林健

（同濟(jì)大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，上海）

一 引言

高等教育長(zhǎng)期以來(lái)為國(guó)家培養(yǎng)了大批優(yōu)秀專(zhuān)業(yè)人才。隨著現(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，知識(shí)更新不斷加快，傳統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)分類(lèi)已不能完全滿(mǎn)足新時(shí)代高端人才的培養(yǎng)需求。面向?qū)W科交叉、服務(wù)于新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)的新工科教學(xué)改革建設(shè)是應(yīng)對(duì)培養(yǎng)符合國(guó)家發(fā)展急需的跨學(xué)科知識(shí)融合型優(yōu)秀人才的必由之路。

學(xué)科交叉型人才培養(yǎng)體系的建立，不能僅局限于單一學(xué)科內(nèi)的低層次改良和調(diào)整；打破觀念壁壘、組織壁壘、知識(shí)壁壘[1]，通過(guò)不同學(xué)科、不同專(zhuān)業(yè)間的聯(lián)合辦學(xué)，將更有利于學(xué)科間緊密交叉融合。高效整合相關(guān)交叉學(xué)科的課程體系、師資隊(duì)伍、實(shí)踐創(chuàng)新基地、教學(xué)管理與質(zhì)量保障系統(tǒng)等各種教學(xué)資源，以構(gòu)建資源集約型學(xué)科交叉人才培養(yǎng)體系，則是保障新工科建設(shè)質(zhì)量的一條重要途徑。

圖1 跨學(xué)院學(xué)科交叉聯(lián)合辦學(xué)體系構(gòu)成

二 材料-汽車(chē)-新能源交叉專(zhuān)業(yè)建設(shè)的意義

材料學(xué)科是工科及現(xiàn)代工程技術(shù)發(fā)展的基石。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，材料科學(xué)不再局限于傳統(tǒng)材料范疇，其發(fā)展受現(xiàn)代科學(xué)與工程技術(shù)發(fā)展需求所牽引，面向國(guó)家高新技術(shù)發(fā)展需求的學(xué)科交叉融合型材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)建設(shè)已成為推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的一個(gè)創(chuàng)新源。

汽車(chē)產(chǎn)業(yè)一直是許多工業(yè)大國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)。隨著人類(lèi)社會(huì)對(duì)資源消耗的大幅增加，化石能源短缺、溫室效應(yīng)、環(huán)境污染已成為人類(lèi)所面臨的一個(gè)重大問(wèn)題，建立在大規(guī)模資源消耗的汽車(chē)工業(yè)已經(jīng)走到了一個(gè)十字路口。為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求，新能源、智能化、網(wǎng)聯(lián)化已成為未來(lái)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由之路。傳統(tǒng)的機(jī)械類(lèi)教學(xué)模式已經(jīng)不能完全滿(mǎn)足未來(lái)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。以材料為源頭、新能源為動(dòng)力、汽車(chē)為目標(biāo)的學(xué)科交叉、知識(shí)融合型復(fù)合人才培養(yǎng)就成為滿(mǎn)足未來(lái)新能源材料和新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要的一項(xiàng)重要任務(wù)[2-4]。

為了培養(yǎng)服務(wù)于新能源、智能化汽車(chē)相關(guān)材料、裝備及整車(chē)開(kāi)發(fā)全產(chǎn)業(yè)鏈的源頭創(chuàng)新型高級(jí)科學(xué)研究、工程技術(shù)及其管理人才，2016年同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院、汽車(chē)學(xué)院緊密合作建設(shè)了“材料-汽車(chē)-新能源復(fù)合型人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)”，并于2018年成功建設(shè)了學(xué)科交叉型“新能源材料與器件”本科專(zhuān)業(yè)。在學(xué)科交叉型專(zhuān)業(yè)建設(shè)過(guò)程中通過(guò)院際優(yōu)質(zhì)資源互補(bǔ)與共享，形成了一個(gè)優(yōu)質(zhì)高效、資源集約的跨學(xué)院學(xué)科交叉聯(lián)合辦學(xué)體系，逐步優(yōu)化了學(xué)科交叉型新工科建設(shè)所需的軟硬件條件，已取得優(yōu)異績(jī)效[5,6]。

三 優(yōu)質(zhì)高效的跨學(xué)院學(xué)科交叉聯(lián)合辦學(xué)體系建設(shè)

學(xué)科交叉融合型本科專(zhuān)業(yè)的建立需要有優(yōu)良的辦學(xué)基礎(chǔ)、師資隊(duì)伍和發(fā)展規(guī)劃[7-9]。僅僅依靠單個(gè)學(xué)科較難實(shí)現(xiàn)包括教學(xué)條件、課程體系、師資隊(duì)伍在內(nèi)的學(xué)科交叉知識(shí)融合型教學(xué)體系的完善。充分利用校內(nèi)不同學(xué)科的辦學(xué)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行交叉融合有利于真正實(shí)現(xiàn)交叉學(xué)科的緊密融合。

材料科學(xué)與工程學(xué)院、汽車(chē)學(xué)院密切合作過(guò)程中，充分利用各自學(xué)科優(yōu)勢(shì)，通過(guò)包括兩院課程體系深度融合、多模式師資隊(duì)伍建設(shè)、跨院實(shí)驗(yàn)中心開(kāi)放、全產(chǎn)業(yè)鏈布局實(shí)踐基地建設(shè)、學(xué)生創(chuàng)新基地與項(xiàng)目、升學(xué)發(fā)展通道的融合共享、高效集約地構(gòu)建新工科專(zhuān)業(yè)辦學(xué)體系。與此同時(shí)，通過(guò)兩院聯(lián)合教務(wù)管理機(jī)制的設(shè)置理順了跨院辦學(xué)管理體系；通過(guò)開(kāi)展面向新工科專(zhuān)業(yè)全培養(yǎng)鏈設(shè)計(jì)的教改項(xiàng)目研究，探討新工科專(zhuān)業(yè)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)機(jī)制，進(jìn)而在新工科專(zhuān)業(yè)中推行工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證體系；通過(guò)在車(chē)用基礎(chǔ)材料、車(chē)用零部件、整車(chē)制造完整產(chǎn)業(yè)鏈上進(jìn)行學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新基地布局有利于培養(yǎng)具有源頭創(chuàng)新能力的學(xué)科交叉、知識(shí)融合型高級(jí)拔尖創(chuàng)新人才。通過(guò)上述舉措在辦學(xué)條件、課題體系與師資隊(duì)伍、學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新基地、教學(xué)管理與質(zhì)量保障體系建設(shè)上形成閉合鏈，形成優(yōu)質(zhì)高效的跨學(xué)院學(xué)科交叉聯(lián)合辦學(xué)體系，為學(xué)科交叉融合型專(zhuān)業(yè)建設(shè)提供了新思路。

表1 同濟(jì)大學(xué)新能源材料與器件專(zhuān)業(yè)中專(zhuān)業(yè)課程分類(lèi)

表2 新能源材料與器件專(zhuān)業(yè)跨院合作與院內(nèi)培育交叉課程建設(shè)

四 學(xué)科交叉專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案及其課程體系建立

通過(guò)不同學(xué)科、不同學(xué)院間的聯(lián)合辦學(xué)，開(kāi)展學(xué)科交叉型人才培養(yǎng)方案及其課程體系建設(shè)，有利于不同學(xué)科間的深層次交叉融合。

在建設(shè)新工科專(zhuān)業(yè)課程體系時(shí)，根據(jù)人才培養(yǎng)定位，遵循以材料類(lèi)本科專(zhuān)業(yè)課程體系為基礎(chǔ)、融合汽車(chē)工程核心課程教學(xué)、強(qiáng)化新能源技術(shù)、輕量化技術(shù)、智能化技術(shù)等知識(shí)點(diǎn)傳授的學(xué)科交叉特色培養(yǎng)模式，開(kāi)展知識(shí)融合型人才培養(yǎng)工作。課程體系在保證完整的材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程體系和必要的物理類(lèi)、化學(xué)類(lèi)、電工、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上，兼顧車(chē)輛工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程和必要的力學(xué)、機(jī)械等基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)大規(guī)模開(kāi)展材料-汽車(chē)-新能源技術(shù)學(xué)科交叉課程建設(shè)。材料專(zhuān)業(yè)課程、汽車(chē)專(zhuān)業(yè)課程和材料-汽車(chē)交叉課程的學(xué)分?jǐn)?shù)分別為18、17和22學(xué)分，學(xué)分比達(dá)到1∶1∶1.2的黃金比例，實(shí)現(xiàn)了材料、汽車(chē)兩大專(zhuān)業(yè)在未來(lái)汽車(chē)領(lǐng)域的真正融合，滿(mǎn)足了學(xué)科交叉型復(fù)合人才的培養(yǎng)要求。這種深度融合式課程體系設(shè)置，使得學(xué)生在未來(lái)升學(xué)發(fā)展時(shí)得到極大優(yōu)惠，兩個(gè)專(zhuān)業(yè)核心課程的同時(shí)學(xué)習(xí)使他們可以順利升入任一專(zhuān)業(yè)進(jìn)行研究生階段學(xué)習(xí)。

五 知識(shí)融合型交叉課程及其師資隊(duì)伍建設(shè)

知識(shí)融合型學(xué)科交叉課程的開(kāi)設(shè)是專(zhuān)業(yè)檢驗(yàn)學(xué)科交叉程度的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)、新能源材料與器件專(zhuān)業(yè)建設(shè)中依托跨院聯(lián)合辦學(xué)模式，充分利用兩院師資合理調(diào)配。在學(xué)科交叉專(zhuān)業(yè)25門(mén)共57學(xué)分的專(zhuān)業(yè)課程中，交叉課程占比38.6%。

高素質(zhì)學(xué)科交叉型師資隊(duì)伍建設(shè)是新工科專(zhuān)業(yè)辦學(xué)的重要組成。單一學(xué)科的師資學(xué)緣結(jié)構(gòu)很難完全滿(mǎn)足學(xué)科交叉課程的教學(xué)需要。因此在自身大力培養(yǎng)學(xué)科交叉、知識(shí)融合型師資隊(duì)伍的同時(shí)，通過(guò)不同學(xué)科、不同學(xué)科教師之間的多層次密切合作，充分利用同濟(jì)大學(xué)校內(nèi)優(yōu)勢(shì)學(xué)科的教學(xué)力量，采用院內(nèi)培育、院際合作等多種模式進(jìn)行學(xué)科交叉型師資隊(duì)伍建設(shè)。材料科學(xué)與工程學(xué)院為滿(mǎn)足新工科專(zhuān)業(yè)建設(shè)需要，自2016年起先后建設(shè)了22門(mén)學(xué)科交叉型專(zhuān)業(yè)課程，其中8門(mén)課程通過(guò)與汽車(chē)、機(jī)械、交通、電信、理學(xué)院等兄弟學(xué)院合作開(kāi)展校級(jí)交叉課程建設(shè)，另14門(mén)交叉課程則通過(guò)學(xué)院內(nèi)知識(shí)融合型師資隊(duì)伍培育來(lái)加以解決。這種知識(shí)融合型師資隊(duì)伍建設(shè)模式，大大加快了新工科專(zhuān)業(yè)建設(shè)的進(jìn)度。

六 全產(chǎn)業(yè)鏈布局的學(xué)科交叉學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新體系建設(shè)

學(xué)科交叉型學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新體系建設(shè)，是知識(shí)融合型能力培養(yǎng)的關(guān)鍵。在學(xué)科交叉專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中分別利用了材料學(xué)院、汽車(chē)學(xué)院、智能型新能源汽車(chē)協(xié)同創(chuàng)新中心的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)踐師資。同時(shí)還與汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈上的一些知名企業(yè)合作，沿車(chē)用基礎(chǔ)材料生產(chǎn)、汽車(chē)零部件、整車(chē)制造整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈布局為學(xué)生提供校外實(shí)踐訓(xùn)練場(chǎng)所。學(xué)生實(shí)踐基地的全產(chǎn)業(yè)鏈布局有利于學(xué)生更全面地了解現(xiàn)代汽車(chē)技術(shù)的創(chuàng)新、生產(chǎn)和發(fā)展，有利于我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)高新技術(shù)領(lǐng)域取得源頭創(chuàng)新突破。

在學(xué)生創(chuàng)新基地及其創(chuàng)新項(xiàng)目建設(shè)中，材料學(xué)院與汽車(chē)學(xué)院向?qū)W生同時(shí)開(kāi)放各自學(xué)生創(chuàng)新基地，學(xué)生可以在材料、新能源、汽車(chē)及其學(xué)科交叉領(lǐng)域同時(shí)開(kāi)展創(chuàng)新實(shí)踐，通過(guò)分別與材料、汽車(chē)專(zhuān)業(yè)學(xué)生在兩院創(chuàng)新平臺(tái)上同受訓(xùn)練、同臺(tái)競(jìng)技，其學(xué)科交叉領(lǐng)域的創(chuàng)新實(shí)踐能力深受鍛煉。交叉專(zhuān)業(yè)內(nèi)的學(xué)生可任選兩院的畢業(yè)論文課題，也保障了其專(zhuān)業(yè)能力的個(gè)性化發(fā)展。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)第一屆28名學(xué)生中已有22人次在省部級(jí)和國(guó)際學(xué)生競(jìng)賽中獲獎(jiǎng)，包括全國(guó)挑戰(zhàn)杯上海賽區(qū)一等獎(jiǎng)、美國(guó)土木工程師競(jìng)賽中太平洋賽區(qū)單項(xiàng)第一名、國(guó)際設(shè)計(jì)與工程教育協(xié)會(huì)（IDEEA）全球年會(huì)最佳團(tuán)隊(duì)合作獎(jiǎng)、同濟(jì)大學(xué)首屆本科生學(xué)術(shù)之星等榮譽(yù)。這些學(xué)科交叉創(chuàng)新成果的獲得，使得同學(xué)們的知識(shí)融合學(xué)術(shù)素養(yǎng)和學(xué)科交叉創(chuàng)新能力大為提升，同時(shí)也是對(duì)跨學(xué)院學(xué)科交叉聯(lián)合辦學(xué)體系建設(shè)成果的最好檢驗(yàn)。

七 結(jié)語(yǔ)

以國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略與高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求為牽頭，培養(yǎng)具有學(xué)科交叉、源頭創(chuàng)新、知識(shí)融合型的優(yōu)秀人才是我國(guó)高等教育發(fā)展的必由之路。充分利用校內(nèi)外學(xué)科優(yōu)質(zhì)資源實(shí)現(xiàn)學(xué)科間緊密融合，形成資源集約型新工科專(zhuān)業(yè)辦學(xué)體系，則是知識(shí)融合型創(chuàng)新人才高效培養(yǎng)的重要保證。同濟(jì)大學(xué)經(jīng)過(guò)四年來(lái)的材料-汽車(chē)-新能源復(fù)合型人才培養(yǎng)體系建設(shè)，通過(guò)在學(xué)科交叉專(zhuān)業(yè)辦學(xué)理念、知識(shí)融合型課程體系、師資隊(duì)伍、學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新基地建設(shè)等領(lǐng)域的緊密合作和資源共享，形成了一批富有成果的交叉學(xué)科建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于學(xué)科交叉型新工科專(zhuān)業(yè)建設(shè)具有指導(dǎo)意義，也對(duì)傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)的新工科建設(shè)提升具有顯著參考價(jià)值。