报道和宣传。

3.质量跟踪指引跨学科人才培养改革取径

为跟踪并不断提升“天智计划”博士生教育质量，天津大学邀请“天智计划”专项在读博士生参加了“我与研究生院面对面”学科交叉人才培养——“天智计划”博士生教育改革交流活动，博士生现场匿名填写了专题调查问卷。共有来自10个学院的17位专项博士生参与了交流活动，回收有效问卷11份，问卷调查结果显示：一方面，100%的博士生认为自身学术与科研水平能够满足跨学科的学习和研究需要；63.63%的博士生对“天智计划”导师团指导效果持比较满意或非常满意的态度，认为跨学科培养经历中的学科交叉效果很好。另一方面，27.27%的博士生认为在“天智计划”学术训练和实践环节，应进一步强化跨学科特征；36.36%的博士生对课程体系合理性和课程内容前沿性不太满意；72.72%的博士生反馈每周与导师团主导师进行学术交流的时间不足5小时，54.54%的博士生每周与导师团内其他导师累计交流时间不足5小时。同时，博士生提出了“加强与行业对接实现协同育人”“提供更多跨学科交流活动和机会”“进一步拓宽跨学科选课范围”“进一步明确学位申请认定标准”等建议。综上，“天智计划”博士生对跨学科培养经历满意度较高，反馈的具体意见为学校未来推进学科交叉人才培养改革提供了重要参考。

四、学科交叉人才培养的改革路径

习近平总书记在清华大学考察时强调，要用好学科交叉融合的“催化剂”，加强基础学科培养能力，打破学科专业壁垒，对现有学科专业体系进行调整升级，瞄准科技前沿和关键领域，推进新工科、新医科、新农科、新文科建设，加快培养紧缺人才[9]。“天智计划”作为天津大学推进跨学科人才培养、促进学科交叉融合的重要探索，产生了一定的示范效果，但未来扎实做好学科交叉人才培养仍需围绕如下三个方面不断深化改革。

（一）聚焦根本任务，落实立德树人

立德树人是高校的根本任务，学校推进跨学科人才培养、促进学科交叉融合，就要充分领悟以习近平同志为核心的党中央对高等教育事业发展的新指示、新要求，把准建设目标和努力方向，具体来讲：一是要进一步明确推进跨学科人才培养、促进学科交叉融合的根本目标，就是要为党和国家事业发展培养紧缺的社会主义建设者和接班人，把立德树人放在推进各项事务的首位，把为党育人、为国育才放在核心位置，把培育跨学科的复合型人才作为推动学科交叉的初心，促进知识在多学科之间的流动，强化一流学科建设对一流人才培养的支撑，回归初心，作育人材，一切工作都要围绕这个核心开展[10]；二是要清醒地认识到人才培养的特性，它是一项连贯的长周期工作，而非一朝一夕的琐碎事务，在人才培养过程中，特别是在尚不具备可资借鉴经验的试点学科交叉人才培养过程中，要尽可能避免朝令夕改或者紧急叫停等现象的发生，尽可能在实施学科交叉人才培养专项前，围绕如何招生、如何培養、如何授学位等方面进行充分思考和提前论证，待方案可行、共识达成后，先在小范围内进行试点，时机成熟后再行推广[11]；三是要为研究生的发展做长远打算，在进行跨学科培养的基础上，还要组织优秀企业参与人才培养过程，着力提升研究生的实践能力，也要联合企业形成人才需求预警机制，做好校园学习与社会就业的衔接，为跨学科学生的就业提供更多引导和保障。

（二）着眼全局规划，强化顶层设计

跨学科人才培养是学校推行学科交叉的一种新型模式，是培养跨学科复合型人才、培育新兴学科增长点的一次教育探索和理念革新，若想取得实质性进展、实现学科交叉融合效果，学校应强化顶层设计，重视统筹推动。一方面，对于拟依托实体学科或平台推进的学科交叉方向，要有雄心、有定力，不盲目、不冒进，围绕世界科技前沿、经济主战场、国家重大需求、人民生命健康，找准与学校优势特色的重合点，预测并研定好着重努力的方向和目标，将核心资源定向、持续投入，不搞大摊子，不求全覆盖[12]；对于通过揭榜挂帅形式推进的试点培育交叉方向，要坚持以重大科学问题为导向，形成公开、公平、公正的竞争机制和奖新、奖优、奖先的引导机制，允许试错、宽容失败[13]，更要鼓励先试先行，支持多点开花、百花齐放，对于推进效果理想且符合国家及校内学科发展需求的方向和团队，择优提升支持力度和方式，比如组建实体的新学科或平台，进而实现示范激励效果。另一方面，在方案制定上，要贯通好各个环节，围绕建什么、谁去建、如何建、建得如何，以及把好入口关、抓好过程关、守好出口关等方面形成翔实的工作规章和机制保障，确保学科交叉与跨学科人才培养实施方案的实操性和发展体系的完整性[14]。再一方面，在氛围营造上，要善用新机制、新模式，打破学科传统观念束缚和壁垒界限，从政策研制、资源配置等形成营造鼓励学科交叉、促进学科融合、有助于跨学科知识体系重构的导向，凝聚推进学科交叉和跨学科人才培养的共识，不遗余力营造师生主动参与学科交叉的氛围，想方设法引燃教师参与学科交叉的热情[15]。

（三）探索机制创新，重视协同推进

学科交叉是不同学科知识体系之间交织重构的复杂过程[16]，既需要突破传统院系、团队之间的制度壁垒，也需要突破传统科学、知识之间的学术界限。单纯依靠校内某个部门或个人，难以实现学科交叉的理想效果，多方协同是推进学科交叉和跨学科人才培养不可或缺的重要因素。首先，在管理模式上，要坚持上下联动，并以全校一盘棋的思路，确保研究生院、人事处、资产处、科研院等主管部门与建设主體之间的协同，力争对学科交叉及跨学科人才培养实现聚力支持和通力协作的效果。其次，在资源汇聚上，要形成开放的学术氛围，科学处理资源共享中不同学科的利益诉求，吸纳校内外不同学科间相关的团队、个人或其他资源参与学科交叉和跨学科人才培养，强化特区建设与绩效奖惩机制，激发各类要素的创新活力，为跨学科人才培养和学科交叉融合的长续发展注入不竭的动力[17]。最后，在育人机制上，要探索更加符合学科交叉和跨学科人才培养特点的招生选拔机制，增加复试考核的知识面及权重，全面考查学生的道德品质、学术潜质、创新意识、实践能力等，避免简单“唯分数”选人的做法，真正选拔一批品格出众、能力过硬、勇于挑战的研究生参与学科交叉人才培养；要坚持过程管理的前置化、规范化、常态化、人性化，构建“多阶段分流+柔性退出”机制，对于不适合跨学科培养的研究生，及早分流，允许转至常规培养模式继续学习，确保不同培养模式之间的衔接；要健全学科交叉研究生学位论文质量的全过程多级监控体系，加强对学科交叉学位论文质量的诊断，杜绝学位“注水”，减少问题学位论文，保障跨学科研究生培养质量，同时避免学位论文质量过硬，但却因跨学科研究方向过于新奇超出某一个学科常规认知而被误判现象的发生，切实保障跨学科研究生的学术权利。

致谢：本研究得到了天津大学研究生院研究生培养办公室主任关静教授，研究生院综合管理办公室主任张立迁副研究员，发展规划处助理研究员董玮，研究生院助理研究员陈涛、秦朝霞、李健鹏、张颖、贺文杰、初飞、种泽鹏等老师的指导与帮助，在此表示诚挚感谢！

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（责任编辑 黄欢）