天津大学 - 《天津大学报》
学科交叉“五维并举”托举高水平人才培养
——天津大学探索学科改革新路侧记
作者：□ 本报记者 刘晓艳 董玥欣/文图
2023-06-05
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我校开展多学科交叉协作教学成果展示
我校自主研发的机械外骨骼机器人“神工-神甲”
非遗文化进校园
大指令集高速脑-机接口（BCI）系统
2022年上半年，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及机械、建工、环境等学院的136名同学，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。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。而当时正在读博的何景逸同学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。他的研究工作涉及海洋、机械与信息等多学科的交叉融合，他也是天津大学首批通过“交叉学科导师团”获得博士入学资格的幸运儿。
他们都是天津大学近年来一系列交叉学科建设举措的受益者。天大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促进，共同托举高水平人才培养。
搭平台 营氛围 筑巢引凤
“我们和化工、材料、机械学院，经管学部等正在联合建设国家发改委批复的储能技术产教融合创新平台，将在人才培养与科学研究中实现多学院多学科的交叉；为实现电气工程与信息技术学科的交叉，我们建设了智慧能源与信息技术天津市重点实验室，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、我校原自动化学院院长王成山晒出了长长的“成绩单”。
他所说的储能技术产教融合创新平台是天大落实新工科建设“天大方案”2.0而建设的产教结合平台，除储能平台外，已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。平台的建设，拆除了学院与学科、学校与社会、教学与科研之间的隔墙，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。学校希望通过平台的建设，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”的常态化运行机制，构筑大平台、产出大成果。
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，这些培育的平台有的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年轻的学院，该学院受益于2015年启动的“生态环境学科交叉平台”的建设。该平台建设之初的宗旨是“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作出基础性贡献。”该研究院自2015年成立至今，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国家野外科学观测研究站，也成为“生态环境学科交叉平台”建设的又一成果。
“我们共同承接项目、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；和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；和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，学科交叉在天大已蔚然成风，不仅催生了新的交叉学科，也让传统学科老树开新花，并培育了一批高水平学科交叉人才。
建学科 促融合 老树新花
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，这也是天大打破传统壁垒界限、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，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，天大还于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。
救援医学是该方向全国首个交叉学科授权点，也是天大兴医之路上一个里程碑。近年来，天大坚持“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。医工结合将不断产生新技术、新产品，这些新技术、新产品会为临床疑难杂症的治疗提供帮助，为饱受折磨的病人缓解病痛提供可能。”在中国工程院院士、我校医学部主任顾晓松看来，天大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，医学部不仅结合学校优势的理工科专业，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。在天大机械学院，力学、机械和动力3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。而在化工学院，合成生物学开出了学科交叉的绚烂花朵：2017年3月，顶级学术期刊《科学》同期刊发两篇合成生物学领域的科研成果，2018年获批建设合成生物学前沿科学中心，2020年全国首个合成生物学本科专业获批并建成本硕博完整的培养体系。在经管学部，原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，现在学部大约30%的学生都具有学科交叉背景。“事实上，我们管科的发展也越来越‘硬’。”霍宝锋说，以自己的物流与供应链管理为例，学生们原有的学科背景更有利于导师因材施教。团队中的工程博士王力华本科读的高分子材料与工程专业，硕士则在北京大学读工程管理，现在他正准备加入天大储能平台的研究团队，做一些能源供应链方面的研究。在他看来，之前的学习经历让自己在数理统计及逻辑思维等方面都具备了更多优势。
同时，天大结合首轮“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，天大启动实施“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。
组团队 新课程 英华卓荦
加入机械学院软体机器人课题组读博士二年级的杨尚奎同学和何景逸同学一样，是天大“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，这也让我的眼光更广一些。”在杨尚奎看来，不同的学科交叉让他经常会感慨：“原来，还可用这种方法解决问题。”
交叉学科导师团是天大自2020年推出的研究生联合指导与交叉培养之举，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”。这项政策向跨学院、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及围绕国家重大科研项目组成的导师团队倾斜，允许他们配置额外的招生计划。学校先后设立了“人工智能+专项（天智计划）”“储能技术专项”“集成电路专项”“医工结合专项”及其他自设学科交叉专项计划，在2020和2021年支持了55个交叉导师团队，125名研究生通过该计划进入交叉培养阶段，招生专业遍及17个专业。
与交叉学科导师团同步推进的是2019年天津大学推出的跨学科招收推免生的激励政策。按照该政策，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，并申请专项招生计划支持。学生可根据个人学术兴趣和发展意愿选择保研专业。
学生入门后，天大重在构建交叉知识体系在后续的培养环节中持续发力。近年来，学校坚持开展研究生新工科课程体系建设，2018年以来，分批建设了40门研究生新工科课程，为博士生培养提供了更丰富、优质的课程资源。2022年9月5日，天津大学揭牌成立了学科交叉中心，下设6个分中心，积极探索学科交叉新机制、人才培养新模式。
“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。