作者:陈彬 王之康 许悦 武悦 来源:中国科学报 发布时间:2018/9/4 9:26:32
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交叉学科建设的行与思

 

不久前,教育部、财政部和国家发改委联合发布了《关于高等学校加快“双一流”建设指导意见》。《意见》明确指出,“双一流”高校要打破传统学科之间的壁垒,在前沿和交叉学科领域培植新的学科生长点。而教育部学位管理与研究生教育司负责人也在回答记者提问时表示,高校要“创新学科组织模式,打破传统学科之间的壁垒,加强学科协同交叉融合,构建协同共生的学科体系”。

近年来,学科交叉早已成为高校学科发展的重要着力点,《意见》的发布,再次强调了交叉学科发展对高校“双一流”建设,乃至高校整体未来发展的重要性。然而,在我国高校学科发展长期“各自为政”的大背景下,要实现学科的交叉融合并非易事。

为此,本报特邀请多位目前在高校教学、科研和学科组织管理一线,正在从事交叉学科实践的学者,请他们分享实践经验,畅谈感想体会,希望他们的所思所想,能够为大家带来一些启示。

教学·经验篇

打造定制双学位,培养复合型人才


 

■段文斌

发展交叉学科最终应体现在教学和科研上,归根结底,就是能否培养出经济社会发展所需要的人才,而南开大学对此一直在进行探索。

近年来,南开大学着力探索基于学科交叉的复合型人才培养模式和路径。这包括经管法、PPE(哲学、政治学和经济学)、通用+非通用(人文社科专业+小语种)、信息安全+法律、化学+化工(南开与天大优势学科互补)等。这些教改项目不仅实现了文科内部的交叉,而且实现了文理交叉、跨校交叉。

一直以来,各高校都非常重视双修和辅修制度。其初衷就在于,由学生自主选择学科交叉和复合型人才的成长路径。然而,这种“开放型双学位”在实践中面临越来越多的困难。首先,很多大学都建立了新校区,不同校区之间的物理距离从客观上就制约了学生对这一成长路径的选择和实现。其次,如何选择第二专业,需要把握学科特点和尊重人才培养规律。学生选择复合型发展道路,存在着追逐热门专业的现象,有一定的盲目性。

我们倡导复合型人才培养,但必须承认在大学4年修读两个专业,只是少部分学生能够完成的,并非所有学生都适合走复合型人才的发展道路。在教育实践中,我们就发现部分同学顾此失彼、疲于应付。

为学有余力的同学修读两个甚至三个专业提供条件、创造环境,是南开大学探索“定制性双学位”的出发点和落脚点。上述5个项目班就体现了这一新的思路,其实质是本科人才培养的一场深刻的“供给侧结构性改革”。不仅满足了学有余力学生的成长需要,而且适应了国家经济社会发展对复合型人才的需求。

这些项目的特点是单独组建班级,单独制订培养计划,入门须遴选,退出有途径,有效地化解了双辅修过程中课程时间的冲突、不同校区之间奔波等问题。

我们也认识到,在总结实践经验的基础上需要进一步深化改革,实现不同专业之间由结合走向融合,从而形成新的知识体系和架构。在这当中,明确培养目标是关键。比如PPE项目,其目标就是培养以周恩来总理为楷模、公能兼备的立足中国而又具有全球视野的一流政治家。以这个目标为导向,课程如何设置、如何交叉、如何融合,就有了明确的指引。同时,需要引入“互联网+”,把课堂学习和在线学习有机结合起来。

(作者系南开大学教授、教改办副主任)

交叉学科教学应由老教授去开辟


 

■陈复扬

从去年上半年开始,我和我们学校艺术学院的一位青年教师共同开设了一门新生研讨课——《自适应控制与歌唱艺术》,一门工科与艺术的交叉课程。

至于为何开设这样一门课程,要从十年前说起。

我原本从事的是控制研究,但在一项飞行控制研究中遇到了瓶颈,比如飞机里遇到的一些故障,用经典数学很难描述、解决。当时,我恰巧听到一位院士关于量子力学的讲座,忽然茅塞顿开,发现量子的很多知识是可以应用到飞行器故障建模的。在随后的2010年,我就以此为切入点,顺利申请到一个国家自然科学基金项目。2014年,我又申请到另外一个跨学科项目。

我的切身感受是,很多科研问题,用单一学科的传统知识很难去解决,或者解决成本比较高,而引入另外一个学科的知识,再解决起来就会变得很容易。也许刚开始要学习新知识会花很多时间,一旦掌握,其效果是非常可观的。

正是因为在科研中尝到了这样的甜头,后来我就想到,科研上的交叉学科是否也可以讲给学生?于是便有了《自适应控制与歌唱艺术》这门课程。

之所以产生将自适应控制与歌唱相结合的想法,是因为我从小喜欢音乐,在攻读研究生时,还曾在原南京军区政治部前线歌舞团业余学过两年声乐。当时,我就体会到歌唱中的各个环节都是离不开“控制”的。

简言之,自适应就是随机应变,是生物改变自己的习性以适应新环境的一种特征。要唱出优美的歌需要对发音不停地进行调整、适应,这本质上也是一种自适应控制过程。

其实,我之前在教学中讲到控制学科的一些深奥理论时,也经常会用歌唱里的一些元素来解释。比如在控制课程中,评价一个控制系统的优劣时,必须检验该系统是否满足稳定性、快速性、准确性这三种性能要求。而唱歌的时候也是如此,气息要稳,这是稳定性;节奏要跟上节拍,这是快速性;唱歌音要准,这是准确性。只有把握了这三种性能指标,歌唱的效果才会完美。这样一来,学生就很容易理解、记忆了。

说到交叉学科在教学上的发展,我认为,教学经验丰富的老教授才更有能力把交叉学科的课程讲好。而新教师则较为困难。以我的经历为例,应该由做过很多科研项目的老教授率先开辟、讲授交叉学科课程,然后带领年轻教师去学,从而带动其成长,这样才能达到最好的效果。

(作者系南京航空航天大学教授)

科研·实践篇

学科交叉融合复杂背景下

师生队伍的建立是关键


 

■聂祚仁

我们学校成立了3D打印中心,从事3D打印方面的研究工作。首先毫无疑问,3D打印本身就是一个交叉学科,它会涉及到很多方面。据不完全统计,目前现有的3D打印方法有30余种,有基于液体的、树脂的、金属的,等等。这就会与材料有关,涉及到材料学科。此外,3D打印还需要成型,这就又要涉及到计算机的控制、软件编程,等等。因此,3D打印目前没有一个完整的学科体系,它是非常典型的交叉学科体系。

在3D打印这个学科交叉融合的背景下,目前我们遇到的第一个问题就是招生。因为3D打印中涉及到的学科都有其专门的专业体系。比如材料学科,从本科到研究生再到博士生,都有其独立的学科结构体系。因此,在招生时很多学材料的学生看到3D打印并不敢报名,因为他们觉得3D打印和自己的专业似乎没有直接的联系。并且在招考学生时,考试内容的制定也是一大难题,我们很难确定考学生哪一方面的内容更合适。是材料呢?还是计算机呢?3D打印真的涉及很多学科层面。

相同的问题会延伸至研究过程中。学生一直处于一个专业体系中,在进入3D打印的研究领域后,就可能会面临很多其他学科上的短板。学习材料出身的可能不熟悉控制方面的工作,学控制的也不了解材料方面的工作等,因此在3D打印这样的交叉学科研究领域里,学生们需要学习很多自身专业之外的知识与内容,加之学生在学习中自身的学业要求,压力和挑战都会更大。教师也是如此,不同专业的教师也需要不断学习吸纳新的知识,培养跨学科能力。

面对上述这些问题,我们不能消极,应该明白这些挑战也意味着机遇,机遇与挑战往往是并存的。学科交叉的研究领域对学生、教师的要求可能更高、更多,但是在这些交叉的领域,恰恰更容易做出新成果。比如,一些有材料学背景的学生如果单从其本身专业出发,可能找不出新的可讨论的内容,但是在进入到3D打印领域后,与自身所学专业形成了良好的学科交叉融合,更容易产出新成果。目前,3D打印中出现的很多新发现也确实出现在学科交叉的部分中。

针对上述挑战和问题,我们的3D打印中心作为一个跨学科的平台也在不断探索和尝试。中心对师资队伍和结构进行调整,针对3D打印整个领域进行一个全覆盖,将所涉及专业的教师集中起来共同探讨、研究,组建起跨学科的平台,这也有利于对交叉学科学生的培养。

(作者系中国工程院院士、北京工业大学副校长)

学科交叉需调整评价标准


 

■昝月稳

在我看来,在学科交叉融合的科研项目中,人才是很重要的,也很缺乏。学科交叉是需要将不同学科的人才聚集到一起的,如果没有人愿意来,又谈何研究。

因此,不论你身处高校还是在其他的研究机构,做学科交叉融合的科研项目,都很需要上级的支持,特别是在不同专业人才上的支持。以我自身为例,最开始进行科研项目的研究时,不同专业背景人才的聚集是一大难题。为了能够专心研究,我辞退了行政工作,专心做了8年的研究工作,成果也已经达到了国际先进水平。2011年,我调回西南交大,希望形成一支多学科交叉的研究队伍,但发现招收其他学科人才依然很不易。

为什么有些人才不愿意加入进来呢?首先是因为有些科研项目并不是重点项目,提供的科研经费也很少,不会对其带来直接的利益。另外,很现实的一点是,人才往往更愿意加入到有行政职务或头衔的教师带领的科研团队中,这样的团队更容易聚集不同学科的人才。上述这些现实中复杂的原因,有时会使得一些科研项目难以召集到自己所需要的人才,只能够靠自身多去学习一些其他学科的知识补上空缺,为此科研工作变得相对艰辛。

此外,高校对于科研项目的评价标准也会阻碍一些潜在且重要的学科交叉项目的研究和发展。现在的考核对于成果的参考很少,主要还是看项目数、项目中的排名和文章数量。定量的考核方式,使得成果的好坏和价值不能够被充分体现出来。有很多原始创新的项目,往往需要十几年持续研究才能够成功,而在这十几年中,能够坚持下来的科技人员是需要有很大毅力和付出很大牺牲的。而现行考核方式往往又会反过来影响是否能够吸引各学科人才。

因此,在我看来,具有学科交叉融合的科研项目要想进一步发展,迫切需要高校在人才支撑和评价标准上发力,做适当的调整,使学科交叉融合得更好。

(作者系西南交通大学教授)

管理·反思篇

机制创新和政策调整是“牛鼻子”问题

 

■汪涛

随着科学技术的迅猛发展,推动学科交叉融合业已成为高校学科发展的新增长点和促进新兴学科建设、培养学术领军人才的有效途径。作为一名在高校从事学科建设管理的工作人员,在我看来,国内高校在推动学科交叉融合方面开展了许多有益探索,成效明显,但与我国高等教育培养拔尖创新人才、争创世界一流水平、引领国际科技前沿的战略目标相比,我们在学科发展机制、政策制度保障等方面还存在诸多制约,亟待改革和完善。

首先,学科交叉融合存在运行机制的制约。我国高校的学科管理机制过于强化以院系为单位的学科归属管理,以相对固化的学科、专业为基础,师资编制隶属于以单一学科为基础的院、系和研究机构,教师具有相对固定的学科范畴,专业边界清晰,教学和科研活动以专业教研室为载体开展,导致人才培养、学术交流、科研组织很难在不同学科和专业之间进行。

其次,学科交叉融合存在资源配置方式的制约。以项目合作为纽带,以资金投入为支撑,是促进学科交叉融合资源配置的有效方式。目前,高校的资源配置方式大多是以具有独立运行属性的院、系、所为投入主体,学科壁垒难以打破,资源和创新要素分散在各个单一学科,多学科交叉融合难以集中资源共建共享。同时,资源投入也存在不足,除经费不足外,具有交叉融合背景的学科带头人缺乏也是一个非常突出的问题。也就是说,现有资源配置方式对推动学科实质性交叉融合的促进作用还比较有限。

第三,学科交叉融合存在绩效评价方式的制约。开展绩效评价是衡量学科发展水平的必要手段。现行的绩效评价以传统的学科质量标准为体系,以本学科领域同行评议为主;评价标准更多注重项目、论文、成果、获奖等量化标准,重阶段性结果轻过程性进展,不符合学科交叉融合周期较长、阶段性成效不明显的特点,这些都制约了学科交叉融合在更深层次开展。

第四,学科交叉融合存在成果归属认定方式的制约。我们对教师的评价、对高层人才的选拔乃至对单位的考核,大多是以个人为计量单元的成果数量的简单累加,在个人、团队和学科方向上尚未形成科学、统一的成果归属认定体系。以“个人为主”的成果认定模式,由于个人人事关系归属不同,人事关系所在单位和项目合作单位在成果归属认定上往往存在矛盾,容易导致团队凝聚力不强;成果归属认定的不科学,直接影响的是教师个人的绩效考核和薪酬分配,这也极大挫伤了教师参与学科交叉融合的积极性。

上述问题,是制约学科交叉融合的共性问题。我们欣喜地看到,当前,中央已经在进行相应的制度设计和政策优化,比如学科评估指标体系的调整、“双一流”建设指导意见的出台等,都在营造更加有利于学科交叉融合的环境和氛围。很多高校也在推动学科交叉融合方面积累了可供借鉴的有益做法和经验,比如我所在的西北大学,近年来,我们通过建立无行政级别的实体性跨学科研究机构、创新学科建设资金分配模式、完善学术团队培育资助政策、优化教师职称评审办法等措施,大力推进学科交叉融合,取得了明显成效。

我们有理由相信,只要抓住机制创新和政策调整这个“牛鼻子”,通过高等教育领域各个层面的深化改革和不断探索,以上问题理应有科学有效的解决方式,从而更好地调动高校、院所、团队、个人参与学科交叉融合发展的积极性,推动学科交叉融合、促进协同创新就不再是一件不想做、很难做的事情。

(作者系西北大学发展规划与学科建设处处长)

交叉学科应被赋予同等地位

■王京

当前,多学科交叉融合已成为当今世界一流大学的共识和特征。而交叉学科的建设又要求高校有较强的组织管理能力,要有承接重大科研课题的能力,可以通过学科整合交叉发展,进一步抓住学科发展机遇,挖掘新的学科增长点,从而提升高校自身的核心竞争力,完善学校和学科结构,提高办学水平和办学层次。

必须承认的是,在学科交叉融合大势所趋的今天,个别科研人员学科交叉融合的意识仍然有待加强,他们仍然保留学术需要专精的传统学术态度,这或多或少成为了新兴学科发展的滞后因素。

此外,在我国很多高校,促进交叉学科建设的体制机制尚未完善,虽然各高校均在鼓励学科的交叉融合,但由于传统高校长久以来各学科之间壁垒的存在,科研人员学科边界观念较强,导致交叉学科建设很难形成自然发展的态势,需要高校弱化或拆除现有的学科壁垒,建立适宜于多学科交叉融合的学科机制,包括人员机制、科研合作机制、资金投入机制以及奖惩机制等,调动科研人员进行学科交叉研究的积极性,为交叉学科建设营造良好的生长环境。

此次三部委联合发布的指导意见,是我国教育行政管理部门从国家层面对如何建设和发展交叉学科的重要引领和指导。但是长期以来,中国在学科规划、学科评价、资源配置等方面,依然是以现有的学科划分为基准,人才、平台、成果等均需要有明确的学科归属。而交叉学科的建设势必要打破现有的学科架构和学科间的壁垒,其相关资源与产出(包括教师、学生、平台、成果等)急需从国家层面“证明身份”,获得社会认可。

高校更需要国家或教育主管机构赋予新兴交叉学科与传统学科同等地位,如有可能,建议在学科目录中给予交叉学科明确归属与认可,破除高校设立交叉学科的制度障碍,保障交叉学科的人才培养、科学研究等活动的平稳开展。

(作者系国内某高校研究生院学科建设办公室主任,王京为化名)


 

链接

交叉学科“发展史”

谈到“交叉学科”这一术语的出现,还要追溯到1926年。美国哥伦比亚大学心理学家伍德沃斯首创的一个专门术语——“跨学科的”(Interdisciplinary),即为“交叉学科”的词源,用于指称超过一个学科范围的研究活动。

至上世纪50年代,这一术语已在社会科学界被普遍使用,国际上交叉科学研究日趋繁荣,各种交叉科学研究机构、研究中心和学术团体纷纷成立。

1980年,国际跨学科协会正式成立, 以跨学科科研和跨学科管理的研究为中心,至今已经成功地组织了多次跨学科国际学术研讨会。

“交叉学科”首次出现在我国政府文件中是在1984年。当年国务院通过了《关于科学工作的六条方针》,其中特别提到自然科学中有与社会科学交叉的学科,不要搞批判。同年,中国社会科学研究生院和中国科学院研究生院在北京召开了联席学术讨论会, 探讨的主题之一就是自然科学和社会科学的结合和渗透问题。 1985年,全国首届交叉科学学术讨论会在北京召开,这使得“交叉科学”一词在我国科学界广为传播。

2006年,国务院发布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020)》,充分肯定了交叉科学的重要地位。文中提到,“微观与宇观的统一、还原论与整体论的结合、多学科的相互交叉、 数学等基础科学向各领域的渗透、先进技术和手段的运用,是当代科学发展前沿的主要特征,孕育着科学上的重大突破,使人类对客观世界的认识不断地超越和深化。”

可以说,从20世纪下半叶开始,国内外对于“交叉学科”的兴起和发展都给予了高度重视。同时,各类交叉学科的应用也为科学发展带来了一股新风。

(本版稿件由本报记者陈彬、王之康,见习记者许悦,实习生武悦采访整理    郭刚制版)
 

《中国科学报》 (2018-09-04 第5版 大学周刊)
 
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以下评论只代表网友个人观点,不代表科学网观点。 

2018/9/5 9:43:14 meng625513
交叉学科人才培养首先要淡化本科专业的概念,让学生从狭窄的专业思维里解脱出来,本科培养应该基于学科大类进行课程设置,给与学生本科毕业选择硕士博士研究的知识基础和框架。
2018/9/5 7:58:21 lqs321
多元的交叉学科研究与传授是一个好题目和难题。
2018/9/4 20:51:22 qiyuansui
学习了
2018/9/4 16:35:24 xlsd
有启示
2018/9/4 13:22:04 dsm9393
这篇报道有一定深度,也有广度。对我国交叉学科人才培养有指导作用。这项工作有难度,不是短时间能见效的。既考虑双学位人才培养,还要有一定阅历和业务专长的专家深入其中体会,逐渐摸索创新之路。
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