多学科交叉培养复合型研究生的创新模式探索

［摘 要］ 交叉学科融合往往能产生重大科学突破，使科学发生革命性变化。所以对研究生实施多学科交叉创新培养模式，致力于培养符合国家发展需要的具有创新思维的卓越复合型人才，是高校融合现代化建设的必经之路。分析了高校交叉学科建设的现状和实施困境，基于学校特色和已有资源探索了复合型研究生培养途径。通过构建“材料+X”学科交叉创新平台、优化“导师组”队伍、建立全方位人才培养模式等措施对研究生培养模式进行全方位改革，并取得了初步成果。

［关键词］ 材料+X；研究生；学科交叉；培养模式

［教改项目］ 2021年度黑龙江省高等教育教学改革一般项目“基于‘材料+X’交叉学科建设的高校创新型人才培养模式研究与实践”（SJGY20210231）

［作者简介］ 杨 丹（1988—），女，吉林长春人，博士，哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院副教授，主要从事无机功能材料的合成及其生物应用研究；贺 飞（1985—），男，内蒙古兴安盟人，博士，哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院教授，主要从事无机功能材料的合成及其生物应用研究；闫 峰（1987—），女，黑龙江哈尔滨人，博士，哈尔滨工程大学物理与光电工程学院讲师，主要从事微纳材料在隐身和新能源方面研究。

［中图分类号］ G643 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2025）06-0097-04 ［收稿日期］ 2023-10-27

党的二十大报告强调，加强基础学科、新兴学科、交叉学科建设，加快建设中国特色、世界一流的大学和优势学科。这为实现高水平科技自立自强提供了基础保障。随着知识生产模式的不断变革，学科知识逐渐从分化走向交叉、融合，单一的学科领域逐渐走向多学科、跨学科、交叉学科乃至超学科，学科的交叉与融合已成为科学发展的创新源泉和时代特征。科学发展史表明，学科交叉点往往就是科学新的生长点、新的科学前沿，这里最有可能产生重大的科学突破，使科学发生革命性的变化［1］。交叉科学是综合性、跨学科的产物，因而有利于解决人类面临的重大复杂科学问题、社会问题和全球性问题。多学科交叉融合方能产生重大突破已成为世界高等教育的共识［2］。

一、高校交叉学科建设存在的困难

近年来，虽然各高校把学科发展布局的重要着力点早已落在交叉学科的建设上，然而，由于我国高校学科发展长期处于“各自为政”的大背景下，高校交叉学科建设受限于“牵一发而动全身”的桎梏，在推行学科交叉融合的实践中会遇到重重困难［3-4］。例如，成果还没有完全出来时，得不到学术界的认可；门户和出身的问题也会制约交叉学科的发展过程；相对弱势学科无法获得资源优先配置权，这都与交叉学科的可持续发展息息相关［5］。所以，高校学科建设相关人员如何从一流学科建设的全局出发，探寻推进学科交叉的有效途径和方式，建设多元且开放的学科文化，培养具有多学科背景的复合型创新人才，推动基于交叉学科的新科学理论研究，实现学科交叉，从而建设好一流学科，这一直是各高校未来建设在探寻的问题。

二、国内外研究现状分析

目前，国内外高校众多学者在教学、科研和学科组织管理一线从事交叉学科实践，取得了一定成就，但也面临诸多问题，正努力推进学科交叉发展［6-7］。

国内方面，南开大学以“定制性双学位”为切入点，探索学科交叉复合型人才培养模式，形成化学+化工、信息安全+法律、通用+非通用（人文社科+小语种）、经管法、PPE（哲学、政治学和经济学）等五个项目班。这些项目涵盖文理交叉、跨校交叉等多种形式，通过单独组建班级、制订培养计划、遴选入门和设置退出机制，有效解决了双辅修课程时间冲突、跨校区奔波等问题，同时明确了培养目标是交叉学科建设的关键。南京航空航天大学陈复扬开设工科与艺术交叉课程“自适应控制与歌唱艺术”，总结出交叉学科课程应由经验丰富的老教授率先讲授，带动年轻教师成长，以实现最佳融合效果。北京工业大学成立3D打印中心，该学科涉及材料、计算机控制和软件编程等多领域，但在招生时面临考试内容设计难题，学生须学习多学科知识技能，压力较大，导致部分学生望而却步。教师也须不断学习以培养交叉研究能力。西北大学汪涛指出，我国高等教育在学科交叉融合方面与世界一流水平和国际科技前沿战略目标相比，仍存在运行机制、资源配置、绩效评价及成果归属认定等制约因素，亟待改革。为此，西北大学通过建立无行政级别的实体性跨学科研究机构、创新资金分配模式、完善学术团队资助政策、优化教师职称评审办法等措施，推动学科交叉融合并取得显著成效。抓住机制创新和政策调整这一“牛鼻子”，通过深化改革和探索，可有效解决上述问题，激发组织和个人参与交叉学科建设的热情。

国外高校自20世纪起便推行学科交叉科研机构建设。美国自1980年提出高校建设战略，依托国家科学基金会（NSF）支持，在全国研究型大学中建立科学和技术中心（即“STC”计划）。NSF为交叉学科研究提供基金支持，改善科学人才教育培训基础设施，实施促进交叉融合的措施，如优化高校园区设计以增强学院联通性、设立学生种子基金资助交叉学科科研工作、利用社会与行业资源促进产学研融合等。这些前沿性的多领域融合科研机构为我国发展多学科交叉事业提供了宝贵经验和思路。

三、创新培养模式的实施方案

材料学作为基础学科，可以助力于具有鲜明特色的研究型大学发展过程中的其他学科的发展。本文提出基于“材料+X”交叉学科建设的创新型人才培养模式，拟在本校一级学科固有资源的基础上，以满足国家战略需求和解决“卡脖子”问题为动力，以获得新理论和突破性创新成果为导向，以创新优质的研究生态系统为保障，以研究者的身份主动去推动交叉学科的融合，基础学科双方或多方有明确目的性地共同培养研究生完成特定的科研项目，通过时间1∶1联合培养的形式培养多学科背景的创新型研究生，进而拉动不同学科之间的深度交流和学习，学术思想互惠共通，加强学科交叉融合，打破学科领域界限，构建协同共强的交叉学科体系。该实施策略可以作为未来形成独立的交叉学科提供基础和生长点，并提供充足的时间总结经验，也为新学科的建设降低成本，能够在学校优先配置权有限的情况下，促进高校交叉学科群的建设，进而提高创新型人才的培养质量，推动高校内涵式教育，探索培养途径与方法，具体内容如下。

（一）明确目标

以国家战略需求为导向，“卡脖子”问题为指引，学科发展为目标，研究方向以可持续发展为动力，明确研究目标。以现有重大项目为媒介，两学科领导者明确选题意义、应用前景、目前研究现状、阶段性目标及待解决问题。

通过查阅文献、档案及资料，走访国内外具有特色交叉学科的高校和机构，访谈名师，参与式学习成功案例，邀请顾问进行指导等方式，进一步系统对学科交叉融合相关经验进行学习和总结，形成笔记和报告心得，与团队成员进行分享商讨，制订研究生创新培养实践具体行动计划书，确立为谁培养人、怎样培养人、培养什么样的人等培养目标。

（二）团队建设

以解决“卡脖子”问题为牵引，汇聚学术队伍，组建学科交叉导师组，营造多学科学术氛围，实现不同思维方式的碰撞，挖掘潜力，整合资源，提高团队承担重大科研项目和服务社会的能力。团队集成后商讨良性运行机制，增强不同学科导师在科学研究方面的团队合作精神，凝聚每一位成员的力量和特长以实现深度的交叉学科思维、理论和方法的融合。争取对研究生积极探索研究风格的形成、正确学术价值观和人生观的确立等，产生积极而深远的影响。

团队有意识培养具有较高学术水平和创新能力的学术领军人才和科研骨干，储备后备力量，保持学科研究方向和学术队伍可持续发展，促进多学科交叉与融合，培育新的学科和科技增长点，打造科技平台，推进博士点、硕士点学科建设，不断提高团队科技综合实力和核心竞争力。

（三）学生培养

1.招生及学生的学科归属。招生考试的笔试内容仍然是第一志愿一级学科内容。在面试过程中，向学生简要介绍交叉学科培养方向的机遇与挑战，并询问是否有意愿进入多学科交叉方向，交叉研究方向录取的专项计划研究生归属学科仍为一级学科，而非交叉学科，学籍在笔试时所考的一级学科的所在学院。入学3周内由导师组遵循既要满足学科培养的基本要求，又要突出学科交叉的特点等要求，共同为研究生制订专属的学习计划。

2.培养方案与培养目标。学科交叉研究生的培养方案，首先需要满足归属一级学科对研究生专业课程学习规定的最低学分要求，然后攻读硕士学位的研究生需要选修3门以上交叉学科的专业课程，以直博形式或以硕博连读形式攻读博士学位的研究生需要在导师组指导下选修5门及以上交叉学科的专业课程。期望通过综合培养方案及交叉学科课程学习要求的实施，帮助研究生系统掌握学科及前沿研究领域的相关理论知识和实验技能，并培养学生的交叉思维和交叉视野的全面发展，使其具备较强的批判性思维和创新性思维，为后续开展科学研究工作打好理论基础和思维基础。

3.导师团队职责分配。根据实际情况和研究方向建设需求组建“主导师负责、合作导师协作”的导师指导小组，集体指导。研究生所在一级学科的导师为主导师，交叉学科导师为副导师，导师组按照集体指导、协同培养的原则，对学科交叉研究生进行培养，共同为学科交叉研究生制定培养目标、规划学习方案、安排科研训练和其他跨学科的学术活动。导师团队的具体分工是由主导师负责日常指导和管理研究生，副导师协助指导其学习和科研。实践研究生在多学科间等比例时间工作的联合培养模式，借助密切协作的交叉学科科研项目，研究生不仅可以接受不同学科的实验技能和知识培训，也可以构建相关学科知识结构。

4.教学模式。适当增加交叉学科领域的选修课、前沿讲座，将新兴的多学科研究思路引入传统的研究生教学过程中，培养学生融会贯通的能力。同时，学生可以结合研究课题，利用互联网+选修个性化交叉学科课程，学习关于创造性思维的理论，掌握有关思维方法的知识，以促进各学科理论与知识的融合，最终形成多学科知识网络。这有利于拓宽学生的知识面，优化知识结构，培养创新能力，使得学科建设与创新教育在一个更高层次上得到更为紧密的结合。

5.科研能力培养和训练。在交叉学科人才培养过程中，优异的交叉学科科研能力是一项重要培养目标，综合科研能力训练也是整个过程中重要的培养环节。入学时导师组将能快速掌握两个研究方向基础知识的资料分配给学生学习，同时组织培训科研软件和仪器使用技能及实验室安全培训，以老带新的方式培训实验技能，实现交叉学科科研技能的兼收并蓄，促进和提高研究生对交叉学科领域更全面、更系统的理解。以线上线下融合式组合和跟踪多人编辑实验记录方式定期掌握学生的学习和实验情况，根据学生的汇报情况及时调整研究思路。

6.学术交流。交叉学科教育不仅需要培养研究生跨学科的基础知识和科研技能，科研创新思维的培养也是重中之重，因此要适当组织研究生进行高水平文献精读和学术交流。例如，主导师和副导师定期开展的组会，对知名学者或研究方向的专题交流讨论，研究生参与整理资料和交流过程不仅可以加快、加深领会优秀学者的研究思路，学习实验设计精髓，思考和尝试使用新方法、新手段共同解决研究中遇到的问题。在阅读和探讨中，还能很好地激发创新思维、拓宽研究视野、提升学术水平。另外，导师和学校鼓励学生参加领域内知名学者的学术报告，了解学科前沿研究热点，获取最新科研信息。学校和学院设立了专项交流经费，以鼓励学生参加国内外学术交流，开阔视野，获取具有创新意识的学术观点。利用同一学科不同研究领域甚至不同学科之间的学术交流，开阔研究生视野，碰撞思维火花，增强创新意识，形成跨界效应。

7.学业评价考核与学位授予。交叉学科培养研究生的学业评价考核、助学金和奖学金由学籍所在学院负责，交叉学科培养研究生的答辩资格由学校学位评定委员会讨论制定；学位论文送审专家和答辩委员会成员应包含跨学科领域的教授或相当职称的专家；学位由录取时所确定的归属学科授予，同时对应交叉学科培养方向的学生颁发交叉培养荣誉证书，如该生同时满足两个学科的培养方案可颁发第二学位证书。

四、初步实践成效

以“材料+物理”学科交叉培养博士生的成果为例，我们合成的敏化剂理论上具有优异的抗肿瘤效果，但是实际效果因电子空穴复合快而受限。我们与物理光电学院交流后，物理学院的导师提出压电效应和塞贝克效应或许可解决该问题。经实践后，极大地提高了光敏剂和声敏剂的抗肿瘤效果。因此，两个学院都实现了三大顶级期刊文章零的突破，其中，三个研究成果分别受到《人民日报》《中国科学报》《科技日报》的积极点评。更可喜的是，经过两个学院的合作，推进本校物理学科首次进入全球前1%。