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    新工科背景下跨學(xué)科多專業(yè)融合教育建設(shè)的思考

    2021-09-25 20:19:14田禾劉力健張濤周世敏
    科技風(fēng) 2021年22期
    關(guān)鍵詞:學(xué)科知識(shí)工科跨學(xué)科

    田禾 劉力健 張濤 周世敏

    2017年2月和4月.“復(fù)旦共識(shí)”和“天大行動(dòng)”為新工科建設(shè)吹響了號(hào)角。新工科建設(shè)的核心目標(biāo)是培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型新工科人才,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)通過(guò)“產(chǎn)學(xué)研融合、跨學(xué)科融合、持續(xù)性改進(jìn)”等具體措施。2020年5月教育部發(fā)布的《未來(lái)技術(shù)學(xué)院建設(shè)指南(試行)》中提出通過(guò)四年左右時(shí)間,在專業(yè)學(xué)科綜合、整體實(shí)力強(qiáng)的部分高校建設(shè)一批未來(lái)技術(shù)學(xué)院,探索專業(yè)學(xué)科實(shí)質(zhì)性復(fù)合交叉合作規(guī)律,探索未來(lái)科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才培養(yǎng)新模式。建設(shè)與實(shí)踐跨學(xué)科多學(xué)科融合教育是“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)。

    一、跨學(xué)科多專業(yè)融合教育發(fā)展

    圍繞跨學(xué)科多專業(yè)融合教育建設(shè),各個(gè)學(xué)校、專業(yè)、專家學(xué)者進(jìn)行了大量研究與實(shí)踐.國(guó)家和各地區(qū)也批準(zhǔn)了大量相關(guān)的教學(xué)改革項(xiàng)目。L.APOSTEL等人于1972年主編了第一本關(guān)于“跨學(xué)科”的論著。錢(qián)學(xué)森認(rèn)為,交叉學(xué)科是一個(gè)非常有前途而又重要的科學(xué)領(lǐng)域,開(kāi)始時(shí)可能不被人所理解,或者有人不贊成,但終究會(huì)興旺起來(lái)。清華大學(xué)校長(zhǎng)邱勇表示,21世紀(jì)的工程教育正在向跨學(xué)科交叉、跨領(lǐng)域、跨國(guó)家、跨文化合作轉(zhuǎn)變。大學(xué)要完善促進(jìn)學(xué)科交叉的體制機(jī)制,構(gòu)建學(xué)科交叉人才培養(yǎng)體系,努力培育工程科技領(lǐng)域的創(chuàng)新人才。天津大學(xué)校長(zhǎng)李家俊認(rèn)為,新工科下一步發(fā)展,一定要抓住全面提高人才培養(yǎng)能力這個(gè)核心點(diǎn),注重多學(xué)科交叉和跨學(xué)科人才培養(yǎng),關(guān)注學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力養(yǎng)成,讓改革的實(shí)效真真正正體現(xiàn)在人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高上。由此可見(jiàn),跨學(xué)科多專業(yè)融合教育,契合了新工科建設(shè)要求,是復(fù)雜社會(huì)發(fā)展的內(nèi)在要求,是時(shí)代前行的基本需要。2020年7月教育部公布首批589項(xiàng)新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目驗(yàn)收合格,獲得了很多關(guān)于新工科建設(shè)的實(shí)踐成果和推廣示例。

    二、跨學(xué)科多專業(yè)融合教育的內(nèi)涵

    跨學(xué)科多專業(yè)融合是指由兩個(gè)或兩個(gè)以上的學(xué)科交叉、整合并達(dá)到促進(jìn)多專業(yè)知識(shí)、認(rèn)知圖式和價(jià)值觀融合的目的。跨學(xué)科多專業(yè)融合教育的要素可以總結(jié)為如下幾個(gè)因素:

    (1)解決科學(xué)與生活中的復(fù)雜問(wèn)題。跨學(xué)科融合的出現(xiàn),首先是遇到現(xiàn)實(shí)生活中的復(fù)雜問(wèn)題,用單一學(xué)科知識(shí)無(wú)法解決,而產(chǎn)生的必然需求。有需求就有響應(yīng)。由解決復(fù)雜問(wèn)題的需求,才產(chǎn)生單一學(xué)科知識(shí)間的開(kāi)放和融合,跨學(xué)科多專業(yè)人才團(tuán)隊(duì)的組建,復(fù)合型人才的需要。

    (2)將單一學(xué)科知識(shí)整合重組成新體系。在問(wèn)題導(dǎo)向的框架內(nèi),整合借鑒既有的單一學(xué)科,將幾個(gè)學(xué)科內(nèi)的方法論、邏輯關(guān)系、概念或理論等進(jìn)行融合,通過(guò)單一學(xué)科知識(shí)間關(guān)系的辨析,學(xué)生可以形成新的知識(shí)體系,形成新的方法論,從而達(dá)到“1+1>2”的效果。

    (3)問(wèn)題導(dǎo)向的解決過(guò)程。面對(duì)復(fù)雜現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,以問(wèn)題導(dǎo)向,學(xué)生可以通過(guò)整合多學(xué)科多專業(yè)的知識(shí)體系,探索現(xiàn)實(shí)問(wèn)題解決的可能途徑,形成以“問(wèn)題解決”為核心的研究范式。這種過(guò)程,是學(xué)生自我認(rèn)知、自我評(píng)價(jià)、自我突破的過(guò)程。

    (4)以培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)為目的。培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)是教育的目的,更是新工科教育的目的。作為心空空建設(shè)的一部分,跨學(xué)科多專業(yè)融合教育的目的,也無(wú)出其右。通過(guò)融會(huì)貫通多學(xué)科知識(shí)解決問(wèn)題而培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)能力。

    三、多學(xué)科交叉融合人才培養(yǎng)模式構(gòu)建

    跨學(xué)科教育在新工科建設(shè)中成為解決傳統(tǒng)教育故有頑疾重要的途徑和手段。因此,為了培養(yǎng)適應(yīng)新形勢(shì)下社會(huì)需求的復(fù)合型拔尖創(chuàng)新人才,應(yīng)以“新工科”建設(shè)為契機(jī),以跨學(xué)科多專業(yè)融合為抓手,構(gòu)建新型人才培養(yǎng)模式。

    (1)理解要義,建立跨學(xué)科多專業(yè)融合教育新理念。新工科背景下的人才培養(yǎng)模式,是指圍繞國(guó)家重大戰(zhàn)略需求和國(guó)際學(xué)科發(fā)展前沿,對(duì)原有專業(yè)進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展,以原有專業(yè)的專業(yè)特點(diǎn)和學(xué)科優(yōu)勢(shì)為基礎(chǔ)平臺(tái),結(jié)合地區(qū)、企業(yè)未來(lái)發(fā)展要求,增加學(xué)科交叉與綜合的新特色,打造復(fù)合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式。新工科理念下的人才培養(yǎng),強(qiáng)調(diào)學(xué)生的專業(yè)技術(shù)工程能力素質(zhì)和終身學(xué)習(xí)等非技術(shù)工程能力素質(zhì)的無(wú)差別培養(yǎng).這和以前只注重工程能力培養(yǎng)有根本性的顛覆。因此,教育必須進(jìn)行“新工科”建設(shè)理念更新,創(chuàng)新跨學(xué)科多專業(yè)融合新理念,多主體協(xié)同、工程、文商兼攻,基礎(chǔ)、實(shí)踐為主,提高工科學(xué)生的附加值。大學(xué)要幫助學(xué)生在工程學(xué)習(xí)和實(shí)踐的同時(shí)實(shí)現(xiàn)不同角色學(xué)習(xí)者的轉(zhuǎn)變.即從依賴學(xué)習(xí)者到獨(dú)立學(xué)習(xí)者再到合作學(xué)習(xí)者。

    (2)理順關(guān)系,建立有效的跨學(xué)科多專業(yè)融合組織機(jī)構(gòu)。建立有效的跨學(xué)科組織機(jī)構(gòu)可以有力支撐跨學(xué)科多專業(yè)融合教育的順利開(kāi)展。目前看,最具成效的跨學(xué)科組織是從學(xué)校層次組建的“未來(lái)技術(shù)學(xué)院”和“現(xiàn)代技術(shù)學(xué)院”,其組成和機(jī)構(gòu)均突破了原有學(xué)科和學(xué)院的范疇.有利于學(xué)校在跨學(xué)科融合教育中實(shí)施頂層設(shè)計(jì)和資源的優(yōu)化配置。因此國(guó)家推出《未來(lái)技術(shù)學(xué)院建設(shè)指南(試行)》,旨在激勵(lì)和推廣未來(lái)技術(shù)學(xué)院的建設(shè)。第二種組織是院系層面設(shè)立的實(shí)驗(yàn)班或者教學(xué)平臺(tái),如卓越班、強(qiáng)基班、領(lǐng)軍人才班等等。學(xué)院可提供主要保障,可在院系范圍內(nèi)開(kāi)展教學(xué)改革,但利用院外資源的效果不明顯:再有一種常見(jiàn)跨學(xué)科組織是創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)人員多為自由組合,是在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),多專業(yè)老師的志同道合。這種組織比較松散,組織運(yùn)行和資源配置更多依賴于團(tuán)隊(duì)帶頭人對(duì)學(xué)生的教育不系統(tǒng),無(wú)法形成教育體系。有以上分析可見(jiàn),“未來(lái)技術(shù)學(xué)院”是實(shí)行跨學(xué)科多專業(yè)融合教育的有效組織機(jī)構(gòu),是新工科教育發(fā)展的必然趨勢(shì)。

    (3)轉(zhuǎn)換思想,樹(shù)立整體知識(shí)觀的課程建設(shè)思想。建立一套符合本科層次的,可覆蓋、可衡量、可落實(shí)的跨學(xué)科多專業(yè)融合教育課程體系,確定相應(yīng)的課程目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容,補(bǔ)足多學(xué)科知識(shí)在現(xiàn)有課程中不能融合、互不干擾的短板,是新工科背景下跨學(xué)科多專業(yè)融合建設(shè)的重要工作。我們要建設(shè)跨學(xué)科多專業(yè)融合教育,首先要轉(zhuǎn)變課程建設(shè)指導(dǎo)思想。每個(gè)人具有深刻的專業(yè)烙印,思考問(wèn)題的出發(fā)點(diǎn)都是基于其自身知識(shí),對(duì)其他學(xué)科不甚了解,更甚至無(wú)法了解。在跨學(xué)科課程建設(shè)中,每個(gè)教師從自我知識(shí)體系為核心進(jìn)行發(fā)散,只考慮和自我認(rèn)知相關(guān)的其他學(xué)科知識(shí),必然存在局限性。因此在跨學(xué)科教育的課程建設(shè)中,首先要確定具有多專業(yè)背景,跨學(xué)科學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的教師擔(dān)任課程建設(shè)負(fù)責(zé)人:其次,課程建設(shè)負(fù)責(zé)人為主導(dǎo),課程建設(shè)所有參與人共同討論確定課程目標(biāo),搭建出課程體系,并進(jìn)一步優(yōu)化課程建設(shè)團(tuán)隊(duì);最后,課程建設(shè)負(fù)責(zé)人要由制定切實(shí)可行的課程建設(shè)團(tuán)隊(duì)制度及知識(shí)整合方式,加快團(tuán)隊(duì)知識(shí)整合速度和效果。

    (4)項(xiàng)目先導(dǎo),打造跨學(xué)科研究創(chuàng)新平臺(tái)??鐚W(xué)科研究創(chuàng)新平臺(tái)的建設(shè)與發(fā)展可以打破傳統(tǒng)按“院-系-專業(yè)”劃分的藩籬,沖破學(xué)科界限束縛,是多學(xué)科交叉的一個(gè)重要體現(xiàn)。對(duì)于傳統(tǒng)專業(yè)和學(xué)科,學(xué)生已經(jīng)被分配到各個(gè)學(xué)院專業(yè),學(xué)生已經(jīng)相對(duì)固化,開(kāi)展跨學(xué)科多專業(yè)教育的難度會(huì)增加很多。以項(xiàng)目為導(dǎo)向,以創(chuàng)新平臺(tái)為支撐,通過(guò)各種學(xué)生競(jìng)賽和科技項(xiàng)目,將不同專業(yè)學(xué)生構(gòu)成團(tuán)隊(duì),團(tuán)隊(duì)內(nèi)部和不同團(tuán)隊(duì)間的學(xué)生相互進(jìn)行學(xué)術(shù)交流與溝通,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生跨學(xué)科融合的教育,培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)。同時(shí),跨學(xué)科研究創(chuàng)新平臺(tái)的構(gòu)建可以優(yōu)化配置不同院系的資源,增強(qiáng)教師的交流,提高實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用率。

    四、結(jié)語(yǔ)

    跨學(xué)科多專業(yè)融合體現(xiàn)了科學(xué)世界的整體性,符合現(xiàn)代學(xué)科發(fā)展規(guī)律??鐚W(xué)科多專業(yè)融合教育建設(shè)不僅是國(guó)家和社會(huì)發(fā)展需要的必然需求,也是高校自身發(fā)展的必然要求,在“新工科”建設(shè)的背景下,跨學(xué)科多專業(yè)融合教育建設(shè)更是得到廣泛的關(guān)注。國(guó)家相繼推出了一系列政策措施,解決建設(shè)過(guò)程中遇到的障礙制約。在跨學(xué)科多專業(yè)融合教育建設(shè)過(guò)程中,要充分認(rèn)識(shí)知識(shí)整體性及綜合性,遵循科學(xué)的發(fā)展趨勢(shì),從戰(zhàn)略高度看待跨學(xué)科多專業(yè)融合教育建設(shè)的重要意義,確立新的教育理念和教育模式,建立復(fù)合型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)模式,多舉措、共發(fā)力,促進(jìn)跨學(xué)科多專業(yè)融合教育建設(shè)更快發(fā)展。

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