新工科背景下跨學(xué)科人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新與實踐

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-7164（2025）19-0112-04

在新工科教育理念推動下，跨學(xué)科人才培養(yǎng)已經(jīng)成為高等教育改革的重要方向。傳統(tǒng)的單一學(xué)科教育模式已無法滿足現(xiàn)代社會對綜合型人才的需求。因此，培養(yǎng)具有跨學(xué)科知識、創(chuàng)新能力和實踐能力的新工科人才，成為高等教育改革的關(guān)鍵任務(wù)之一。[1]新工科人才不僅需要扎實的專業(yè)知識，還需要能夠跨越學(xué)科界限，應(yīng)用多學(xué)科知識融合解決復(fù)雜的實際問題。[2]

教育界也認(rèn)識到培養(yǎng)跨學(xué)科人才重要性，越來越多的高校開始探索和實踐跨學(xué)科教育模式。通過跨學(xué)科培養(yǎng)，不僅可以提升學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，還可以增強他們就業(yè)競爭力，滿足社會對高素質(zhì)復(fù)合型人才的需求。[3-4但是目前跨學(xué)科人才培養(yǎng)過程中，存在跨學(xué)科課程往往難以協(xié)調(diào)不同學(xué)科間的知識體系，導(dǎo)致學(xué)生無法全面掌握各學(xué)科核心知識。[5]跨學(xué)科教育需要多種教學(xué)資源支持，包括實驗室、教材、軟件工具等。但現(xiàn)實中，許多高?？鐚W(xué)科教學(xué)資源配置不足，難以滿足教學(xué)需求。[跨學(xué)科人才培養(yǎng)需要大量實踐環(huán)節(jié)，但許多高校實踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置不夠，學(xué)生難以通過實際操作鞏固所學(xué)知識，缺乏實際應(yīng)用能力的培養(yǎng)；跨學(xué)科教育需要各學(xué)科之間緊密協(xié)作，但現(xiàn)實中各學(xué)科之間壁壘依然存在，難以形成有效協(xié)同機(jī)制；[8]跨學(xué)科教育需要根據(jù)學(xué)生興趣和特長進(jìn)行個性化培養(yǎng)，但目前許多高校在實施過程中依然采用“一刀切”方式，忽視了學(xué)生個體差異?；诖?，本研究探討山東建筑大學(xué)在跨學(xué)科人才培養(yǎng)模式上的創(chuàng)新實踐，介紹通過虛擬班級形式實現(xiàn)跨學(xué)科、跨專業(yè)人才培養(yǎng)，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)與實踐能力。

一、研究設(shè)計

（一）虛擬班級設(shè)計與實施

虛擬班級作為一種創(chuàng)新教育形式，將不同學(xué)科學(xué)生聚集，通過跨學(xué)科團(tuán)隊合作和項目實踐，打破學(xué)科壁壘，實現(xiàn)知識融合與創(chuàng)新。

（二）動態(tài)調(diào)整的課程體系

通過與企業(yè)和行業(yè)專家緊密合作，建立課程內(nèi)容動態(tài)調(diào)整機(jī)制，確保課程能及時反映最新行業(yè)發(fā)展趨勢和技術(shù)進(jìn)步。課程內(nèi)容不僅涵蓋基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，還包括前沿技術(shù)和實踐技能，幫助學(xué)生掌握應(yīng)對未來挑戰(zhàn)所需的多學(xué)科知識和能力。這種動態(tài)調(diào)整的課程體系，不僅能夠保持教學(xué)內(nèi)容前沿性和實用性，還能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果和實踐能力。

（三）實踐導(dǎo)向的教學(xué)方法

通過項目驅(qū)動的教學(xué)模式，將真實的工程項目融入教學(xué)過程，讓學(xué)生在實際項目中應(yīng)用和驗證所學(xué)知識，提升實踐能力和職業(yè)素養(yǎng)。這種理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)方法，不僅能夠提高學(xué)生的實踐能力，還能夠增強他們的創(chuàng)新思維和團(tuán)隊合作能力，為未來職業(yè)發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。

（四）多元化的育人資源

整合高校、企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)資源，為學(xué)生提供多樣化學(xué)習(xí)體驗和實踐機(jī)會。通過整合多方資源，不僅提升了教學(xué)質(zhì)量和效果，還為學(xué)生提供了豐富的學(xué)習(xí)和實踐機(jī)會，幫助學(xué)生更好適應(yīng)未來職業(yè)挑戰(zhàn)和社會需求。

二、實施途徑

（一）虛擬班級的實施

一是跨學(xué)科內(nèi)容整合。虛擬班級課程體系設(shè)計以多學(xué)科內(nèi)容整合為核心，涵蓋工程管理、土木工程、建筑學(xué)等領(lǐng)域知識。這種多學(xué)科內(nèi)容設(shè)置，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠接觸到廣泛的知識領(lǐng)域，拓寬學(xué)生的視野。二是模塊化課程體系。虛擬班級采用模塊化課程體系，將各個學(xué)科核心知識點和技能點整合成不同的課程模塊。每個模塊都包含理論學(xué)習(xí)和實踐操作兩部分，學(xué)生根據(jù)自己興趣和職業(yè)發(fā)展需求選擇不同的模塊進(jìn)行學(xué)習(xí)。三是項目驅(qū)動教學(xué)法。在虛擬班級中，項目驅(qū)動教學(xué)法被廣泛應(yīng)用。每個課程模塊設(shè)計了相應(yīng)的實踐項目，學(xué)生需要通過團(tuán)隊合作完成這些項目。在項目執(zhí)行過程中，學(xué)生不僅要運用所學(xué)理論知識，還要進(jìn)行實際操作，解決實際問題。四是跨學(xué)科團(tuán)隊合作。虛擬班級強調(diào)跨學(xué)科團(tuán)隊合作。來自不同學(xué)科背景的學(xué)生被分成若干個小組，每個小組都有來自建筑學(xué)、土木工程和工程管理等不同專業(yè)的成員。通過跨學(xué)科團(tuán)隊合作，學(xué)生能夠?qū)W習(xí)到如何在多學(xué)科背景下進(jìn)行有效溝通與合作，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊合作精神和跨學(xué)科解決問題能力。

（二）動態(tài)課程調(diào)整機(jī)制

一是與行業(yè)企業(yè)合作。為了確保課程內(nèi)容能夠緊跟行業(yè)發(fā)展最新趨勢，虛擬班級與多個行業(yè)企業(yè)建立了緊密合作關(guān)系。企業(yè)專家定期參與課程設(shè)計和評估，提供最新行業(yè)需求和技術(shù)發(fā)展信息。這種校企合作模式，使得課程內(nèi)容能夠及時反映行業(yè)實際需求，提高了課程實用性和前瞻性。二是動態(tài)調(diào)整課程內(nèi)容。虛擬班級建立了一套動態(tài)調(diào)整課程內(nèi)容機(jī)制，根據(jù)行業(yè)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步情況，定期對課程內(nèi)容進(jìn)行更新和調(diào)整。通過動態(tài)調(diào)整課程內(nèi)容，確保學(xué)生所學(xué)知識和技能始終緊跟行業(yè)前沿，增強他們就業(yè)競爭力。三是建立反饋機(jī)制。虛擬班級還建立了完善反饋機(jī)制，定期收集學(xué)生和企業(yè)反饋意見。學(xué)生可以通過在線平臺對課程內(nèi)容、教學(xué)方法和實踐項目提出建議，企業(yè)可以對課程設(shè)置提出改進(jìn)意見。根據(jù)反饋，課程設(shè)計團(tuán)隊會對課程內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整和優(yōu)化。四是行業(yè)需求導(dǎo)向。課程內(nèi)容的調(diào)整不僅依靠企業(yè)反饋，還通過對行業(yè)需求的研究進(jìn)行預(yù)測。虛擬班級團(tuán)隊定期進(jìn)行市場調(diào)研，分析行業(yè)發(fā)展趨勢和人才需求，依據(jù)調(diào)研結(jié)果調(diào)整課程設(shè)置。

（三）實踐導(dǎo)向教學(xué)模式

一是確保實驗與實習(xí)相結(jié)合。在虛擬班級中，實驗與實習(xí)相結(jié)合的教學(xué)模式被廣泛應(yīng)用。學(xué)生在完成理論學(xué)習(xí)后，進(jìn)行相應(yīng)實驗操作，通過動手實驗鞏固所學(xué)知識。虛擬班級與多家企業(yè)合作，為學(xué)生提供豐富的實習(xí)機(jī)會。二是做好項目實訓(xùn)。每個課程模塊都設(shè)計了若干實際項目，學(xué)生需要在指導(dǎo)教師和企業(yè)專家指導(dǎo)下完成這些項目。項目實訓(xùn)不僅提高了學(xué)生實踐能力，還培養(yǎng)了學(xué)生的項目管理能力和團(tuán)隊合作能力。三是保障校企合作深度實踐。虛擬班級通過校企合作模式，為學(xué)生提供深度實踐機(jī)會。企業(yè)專家定期到校授課，分享最新行業(yè)動態(tài)和技術(shù)前沿，學(xué)生可以直接從企業(yè)專家那里獲得第一手行業(yè)信息。此外，虛擬班級還組織學(xué)生到企業(yè)參觀學(xué)習(xí)，了解企業(yè)運作模式和技術(shù)應(yīng)用。四是多元化實踐平臺。虛擬班級為學(xué)生提供了多元化實踐平臺，包括虛擬實驗室、在線模擬系統(tǒng)和企業(yè)實訓(xùn)基地等。學(xué)生可以通過這些平臺進(jìn)行實踐操作，模擬真實的工程環(huán)境，提升學(xué)生的實踐技能和操作能力。

通過以上實施途徑，虛擬班級有效地打破了學(xué)科壁壘，實現(xiàn)了多學(xué)科知識的整合與應(yīng)用，提升了學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新思維。虛擬班級不僅為學(xué)生提供了一個跨學(xué)科學(xué)習(xí)和實踐平臺，還為教師提供了一個跨學(xué)科合作的教學(xué)平臺。通過校企合作和動態(tài)調(diào)整課程內(nèi)容，虛擬班級的課程體系能夠及時反映行業(yè)發(fā)展的最新趨勢。虛擬班級的實踐導(dǎo)向教學(xué)模式，不僅提高了學(xué)生的實踐能力，還增強了學(xué)生的就業(yè)競爭力。

三、主要解決的教學(xué)問題

（一）實現(xiàn)學(xué)科與專業(yè)之間知識整合

在傳統(tǒng)的高等教育模式中，不同學(xué)科之間知識體系相對獨立，學(xué)生通常只在自己專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究。因此，如何實現(xiàn)學(xué)科與專業(yè)之間知識整合，并培養(yǎng)學(xué)生的綜合解決問題能力，成為亟待解決的問題。

1.打破學(xué)科壁壘，實現(xiàn)知識融合

虛擬班級通過設(shè)計跨學(xué)科課程體系，打破了傳統(tǒng)教育中的學(xué)科壁壘，將不同學(xué)科的知識有機(jī)融合。學(xué)生在虛擬班級中，不僅學(xué)習(xí)本專業(yè)的知識，還需要掌握其他相關(guān)學(xué)科的基本原理和技術(shù)方法。這種跨學(xué)科的知識融合，使得學(xué)生在面對復(fù)雜問題時，能夠從多個角度進(jìn)行思考，提出更全面的解決方案。

2.跨學(xué)科團(tuán)隊合作，培養(yǎng)綜合能力

虛擬班級強調(diào)跨學(xué)科團(tuán)隊合作。不同學(xué)科背景學(xué)生被分成若干個小組，小組包含建筑學(xué)、土木工程、工程管理等專業(yè)的成員。在團(tuán)隊合作中，學(xué)生需要共同完成跨學(xué)科項目，學(xué)習(xí)如何在多學(xué)科背景下進(jìn)行有效的溝通與協(xié)作。這不僅提高了學(xué)生的團(tuán)隊合作能力，還培養(yǎng)了學(xué)生綜合運用多學(xué)科知識解決問題的能力。

（二）課程內(nèi)容與行業(yè)需求的動態(tài)匹配

隨著科技的不斷進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，工程領(lǐng)域的知識和技術(shù)也在不斷更新。因此，建立動態(tài)的課程調(diào)整機(jī)制，確保課程內(nèi)容能夠及時反映行業(yè)需求，是提高教學(xué)質(zhì)量的重要途徑之一。

1.動態(tài)調(diào)整課程內(nèi)容

虛擬班級與行業(yè)企業(yè)緊密合作，建立了一套動態(tài)調(diào)整課程內(nèi)容的機(jī)制。企業(yè)專家定期參與課程設(shè)計和評估，提供最新的行業(yè)需求和技術(shù)發(fā)展信息。根據(jù)反饋，課程設(shè)計團(tuán)隊會對課程內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整和更新，確保課程內(nèi)容始終處于行業(yè)前沿。這種動態(tài)調(diào)整的機(jī)制，使得課程內(nèi)容不僅具有前瞻性，還能夠滿足實際應(yīng)用的需求，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和實踐能力。

2.行業(yè)需求導(dǎo)向的課程設(shè)計

虛擬班級在課程設(shè)計時，以行業(yè)需求為導(dǎo)向，根據(jù)企業(yè)的反饋和市場調(diào)研結(jié)果，制訂符合實際需求的課程內(nèi)容。課程內(nèi)容不僅包括基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，而且涵蓋最新技術(shù)應(yīng)用和行業(yè)發(fā)展趨勢。通過行業(yè)需求導(dǎo)向的課程設(shè)計，學(xué)生在畢業(yè)時能夠直接適應(yīng)行業(yè)發(fā)展需求，具備較強就業(yè)競爭力。

（三）提升學(xué)生實踐能力

傳統(tǒng)教學(xué)模式中，學(xué)生學(xué)習(xí)主要集中在課堂理論知識傳授上，實踐機(jī)會相對較少。因此，提高學(xué)生實踐能力，培養(yǎng)學(xué)生在真實工程項目中應(yīng)用能力，成為教學(xué)改革的重要任務(wù)。

1.參與實際工程項目

虛擬班級通過項目驅(qū)動教學(xué)法，將實際工程項目融人教學(xué)過程。每個課程模塊都設(shè)計了相應(yīng)的實踐項目，學(xué)生需要在指導(dǎo)教師和企業(yè)專家指導(dǎo)下，參與實際工程項目操作。通過這些項目，學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R應(yīng)用于實際問題的解決，積累實踐經(jīng)驗，提升動手能力和解決問題的能力。

2.校企聯(lián)合實習(xí)

虛擬班級與多家企業(yè)合作，為學(xué)生提供豐富的實習(xí)機(jī)會。學(xué)生可以在企業(yè)中進(jìn)行實習(xí)，參與實際工程項目操作，了解企業(yè)的運作模式和技術(shù)應(yīng)用，積累實踐經(jīng)驗。校企聯(lián)合實習(xí)不僅提高了學(xué)生實踐能力，還增強了學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)，從而為未來的職業(yè)發(fā)展打牢基礎(chǔ)。

3.多元化實踐平臺

虛擬班級為學(xué)生提供了多元化實踐平臺，包括虛擬實驗室、在線模擬系統(tǒng)和企業(yè)實訓(xùn)基地等。學(xué)生可以通過這些平臺進(jìn)行實踐操作，模擬真實的工程環(huán)境，提升他們的實踐技能和操作能力。多元化的實踐平臺為學(xué)生提供了豐富的學(xué)習(xí)和實踐機(jī)會，幫助他們更好地掌握所學(xué)知識和技能。

（四）培養(yǎng)創(chuàng)新能力和團(tuán)隊合作精神

在現(xiàn)代工程項目中，創(chuàng)新能力和團(tuán)隊合作精神是非常重要的素質(zhì)。傳統(tǒng)教學(xué)模式往往側(cè)重于知識傳授，忽視了學(xué)生創(chuàng)新能力和團(tuán)隊合作精神培養(yǎng)。虛擬班級通過跨學(xué)科團(tuán)隊合作和創(chuàng)新項目，有效提升了學(xué)生創(chuàng)新思維和團(tuán)隊合作能力。

1.跨學(xué)科團(tuán)隊合作

虛擬班級強調(diào)跨學(xué)科團(tuán)隊合作。不同學(xué)科背景學(xué)生被分成若干個小組，每個小組都包含建筑學(xué)、土木工程、工程管理等專業(yè)成員。在團(tuán)隊合作中，學(xué)生需要共同完成跨學(xué)科項目，學(xué)習(xí)如何在多學(xué)科背景下進(jìn)行有效溝通與協(xié)作。這不僅提高了學(xué)生的團(tuán)隊合作能力，還培養(yǎng)了他們綜合運用多學(xué)科知識解決問題的能力。

2.創(chuàng)新項目的設(shè)計與實施

虛擬班級設(shè)計了一系列創(chuàng)新項目，鼓勵學(xué)生提出新的解決方案和創(chuàng)意。通過參與創(chuàng)新項目，學(xué)生能夠培養(yǎng)自己的創(chuàng)新思維和解決問題能力。創(chuàng)新項目不僅需要學(xué)生運用所學(xué)知識，還需要學(xué)生深人研究和探索，提出獨特解決方案。創(chuàng)新項目的設(shè)計與實施有助于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和探索精神，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3．團(tuán)隊合作精神的培養(yǎng)

在虛擬班級中，學(xué)生需要通過團(tuán)隊合作完成各種項目任務(wù)。團(tuán)隊合作不僅能夠提高工作效率，還能夠培養(yǎng)學(xué)生協(xié)作精神和溝通能力。在團(tuán)隊合作中，學(xué)生學(xué)習(xí)如何與他人合作，如何有效溝通，如何解決團(tuán)隊內(nèi)部沖突和問題。這種團(tuán)隊合作精神培養(yǎng)，對學(xué)生未來的同事關(guān)系培養(yǎng)、職業(yè)發(fā)展道路以及個人精神品質(zhì)鍛煉具有重要意義。

四、結(jié)語

虛擬班級模式在跨學(xué)科、跨專業(yè)人才培養(yǎng)上的創(chuàng)新實踐，取得了顯著的成效，不僅有效解決了傳統(tǒng)教育模式中存在的諸多問題，還為新工科教育改革提供了一條全新路徑。傳統(tǒng)教育模式通常局限于單一學(xué)科教學(xué)，學(xué)生的知識體系相對封閉，缺乏跨學(xué)科的綜合能力和創(chuàng)新思維。虛擬班級模式通過打破學(xué)科壁壘，整合多學(xué)科知識，實施項目驅(qū)動的教學(xué)方法，使學(xué)生在解決復(fù)雜工程問題時能夠運用多學(xué)科的知識和技能，成功彌補以上不足，提升了學(xué)生的綜合素質(zhì)和實踐能力。未來，隨著虛擬班級模式的進(jìn)一步完善和推廣，其有望在更多的高等教育機(jī)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用和發(fā)展。通過不斷優(yōu)化課程體系、動態(tài)調(diào)整課程內(nèi)容和加強校企合作，虛擬班級將能夠更加有效地培養(yǎng)出適應(yīng)未來工程挑戰(zhàn)的高素質(zhì)人才。這不僅有助于提升高等教育的質(zhì)量和水平，還將為社會培養(yǎng)出更多具有創(chuàng)新能力和實踐能力的復(fù)合型人才，推動社會和經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。

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（責(zé)任編輯：楊毅恒）