
【摘 要】当今国内工程博士生人才培养面临诸多问题。借助美国IGERT博士生培养项目从规划、实施、评价3个阶段深入分析项目的实施背景、实践过程及项目如何实现迭代以适应动态环境的过程。其中项目规划上,IGERT项目通过与美国自然科学基金会高度一致的主旨获得支持和拨款;项目实施上,前中后不同阶段设置了完整的审查、评估和遴选机制,推出针对博士生的五边形培养模式;项目评价上,主要通过“智力价值”和“具有社会价值的广泛影响力”两项指标进行绩效考核。在此基础上,从4个方面给出IGERT项目对我国启示。
关键词:美国IGERT项目;人才培养;工程博士
2023年8月《关于进一步加强青年科技人才培养和使用的若干措施》强调要激励引导青年科技人才、全方位培养和用好青年科技人才[1],未来科技发展的队伍中工程博士占据重要位置。科技人才培养的项目在实施过程中应如何进行布局,项目按照什么标准进行分配,各部门之间如何协调沟通,对项目实施应采取怎样的绩效考核进行评价,考察工程博士生培养的维度等问题应该深入分析研究。
20世纪50年代以来美国自然基金委员会(NSF)便针对个体(Individual)设立了一系列项目资助,其中以1998—2015年设立的IGERT项目(Integrative Graduate Education and Research Traineeship Program)为典例。该项目是NSF针对工程博士生进行跨学科研究所开展的投资项目。本文通过对美国IGERT项目的实践进行解读,以期为我国工程博士的培养提供参考。
01
美国IGERT项目的实施
美国IGERT项目的运行实施如图1所示。

图1 美国IGERT项目运行图
1.1 项目审查、评估和遴选机制
在项目执行的过程中,包括制定项目预算计划、具体的实践措施和总指导方针。在资金来源渠道上,IGERT 项目通过与 NSF 高度一致的主旨,获得来自 NSF 所有理事会和部分办公室的支持与拨款。基于跨学科的研究主题,所有项目可跨越所有的办公室部门。在进行项目投资的审查及评估过程中,IGERT的奖助类型均为持续性奖金,NSF将根据项目质量和资金可用性,为每个IGERT项目投入330万至350万美元,投入周期最长可达5年。
IGERT项目在遴选时,遵循NSF采用的“发现、学习、研究基础设施和管理”中“学习”(Learning)目标下的子项目,其核心是实现“学习”板块的两个子目标,将研究与教育相结合从而推进研究生文化变革,培养一支多样化的、全球参与的STEM劳动力(STEM是 Science、Technology、Engineer、Mathematics的缩写,即科学、技术、工程和数学的整合性教育。1986年,美国国家科学委员会(NSB)公布了名为《本科的科学、数学和工程教育》的报告,也被称作《尼尔报告》,标志着STEM教育的起始)。为保证遴选的项目主旨与NSF保持高度一致,NSF建立了明确的“战略优先投资等级”(WellDefined Priorities)以有效分配资金和内部资源,依据对科学和工程界产生贡献的优先顺序,保证美国国家资源的优化配置。
具体的申请流程为:由牵头学术机构提交意向申请书和预算信息;NSF将申请书分配至各部门,由各部门组织3~10人的专家审查小组;专家审查小组根据绩效指标和项目审核标准,于6个月内完成审查程序,通过邮件或中标书告知结果并进行拨款。
1.2 项目评价体系
1.2.1 绩效指标
评审机构需设立更为公平的指标以量化科研人员的跨学科贡献,并建立跨学科教师合作的激励机制。为此IGERT项目提出两个重要的绩效指标:智力价值(Intellectual Merit)和具有社会价值的广泛影响力(Broader Impacts)。智力价值指从项目中生长知识的潜力,即每份项目都必须澄明其在自身领域或跨领域中促进知识和理解的潜力、活动的原创性和创造性、团队中研究人员的硬性资格条件、组织力等;具有社会价值的广泛影响力指项目本身能助推实现社会期望的潜力,以其能为社会所做贡献的广泛程度与影响力为标准,该影响力通过项目本身、与项目相关的互动活动等来实现,包括教与学、研究与教育的结合,以及能否为少数群体(妇女、少数民族、黑人等)提供多样化的参与机会[2]。
1.2.2 评价流程
Owen 认为[3],战略评价过程并非一蹴而就。虽因阶段不同处于动态变化的过程,且评价主体的不同会让指标权重各有侧重,但其绩效评价指标均取决于考察预期成果与实践成果是否一致,通过部门间的内在纠错措施以保证行动与计划的一致性。NSF 最终希望通过 IGERT 项目的实施引起研究生教育领域的文化变革,因此这两个指标的评估均不是孤立进行,而是在多个项目间的不同层次对比中实行。每个IGERT项目中的组织计划、评价机制、团队人员架构、平台资源等因素也纳入标准评估考虑范围。
在绩效评估主体上,设置评审委员会(Committees of Visitors,COV)和咨询委员会(Advisory Committees,AC)优先挑选有价值的项目。COV由代表学术界、工业界、政府和公共部门外部专家人员组成,负责项目的审查与提案。AC 由各局、办公室和一些基金会范围内的外部专家人员组成,负责审查评审委员会提交的相关报告并发现潜在问题,既为项目最终实现NSF战略目标提供建议,也为项目的实践和业务运营提供创新方法,从而保证各局和办事处保持与NSF高度一致的主旨。AC下设由科学、工程和教育领域的专家组成的绩效评估咨询委员会(GPRA)和研究教育管理与企业界的运营咨询委员会(AC/B&O),主要任务是为业务实践与项目落地提供建议,在内部运作和管理方面提供卓越的创新方法。
在项目开始之后研究生教育部门(DGE)会进行持续性评估以确保IGERT 项目达标。NSF出台的《2011—2016的战略报告》保证了所有项目提案的申请细则;2013年发布了《教育研究与发展指引指南》(Common Guidelines for Education Research and Development),详细描述了不同类型的IGERT项目申请指南,便于研究人员进行参考。
1.3 IGERT 博士生培养模式:五边形模式
Bryson[4]指出战略计划运行过程中策略制定需全面考虑各因素,沟通协调利益主体。Moore 等[5]认为,为社会创造公共价值是检验政府管理项目的核心标准,而其培养对象是否符合公众期待是检验项目成败的关键。IGERT项目由始至终是为博士生而设立的项目,在具体实现的举措上提出针对博士生培养的五边形模式,其具体维度为:围绕同一个跨学科主题组织人员,同时以该主题为实习活动基础,将跨学科研究和创新的研究生教育与培训机制结合起来,创造教育特色,促进各学科学生和教师间的强烈互动;创设跨学科环境以便学生习得工作技能及深入探索该领域的物理空间环境;为加强博士生对社会多功能性的适应性,拓宽择业范围,IGERT 关注博士生个人专业技能的发展(如沟通、团队合作、指导、领导力)及职业发展机会,学生通过在如工业、国家实验室、学术机构、非美国机构等环境中实习来获得与学术和非学术职业相关的经验;通过国内外机构间的交叉合作项目进行实地考察,帮助学生打开国际视野;博士生涯的专业与经验能与社会中科学、技术、商业、社会、伦理和政策问题相匹配,以应对未来的挑战。以美国伯克利跨学科生物学教育与研究中心项目(CiBER)为例,其博士生培养模式如表1所示。
表1 美国伯克利跨学科生物学教育与研究中心项(CiBER)

此外,为打破单一学科范式带来的局限,具体实操中常以超越传统学科界限的方式寻求团队合作,为博士生提供创新性环境,为其成为未来科学和工程领域领导者奠基。如特拉华生物技术研究所作,为博士生提供创新性环境,为其成为未来科学和工程领域领导者奠基。如特拉华生物技术研究所Kelvin Lee启动的生物信息学和系统生物学博士项目,其提出的“创新轮岗”方式实现了博士生在实验室的轮岗,通过行业内外的教师轮岗,培养师生在多领域的跨学科合作能力。德莱塞尔大学在纳米科学与工程项目中提出来的“两校一体”培养模式[6]。康星大学麦迪逊分校采用的共享课程模式,通过学生与其他学科的人之间互动以获得学科以外的不同方法,并在保持足够深度的同时增加知识的广度[7]。《教育与科学(美国竞争)法案》(Education and Science America COMPETES Act)在其法律层面中明确肯定了 IGERT 计划对扩大研究生数量与在跨学科合作研究和教育创新中所做的贡献。NSF 曾于2010年发布一份报告,报告指出在过去14年间科学与工程专业的研究生入学人数大幅增长,在美国约有632700 名研究生就读于科学、工程和健康专业,比2000年增加了30%。其中以生物医学工程专业为翘楚,其研究生入学人数约为3200名,至2010年学生人数增至8500名,10年间实现了165%的增幅[8]。在两份跨越10年的针对IGERT博士毕业生的跟踪研究报告中,均认为IGERT博士生比非IGERT博士生具有更强的团队沟通和跨学科协作能力、更高的创新意识和就业率。
在奖助制度上,IGERT项目为每位全职博士生提供每年不低于 3 万美元的津贴,资助时长不低于两年。另外,要求博士生必须为美国公民且注册在科学和工程领域中的任一项目,同时额外提供包括学费、健康保险和 10500 美元的教育费用津贴。有数据表明96%的IGERT博士毕业生认为项目所提供的实习津贴是他们能顺利完成博士学位的最重要因素。为了鼓励博士生进行自主创新,IGERT设置一笔数额高达20万美元的竞争性创新激励基金,主要用于为跨学科研究生团队提供奖励和机会,奖励博士生的跨学科综合研究和创新活动,如软件或硬件的成本支出、出差旅费和临时专利申请费等。
02
美国IGERT项目的更新迭代:NRT实习生计划
自1998 年IGERT项目启动以来,对众多博 生、学术机构和从业科研人员的研究领域产生了重大影响。如2008年NSF举办了研讨会,会议上充分肯定了IGERT项目开展10年来对研究生教育、学术机构与教师等主体产生了正向影响,而后《2014—2018年美国NSF战略报告》肯定了IGERT的跨学科工程项目对经济发展的反哺作用,且为社会创造公共价值[9]。在对汉坦病毒进行长期的案例研究中,Deana等[10]学者认为不同部门间的跨学科合作会革新旧观念,引发博士生的变革性学习。
为进一步转变教育和就业途径,2015年10月美国IGERT 项目正式停止招标。在IGERT项目执行经验的基础上,NSF提出涵盖数据革命、量子革命、新兴人类技术的“十大创新领域研究项目”(NSF’s 10 Big Ideas),并部署新一轮战略规划,相继发布《NSF多元人才计划》(NSF INCLUDES:Special Report)、《NSF多元人才计划资助制度》(NSF INCLUDES Planning Grants)和《NSF 2026年行动计划》等一系列战略实施文件,推出最新的NRT实习研究生计划(NSF Research Traineeship Program)。NRT保留了IGERT项目中的长期资助计划及目标主旨,鼓励开发和实施具有创新性、变革性的研究生教育培训模式,通过科研团体的多元性和包容性来提高科研活力。此外,NRT扩大参与资助群体的多元性,探索硕士生与博士生共同从事一系列工程类职业所需的技能、知识和能力的方法,采用大胆创新的方式来构建学者之间的稳定社群,既培养工程劳动力,又持续催生研究生培训模式变革。
03
美国IGERT项目对我国的启示
(1)提供了博士生资助项目的系统、宏观、可参考的框架。为激发各利益体积极性,意味着要征集真实且具有共同目标的科研项目,出于对共同目标的追求,同时宏观上政策保障与资源供给夯实多方协同育人的制度基础。相比以情境为基础的项目模式,IGERT项目涉及后续经济的资助,这种财政推动力使涉及个体、团体、社会公众的跨学科研究的技术问题得到加快解决,整合各方优势资源以谋求团队成员的共同发展[11]。对我国来说,应在项目前期各方利益体共同参与选题,精准匹配需求,定制人才培养方案,构筑工程科技人才实践基地、实验室等平台,建设多主体共同参与工程教育的生态圈。一个或多个项目的实施过程需要时刻与国家所在背景和宗旨保持一致,落实到各评价部门的时候,各部门之间的内部纠错和审核机制对于把控项目的实施起重要作用。另外,对项目进行筛选和成果认定,需要体现评价机制的合理性,又表明其成果是否符合现实生活中社会大众的期望。成果论的科研体制下,容易缺失科研与市场需求面的对接,为避免科研成果束之高阁,缺乏社会价值,需协同教育、科技和人才发展要求,完善人才资助体系,注重博士生学业与就业需求的结合,避免资源浪费[12]。
(2)形成完整的科技人才培养链条。项目的目的是解决国家问题,优先领域集中解决的也是国家当前卡脖子的问题,国家制定战略规划,从宏观层面引导传统学科的研究方向进行战略性转移,同时重点培养应用型人才填充劳动力队伍。目前,中国国家自然科学基金会已大幅提高了针对青年科学家的激励水平,然而性别失衡、区域失衡等问题仍层出不穷。建立起一支多样化、多元化人才队伍,既需要保证引起还未进入该领域的人员关注,譬如运用非正式教育的方式联动博士生与K12学生、本科生,同时也需要吸引国家少数群体的关注,如提高女性、残疾人、少数民族等在科研劳动力中的比例。另外,面对项目在实行过程中产生的资金需求和科研人员的续聘问题,关键在于建立明确的项目优先级别,进而有效地分配投资资金和内部资源。
(3)突破传统研究生培养模式和单一学科范式。中国国家自然科学基金会在“四个全面”和坚持“两条腿”走路的领导下不断深化科学基金改革,不断完善和发展科学基金制,力求建立新时代科学基金资助体系,进一步完善国内各类基金计划的基金申请渠道。但由于目前仍处在试点阶段,一切有待探索和尝试。无论是名额数量或筛选模式,更多还是依靠导师推荐和专家现场评审的传统模式,并无完整的申请程序,试点高校也无法给予所有学生公平参与的机会。支持实施过程中跨学科合作的创新性,意味着科研要取得创新活力与传统模式间的平衡,才能对标世界前沿技术领域的发展。项目实施过程中,活动以跨学科为主题,包括多学科研究合作、跨部门实验室轮换、跨学科研讨会、团队授课课程或校外实习等,汇聚市场、科研机构、高校多方力量,让学生和教职员工都参与其中。
(4)建立健全绩效考核指标体系。由于互联网带动下各个学科研究人员之间的联动合作,参与者之间构建的信息网络沟通网也体现在跨学科文章、专利和论文中,科研成果的认定涉及跨学科部门之间的合作,产生纷争不可避免。IGERT项目涉及跨学科部门合作,他需要通过机构对教师和院系进行激励和奖励进行资源投入,这是其成功的关键因素之一。然而,各资助机构也会随之出现与大学类似的组织模式问题和行政问题,采用一套反映量化的指标也必须结合国家当下的具体情况进行具体调整。对于我国来说,实施项目所牵扯到的不同部门之间,职务应互不干涉但互为基础,利于精确筛选潜力项目。从人员组成来看,科学界、教育界、工业界等部门联手合作,致力于研究生教育模式的创新。绩效考核指标体系中,不单纯以纯粹成果论,打破唯论文、唯专利思维,着重建构反映真实社会需求的应用指标,评估项目对目前学科领域带来的影响,同时重点跟踪培养对象是否真正达到强化国家科技人才队伍的目标。这种“售后服务”跟踪是反映项目是否达到规划目标的方式之一。
04
结语
未来科技的发展靠青年人才,面向经济全球化,无论是可持续发展、可再生能源,现如今人类面对的科学挑战本质上均为跨学科,这无不掀起如何培养新一代科学家和工程师的相关讨论。本文基于美国培养工程博士的 IGERT 项目,通过查阅文献、政策文件、项目实行高校公布的官网数据、新闻公告等材料,分析项目筛选机制、项目评价体系、博士生培养模式及项目更迭情况,复原项目实际运行蓝图。其中可以得到一些启示:项目合作是由人员、科学理论和工具组成的复杂系统,涉及多方主体利益的统筹整合,筛选与社会需求一致的真实项目,其审批和评估机制要介入到项目的各个时期,注重资源整合。工程博士生通过参与培训项目,培养就业能力,从而提高工程劳动力质量,为国家建立一支具有创造性和专业性的队伍,为我国工程领域的人才培养提供参考。
参考文献:
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[12] 刘 睿.中国高层次青年人才项目资助与产出分析:以“国家自然科学基金青年项目”为例[J].中国青年研究,2017(3):75-80,99.
来源|工程管理学报 第38卷 第5期 2024 年10月
作者|李晓兰 黄丽蓉 郑嘉妮 沈玉翠
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