馬樹青，藍(lán) 強(qiáng)，張理論，王文珂，肖汶斌

（國防科技大學(xué)氣象海洋學(xué)院，長沙 410073）

黨的十九大報(bào)告指出，要“堅(jiān)持陸海統(tǒng)籌，加快建設(shè)海洋強(qiáng)國”。國防科技大學(xué)氣象海洋學(xué)院由原國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)海洋科學(xué)與工程研究院和原解放軍理工大學(xué)氣象海洋學(xué)院合并組建，目前學(xué)院在學(xué)科群建設(shè)過程中，重點(diǎn)發(fā)展大氣科學(xué)、海洋科學(xué)兩個(gè)核心一級(jí)學(xué)科，其中海洋科學(xué)學(xué)科擬建成以物理海洋學(xué)為基礎(chǔ)、海洋技術(shù)為支撐、軍事海洋學(xué)為特色的學(xué)科體系，為我軍培養(yǎng)軍事海洋一流人才提供支撐。

研究生培養(yǎng)是高校人才培養(yǎng)的重要組成部分，研究生學(xué)員創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)是人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。如何培養(yǎng)具有廣博知識(shí)、強(qiáng)烈創(chuàng)新意識(shí)、良好綜合素質(zhì)的復(fù)合型、創(chuàng)新型人才已成為研究生教育改革的核心問題及關(guān)鍵點(diǎn)。隨著學(xué)科綜合性發(fā)展，定位于碩士研究生具備“開展應(yīng)用創(chuàng)新研究的能力”、博士研究生具備“開展技術(shù)創(chuàng)新和科學(xué)研究工作”的能力目標(biāo)，傳統(tǒng)意義上的單一學(xué)科培養(yǎng)模式已經(jīng)無法滿足創(chuàng)新人才培養(yǎng)的要求，通過突出多學(xué)科交叉合力育人，培養(yǎng)具有知識(shí)交叉與融合的高層次創(chuàng)新人才，已成為研究生教育改革的有效途徑。

海洋科學(xué)是研究海洋的自然現(xiàn)象、性質(zhì)及其變化規(guī)律，以及與開發(fā)利用海洋有關(guān)的知識(shí)體系，是地球科學(xué)的重要組成部分[1]。作為一門綜合性很強(qiáng)的地球科學(xué)學(xué)科，其各分支學(xué)科之間以及與相鄰基礎(chǔ)學(xué)科之間相互結(jié)合、相互滲透，逐步形成了一系列跨學(xué)科的有高度綜合性的新概念、新方法、新理論及新型研究課題。因此，其培養(yǎng)的研究生學(xué)員不僅應(yīng)當(dāng)掌握專業(yè)基本知識(shí)與技能，更應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)多學(xué)科交叉培養(yǎng)，以有效運(yùn)用海洋科學(xué)相關(guān)知識(shí)解決多種專業(yè)研究與應(yīng)用課題，從而提升其創(chuàng)新實(shí)踐能力。

本文通過調(diào)研近年來高校研究生合力育人培養(yǎng)方法，深入研究海洋科學(xué)研究生的合力育人培養(yǎng)模式，并利用研究成果開展了海洋科學(xué)研究生的合力育人培養(yǎng)實(shí)踐研究，探索一種基于學(xué)科交叉的海洋科學(xué)研究生合力育人培養(yǎng)模式。

一 我國高校研究生合力育人培養(yǎng)模式現(xiàn)狀分析

高校研究生合力育人培養(yǎng)模式內(nèi)涵廣泛，當(dāng)前的研究熱點(diǎn)主要集中在“三全育人”、多形式聯(lián)合培養(yǎng)、交叉學(xué)科培養(yǎng)等若干方面。

其中，“三全育人”是把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人。以“三全育人”為內(nèi)涵的合力育人培養(yǎng)模式重在結(jié)合思政任課教師、輔導(dǎo)員、導(dǎo)師等多方力量，在學(xué)生思想政治教育中發(fā)揮共同作用。有學(xué)者重點(diǎn)對(duì)輔導(dǎo)員與思政教員、輔導(dǎo)員與導(dǎo)師等合力育人的機(jī)制建設(shè)以及兩支隊(duì)伍建設(shè)方面展開研究，推動(dòng)高校學(xué)員思想政治工作深入發(fā)展[2-5]。

以多形式聯(lián)合培養(yǎng)為內(nèi)涵的合力育人模式主要包括軍地聯(lián)合培養(yǎng)、跨校聯(lián)合培養(yǎng)及校企聯(lián)合培養(yǎng)等方面，重在通過有效結(jié)合不同單位人員能力，共同構(gòu)建有效合力育人機(jī)制。如在軍地聯(lián)合培養(yǎng)方面，有文獻(xiàn)針對(duì)軍地聯(lián)合培養(yǎng)機(jī)制、軍地聯(lián)合培養(yǎng)基地教育模式優(yōu)化方法以及依托軍隊(duì)院校和地方資源培養(yǎng)創(chuàng)新人才方面開展研究[6-8]；在跨校聯(lián)合培養(yǎng)方面，劉雅[9]提出了跨校聯(lián)合人才培養(yǎng)的推進(jìn)策略；在校企聯(lián)合培養(yǎng)方面，張鑫等[10]和王翠娟[11]提出了“校企二元交叉式”高技能人才培養(yǎng)創(chuàng)新模式和培養(yǎng)途徑以及校企聯(lián)合協(xié)同各方責(zé)權(quán)明晰的分配體系。基于聯(lián)合培養(yǎng)的合力育人模式的特點(diǎn)是涉及不同單位的人員，需要單位之間建立聯(lián)合培養(yǎng)機(jī)制，其操作和管理更加復(fù)雜。

以交叉學(xué)科培養(yǎng)為內(nèi)涵的合力育人培養(yǎng)模式是本文的研究重點(diǎn)。在學(xué)科交叉人才培養(yǎng)的通用方法研究方面，張海生等[12]總結(jié)了多學(xué)科交叉融合新工科人才培養(yǎng)的現(xiàn)實(shí)問題，提出明確人才培養(yǎng)方案的階段性目標(biāo)及其主要教育內(nèi)容，注重跨學(xué)科課程資源的整合與開發(fā)，注重學(xué)生的國際化和精細(xì)化培養(yǎng)。涂細(xì)凱等[13]也對(duì)學(xué)科交叉人才培養(yǎng)途徑進(jìn)行了探索和實(shí)踐，文章提出了多種方法提高學(xué)科交叉人才培養(yǎng)，主要是包括跨學(xué)科導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)的建立、跨專業(yè)的招生模式、研究生學(xué)術(shù)匯報(bào)制度的建立、項(xiàng)目式教學(xué)方式、比賽促學(xué)科交叉、實(shí)行雙學(xué)位制以及相關(guān)政策支持；在各學(xué)科中開展交叉學(xué)科合力育人也存在廣泛研究，虞佳茜等[14]針對(duì)海洋學(xué)科研究的交叉培養(yǎng)進(jìn)行探索，指出了海洋交叉培養(yǎng)具有導(dǎo)師合作型交叉培養(yǎng)、研究機(jī)構(gòu)型交叉培養(yǎng)以及項(xiàng)目依托型交叉培養(yǎng)三種類型，歸納了海洋學(xué)科交叉培養(yǎng)的發(fā)展困境，具體包括指向不一、招生與培養(yǎng)難畫等號(hào)、管理受阻、培養(yǎng)過程存在缺位、發(fā)展滯緩和培養(yǎng)模式尚不成熟。為此，作者提出了完善招生辦法，構(gòu)建交叉培養(yǎng)體系，優(yōu)化導(dǎo)學(xué)關(guān)系，落實(shí)統(tǒng)一管理模式，突出交叉培養(yǎng)，健全質(zhì)量保障體系等解決途徑。鐘德明等[15]對(duì)多學(xué)科交叉融合背景下的先進(jìn)制造新工科工程人才培養(yǎng)模式進(jìn)行了探索和實(shí)踐研究，總結(jié)了現(xiàn)行制造工程人才培養(yǎng)體系存在五大亟需解決的問題，比如，先進(jìn)制造跨學(xué)科交融人才培養(yǎng)管理機(jī)構(gòu)的缺乏，跨學(xué)科課程體系和教學(xué)模式不健全，跨學(xué)科教學(xué)團(tuán)隊(duì)和創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)有待加強(qiáng)，質(zhì)量監(jiān)控體系缺乏以及先進(jìn)制造專業(yè)集群有待建設(shè)。作者針對(duì)這五大問題提出了具體的解決方案，是對(duì)先進(jìn)制造工程人才培養(yǎng)模式的積極探索和實(shí)踐研究。

綜合以上三個(gè)方面與相關(guān)文獻(xiàn)分析可以看出，當(dāng)前深入拓展的合力育人培養(yǎng)模式已經(jīng)成為高校人才培養(yǎng)的重要組成部分。從學(xué)生被傳授的知識(shí)來看，需要引入思想政治教育，從投入的師資力量來看，需要研究生導(dǎo)師、思政課教員、輔導(dǎo)員的通力合作，從培養(yǎng)的機(jī)構(gòu)來看，需要學(xué)校、企業(yè)、地方、軍校的聯(lián)合力量，從涉及的學(xué)科知識(shí)來看，需要多學(xué)科的交叉培養(yǎng)?；谝陨涎芯楷F(xiàn)狀調(diào)研，教研團(tuán)隊(duì)針對(duì)所在單位海洋科學(xué)方向研究生，開展了合力育人培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐。

二 海洋科學(xué)研究生合力育人培養(yǎng)模式研究

教研團(tuán)隊(duì)所在的國防科技大學(xué)氣象海洋學(xué)院地球信息科學(xué)與工程系，面向海洋科學(xué)研究生，近年來以計(jì)算海洋聲學(xué)研究生課程為依托，開展了多學(xué)科交叉合力育人培養(yǎng)模式研究。計(jì)算海洋聲學(xué)是運(yùn)用理論、計(jì)算與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，解決復(fù)雜海洋聲學(xué)問題的一門應(yīng)用科學(xué)，重點(diǎn)研究水下聲場物理特性、計(jì)算方法及水聲場環(huán)境下的聲納作戰(zhàn)運(yùn)用、水聲信號(hào)處理等典型應(yīng)用問題，為解決海戰(zhàn)場水聲環(huán)境保障、提升聲納裝備探測性能提供理論與關(guān)鍵技術(shù)支撐。

本文研究以學(xué)科交叉的導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)、學(xué)科交叉的課程改革及學(xué)科交叉的課題研究三大舉措作為海洋學(xué)科研究生合力育人的重要基礎(chǔ)，支撐學(xué)科交叉的競賽實(shí)踐，達(dá)到提升學(xué)員綜合素質(zhì)的能力目標(biāo)，基于學(xué)科交叉的合力育人培養(yǎng)模式邏輯框圖如圖1 所示。

圖1 基于學(xué)科交叉的合力育人培養(yǎng)模式邏輯框圖

通過梳理在研究生培養(yǎng)過程中的具體流程，本文主要提煉為以下幾個(gè)方面。

（一）成立學(xué)科交叉的導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)，構(gòu)建協(xié)同指導(dǎo)模式

建立適合多學(xué)科合力育人的培養(yǎng)模式，需要充分發(fā)揮多學(xué)科教師與學(xué)生專業(yè)分布的特點(diǎn)與優(yōu)勢，可通過建立學(xué)科交叉的導(dǎo)師培養(yǎng)小組、學(xué)生合作小組等方式，構(gòu)建協(xié)同指導(dǎo)的培養(yǎng)模式來切實(shí)發(fā)揮優(yōu)勢互補(bǔ)的作用。同時(shí)，通過開設(shè)跨學(xué)科的研討會(huì)，打通學(xué)科、方向之間的壁壘，通過學(xué)員研究報(bào)告、教員專題匯報(bào)、書籍文獻(xiàn)閱讀交流等多種類型研討會(huì)的形式，活躍學(xué)術(shù)氛圍。由于不同學(xué)科的教師，看問題的角度不同，就可以給出不同的觀點(diǎn)，能夠激發(fā)研究生的學(xué)習(xí)興趣、發(fā)散思維、創(chuàng)新思維，有效提高了其創(chuàng)新能力。

我系具有一支年輕的、學(xué)科背景多樣化的師資隊(duì)伍，涵蓋水聲工程、電子信息工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)背景，成為我系研究生重要的導(dǎo)師庫。通過在多個(gè)交叉方向領(lǐng)域開展研究工作，包括海洋環(huán)境參數(shù)反演與并行優(yōu)化、水下目標(biāo)多物理場融合探測、水下無人集群系統(tǒng)控制等，涉及計(jì)算海洋聲學(xué)、數(shù)字信號(hào)處理、高性能計(jì)算、物理與數(shù)學(xué)等學(xué)科知識(shí)。

近年來，教研團(tuán)隊(duì)始終堅(jiān)持學(xué)生組會(huì)的形式，對(duì)學(xué)生進(jìn)行定期指導(dǎo)，通過組建多專業(yè)背景的教員團(tuán)隊(duì)對(duì)學(xué)員進(jìn)行協(xié)同指導(dǎo)，以每兩周一次組會(huì)形式進(jìn)行充分討論。通過定期匯報(bào)制度，一方面督促研究生課題進(jìn)展；另一方面通過集體討論，更能碰撞出新的思想、新的解決方案。這一舉措有效促進(jìn)了學(xué)員課題進(jìn)展，擴(kuò)充了學(xué)員與教員的知識(shí)體系。

（二）實(shí)施學(xué)科交叉的課程教學(xué)改革，夯實(shí)學(xué)員理論基礎(chǔ)

根據(jù)多學(xué)科合力育人培養(yǎng)需求，可針對(duì)性開展課程教學(xué)改革，以計(jì)算海洋聲學(xué)課程為例，對(duì)課程內(nèi)容、教學(xué)方法等方面進(jìn)行不斷優(yōu)化調(diào)整，從而提升課程質(zhì)量，增強(qiáng)課程活力。

課程內(nèi)容改革方面，通過補(bǔ)充基礎(chǔ)理論、梳理模型體系、增加典型應(yīng)用及增強(qiáng)課程高性能計(jì)算特色等四個(gè)方面開展了研究工作，積極融入多學(xué)科元素。如在模型體系梳理過程中，綜合運(yùn)用課程知識(shí)板塊中的射線法、波束積分法、簡正波法、拋物方程法和有限差分法等理論，構(gòu)建了不同介質(zhì)參數(shù)下的計(jì)算海洋水聲學(xué)標(biāo)準(zhǔn)案例，借助高性能計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水聲模型的高效計(jì)算。課程所使用的一種典型案例示意圖如圖2 所示（圖示為楔形海底傳播損失等值線云圖）。

圖2 楔形海底傳播損失等值線云圖

教學(xué)方法優(yōu)化方面，針對(duì)以“教員講授為主體”的傳統(tǒng)教學(xué)吸引力乏力、應(yīng)試化的教學(xué)特點(diǎn)，積極開展啟發(fā)式教學(xué)、案例教學(xué)等多元教學(xué)方法改革，樹立以“學(xué)生為主體”的互動(dòng)式教學(xué)，著力提升研究生的獨(dú)立科研能力及增強(qiáng)其創(chuàng)新思維。重點(diǎn)通過發(fā)展研討式教學(xué)改革、增加案例式教學(xué)內(nèi)容及研究多學(xué)科融合式教學(xué)等方面開展了研究工作。

（三）開展學(xué)科交叉的課題研究，激發(fā)學(xué)員創(chuàng)新動(dòng)力

科研項(xiàng)目作為研究生培養(yǎng)的重要依托，能夠有效促進(jìn)研究生學(xué)員學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法，進(jìn)行科學(xué)素養(yǎng)實(shí)踐訓(xùn)練，同時(shí)，目前絕大多數(shù)科研課題都需要跨領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)。在近期教學(xué)過程中，通過密切結(jié)合單位開展的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究課題，設(shè)置多項(xiàng)跨學(xué)科研究方向課題，供研究生學(xué)員選擇，以學(xué)員特長與興趣點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)，形成了課題研究組，激發(fā)了學(xué)員的創(chuàng)新動(dòng)力，發(fā)揮了項(xiàng)目“導(dǎo)學(xué)助研”的積極作用。例如目前課題組開展的“海洋環(huán)境與目標(biāo)信息聯(lián)合處理”研究，需要有機(jī)結(jié)合水聲物理、信息處理、高性能計(jì)算和數(shù)據(jù)可視化等多個(gè)學(xué)科方向，在研究過程中設(shè)計(jì)了若干子課題吸引2～3 名研究生自愿參與，通過合理設(shè)計(jì)科研任務(wù)，能夠有效鍛煉研究生科研創(chuàng)新能力。

（四）參與學(xué)科交叉競賽，促進(jìn)學(xué)員務(wù)實(shí)研究

以學(xué)科交叉競賽為牽引，是合力育人的一項(xiàng)重要內(nèi)容。將研究生課題研究中的問題引入到學(xué)科競賽中，相互促進(jìn)，實(shí)現(xiàn)合力育人的人才培養(yǎng)模式。

跨學(xué)科競賽涉及多個(gè)學(xué)科背景知識(shí)，離不開合力育人培養(yǎng)模式，對(duì)于學(xué)生來說，通過個(gè)人自學(xué)很難深入掌握各個(gè)學(xué)科知識(shí)，必須通過指導(dǎo)老師的合力育人培養(yǎng)模式完成，本教學(xué)團(tuán)隊(duì)的專業(yè)背景為合力育人培養(yǎng)模式提供可能。合力育人培養(yǎng)模式發(fā)揮了各專業(yè)教員的優(yōu)勢，合力指導(dǎo)研究生學(xué)員，構(gòu)建具有交叉特色的研究課題，為研究生培養(yǎng)提供課題研究素材，同時(shí)有效促進(jìn)不同學(xué)科專業(yè)背景教員間交流溝通。

學(xué)生通過組隊(duì)的形式參加跨學(xué)科大賽，旨在提高三方面能力，一是學(xué)科交叉能力，豐富學(xué)員的知識(shí)，吸納不同專業(yè)的精華，這種學(xué)科交叉往往能夠解決其中一個(gè)學(xué)科的重大瓶頸問題；二是團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，學(xué)生通過4～5人為一組的形式組成參賽團(tuán)隊(duì)，由一組長負(fù)責(zé)，組長負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)分配各組員的任務(wù)，這種合作模式能夠有效提高組員的合作能力以及表達(dá)能力；三是論文寫作能力，大賽最后需要提交論文報(bào)告，通過大賽，促進(jìn)學(xué)生科技論文寫作能力，為后續(xù)的研究奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

在教學(xué)過程中，教研團(tuán)隊(duì)通過嘗試以學(xué)科交叉競賽為牽引，對(duì)上述合力育人培養(yǎng)模式進(jìn)行了實(shí)踐研究。其中學(xué)科交叉競賽選取了全國高性能并行挑戰(zhàn)大賽進(jìn)行嘗試。全國高性能并行挑戰(zhàn)大賽，簡稱PAC 大賽，自2013 年創(chuàng)辦以來已經(jīng)成功舉行了八屆，在高性能計(jì)算領(lǐng)域享有較高聲譽(yù)，PAC 大賽下設(shè)優(yōu)化組和應(yīng)用組兩個(gè)賽道，教研團(tuán)隊(duì)根據(jù)學(xué)科交叉特點(diǎn)選擇應(yīng)用組賽道指導(dǎo)研究生參賽，目前已經(jīng)參加兩年，都取得了較好成果。

在2019 年的PAC 應(yīng)用組大賽中，本團(tuán)隊(duì)選取計(jì)算海洋聲學(xué)中較為典型的三維楔形海底的聲場計(jì)算為應(yīng)用背景，指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用高性能并行優(yōu)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維楔形海底聲場的快速計(jì)算，取得了明顯的加速效果，順利通過初賽進(jìn)入決賽，并在決賽中獲得了全國銅獎(jiǎng)的成績（圖3）。通過比賽，研究生學(xué)員一方面加深了對(duì)三維楔形海底聲傳播計(jì)算方法的理解，另一方面，掌握了高性能并行優(yōu)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了綜合能力素質(zhì)的提高。

圖3 PAC 大賽獲獎(jiǎng)證明

有了2019 年參賽經(jīng)驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)繼續(xù)指導(dǎo)研究生參加了2020 年的PAC 大賽，通過選取了當(dāng)前海洋聲學(xué)領(lǐng)域的熱門研究應(yīng)用，海洋環(huán)境參數(shù)的反演，并針對(duì)反演中核心算法對(duì)高性能計(jì)算的巨大需求，指導(dǎo)學(xué)生采用高性能計(jì)算技術(shù)，有效解決反演中計(jì)算效率問題。

PAC 大賽應(yīng)用組具有鮮明的學(xué)科交叉特點(diǎn)，同時(shí)對(duì)學(xué)生編程實(shí)踐能力也要求極高，通過大賽，以學(xué)生為媒介促進(jìn)了教員間各自研究的交叉融合，同時(shí)也提高了研究生的綜合能力素質(zhì)。

綜上所述，本文研究提出了成立學(xué)科交叉的導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)、實(shí)施學(xué)科交叉的課程改革、開展學(xué)科交叉的課題研究以及學(xué)科交叉競賽等具體措施。它們之間的關(guān)系是，導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)作為學(xué)員參加交叉競賽的指導(dǎo)老師，學(xué)科交叉的課程內(nèi)容作為學(xué)員競賽的知識(shí)背景，課題研究項(xiàng)目成為交叉競賽的題目來源。因此，通過學(xué)科交叉競賽這一具體實(shí)踐，有效融合了本文提出的多種學(xué)科交叉人才培養(yǎng)措施，達(dá)到了以學(xué)科交叉為內(nèi)涵的合力育人目的。

三 結(jié)束語

碩士研究生是未來社會(huì)發(fā)展的生力軍，也是開展應(yīng)用創(chuàng)新研究的主力軍。本文通過梳理近年來我國高校研究生合力育人培養(yǎng)模式現(xiàn)狀，深入研究基于學(xué)科交叉的海洋科學(xué)研究生合力育人培養(yǎng)模式，并通過以學(xué)科競賽為牽引的合力育人培養(yǎng)實(shí)踐進(jìn)行了探索，在研究生能力素質(zhì)培養(yǎng)、教員課題研究相互促進(jìn)等方面已經(jīng)取得一定效果。未來教研團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)堅(jiān)持合力育人培養(yǎng)模式，打造高質(zhì)量海洋技術(shù)學(xué)科建設(shè)，切實(shí)提升研究生人才培養(yǎng)素質(zhì)。