我國高校跨學科教育實踐的經驗與反思

陳彥 徐利梅 李輝

[摘 要] 跨學科的教學方式已成為“新工科”建設的必要手段。針對目前我國高校教育改革實踐中井噴式涌現出的跨學科教學探索，該文分析了這種教學模式存在的問題，并對改進方向和方法進行了思考和總結。與培養方案有機結合，理性看待跨學科教育的作用，合理規劃設計，針對不同學生和教師開展差異化的跨學科培養是作者給出的解決方法。

[關鍵詞] 新工科;跨學科;培養方案;差異化培養

[基金項目] 2019年度電子科技大學本科跨學科與集成創新人才培養項目“面向5G時代的可見光通信（VLC）驗證系統設計與實現”?（2019KXK029）

[作者簡介] 陳 彥（1978—），女，四川成都人，博士，電子科技大學航空航天學院講師，主要從事無線光通信、可見光通信與組網研究;徐利梅（1969—），女，四川成都人，博士，電子科技大學航空航天學院教授，主要從事機電一體化系統建模與測試、微機電系統（MEMS）的設計和測試研究;李 輝（1963—），男，四川成都人，博士，電子科技大學航空航天學院教授，主要從事模式識別與智能機電系統，航天器仿真與故障診斷研究。

[中圖分類號] G642.0 ? ?[文獻標識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）17-0269-02 ? ?[收稿日期] 2019-12-09

一、跨學科人才培養實踐的現狀

目前我國正處于世界第四次工業革命的關鍵階段，創新驅動、制造強國等戰略和“一帶一路”倡議正在全力推進，迫切需要大量具有創新能力和引領能力的復合型人才支撐。工程教育實際成為國家競爭力的重要來源。通過高等教育的“新工科”建設，助力中國在“工業4.0”的軌道上實現“彎道超車”，這不僅符合國家利益，也是我國大學實現“世界一流大學和一流學科”建設的核心和趨勢。跨學科教育來源于STEM理念，它整合了科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）和數學（Mathematics）四門學科的基礎知識和思維方法，通過解決真實問題，融合了寫作、社會學、藝術等學科內容。旨在通過跨學科教學，培養學生綜合看待問題、解決問題的能力。開展跨學科的交叉融合學習與實踐是“新工科”建設人才培養的重要手段，這已經成為一種共識。

從復旦共識、天大行動到成都宣言，“新工科”的建設緊鑼密鼓的展開，全國各地高校也積極地開展了相關改革探索。兩年過去了，各大高校井噴式的涌現出了種類豐富、形式多樣的“跨學科”培養。可見高校教育界徹底貫徹“新工科”人才培養的決心十分堅定、行動十分積極，但我們還必須在改革探索的過程中時刻保持清醒，及時總結反思，不斷對方法和途徑進行調整。

現實中的跨學科教學實踐與人們的期望存在明顯落差，存在教學內容“拼盤化”、教學形式“雜糅化”和教學方法“研究化”的問題[1]。教師和學生雙方都感覺從跨學科教育過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的跨學科人才培養項目[2]，根據自身實踐經歷和對國內現狀的了解，本文就近兩年來圍繞跨學科教育探索過程中的經驗教訓做出分析和總結。

二、探索過程的經驗和反思

1.跨學科人才培養須與培養方案緊密結合。由于跨學科的人才培養模式尚處于探索實踐的第一階段，因此目前大多數跨學科教育課程均未納入既定的各本科專業培養方案中。跨學科課程的加入，多以選修課、素質公選課等形式實施。通過一年的觀察和與學生的溝通，我們發現這種方式存在一定問題。一是不足以引起學生的重視;二是有加大學生學習負擔的隱患;三是與目前學分壓縮大趨勢存在矛盾。導致學生們在完成必修學分之余，不希望或也沒有足夠精力投入到跨學科的工程教育中，老師們前期花費大量精力準備的課程選修者寥寥，甚至無法開課。筆者所在大學于2019年春季曾推出過若干跨學科課程和課程群項目，其中課程群項目由多門課程有機整合組成，前后關聯，往往橫跨幾個學期。課程群設計的初衷是希望學生能夠連續選修一系列的課程，最終達成課程的頂點目標。但經過2個學期的實踐以后，我們發現由于沒有被納入培養方案，很難保證學生連續幾個學期都選修該系列課程。很多學生興趣轉移或者覺得精力不夠，轉而選擇其他較為輕松的選修課，導致系列課程中斷。針對這個問題，我們認為可以從以下幾個方面進行改善。（1）在現有培養方案中挑選適合以跨學科模式開展的課程，對課程內容、教學模式和考核方式進行重新設計。充分利用培養方案的學分空間，在不增加學分負擔的情況下，保障每個學生都有接受跨學科教育的機會。（2）合理設計和規劃跨學科課程的學分比例和實施節點。全面考慮挑戰課程、科研育人課程、大創項目、甚至畢業設計等其他需要學生投入大量精力的培養環節的影響，對這些課程和項目進行統籌規劃、不要蜂擁而上，合理安排跨學科課程在8個學期中的分配，保證每個學生都能切實的從跨學科教育中受益。（3）試點榮譽學位制度。以跨學科培養的模式對培養方案進行體系重構，同時考慮與普通培養方案的彈性兼容，讓學生可進可出。例如電子科技大學信息與通信學院就啟動了“卓越成長計劃”。該計劃從信通學院400多名本科生中通過雙向選擇，共選拔了40多名學生納入該榮譽學位制度的培養。“卓越成長計劃”由有趣的“通關項目”引領關鍵“核心課程”，學生中途可以退出該培養方案，進入普通培養模式，不影響畢業。同時也可以通過納新制度，補充其他學生進入該培養方案。這樣既保障了學生接受跨學科教育的機會，又保障了參與的學生能夠充分投入，得到最大的學習產出。

2.理性對待跨學科教育，不能忽略單個學科基礎知識的學習，針對不同能力的學生和教師進行差異化的跨學科教學實踐。跨學科教育以項目為牽引，打破學科邊界，有利于培養學生的創新能力和綜合運用各學科知識解決問題的能力。但當前我國高校跨學科教學有過熱的趨勢，似有用跨學科教學代替分科教學的傾向。然而跨學科的教育必須以科學、技術、工程和數學等學科為基礎，離開了這些學科基礎，全民皆兵式的跨學科教育很容易流于搞熱鬧的膚淺。當學生對單個學科中的知識了解不深、掌握不牢時，要建立跨學科的知識和方法聯系是困難的。對那些單科知識尚未掌握牢固的學生來說，過分參與跨學科課程的學習實際上會損害學科基礎的學習。只有對那些學有余力的學生，才適合深入參與跨學科的培養課程。充分激發他們的潛力，真正做到多學科知識的交叉融合運用和創新能力的培養。

另一方面，跨學科的教育對教師的跨學科整合能力也提出了更高要求。一門跨學科課程的建設，要么需要多個學科的老師一起備課，精心挑選和整合知識點;要么單個老師從頭了解一門甚至兩三門新學科，從了解、深入和內化，再到與自己負責的學科盡量融合。同時還沒有教科書，也沒有課后作業。老師需要投入巨大的精力設計教學內容、編寫講義和作業。實際上只有那些在本專業深耕多年、具有廣泛視野的老師才能很好的擔當跨學科的學習指導。尤其是那些以課題組為單位，長期合作研究科研項目的教師團隊，可以很好地發揮溝通順暢、合作緊密的團隊優勢，還可依靠其歷史積累的科研平臺為學生提供實踐理論的環境。

因此整個教育界都應理性對待跨學科教育，站在學生和教師兩個層面，差異化地推行跨學科教學改革實踐。不是所有老師、所有學生、所有課程都需要進行跨學科的教學實踐。讓跨學科教學避免流于膚淺，讓學生真正受益。電子科技大學英才學院在這方面做出了很好的嘗試。英才學院集中了一批拔尖人才后備力量，學生普遍學習能力強，學習愿望高。他們聘請了抗干擾國家重點實驗室胡建浩教授領銜的教師團隊，依托抗干擾實驗室充足的硬件平臺，以教師團隊豐富的科研經驗為支撐，開展了以基于FPGA的數字電路設計為核心的多學科交叉實踐，取得了很好的實際效果。

三、結論

“新工科”建設是一個長期探索和實踐的過程，我們必須以動態發展的思維深入實踐，以實事求是的精神反思和改進。改革探索中遇到問題在所難免，但作為一個教育者，我們仍將以為國家戰略和區域發展服務為己任，堅定工程教育改革發展的決心和自信。隨著實踐的深入推進，隨著存在問題的發現和解決，我們相信“新工科”的建設成果一定可以支撐中國成為工程教育強國。

參考文獻

[1]田娟，孫振東.跨學科教學的誤區及理性回歸[J].中國教育學刊，2019，（04）：63-67.

[2]陳彥，徐利梅，陽楊，李翔，黃廷祝.本科跨學科課程群的體系架構設計和探索[J].教育教學論壇，2019，（47）：131-132.

[3]陳彥，徐利梅.“新工科”背景下“數字電路”課程的跨學科教學模式改革探索[J].工業和信息化教育，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