劉克中，劉敬賢，方力，陳默子，張金奮，嚴(yán)新平

(武漢理工大學(xué) a.航運(yùn)學(xué)院 b.智能交通系統(tǒng)研究中心，武漢 430063)

一、引言

新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命迫切需要多學(xué)科交叉融合的新工科高素質(zhì)人才做支撐，需要高校面向未來新趨勢(shì)創(chuàng)新發(fā)展高等工程教育[1]。當(dāng)前，學(xué)科交叉知識(shí)融合成為推動(dòng)學(xué)科創(chuàng)新發(fā)展的重要手段，新工科建設(shè)以及2019年頒布的《中國教育現(xiàn)代化2035》為未來教育改革指明了方向。高等教育改革在理念上更加注重融合發(fā)展、共建共享，進(jìn)一步推動(dòng)了交叉融合新型人才培養(yǎng)的創(chuàng)新發(fā)展[2]。

交通強(qiáng)國、海運(yùn)強(qiáng)國等國家戰(zhàn)略的實(shí)施對(duì)交通運(yùn)輸領(lǐng)域的科技創(chuàng)新能力與科技創(chuàng)新水平提出了更高要求。水路交通是綜合交通運(yùn)輸體系的重要組成部分，經(jīng)過多年發(fā)展取得了巨大成就，同時(shí)，水路交通科技仍面臨基礎(chǔ)性、前瞻性研究儲(chǔ)備不足，面向全生命周期、數(shù)字化、物聯(lián)化、智能化、綠色化的核心技術(shù)自主掌握不足等問題，部分關(guān)鍵技術(shù)“卡脖子”的問題仍然存在[3-4]。

科技創(chuàng)新能力和水平提升的根本在人才培養(yǎng)質(zhì)量和水平。我國水路交通領(lǐng)域高層次人才培養(yǎng)以傳統(tǒng)航海院校為主，擁有博士學(xué)位授予權(quán)的單位有武漢理工大學(xué)、大連海事大學(xué)、上海海事大學(xué)等三所高校。綜觀水路交通領(lǐng)域科技創(chuàng)新與發(fā)展，信息技術(shù)是水路交通科技與產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域核心驅(qū)動(dòng)力，典型如船舶交通管理系統(tǒng)(Vessel Traffic Service, VTS)、船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(Automatic Identification System, AIS)、全球海上遇險(xiǎn)與安全系統(tǒng)(Global Maritime Distress and Safety System, GMDSS)等[5]。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的迅猛發(fā)展，水路交通領(lǐng)域前沿科技更加鮮明地呈現(xiàn)出學(xué)科交叉融合特征[6]，探索學(xué)科交叉融合驅(qū)動(dòng)下的水路交通領(lǐng)域研究生培養(yǎng)模式改革具有重要意義。本文以武漢理工大學(xué)航運(yùn)學(xué)院(以下簡稱航運(yùn)學(xué)院)為例，結(jié)合實(shí)踐探討學(xué)科交叉融合驅(qū)動(dòng)下的水路交通領(lǐng)域研究生培養(yǎng)的有效途徑。

二、水路交通領(lǐng)域研究生學(xué)科交叉融合培養(yǎng)現(xiàn)狀分析

當(dāng)前，我國擁有交通運(yùn)輸工程學(xué)科碩博士學(xué)位授予權(quán)的單位共計(jì)71家，其中水路交通領(lǐng)域研究生培養(yǎng)單位共6家,武漢理工大學(xué)和大連海事大學(xué)在第四輪學(xué)科評(píng)估中居于“B+”檔。航運(yùn)學(xué)院主要圍繞水路交通領(lǐng)域開展研究生培養(yǎng)，擁有航海技術(shù)、海事管理、導(dǎo)航工程等三個(gè)本科專業(yè)(導(dǎo)航工程本科專業(yè)為2020年新增本科專業(yè)，首屆學(xué)生55人)，近5年共招收全日制研究生485人，畢業(yè)研究生344人?；诮暄芯可嚓P(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析可以看出，水路交通領(lǐng)域知識(shí)復(fù)合型高層次人才培養(yǎng)主要存在以下三方面問題。

1.傳統(tǒng)學(xué)科工程性、前沿性不強(qiáng)，研究生培養(yǎng)學(xué)科交叉融合不足

我國水路交通領(lǐng)域研究范疇主要以海上交通工程為基礎(chǔ)，主要涉及海上交通要素、交通調(diào)查、交通事故、避讓操作、航路計(jì)劃和海上交通管理，研究方法主要以調(diào)查和統(tǒng)計(jì)分析為主[7]。傳統(tǒng)水路交通領(lǐng)域知識(shí)范疇具有較強(qiáng)的管理科學(xué)特點(diǎn)，主要圍繞“人—船—環(huán)境—管理”展開研究，學(xué)科工程性和前沿性不強(qiáng)。從航運(yùn)學(xué)院近5年研究生學(xué)位論文選題來看(見表1)，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與事故分析、船舶航行與交通組織、航道錨地與操縱模擬、海事監(jiān)管與污染應(yīng)急方面相關(guān)論文占70%左右，其中2016年占比76%，2020年下降到65%；信息感知與無人航行器方面選題呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，由2016年占比19%增加到2020年的33%。這說明水路交通領(lǐng)域傳統(tǒng)選題具有較強(qiáng)的主導(dǎo)性，隨著無線通信、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的迅猛發(fā)展，信息感知與數(shù)據(jù)挖掘、無人航行器技術(shù)等成為研究熱點(diǎn)。總體來講，交通運(yùn)輸工程學(xué)科是一個(gè)交叉性和應(yīng)用性非常強(qiáng)的學(xué)科，水路交通領(lǐng)域研究生學(xué)位論文的工程性不強(qiáng)，實(shí)測數(shù)據(jù)、工程實(shí)驗(yàn)等發(fā)揮作用有限，相關(guān)科技領(lǐng)域前沿技術(shù)與水路交通專業(yè)交叉融合的深度還不夠，這也導(dǎo)致本學(xué)科領(lǐng)域研究生選題的創(chuàng)新性、學(xué)科交叉融合性還有較大提升空間。

表1 2016—2020年武漢理工大學(xué)航運(yùn)學(xué)院水路交通領(lǐng)域研究生畢業(yè)論文選題分類

2.產(chǎn)學(xué)研結(jié)合深度有待加強(qiáng)，學(xué)科交叉融合的培養(yǎng)條件亟須完善

水路交通領(lǐng)域傳統(tǒng)研究方法主要為“調(diào)查—分析—應(yīng)用—再調(diào)查”[7]，研究生培養(yǎng)更多采用風(fēng)險(xiǎn)建模、數(shù)據(jù)分析、方案優(yōu)化及模擬仿真等手段。根據(jù)近5年畢業(yè)研究生論文選題方向也可以看出，超過80%的論文所解決的問題并非來自于一線生產(chǎn)實(shí)踐。實(shí)際上，研究生到企事業(yè)單位參加生產(chǎn)實(shí)踐的比例不高，到海事管理機(jī)構(gòu)的居多，深入到水路交通領(lǐng)域設(shè)備或系統(tǒng)開發(fā)廠商實(shí)踐鍛煉的機(jī)會(huì)更少。由于研究生培養(yǎng)過程中所要解決的問題不是來自于生產(chǎn)實(shí)踐，很難形成以問題為導(dǎo)向的持續(xù)性研究思路，這也導(dǎo)致研究生對(duì)學(xué)科交叉融合認(rèn)識(shí)相對(duì)膚淺，需求不夠強(qiáng)烈，研究成果的創(chuàng)新性和應(yīng)用性有待提升。從另一方面來看，從管理層面多層次、多維度建設(shè)更多產(chǎn)學(xué)研合作基地和平臺(tái)對(duì)推動(dòng)高水平研究生培養(yǎng)至關(guān)重要，可以為高質(zhì)量學(xué)科交叉融合提供驅(qū)動(dòng)和土壤。

3.生源專業(yè)面較窄、理論深度不足，學(xué)科交叉融合培養(yǎng)難度增大

隨著移動(dòng)通信、人工智能、大數(shù)據(jù)等對(duì)水路交通領(lǐng)域的影響加大，多學(xué)科、多技術(shù)領(lǐng)域相互滲透、交叉融合、群體突破將是未來工程科技發(fā)展的普遍規(guī)律，同時(shí)也是水路交通領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展的必然要求。學(xué)科交叉融合是培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的有效途徑。水路交通領(lǐng)域研究生培養(yǎng)主要以傳統(tǒng)航海院校為主，其中擁有交通運(yùn)輸工程一級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)的單位分別是武漢理工大學(xué)、大連海事大學(xué)和上海海事大學(xué)等三所大學(xué)。整體而言，水路交通領(lǐng)域研究生生源主要以航海技術(shù)、海事管理專業(yè)本科學(xué)生為主，占第一志愿報(bào)考生源的80%以上，其中2016年的占比為90%。實(shí)際上，當(dāng)前我國航海技術(shù)專業(yè)本科院校較少，航海技術(shù)專業(yè)本科階段課程主要以交通運(yùn)輸部海事局二、三副考試科目為主要課程，課程內(nèi)容涉及面較廣，整體理論深度有限，課程之間內(nèi)容關(guān)聯(lián)性相對(duì)較弱，基礎(chǔ)理論知識(shí)深度和其他通用專業(yè)相比具有一定差距，學(xué)生在計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)等方面的基礎(chǔ)相對(duì)薄弱。因此，一方面更需要通過學(xué)科交叉融合完善知識(shí)結(jié)構(gòu)，拓展學(xué)術(shù)視野，提高創(chuàng)新能力；另一方面在學(xué)科交叉融合培養(yǎng)過程中要結(jié)合生源實(shí)際，采取多種有效的培養(yǎng)方式，克服生源先天不足帶來的困難。

三、水路交通領(lǐng)域研究生學(xué)科交叉融合培養(yǎng)模式創(chuàng)新與實(shí)踐

近年來，水路運(yùn)輸領(lǐng)域前沿科技呈現(xiàn)出明顯的學(xué)科交叉融合特征[6]，移動(dòng)無線網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)、人工智能、綠色能源、區(qū)塊鏈等技術(shù)在水路交通領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。航運(yùn)學(xué)院研究生交叉知識(shí)型學(xué)位論文選題數(shù)量由2016年的9篇增加到2020年的27篇，充分說明了水路交通領(lǐng)域?qū)W科交叉融合拓展的趨勢(shì)?；趯W(xué)科交叉融合促進(jìn)知識(shí)創(chuàng)新的學(xué)科發(fā)展背景，航運(yùn)學(xué)院緊跟水路交通領(lǐng)域科技發(fā)展需求，通過以學(xué)科內(nèi)涵拓展為牽引、師資建設(shè)及課程模塊改革為驅(qū)動(dòng)、多元化實(shí)踐平臺(tái)與科研團(tuán)隊(duì)構(gòu)建為保障，積極探索研究生培養(yǎng)模式創(chuàng)新，并取得積極成效。

1.推動(dòng)“交通+信息”學(xué)科專業(yè)交叉融合，牽引培育交叉方向

水路交通運(yùn)輸發(fā)展起源于航海技術(shù)發(fā)展，航海技術(shù)領(lǐng)域核心技術(shù)主要有船舶避碰、船舶導(dǎo)航及船岸交互等。顯然，人工智能、大數(shù)據(jù)、衛(wèi)星導(dǎo)航、無線通信等技術(shù)為傳統(tǒng)水路交通科技發(fā)展賦予新的內(nèi)涵，傳統(tǒng)水路交通知識(shí)領(lǐng)域亟須與導(dǎo)航信息領(lǐng)域知識(shí)深度融合。針對(duì)行業(yè)企事業(yè)單位用人崗位以及科研攻關(guān)需求，航運(yùn)學(xué)院持續(xù)推進(jìn)交通運(yùn)輸工程學(xué)科與通信導(dǎo)航學(xué)科的交叉與融合，經(jīng)過“探索學(xué)科交叉”—“構(gòu)建交叉學(xué)科”—“推動(dòng)深度融合”三階段的建設(shè)與發(fā)展，構(gòu)建多學(xué)科融合發(fā)展的學(xué)科專業(yè)體系，形成了由交通運(yùn)輸工程、信息與通信工程等傳統(tǒng)學(xué)科與導(dǎo)航與信息工程交叉學(xué)科構(gòu)成的具有較寬跨度、較深延展、系統(tǒng)性強(qiáng)的學(xué)科結(jié)構(gòu)和知識(shí)架構(gòu)體系，有力牽引培育交叉學(xué)科知識(shí)領(lǐng)域與交叉學(xué)科知識(shí)研究方向。

2015年初，航運(yùn)學(xué)院啟動(dòng)“導(dǎo)航與信息工程”自設(shè)二級(jí)學(xué)科論證工作，2016年通過專家評(píng)審，2017年招收首屆“導(dǎo)航與信息工程”專業(yè)碩士研究生。2017年在“航海技術(shù)”本科專業(yè)設(shè)置智能航海方向，招收2個(gè)自然班級(jí)。2019年初，啟動(dòng)“導(dǎo)航工程”本科專業(yè)申報(bào)工作，2019年6月經(jīng)學(xué)校評(píng)選審核后上報(bào)教育部審批，2020年4月教育部正式下文同意設(shè)置“導(dǎo)航工程”本科專業(yè)，同年招收“導(dǎo)航工程”本科專業(yè)首屆學(xué)生55人。

2.實(shí)施導(dǎo)師隊(duì)伍建設(shè)與模塊化課程改革，驅(qū)動(dòng)學(xué)科交叉知識(shí)融合

傳統(tǒng)的水路交通領(lǐng)域研究生培養(yǎng)主要依托航海技術(shù)本科專業(yè)，教師學(xué)歷背景也通常以航海技術(shù)本科和交通運(yùn)輸工程碩士研究生為主。實(shí)際上，學(xué)科知識(shí)拓展融合及高水平研究生培養(yǎng)均依賴于一流師資隊(duì)伍，特別是多元化學(xué)科知識(shí)背景的指導(dǎo)教師對(duì)高水平研究生培養(yǎng)至關(guān)重要。以航運(yùn)學(xué)院為例，近10年來共引進(jìn)35名專任教師。其中第一學(xué)歷為航海技術(shù)或海事管理的專業(yè)教師18人，含具有多學(xué)科教育背景的教師11人；第一學(xué)歷非航海技術(shù)或海事管理專業(yè)教師17人，其中信息類本科背景教師9人，交通船海及航運(yùn)相關(guān)專業(yè)本科教育背景3人。引進(jìn)的35名教師中具有或后續(xù)完成海外留學(xué)經(jīng)歷的27人。

面向水路交通學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)，圍繞交通強(qiáng)國建設(shè)對(duì)水路交通領(lǐng)域人才知識(shí)、能力和素質(zhì)的需求變化，充分發(fā)揮研究生培養(yǎng)參與主體的積極性，構(gòu)建包括公共基礎(chǔ)課、專業(yè)學(xué)位課、跨學(xué)科通識(shí)課、工具類課程、實(shí)驗(yàn)類課程在內(nèi)的課程體系，打破學(xué)科專業(yè)壁壘效應(yīng)，按照“厚實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)、強(qiáng)化學(xué)科交叉融合、注重體系銜接、彰顯特色優(yōu)勢(shì)”的指導(dǎo)思想，構(gòu)建知識(shí)跨度大、系統(tǒng)性強(qiáng)、模塊化的課程體系，并進(jìn)一步探索與課程體系相適應(yīng)的學(xué)科專業(yè)優(yōu)化調(diào)整方案，支持面向交通運(yùn)輸行業(yè)交叉學(xué)科領(lǐng)域需求知識(shí)結(jié)構(gòu)完備的模塊化課程體系的構(gòu)建。

3.構(gòu)建多元化實(shí)習(xí)實(shí)踐平臺(tái)與研究團(tuán)隊(duì)，保障培養(yǎng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)

實(shí)習(xí)實(shí)踐與創(chuàng)新訓(xùn)練平臺(tái)是研究生培養(yǎng)的重要載體，是研究生尋找問題與需求的重要來源，也是支撐研究生開展創(chuàng)新研究的重要平臺(tái)，為高水平研究生培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成提供重要保障。

通過積極挖掘校內(nèi)資源，借助利用“國家水運(yùn)安全工程技術(shù)研究中心”“內(nèi)河航運(yùn)技術(shù)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”等現(xiàn)有基地平臺(tái)開展研究生創(chuàng)新實(shí)踐及實(shí)訓(xùn)，形成了開展研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的“校內(nèi)平臺(tái)”。借力地方研究院校企政協(xié)同合作基礎(chǔ)，以區(qū)域科技服務(wù)和合作科研項(xiàng)目為依托，以校內(nèi)導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)為主導(dǎo)，地方行業(yè)企業(yè)專家協(xié)同參與并聘請(qǐng)擔(dān)任副導(dǎo)師，組織研究生團(tuán)隊(duì)進(jìn)駐開展技術(shù)服務(wù)和創(chuàng)新實(shí)踐，現(xiàn)已拓展涵蓋了“青島研究院”“海南研究院”，成為研究生培養(yǎng)的“地方研究院平臺(tái)”。通過深化行業(yè)合作，依托長期、重大科研項(xiàng)目合作建設(shè)校企協(xié)同研究生工作站，實(shí)現(xiàn)了多類型研究生“學(xué)術(shù)—實(shí)踐”一體化貫通式培養(yǎng)路徑，形成能滿足差異化、精細(xì)化、多路徑需求的研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)模式。研究生工作站以企業(yè)重大科研課題為依托，以企業(yè)科研團(tuán)隊(duì)為主導(dǎo)，學(xué)校導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)協(xié)同參與，具備支持研究生長期進(jìn)駐條件。上述四類實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái)的功能比較如圖1。

圖1 四類實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái)功能差異比較

積極面向國家重大工程和行業(yè)重大課題，深化行業(yè)協(xié)同，構(gòu)建具有“多學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)”“校內(nèi)導(dǎo)師與企業(yè)導(dǎo)師”“多層次類別研究生”的“三融合”研究團(tuán)隊(duì)，運(yùn)用三種實(shí)施組織模式，實(shí)行“項(xiàng)目牽引、任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的運(yùn)行機(jī)制，將科研任務(wù)與研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)目標(biāo)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)科研攻關(guān)與實(shí)踐能力一體化開展。團(tuán)隊(duì)研究生實(shí)行雙導(dǎo)師指導(dǎo)，校內(nèi)導(dǎo)師由老中青結(jié)構(gòu)合理的高水平科研人員組成，充分發(fā)揮學(xué)術(shù)帶頭人的領(lǐng)軍作用和管理能力，發(fā)揮青年學(xué)術(shù)骨干的知識(shí)結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，充分調(diào)動(dòng)企業(yè)導(dǎo)師參與研究生培養(yǎng)的積極性和主動(dòng)性，發(fā)揮企業(yè)導(dǎo)師實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)豐富的指導(dǎo)作用，有效發(fā)揮博士研究生協(xié)助指導(dǎo)及組織管理能力。在研究團(tuán)隊(duì)邀請(qǐng)協(xié)同單位行業(yè)專家開展經(jīng)驗(yàn)交流和課程教學(xué)等活動(dòng)，為研究生舉辦以打造職業(yè)精神、工匠精神為主題的專題報(bào)告或講座，將思政教育、實(shí)踐訓(xùn)練、職業(yè)化能力提升等三者有機(jī)結(jié)合。

四、結(jié)語

多技術(shù)領(lǐng)域的學(xué)科交叉與融合,深刻驅(qū)動(dòng)著新一輪科技與產(chǎn)業(yè)變革。圍繞我國水路交通領(lǐng)域高層次人才培養(yǎng)需求，立足當(dāng)今世界科技發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，通過學(xué)科交叉融合驅(qū)動(dòng)水路交通領(lǐng)域研究生培養(yǎng)模式探索創(chuàng)新，以學(xué)科內(nèi)涵拓展為牽引、師資建設(shè)及課程模塊改革為驅(qū)動(dòng)、多元化實(shí)踐平臺(tái)與科研團(tuán)隊(duì)構(gòu)建為保障，有力推動(dòng)水路交通領(lǐng)域高層次人才培養(yǎng)質(zhì)量持續(xù)提升。近年來，航運(yùn)學(xué)院在研究生培養(yǎng)方面取得顯著成效，研究生發(fā)表高水平期刊論文能力明顯增強(qiáng)。2020年在國際重要期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文數(shù)量較2016年增加了6～8倍，近兩年優(yōu)秀博士論文比例及學(xué)位論文抽檢質(zhì)量均處于學(xué)校二級(jí)單位前列。2020年航運(yùn)學(xué)院在國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國家自然科學(xué)優(yōu)秀青年基金項(xiàng)目等方面也取得重要突破。

在新科技革命和國家重大戰(zhàn)略需求的驅(qū)動(dòng)下，多學(xué)科交叉會(huì)聚與多技術(shù)跨界融合將成為常態(tài)，并不斷催生新學(xué)科前沿、新科技領(lǐng)域和新創(chuàng)新形態(tài)。[8]面向未來，高校要以前瞻視角和超前思維推進(jìn)學(xué)科交叉、知識(shí)融合，制定學(xué)科交叉融合發(fā)展規(guī)劃，構(gòu)建學(xué)科、人才、科研、實(shí)踐一體化的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，加快培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需要的具有深厚理論基礎(chǔ),掌握多門學(xué)科知識(shí),精通多種技能,善于運(yùn)用創(chuàng)新科學(xué)思維的高層次復(fù)合型人才。