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交叉学科建设的行与思

科普小知识2021-12-11 03:40:43
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不久前,教育部、财政部和国家发展改革委联合发布了《关于加快建设“双一流”高校的指导意见》。《意见》明确指出,“双一流”大学应打破传统学科之间的壁垒,在前沿和交叉学科领域培育新的学科生长点。在回答记者提问时,教育部学位管理与研究生教育司司长也表示,高校应“创新学科组织模式,打破传统学科之间的壁垒,加强跨学科的协同整合,构建协同共生的学科体系”。

近年来,学科交叉一直是高校学科发展的一个重要焦点。《意见》的发表再次强调了跨学科发展对高校“双一流”建设乃至高校未来整体发展的重要性。然而,在我国大学学科长期发展的背景下,实现跨学科整合并不容易。

为此,本刊特别邀请了许多目前在高校教学、科研和学科组织管理第一线从事跨学科实践的学者,分享他们的实践经验,畅谈他们的思想和经历,希望他们的思想能给大家带来一些启示。

教学和经验

创建定制双学位培养复合型人才

■段

交叉学科的发展最终应该反映在教学和科学研究中。归根结底,是经济和社会发展所需要的人才能否得到培养。南开大学一直在探索这个问题。

近年来,南开大学努力探索跨学科人才的培养模式和路径。这包括经济管理法律、个人防护设备(哲学、政治学和经济学)、普通+非普通(人文社会科学专业+少数民族语言)、信息安全+法律、化学+化学工业(南开和天达在学科上优势互补)等。这些教育改革项目不仅实现了文科的内部交叉,也实现了文科与跨校的交叉。

一直以来,高校都非常重视双修制。其初衷是让学生为跨学科复合型人才选择自己的成长道路。然而,这种“开放的双学位”在实践中面临着越来越多的困难。首先,许多大学已经建立了新的校园。不同校园之间的物理距离客观上限制了学生对这条成长道路的选择和实现。其次,如何选择第二专业需要把握学科特点,尊重人才培养规律。学生选择复合发展道路,导致追逐热门专业的现象和一定的盲目性。

我们提倡培养复合型人才,但我们必须承认,在大学四年中,只有少数学生能够完成两门主要课程,并非所有学生都适合发展复合型人才。在教育实践中,我们发现有些学生关心一件事,却又失去了另一件事,苦苦应对。

为有余力学习两个甚至三个专业的学生提供条件和创造环境,是南开大学探索“定制双学位”的出发点和落脚点。上述五个项目类体现了这一新思想。其实质是本科人才培养中一场深刻的“供给侧结构改革”。它不仅满足了有富余能力学生的成长需求,也满足了国民经济和社会发展对复合型人才的需求。

这些项目的特点是分班、分班培训计划、选择进入和退出,有效地解决了辅修双学位课程过程中课程时间和不同校区之间的冲突。

我们也认识到,要在总结实践经验的基础上,进一步深化改革,实现不同专业的整合,形成新的知识体系和框架。在这方面,明确的培训目标是关键。例如,个人防护设备项目旨在以*总理为榜样,培养立足中国、放眼全球的一流政治家,既要有公众意识,又要有能力。在这个目标的指导下,有关于如何设置课程、如何交叉课程以及如何整合课程的明确指导方针。同时,应引入“互联网+”将课堂学习与在线学习有机结合起来。

(作者是南开大学教授、教育改革办公室副主任)

跨学科教学应该由老教授来开拓。

■陈富阳

从去年上半年开始,我们学校艺术学院的一位年轻教师和我共同举办了一个新生研讨会,名为“适应性控制和歌唱艺术”,这是一门工程和艺术之间的跨学科课程

至于为什么要开设这样一门课程,我们应该从10年前开始。

我最初从事控制研究,但在飞行控制研究中遇到了瓶颈,如飞机上遇到的一些难以用经典数学描述和解决的故障。那时,我碰巧听到一位院士关于量子力学的演讲。突然,我突然停下来,发现很多量子知识可以应用于飞机故障建模。接下来的2010年,我以此为起点,成功申请了国家自然科学基金项目。2014年,我申请了另一个跨学科项目。

我个人的感觉是,许多科学研究问题很难用单一学科的传统知识来解决,或者解决成本相对较高,而引入另一个学科的知识将使其很容易再次解决。也许在开始的时候学习新知识需要很多时间。一旦掌握了,效果会非常可观。

正因为我尝到了科学研究的好处,我后来想,科学研究中的跨学科也能教给学生吗?因此,有“适应性控制与歌唱艺术”课程。

将适应性控制与唱歌结合起来的想法是因为我从小就喜欢音乐而产生的。我在读研究生时,也曾在南京军区政治部原前线歌舞团学过两年声乐。那时,我意识到歌唱的每一个环节都离不开“控制”。

简而言之,自我适应是随机的,是生物体改变习惯以适应新环境的一个特征。唱一首优美的歌曲需要不断调整和适应发音,这本质上是一个自适应的控制过程。

事实上,当我在教学中谈到一些控制学科的深奥理论时,我经常用歌唱中的一些元素来解释它们。例如,在控制过程中,当评估控制系统的优缺点时,必须检查系统是否满足稳定性、快速性和准确性这三个性能要求。唱歌也是如此。呼吸应该稳定。这是稳定。节奏必须跟上节奏,节奏很快。歌唱的声音必须准确,这就是准确性。只有掌握这三个性能指标,歌唱效果才能完美。这样,学生可以很容易地理解和记住。

谈到跨学科教学的发展,我认为只有有丰富教学经验的老教授才能更好地讲好跨学科课程。新老师更难。以我的经验为例,做过许多科研项目的老教授应该带头开发和教授跨学科的课程,然后带领年轻教师学习,以促进他们的成长。只有这样才能取得最好的结果。

(作者是南京航空航天大学教授)

科学研究与实践

在跨学科整合的复杂背景下

师生关系的建立是关键。

■聂佐仁

我们学校建立了一个3D打印中心来研究3D打印。首先,毫无疑问,3D打印本身是一门交叉学科,它将涉及许多方面。据不完全统计,目前3D打印方法有30多种,包括液体基、树脂基、金属基等。这将涉及材料,涉及材料科学。此外,3D打印仍然需要形成,这涉及计算机控制、软件编程等。因此,3D打印目前还没有一个完整的学科体系,它是一个非常典型的跨学科体系。

在3D打印跨学科整合的背景下,我们目前面临的第一个问题是招生问题。因为3D打印涉及的所有学科都有自己的专门系统。例如,材料科学,从本科生到研究生到博士,都有自己独立的学科结构体系。结果,许多学习材料的学生在看到3D打印时不敢报名,因为他们觉得3D打印似乎与他们的专业没有直接关系。此外,在招生时,考试内容的制定也是一个大问题。我们很难确定哪一方面的内容更适合学生。它是材料吗?还是电脑。3D打印确实涉及许多学科。

同样的问题将延伸到研究过程。学生们一直处于专业体系中。进入3D打印研究领域后,他们可能会面临其他学科的许多短板。学习材料的人可能不熟悉控制工作,学习控制的人可能不了解材料工作,等等。因此,在3D打印等跨学科研究领域,学生需要学习除了自己专业以外的大量知识和内容。此外,由于学生自身的学习要求,压力和挑战将会更大。教师也是如此。不同专业的教师也需要不断学习和吸收新知识,培养跨学科能力。

面对这些问题,我们不能消极。我们应该明白,这些挑战也意味着机遇。机遇和挑战往往并存。跨学科研究领域对学生和教师的要求可能越来越高,但在这些领域取得新的成就更容易。例如,一些有材料科学背景的学生,如果只从自己的专业开始,可能找不到新的内容来讨论,但进入3D打印领域后,他们与自己的专业形成了良好的跨学科整合,更容易产生新的成果。目前,3D打印的许多新发现确实出现在跨学科领域。

为了应对上述挑战和问题,我们的3D打印中心作为一个跨学科平台也在不断探索和尝试。该中心调整了教学人员和结构,覆盖了整个3D打印领域,汇集了相关专业的教师进行讨论和学习,建立了一个跨学科平台,也有利于跨学科学生的培养。

(作者是中国工程院院士、北京工业大学副校长)

跨学科研究评价标准的调整

月亮是稳定的

在我看来,在跨学科整合的科研项目中,人才是非常重要和稀缺的。跨学科研究需要汇集不同学科的人才。如果没有人愿意来,我们怎么能谈论研究呢?

因此,无论你是在大学还是在其他研究机构,你都需要上级的支持,尤其是在不同的专业人才方面,来做跨学科整合的科研项目。以我自己为例,当我第一次开始科研项目的研究时,不同专业背景的人才聚集是一个大问题。为了能够专注于我的研究,我放弃了我的行政工作,专注于我的研究工作达8年之久。结果也达到了国际先进水平。2011年,我被调回西南交通大学,希望组建一个多学科研究团队,但发现从其他学科招募人才仍然很困难。

为什么有些人才不愿意加入?第一个原因是一些科研项目不是重点项目,提供给科研的经费很少,不会给他们带来直接的好处。此外,非常现实的是,人才往往更愿意加入由具有管理职位或头衔的教师领导的科研团队。这样的团队更容易聚集不同学科的人才。上述现实中复杂的原因有时会使一些科研项目难以聚集到所需的人才,只能靠自己从其他学科中学习更多的知识来弥补空缺,从而使科研工作相对困难。

此外,大学科研项目的评估标准也将阻碍一些潜在的重要跨学科项目的研究和开发。目前,评估结果很少参考。它主要取决于项目的数量,项目的排名和文章的数量。定量评估方法使得结果的质量和价值没有得到充分体现。有许多原创和创新的项目,通常需要十多年的持续研究才能成功。在这十年里,能坚持不懈的科技人员需要极大的毅力和牺牲。然而,目前的评估方法往往会影响到他们能否吸引到来自各个学科的人才。

因此,我认为,为了进一步发展跨学科整合的科研项目,高校迫切需要在人才支持和评价标准方面做出努力,做出适当调整,使跨学科整合更好。

(作者是西南交通大学教授)

管理与反思

机制创新和政策调整是“牛鼻子”问题。

■王涛

随着科学技术的飞速发展,促进学科间的融合已成为高校学科发展的新增长点,也是促进新兴学科建设和培养领先学术人才的有效途径。作为一名从事高校学科建设和管理的工作人员,我认为国内高校在推进跨学科整合方面进行了许多有益的探索,并取得了明显的成效。然而,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,在学科发展机制、政策和制度保障等方面还存在诸多制约因素。,迫切需要改革和完善。

首先,跨学科整合受到运行机制的制约。我国高校的学科管理机制过于强调以部门为单位的学科属性管理。它基于相对坚实的学科和专业。教员编制隶属于基于单一学科的学院、系和研究机构。教师学科类别相对固定,专业界限明确,教学科研活动以专业教研室为载体。因此,不同学科和专业之间很难开展人员培训、学术交流和研究组织。

其次,跨学科整合受到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,是促进跨学科整合和资源配置的有效途径。目前,高校的资源配置主要由独立的办学机构、院系和研究所组成。学科壁垒难以打破,资源和创新要素分散在各个单一学科中,跨学科整合难以集中资源进行共建共享。与此同时,资源也短缺。除了资金不足,缺乏具有交叉融合背景的学术带头人也是一个非常突出的问题。换言之,现有的资源配置在促进实质性跨学科整合方面作用有限。

第三,跨学科整合受到绩效评估方法的制约。绩效评估是衡量学科发展水平的必要手段。当前的绩效评估以传统的学科质量标准为体系,侧重于学科领域的同行评议。评价标准更注重项目、论文、成果、奖项等量化标准。他们强调阶段结果而不是过程进展。它们不符合跨学科整合周期长、阶段性成果不明显的特点。所有这些都限制了跨学科整合在更深层次上的开展。

第四,跨学科整合受到成果归属方式的制约。我们对教师的评价,对高层次人才的选拔,甚至对单位的考核,大多是简单的个人成绩的积累,还没有形成一个科学统一的个人、团队、学科方向的成绩归属认可体系。在“以个人为导向”的成果鉴定模式中,由于个人人事关系的不同属性,在成果鉴定中,人事关系所在单位与项目合作单位之间往往存在矛盾,容易导致团队凝聚力不强。结果的不科学归因直接影响到教师的个人绩效考核和薪酬分配,也极大地挫伤了教师参与跨学科整合的积极性。

上述问题是制约跨学科整合的常见问题。我们高兴地看到,目前,**正在进行相应的制度设计和政策优化,如调整学科评价指标体系,出台“双一流”建设方针等。所有这些都在创造一种更有利于跨学科融合的环境和氛围。许多高校在促进跨学科融合方面也积累了有益的做法和经验。例如,近年来,我所在的西北大学通过建立非行政级别的实质性跨学科研究机构、创新学科建设经费分配、完善学术团队培养经费政策、优化教师职称评审方法等措施,大力推进跨学科整合,取得了显著成效。

我们有理由相信,只要我们抓住机制创新和政策调整的“靶心”,通过深化改革和在高等教育领域的各级不断探索,就应该有科学有效的办法来解决上述问题,从而更好地调动高校、机构、团队和个人参与跨学科整合发展的积极性,促进跨学科整合,促进协同创新,这已经不再是一件难事。

(作者是西北大学发展规划与学科建设系主任)

跨学科的学科应该被给予同等的地位。

■王静

目前,跨学科整合已经成为世界一流大学的共识和特色。另一方面,跨学科的建设要求大学具备较强的组织管理能力和承担重大科研项目的能力。通过跨学科整合与发展,高校可以进一步抓住学科发展机遇,探索新的学科增长点,从而提升自身核心竞争力,完善学校和学科结构,提高办学水平和水平。

必须承认,在当今跨学科整合的趋势下,个别科研人员的跨学科整合意识仍需加强,他们仍保持传统的学术态度,即需要学术专长,这或多或少成为新兴学科发展的一个滞后因素。

此外,在我国许多高校,促进跨学科建设的制度和机制还不完善。尽管各高校都在鼓励跨学科整合,但由于传统高校长期存在学科间壁垒和科研人员强烈的学科边界观念,很难形成跨学科建设的自然发展趋势。要求高校弱化或拆除现有的学科壁垒,建立适合跨学科整合的学科机制,包括人事机制、科研合作机制、资金投入机制和奖惩机制等。,从而调动科研人员进行跨学科研究的积极性,为跨学科建设创造良好的成长环境。

三部委联合发布的《指导意见》对我国教育行政部门如何从国家层面上建设和发展跨学科的学科具有重要的指导意义。然而,长期以来,中国在学科规划、学科评价和资源配置方面仍然以现有的学科划分为基准。人才、平台、成就等。需要有明确的学科归属。然而,跨学科的建设必然会打破现有的学科结构和学科间的壁垒。其相关资源和产出(包括教师、学生、平台、成果等。)迫切需要在国家一级“证明身份”并获得社会认可。

学院和大学需要国家或教育当局给予新的交叉学科与传统学科同等的地位。如有可能,建议在学科目录中明确跨学科的归属和认可,打破高校跨学科设置的制度障碍,确保跨学科人才培养、科学研究和其他活动的顺利开展。

(作者是国内一所大学研究生院学科建设办公室主任,王静是笔名)

跨学科研究的“发展史”

“跨学科”一词的出现可以追溯到1926年。由美国哥伦比亚大学的心理学家伍德沃斯提出的一个特殊术语——“跨学科”,是“跨学科”的词源,用来指一个以上学科的研究活动。

在20世纪50年代,这个术语在社会科学中被广泛使用。跨科学研究在世界上日益繁荣。各种交叉科学研究机构、研究中心和学术团体相继成立。

1980年,国际跨学科协会正式成立,专注于跨学科研究和跨学科管理研究。迄今为止,它已经成功地组织了许多跨学科的国际学术研讨会。

“跨学科”首次出现在我国*文件中是在1984年。国务院通过《科学工作六项原则》时,特别提到自然科学中有与社会科学交叉的学科,所以不要批评它们。同年,中国社会科学院研究生院和中国科学院研究生院在北京举行了联合研讨会。讨论的主题之一是自然科学和社会科学的融合和渗透。1985年,首届全国交叉科学研讨会在北京召开,使得“交叉科学”一词在中国科学界广为传播。

2006年,国务院发布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2002020)》,充分肯定了交叉科学的重要地位。文章指出:“微观与宇宙论的统一,还原论与整体论的结合,多学科的交叉,数学等基础科学渗透到各个领域,先进技术和手段的应用,是当代科学发展前沿的主要特征,孕育着科学的重大突破,使人类不断超越和深化对客观世界的认识。”

可以说,自20世纪下半叶以来,国内外都非常重视“交叉学科”的兴起和发展。同时,各种跨学科的应用也给科学发展带来了新的风。

(此稿由本刊记者陈彬、王志康、见习记者徐悦、见习记者吴越等采访安排郭刚制版组成。)

《中国科学日报》(2018-09-04第5版《大学周刊》)