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仿生學(xué)交叉學(xué)科研究生培養(yǎng)探索
仿生學(xué)交叉學(xué)科研究生培養(yǎng)探索
吉愛紅
（南京航空航天大學(xué)，江蘇南京210016）
摘要：不同學(xué)科間的交叉與融合已成當(dāng)今世界科學(xué)發(fā)展的主要趨勢(shì)。為營(yíng)造復(fù)合型高端人才培養(yǎng)的環(huán)境，必須搭建適合復(fù)合型高端人才培養(yǎng)的軟硬件平臺(tái)，加強(qiáng)學(xué)科群和跨學(xué)科研究平臺(tái)建設(shè)。本文從交叉學(xué)科研究生培養(yǎng)課程模式、交叉學(xué)科研究生導(dǎo)師指導(dǎo)能力與水平的提升、仿生學(xué)交叉學(xué)科研究生創(chuàng)新與實(shí)踐能力的培養(yǎng)和交叉學(xué)科研究生培養(yǎng)制度與激勵(lì)機(jī)制探索等四個(gè)方面，開展了仿生學(xué)交叉學(xué)科研究生培養(yǎng)探索研究，以冀在產(chǎn)生一批學(xué)科交叉研究成果的同時(shí)，提高復(fù)合型人才的培養(yǎng)水平。
關(guān)鍵詞：仿生學(xué)；交叉學(xué)科；培養(yǎng)；創(chuàng)新
基金項(xiàng)目：南京航空航天大學(xué)研究生教育優(yōu)秀工程（二期）建設(shè)項(xiàng)目《仿生學(xué)交叉學(xué)科研究生創(chuàng)新與實(shí)踐能力培養(yǎng)探索》作者簡(jiǎn)介：吉愛紅（1973-），男，江蘇如皋人，研究員，主要從事仿生學(xué)、機(jī)器人的教學(xué)與研究。
在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的當(dāng)今世界，無論是生物功能基因組研究，還是航空航天飛機(jī)的升空等重大的科技攻關(guān)項(xiàng)目的完成，都離不開多學(xué)科的交叉和融合，在大學(xué)建立多學(xué)科交叉和融合的培養(yǎng)環(huán)境與機(jī)制，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高級(jí)人才已經(jīng)成為各國(guó)高等教育特別是研究生教育發(fā)展的共識(shí)和趨勢(shì)。因此，學(xué)科交叉是知識(shí)創(chuàng)新和人才培養(yǎng)的要地，是教育創(chuàng)新、科研創(chuàng)新可能的突破口。
在英、美等國(guó)的知名大學(xué)，研究生往往由跨系的教師和專家組成委員會(huì)共同指導(dǎo)，要求研究生所修課程必須注重加強(qiáng)學(xué)科間的交叉和橫向聯(lián)系，甚至要求跨校學(xué)習(xí)一定學(xué)分的課程。在日本，很多大學(xué)設(shè)置有多學(xué)科組成的學(xué)科群。一些大學(xué)為了進(jìn)一步推動(dòng)學(xué)科間的融合，促進(jìn)創(chuàng)新型學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展，特別建設(shè)綜合研究大樓，把有學(xué)科交叉和融合趨向的不同研究生放到一起開展科研和學(xué)術(shù)活動(dòng)，為學(xué)科的交流和內(nèi)在的融合提供滋生平臺(tái)。不同學(xué)科的教師，盡管研究領(lǐng)域和方向差別較大，但在學(xué)生的培養(yǎng)、研究中心的科研工作等諸多方面卻強(qiáng)調(diào)緊密地聯(lián)系在一起。為研究生開設(shè)的一些課程也通常覆蓋多個(gè)學(xué)科的內(nèi)容，由不同專業(yè)的若干教師共同完成教學(xué)。耶魯大學(xué)、巴黎高等師范學(xué)院等世界著名大學(xué)的成功經(jīng)驗(yàn)也說明多學(xué)科交叉是高等教育發(fā)展的大勢(shì)所趨。
在國(guó)內(nèi)，許多著名高校提出了促進(jìn)學(xué)科交叉的舉措，主動(dòng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求，探索復(fù)合型高端人才培養(yǎng)的新模式。北京大學(xué)從2008年開始重點(diǎn)交叉學(xué)科的研究生招生，在多年交叉學(xué)科研究生培養(yǎng)方式探索的基礎(chǔ)上，專門成立前沿交叉學(xué)科研究院。清華大學(xué)通過創(chuàng)造條件跨學(xué)科選錄考生、要求和鼓勵(lì)研究生跨學(xué)科選課、聘請(qǐng)導(dǎo)師跨學(xué)科指導(dǎo)研究生、設(shè)定專門審議程序評(píng)價(jià)學(xué)科交叉學(xué)位論文等舉措，培養(yǎng)交叉學(xué)科研究生。復(fù)旦首推雙導(dǎo)師、多導(dǎo)師制培養(yǎng)交叉學(xué)科研究生。2012年，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)成立研究生交叉學(xué)科中心，目標(biāo)是通過科教結(jié)合、校企聯(lián)合，培養(yǎng)交叉學(xué)科領(lǐng)域的高水平人才，開展一流的科學(xué)研究，參與并服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)，創(chuàng)建國(guó)內(nèi)一流的交叉學(xué)科人才培養(yǎng)基地和科研基地。
另外，哈爾濱工業(yè)大學(xué)的鄭宏珍[1]、北京航空航天大學(xué)的陶飛[2]、武漢大學(xué)的周葉中、中南大學(xué)的陳長(zhǎng)坤[3]、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)的盧建飛[4]、深圳大學(xué)的許改霞[5]以及南京航空航天大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱南航大）的李雪飛[6]等老師或教育學(xué)研究工作者，也都在相關(guān)刊物上發(fā)表文章，探討了關(guān)于交叉學(xué)科研究生培養(yǎng)方法。
南航大從2005年起，成立了高新技術(shù)研究院，探索人才培養(yǎng)新模式。其中，仿生研究與材料防護(hù)研究所（以下簡(jiǎn)稱仿生所）主要從事仿生學(xué)的人才培養(yǎng)與科學(xué)研究已經(jīng)將近十年。畢業(yè)博士、碩士研究生超過200名。雖然南航大沒有從政策制度上明確交叉學(xué)科研究生的培養(yǎng)，實(shí)際上通過跨學(xué)科選錄考生、跨學(xué)科引進(jìn)教師人才進(jìn)仿生所等舉措，已經(jīng)開始了一定程度上的交叉學(xué)科研究生人才培養(yǎng)的探索，積累了一定的交叉學(xué)科研究生的培養(yǎng)方法與經(jīng)驗(yàn)。
不同學(xué)科間的交叉與融合已成當(dāng)今世界科學(xué)發(fā)展的主要趨勢(shì)，為營(yíng)造復(fù)合型高端人才培養(yǎng)的環(huán)境，搭建適合復(fù)合型高端人才培養(yǎng)的軟硬件平臺(tái)，加強(qiáng)學(xué)科群和跨學(xué)科研究平臺(tái)建設(shè)，以冀在產(chǎn)生一批學(xué)科交叉研究成果的同時(shí)，提高復(fù)合型人才的培養(yǎng)水平。
綜上所述，為了深化研究生培養(yǎng)機(jī)制改革及培養(yǎng)模式創(chuàng)新，探索交叉學(xué)科研究生培養(yǎng)發(fā)展規(guī)律，營(yíng)造有利于交叉學(xué)科人才成長(zhǎng)的環(huán)境，建立有利于交叉學(xué)科研究生培養(yǎng)的機(jī)制，培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新型人才，有必要開展仿生學(xué)交叉學(xué)科研究生創(chuàng)新與實(shí)踐能力培養(yǎng)探索。
一、交叉學(xué)科研究生培養(yǎng)課程模式
研究生具備多學(xué)科知識(shí)才能從整體上把握知識(shí)間的縱橫聯(lián)系，充分發(fā)揮知識(shí)間的相互啟發(fā)、相互促進(jìn)作用，通過交叉學(xué)科選課，使研究生掌握更多的跨學(xué)科知識(shí)，為從事交叉學(xué)科研究打下良好基礎(chǔ)。以仿生學(xué)交叉學(xué)科研究生為對(duì)象，其課程的學(xué)習(xí)主要有三種模式：一是研究生在全校范圍內(nèi)多個(gè)學(xué)院開設(shè)的研究生課程目錄中選課，如南航大仿生所從事動(dòng)物運(yùn)動(dòng)力學(xué)及其測(cè)試技術(shù)方向研究的研究生，在南航大能源與動(dòng)力學(xué)院選《多剛體動(dòng)力學(xué)》課程，機(jī)電學(xué)院的《非線性有限元》課程，自動(dòng)化學(xué)院的《測(cè)試技術(shù)》課程和航空宇航的《彈塑性力學(xué)》課程。另一種模式是由仿生所老師根據(jù)需要在研究所內(nèi)開設(shè)相關(guān)課程或講座，如邀請(qǐng)具有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析經(jīng)驗(yàn)的老師在全所范圍內(nèi)開設(shè)關(guān)于《數(shù)據(jù)處理與分析方法》的課程，該課程在南航大各學(xué)院并未開設(shè)，但是從事科學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究生又必須掌握。第三種課程模式是開設(shè)實(shí)踐課程與實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)。如仿生所的研究領(lǐng)域涉及動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)與附著。參考一些高校的生物學(xué)專業(yè)開設(shè)的實(shí)踐課程方式，帶領(lǐng)研究生在野外現(xiàn)場(chǎng)觀察研究與分析動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)與附著，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。通過這三種模式，使得仿生學(xué)交叉學(xué)科研究生具備仿生學(xué)交叉學(xué)科所必須掌握的知識(shí)基礎(chǔ)。
二、交叉學(xué)科研究生導(dǎo)師指導(dǎo)能力與水平的提升
導(dǎo)師的學(xué)術(shù)水平、綜合素質(zhì)、對(duì)學(xué)科前沿的洞察力以及與同行和其他學(xué)科學(xué)者交流溝通的能力對(duì)研究生培養(yǎng)有重要的影響，對(duì)交叉學(xué)科的研究生培養(yǎng)尤其如此。南航大仿生所目前有教授4人、副教授4人、講師3人，其中2人為博士生導(dǎo)師，其余均為碩士生導(dǎo)師。全部從事與仿生學(xué)交叉學(xué)科相關(guān)的領(lǐng)域科學(xué)研究與研究生培養(yǎng)教學(xué)，研究領(lǐng)域涉及動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)及其測(cè)試技術(shù)、生物機(jī)器人、仿生機(jī)器人、仿生摩擦學(xué)、仿生智能材料以及仿生復(fù)合材料等專業(yè)領(lǐng)域。因此，仿生所是由不同學(xué)科的導(dǎo)師組成并且與多種學(xué)科領(lǐng)域密切相關(guān)的交叉學(xué)科研究中心。在這個(gè)組織中，交叉學(xué)科研究生在不同學(xué)科導(dǎo)師的指導(dǎo)下，學(xué)習(xí)不同學(xué)科知識(shí)和攻關(guān)學(xué)科課題�？梢允寡芯可佑|不同學(xué)科、不同研究風(fēng)格、不同個(gè)性的導(dǎo)師，對(duì)于他們的學(xué)術(shù)功底、研究風(fēng)格的奠定、人生的道路的選擇和對(duì)事物的鑒別，將會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。因此，指導(dǎo)老師的指導(dǎo)能力與水平以及對(duì)交叉學(xué)科知識(shí)的掌握與理解，極大地影響交叉科研究生創(chuàng)新與實(shí)踐能力的培養(yǎng)。舉例來說，如果導(dǎo)師出現(xiàn)對(duì)交叉學(xué)科術(shù)語使用不準(zhǔn)確，甚至犯概念錯(cuò)誤的現(xiàn)象都會(huì)影響研究生研究水平以至研究生培養(yǎng)質(zhì)量，進(jìn)而也影響了交叉學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展。所以鼓勵(lì)交叉學(xué)科研究生導(dǎo)師加強(qiáng)與仿生所內(nèi)的老師、與國(guó)內(nèi)外同行或者跨學(xué)科的專家學(xué)者接觸交流，可以開闊自己的眼界，提高導(dǎo)師自身的學(xué)術(shù)水平與指導(dǎo)能力。
三、仿生學(xué)交叉學(xué)科研究生創(chuàng)新與實(shí)踐能力的培養(yǎng)
仿生所老師的研究課題常常有交叉，因此以課題組模式通過跨學(xué)科課題組的形式將具有不同學(xué)科背景的研究生組織起來，通過運(yùn)用不同學(xué)科的知識(shí)來攻關(guān)跨學(xué)科課題，達(dá)到研究生知識(shí)點(diǎn)的拓展和研究能力的提升，實(shí)現(xiàn)交叉學(xué)科研究生的培養(yǎng)�？梢约ぐl(fā)創(chuàng)新靈感，強(qiáng)化從事科學(xué)研究的興趣，也可以使研究生能夠真正把握學(xué)科前沿、彌補(bǔ)知識(shí)的缺陷，培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新與實(shí)踐能力，在交叉學(xué)科領(lǐng)域做出原創(chuàng)性工作。
四、交叉學(xué)科研究生培養(yǎng)制度與激勵(lì)機(jī)制探索
切實(shí)可行的培養(yǎng)制度與激勵(lì)機(jī)制是培養(yǎng)交叉學(xué)科研究生的關(guān)鍵。需要學(xué)校從培養(yǎng)制度上加以制定和完善。通過仿生學(xué)交叉學(xué)科研究生創(chuàng)新與實(shí)踐能力培養(yǎng)探索，做好定期的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，向?qū)W校提出相關(guān)的交叉學(xué)科研究生培養(yǎng)與激勵(lì)機(jī)制的意見和建議，供學(xué)校有關(guān)決策部門參考，從而從制度上保障和促進(jìn)具有創(chuàng)新能力的叉學(xué)科研究生的培養(yǎng)。
參考文獻(xiàn)：
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