学科交叉进行创新人才培养的探索创新途径

　中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）35-0024-02
　　创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力，一个没有创新能力的民族难以屹立于世界民族之林。科技是国民经济发展的重要支撑，科技创新是增强经济竞争力的关键，战略高科技对科技能力的提升具有很大的带动作用。科技创新能力是时代赋予人才培养的要求，国家建设与社会经济发展需要当代大学生具有科技创新能力。重理论轻实践，因循守旧而不注重科技创新意识和实践能力的培养，已不能适应社会的要求，创新意识与实践能力应成为人才培养的核心，勇于开拓，善于用所学理论知识分析、解决技术难题，逐步成为人才培养的关注重心。创新能力的重要性得到社会普遍认同，甚至成为人才取舍的标准之一，这些在大学生求职过程中可见一斑，想觅得理想职位，创新能力已成为重要的考量。
　　科技创新能力的培养对综合素养的提升起着重要的作用，科技创新往往与良好的专业基础、实验技能、逻辑分析能力等密不可分，科技创新以专业学习为基础，良好的专业知识是科创的前提，善于学习和良好的学习习惯都会给科技创新的成功带来机遇。同时，由于专业分工过细，实际解决问题时往往需要多学科交叉，科技创新正走向学科综合交叉，需要多领域学科知识的支持，科创需要多学科的师资和学生团队合作完成。
　　一、科创需要团队
　　1.团队是科创的基础
　　一个人走得也许更快，但是一群人走得一定更远，科技创新过程需要团队的合作。从古至今，从一个国家、民族和社会的存在、发展和繁荣昌盛，到一个地区、企业甚至一个家庭的兴衰，都和由个人组成的集体、团队的努力密不可分，团结就是力量，众人拾柴火焰高。只有团队的共同努力，才能将科创做得更有水平，更具可持续发展。
　　2.学科交叉更有利于科创
　　学科交叉更有利于团队的形成和发展壮大，也能够更好地推动科创进行。学科交叉进行科创活动，是将科学研究与团队精神熏陶相融合的创新人才培养方式。在学科交叉人才培养计划的实施过程中，将科研元素融入到学术交流和科研课题研究中，在实战中锻炼和培养学生的科学素养、创新能力；将教学元素融入到跨专业选课和研讨课中，在课程学习中激发和培养学生的创新思维、跨学科综合思维能力。科创是需要解决实际问题的，比如，在电厂烟气污染物减排技术研究中，需要开发新型吸附剂，这不但需要掌握能源与动力工程专业的知识，了解各环节污染物产生的机理、烟道温度、烟气流动速度等参数，也需要掌握材料科学与工程的基础知识，还需要掌握化学方面的知识，才能真正能够开发出适用于电厂烟气这个特定环境下的污染物控制用的吸附剂，这需要多学科交叉。不交叉，仅仅靠一个学科的知识是不足以解决问题的。多学科交叉融合不仅能够培养学生的创新能力，同样也能够促进学科交叉点的产生，在多学科交叉解决问题的过程中，自然衍生出新的创新点，比如吸附剂开发过程中可能生出催化剂的开发、吸附动力学等新的问题，使科创进一步深化。
　　3.问题导向使学科交叉团队自然形成
　　科创是初步的科研，是一种科研训练，可以是教师科研项目的一部分，也可以是学生自己的奇思妙想，而往往有问题导向的科研才会走得长远。研究经济社会发展过程中亟待解决的问题，压力和动力更充分。而社会和经济发展中的一些重大问题，往往涉及到多个学科，如环境、人口与资源、可持续发展等，都是综合性问题，仅仅从单一学科的角度来寻找完善的解决方案几乎是不可能的。只有综合运用多学科交叉与融合的观念、理论、知识和方法，进行多学科系统性的联合攻关，才有可能较好地解决这些问题。学科交叉也是学科自身发展的需要。在学科外延发展空间有限的时候，通过学科交叉融合，可以形成学科新的研究方向，使传统学科保持旺盛的生命力，促进学科水平的提高。这些问题的性质以及解决方案的内在要求，都促进了交叉科创团队的形成。
　　二、学科交叉在科创中的作用及团队的培养
　　1.多学科交叉能够激发创新活力
　　能源与动力工程专业是传统而充满活力的学科，其发展本身就是与其他学科不断交叉融合的过程，特别近年来人们对生活质量和生态环境的要求日益提高，促使人们重视对能源利用过程中的环保问题，节能减排已成为国家16个重大专项68个主题中的关键问题之一。每年国家和地方组织的学术竞赛中，不乏此类主题，比如有专门的全国性大学生节能减排大赛，有针对节能减排主题性的机械设计大赛等，这些是根据经济社会发展需求而设立的问题导向型科创方向。高校很多学生的科创工作都是围绕这些主题展开的。而在解决这些问题时，往往是很多学科学生一起组成的团队更有优势，比如烟气中氮氧化物的减排控制，是采取高温脱硝、低温脱硝、液相吸收脱硝，还是别的技术手段，跟科创学生的知识结构、对专业的认知程度等有很大关系。实际上，也只有多学科交叉才会从不同的角度进行多方位思考。
　　在科研中，学科交叉对于科技创新起着重大的作用，多学科交叉融合是创新的源泉。当今世界，学科前沿的重大突破和重大创新成果，绝大多数是多学科交叉、融合和汇聚的结果。高校作为知识创新的重要阵地，多学科交叉融合是其新兴学科的增长点、优势学科群的发展点、重大创新的突破点。科创也是如此，比如烟气脱硝技术的研究，学科交叉，多个学科学生在一起，才会从物理化学、反应动力学等角度，对不同温度窗口的烟气进行组分形态分析，根据电厂烟道情况对催化剂进行更加符合电厂运行环境的全方位性能分析，进行深入的研究，才有可能开发出新型的具有实用价值的催化剂，而不仅仅停留在科创只是训练科学思维。
　　2.学科交叉团队的构建
　　在科技创新中，团队是至关重要的，而对于团队的人才培养，也要注意文理兼顾、文理渗透、理工结合，这也是培养拔尖创新人才的有效途径。学理工科的人一般长于逻辑推理和抽象思维，学人文科学的人惯于直觉感受和形象思维。直觉与逻辑是科学思维和创造的两翼，人文艺术与自然科学是人类文明进步的两轮。爱因斯坦曾说：物理给我知识，艺术给我想像力，知识是有限的，而艺术所开拓的想像力是无限的。诺贝尔奖获得者李政道强调：追求科学与艺术、科技 与人文之间的关联和均衡，是人的创造力的本能。如何将青年学生的这种潜在的本能发掘出来，是现代大学的重要任务。实现科学与艺术、科技与人文的完美结合，是现代大学成功的重要标志之一，也是培养能适应新世纪发展需要之人才的希望所在。
　　当前，高校普遍存在学科交叉融合度低、学科之间壁垒重重；适应多学科交叉融合的体制机制尚未建立和完善等问题，这种观念在学生科创过程中应打破，要以科创项目为纽带，培育多学科交叉融合的意识，积极探索多学科交叉融合的有效途径，激发创新活力，提高创新质量，全面提升学生的创新意识和实践动手能力。同时，要善于从技术经济的角度进行全方位的分析，而不是停留在开发出没有实际应用价值的技术。在学科交叉团队的构建中注重理工各学科之间的交叉，注重文理学科的交叉，注重技术经济的交叉，全方位进行人才培养。
　　三、学科交叉团队进行科创的实效
　　1.学科交叉，硕果累累
　　在科创过程中，从项目酝酿，成形，确定题目，到项目执行，到成果总结，无不渗透着学科交叉，对于学科交叉的重要性，每个参与过科创工作的师生感受都极其深刻。一位能源与动力工程专业的学生有一个创新点子，要做一个全自动感应关窗系统与装置，在刮风下雨时，窗户自动关闭，使室内物品免受雨水侵袭，这实际上不是一个简单的问题，涉及到传感器、控制器电路、机械滑轮传动、自动开断路等，很多是关于自动控制、机械传动等学科的知识。在项目执行过程中，除了多方查阅资料，仔细研究之外，邀请了机械、自动化等专业的学生一起参与进行。同样，在进行汽车尾气排放控制系统与装置的开发过程中，涉及能源与动力、涡轮机、环境、化学、材料等多个学科，多学科交叉的团队做这样的项目才能顺利，更加成功，达到事半功倍的效果，这样的例子不胜枚举。这些项目最终都申请了国家发明专利，并获得授权，在国家和上海市等组织的竞赛中，获得奖项与荣誉。近年来，笔者所在学院获得包括国家节能减排大赛特等奖等在内的国家和上海市各类学术竞赛奖项70余项，绝大多数都是学科交叉团队进行的。
　　2.学科交叉团队的精神与友谊
　　在学科交叉团队中，学生不仅出色完成了既定的科创任务，还收获了团队合作精神、同学之间珍贵的友谊。参加学生团队的大多对科学研究有着一股热情和向往，上进心强，这些年笔者指导的学生团队在完成好科创项目的同时，课程学习也都非常好，很多都读研或出国深造，或者到很不错的企业就业，在这段科创过程中形成的科研方法、团队精神和珍贵友谊将令其终生受益。
　　四、结语
　　科创是科学研究的雏形，可能是跟着教授做课题，更可能是学生的奇思妙想。科创是科研的第一步，能够很好地调动学生的学习兴趣。科创是人才培养不可或缺的环节，以科创项目为纽带，进行多学科交叉团队的构建，在项目执行过程中，强调问题导向、学科交叉，使研究更加符合实际运行情况，成果的应用价值更高。在学科交叉进行创新人才培养过程中，不仅出色完成了既定的科创任务，学生团队还收获了团队合作精神、同学之间珍贵的友谊，懂得工作中不同学科的交叉，不同知识、业务背景的人们的通力协作。科创经历将令其受益终生。
　　参考文献：
　　[1]孔凡新，等.构建科学的综合素质培养体系培养卓越工程师创新人才[J].现代企业教育，2013，（12）：21-22.
　　[2]吴江，等.基于兴趣导向的科研创新人才培养模式的探索与实践[J].中国电力教育，2010，（4）：28-30.