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0 引言

在新工科背景下，新兴学科赋能传统工科，有望带来范式变革。从“以单学科为基础”向“以多学科交叉为导向”的转变，已成为高校人才培养的共识,这是经济社会发展对高等教育的要求，也是高等教育引领社会进步的责任^[1]。新工科的快速发展反映了全球科技和产业的进步，使传统学科培养的学生难以完全满足产业需求。为应对传统工程教育的不足，将新兴学科与传统学科融合，推动其升级改造，形成更加全面、适应性更强的工程教育体系，为学生提供广泛的就业机会。

材料科学与工程作为传统工科综合学科，涵盖物理、化学、工程学等多个领域，交叉学科包括冶金、化工、机械和人工智能等，是国家科技创新和产业链发展的重要推动力。因此，培养学生跨学科思维有助于解决现实工程问题。

在全国第四轮学科评估中，材料科学与工程参评高校数量大幅增加，高层次人才培养数量不断提升。然而，材料类毕业生数量激增，新兴产业对其能力要求更高，企业难以找到符合需求的优秀毕业生。通过学科交叉融合培养材料科学与工程人才，有助于提升学生竞争力和创新能力，满足企业对高素质人才的需求。本文以重庆理工大学为例，分析其材料科学与工程专业在学科交叉融合背景下的人才培养模式，针对交叉学科建设中的问题提出解决方案，为地方高校适应新工科需求提供借鉴。

1、学科交叉融合下材料科学与工程专业人才培养存在的问题

第一，人才培养过程中缺乏主动性和学科交叉意识。目前部分地方院校缺乏多方协作理念和学科交叉意识，交叉的深度和力度不够，未能打破学科壁垒，导致学生缺乏对不同学科的兴趣和了解。此外，材料专业课程设置繁多，学生大部分精力用于本专业，缺乏探索其他学科的时间，抑制了对跨学科的兴趣。这反映出院校对学科交叉协同创新重视不足，课程设置片面，缺乏跨学科融合的课程，专业课程体系规划仍不系统，难以建立跨学科视野。以重庆理工大学为例，材料学院提出“人工智能+材料”的交叉学科，但材料科学与工程学院的课程仍以本学科为重，涉及人工智能的内容较少，大部分学生未能系统化构建相关意识。

第二，盲目发展交叉学科。设置交叉学科的目的是为对原有专业培养方式的不足之处进行修改，补充，进而重新发展出一套适应新时代的培养方式^[2]。但在发展过程中，一些院校对人才培养目标定位出现偏差。地方院校的工科专业通常聚焦地方优势产业，学科建设局限于与优势产业相关的领域，优势学科集中在某一点上，导致长期以来集中力量发展单一优势学科，交叉学科建设薄弱。以重庆理工大学材料科学与工程为例，特色轻合金材料、先进表面处理等集中于特定领域，与其他学科的联系主要集中在机械、化工等传统工科，而与人工智能等新兴学科的交叉较少，因此“材料+人工智能”新兴学科发展迟缓。一些院校未能从自身条件出发，盲目投入大量资源建设交叉学科，结果未能构建高素质人才培养模式，也忽视了原有优势专业的发展，导致原有特色专业失去竞争力，最终交叉学科培养失败。如何在保持原有特色专业优势的基础上，通过发展交叉学科实现增强，是院校需要重点考虑的问题。

第三，交叉学科平台建设欠缺或完善不足。我国高校情况差异较大，其中一些教学条件较好的高校建立了交叉学科人才培养模式和学科平台，但部分资源较差的高校仍未能建立平台，导致大部分院校的学术交流局限于本专业内部，大部分学生也主要和本专业同学交流，交叉学科之间的学术交流少。此外，建立交叉学科平台的高校在发展中也存在问题，例如材料专业分类精细，导致科研设备限于某专业使用，交叉学科合作困难，设备共享程度低，限制了平台建设和发展速度。

第四，跨学科高质量师资力量不足。目前，大部分地方院校的培养方式沿用传统的“师徒制”，导致学生研究方向依附于导师研究方向，缺乏创新性。此外，多数教师也是通过传统培养方式成长，教学思维受限于过去模式，培养方式依赖于经验，面对交叉学科教学时力不从心，独立完成跨学科培养困难。

第五，交叉学科人才培养质量评价体系有待完善。交叉学科作为新近提出的概念，相对于传统学科，缺乏清晰评价标准，教师常根据主观判断评价学生，缺乏客观性和公正性。此外，交叉学科涉及多个领域，评价体系需要考虑学生在团队中的角色、合作能力以及对不同学科背景的理解，传统的单一学科评价体系已无法覆盖学生所学的多个领域。交叉学科提出是为了顺应社会快速发展的趋势，社会对交叉学科人才的需求随时间和地点变化，因此评价体系需要灵活应对变化，及时更新，否则培养人才无法满足现代产业的需求。

第六，学生自身因素。传统工科与新兴学科之间的差异较大，知识体系和思维体系的碰撞使学生在学习中感到困惑，难以推进学科融合。此外，在选择研究方向时，交叉学科的广泛性让学生面临不确定性，不知该向哪个方向深入。跨学科学生在沟通和交流中也面临困难，不同学科之间术语和理念差异使得交流复杂，学生需花费更多精力处理基础问题，难以深入推进研究。

2、学科交叉融合的材料科学与工程专业人才培养模式

重庆理工大学材料科学与工程学院成立于2001年，是重庆市“一流学科”立项建设学科、重庆市“十四五”重点学科，主要培养材料科学与工程领域从事高新材料技术开发、工艺和产品设计、装备制造、成形过程自动控制设计等方面的高素质应用型人才。学院科研实力和教学水平在重庆地区名列前茅，积极探索新工科对人才培养的需求，在材料科学交叉学科学生培养方面具有先天优势。

在构建材料交叉学科学生培养路径中，从学生和教师两个方面入手。对于学生，通过增大学科交流主动性和建设创新实践基地，培养学生的实践能力和交叉学科意识。对于教师，通过建设跨学科科研平台和资源共享，培养交叉学科导师，构建跨学科科研教学团队。最终目标是构建具有学院特色的交叉学科培养体系。

第一，增大学生交流主动性。面对新材料研究，应培养学生的学科交叉主动性，促使他们探索多种解决方法，拓宽研究思路，增强交叉学科意识。材料学院与人工智能学院应增大教学和科研交流，共同探讨前沿问题，推动学科交叉，打破学科壁垒。双方还应联合开展综合课程，介绍材料科学与工程与人工智能的交叉研究领域，逐步构建学生的交叉学科知识体系。同时，提供交叉学科研究项目，允许学生选修，科学规划课程，帮助学生系统化构建交叉学科意识。

图1 交叉学科的专业人才培养思路

第二，建设学生交叉创新实践基地。交叉学科的目标是培养高质量人才，仅靠理论教育不够，还需实践训练。学校应让学生进入企业

或邀请企业导师进入校园，通过交流和观摩，帮助学生理解新材料的实际应用，培养实践能力和创业能力。学校需整合材料科学与工程和人工智能领域的资源，给学生跨学科学习的机会，培养解决实际问题的能力。例如，让不同学科的学生进入另一学科实习或实验室工作，培养他们在不同学科背景下协同工作的能力。地方院校应充分利用与本地企业的合作关系，引入实际项目，使学生获得跨学科经验，将知识转化为实际应用。重庆理工大学通过校企合作和产教研结合，建立了包括长安集团、建设集团等20多个校外实习基地，为交叉创新实践提供了支持。

第三，明确学生交叉学科培养目标。地方院校构建交叉学科培养体系，是为了适应未来新产业的发展布局，因此交叉学科建设应立足优势学科，在此基础上拓展新兴学科。学科交叉建设需要打破本专业的“舒适圈”，有序拓展新兴交叉学科，并以优势学科为基础，强化发展，推动新建学科和优势学科的交叉融合，促进学科提升。

第四，跨学科科研平台建设和资源共享。交叉学科是一项复杂工程，科研过程中需要频繁的学术交流来拓宽认识，因此建设跨学科科研创新平台非常必要。基于该平台，联系相关学院资源，以实验室为主体整合科研资源，实现设备共享。定期举行跨学科前沿问题的学术讨论，拓宽学生知识面，促进学科间合作，提升解决问题能力。鼓励学生参与国际学术会议，拓宽学术视野。学院还建立了创新创业孵化基地，激发学生科研热情，促使他们在材料科学与人工智能领域更全面深入地学习，加快学科交叉融合。

第五，培育和引进具备交叉学科能力的教师。高校应准确把握高等工程教育新形势，围绕学科建设方向引进国内外高层次人才和行业拔尖人才，培养青年教师科研和创新能力，打造专业能力强、创新能力突出的教师队伍。重庆理工大学作为地方院校，吸引国内外优秀人才存在困难，因此需首先对本校教师进行培育，通过交流学习增强科研和创新能力，为现有教师提供跨学科培训计划，帮助他们理解其他学科的基本概念和方法，提高跨学科研究能力。同时，与其他学校、研究机构、产业界建立合作网络，以促进教师交流合作，推动跨学科研究，转变导师角色为复合型导师。

学校还应为跨学科教师提供足够资源支持，包括实验室设备、研究经费等，帮助教师开展跨学科研究项目，鼓励他们在不同学术领域发表论文、参与国际会议，并带领学生参与跨学科研究，拓宽学术视野，为学生提供更多学术资源。学校应制定明确的政策，规定交叉学科导师的权利和责任，提供合理的工作条件和发展空间，为学生提供全面指导。

在成立跨学科研究团队后，学校可以设立跨学科研究中心，促进不同学科领域间的合作。研究中心可成为交叉学科导师的聚集地，同时通过该平台宣传，吸引有交叉学科研究兴趣和经验的导师。学校可集中有限资源引进高技术人才，围绕优势学科引进具备交叉学科背景的优秀青年教师，敢于尝试改革创新晋升机制，不过分看重年龄和论文数量，而以交叉创新能力和思维为根本。

三、总结

在新工科背景下，“以单学科为基础”向“以交叉学科为导向”的转变，已成为高校人才培养的共识。本文以重庆理工大学材料科学与工程与人工智能学科进行交叉融合为例，分析了目前交叉学科培养学生过程中存在的问题，提出了我校交叉学科专业人才的培养路径。本文可为其他地方高校的学科交叉教育教学改革提供思路，对培养交叉学科专业人才具备一定的指导意义。

参考文献

[1]苏君,阳杨旖,萱朴美.学科交叉融合背景下高校人才培养模式改革.北京教育(高教). 2023(01):44-48.

[2]赵德刚、王琦.《新工科建设背景下材料类专业综合改革与实践探索》[J].教育教学论坛,2018(3):205-206

基金项目：重庆理工大学研究生教育教学改革研究项目(gzljg2023202)