“课题组式”青年拔尖人才培养实践机制研究

钱明芳 张学习 耿林

摘要：针对当前青年拔尖人才培养过程中存在的人才评价的机制不健全、人才培养的路径不完善、人才发展的模式不科学、人才激励的做法不成熟等问题，哈尔滨工业大学轻质耐热金属基复合材料课题组坚持面向国家重大需求，聚焦学科前沿领域，以国之重器打造为引领，通过遵循“两条规律”、秉承“三个理念”、上好“四堂金课”，培养和造就了一批富有家国情怀的各行业领军人才，凝练和形成了一批具有哈尔滨工业大学特色的人才培养成果，成为了国内复合材料领域拔尖人才培养基地。关键词：人才培养；国之重器；金属基复合材料；材料科学与工程中图分类号：G642.8

文献标识码：A

文章编号：1002-4107（2023）04-0014-04

习近平总书记在中央人才工作会议上强调，高校特别是“双一流”大学要发挥培养基础研究人才主力军作用，全方位谋划基础学科人才培养，建设一批基础学科培养基地，培养高水平复合型人才[1]。这就要求高校要想国家之所想、急国家之所急、应国家之所需，始终将立德树人作为根本任务，着力培养大量高层次拔尖创新人才、大量优秀的红色工程师，不断充实青年科技人才队伍。作为高校人才培养的基本单元，科研团队对于人才培养具有独特的优势。然而，当前国内外学者对于科研团队的研究多局限于团队的形成、建设与发展上[2-3]，专门研究科研团队如何培养拔尖人才的报道较少。许多高校、科研院所对于拔尖人才培养的研究和探索更多地局限于专项计划、荣誉学院和班级[4-7]，对于依托优势科研方向，培养拔尖人才的关注较少[8]。因此，迫切需要挖掘科研团队、科研方向对于提升拔尖人才培养质量的内在规律。

作为空间技术、武器装备、能源、交通等领域的关键结构材料之一，金属基复合材料的应用攸关国家战略安全，国际上发达国家一直对中国在制备、加工与应用关键技术上实施保密，在材料与产品上实施禁运。我国自1984年由哈尔滨工业大学的姚忠凯先生从日本引进压力浸渗技术，试制出SiC晶须增强铝复合材料（SiCw/Al）样品以来，国内金属基复合材料领域发展已接近40年。长期以来，以哈尔滨工业大学、上海交通大学、中国科学院金属所、北京有色金属研究总院为代表的科研机构坚持自力更生、艰苦创业，不断推动着金属基复合材料领域由“跟跑”到“并跑”，再到部分领域“领跑”的突破。其中，哈尔滨工业大学轻质耐热金属基复合材料课题组自组建以来，始终坚持面向国家重大需求，聚焦学科前沿领域，依托国之重器打造，培养和造就了一批青年拔尖人才，成为了国内金属基复合材料领域拔尖人才培养基地之一。以哈尔滨工业大学轻质耐热金属基复合材料课题组为例，进行人才培养规律总结，对于进一步挖掘金属基复合材料领域人才培养内在逻辑，提升材料科学与工程学科的人才培养质量具有重要的参考意义。

一、青年拔尖人才的特征

青年拔尖人才是指在相关领域崭露头角，并具优秀发展潜质的青年人才，应至少具有以下四个方面的特征。一是深厚的家国情怀，坚守为党分忧、为国解难、不负人民的底色，将论文写在祖国大地上，写在中华民族伟大复兴的征程中。二是扎实的专业功底，具有自主学习和终身学习的意识，具备知识获取能力、科学研究能力和学术交流能力，能通过文献研究、实证研究，识别、表达、分析、解决复杂学科问题。三是突出的实践能力，能够灵活运用数学、自然科学和工程科学的基本原理，提出复杂问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境因素。四是宽广的国际视野，能深入了解本领域的进展、发展动态和国际学术研究前沿，具有一定的交叉学科领域的基本知识，至少掌握一门外语，能熟练运用外语进行文献阅读、论文写作，以及进行国际学术交流等活动。

二、当前青年拔尖人才培养过程中存在的问题

（一）重业务、轻情怀，人才评价机制不健全

当前，虽然国内对基础研究、应用研究和技术开发人才设置了分类评价制度，但许多单位对人才的评价多以业务能力为主，评价的指标也多局限于论文、著作、专利、项目、经费、课时等可量化的内容[9]，缺少对家国情怀、社会服务、文化传承与创新等隐性指标的考核，无法体现青年拔尖人才所做的工作是否关注和解决了国家社会的重大需求，是否为国家重点行业输送人才资源，这既背离了高校立德树人的初衷，也有违“为党育人、为国育才”的职责使命。

（二）重单兵、轻团队，人才培养的路径不完善

当前，国内顶尖高校多实行学术PI制，但每个PI几乎自成一家，在人员配置、科研仪器、工作场所等方面各自为政，形成了学术的“小作坊”[10]，这一制度下科研人员往往更关注于成果的产出效率，很少有人愿意选择那些需要经过长期艰苦努力才能完成的工作。另外，有的研究机构虽实行团队合作制，但由于团队建设不够完善，内部运作机制也不尽合理，许多青年人被过度使用，却缺少相应支持，造成其竞争压力大，缺乏安全感，职业目标不够清晰等问题[11]，这既不利于研究人员队伍的稳定，也不利于知识的传承与经验的传递。

（三）重专才、轻通才，人才发展的模式不科学

长期以来，我国高校，特别是工科类院校，主要学习苏联的教育模式，按行业甚至企业的工种设置专业（如材料科学与工程学科的焊接、锻造、铸造、热处理等）[12]，培养目标针对性强，培养的人才也往往局限于某一领域或某一方面的拔尖。另外，随着社会的高速发展，知识更新速度不断加快，一个人要适应社会的发展和变革，就必须具备全方位的素质和能力。然而，部分青年教师在走上讲台以后，很少再接受到诸如创新创业、管理能力等方面的系统性培养[13]，部分单位也没有专门针对青年人才培养的系统性规划[14]，导致了青年人才的能力提升有限。

（四）重考核、轻关怀，人才激励的做法不成熟

当下，许多“双一流”高校实行的“非升即走”的聘任制人事制度[15]，使得青年人才往往面临较大的“生存压力”，同时对青年人才的评价周期相对较短，绝大多数的考核周期是一年一次[16]，迫使青年人去追求一些“短平快”的项目，无法静下心来成长，长此以往，必然造成人力资源和社会资源的浪费。另外，部分单位对青年拔尖人才的关怀激励方式单一，无法真正缓解青年拔尖人才在特殊发展阶段的经济压力、生活压力、心理诉求，也不能增进青年人才的认同感、归属感和荣誉感，进而影响到其科研工作的開展和创造力的发挥[17]。

三、哈尔滨工业大学轻质耐热金属基复合材料课题组青年拔尖人才培养实践

（一）遵循“两条规律”，厚植青年拔尖人才成长的“沃土”

1.遵循高等教育规律。哈尔滨工业大学材料科学与工程学科旨在培养热爱祖国、品德优良，具有科学精神、国际视野、创新能力、领导能力和终身学习能力，系统掌握材料科学与工程基础理论和专业知识，能够提出、分析和解决复杂工程问题，引领未来材料科学与工程及相关领域发展的拔尖创新人才。课题组从组建之初，便注重从学校的育人规律和传统中汲取力量，倡导学生掌握“三基”，教师过好“三关”，组内抓好“三才（材）”，注重以老带新，薪火相传。以教育教学为先导，先后编写了《材料表面与界面》《铁磁功能材料》《网状结构钛基复合材料》等教材、专著、讲义10余本，承担“热处理原理与工艺”“金属力学性能”等本硕博课程10余门；注重平台建设，早在2000年，便向原国家科委申请1 000万的经费，用于建设哈尔滨工业大学金属基复合材料研究中心，为培养一流人才、产出一流成果提供了強有力的支撑。

2.遵循人才成长规律。“十年树木，百年树人”，青年拔尖人才的培养是一个系统工程，需要长期持续不断地投入。课题组始终坚持以人为本，突出师生的主体地位，根据不同时期、不同阶段的人才成长特点，分别给予不同的助力。即在拔尖人才的萌芽期（主要是本硕博学习阶段），注重及时发现、适时介入、有效引导，不断夯实青年学生的科研基础，帮助他们脱颖而出。在成长期（主要是40岁之前的青年教师），注重项目带动、经费支持、绩效奖励，激发青年教师创新创造活力，助力他们攀登科学的高峰。在成熟期（主要针对40岁之后，具有一定基础的教师），注重资源导入、团队构建、声誉提升，提升杰出人才在行业内的影响力，助推他们更进一步，更上一层楼。

（二）秉承“三个理念”，涵养青年拔尖人才发展的“活水”

1.“高灯照远亮”注重方向的前瞻性。作为航空航天、军事国防、深空探测等领域不可替代的共性关键材料，轻质高强多功能先进金属基复合材料关系着国家战略安全。自1984年，姚忠凯先生从日本归国成立金属基复合材料研究室以来，课题组先后突破了铝基复合材料挤压铸造等制备技术和大长宽（厚）比复合材料板材、管材的热挤压成形及性能各向异性调控技术，推动着相关领域的持续创新。新世纪以来，又面向国家重大需求，针对低温、中温、高温应用，分别凝练了铝基、钛基、金属间化合物基复合材料等发展方向，经过近40年的发展，相关技术达到国际领先水平，部分方向走在领域前列，培养和造就了一批本领域的拔尖人才。课题组从小到大、由弱到强的例子充分说明，只有面向国家重大需求，顺应时代发展大势，科学研究才有生命力，青年拔尖人才成长才有原动力。

2.“师徒传帮带”注重经验的传承性。青年拔尖人才不是天生的，需要后天持续不断地培养。青年人正处于人生的“拔节孕穗期”，有“老资历”给他们传经送宝，能让他们少走弯路，行稳致远。例如，在非连续增强金属基复合材料天线丝杠的研制过程中，针对团队中部分成员是刚开始从事相关领域研究工作的“新手”，课题组的老先生们便手把手教会他们预制块的制备、压力浸渗、表面改性、热挤压、机械加工等许多需要经过长期实践才能摸索出来的缄默知识和经验，其中的很多方法用于嫦娥五号表取采样机械臂杆的攻关中。再比如，作为本科生的基础课和核心课之一，为了保证“金属力学性能”课程的授课质量，课程主讲教师王德尊老师从2000年左右便从博士生中选拔课程助教，并全程指导留校的博士生通过课堂准入、专家听课、主讲教师资格认证等环节，帮助他“挑起大梁”“唱好主角”。

3.“无招胜有招”注重知识的系统性。所谓“有招”是指，由于每个人所处的时代背景、成长经历和性格特点不同，每个个体形成了相对固定的知识结构、学科背景和思维方式。然而，科学研究注重广泛调研，只有接触更多的理论，吸收更多的成果，才能对本方向有一个系统全面的了解，达到“无招”的状态。比如，针对金属在塑性加工过程中，正向加载引起的塑性应变强化会导致金属材料在随后的反向加载过程中，呈现塑性应变软化（屈服极限降低）的“包申格效应”。课题组指导博士生通过广泛阅读国内外的研究成果和多方比较现有理论，以金属基复合材料为例，发现了其“包申格效应”受热残余应力和近界面区基体中高密度位错影响与初始载荷方向有关，预应变可以降低复合材料的“包申格效应”等规律，填补了该领域的理论空白。课题组的育人实践充分说明，只有融汇本学科的基础知识，接触更多的前沿知识，才能挖掘出新的观点、新的理论和新的思想，进而成长为本方向的“活字典”“多面手”“智多星”。

（三）上好“四堂金课”，播撒青年拔尖人才成才的“阳光”

1.上好理想信念课。国之重器蕴含着深厚的家国情怀，跟师生讲清楚国之重器背后的故事，对于激发他们的爱国主义情怀，深化他们的荣誉感、责任感和使命感，提升他们学习、科研的内驱力具有重要的作用。以课题组长期从事的金属基复合材料为例，由于其在空间技术、武器装备、能源、交通等领域的应用攸关国家战略安全，国际上发达国家一直对中国在制备、加工与应用关键技术上实施保密，在材料与产品上实施禁运。跟师生讲清楚，只有我国自主研发先进金属基复合材料，开发其制备加工新技术，才能打破封锁，不受制于人的道理，可以激发师生的爱国之情、强国之志，进而实践报国之行。再比如，团队于2000年承担的高性能陀螺支架项目，其来源便是1999年美国轰炸南联盟大使馆后我国上马的某重大军事武器工程。让师生参与项目立项、论证、研制、结题验收等环节，能够帮助他们理解金属基复合材料对于制造陀螺支撑结构，进而推广应用于各类空天技术和军事装备承力梁产品的重要作用，帮助他们树立捍卫国家利益，守护国家主权和安全的意识，许多参与项目研发的学生毕业后纷纷选择投身航天国防领域，以实际行动诠释了拳拳爱国心。

2.上好基础理论课。国之重器的研制往往伴随着深层次关键科学问题的识别和突破，这离不开系统的基础知识和技术的联接与支撑。例如，月表极地采样所需的复合材料产品的研制过程，用到应力集中、裂纹萌生与扩展机制、界面反应等与复合材料强韧性相关的基础知识，涉及复合材料变形、断裂、韧化等关键环节，这就要求研究者能充分理解和运用“材料科学基础”“材料表面与界面”“材料力学”等材料科学与工程学科的基础知识。再比如，在复合材料强韧化机制研究过程中，涉及到位错强化、细晶强化、加工硬化强化、沉淀强化、固溶强化等晶体学知识，要求研究者能深入理解位错理论，掌握位错的类型、位错的运动、位错的应力场与应变、位错所受的力、位错的交互作用等学科基础理论。通过对这些理论进行深入分析，有助于他们在后续科研过程中，分析和解释类似的实验现象，并根据试验结果提出自己的观点和见解，实现理论的创新和突破。

3.上好实践能力课。国之重器打造是一个系统工程，蕴含学科交叉、多学科融合的知识和技术。实践是最好的老师，可以帮助青年人拓展知识外延，扩大所学知识的广度和深度。例如，课题组创始人姚忠凯先生便十分注重学生实践能力的培养。1994年，他响应“学校的发展要靠天、靠地，更要靠自己”的号召，为解决专业发展过程中的现实困难，创办了哈尔滨工业大学材料工程技术公司纺织机械配件厂，在培养学生的过程中，积极引导学生到配件厂的一线去，作一些课外实验，解决一些实际课题，增强学生的工程实践能力。再比如，在嫦娥五号机械臂研制过程中，课题组前期虽然积累了复合材料二级加压挤压铸造，多向等温锻造和大长径比薄壁管件热挤压，复合材料尺寸稳定化、强韧化和表面改性等技术，但也面临着大尺寸轴形零件弯扭同步加载刚度测量等技术盲点，这要求我们边干边学、边学边干，在干中学、在学中干，只有这样，才能挑起重担、干成大事。

4.上好国际交流课。科学研究不能闭门造车，国之重器的打造、青年拔尖人才的培养也一样。课题组历来注重国际交流与合作，早在20世紀80年代初，姚忠凯先生便与日本京都大学、广岛大学建立合作联系；到20世纪90年代，课题组又将国际合作扩展到德国亚琛工业大学、日本大阪大学，再到新世纪以后的香港城市大学、美国西北大学、英国布里斯托大学等，课题组培养的青年教师100%都有1年以上国境外学习和工作经历，通过国际合作不乏产出《自然材料》（Nature Materials）等高水平研究成果。近年来，课题组又先后从国外引进了2名青年教师，其中，1人获得了国家重点研发计划青年科学家项目资助。课题组的发展经验表明，没有国际合作，科学就难以发展。只有坚持海纳百川、五湖四海、为我所用，才能产出更多、更优的科研成果，推动相关领域的持续发展。

四、哈尔滨工业大学轻质耐热金属基复合材料课题组青年拔尖人才培养成效

（一）从教学科研的产出上看，形成了一批具有哈尔滨工业大学特色的人才培养成果

近年来，课题组先后承担了国家973计划、863计划、国家重点研发计划、国家自然科学基金重大项目、探月工程等课题和项目，在《自然材料》（Nature Materials）《材料科学进展》（Progress in Materials Science）《先进材料》（Advanced Materials）等期刊上发表论文500余篇，授权发明专利100余项，获国家级教学成果一等奖1项，省级教学成果奖二等奖1项，省自然科学一等奖2项，二等奖1项，三等奖1项，国防技术发明二等奖1项等。

（二）从人生道路的影响上看，培养了一批富有家国情怀的各行业领军人才

长期以来，课题组坚持以爱国为底色，培养出的如宁波江丰电子材料股份有限公司董事长兼首席技术官姚力军等杰出的科学家和企业家，打破发达国家垄断格局，填补了国内的技术空白。有的校友将求学期间从事的金属基复合材料挤压铸造技术、残余应力研究等拓展到所从事的工作，推动着相关领域的持续创新；还有的校友选择投身航天国防、扎根东北和中西部地区等重点单位和行业，为打造国之重器，推动我国科技自立自强发挥着生力军作用。

（三）从学科发展的现状上看，成为了国内复合材料领域拔尖人才培养基地

自成立以来，课题组先后培养了2名教育部“长江学者”特聘教授，2名国家杰出青年基金获得者，1名教育部新世纪人才，1名国家海外高层次人才计划入选者，1名国家百千万人才工程入选者，以及多名金属基复合材料方向的学科带头人，校友遍布浙江大学、上海交通大学、中国科学院金属研究所、北京有色金属研究总院等知名研究机构，此外，还有一大批校友供职于中国航天科技集团有限公司、中国航天科工集团有限公司、中国航空发动机集团有限公司、国家电网有限公司、中国第一汽车集团有限公司、哈尔滨电气集团有限公司、中国商用飞机有限责任公司、中国广核集团有限公司、华为技术有限公司等关系着国计民生的企业，推动金属基复合材料在航空、航天、兵器、能源、装备、汽车等国防和民生领域的持续应用。

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