［摘 要］ 目前研究生培養(yǎng)模式大多采用單一的導(dǎo)師負(fù)責(zé)制，培養(yǎng)過程中受限于專業(yè)、導(dǎo)師以及學(xué)科，研究生在短學(xué)制內(nèi)能夠接觸到的科研資源和訓(xùn)練有限，尤其在沒有大項(xiàng)目支撐的情況下，學(xué)生的綜合科研能力得不到有效鍛煉與提高，難以培養(yǎng)新時(shí)代肩負(fù)國家重大科技攻關(guān)和破解工程難題的高科技人才。通過對多學(xué)科交叉研究生協(xié)同培養(yǎng)模式的研究，有利于打破學(xué)科壁壘，模糊專業(yè)界限，加強(qiáng)學(xué)科交叉課程體系建設(shè)，從而培養(yǎng)能夠承擔(dān)國家重大任務(wù)的高層次、跨領(lǐng)域、多學(xué)科交叉的復(fù)合型專業(yè)人才。

［關(guān)鍵詞］ 研究生；多學(xué)科；項(xiàng)目牽引；協(xié)同培養(yǎng)

［基金項(xiàng)目］ 2020年度國家自然科學(xué)基金委航天聯(lián)合基金集成項(xiàng)目“空間超聲電機(jī)長效服役機(jī)理與集成制造基礎(chǔ)”（U2037603）

［作者簡介］ 趙 蓋（1987—），男，甘肅定西人，博士，南京航空航天大學(xué)機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授，博士生導(dǎo)師，主要從事機(jī)械工程研究。

［中圖分類號］ C229.29［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A［文章編號］ 1674-9324（2023）10-0177-04［收稿日期］ 2022-08-18

目前，多學(xué)科相互交叉與融合是新時(shí)代科技創(chuàng)新發(fā)展的原動(dòng)力。當(dāng)今世界前沿學(xué)科的重大突破性成果，多數(shù)是多學(xué)科匯聚、交叉以及融合的結(jié)果。然而，高校對于研究生的培養(yǎng)普遍存在受限于專業(yè)分類、單一導(dǎo)師負(fù)責(zé)制以及平臺(tái)資源等限制，難以培養(yǎng)多學(xué)科交叉的復(fù)合型人才，在實(shí)際培養(yǎng)中學(xué)科交叉融合度低，學(xué)科之間壁壘重重，所培養(yǎng)研究生多學(xué)科交叉意識不強(qiáng)，科學(xué)研究方向單一，資源共享力弱，重復(fù)低水平成果時(shí)有發(fā)生。這主要是因?yàn)檫m應(yīng)高校研究生多學(xué)科交叉融合的機(jī)制尚未建立，培養(yǎng)多學(xué)科交叉創(chuàng)新人才的體制尚需建立與完善。因此，通過重大國家級項(xiàng)目作為牽引，進(jìn)一步啟發(fā)研究生多學(xué)科交叉融合的創(chuàng)新意識，積極有效探索多學(xué)科交叉融合的有效途徑，激發(fā)創(chuàng)新活力，提高創(chuàng)新質(zhì)量，全面提升高校研究生創(chuàng)新能力與交叉型專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，具有十分重要的意義。

在美國，國家層面為跨學(xué)科研究生培養(yǎng)提供了強(qiáng)有力的政策支持和發(fā)展空間，并給予了優(yōu)先資助。為了適應(yīng)跨學(xué)科的科研模式，對傳統(tǒng)的研究生培養(yǎng)模式進(jìn)行改革，1997年，美國國家科學(xué)基金會(huì)（NSF）啟動(dòng)了“研究生教育與科研培養(yǎng)一體化項(xiàng)目”。該項(xiàng)目的主要目的是更好地為學(xué)科交叉項(xiàng)目提供資助，更好地針對研究生的課題，為他們尋找相關(guān)領(lǐng)域的專家。2004年，美國國家科學(xué)院協(xié)會(huì)發(fā)表了《促進(jìn)學(xué)科交叉研究》報(bào)告，該報(bào)告從研究人員、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、資助機(jī)構(gòu)、專業(yè)學(xué)會(huì)等方面，提出了促進(jìn)學(xué)科交叉教育與研究的建議。院系和專業(yè)之間的界限嚴(yán)重阻礙了跨學(xué)科科研模式的發(fā)展，為了改善這一情況，美國大學(xué)先后成立了跨學(xué)科研究中心或?qū)嶒?yàn)室，研究生在學(xué)習(xí)傳統(tǒng)學(xué)科相關(guān)知識的同時(shí)，也更需要對學(xué)科以外的內(nèi)容加以補(bǔ)充，在學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)多學(xué)科思維模式。從20世紀(jì)70年代開始，哈佛大學(xué)、康奈爾大學(xué)、斯坦福大學(xué)、麻省理工學(xué)院等著名大學(xué)相繼建立了跨學(xué)科研究中心，并建立了跨學(xué)科的發(fā)展課程，鼓勵(lì)學(xué)生跨專業(yè)、跨學(xué)科、跨學(xué)校學(xué)習(xí)，甚至跨學(xué)校聘請教師，從而讓學(xué)生能夠接觸大量跨領(lǐng)域、全方位、多層次的交叉學(xué)科知識。同時(shí)，鼓勵(lì)研究生申請跨學(xué)科研究課題，挑戰(zhàn)跨學(xué)科研究項(xiàng)目。賓夕法尼亞州立大學(xué)對于跨學(xué)科的研究生培養(yǎng)投入了大量的時(shí)間和精力，并針對不同學(xué)科跨研究生培養(yǎng)的需求，提供各種各樣的培養(yǎng)模式。按照學(xué)科交叉培養(yǎng)模式結(jié)構(gòu)化程度和成果體現(xiàn)可分為多種類型：跨學(xué)科的研討班、不同學(xué)院學(xué)系聯(lián)合主辦的特邀報(bào)告、主辦的學(xué)術(shù)會(huì)議、選修課、學(xué)分認(rèn)可證書、輔修專業(yè)、選修專業(yè)、獨(dú)立的學(xué)院間合作學(xué)位項(xiàng)目、雙學(xué)位項(xiàng)目、交叉學(xué)科學(xué)位項(xiàng)目等。普渡大學(xué)學(xué)科交叉研究生培養(yǎng)模式包括學(xué)分認(rèn)可證書、輔修專業(yè)、聯(lián)合學(xué)位項(xiàng)目、交叉學(xué)科學(xué)位項(xiàng)目等［1-3］。

跨學(xué)科研究生的培養(yǎng)不再受到學(xué)科之間壁壘的影響，跨學(xué)科知識不斷互補(bǔ)、不斷融合，形成了新的知識領(lǐng)域。調(diào)研諾貝爾自然科學(xué)獎(jiǎng)的近400項(xiàng)研究成果中，約半數(shù)是跨學(xué)科研究課題，無論是工學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)還是生物學(xué)，研究方法和研究思路具有相同之處，無論是將不同學(xué)科的研究方法和研究思路應(yīng)用于本學(xué)科，還是將本學(xué)科的研究思路應(yīng)用于其他學(xué)科，都有利于發(fā)展新的創(chuàng)新性研究課題。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)研究生培養(yǎng)模式已經(jīng)難以滿足其需求，因此，無論是現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)還是科學(xué)技術(shù)，都迫切需要大量的跨學(xué)科交叉人才進(jìn)行跨學(xué)科交叉研究［4-7］。但目前，國內(nèi)許多高校仍然采用單一學(xué)科的培養(yǎng)模式，研究生培養(yǎng)模式單一化，每個(gè)專業(yè)都是根據(jù)專業(yè)內(nèi)容和應(yīng)用領(lǐng)域把相近的課程結(jié)合起來，按專業(yè)培養(yǎng)人才［8-9］。這種培養(yǎng)方式不利于交叉學(xué)科教育的開展，未能反映研究領(lǐng)域下多學(xué)科之間的相互耦合和互動(dòng)關(guān)系，無法滿足勞動(dòng)力市場對于多元化人才的需求；導(dǎo)致在處理問題時(shí)，研究生思考的角度不夠宏觀，難以從多學(xué)科多角度思考，不利于研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，最終在勞動(dòng)力市場和學(xué)術(shù)界就體現(xiàn)為研究生的綜合素質(zhì)不高和創(chuàng)新能力不足。

在我國，無論是光刻機(jī)、工業(yè)軟件還是航空航天的發(fā)展，目前都迫切需要跨學(xué)科交叉人才進(jìn)行相關(guān)研究，而跨學(xué)科人才的重要來源就是高校，高校高質(zhì)量人才培養(yǎng)的突破口也是跨學(xué)科交叉人才的培養(yǎng)。高校在制定跨學(xué)科人才培養(yǎng)方案時(shí)應(yīng)根據(jù)時(shí)代發(fā)展要求，邀請相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域人才開展跨學(xué)科學(xué)術(shù)活動(dòng)，開辦跨學(xué)科學(xué)術(shù)講座，鼓勵(lì)引導(dǎo)研究生進(jìn)行跨學(xué)科學(xué)習(xí)，敢于向“高、精、尖”的科技前沿發(fā)出挑戰(zhàn)。具有兩個(gè)或多個(gè)領(lǐng)域知識的人才具備多學(xué)科和交叉學(xué)科的廣闊視野，往往具有更大的創(chuàng)造性。他們在科學(xué)研究和社會(huì)發(fā)展中可以發(fā)揮重要作用。目前，我國研究生學(xué)科與專業(yè)目錄增設(shè)“多學(xué)科/交叉學(xué)科類”，基金委也設(shè)立了交叉學(xué)科部，將大大促進(jìn)交叉學(xué)科人才的培養(yǎng)，提高研究生的綜合素質(zhì)及科研能力，推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步。本文針對國家航空航天領(lǐng)域重大項(xiàng)目對機(jī)電系統(tǒng)的迫切需求，探究不同學(xué)科研究生培養(yǎng)過程中暴露出的一些問題，結(jié)合我國目前研究生培養(yǎng)的現(xiàn)狀，認(rèn)真了解跨學(xué)科人才培養(yǎng)需求，嘗試建立跨學(xué)科導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)共同培養(yǎng)的研究生培養(yǎng)模式，逐步提升研究生的創(chuàng)新能力以及多角度多維度的思維方式，更好地服務(wù)于國家重要工程建設(shè)。

一、核心概念及界定

本研究在國家自然科學(xué)基金委與航天聯(lián)合基金集成項(xiàng)目的支撐下，以空間精密驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的航天應(yīng)用為目標(biāo)，綜合機(jī)械設(shè)計(jì)、功能材料研究、驅(qū)動(dòng)控制與系統(tǒng)集成等為研究方向，以項(xiàng)目參研團(tuán)隊(duì)為導(dǎo)師群，以項(xiàng)目參研學(xué)生為對象，通過“高頻率、大視角、集中式”的研究討論，結(jié)合項(xiàng)目研究過程中專家建議以及新工科背景下的學(xué)生培養(yǎng)體系，協(xié)同培養(yǎng)一批具有多學(xué)科交叉背景的新時(shí)代人才。本團(tuán)隊(duì)研究方向涉及材料、機(jī)械、驅(qū)動(dòng)與控制、精密制造、系統(tǒng)集成等多種不同學(xué)科，有利于培養(yǎng)寬視野、科研能力強(qiáng)的新時(shí)代航天領(lǐng)域?qū)I(yè)人才，為我國航天領(lǐng)域的快速發(fā)展貢獻(xiàn)新生力量。

二、當(dāng)前多學(xué)科交叉融合培養(yǎng)存在的問題

（一）交叉學(xué)科領(lǐng)域的師資力量欠缺

當(dāng)前我國教育資源分布不均勻，這就導(dǎo)致研究生導(dǎo)師水平參差不齊，受教育背景不同，大多數(shù)沒有經(jīng)歷過系統(tǒng)的多學(xué)科、跨專業(yè)培訓(xùn)和交叉研究，存在知識廣度、深度和結(jié)構(gòu)層次上的不足，在現(xiàn)行培養(yǎng)體制下仍然延續(xù)單一專業(yè)、單一學(xué)科的導(dǎo)師負(fù)責(zé)制培養(yǎng)，所指導(dǎo)的學(xué)生仍然存在上述不足。

（二）交叉學(xué)科體系不完善

目前教育部、科技部和基金委等主管部門在科研過程中注重多學(xué)科交叉研究，但是在學(xué)科設(shè)置和研究生培養(yǎng)過程中還是按照傳統(tǒng)的專業(yè)劃分來培養(yǎng)，只有部分學(xué)生能夠在大團(tuán)隊(duì)或者交叉研究院這種環(huán)境下受到一定的交叉研究的熏陶，在整個(gè)研究生培養(yǎng)過程中沒有建立起完整的多學(xué)科交叉培養(yǎng)體系，即使在校內(nèi)相關(guān)院系下，仍然是獨(dú)立培養(yǎng)。

（三）交叉學(xué)科培養(yǎng)制度缺失

目前我國研究生培養(yǎng)制度仍按照傳統(tǒng)的培養(yǎng)制度，大多由學(xué)?；蚺囵B(yǎng)機(jī)構(gòu)統(tǒng)一制定，多學(xué)科培養(yǎng)制度還在探索階段，主要由課題組靈活指導(dǎo)，制度層面沒有統(tǒng)一的要求，無法有效促進(jìn)多學(xué)科交叉培養(yǎng)的快速推進(jìn)與落實(shí)。

（四）社會(huì)需求與培養(yǎng)單位脫鉤

實(shí)際用人單位對具有多學(xué)科背景的綜合性人才具有迫切的需求，但是培養(yǎng)單位受限于現(xiàn)行培養(yǎng)體系無法針對某一單位量身打造定制化人才，即使存在聯(lián)合培養(yǎng)，由于存在專業(yè)教育條件受限、科研平臺(tái)不同、導(dǎo)師精力投入和責(zé)權(quán)不清等問題，不能有機(jī)結(jié)合雙方導(dǎo)師的優(yōu)勢，大多還是延續(xù)傳統(tǒng)的“師徒制”或“放羊式”培養(yǎng)，所培養(yǎng)的研究生無法很好地對接社會(huì)需求，這也是導(dǎo)致研究生難以精準(zhǔn)高效就業(yè)的原因之一。

三、多學(xué)科交叉協(xié)同培養(yǎng)對策

（一）組建多學(xué)科交叉導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)

本課題以航天系統(tǒng)對壓電精密驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為需求導(dǎo)向，壓電精密驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是集機(jī)械結(jié)構(gòu)、力學(xué)、驅(qū)動(dòng)控制、材料設(shè)計(jì)和工藝等學(xué)科相互耦合的創(chuàng)新技術(shù)，本身具有多學(xué)科交叉屬性［10-12］。在開始本項(xiàng)目研究之前，在研究生培養(yǎng)專業(yè)課學(xué)習(xí)過程中，導(dǎo)師已經(jīng)建議所帶研究生主修“現(xiàn)代驅(qū)動(dòng)技術(shù)”“超聲電原理與技術(shù)”“微機(jī)電系統(tǒng)”等具有學(xué)科發(fā)展需要的理論知識，在課程設(shè)置體系中也會(huì)考慮研究生將來從事項(xiàng)目的需求和針對性。當(dāng)真正進(jìn)入課題研究和研究生培養(yǎng)過程中，跨專業(yè)組建包括材料設(shè)計(jì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)與控制等研究方向的導(dǎo)師群，組成超聲電機(jī)研究領(lǐng)域的多學(xué)科交叉導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)，針對學(xué)生培養(yǎng)方向和培養(yǎng)特點(diǎn)進(jìn)行全方位的交叉融合指導(dǎo)。

（二）建設(shè)以多學(xué)科導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)為基礎(chǔ)的培養(yǎng)模式

基于國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)，建立多學(xué)科導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)，按團(tuán)隊(duì)需求分配研究生名額，學(xué)生的培養(yǎng)計(jì)劃、研究方向均以多學(xué)科交叉的導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)作為研究生群體的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)在不同學(xué)科的研究生導(dǎo)師多對一的指導(dǎo)方案，從而實(shí)現(xiàn)以學(xué)生團(tuán)隊(duì)和導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)為基礎(chǔ)的交叉培養(yǎng)。制訂詳細(xì)的培養(yǎng)過程方案，定期召開項(xiàng)目推進(jìn)會(huì)，師生共同討論項(xiàng)目關(guān)鍵問題和進(jìn)展，在此培養(yǎng)過程中，增加了不同學(xué)科之間導(dǎo)師的相互交流與聯(lián)系，進(jìn)一步提高了研究生的培養(yǎng)質(zhì)量。

（三）導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)及研究生培養(yǎng)質(zhì)量評價(jià)體系

科學(xué)的評價(jià)機(jī)制能夠使導(dǎo)師在統(tǒng)一的基礎(chǔ)上，按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的培訓(xùn)目標(biāo)。討論在兩個(gè)層面進(jìn)行：一方面，通過導(dǎo)師評估系統(tǒng)，導(dǎo)師對研究生培養(yǎng)進(jìn)行評價(jià)；另一方面，對所培養(yǎng)的研究生建立培養(yǎng)質(zhì)量評價(jià)體系。評價(jià)體系的主要內(nèi)容包括發(fā)展工作績效和結(jié)果評估機(jī)制、研究生的工作績效評估機(jī)制以及研究生培養(yǎng)教育質(zhì)量的評估體系。

四、多學(xué)科交叉協(xié)同培養(yǎng)模式成效

（一）多學(xué)科交叉融合訓(xùn)練

超聲電機(jī)獨(dú)特的工作原理決定了其精度高、響應(yīng)快、低速大扭矩等特點(diǎn)。在研究生專業(yè)課程設(shè)置方面應(yīng)做到門類齊全、結(jié)構(gòu)合理、基礎(chǔ)與前沿并重、理論講授與實(shí)踐教學(xué)融合等。根據(jù)超聲電機(jī)所涉及的理論與技術(shù)，在課程設(shè)置方面涵蓋了凝聚態(tài)物理、電力電子以及結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)等基本領(lǐng)域，有助于理解結(jié)構(gòu)的振動(dòng)模態(tài)及振動(dòng)機(jī)理。在摩擦驅(qū)動(dòng)方面，涉及摩擦學(xué)、材料學(xué)、接觸力學(xué)等領(lǐng)域，在驅(qū)動(dòng)與控制方面涉及電工電子等學(xué)科。在實(shí)踐教學(xué)方面，為研究生提供了機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、超聲電機(jī)國家地方聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室等國家級優(yōu)勢平臺(tái)，也為研究生提供了在項(xiàng)目研制過程中參觀合作單位科研平臺(tái)等多種實(shí)踐機(jī)會(huì)。

（二）建立多學(xué)科交叉融合的學(xué)術(shù)交流平臺(tái)

利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)，通過國家重大項(xiàng)目來延伸多學(xué)科交叉融合的學(xué)術(shù)交流范圍，從而突破單一學(xué)科學(xué)術(shù)交流，開展學(xué)術(shù)交流沙龍、多學(xué)科研討會(huì)、項(xiàng)目定期的推進(jìn)會(huì)、學(xué)術(shù)講座和學(xué)術(shù)論壇等學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，國內(nèi)外多學(xué)科交叉融合理念也應(yīng)該被借鑒來為開展高水平的多學(xué)科交叉融合營造良好的學(xué)術(shù)氛圍。設(shè)立由國際著名學(xué)者參與的導(dǎo)師指導(dǎo)小組，鼓勵(lì)和支持教師與研究生參加國際學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，實(shí)施“國際訪學(xué)計(jì)劃”，加強(qiáng)與國際先進(jìn)高校和機(jī)構(gòu)的全方位國際合作與交流，從而培養(yǎng)出具有國際視野和國際交往能力，同時(shí)又具有多學(xué)交叉融合思維的拔尖創(chuàng)新人才。

（三）持續(xù)性培養(yǎng)

協(xié)同培養(yǎng)貫穿整個(gè)研究生學(xué)習(xí)生涯，從入所教育、日常項(xiàng)目組指導(dǎo)與項(xiàng)目組會(huì)議、開題報(bào)告、中期報(bào)告直至最后學(xué)生的畢業(yè)答辯，每一步都是導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)參與學(xué)生培養(yǎng)，甚至?xí)扑]學(xué)生應(yīng)聘至機(jī)電領(lǐng)域從事工作，繼續(xù)跟蹤他們在該領(lǐng)域的貢獻(xiàn)。導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)的成員合作，為團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)的研究生奠定了良好的基礎(chǔ)。在實(shí)踐培訓(xùn)過程中，交叉學(xué)科的導(dǎo)師們將相互協(xié)作、共同管理、共同輔導(dǎo)研究生。完善研究生培養(yǎng)質(zhì)量評價(jià)體系，將從學(xué)科競賽、發(fā)表論文和專利、就業(yè)質(zhì)量等多維度進(jìn)行評價(jià)，以促進(jìn)研究生教育培養(yǎng)的質(zhì)量。

結(jié)語

學(xué)科交叉融合的復(fù)合創(chuàng)新型研究生培養(yǎng)，是我國研究生教育改革的重要方向。本論文以機(jī)電系統(tǒng)為例，界定了多學(xué)科導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)協(xié)同培養(yǎng)研究生的概念，探討了多學(xué)科交叉研究生協(xié)同培養(yǎng)模式，強(qiáng)調(diào)了多學(xué)科協(xié)同培養(yǎng)的基礎(chǔ)條件，構(gòu)建了該模式能夠有效實(shí)施的關(guān)鍵條件、訓(xùn)練平臺(tái)與過程評價(jià)體系，重在倡導(dǎo)以國家重大項(xiàng)目需求為牽引，構(gòu)建多學(xué)科交叉研究生新型培養(yǎng)模式，為我國科技發(fā)展提供具有多學(xué)科交叉背景和綜合創(chuàng)新能力的復(fù)合型人才。

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Research on Demand-driven Interdisciplinary Postgraduate Collaborative Training Model：

Taking Electromechanical System as an Example

ZHAO Gai

（State Key Laboratory of Mechanical Structure Mechanics and Control， Nanjing University of Aeronautics and Astronautics， Nanjing， Jiangsu 210016， China）

Abstract： At present， most of the postgraduate training models adopt a single supervisor responsibility system， which is limited by majors， supervisors and disciplines in the training process.The scientific research resources and training that postgraduates can access within the short academic system are limited， and especially in the absence of the support of large projects， students comprehensive scientific research ability cannot be effectively exercised and improved. It is difficult to cultivate high-tech talents who shoulder major national scientific and technological problems and solve engineering problems in the new era. This paper explores the collaborative training model of interdisciplinary postgraduates， which is conducive to breaking disciplinary barriers， blurring professional boundaries and strengthening the construction of interdisciplinary curriculum system， so as to cultivate high-level， broad field and multidisciplinary interdisciplinary professional talents who can undertake major national ?tasks.

Key words： postgraduates; interdisciplinary; project traction; collaborative training