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  • 津云:聚焦——跨学科多学科交叉融合 新体制新机制赋能创新

    时间:2022-08-09    来源:本站原创    阅读次数:

  •   本学期的天津大学,一门名为“智能网联汽车技术”的研究生公共选修课吸引了来自智算学部以及机械、建工、环境等学院的百余名学生,而他们的“作业”是分成10个小组共同完成一项名为“极端灾害下的城市交通运输平台”的任务;与此同时,即将毕业的9个专业34位准毕业生也正围绕“海陆空智能无人系统安全巡查平台”紧张地进行着本科毕业设计课题。而不久前,正在读博的何景逸则在学校举办的首届博士生交叉学科论坛上分享了他在“海洋环境引导的无人潜航器路径规划”方面的研究。何景逸的研究涉及海洋、机械与信息等多学科的交叉融合,他成为天津大学首批通过“交叉学科导师团”获得博士入学资格的幸运儿。

      这些学生都是天津大学近年来推出一系列交叉学科建设举措的受益者。立德树人是高校的根本任务。天津大学近年来通过交叉科研平台、交叉研究领域、交叉导师团队、交叉生源和交叉知识“五维并举”,实现了科研平台与科研队伍相呼应,学科建设和新工科建设相融合,文理医科建设与传统工科相互促进,共同培养创新型复合型人才的目标。

      “我们和化工学院、材料学院、机械学院、经管学部等正在联合建设国家发展改革委批复的储能技术产教融合创新平台,将在人才培养与科研中实现多学院多学科的交叉;为了实现电气工程与信息技术学科的交叉,我们建设了天津市智慧能源与信息技术重点实验室,设立了智能电网信息工程本科专业……”谈到学科交叉,中国工程院院士、天津大学电气自动化与信息工程学院院长王成山晒出了长长的“成绩单”。

      储能技术产教融合创新平台是天津大学落实新工科建设“天大方案”2.0而建设的产教融合平台,除储能平台外,已经建设和即将启动建设的还有未来智能机器与系统平台、智慧流程工业与产品工程平台等。该平台的建成,拆除了学院与学科、学校与社会、教学与科研之间的墙,建设起跨学院、多学科、开放办学的校院专业三级新工科人才培养平台。

      与储能技术产教融合创新平台同步推进的还有科研集中攻关平台。2021年,天津大学以国家重大科技战略需求为牵引,瞄准未来科技和产业发展制高点,在深地深海、人工智能、关键新材料、二氧化碳捕集与封存等领域建设了一批集中攻关平台,开展战略性、引领性、综合性关键核心技术攻关,推动有组织的科研及跨学科集中攻关,探索科研体制机制改革。该平台的建成,可以逐步形成摆脱原有学科、学院制约的“交叉融合、集成创新、持续攻关”常态化运行机制,构筑大平台,产出大成果。

      其实,天津大学以交叉平台、中心、研究院建设为牵引的交叉学科建设早在2014年就已启动,并先后培育建设了分子化学与材料、大型建设工程安全、能源互联网、生态环境、无人驾驶汽车、医工结合等13个学科交叉平台。

      如今,这些平台已从当年的幼苗成长为茁壮的大树。成立于2020年3月的地球系统科学学院是天津大学最年轻的学院,其前身是2015年成立的表层地球系统科学研究院。天津大学地球系统科学从无到有并发展壮大,得益于2015年启动建设的“生态环境学科交叉平台”。该平台建设之初便设定了自己的宗旨:“推进与地球科学相关的环境、生物、水利等学科的交叉融合,推动环渤海区域生态文明建设和环境科技方面的快速发展,为解决国家的重大需求问题作出基础贡献。”自2015年研究院成立至今,该平台已引育青年科技中坚60余名。2021年10月,全球首个滨海地球关键带观测研究站──天津环渤海滨海地球关键带国家野外科学观测研究站,正式获批成为国家野外科学观测研究站,而这也成为“生态环境学科交叉平台”建设的又一成果。

      “共同承接项目、共建实验平台、联合培养博士……比如,我们团队和机械学院赵军教授合作,联合承担了综合能源领域国家重点研发计划项目,联合建设了综合能源系统实验平台;与环境学院田喆教授合作,承担了微网领域国家重点研发计划项目,联合开发了仿真软件系统;与建筑学院郭娟利老师合作,联合建成了零碳建筑真型实验系统……”在王成山看来,学科交叉在天津大学已经蔚然成风,不仅催生了新的交叉学科,也让传统学科老树发新芽,培育了一批高水平学科交叉人才。

      2021年底,全国首个“非物质文化遗产学”交叉学科硕士学位授权点落户天津大学,这也是天津大学打破传统壁垒界限、推进学科交叉融合,自主增设的第2个一级交叉学科授权点。该学科的正式设立,也标志着我国“非物质文化遗产学”人才培养进入了高层次专业化的全新阶段。

      除“非物质文化遗产学”之外,天津大学还于2020年获批设置了全国首个“救援医学”交叉学科硕士学位授权点,这也是天津大学“兴医”之路上的一个里程碑。近年来,天津大学坚持“强工、厚理、振文、兴医”的学科发展布局,与工科优势相结合,“兴医”走出了一条极具特色的发展之路。

      “在我国,由于医学教育和工学教育分属不同的门类,始终处于两条平行的轨道上,很难产生真正的交叉。医工结合会不断产生新技术、新产品,而这些新技术、新产品又会为临床上疑难杂症的治疗提供帮助,为饱受病痛折磨的病人缓解病痛提供可能。”在中国工程院院士、学部主任顾晓松看来,天津大学医学部的创建,绘制的是一幅医工结合的未来图谱。2018年,天津大学医学部成立,同年,全国首个智能方向的医学类本科专业——智能医学工程获批招生。几年来,医学部不仅结合天大优势的理工科专业,还与天津医科大学联合培养医工交叉方向的本科生,并通过本研贯通长周期培养的方式培养医工融合的创新型复合型人才。

      交叉研究领域也为传统学科注入了新的发展动能。在机械学院,力学、机械和动力三个学科交叉,已经在特种动力、船用低速机、深海采矿、深空研究方面发力,产出了一系列重大成果;而在传统的化工学科,合成生物学也开出了学科交叉的绚烂之花。经管学部主任霍宝锋教授坦言,学科交叉在管理学科得到了充分体现,也极大促进了管理学科自身的发展,现在经管学部有大约30%的学生具有学科交叉背景。

      与此同时,天津大学结合首轮“双一流”建设,重点建设了化工能源、新材料、管理与经济、化学与生命科学等10个学科领域,持续向优质学科群和科研平台投放资源,打造未来学科发展、一流人才培育的动力引擎。2020年,针对国家对人工智能领域高层次人才的需求,天津大学启动实施“人工智能+X”的“天智计划”,推动人工智能为传统学科“添智”、“赋能”,全面推进校级层面的学科交叉融合。

      进入机械学院软体机器人课题组读博士二年级的杨尚奎同何景逸一样,是天津大学“交叉学科导师团”在2020年招收的首批学生。“机械、控制、材料……这些学科的内容都有涉及,做的东西也比较新,这也让我的眼界更广一些。”杨尚奎说,学科交叉经常会让他发出感慨,“原来,还可用这种方法解决问题”。

      交叉学科导师团是天津大学自2020年开始推出的研究生联合指导与交叉培养的举措,而该举措之前是2014年便已开始实施的“研究生招生导师团计划”。此项政策对跨学院、跨学科组建的交叉学科导师团队,依托国家创新群体或科研创新团队组建的导师团队,以及围绕国家重大科研项目组成的导师团队,配置额外的招生计划。学校先后设立“人工智能+专项(天智计划)”、“储能技术专项”、“集成电路专项”、“医工结合”以及其他自设学科交叉专项计划,在2020年和2021年支持了55个交叉学科导师团队,招生专业涉及17个专业。

      与交叉学科导师团同步推进的,还有2019年天津大学推出的跨学科招收推免生激励政策。在该政策下,导师可以组建跨学院、跨学科的交叉导师团队开展科学研究和指导研究生,并可申请专项招生计划支持。学生可以根据个人学术兴趣和发展意愿选择保研专业。

      “不遗余力营造师生主动交叉的氛围,想方设法引燃教师参与交叉的热情,从体制机制上为交叉开路、为融合让行。在人才培养上,把好入口关、抓好过程关、守好出口关,全方位确保交叉领域人才培养质量。”在天津大学副校长郑刚看来,学科交叉融合正像“催化剂”一样,实现着知识体系重构与社会发展的同频共振。

      充满节奏感的锣鼓声中,由天津市非遗项目普乐八蜡庙高跷老会仅剩的几位会员所表演...