我國(guó)高校跨學(xué)科教育實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)與反思

陳彥 徐利梅 李輝

[摘 要] 跨學(xué)科的教學(xué)方式已成為“新工科”建設(shè)的必要手段。針對(duì)目前我國(guó)高校教育改革實(shí)踐中井噴式涌現(xiàn)出的跨學(xué)科教學(xué)探索，該文分析了這種教學(xué)模式存在的問(wèn)題，并對(duì)改進(jìn)方向和方法進(jìn)行了思考和總結(jié)。與培養(yǎng)方案有機(jī)結(jié)合，理性看待跨學(xué)科教育的作用，合理規(guī)劃設(shè)計(jì)，針對(duì)不同學(xué)生和教師開(kāi)展差異化的跨學(xué)科培養(yǎng)是作者給出的解決方法。

[關(guān)鍵詞] 新工科;跨學(xué)科;培養(yǎng)方案;差異化培養(yǎng)

[基金項(xiàng)目] 2019年度電子科技大學(xué)本科跨學(xué)科與集成創(chuàng)新人才培養(yǎng)項(xiàng)目“面向5G時(shí)代的可見(jiàn)光通信（VLC）驗(yàn)證系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”?（2019KXK029）

[作者簡(jiǎn)介] 陳 彥（1978—），女，四川成都人，博士，電子科技大學(xué)航空航天學(xué)院講師，主要從事無(wú)線光通信、可見(jiàn)光通信與組網(wǎng)研究;徐利梅（1969—），女，四川成都人，博士，電子科技大學(xué)航空航天學(xué)院教授，主要從事機(jī)電一體化系統(tǒng)建模與測(cè)試、微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）的設(shè)計(jì)和測(cè)試研究;李 輝（1963—），男，四川成都人，博士，電子科技大學(xué)航空航天學(xué)院教授，主要從事模式識(shí)別與智能機(jī)電系統(tǒng)，航天器仿真與故障診斷研究。

[中圖分類號(hào)] G642.0 ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A ? ?[文章編號(hào)] 1674-9324（2020）17-0269-02 ? ?[收稿日期] 2019-12-09

一、跨學(xué)科人才培養(yǎng)實(shí)踐的現(xiàn)狀

目前我國(guó)正處于世界第四次工業(yè)革命的關(guān)鍵階段，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、制造強(qiáng)國(guó)等戰(zhàn)略和“一帶一路”倡議正在全力推進(jìn)，迫切需要大量具有創(chuàng)新能力和引領(lǐng)能力的復(fù)合型人才支撐。工程教育實(shí)際成為國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的重要來(lái)源。通過(guò)高等教育的“新工科”建設(shè)，助力中國(guó)在“工業(yè)4.0”的軌道上實(shí)現(xiàn)“彎道超車(chē)”，這不僅符合國(guó)家利益，也是我國(guó)大學(xué)實(shí)現(xiàn)“世界一流大學(xué)和一流學(xué)科”建設(shè)的核心和趨勢(shì)?？鐚W(xué)科教育來(lái)源于STEM理念，它整合了科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）四門(mén)學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)和思維方法，通過(guò)解決真實(shí)問(wèn)題，融合了寫(xiě)作、社會(huì)學(xué)、藝術(shù)等學(xué)科內(nèi)容。旨在通過(guò)跨學(xué)科教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生綜合看待問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。開(kāi)展跨學(xué)科的交叉融合學(xué)習(xí)與實(shí)踐是“新工科”建設(shè)人才培養(yǎng)的重要手段，這已經(jīng)成為一種共識(shí)。

從復(fù)旦共識(shí)、天大行動(dòng)到成都宣言，“新工科”的建設(shè)緊鑼密鼓的展開(kāi)，全國(guó)各地高校也積極地開(kāi)展了相關(guān)改革探索。兩年過(guò)去了，各大高校井噴式的涌現(xiàn)出了種類豐富、形式多樣的“跨學(xué)科”培養(yǎng)。可見(jiàn)高校教育界徹底貫徹“新工科”人才培養(yǎng)的決心十分堅(jiān)定、行動(dòng)十分積極，但我們還必須在改革探索的過(guò)程中時(shí)刻保持清醒，及時(shí)總結(jié)反思，不斷對(duì)方法和途徑進(jìn)行調(diào)整。

現(xiàn)實(shí)中的跨學(xué)科教學(xué)實(shí)踐與人們的期望存在明顯落差，存在教學(xué)內(nèi)容“拼盤(pán)化”、教學(xué)形式“雜糅化”和教學(xué)方法“研究化”的問(wèn)題[1]。教師和學(xué)生雙方都感覺(jué)從跨學(xué)科教育過(guò)程中獲得的益處很難與付出相平衡。筆者積極參與了電子科技大學(xué)的跨學(xué)科人才培養(yǎng)項(xiàng)目[2]，根據(jù)自身實(shí)踐經(jīng)歷和對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀的了解，本文就近兩年來(lái)圍繞跨學(xué)科教育探索過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)做出分析和總結(jié)。

二、探索過(guò)程的經(jīng)驗(yàn)和反思

1.跨學(xué)科人才培養(yǎng)須與培養(yǎng)方案緊密結(jié)合。由于跨學(xué)科的人才培養(yǎng)模式尚處于探索實(shí)踐的第一階段，因此目前大多數(shù)跨學(xué)科教育課程均未納入既定的各本科專業(yè)培養(yǎng)方案中?？鐚W(xué)科課程的加入，多以選修課、素質(zhì)公選課等形式實(shí)施。通過(guò)一年的觀察和與學(xué)生的溝通，我們發(fā)現(xiàn)這種方式存在一定問(wèn)題。一是不足以引起學(xué)生的重視;二是有加大學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)的隱患;三是與目前學(xué)分壓縮大趨勢(shì)存在矛盾。導(dǎo)致學(xué)生們?cè)谕瓿杀匦迣W(xué)分之余，不希望或也沒(méi)有足夠精力投入到跨學(xué)科的工程教育中，老師們前期花費(fèi)大量精力準(zhǔn)備的課程選修者寥寥，甚至無(wú)法開(kāi)課。筆者所在大學(xué)于2019年春季曾推出過(guò)若干跨學(xué)科課程和課程群項(xiàng)目，其中課程群項(xiàng)目由多門(mén)課程有機(jī)整合組成，前后關(guān)聯(lián)，往往橫跨幾個(gè)學(xué)期。課程群設(shè)計(jì)的初衷是希望學(xué)生能夠連續(xù)選修一系列的課程，最終達(dá)成課程的頂點(diǎn)目標(biāo)。但經(jīng)過(guò)2個(gè)學(xué)期的實(shí)踐以后，我們發(fā)現(xiàn)由于沒(méi)有被納入培養(yǎng)方案，很難保證學(xué)生連續(xù)幾個(gè)學(xué)期都選修該系列課程。很多學(xué)生興趣轉(zhuǎn)移或者覺(jué)得精力不夠，轉(zhuǎn)而選擇其他較為輕松的選修課，導(dǎo)致系列課程中斷。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，我們認(rèn)為可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改善。（1）在現(xiàn)有培養(yǎng)方案中挑選適合以跨學(xué)科模式開(kāi)展的課程，對(duì)課程內(nèi)容、教學(xué)模式和考核方式進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。充分利用培養(yǎng)方案的學(xué)分空間，在不增加學(xué)分負(fù)擔(dān)的情況下，保障每個(gè)學(xué)生都有接受跨學(xué)科教育的機(jī)會(huì)。（2）合理設(shè)計(jì)和規(guī)劃跨學(xué)科課程的學(xué)分比例和實(shí)施節(jié)點(diǎn)。全面考慮挑戰(zhàn)課程、科研育人課程、大創(chuàng)項(xiàng)目、甚至畢業(yè)設(shè)計(jì)等其他需要學(xué)生投入大量精力的培養(yǎng)環(huán)節(jié)的影響，對(duì)這些課程和項(xiàng)目進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃、不要蜂擁而上，合理安排跨學(xué)科課程在8個(gè)學(xué)期中的分配，保證每個(gè)學(xué)生都能切實(shí)的從跨學(xué)科教育中受益。（3）試點(diǎn)榮譽(yù)學(xué)位制度。以跨學(xué)科培養(yǎng)的模式對(duì)培養(yǎng)方案進(jìn)行體系重構(gòu)，同時(shí)考慮與普通培養(yǎng)方案的彈性兼容，讓學(xué)生可進(jìn)可出。例如電子科技大學(xué)信息與通信學(xué)院就啟動(dòng)了“卓越成長(zhǎng)計(jì)劃”。該計(jì)劃從信通學(xué)院400多名本科生中通過(guò)雙向選擇，共選拔了40多名學(xué)生納入該榮譽(yù)學(xué)位制度的培養(yǎng)?！白吭匠砷L(zhǎng)計(jì)劃”由有趣的“通關(guān)項(xiàng)目”引領(lǐng)關(guān)鍵“核心課程”，學(xué)生中途可以退出該培養(yǎng)方案，進(jìn)入普通培養(yǎng)模式，不影響畢業(yè)。同時(shí)也可以通過(guò)納新制度，補(bǔ)充其他學(xué)生進(jìn)入該培養(yǎng)方案。這樣既保障了學(xué)生接受跨學(xué)科教育的機(jī)會(huì)，又保障了參與的學(xué)生能夠充分投入，得到最大的學(xué)習(xí)產(chǎn)出。

2.理性對(duì)待跨學(xué)科教育，不能忽略單個(gè)學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，針對(duì)不同能力的學(xué)生和教師進(jìn)行差異化的跨學(xué)科教學(xué)實(shí)踐?？鐚W(xué)科教育以項(xiàng)目為牽引，打破學(xué)科邊界，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合運(yùn)用各學(xué)科知識(shí)解決問(wèn)題的能力。但當(dāng)前我國(guó)高?？鐚W(xué)科教學(xué)有過(guò)熱的趨勢(shì)，似有用跨學(xué)科教學(xué)代替分科教學(xué)的傾向。然而跨學(xué)科的教育必須以科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等學(xué)科為基礎(chǔ)，離開(kāi)了這些學(xué)科基礎(chǔ)，全民皆兵式的跨學(xué)科教育很容易流于搞熱鬧的膚淺。當(dāng)學(xué)生對(duì)單個(gè)學(xué)科中的知識(shí)了解不深、掌握不牢時(shí)，要建立跨學(xué)科的知識(shí)和方法聯(lián)系是困難的。對(duì)那些單科知識(shí)尚未掌握牢固的學(xué)生來(lái)說(shuō)，過(guò)分參與跨學(xué)科課程的學(xué)習(xí)實(shí)際上會(huì)損害學(xué)科基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)。只有對(duì)那些學(xué)有余力的學(xué)生，才適合深入?yún)⑴c跨學(xué)科的培養(yǎng)課程。充分激發(fā)他們的潛力，真正做到多學(xué)科知識(shí)的交叉融合運(yùn)用和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

另一方面，跨學(xué)科的教育對(duì)教師的跨學(xué)科整合能力也提出了更高要求。一門(mén)跨學(xué)科課程的建設(shè)，要么需要多個(gè)學(xué)科的老師一起備課，精心挑選和整合知識(shí)點(diǎn);要么單個(gè)老師從頭了解一門(mén)甚至兩三門(mén)新學(xué)科，從了解、深入和內(nèi)化，再到與自己負(fù)責(zé)的學(xué)科盡量融合。同時(shí)還沒(méi)有教科書(shū)，也沒(méi)有課后作業(yè)。老師需要投入巨大的精力設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容、編寫(xiě)講義和作業(yè)。實(shí)際上只有那些在本專業(yè)深耕多年、具有廣泛視野的老師才能很好的擔(dān)當(dāng)跨學(xué)科的學(xué)習(xí)指導(dǎo)。尤其是那些以課題組為單位，長(zhǎng)期合作研究科研項(xiàng)目的教師團(tuán)隊(duì)，可以很好地發(fā)揮溝通順暢、合作緊密的團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢(shì)，還可依靠其歷史積累的科研平臺(tái)為學(xué)生提供實(shí)踐理論的環(huán)境。

因此整個(gè)教育界都應(yīng)理性對(duì)待跨學(xué)科教育，站在學(xué)生和教師兩個(gè)層面，差異化地推行跨學(xué)科教學(xué)改革實(shí)踐。不是所有老師、所有學(xué)生、所有課程都需要進(jìn)行跨學(xué)科的教學(xué)實(shí)踐。讓跨學(xué)科教學(xué)避免流于膚淺，讓學(xué)生真正受益。電子科技大學(xué)英才學(xué)院在這方面做出了很好的嘗試。英才學(xué)院集中了一批拔尖人才后備力量，學(xué)生普遍學(xué)習(xí)能力強(qiáng)，學(xué)習(xí)愿望高。他們聘請(qǐng)了抗干擾國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室胡建浩教授領(lǐng)銜的教師團(tuán)隊(duì)，依托抗干擾實(shí)驗(yàn)室充足的硬件平臺(tái)，以教師團(tuán)隊(duì)豐富的科研經(jīng)驗(yàn)為支撐，開(kāi)展了以基于FPGA的數(shù)字電路設(shè)計(jì)為核心的多學(xué)科交叉實(shí)踐，取得了很好的實(shí)際效果。

三、結(jié)論

“新工科”建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期探索和實(shí)踐的過(guò)程，我們必須以動(dòng)態(tài)發(fā)展的思維深入實(shí)踐，以實(shí)事求是的精神反思和改進(jìn)。改革探索中遇到問(wèn)題在所難免，但作為一個(gè)教育者，我們?nèi)詫⒁詾閲?guó)家戰(zhàn)略和區(qū)域發(fā)展服務(wù)為己任，堅(jiān)定工程教育改革發(fā)展的決心和自信。隨著實(shí)踐的深入推進(jìn)，隨著存在問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)和解決，我們相信“新工科”的建設(shè)成果一定可以支撐中國(guó)成為工程教育強(qiáng)國(guó)。

參考文獻(xiàn)

[1]田娟，孫振東.跨學(xué)科教學(xué)的誤區(qū)及理性回歸[J].中國(guó)教育學(xué)刊，2019，（04）：63-67.

[2]陳彥，徐利梅，陽(yáng)楊，李翔，黃廷祝.本科跨學(xué)科課程群的體系架構(gòu)設(shè)計(jì)和探索[J].教育教學(xué)論壇，2019，（47）：131-132.

[3]陳彥，徐利梅.“新工科”背景下“數(shù)字電路”課程的跨學(xué)科教學(xué)模式改革探索[J].工業(yè)和信息化教育，2018，（12）：34-38.

Abstract：The interdisciplinary teaching method has become the necessary means of "new engineering" construction.Facing the blowout growth of interdisciplinary teaching exploration in the current practice of college education reform in China，the problems existing is analyzed in this paper and improvement direction and methods is also provided.Authors believe the role of interdisciplinary education should be treated rationally and combined with training plans，and it should be carried out according to different students and teachers.

Key words：new engineering;interdisciplinary education;training program;differentiated training