徐春曉

（山東大學數(shù)學學院 山東濟南 250100）

基礎科學研究是新時代的創(chuàng)新之源，強大的基礎科學研究是建設世界科技強國的基石，是提升我國自然科學研究原始創(chuàng)新能力的根本途徑。兩院院士大會中提到，“基礎研究是整個科學體系的源頭，要瞄準世界科技前沿，抓住大趨勢，下好‘先手棋’，打好基礎、儲備長遠，甘于坐冷板凳，勇于做栽樹人、挖井人，實現(xiàn)前瞻性基礎研究、引領性原創(chuàng)成果重大突破，夯實世界科技強國建設的根基”。

數(shù)學是原始科技創(chuàng)新的底層驅(qū)動，數(shù)學研究水平的高低直接影響了基礎科學研究的深度和廣度?！皵?shù)學是自然科學的皇冠，是其他科學研究的主要工具。基礎數(shù)學研究在我國是薄弱環(huán)節(jié)，對許多領域形成瓶頸制約，需要一批人靜下心來把‘冷板凳’坐熱。”

要提高學校數(shù)理化生等基礎學科教育水平，培養(yǎng)更多基礎研究人才。多渠道引進優(yōu)秀人才，促進基礎研究水平提高?！笔聦嵣希诳萍几咚侔l(fā)展的當代，世界上的主要國家都把保持數(shù)學方面的領先地位作為一項國家戰(zhàn)略目標。美國把數(shù)學放在了與科學、技術和工程同等重要的地位（STEM計劃）。

同時，應該注意到，多學科交叉融合是創(chuàng)新的源泉。當今世界，學科前沿的重大突破和重大創(chuàng)新成果，大多是多學科交叉、融合和匯聚的結果。高校作為知識創(chuàng)新的重要陣地，多學科交叉融合是其新興學科的增長點、優(yōu)勢學科群的發(fā)展點、重大創(chuàng)新的突破點。特別值得注意的是，基礎學科與應用學科的大跨度交叉，為應用學科提供強大的源動力的同時，也為基礎理論學科帶來新的問題、新的挑戰(zhàn)。與此同時，交叉學科人才的培養(yǎng)和教育問題也是關系到交叉學科研究的重要問題之一，需要得到足夠的重視[1]。很多學者已經(jīng)就交叉科學人才的培養(yǎng)進行思考和探討。筆者所在的山東大學，近二十年來，一直在探索數(shù)學與交叉科學人才的培養(yǎng)，取得了一定的成績。下面本文就數(shù)學與交叉科學人才的培養(yǎng)給出一些探討和思考。

一、數(shù)學與交叉科學人才培養(yǎng)的目標與定位

國家科技部明確表示將在今后幾年在我國的重點高校中建立以數(shù)學研究與應用為中心任務的國家重點實驗室。這對數(shù)學與交叉科學的人才培養(yǎng)來說，無疑是一劑強心劑。筆者認為，數(shù)學與交叉科學人才培養(yǎng)一定要明確目標和定位。一方面，提煉經(jīng)濟社會管理、工程技術中的核心數(shù)學問題，開展前瞻性、基礎性和應用性的數(shù)學研究，力爭取得具有國際頂尖水平的創(chuàng)新成果以及相關領域的重大技術突破。另一方面，要力爭實現(xiàn)研究成果的產(chǎn)業(yè)化，并且在科學研究和產(chǎn)業(yè)化的過程中，培養(yǎng)出一批具有國際影響力的，從事數(shù)學與交叉科學研究的新時代創(chuàng)新型人才。

此外，高校與地方的聯(lián)系是密不可分的。以山東大學為例，數(shù)學與交叉科學的人才培養(yǎng)同時也要聚焦山東省的重大需求。山東省作為新舊動能轉換綜合試驗區(qū)，處于產(chǎn)業(yè)升級和科技創(chuàng)新的關鍵階段。新舊動能轉換將前瞻布局新一代信息技術產(chǎn)業(yè)、高端裝備產(chǎn)業(yè)、新能源新材料產(chǎn)業(yè)、現(xiàn)代海洋產(chǎn)業(yè)、醫(yī)養(yǎng)健康產(chǎn)業(yè)等新興產(chǎn)業(yè)，突破核心關鍵技術，培育特色產(chǎn)業(yè)集群，打造新動能主體力量。這些新興產(chǎn)業(yè)無不與應用數(shù)學研究和人才培養(yǎng)有著深層次的關聯(lián)關系。基于數(shù)學的交叉研究和應用，既可以為科技創(chuàng)新、高新技術發(fā)展提供源動力和核心競爭力，同時也可以為相關產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)人才。

二、解放思想，創(chuàng)新培養(yǎng)模式

數(shù)學與交叉科學的人才培養(yǎng)和教育，在傳統(tǒng)學科培養(yǎng)中是沒有的。因此，需要進一步解放思想，創(chuàng)新數(shù)學與交叉科學人才培養(yǎng)模式。首先，需要落實立德樹人的根本任務，堅守“為國育賢”辦學初心，構建“三全育人”生態(tài)，致力于培養(yǎng)數(shù)學基本理論扎實、研究能力過硬、綜合素質(zhì)優(yōu)秀，有志于從事基礎研究、報效國家的交叉復合型拔尖創(chuàng)新人才。以山東大學為例，我們在數(shù)學學科中，構建“多元化”培養(yǎng)模式。一方面，我們深入推進“科教協(xié)同育人計劃”，與中國科學院全面合作建設國家理科基地班“華羅庚班”；同時，全力建設金融人才培養(yǎng)基地“彭實戈班”建設，通過健全優(yōu)質(zhì)師資，建立科研資源協(xié)同育人長效機制，開展了學科交叉培養(yǎng)，最終形成優(yōu)勢互補、雙贏共進的良好態(tài)勢，為國家培養(yǎng)了一批科研實踐能力突出的基礎學科領域復合型人才。

另一方面，我們實施了“基礎理論+交叉前沿”育人工程，打造“數(shù)學+”交叉創(chuàng)新人才培養(yǎng)品牌。加強了育人平臺建設，建成山東國家應用數(shù)學中心、數(shù)學與交叉科學研究中心等新興交叉學科平臺，重點打造金融數(shù)學、密碼數(shù)學、海洋數(shù)學、生物數(shù)學、智能控制等新興學科方向，推進人才共建共享，與北京大學、上海交通大學等高校共同創(chuàng)立金融數(shù)學與金融工程“八校聯(lián)盟”；加強產(chǎn)教融合，聯(lián)合中國金融期貨交易所、中國銀保監(jiān)會和央行等單位成立中國金融協(xié)同中心，構建了“學科、人才、產(chǎn)品”三位一體的研究生培養(yǎng)新模式。

因此，有必要實行學科交叉的“寬口徑、厚基礎”培養(yǎng)模式，采取小班授課制，包括5-6人的討論課、15-18人的專業(yè)課和30人的平臺課。教師充分把握每個同學的思維和個性特點，開展針對性教學與個性化指導。同時，校企應該加強合作。學校應該定期邀請國內(nèi)外業(yè)界學界專家來校進行學術交流，引導學生對于數(shù)學相關熱門問題研究的關注，引導啟發(fā)學生對業(yè)界提出的問題進行探索；組織學生參加國家和校級科創(chuàng)項目、各類大學生競賽，培養(yǎng)學生團隊意識。同時，學校要充分發(fā)揮學科發(fā)展平臺，以高水平的理論研究工作拓展學生的視野，以重大科研課題為基礎夯實學生的實際操作能力，使科學研究成果能夠及時轉化為教學資源。

要做好數(shù)學與交叉科學的人才培養(yǎng)，塑造一支高水平的教師隊伍至關重要[2]。高校應牢固樹立“人才是第一資源”的理念，打造和創(chuàng)新人才體系，實施一定的科研團隊培育計劃和國際合作提升計劃，與學校優(yōu)勢特色科研方向發(fā)展相結合、與青年科研人才培養(yǎng)相結合，努力培養(yǎng)造就一批師德高尚、素質(zhì)過硬、學術卓越的高水平、高素質(zhì)、高層次的師資隊伍。這樣才能適應數(shù)學與交叉科學人才培養(yǎng)的需要。

同時，學校還應堅持價值引領，將立德樹人和社會主義核心價值觀貫穿師德師風建設全過程，把師德師風作為學校評價教師隊伍素質(zhì)的第一標準，嚴把教師思想政治關。

此外，學校需要注意到，在培養(yǎng)計劃的制定上，數(shù)學與交叉科學研究生也應創(chuàng)新機制。需要適當添加數(shù)學與交叉科學相關的課程，特別是案例教學課程；還需要將理論與實踐結合，將課題與案例教學貫穿于育人全過程，以交叉科學等提出的實際課題為線索，梳理典型案例，將課外的實際課題引進到課堂，形成鮮活的實踐案例，引導學生以解決業(yè)界的實際問題為目標，以問題為導向地學習理論知識，培養(yǎng)能解決業(yè)界的真實問題的優(yōu)秀學生。同時，學校還要加強實踐類課程教學，可以引入橫向課題培養(yǎng)機制，拓展實踐育人空間，形成了“課堂-橫向課題-實踐基地-雙導師”四位一體的專業(yè)實踐體系。

通過這些實踐，我們得到結論，為了培養(yǎng)高水平復合型的數(shù)學與交叉科學人才，一定要進一步解放思想，創(chuàng)新育人模式。

三、努力尋找與數(shù)學相關的科學問題，拓寬交叉科學培養(yǎng)范圍

數(shù)學與交叉科學人才培養(yǎng)的難點在于不能精確定位數(shù)學與交叉科學的共性問題。因此，在人才培養(yǎng)的道路上，很容易偏向數(shù)學或偏向交叉學科。因此，需要尋找到數(shù)學與交叉科學研究的共性問題。中國海洋大學吳立新院士曾指出：“發(fā)展海洋經(jīng)濟、建設海洋強國，必須發(fā)展與遠洋深海相關的海洋科技，這是未來的大趨勢。”以山東省為例，海洋科技發(fā)展是其重中之重，而海洋科技的發(fā)展離不開數(shù)學。海洋問題的數(shù)學模型往往都是非線性、強耦合、多變量偏微分方程組，有時還帶有隨機參數(shù)，這對于海洋問題的大規(guī)模模擬帶來巨大挑戰(zhàn)。因而，研究相關的計算數(shù)學模型、數(shù)值模擬技術，設計高效、高精度數(shù)值方法、參數(shù)反演問題優(yōu)化算法等非常關鍵。學校可以有意識地在信息與計算科學本科生，計算數(shù)學研究生的培養(yǎng)過程中，結合海洋研究新問題，通過引入和設計新的數(shù)學模型，開展了相關研究和教學。就全國而言，生命科學的研究與應用極大地影響了人們的生活。生物醫(yī)學大數(shù)據(jù)是我國健康衛(wèi)生事業(yè)的重大需求，也蘊含著巨大的產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間。我國生物醫(yī)學大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的主要發(fā)展瓶頸在于基礎理論研究的滯后，導致整個領域在國際范圍內(nèi)仍然缺乏核心競爭力，關鍵的核心算法領域仍然處于跟跑狀態(tài)，亟需從基礎理論出發(fā)，系統(tǒng)引入新的數(shù)學理論和工具和數(shù)學模型來取得突破[3]。在人才培養(yǎng)過程中，可以將上述問題提煉出關鍵的數(shù)學問題，使相關學科研究生迅速進入研究前沿，一方面為藥物研制和疾病治療提供幫助，另一方面為其早期診斷、控制和精準用藥提供有效的理論支撐和方法支持。

因此，辦好數(shù)學與交叉科學人才培養(yǎng)，戰(zhàn)略科學家需要不斷開拓視野，擴寬人才的培養(yǎng)范圍。

四、利用好專業(yè)學位研究生培養(yǎng)通道

西方很多國家在專業(yè)學位教育上起步較早，發(fā)展非常迅速。以英、美為例：美國是世界上專業(yè)學位研究生教育最發(fā)達的國家。二戰(zhàn)后美國專業(yè)研究生教育經(jīng)歷了一個快速發(fā)展時期，規(guī)模不斷擴大，種類不斷增加，目前已經(jīng)成為美國研究生教育的主體。到90年代，美國碩士專業(yè)學位獲得者的比例已占整個碩士學位獲得者人數(shù)的55%以上。哈佛大學2001-2002年度授予學位總數(shù)為6791 個，其中學術性學位2438個，占36%，專業(yè)性學位4353 個，占64%。從美國社會來看，很多行業(yè)把碩士專業(yè)學位看作是行業(yè)進入、個人發(fā)展提升的重要依據(jù)，尤其在工商、教育、工程和護理等領域。

英國碩士和博士層次也都按研究型和專業(yè)型兩個導向來培養(yǎng)。根據(jù)英國教育統(tǒng)計機構的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2003年至2008年期間，英國每年授予的課程型研究生（專業(yè)學位）學位數(shù)占授予研究生學位總數(shù)的比重平均為75%左右。

山東大學數(shù)學學科相關的專業(yè)學位研究生主要指應用統(tǒng)計專業(yè)研究生。該專業(yè)研究生的培養(yǎng)，也是我校數(shù)學與交叉學科人才培養(yǎng)的重要途徑。山東大學應用統(tǒng)計專業(yè)碩士（以下簡稱MAS）學位授權點獲批于2010年9月，是首批獲教育部授權的74個學位授權點之一。根據(jù)社會對復合型人才發(fā)展的需求，結合學校的學科優(yōu)勢，山東大學設立了數(shù)理統(tǒng)計、金融統(tǒng)計、生物統(tǒng)計、計量經(jīng)濟和應用概率5個培養(yǎng)方向，旨在為政府部門、大中型企業(yè)、咨詢和研究機構培養(yǎng)高層次、應用型統(tǒng)計專門人才。這里，金融統(tǒng)計、生物統(tǒng)計、計量經(jīng)濟就是數(shù)學與交叉科學研究的重要分支。結合學校的專業(yè)特點，我們還聘請了一大批業(yè)界專業(yè)人士擔任外聘導師，近一半的外聘導師來自聯(lián)合辦學企業(yè)，多數(shù)在銀行、證券、期貨或金融監(jiān)管部門從事業(yè)務和管理工作，具有良好的教育背景和豐富的從業(yè)經(jīng)驗，具有聯(lián)合指導應用統(tǒng)計專業(yè)碩士的能力。外聘導師在應用統(tǒng)計專業(yè)碩士研究生的培養(yǎng)與就業(yè)中發(fā)揮了重要的作用，他們不定期地為學生聯(lián)系并舉辦行業(yè)講座，為學生提供實際數(shù)據(jù)和案例分析，并為學生的實習提供支持，積極參與學生就業(yè)和職業(yè)規(guī)劃的指導工作。

我們在十幾年的專業(yè)學位研究生培養(yǎng)過程中發(fā)現(xiàn)，應用統(tǒng)計專業(yè)學位研究生是數(shù)學與交叉科學人才培養(yǎng)的重要組成部分。大數(shù)據(jù)時代的到來，為數(shù)學學科發(fā)展提供了歷史性的機遇。統(tǒng)計學本質(zhì)上是大數(shù)據(jù)時代數(shù)據(jù)科學的數(shù)學基礎，因此，兄弟院校如果能夠利用好應用統(tǒng)計專業(yè)學位教育通道，便可以為辦好數(shù)學與交叉科學人才培養(yǎng)打下堅實的基礎。

結語

總之，數(shù)學與交叉科學人才的培養(yǎng)在國內(nèi)尚屬起步階段，筆者希望通過本文的探討與思考，引起相關學者的思考。