学科交叉背景下力学专业研究生培养方式探索

        刘  辉, 陈炼雄, 楚锡华 （武汉大学 土木建筑工程学院 武汉 430072）

[摘  要]党的二十大报告中明确提出，要加强基础学科、新兴学科、交叉学科建设。力学作为基础学科，在学科交叉建设稳步推进过程中，面临难得的发展机遇，亟需探索解决学科交叉背景下力学学科发展诸多问题。本论文指出了新时代发展交叉学科的必要性，论述了培养具有学科交叉背景研究生的重要性。以武汉大学力学学科为例，阐述了力学学科发展现状，分析了学科交叉背景下力学学科研究生培养模式，从顶层设计、培养模式、管理制度等方面指出了现阶段研究生培养模式存在的问题，并提出相应的举措和建议。

[关键词] 学科交叉；力学专业；研究生培养

[基金项目]  2022年度武汉大学学位与研究生教育教学改革研究项目“学科交叉背景下力学专业研究生培养方式探索”（编号：无） 

[作者简介] 刘辉（1985-），男（汉族），湖北襄阳人，工学博士，武汉大学土木建筑工程学院副教授，博士生导师，主要从事计算固体力学、结构多学科优化等研究；陈炼雄（1994-），男（汉族），福建莆田人，武汉大学土木建筑工程学院2021级固体力学专业博士在读，主要从事计算固体力学及结构优化研究；楚锡华（1977-），男（汉族），湖北武汉人，工学博士，武汉大学土木建筑工程学院教授，博士生导师，主要从事计算固体力学及颗粒材料力学等研究。

[中图分类号] G643.0     [文献标识码] A     

一、引言

交叉学科，顾名思义是指两个及以上的学科相互交叉、融合、渗透而形成的新兴科。随着科学技术的不断发展，不同学科之间的高度交叉融合是当今学科发展的主流方向之一^[1]。传统学科之间相互渗透、交叉、影响，打破了学科壁垒，不仅为自身发展注入新动能，同时拓展了新的方法和理论的边界。路甬祥院士曾指出：“学科交叉点往往就是科学新的生长点、新的学科前沿，这里最有可能产生重大的科学突破，使科学发生革命性的变化”^[2]。实践表明，科学研究领域的许多重大突破和重要研究成果，都滋生于学科交叉的沃土。

在学科交叉背景下，如何高质量地实现“复合型”研究生人才培养是高校研究生教育孜孜以求的目标。随着学科交叉不断深入，许多高校在研究生培养模式进行了探索^[3-5]，成立了学科交叉平台，以力学学科为例，北京航空航天大学成立了国际交叉研究院，浙江大学成立了多学科交叉人才培养卓越中心、交叉力学中心，清华大学成立了“未来实验室、医工交叉研究院”，武汉大学分别于2014年和2017年成立了高等研究院、医学研究院、工业科学研究院等，为力学交叉学科发展和研究生人才培养提供了重要平台和机遇。

二、交叉学科背景下武汉大学力学专业研究生培养方面的问题

力学作为一门技术科学，它不仅要有严谨的理论研究，更要与工程实践相结合，指导工程实践。力学横跨理工，具有天然的学科交叉优势。因此在学科交叉背景下开展对力学专业研究生培养方式方法的研究具有重要的价值。

武汉大学力学专业于1997年开始本科招生、于2010年获评为一级学科博士点、于2013年获评为湖北省一级重点学科、于2019年获批成立力学博士后流动站、于2020年获评为湖北省一流本科专业、于2022年获评为国家级一流本科专业，连续多年获得泰晤士高等教育中国学科评级A+级。依托建筑物检测与加固教育部工程研究中心、岩土与结构工程安全湖北省重点实验室、湖北省力学实验教学示范中心、复杂介质多尺度力学中心等教学科研平台，促进了力学基础研究，拓展了力学交叉前沿，培养了一大批具有高素质的复合型创新人才，为服务国家重大工程建设提供了理论创新与技术支撑。武汉大学在力学研究生学科交叉培养方面进行了探索和尝试，但综合看来仍处于起步阶段，主要有以下几方面的问题：

(1) 顶层设计尚不到位

力学是工科的基础学科，是连接自然科学与工程实际的桥梁，是航天航空、机械、土木等工程应用的基础。武汉大学力学学科依托土木建筑工程学院，定期举行力学学科交叉论坛等。但整体上来看，学校层面缺少对力学学科的重视，尤其是学科交叉背景下对力学学科发展的整体部署，导致力学学科较为薄弱，尤其是交叉学科领域发展滞后，难以在大工科背景下充分发挥其基础性作用，不利于学校科研水平和综合实力的提升，不利于培养高水平研究生人才。

(2) 培养模式尚不明确

培养什么样的人，怎么样培养人，是中国特色社会主义高等教育的两个基本问题。传统单学科研究生培养模式，自研究生招生计划发布，到研究生培养方案指定、研究方向选择、就业去向安排等，已然是成熟的培养模式。学科交叉研究生培养模式与传统单学科培养模式不尽相同，需要充分体现交叉学科的特点^[6]。武汉大学力学研究生培养模式尚不明确，具体体现在以下几个方面：在招生计划上，主要基于传统单学科招生要求进行，未突出力学交叉学科特征，使得交叉学科生源微乎其微；在培养方案上，学科交叉课程固然有用，但成效有限，在课程之余无法将所学交叉学科知识应用于科研工作中；在研究方向上，由于缺乏学科交叉方向的师资力量，研究生研究方向局限于传统单学科范畴，研究生学科交叉联合培养大多流于形式；在学位评定方面，学科交叉领域缺乏清晰的评定标准，在论文评审环节具有一定的劣势，使得研究生在论文选题时对学科交叉领域较为谨慎。

(3) 管理制度尚不完善

单学科背景下，高校研究生培养已经形成了固定范式，校-院-系三级组织机构是学科发展的基本保障。由于学科交叉理念发展较晚，对应的管理制度相对滞后，基于单学科的管理制度一定程度上阻碍了与其他学科之间的交叉，影响研究生交流和资源共享，不利于学科交叉研究生培养^[7]。只有建立健全的学科交叉管理制度，才能使学科交叉发展行稳致远。武汉大学有较为丰富的学科交叉平台、实验中心、创新中心等，由于缺乏学科交叉的管理理念，这些平台主要服务于单学科需求，促进学科交叉发展的作用有限。力学交叉学科研究生培养主要基于传统单学科管理制度，努力向学科交叉方向转型，尝试出台相关管理制度文件，但是目前评价奖励机制、培养方案、经费保障等具体内容有待进一步规范。

三、相应的举措和建议

针对武汉大学力学学科在学科交叉背景下研究生培养的系列问题，我们从顶层设计、培养模式、管理制度等方面进行了探究。

(1) 加强顶层设计，擘画发展蓝图

学校层面应成立力学交叉学科发展研究院，由力学和交叉学科领域专家、应用领域企业家等组成，为力学交叉学科发展提供指导。以力学专业作为核心牵头单位，相关院系及职能部门为参与单位，形成合力，推进力学与其他学科的交叉融合发展。牵头单位出台文件，对学科交叉力学研究生培养细则进行规定，其他院系结合自身特色，阐述力学学科与其他学科交叉研究生培养实施路径及方法，擘画发展蓝图。

(2) 明确培养模式，实现全面发展

调整招生计划，研究生院适当调整力学学科研究生招生指标，通过增设力学学科交叉研究生指标，或者通过将力学专业和其他专业的研究生指标进行统筹，开展研究生联合培养，吸引学科交叉领域优秀学生来武汉大学攻读硕士或博士学位，保障优秀研究生的生源数量和质量。在研究生课程培养方案的制订方面，建议采用灵活的方式，极致压缩力学专业的研究生课程，确保研究生有充足时间去学习交叉学科方向的知识。研究生课程选择方面，学校层面应出台相关政策，应完全打通不同专业课程选择和互认机制，打破专业壁垒，比如力学专业研究生可以选择物理、化学、计算机等专业的相关课程，并可以将其学分也可以冲抵本专业课程，减少研究生课程学习负担，实现研究生的个性化培养方案的制订，激发研究生内生动力。在师资建设方面，应大力引进具有学科交叉背景的青年人才，增强师资力量，丰富力学学科交叉培养方向。同时，也可以统筹全校教师资源，鼓励学科交叉方向的研究生采取双导师或多导师制，一个研究生同时可以配备两个或多个具有不同研究背景的导师共同指导完成科研工作。对研究方向的制定，各导师和研究生之间应该定期沟通，充分挖掘有价值的科学研究方向，努力解决真问题，真正实现个性化人才培养目标。优化培养方案，在传统单学科研究生培养方案基础上，充分吸纳学科交叉研究生培养内容，为培养学科交叉复合创新研究生奠定坚实的基础，实现研究生培养方案的个性化定制。对不同的研究生，课程体系可以完全不同，满足基本的学分要求和相应的科研工作量即可达到毕业要求，课程可以不完全是力学专业的，其他专业的课程也能够认可。科研工作量应主要有导师团负责认定，学校层面可以规定最基本的要求。完善评价体系，借鉴传统学科的评价体系，建立健全力学交叉学科评价体系，在学分认定、论文评审等方面做出明确规定，鼓励研究生在学科交叉领域大胆创新。重视就业导向，引导学科交叉研究生拓展研究领域，储备扎实的理论知识和技能，深入开展跨学科研究，努力在面向国家重大战略需求方面做出原创性成果。

(3) 完善管理制度，支持交叉融合

单学科管理制度是为了培养该领域顶尖研究生人才，面对学科交叉时，往往难以平衡好先后发展顺序问题，不利于培养学科交叉背景下复合型研究生人才，因此建立基于学科交叉背景下的管理制度尤为重要^[8,9]。应树立学科交叉的管理理念，把握力学学科交叉的规律和研究生培养特点，创造发展空间；整合学校相关学科优势，尤其是工学部资源，制定相应的组织运行管理制度，积极孵化力学交叉学科研究生培养项目；开放共享学科交叉平台，创造优越的条件，引导研究生主动探索学科交叉领域研究；建立研究生培养过程中各个学院开设的必修课和选修课的学分互认机制，使得研究生既可以学到相关理论知识又能将其用到科研工作中；建立健全研究生双导师或多导师制的管理方法，在研究生指标分配、工作量认定、学位论文评审、学位授予等方面要给予支持和保障；规范学科交叉经费使用，单独划拨经费支持力学研究生学科交叉融合发展，为研究生开展学科交叉研究提供坚强保障。

四、结语

通过结合学科交叉背景下武汉大学力学专业的研究生培养模式中存在的问题，提出了相关可行性举措和建议，努力激发学科交叉背景下力学专业研究生的内生动力，激发科研热情，解决科学和工程中的真问题。

当前，为了适应高度融合发展的社会需求，学科交叉研究生培养已成为高校研究生培养的主流发展方向，这是一项长期的、连续的工作，需要久久为功，绵绵发力。武汉大学近年来持续推进世界一流学科建设，加强学科投入，强化学科交叉。土木建筑工程学院力学学科在学科交叉研究生培养模式进行了一系列原创性尝试，取得了喜人的成果，培养了一批专业基扎实、综合素质全面的学子，为相关领域提供了优质的人才支撑。但力学学科交叉研究生培养整体上仍处于初级阶段，在规范化、体系化制度建设等方面仍存在许多问题，一些深层次体制机制障碍有待进一步破解，以期形成推动学科交叉背景下力学学科研究生培养的强大合力。广大力学人需以“功成不必在我”的情怀和“功成必定有我”的担当，善谋善为，善作善成，推动力学学科交叉研究生培养模式日趋完善，为学校双一流建设贡献力学力量。

[参考文献]

[1] 池东恩. “双一流”背景下全国高校交叉学科设置与研究生培养的探索[J]. 延边大学学报: 社会科学版, 2022, 55(6): 113-119.

[2] 路甬祥. 学科交叉与交叉科学的意义[J]. 中国科学院院刊, 2005(1): 58-60.

[3] 龚政, 江朝华, 张继生, 等. “双一流”背景下交叉学科研究生培养创新模式研究---以河海大学港口、海岸及近海工程专业为例[J]. 教育教学论坛, 2020(19): 158-160.

[4] 梁鹏, 刘梦真, 曾文志.“双一流”背景下研究型大学研究生学科交叉培养模式研究---以北京工商大学为例[J]. 时代经贸, 2022, 19(4): 152-155.

[5] 彭小宝, 吴健, 祖洁微. 高质量发展背景下交叉学科研究生培养模式探究---以知识产权专业为例[J] 研究生教育研究,2022(6):59-65.

[6] 张江鑫, 吴俊. 学科交叉背景下专业学位研究生培养方式的一些探讨[J]. 教育教学论坛, 2020(34): 200-202.

[7] 郑培超, 王金梅, 罗元, 等. 学科交叉融合背景下光学工程研究生培养模式的探索[J]. 西部素质教育, 2020, 6(2): 191-192.

[8] 李占华, 朱艳, 姚霞, 等. “双一流”建设背景下交叉学科研究生培养的探索与启示[J]. 学位与研究生教育, 2020(4): 17-23.

[9] 李转转, 吴小健, 吴珍, 等. “双一流”背景下学科交叉研究生培养模式构建的研究[J]. 医学教育研究与实践, 2022, 30(1): 40-43.

Discussion on the Cultivation Mode of Postgraduates in Mechanics under the Background of Interdisciplinary

LIU Hui, CHEN Lianxiong, CHU Xi-hua, LI Shan

(School of Civil Engineering, Wuhan University, Wuhan, 430072, China)

Abstract: In the report of the 20th National Congress of the Communist Party of China, it is clearly proposed to strengthen the construction of basic disciplines, emerging disciplines and interdisciplinary disciplines. Mechanics, as a basic discipline, is faced with a rare development opportunity in the process of steadily advancing interdisciplinary construction, and it is necessary to explore many problems in the development of mechanics under the background of interdisciplinary construction. The paper points out the necessity of developing interdisciplinary subjects in the new era, and discusses the importance of cultivating graduate students with interdisciplinary backgrounds. Taking the discipline of mechanics of Wuhan University as an example, this paper expounds the development status of the mechanics discipline, analyzes the cultivation mode of the postgraduates in mechanics under the background of interdisciplinary, points out the problems existing in the postgraduate cultivation mode at the present stage from the aspects of top-level design, training mode and management system, and puts forward corresponding suggestions and practices.

Key words: interdisciplinarity; major in mechanics; postgraduate cultivation mode