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摘要:培養交叉復合型跨學科創新人才,既是國家和區域經濟社會發展的需要,也是適應新工科、新醫學和新經濟的需要,更是高校人才培養使命的重要體現。文章以跨學科創新人才培養為例,對創新人才培養的思考與認識展開了討論,并創新提出構建“3+3+3”貫通式交叉復合型人才培養模式,著重從強化素養教育、學科前沿、實驗研究三個方面深入論證了跨學科創新人才培養的實踐和探索。
關鍵詞:學科交叉;跨學科創新人才;培養模式
在2016年的全國高校思想政治工作會議上強調,只有培養出一流人才的高校,才能夠成為世界一流大學[1]。今年9月,在全國教育大會上再次明確提出“培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人”的新目標和“形成更高水平的人才培養體系”的新要求。培養一流人才,應該是一流大學的第一使命、第一責任;辦一流的本科教育,應該是世界一流大學建設的首要任務和重要基礎。哈佛大學本科生院長哈瑞•劉易斯在《失去靈魂的卓越》提出“沒有一流本科的一流大學是失去了靈魂的卓越,沒有一流本科的一流學科是忘記了根本的一流”[2-3]。
1創新人才培養的思考與認識
當前,我國高校創新人才培養取得了顯著成績,特別是以四川大學為代表的一些高校在教育教學改革方面探索出了一條以課堂教學改革為突破口的教育體系,有效提升教育質量,為創新人才培養做出了重要探索、提供了有益經驗。但相比于當前國家需要及當前經濟科技發展,特別是正在興起的新工科、新醫學、新經濟仍然存在一些不足、更面臨著一些難題,首先就是如何培養學生多學科知識結構的問題。傳統的教學體系中,文理工醫劃分較為明確,各大學科體系相互融合較少,雖然現在一些工科領域和醫學領域開始融合、交叉,但相比于國際一流大學來講仍然存在很大不足,這就造成高校培養出來的人才很難滿足新工科和新經濟的需求;其次高校人才培養的創新實踐能力不足,在傳統的教育模式下,學生理論水平較高、基礎較為扎實,但缺乏批判性思維、缺乏獨立思考能力,更很難培養創新能力[4-7]。新工科發展急需培養復合型創新人才。近年來,新工科發展如火如荼,復旦共識、天大行動、北京指南等系列新工科行動已成為各大高校工科人才培養的重要指南[8-11]。從目前的工科人才培養模式現狀來講,傳統工科人才培養模式已經不能滿足產業轉型升級和新產業發展對于人才的要求,必須要進行培養“范式轉移”,建立以創新為引導的復合型人才培養新模式[12-13]。一定程度上講,新工科體現的一種大融合,首先是學科專業的大融合,跨學科研究中心、專業集群建設等;其次體現的是一種人才能力的大融合,跨界、整合、集成、創新等。新工科是學科交叉的產物,也是高校打破現有人才培養定式的重要途徑[14-15]。所以,高校應該構建全新的跨學科、跨專業、跨學院的人才培養模式,比如聯合開設交叉課程、優化專業結構等以增強學生的創新能力。新醫學發展急需培養復合型創新人才。新醫學以知識、技術、信息、數據等新生產要素為支撐,成為世界各國關注的新經濟增長極,已成為全球資本市場最熱的投資產業領域。新醫學引領經濟發展,帶動產業集群發展。特別是國內健康需求持續增長,新醫學帶動的新技術、新產業不斷涌現,成為新舊動能轉換的重要引擎[16]。綜合性大學通過醫學牽引、工程支撐、臨床引領、轉化創新,整合優勢資源,創新高起點、復合型一流人才的多學科交叉培養機制,打造教學、科研、臨床“三位一體”醫學人才培養模式,培養具備崇高理想、優秀品質、獨立人格、面向未來、具有全球競爭力的拔尖創新人才。新經濟發展急需培養復合型創新人才。世界正在進入以信息產業為主導的新經濟發展時期。國家的《制造業人才發展規劃指南》,明確提出到2020年,新一代信息技術產業人才缺口將達到750萬人;到2025年,新一代信息技術產業人才缺口將達到950萬人。從實際發展分析,信息技術領域人才缺失只是我國高端創新人才缺失的一個映射,而網絡安全、物聯網、大數據、人工智能等領域都出現創新人才供給不足,特別是實踐創新能力強的復合型人才更是成為“剛需”[17-18]。適應新經濟、服務新經濟應該是高校的重要責任,但要培養新經濟所需要的人才,必須要改革現有的工科人才培養模式,構建基于學科交叉融合的人才培養模式,這樣才能真正培養一批實踐能力強、支撐新經濟的高素質創新人才。從創新人才培養的本質來講,高校要培養創新人才,必須要打破學科體系邊界、融通學科體系,為學生搭建跨學科學習生活的平臺;必須要注重強化學生的創新創業教育,創新是創業的基礎,創業是創新的成果輸出,只有讓學生從一進校就接受優質的創新創業教育,養成良好的思維模式和科學的思考能力,才能真正成為一流的創新人才。
2“3+3+3”貫通式交叉復合型人才培養模式
基于對創新人才培養的思考和認識,特別是結合當前新工科、新經濟的發展趨勢和需要,高等教育、特別是工科教育可以構建“3+3+3”貫通式交叉復合型人才培養模式,形成“三結合+三教育+三學科”貫通式新工科領軍人才創新培養體系,即:堅持通識教育與個性化培養相結合、基礎知識拓展與豐富社會實踐相結合、領導力提升與責任感強化相結合的育人理念,在本科低年級階段實施以人文教育(Liberaleducation)、創業教育(education)、合作教育(Cooperativeeducation)為主體的“LEC”精英教育,在本科高年級階段實施理科、工科、醫科共融互通的科研能力培養計劃,并指導學生通過參加對外交流或者赴外訪學提升國際交流能力,培養具有深厚人文底蘊、跨學科基礎知識、強烈創新意識、寬廣國際視野,能夠勝任未來挑戰并引領行業發展的新工科領軍人才[19-20]。“三結合”就是要體現全方位、個性化、內生性的育人特點,通過通識教育促進學生人文與科學素養的全面發展,確保學生有機會自主選擇專業和課程,在老師指導下自主構建知識模塊,并通過實施責任感、榮譽感教育激發學生內生動力、幫助學生發展正確的科學價值觀,使學生能夠創造豐富多彩的人生,擔當起未來不同階段、不同角色的責任[21-22]。“三教育”就是要把對學生人文情懷、社會責任、個人榮譽等方面的精神培養貫穿全過程。同時,高度重視學生的創業能力培養,以斯坦福大學創業教育為學習對象,為學生提供創業基礎理論課程、與專業結合的創業課程、創業實踐課程及創業模擬機會[23]。另外,將企業實習列入教學計劃,要求學生在企業、公司或者非營利機構實習時間累計不少于3個月,幫助學生提升綜合能力、社會適應能力和就業能力。“三學科”就是將生物材料、生物醫學、應用化學、功能高分子等理工醫相關學科有機結合在一起,統籌制定本科生的課程設置、學制設置、培養方案等,采用科研實踐、考核管理、畢業論文等手段,培養能夠勝任未來挑戰、引領行業發展的全能型新工科領軍人才。同時,以本科生科研培養計劃為載體,學生從大一起配置導師,幫助學生提高綜合素質、創新意識和創新能力,掌握堅實的理論基礎和系統的專業知識;幫助學生培養獨立科研能力,多方面、多方式考核學生科研能力,并通過科研團隊的交叉性,寬泛開放式培養學生,實行多導制的科研團隊合作式指導方式,讓有潛在能力的學生可以充分拓寬學術視野,為未來科研之路打下基礎[24-25]。
3“3+3+3”貫通式交叉復合型人才培養實踐
作為地處西部的高水平綜合型大學,四川大學啟動實施了“跨學科專業-貫通式”人才培養計劃,在這個計劃的支持下,本項目組創造性地構建并實施了“3+3+3”交叉式人才培養體系。根據這個體系,學生按大類招生進校,自主選擇通修過程,所有理工科學生皆可申請該項目,并且對每個學生的評價體系包括本科畢業要求實行多樣化、個性化方案。從大一開始以學校通識教育體系為載體,以導師全程成長輔導為補充,幫助學生在入學開始大量閱讀書籍,涉獵文理工醫各學科,并通過導師安排或學生自主申請的社會實踐項目豐富經歷,在1年到1年半完成大類培養。從大二開始通過專業學習,掌握專業課程水平達到A等標準,并開始在導師輔導下閱讀理工醫相關學科的外文文獻,逐步培養基本的科學素養,這一階段持續1年半左右。從大三開始,針對學生的興趣愛好、人生規劃、知識模塊、能力優勢,開展多元化分流、針對性培養,即學生在導師指導下選擇本科成長目標和培養路徑,并選擇相應的畢業評估體系。一是專業學術型,以高水平的學術文章和發明專利為主要評估指標,以科研訓練為核心,培養繼續深造的準研究生。二是就業創業型,輔導學生參加“互聯網+”大學生創新創業競賽、“創青春”全國大學生創業大賽等具有廣泛影響力的高水平競賽,并為這類學生提供優質的實習崗位,適當增加其在外實習的培養時間,培育具有競爭力的就業創業人才。三是交叉復合型,以博雅教育精神,高度重視和培養學生的綜合素質和綜合能力。具體路線見圖1。在積極構建完善“3+3+3”交叉式人才培養體系的同時,項目組以跨學科平臺建設和學生選拔培養為主要抓手,努力實現工科與醫學、理科的融通,并積極推進“3+3+3”交叉式人才培養體系在四川大學落地生根。一方面,項目組打造了一支跨學科的項目導師團隊,研究領域涵蓋文、理、工、醫各學科,導師團隊年齡結構合理,教學分工明確,且均有在研課題(主持),為學生的跨學科培養提供了良好的平臺和有力保障;另一方面,項目組面向輕紡與食品學院、高分子材料學院、化學學院、化學工程學院、公共衛生學院等多個學院公開選拔優秀學生進入平臺,首批學生均按照專業學術型進行創新培養。在完成平臺基礎建設和學生選拔后,項目組重點推進三大舉措,全面實踐“3+3+3”交叉式人才培養體系,著力培養本領域拔尖創新人才。一是強化素養教育,培養人文精神。素質教育是創新人才培養的基礎。只有具備優秀的文化素養,讓學生在精神和文化品質上保持優秀,才能讓學生的創新能力走的更遠、發揮的更持久。項目組充分利用四川大學校史館、博物館、自然博物館、美術館和歷史文化長廊、華西醫學展覽館、中國口腔醫學博物館等優勢文化資源,組織學生定期參觀“六館一廊”,讓項目組學生接受人文教育、提升修養、強化文化情操。同時積極參與各類健康科普活動和科普比賽,關注生命全周期、健康全過程,引導學生樹立正確健康觀,形成健康的行為和生活方式,發展素質教育,促進學生全面發展。此外,項目組積極組織學生參與學校文化大講堂、修習人文素質公選課,著力把人文精神貫穿人才培養全過程,體現在人才培養的每一個環節之中,讓人文情懷、人文精神、人文素養成為學生創新發展的持久保障。二是強化學科前沿,挖掘學術潛質。優秀的創新人才必須具備把握學科前沿的能力、必須具備學術前沿捕捉的意識和思維。項目組積極組織學生深入紡織材料實驗室,感觸石墨烯用于紡織纖維功能化材料的應用,了解石墨烯前沿進展;深入分析測試中心實驗室交流學習,感觸化學分析技術的發展前沿;深入材料成型加工實驗室學習調研,了解塑料制品加工的前沿發展等。通過組織學生到實驗室一線學習交流、與優秀科研教師訪談,開拓了學生科研認知的視野,有利于學生定位自己未來的科研方向或就業領域,同時,還有效促進了多學科知識融會貫通,強化學生學術前沿認知、挖掘學生學術潛質。三是強化實驗研究,提升科研能力。科研創新是培育交叉復合型人才創新能力的重要途徑,只有盡早讓學生接觸科研實踐、參與科研實踐,才能更早、更強地培育學生創新能力。項目組組織學生參與“一株耐鹽好氧反硝化菌的篩選及脫氮性能研究”重大課題研究,讓學生深入感知科學研究每一個具體環節,每一項成果的研發和轉化等過程,現階段,項目組學生參與的實驗已經成功篩選純化出一株高效的耐鹽好氧反硝化菌,并申請了發明專利;組織學生參與“改性二氧化硅納米粒對陰離子染料的高效去除”的相關研究,目前學生參與的實驗研究已經完成SiO2-PEI的制備、SiO2-PEI的表征、SiO2-PEI吸附橙黃色素最適pH、動力學和熱力學研究等。同時,還組織學生開展關于功能紡織品的研發和利用紡織品進行廢水處理的研究,開展關于生物質液態地膜的相關研究,讓學生深入了解紡織品研究、生物質材料研制等前沿領域。通過讓學生參與項目組的一些課題研究,不僅有效培養了學生的學術興趣,更大大提升了學生的科研能力。通過實施三大舉措有力推進了“3+3+3”交叉式人才培養體系,幫助學生拓展了學術視野、提升了創新能力。但經過一段時間的開展,也存在一些問題,比如教學上理論與實踐結合得還不夠,交流上師生互動、學生互動還不夠,學生進行成果表達的能力還不夠等,這些都需要項目組在下一階段逐一破解和完善。綜上,“3+3+3”貫通式交叉復合型人才培養是目前國內外高校發展趨勢,也是實現“雙一流”大學本科教學的重要特征。借鑒歐美一流大學先進經驗,實施跨學科人才培養,也是當今我國教育改革方向的重要內容和方向。四川大學“跨學科專業-貫通式”人才培養平臺專項建設項目組已經在理念上將貫通式復合人才培養作為了育人工作的重要任務,在方式上積極推動貫通式培養機制。貫通式交叉培養體系的構建對于進一步開發和提升校內資源的效能、創新學科組織方式、提升學科創新能力具有積極意義。通過實踐,揚長避短、因勢利導讓“3+3+3”貫通式交叉復合型人才培養真正落到實處,為培養創新人才做出探索、提供有益經驗。
作者:蘇勇林 張建兵 戴睿 郭榮輝 王孝軍 陳慧 單位:四川大學醫學管理處 四川大學校長辦公室 四川大學輕紡與食品學院 四川大學分析測試中心