新工科背景下學(xué)科交叉建設(shè)研究的國際比較-以計算機(jī)學(xué)科為例

1、    新工科背景下學(xué)科交叉建設(shè)研究的國際比較以計算機(jī)學(xué)科為例    3.對標(biāo)高校計算機(jī)學(xué)科交叉發(fā)文狀況。scival spotlight全面地將每個機(jī)構(gòu)的科研產(chǎn)出情況展示在科學(xué)圈上，借助科學(xué)圈可直觀地看到每個機(jī)構(gòu)在競爭優(yōu)勢的位置分布及規(guī)模大小，在機(jī)構(gòu)的科學(xué)圈中，每個圓泡代表一個競爭優(yōu)勢（獨(dú)特競爭優(yōu)勢或潛在競爭優(yōu)勢，圓泡的大小代表該競爭優(yōu)勢研究規(guī)模的大小，圓泡距離科學(xué)圈外圍的位置代表其學(xué)科的單一性程度，圓泡中的彩色線條代表該競爭優(yōu)勢研究內(nèi)容對應(yīng)的研究領(lǐng)域。從圖1可知，清華大學(xué)和浙江大學(xué)的計算機(jī)交叉學(xué)科相對偏少，主要與傳統(tǒng)理工科的學(xué)科交叉為主。而斯坦福大學(xué)

2、、麻省理工學(xué)院和劍橋大學(xué)的計算機(jī)交叉學(xué)科比較分散，比如斯坦福大學(xué)的計算機(jī)學(xué)科，已經(jīng)與社會科學(xué)、企業(yè)、管理與會計等學(xué)科領(lǐng)域有不同程度的交叉。新加坡國立大學(xué)的計算機(jī)學(xué)科在醫(yī)學(xué)、藥學(xué)和生命科學(xué)等領(lǐng)域有較多的交叉，而且在dc1（社會學(xué)、地理、規(guī)劃和發(fā)展）、dc3（原子與分子物理和光學(xué)）等處形成了較大的競爭優(yōu)勢。因此在新工科建設(shè)中，需要國內(nèi)高校從學(xué)科導(dǎo)向轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)需求導(dǎo)向，從專業(yè)分割轉(zhuǎn)向跨界交叉融合，從適應(yīng)服務(wù)轉(zhuǎn)向支撐引領(lǐng)來探索建立新工科范式。圖1各對比目標(biāo)20112015年計算機(jī)學(xué)科跨學(xué)科交叉競爭優(yōu)勢數(shù)量統(tǒng)計4.對標(biāo)高校相對競爭優(yōu)勢分布。波士頓矩陣又稱市場增長率相對市場份額矩陣、四象限分析法、產(chǎn)品系列結(jié)

3、構(gòu)管理法等，是一種用來分析和規(guī)劃企業(yè)產(chǎn)品組合的方法，其核心作用在于解決如何才能使得企業(yè)的產(chǎn)品品種及其結(jié)構(gòu)適應(yīng)市場需求的變化以使得企業(yè)的生產(chǎn)活動更加有價值。6將波士頓矩陣應(yīng)用于高校的科研產(chǎn)出評價中，可以將機(jī)構(gòu)競爭優(yōu)勢的相對市場份額和其發(fā)展速度相結(jié)合，以可視化的方式直觀的展示機(jī)構(gòu)每個競爭優(yōu)勢所處的相對位置，便于對各學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略做出不同的調(diào)整。圖2中矩陣的橫軸代表相對文章份額（rsa）的大小，中線代表相對文章份額為1，如果機(jī)構(gòu)的某個競爭優(yōu)勢處于中線右側(cè)，則代表在該競爭優(yōu)勢中機(jī)構(gòu)的相對文章份額最大，即其文章數(shù)量大于最大競爭對手。波士頓矩陣的縱軸代表競爭優(yōu)勢的增長速度，如果某個競爭優(yōu)勢位于中線上方，則表

4、明該競爭優(yōu)勢的增長速度快于世界平均水平；如果某個競爭優(yōu)勢位于中線下方，則表明其增長速度與世界平均水平相比較慢。圖2各對比目標(biāo)20112015年計算機(jī)學(xué)科競爭優(yōu)勢波士頓矩陣由表4可知，在第一象限（相對發(fā)文競爭力和世界年增長水平均處于優(yōu)勢地位的學(xué)科領(lǐng)域相對競爭優(yōu)勢），麻省理工學(xué)院的競爭優(yōu)勢總數(shù)最多，高達(dá)31個，劍橋大學(xué)最少，只有10個；而第一象限占比最高的是斯坦福大學(xué)，最低的是清華大學(xué)。由此可見，在這6個對標(biāo)高校中，劍橋大學(xué)在計算機(jī)學(xué)科領(lǐng)域的影響力相對偏弱，斯坦福大學(xué)的明星競爭優(yōu)勢絕對數(shù)量不多，但比例很高，綜合影響力較強(qiáng)。對照國內(nèi)兩校公布的“雙一流建設(shè)”方案，計算機(jī)學(xué)科在2020年前后進(jìn)入世界一流

5、行列是可期的，也可以在國際上更好地發(fā)揮引領(lǐng)作用。表4各對比目標(biāo)20112015年計算機(jī)學(xué)科第一象限競爭優(yōu)勢分布高校名稱第一象限競爭優(yōu)勢數(shù)第一象限競爭優(yōu)勢占比（%）劍橋大學(xué)1040斯坦福大學(xué)1759新加坡國立大學(xué)2343麻省理工學(xué)院3156浙江大學(xué)1650清華大學(xué)21395.對標(biāo)高校競爭優(yōu)勢增長趨勢。由表5可知，競爭優(yōu)勢正增長數(shù)量最多的是新加坡國立大學(xué)，高達(dá)36個，負(fù)增長數(shù)量最多的是清華大學(xué)，有25個；在所有競爭優(yōu)勢的平均增速方面，清華大學(xué)是最慢的，只有1.3%，最快的是斯坦福大學(xué)，高達(dá)9.2%；其中競爭優(yōu)勢增長速率最快的是麻省理工學(xué)院的ec238（方向：計算機(jī)概論），增速高達(dá)83.3%。絕大多

6、數(shù)高校的競爭優(yōu)勢增長趨勢是與全球一致的，而斯坦福大學(xué)有45%左右的增長趨勢與全球不一致有關(guān)，比如該校的ec274（研究領(lǐng)域：地球物理；軟件），全球的年均發(fā)文增長率為-7.3%，斯坦福的年均發(fā)文增長率則為33.8%，可見斯坦福大學(xué)在計算機(jī)領(lǐng)域的研究方向與全球的發(fā)展方向偏差比重較大，這可能與該校長期與硅谷等產(chǎn)業(yè)界合作，不斷推陳出新，與主流的研究方向不大一致。國內(nèi)高校也可以圍繞產(chǎn)業(yè)需求建專業(yè)，構(gòu)建工科專業(yè)新結(jié)構(gòu)，積極設(shè)置前沿和緊缺學(xué)科專業(yè)，形成與新產(chǎn)業(yè)相關(guān)的新興工科專業(yè)和特色專業(yè)集群，提前布局培養(yǎng)引領(lǐng)未來技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的人才，爭取由“跟跑者”向某些領(lǐng)域的“領(lǐng)跑者”轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)變軌超車。表5各對比目標(biāo)2

7、0112015年計算機(jī)學(xué)科競爭優(yōu)勢增長情況高校名稱正增長（dc/ec）負(fù)增長（dc/ec）平均增長速率（%）最快增長速率（%）與全球增長趨勢一致的比率（%）劍橋大學(xué)14117.764.4720斯坦福大學(xué)2099.256.355.2新加坡國立大學(xué)36176.455.462.3麻省理工學(xué)院34217.783.374.5浙江大學(xué)20124.173.268.8清華大學(xué)29251.362.466.76.跨學(xué)科交叉發(fā)文與論文質(zhì)量的相關(guān)性分析。相關(guān)性是指兩個變量之間的變化趨勢的一致性，如果兩個變量變化趨勢一致，那么就可以認(rèn)為這兩個變量之間存在著一定的關(guān)系。本研究通過spss軟件來分析跨學(xué)科交叉發(fā)文占比與fw

8、ci、篇均被引和競爭優(yōu)勢文獻(xiàn)量占比之間的pearson相關(guān)性。由表6可知，跨學(xué)科交叉發(fā)文占比與論文質(zhì)量指標(biāo)有著顯著的正相關(guān)性，其中與競爭優(yōu)勢文獻(xiàn)量占比的相關(guān)性最高。像斯坦福大學(xué)，雖然該校計算機(jī)學(xué)科的發(fā)文數(shù)量和競爭優(yōu)勢數(shù)量并不是最多，但它的跨學(xué)科交叉發(fā)文占比是最高的，超過三分之一，跨學(xué)科交叉研究現(xiàn)象普遍。受其影響，該校的競爭優(yōu)勢文獻(xiàn)量占總文獻(xiàn)百分比、fwci、篇均被引等指標(biāo)均是對標(biāo)高校中最高的，由此可見，開展跨學(xué)科交叉研究對論文質(zhì)量和學(xué)校聲譽(yù)提升成效顯著。表6跨學(xué)科交叉發(fā)文占比與論文質(zhì)量指標(biāo)的相關(guān)性pearson相關(guān)性fwci篇均被引競爭優(yōu)勢文獻(xiàn)量占比跨學(xué)科交叉發(fā)文占比901*814*989*注

9、：*在.01水平（雙側(cè)）上顯著相關(guān)；*在.05水平（雙側(cè)）上顯著相關(guān)。四、討論與建議本文以計算機(jī)學(xué)科為例，利用scival平臺分析了該學(xué)科領(lǐng)域國際頂尖高校的交叉發(fā)文情況，為國內(nèi)高校開展“新工科”背景下的多學(xué)科交叉決策提供借鑒和思考：1.在穩(wěn)定數(shù)量增長基礎(chǔ)上提升質(zhì)量，推動規(guī)模優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為競爭優(yōu)勢。國內(nèi)對標(biāo)高校在計算機(jī)學(xué)科的發(fā)文總數(shù)和總被引次數(shù)上具有一定的規(guī)模優(yōu)勢，但論文質(zhì)量還亟待提升。通過研究發(fā)現(xiàn)，跨學(xué)科交叉研究對fwci、篇均被引等有著顯著的正影響。國內(nèi)工科院校尤其是具有良好工科基礎(chǔ)的綜合性高校，要發(fā)揮學(xué)科綜合優(yōu)勢，以引領(lǐng)未來新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)發(fā)展為目標(biāo)，推動應(yīng)用理科向工科延伸，推動學(xué)科交叉融合和跨

10、界整合，產(chǎn)生新的技術(shù)，培育新的工科領(lǐng)域，并不斷提升交叉學(xué)科廣度，完善新工科交叉競爭優(yōu)勢的學(xué)科布局，在社科、醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)等領(lǐng)域加強(qiáng)跨學(xué)科交叉合作，形成與新產(chǎn)業(yè)相關(guān)的新興工科專業(yè)和特色專業(yè)集群，推動多學(xué)科優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新優(yōu)勢。2.適時引入文獻(xiàn)情報機(jī)構(gòu)等第三方參與交叉學(xué)科評價，構(gòu)建促進(jìn)學(xué)科交叉會聚的生態(tài)環(huán)境。隨著新工科“復(fù)旦共識”的達(dá)成，全國各地必將形成一股新的工科跨學(xué)科交叉新風(fēng)潮，而以學(xué)科或固定研究方向為遴選標(biāo)準(zhǔn)的同行評議制度，并不能十分有效地適用于在學(xué)科邊緣交叉地帶進(jìn)行探索的跨學(xué)科交叉研究。為更好地科學(xué)謀劃，我們可以在充分發(fā)揮校院兩級學(xué)術(shù)委員會作用的前提下，適當(dāng)引入圖書館、情報所、高等教育戰(zhàn)略研究院

11、等第三方機(jī)構(gòu)來參與界定、評審新工科研究項目，進(jìn)而真正以創(chuàng)新和貢獻(xiàn)為導(dǎo)向，激勵引導(dǎo)各學(xué)科自發(fā)進(jìn)行交叉互動，構(gòu)建促進(jìn)新工科學(xué)科交叉會聚的良好生態(tài)環(huán)境。3.開展新工科交叉人才培養(yǎng)，建構(gòu)專業(yè)動態(tài)調(diào)整機(jī)制。根據(jù)新工科建設(shè)和國家戰(zhàn)略發(fā)展需要，遵循工科優(yōu)勢高校、綜合性高校和地方高校的特色，樹立綜合化工程教育理念，設(shè)置符合學(xué)校實(shí)際的交叉培養(yǎng)方案，配套建立學(xué)術(shù)與管理服務(wù)體系，圍繞產(chǎn)業(yè)技術(shù)變化，不斷更新工程人才知識體系，確保新工科交叉研究生的培養(yǎng)質(zhì)量，適時新增交叉學(xué)科專業(yè)點(diǎn)，以促進(jìn)高校專業(yè)的動態(tài)調(diào)整，培養(yǎng)造就一大批多樣化、創(chuàng)新型卓越工程科技人才，為我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國際競爭提供智力和人才支撐。參考文獻(xiàn)：1“新工科”建設(shè)復(fù)旦共識j.高等工程教育研究，2017（1）：10-11.2林健.多學(xué)科交叉融合的新生工科專業(yè)建設(shè)j.高等工程教育研究,2018（1）：32-45.3新華網(wǎng).浙江大學(xué)睿醫(yī)人工智能研究中心掛牌成立eb/ol.2018-03-20.4elsevier research intelligence. usage guidebookeb/ol. 2018-03-20. 5quacquarelli