張海明 吳以治
(天津工業(yè)大學(xué)理學(xué)院,天津 300387)
學(xué)科建設(shè)是高校工作永恒的主題,處于學(xué)校工作的龍頭地位.我校的學(xué)科傳統(tǒng)是工科較強(qiáng),如紡織、材料等,在建設(shè)高水平工業(yè)大學(xué)的進(jìn)程中,以工科為主的高校如何加強(qiáng)理科建設(shè),探索理科與工科之間的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)理工結(jié)合、學(xué)科交叉,對于學(xué)科的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要[1].錢學(xué)森認(rèn)為:“交叉學(xué)科是一個非常有前途、非常廣闊而又重要的科學(xué)領(lǐng)域,開始時可能不被人所理解,或者有人不贊成,但終究會興旺起來”.無獨(dú)有偶,美國教育家伯頓·R·克拉克也充分憧憬學(xué)科交叉的前景:“如果許多在操作層次上相互分離的群體富有意義地聯(lián)結(jié)起來,形成更大的團(tuán)體,那么在操作上他們就能實(shí)現(xiàn)更大的具有跨學(xué)科性質(zhì)的目的.”[2]
對于學(xué)科交叉,理工結(jié)合,國外許多高校進(jìn)行了很多有益的探索并取得了較好的效果.吉利安任麻省理工學(xué)院校長時,成立斯隆管理學(xué)院和人文社會科學(xué)學(xué)院,為多學(xué)科交叉提供了必要條件.此外,該校通過虛擬研發(fā)組織理念下的平臺建設(shè),圍繞特定組織目標(biāo)和內(nèi)容,運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)將多學(xué)科組織連接起來,進(jìn)而提高對外界的靈活性和適應(yīng)性[3].日本的大阪大學(xué)很注意理工結(jié)合,從1964年起在日本首創(chuàng)了介于理學(xué)部和工學(xué)部之間的基礎(chǔ)工學(xué)部.該學(xué)部側(cè)重技術(shù)理論,很重視基礎(chǔ)課和技術(shù)基礎(chǔ)課.
在中國,多學(xué)科交叉融合已成許多綜合性大學(xué)探索的熱點(diǎn)[3-5].據(jù)教育部副部長吳啟迪介紹,多學(xué)科交叉融合分為兩種方式,一種是北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等探索的“多學(xué)科融合”方式,把理科、工科、醫(yī)科、生命科學(xué)等結(jié)合起來,搞平臺、實(shí)驗(yàn)室、中心等,取得了很好的效果.另一種是中國科技大學(xué)等探索的“多學(xué)科交叉”方式,把物理、化學(xué)、生物等學(xué)科相互交叉的東西放在一起,有多位院士參與,出人才,出成果,有可喜的前景.
在我國,早期的理工結(jié)合主要集中在教學(xué)領(lǐng)域?qū)嵤├砉そY(jié)合.清華大學(xué)不僅安排科學(xué)實(shí)驗(yàn)、工程實(shí)踐和生產(chǎn)學(xué)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié),學(xué)校還發(fā)展跨學(xué)科教學(xué),提倡理科系學(xué)生選修工科系的課程,工科系學(xué)生選修理科課程[6].國防科技大學(xué)系統(tǒng)工程與數(shù)學(xué)系副主任王正明撰文,從基礎(chǔ)數(shù)學(xué)教研室的教學(xué)和建設(shè)角度分析了理工結(jié)合模式[7].后來,隨著我國對科研投入的不斷加大,理工結(jié)合的方式由教學(xué)外延到科研.哈爾濱工業(yè)大學(xué)的杜善義院士對理工結(jié)合的理念是:應(yīng)用與工程項(xiàng)目必須要做,這樣能滿足國家需求獲得經(jīng)費(fèi)支持,解決實(shí)際問題,同時堅(jiān)持和基礎(chǔ)理論研究結(jié)合,和科學(xué)研究結(jié)合,考慮整個學(xué)科的發(fā)展[8].該理念在哈爾濱工業(yè)大學(xué)復(fù)合材料研究所得到很好的實(shí)踐并取得了顯著成效.
由此可見,目前我國高校對于理工結(jié)合的重要性已經(jīng)有了廣泛的共識,但做起來并不那么容易實(shí)現(xiàn),會遇到許多具體的問題.本文在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上,分析了理工結(jié)合、協(xié)同發(fā)展的障礙,并給出了理工結(jié)合的措施與建議,目的是進(jìn)一步促進(jìn)理工結(jié)合.
我國高校受歷史原因影響,以工科為主,理科在工科院校往往僅以教學(xué)層次需求存在,這難以實(shí)現(xiàn)理科在促進(jìn)和引領(lǐng)工科發(fā)展的作用.在高校內(nèi)部,各院系自我封閉,獨(dú)立發(fā)展,存在著信息共享困難和溝通協(xié)作不順暢等問題,阻礙了理工結(jié)合模式的發(fā)展.正如四川大學(xué)校長謝和平院士分析的那樣,高校學(xué)科交叉融合障礙產(chǎn)生的原因主要有3點(diǎn)[9]:(1)體制束縛.資源分配主要以現(xiàn)有的相對固化的成熟學(xué)科、專業(yè)為根據(jù),人員編制隸屬于單一學(xué)科基礎(chǔ)上的院、系,考核評價以傳統(tǒng)學(xué)科標(biāo)準(zhǔn)為體系,本專業(yè)同行評議為主,這些都制約和束縛著學(xué)科交叉融合的深入推進(jìn).(2)科學(xué)家本身素質(zhì)缺陷.由于受傳統(tǒng)單一學(xué)科培養(yǎng)模式的局限,科學(xué)家的知識面層次僅僅局限在自己的專業(yè)領(lǐng)域上,從而不同學(xué)科之間的溝通存在困難.由于門戶之見、學(xué)科壁壘,使一些科學(xué)家很難做到真正意義上的合作交流,尋找共同興奮點(diǎn)、切入點(diǎn)的能力和意愿不夠強(qiáng),習(xí)慣于關(guān)門研究的“小而全”模式,超越本學(xué)科進(jìn)行跨學(xué)科戰(zhàn)略思維的科學(xué)家少.(3)管理層面的問題.認(rèn)識不到位,政策支持不到位,措施落實(shí)不到位.上述這些因素,使處于學(xué)科交叉地帶的新思想、新知識不易被認(rèn)可,隊(duì)伍組織難以獲支持,其成長、壯大更是困難多.
根據(jù)理工結(jié)合存在的障礙,結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)和我們的調(diào)研結(jié)果,結(jié)合我校實(shí)際,就理工結(jié)合問題,提出如下措施與建議:
要想理工結(jié)合,首先必須營造理工結(jié)合的學(xué)術(shù)氛圍,建議學(xué)校通過舉辦理工結(jié)合學(xué)科交叉與融合發(fā)展論壇、理工結(jié)合博士論壇、研究生學(xué)術(shù)論壇、學(xué)術(shù)茶會、系列論壇、講座等多種形式,促進(jìn)管理層思想觀念的轉(zhuǎn)變,推動學(xué)術(shù)層在不同學(xué)科之間的溝通、碰撞,為促進(jìn)多學(xué)科交叉融合提供強(qiáng)大的思想基礎(chǔ).這樣,科學(xué)家本身素質(zhì)缺陷和管理層面對理工結(jié)合的阻礙可以得到有效緩解.
培養(yǎng)跨學(xué)科人才是推動學(xué)科交叉、滲透、融合的重要途徑,同時也是培養(yǎng)高素質(zhì)、復(fù)合型人才的現(xiàn)實(shí)選擇.在國內(nèi),上海交通大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、大連理工大學(xué)等高校較早進(jìn)行了跨學(xué)科人才培養(yǎng),實(shí)施交叉學(xué)科創(chuàng)新人才培養(yǎng)計劃項(xiàng)目.采取學(xué)生申報、筆試和面試相結(jié)合的辦法進(jìn)行篩選.如大連理工大學(xué)復(fù)試采取面試的形式,按照交叉學(xué)科培養(yǎng)要求綜合考查申請人運(yùn)用知識的能力、培養(yǎng)潛質(zhì)及綜合素質(zhì),同時參考考生英語能力、研究生初試成績及申請交叉學(xué)科的人數(shù),擇優(yōu)錄取.錄取為交叉學(xué)科碩博連讀研究生資格的學(xué)生,原則上不得變更所確定的專業(yè),學(xué)生必須簽署《大連理工大學(xué)攻讀交叉學(xué)科碩博連讀研究生承諾書》,不簽署承諾書者不予錄取.
在工科中招收部分理科研究生,并由理工科組成的導(dǎo)師小組共同培養(yǎng)指導(dǎo)研究生,可提高學(xué)位論文的質(zhì)量.有利于開展具有重大影響的前沿課題,爭取在新原理、新技方面取得成果和突破,有利于發(fā)揮理工各自優(yōu)勢,達(dá)到學(xué)科的交叉與滲透.
眾所周知,人的認(rèn)知能力和精力是有限的,不可能通曉所有學(xué)科知識.通過培養(yǎng)跨學(xué)科人才和雙導(dǎo)師制培養(yǎng)研究生,可以克服科學(xué)家本身素質(zhì)缺陷,在新時代在邊緣學(xué)科和交叉學(xué)科領(lǐng)域培養(yǎng)出“新型”人才.目前,我校理學(xué)院已有多名教師報考我校紡織工程、材料科學(xué)、機(jī)械工程的博士學(xué)位,希望各位導(dǎo)師在學(xué)生畢業(yè)后,將其納入課題組,為理工結(jié)合打好人才基礎(chǔ).
跨學(xué)科研究項(xiàng)目的發(fā)布、申報和立項(xiàng)是推進(jìn)學(xué)科交叉融合的重要策略,確定了科研項(xiàng)目選題往往就確定了研究所需的資源、知識和方法,交叉學(xué)科研究項(xiàng)目對于資源整合、團(tuán)隊(duì)建設(shè)等發(fā)揮重要作用.美國麻省理工學(xué)院開展了大量的交叉學(xué)科研究項(xiàng)目,其規(guī)模或大或小,部分具有一定的實(shí)體性特征,有些則不構(gòu)成組織實(shí)體,隨著項(xiàng)目任務(wù)的完成而撤銷,或轉(zhuǎn)變?yōu)榭缭?、系的組織實(shí)體.以項(xiàng)目為紐帶,往往能夠橫跨幾個學(xué)院或?qū)W系,集中若干學(xué)科的優(yōu)勢力量進(jìn)行大跨度的交叉協(xié)作.在國內(nèi),哈爾濱工業(yè)大學(xué)為促進(jìn)交叉學(xué)科發(fā)展,拓展基礎(chǔ)研究領(lǐng)域,培育科研新增長點(diǎn),實(shí)施了哈爾濱工業(yè)大學(xué)理工醫(yī)交叉學(xué)科基礎(chǔ)研究培育計劃,作為《哈爾濱工業(yè)大學(xué)基礎(chǔ)研究振興計劃》的一個重要組成部分.該舉措有望克服目前大多高校都存在的體制束縛,為理工結(jié)合的實(shí)現(xiàn)提供溫床.
平臺建設(shè)是學(xué)科交叉融合的重要依托,跨學(xué)科研究中心是推進(jìn)跨學(xué)科研究,打破院系邊界、學(xué)科壁壘的重要載體.如哈爾濱工業(yè)大學(xué)建立了理工交叉學(xué)科研究中心.該校物理與材料科學(xué)結(jié)合,在物理系建立了微光與納米實(shí)驗(yàn)室.大連海事大學(xué)將環(huán)境工程研究所建在物理系.北京大學(xué)則更為重視交叉學(xué)科建設(shè),相繼成立了生物醫(yī)學(xué)交叉學(xué)科中心、理論生物學(xué)中心、化學(xué)基因組學(xué)研究中心等一批交叉學(xué)科中心.在國外,麻省理工學(xué)院現(xiàn)有的跨學(xué)科研究中心已成為科研項(xiàng)目和科研組織運(yùn)行的重要依托,平臺的管理與運(yùn)行是其健康發(fā)展的關(guān)鍵.上述的各個單位通過組建交叉學(xué)科研究中心,突破了體制束縛,較好地促進(jìn)了理工結(jié)合.
(1)組建理工結(jié)合學(xué)術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)
通過組建創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),有助于改善科學(xué)家本身素質(zhì)缺陷,不但有利于提高工科水平,而且也有利于理科自身的發(fā)展.為進(jìn)一步提高學(xué)科建設(shè)水平,我校自“十一五”時期起,組建了工科和理科學(xué)術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),有力地推動了各學(xué)科建設(shè)水平.為進(jìn)一步推動各學(xué)科點(diǎn)的建設(shè),建議學(xué)校在各創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的基礎(chǔ)上,組建理工結(jié)合學(xué)術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì).就我校工科研究中存在的問題進(jìn)行專項(xiàng)研究,例如:紡織中的物理問題,給予一定的經(jīng)費(fèi)支持,通過幾年的積累,讓理科教師先逐漸了解我校優(yōu)勢學(xué)科,接下來才有可能在我校傳統(tǒng)學(xué)科中找到新的增長點(diǎn).
(2)在理學(xué)院設(shè)置二級學(xué)科博士點(diǎn)
通過調(diào)研我們發(fā)現(xiàn)東華大學(xué)、浙江工大、浙江理工大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)、大連海事大學(xué)等目前也都沒有數(shù)學(xué)和物理博士點(diǎn),但都在學(xué)校優(yōu)勢學(xué)科下自主設(shè)置了由理學(xué)院負(fù)責(zé)的二級博士點(diǎn).二級博士點(diǎn)的設(shè)置,不僅提高了理學(xué)院教師的水平,也有力地推動了理工結(jié)合.如浙江理工大學(xué)理學(xué)院獲得的國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目數(shù)占全校三分之一,SCI檢索論文占全校二分之一,最主要的機(jī)制之一就是理學(xué)院教師兼任紡織、服裝、材料等優(yōu)勢學(xué)科的碩導(dǎo)和博導(dǎo),帶這些學(xué)科的研究生,申報這些領(lǐng)域的基金項(xiàng)目.理科與優(yōu)勢學(xué)科的融合成為該校理科的最大特色.
(3)以教學(xué)為媒介,多樣化途徑促進(jìn)理工結(jié)合
理科在工科學(xué)校存在的最基本依據(jù)是理科教學(xué),通過教學(xué)層次促進(jìn)理工結(jié)合是最直接的手段.下面結(jié)合物理教學(xué)談?wù)劺砉そY(jié)合的措施.物理相關(guān)的理論和技術(shù)已經(jīng)在醫(yī)學(xué)、生物學(xué)和化學(xué)等諸多領(lǐng)域得到很好的應(yīng)用,例如,物理學(xué)的X射線在無損檢測等工科領(lǐng)域有重要應(yīng)用.可以在物理教學(xué)中,專門開辟課程來講述物理學(xué)中已經(jīng)在工科領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用的技術(shù)或理論的概論性課程.該課程的教師組成可以是來自不同領(lǐng)域的專家、學(xué)者.根據(jù)工科特性,讓工科學(xué)生適當(dāng)選修理科基礎(chǔ)課程,例如“半導(dǎo)體物理學(xué)”.此外,可以利用物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺,讓工科學(xué)生加入到創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)研究中,和理科學(xué)生組成小組共同完成特定課題的探究性實(shí)驗(yàn).
以上簡要分析了理工結(jié)合中存在的障礙、問題及原因,并結(jié)合我校實(shí)際情況,給出了理工結(jié)合的措施與建議.理工結(jié)合說來容易做起難,若想真正實(shí)現(xiàn)理工結(jié)合,還需要從上到下形成統(tǒng)一認(rèn)識,形成聯(lián)動機(jī)制,從一點(diǎn)一滴做起.
[1]吳松,劉明柱,高存功.加強(qiáng)理科建設(shè)促進(jìn)理工結(jié)合[J].國家高級教育行政學(xué)院學(xué)報,2001(4):73-74.
[2]伯頓·R.克拉克.高等教育系統(tǒng)[M].王承緒,譯.杭州:杭州大學(xué)出版社,1994.
[3]胡瑞,陳新忠,薛珊.高等學(xué)校促進(jìn)學(xué)科交叉融合的實(shí)現(xiàn)策略[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),2012(3):105-110.
[4]張建林,田臣平,殷先洪,等.對工科院校理科學(xué)科建設(shè)幾個問題的思考[J].武漢科技學(xué)院學(xué)報,2004,17(5):92-96.
[5]陳孝楊,何剛.以工為主院校交叉學(xué)科的建設(shè)與發(fā)展思路探討[J].安徽理工大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),2004,6(3):54-56.
[6]清華大學(xué)理學(xué)院教務(wù)處.理工結(jié)合 培養(yǎng)高層次理科人才[J].高等理科教育,1994(2):59-64.
[7]王正明.淺談基礎(chǔ)數(shù)學(xué)教研室的理工結(jié)合特模式[J].高等教育研究,1995(3):15-17.
[8]杜善義.“理工結(jié)合”—杜善義院士談哈工大復(fù)合材料研究所的特色科研[J].航空發(fā)動機(jī),2007:(33).
[9]謝和平.綜合性大學(xué)的學(xué)科交叉融合與新跨越[J].中國大學(xué)教學(xué),2004(9):4-6.