多專業(yè)聯(lián)合科研課題小組教學(xué)模式的輻射性探索與實(shí)踐

梁興國 張文元 董洪平 齊玉斌

【摘 要】本文在多專業(yè)聯(lián)合科研課題小組的科研模式實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)上，闡述了該模式的國內(nèi)外現(xiàn)狀和需求、實(shí)現(xiàn)過程、教學(xué)成果和這一模式的社會、學(xué)校和家庭的輻射作用，對該模式的有效實(shí)施和后續(xù)開展工作起到了指導(dǎo)性作用。

【關(guān)鍵詞】課題小組；教學(xué)模式；教學(xué)輻射；多專業(yè)聯(lián)合

現(xiàn)今社會對人才的需要是復(fù)合型的，過去的單一學(xué)科的人才培養(yǎng)模式已經(jīng)不能滿足科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，多專業(yè)交叉滲透人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)新型的創(chuàng)新人才，滿足學(xué)生多層次、多方面的成才需求，滿足社會對復(fù)合型人才的迫切需要。本文提出一種較新型的教學(xué)模式—多專業(yè)聯(lián)合課題小組教學(xué)模式。

多專業(yè)聯(lián)合課題小組是指多個學(xué)科之間、相互融合、相互支撐、互相滲透交叉聯(lián)合的人才培養(yǎng)方式。這種小組往往選取各個學(xué)科中學(xué)習(xí)較好的學(xué)生進(jìn)行組隊，針對一個各個學(xué)科都能用實(shí)施的項(xiàng)目進(jìn)行科研和創(chuàng)新，然后在科研創(chuàng)新實(shí)踐活動過程中互相學(xué)習(xí)，互相促進(jìn)，共同進(jìn)步，從而完成相關(guān)課題。

1.多專業(yè)聯(lián)合課題的現(xiàn)狀與需求

1.1多專業(yè)聯(lián)合課題在國外的發(fā)展

多專業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)在國外已經(jīng)出現(xiàn)了很多年，最早的是麻省理工學(xué)院，在20世紀(jì)中葉后大力發(fā)展交叉學(xué)科，實(shí)力不斷增強(qiáng)，躋身世界一流大學(xué)之列。斯坦福大學(xué)也一直進(jìn)行跨學(xué)科領(lǐng)域的研究，開展的“多專業(yè)教學(xué)與研究”行動，在深度與廣度上都起到了高等教育的方向標(biāo)的作用。1988年，被稱為“南方哈佛”的杜克大學(xué)制定的《跨越邊界：九十年代的跨學(xué)科規(guī)劃》（Crossingthe Boundaries：Interdisciplinary Planning for the Nineties）的戰(zhàn)略發(fā)展計劃，從此跨學(xué)科教學(xué)和研究開始成為杜克大學(xué)的發(fā)展主題。

1.2多專業(yè)聯(lián)合課題在國內(nèi)現(xiàn)狀

在我國，20世紀(jì)80年代時，由著名科學(xué)家錢三強(qiáng) “交叉科學(xué)的新時代”觀點(diǎn)。近30年來這一跨學(xué)科人才培養(yǎng)的思想在我國各個大學(xué)進(jìn)行了許多的實(shí)踐。現(xiàn)在多專業(yè)聯(lián)合的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是越來越豐富，如北京大學(xué)和浙江大學(xué)。

2.多專業(yè)聯(lián)合課題小組的具體實(shí)現(xiàn)過程及成果

2.1提出多專業(yè)聯(lián)合課題小組改革思路

在深入研究了國內(nèi)外人才培養(yǎng)模式的基礎(chǔ)上，結(jié)合社會和學(xué)?，F(xiàn)有的培養(yǎng)模式，提出多專業(yè)聯(lián)合課題小組的創(chuàng)新模式。在數(shù)學(xué)應(yīng)用專業(yè)、機(jī)械設(shè)計專業(yè)和計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的老師和學(xué)生組成了一個聯(lián)合課題小組，選擇一個跨專業(yè)的課題，進(jìn)行了三者聯(lián)合研究，相互之間取長補(bǔ)短，互相借鑒，完成相關(guān)課題，課題小組的組合如下圖：

圖1多專業(yè)聯(lián)合課題小組組成

2.1多專業(yè)聯(lián)合課題小組的教師和學(xué)生的選擇

教師的選擇，應(yīng)該以專業(yè)互補(bǔ)，知識互補(bǔ)為宜。

學(xué)生的選擇，應(yīng)該以學(xué)生的科研創(chuàng)新能力和實(shí)踐動手能力為主要的參考依據(jù)，同時學(xué)生的培養(yǎng)應(yīng)建立一套完整的、便于操作的多專業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)方案和相關(guān)的計劃，并在實(shí)踐中不斷完善，一步一步細(xì)化。如圖2所示。

首先，在計算機(jī)專業(yè)、數(shù)學(xué)應(yīng)用專業(yè)和機(jī)械設(shè)計專業(yè)學(xué)生授課過程中，考察學(xué)生的整體學(xué)習(xí)情況，注意他們的計算機(jī)專業(yè)的學(xué)習(xí)情況，了解他們的動手能力，及數(shù)學(xué)分析理解能力。把優(yōu)秀的學(xué)生選拔出來進(jìn)行團(tuán)隊的基礎(chǔ)力量充實(shí)。

其次，根據(jù)以上了解的情況，有方向的有選擇地進(jìn)行相關(guān)的計算機(jī)知識、機(jī)械知識和數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)，并輔助進(jìn)行其它內(nèi)容授課、講座、探討等手段，使三個專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行知識的共享，強(qiáng)調(diào)科研小組的團(tuán)結(jié)力量。

最后，協(xié)同相關(guān)專業(yè)的一些設(shè)計題目，可以是教師提供的設(shè)計題目，也可以是學(xué)生提出的相關(guān)題目。教師指導(dǎo)，學(xué)生互相學(xué)習(xí)，共同完成設(shè)計題目。

圖2 多專業(yè)聯(lián)合課題小組流程圖

2.3多專業(yè)聯(lián)合課題小組課題研究的時間分布

下面根據(jù)近幾年對科研課題小組的組織情況，形成了一個大體的時間分布圖。

表1實(shí)施進(jìn)度表

階段 具體內(nèi)容及時間分布 主要內(nèi)容

準(zhǔn)備階段 在教學(xué)中去找相關(guān)的學(xué)生，時間可以隨意 尋找學(xué)生

從以上的學(xué)生中產(chǎn)生，大概1個月 組建課題小組

實(shí)施階段 主要是老師提供，也可以學(xué)生提供大概2周 確定設(shè)計題目及內(nèi)容

進(jìn)行課題相關(guān)講座，學(xué)生互相學(xué)習(xí)大概1個月 學(xué)習(xí)交叉知識

利用所學(xué)的知識進(jìn)行課題深入研究2個月 深入研究

對課題的研究進(jìn)行完善，大概1個月 完成設(shè)計題目及課題

參加比賽項(xiàng)目 可以參加相關(guān)的比賽，時間不定 拿到相關(guān)的獎項(xiàng)

分析總結(jié) 總結(jié)分析過去的東西，得出經(jīng)驗(yàn) 分析總結(jié)

在表1中，把小組的研究分成了四個階段，第一階段是準(zhǔn)備階段，準(zhǔn)備階段中又分兩個小階段，第一是尋找學(xué)生組建團(tuán)隊，學(xué)生應(yīng)該是大一大二的學(xué)生，對之進(jìn)行相關(guān)的一些培訓(xùn)，從中進(jìn)行選擇；第二小階段，在選中的學(xué)生中繼續(xù)選拔能力較好的學(xué)生，從而組建完成課題小組。

第二個階段是準(zhǔn)備階段，準(zhǔn)備階段中題目的設(shè)立主要是老師提供，也可以學(xué)生提供的課題。課題相關(guān)的一些講座，主要內(nèi)容是在課題中能用的的各種相關(guān)知識，然后讓學(xué)生對課題進(jìn)行細(xì)致的研究，一直到成果的出現(xiàn)，最后是對之完善。

第三個階段是參加比賽項(xiàng)目，課題組有意識的參加一些國家或省級比賽項(xiàng)目，以達(dá)到對課題組的促進(jìn)作用。

第四個階段是分析總結(jié)，每次課題的結(jié)束，都要做好總結(jié)，總結(jié)期中的經(jīng)驗(yàn)，為下一個小組的建立做好相關(guān)準(zhǔn)備。

3.多專業(yè)聯(lián)合課題小組的輻射作用

多專業(yè)課題小組具有一定的社會、學(xué)校、班級和家庭的輻射作用，如圖3所示。

圖3 多專業(yè)課題小組的輻射作用

3.1 多專業(yè)聯(lián)合課題小組的成果

先后成立過多個多專業(yè)聯(lián)合課題小組，其獲獎情況如下：

第一次是中國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽小組，在2009年獲得河北賽區(qū)二等獎。

第二次課題小組是單片機(jī)小組，在第六屆信息技術(shù)大賽中獲三等獎。

第二次是機(jī)器人小組，最后形成一個機(jī)器人小車的計算機(jī)仿真。

3.2 家庭、學(xué)校和班級的輻射作用

歷史上往往具有同一家族出名人較多的情況，比如宋朝的蘇洵、蘇軾和蘇轍，晉朝的王羲之和王獻(xiàn)之等，這就是教育的輻射作用，在我們的課題小組也可進(jìn)行這樣的輻射作用，學(xué)生的成果，和他們學(xué)到的知識，從另一個程度上對學(xué)校、家庭和班級就是一種輻射作用，帶動學(xué)校的學(xué)風(fēng)，帶動了班級的學(xué)風(fēng)。

在圖3中，多專業(yè)課題小組從大一抓起，但大一新生學(xué)到的知識不多，只能作為后備力量，我們在對他們的組織和培訓(xùn)中找到學(xué)生進(jìn)行課題小組的組建，這種培訓(xùn)和講座就是對新生的輻射作用，大二是中堅力量，他們已經(jīng)具有一定的知識基礎(chǔ)，做好了大量的知識準(zhǔn)備。大三的學(xué)生是主力，他們的知識已經(jīng)很是深厚，可以主持許多課題，知識上幫扶年級較低的同學(xué)，大四的學(xué)生由于自身的各種原因（找工作，考研等），只能給予課題小組一些帶動作用。

3.3帶來的益處和社會的輻射作用

課題小組帶來的益處也是多多，大四的同學(xué)如果在課題小組中獲獎，那么就可以帶著獎項(xiàng)去找工作，而這些東西往往是用人公司考慮的主要東西；學(xué)生的力量是無窮的，有些學(xué)生的作品完全可以申請專利；對學(xué)校也是很有作用，如果一個學(xué)校的學(xué)生在各個大學(xué)組織的各個活動中都能嶄露頭角，學(xué)校的名聲也提升很快，這對學(xué)校的招生工作帶來益處。這個也是對社會的一種輻射作用。

4.存在的問題與解決方案

在課題小組的實(shí)踐過程中通常遇到的問題有以下幾個方面：

（1）應(yīng)注意課題小組成立時專業(yè)的相關(guān)性

成立課題小組的專業(yè)應(yīng)該相近，不能相差太遠(yuǎn)，知識體系應(yīng)該互相倚重，互相補(bǔ)充。

（2）教師注意自己角色的轉(zhuǎn)換。

前期階段教師是主角，主要進(jìn)行選擇人員和前期課程的學(xué)習(xí)；后期時段教師起輔助作用，從主角轉(zhuǎn)為配角，學(xué)生起到主角作用，小組進(jìn)行活動，老師起到指導(dǎo)、服務(wù)和參與的作用。

（3）課題實(shí)現(xiàn)過程中應(yīng)多注意對學(xué)生的激勵

課題創(chuàng)新不是件容易的事，有時難免進(jìn)入創(chuàng)新的死角，這時應(yīng)該多激勵學(xué)生和多投入教師的精力，這樣便于提高學(xué)生的創(chuàng)作的積極性。

（4）課題創(chuàng)新小組中應(yīng)該多注意各種教學(xué)法的使用

前期階段一般使用講授教學(xué)法、項(xiàng)目演示教學(xué)法、談話法和讀書指導(dǎo)法，對各種知識傳授還是用傳統(tǒng)的講授法、談話法和讀書指導(dǎo)法，但在上課之中注意講一些歷年學(xué)生所做的成功的項(xiàng)目，把成功的經(jīng)驗(yàn)介紹給我們的成員，提高他們的學(xué)習(xí)興趣。后期階段一般使用任務(wù)驅(qū)動法、討論法和自主學(xué)習(xí)法，通過給定項(xiàng)目完成的這樣一個任務(wù)驅(qū)動進(jìn)行，使學(xué)生在完成過程中進(jìn)行討論互進(jìn)步，遇到問題自主去查找書記和資料。

5.總結(jié)

通過多學(xué)科課題小組的實(shí)施過程，我們摸索出了一個新的教學(xué)管理和教學(xué)實(shí)施的方法——多專業(yè)課題創(chuàng)新小組教學(xué)法?，F(xiàn)總結(jié)如下：

（1）形成了一整套對學(xué)生的科研創(chuàng)新的科學(xué)合理的制度管理方法。這也有利于

（2）通過多專業(yè)聯(lián)合課題小組的實(shí)施，催生了新的學(xué)科生成，有利于探索新的科研方向。

（3）通過多專業(yè)聯(lián)合課題小組的實(shí)施，學(xué)生的群體意識、團(tuán)隊精神大大加強(qiáng)，合作能力有了很大提高。提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。

（4）對教師個人的知識體系也是一種考驗(yàn)，同時也增強(qiáng)了老師的綜合能力。

（5）通過多專業(yè)聯(lián)合課題小組的實(shí)施也更大地進(jìn)行了各個專業(yè)的聯(lián)合，提高了各個學(xué)院的實(shí)驗(yàn)設(shè)備利用率。

科研項(xiàng)目：

本文為河北科技師范學(xué)院教學(xué)項(xiàng)目“校企聯(lián)合的人才培養(yǎng)模式研究”（項(xiàng)目批準(zhǔn)號JYYB201210）的階段性研究成果。