“新工科”通識教育背景下的“名師研討課”

占 帆，康紅艷

（北京航空航天大學(xué) 生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院，北京 100083）

1 背景

通識教育（general education）誕生于19世紀(jì)，屬于教育的一種，其目標(biāo)注重在多元化的現(xiàn)代社會中，為受教育者提供通行于不同人群之間的知識和價值觀[1]。通識教育是對高校過度專業(yè)化教育模式的一種矯正和超越，其更加注重學(xué)生人格的塑造，其次才是專業(yè)知識的培養(yǎng)和職業(yè)能力的訓(xùn)練[2]。無論是研究型大學(xué)，還是應(yīng)用技術(shù)類高校，通識教育的必要性都不言而喻。有學(xué)者指出，好的通識教育應(yīng)該是適合本國需要的教育、注重“學(xué)習(xí)”的教育、突破學(xué)科藩籬的教育、以經(jīng)典核心課程為載體發(fā)展心智的教育、凝聚共同核心價值觀的教育[3]。近年來，隨著大學(xué)人才培養(yǎng)模式的改革，通識教育越來越成為高校關(guān)注的熱點。

2017年以來，在教育部高教司指導(dǎo)下，國內(nèi)工程教育界掀起了“新工科”建設(shè)熱潮。“新工科”建設(shè)以多學(xué)科交叉為特點，更加強(qiáng)調(diào)工程教育與人文素養(yǎng)提升的融合與互補(bǔ)，以培養(yǎng)具有家國情懷全面發(fā)展的人才為目標(biāo)。在此背景下，傳統(tǒng)通識教育由于其發(fā)展歷程較短、實施環(huán)境限制等原因表現(xiàn)出概念模糊不清[4]、目標(biāo)不夠明確、教育資源受限、課程設(shè)置不合理、優(yōu)質(zhì)師資力量不足、教學(xué)方法單一等問題[5]。基于此，有研究者指出，“新工科”背景下，通識教育應(yīng)當(dāng)堅持以全面發(fā)展教育理念、結(jié)果導(dǎo)向教育理念、證據(jù)導(dǎo)向教育理念為核心[6]，搭建起傳統(tǒng)通識教育與工科專業(yè)課程的橋梁。

我校從2010年開始，便通過人文與社會高等研究院在知行文科試驗班開展通識教育。2013年12月，發(fā)布了《通識教育白皮書》，對三年以來的通識教育實踐進(jìn)行了全面總結(jié)，同時規(guī)劃出未來發(fā)展藍(lán)圖，旨在落實“強(qiáng)化基礎(chǔ)、突出實踐、重在素質(zhì)、面向創(chuàng)新”的本科人才培養(yǎng)方針，服務(wù)于培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的戰(zhàn)略目標(biāo)，構(gòu)建通識課程體系，以通識課程取代校級公共選修課程，實現(xiàn)通識基礎(chǔ)的專業(yè)教育。北航的通識教育模式共包括經(jīng)典研讀、人文素養(yǎng)、社會科學(xué)、科技文明四大板塊。而“名師研討課”作為科技文明板塊中的核心通識課程，正是在這樣的背景下開始建設(shè)起來。作為“名師研討課”的建設(shè)成員之一，筆者在參與課程設(shè)計、組織、講授等過程中，積累了一定的經(jīng)驗，面對“新工科”建設(shè)的要求，也有一些思考和體會，現(xiàn)分享如下。

2 課程定位與教學(xué)主題

當(dāng)前國內(nèi)工程教育仍存在辦學(xué)定位不明、特色不清等問題，最重要的是，與用人單位沒有建立長效溝通機(jī)制，未能充分回應(yīng)當(dāng)前業(yè)界的實際需求，而“新工科”通識教育是以“主動適應(yīng)新業(yè)態(tài)與新需求”為主要愿景的[6]。基于此，我校的“名師研討課”的總體課程目標(biāo)是，凝聚高水平名師隊伍，探索基于學(xué)生自主學(xué)習(xí)、名師指導(dǎo)、師生研討的教學(xué)模式，讓學(xué)生在領(lǐng)略名師教學(xué)風(fēng)采和人格魅力的同時，提升學(xué)習(xí)、分析、表達(dá)、合作等綜合素質(zhì)能力，為激發(fā)其探索興趣和研究潛能奠定基礎(chǔ)。授課對象以二年級、三年級本科生為主。此階段的本科生接受了1~2年的大學(xué)教育，已然脫去了大一的稚氣和懵懂，正處于重新認(rèn)識和剖析自身、對未來做出規(guī)劃和打算的關(guān)鍵時期。

基于此，我們從學(xué)生的實際需求出發(fā)，尊重當(dāng)代工科學(xué)生個性差異明顯的特點[7]，秉承“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，將名師研討的主題設(shè)立為：科技與產(chǎn)業(yè)。科技與產(chǎn)業(yè)的關(guān)系主要體現(xiàn)在兩個方面，一是科技進(jìn)步能帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，二是產(chǎn)業(yè)對科技的需求會啟發(fā)科技新的研究方向。

以醫(yī)療器械研發(fā)為例，一方面，臨床需求會給科研人員很多啟發(fā)。例如，臨床醫(yī)生在應(yīng)用醫(yī)療器械過程中將遇到的問題反饋到科研部門，促使科研人員找到新的基礎(chǔ)研究課題，并開發(fā)出更加適用于臨床的醫(yī)療器械。以小口徑人造血管為例，其在臨床應(yīng)用中屢屢發(fā)生堵塞的臨床事實給學(xué)術(shù)界提出了如下科學(xué)問題：小口徑人造血管為何在動物實驗上能成功，運(yùn)用到人體上卻不行？發(fā)生堵塞的根本原因是什么？針對此科學(xué)難題，學(xué)術(shù)界從生物材料、血流動力學(xué)、組織工程、細(xì)胞生物學(xué)等多個領(lǐng)域開展了研究，至今研究仍在進(jìn)行中。另一方面，科技進(jìn)步，如云端技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)、影像技術(shù)等又會將新興產(chǎn)業(yè)帶動起來。例如，聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)（polymerase chain reaction，PCR）的發(fā)明，使得體外擴(kuò)增 DNA片段成為可能，并迅速在臨床醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)生命科學(xué)、法醫(yī)學(xué)、遺傳育種等領(lǐng)域得到推廣。近年來，隨著Crispr/cas9基因編輯技術(shù)的成熟，其已逐漸從實驗室走向產(chǎn)業(yè)界，在基因敲除、定點修飾、個性化模式動物的構(gòu)建中運(yùn)用得如火如荼。

在操作層面，本課程通過我校生物醫(yī)學(xué)工程高精尖中心邀請海內(nèi)外名師，請他們分享科技與產(chǎn)業(yè)的相關(guān)案例，啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考和自我剖析，找到畢業(yè)后適合自己的就業(yè)、創(chuàng)業(yè)、讀研深造之路。

3 教學(xué)方法與內(nèi)容

提高教學(xué)效果，從真正意義上啟發(fā)學(xué)生、幫助學(xué)生，是每一位教師追求的目標(biāo)。“新工科”背景下，教學(xué)方法更加注重引導(dǎo)式、啟發(fā)式、研討式，兼顧小班化與多層次教學(xué)[5]。因此，學(xué)生自主學(xué)習(xí)、名師指導(dǎo)、師生研討等是這門課的主要講授方式。研討式教學(xué)最早源于德國大學(xué)，現(xiàn)已成為西方發(fā)達(dá)國家高校的一種主要教學(xué)方法。研討式教學(xué)以解決問題為中心，教師首先提出問題，再由學(xué)生課下自行查找、收集、整理資料，并以PPT形式進(jìn)行匯報，然后進(jìn)行全班討論，教師最后作出點評和歸納補(bǔ)充。此種教學(xué)模式，以師生平等對話為基礎(chǔ)，培育了學(xué)生的主體精神，體現(xiàn)了團(tuán)隊學(xué)習(xí)、合作研究的教育理念[8]，可以概括為“大班授課+小班研討”八字方針（見表 1）。有關(guān)“科技與產(chǎn)業(yè)”的“名師研討課”，每學(xué)期會安排四輪，每輪共計 16學(xué)時，每次小班研討僅有4~8位學(xué)生。教學(xué)地點可以視教學(xué)內(nèi)容選在傳統(tǒng)課堂、實驗室、報告廳或咖啡廳等。

“新工科”建設(shè)的重要理念是符合新業(yè)態(tài)需求，即問產(chǎn)業(yè)要需求。“新工科”通識教育也應(yīng)充分回應(yīng)業(yè)態(tài)變化帶來的新需求，彌合傳統(tǒng)通識教育與工科專業(yè)課程之間的鴻溝，注重工科通識能力的培養(yǎng)。工科通識能力除包括終身學(xué)習(xí)能力、工科思維能力、工程領(lǐng)導(dǎo)能力之外，還包括工程創(chuàng)業(yè)能力、跨界整合能力、工程倫理能力、有效溝通能力、工科推理能力等“新工科”基本能力[9-14]。

表1 “大班授課+小班研討”的實施方案

在授課內(nèi)容設(shè)置上，“大班授課”部分，借助我校生物醫(yī)學(xué)工程高精尖中心的國際化平臺，邀請諾貝爾獎獲得者、長江學(xué)者特聘教授、千人計劃獲批者等，分享科技引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)輔助科技提升的案例，啟發(fā)學(xué)生把握科技與產(chǎn)業(yè)的關(guān)系，著重培養(yǎng)學(xué)生工程創(chuàng)業(yè)能力、跨界整合能力；邀請海外知名教授、雜志主編等分享海外求學(xué)經(jīng)歷、科研經(jīng)歷，為學(xué)生海外求學(xué)提供參考，著重培養(yǎng)有效溝通能力、終身學(xué)習(xí)能力等；邀請企業(yè)投資、創(chuàng)業(yè)人士分享創(chuàng)業(yè)經(jīng)歷，為學(xué)生今后創(chuàng)業(yè)或進(jìn)行科技轉(zhuǎn)化提供途徑，為培養(yǎng)他們的工程創(chuàng)業(yè)能力、跨界整合能力、工程倫理能力服務(wù)。在分享結(jié)束之后，會留下嘉賓的聯(lián)系方式供學(xué)生建立人脈。其中，設(shè)計了答疑環(huán)節(jié)，嘉賓可就學(xué)生感興趣的具體問題進(jìn)行答疑解惑。

近三年來，授課嘉賓包括國際知名教授、醫(yī)生、企業(yè)界人士共 7人，分別來自伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校（University of Illinois at Urbana-Champaign）、密西根大學(xué)、墨爾本大學(xué)、倫敦大學(xué)、清華大學(xué)等海內(nèi)外知名高校，涉及康復(fù)工程、生物力學(xué)、生物材料、運(yùn)動醫(yī)學(xué)、法學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等專業(yè)領(lǐng)域。這些嘉賓具有海外求學(xué)、學(xué)術(shù)研究、技術(shù)轉(zhuǎn)化、創(chuàng)業(yè)、臨床等方面多年的實戰(zhàn)經(jīng)驗，可就海外留學(xué)、創(chuàng)業(yè)、就業(yè)、學(xué)術(shù)研究等方面問題，給予學(xué)生最實際、真切、可行的建議和經(jīng)驗分享。

“小班研討”的問題設(shè)置緊扣“科技與產(chǎn)業(yè)”的主題。一方面，側(cè)重調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情，從自己感興趣的問題出發(fā)，天馬行空地大膽思考、創(chuàng)新、提出想法；另一方面，對自身進(jìn)行客觀冷靜的思考和剖析，并制定出適合自己的人生規(guī)劃。近三年來的問題設(shè)置如表2所示。

課程考核采取百分制。其中，出勤占10%；平時回答問題、提出問題、與教師溝通的積極性等綜合評價占10%；PPT制作占40%；PPT講解、課堂討論及針對提問的回答占40%。在此基礎(chǔ)上，成績評定還考慮以下因素：為了最大限度地鼓勵和幫助每一個學(xué)生，對由于生病或參加競賽等缺勤的學(xué)生，會鼓勵他們課后單獨(dú)與教授約定時間進(jìn)行面談、研討，不扣出勤分；對于在研討環(huán)節(jié)表現(xiàn)不佳的學(xué)生，若能在后續(xù)研討過程中有所提高，也可獲得高分。

表2 “小班研討”的問題設(shè)置

4 教學(xué)成效

首先，學(xué)生通過“名師研討課”了解了海外學(xué)習(xí)、生活、科研的現(xiàn)狀，獲得了與企業(yè)接觸甚至是海外求學(xué)的機(jī)會。2016年的一名計算機(jī)專業(yè)學(xué)生，在聽了伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校教授分享的海外求學(xué)經(jīng)歷、科研經(jīng)歷后，對該教授的實驗室產(chǎn)生了極大興趣，最終通過面試拿到了該校康復(fù)工程博士獎學(xué)金。2017年修完“名師研討課”的一名學(xué)生獲得了“啟迪創(chuàng)投”提供的實習(xí)機(jī)會。

其次，通過研討式教學(xué)，學(xué)生對自身有了更深刻的認(rèn)識。例如，在教學(xué)過程中，教師會啟發(fā)學(xué)生思考自己究竟適合做什么樣的人，“T”型人還是“梳子”型人？前者指適合選定一個方向深入鉆研的人，后者指在各個方面都有所涉足、知識面很廣的人。學(xué)生在思考過程中，往往會對自身的興趣點、優(yōu)勢和不足有了更深刻的認(rèn)識。

最后，在高水平教師的啟發(fā)和鼓勵下，學(xué)生天馬行空地進(jìn)行獨(dú)立思考的想象力得到激發(fā)。AlphaGo、Facebook、虛擬現(xiàn)實（VR）、大數(shù)據(jù)、干細(xì)胞、計算視覺、共享經(jīng)濟(jì)、養(yǎng)老、助殘等社會熱議問題都是學(xué)生思考和研討的焦點。學(xué)生2016年提出的舊衣物回收創(chuàng)意，2017年提出的VR教育、醫(yī)護(hù)型養(yǎng)老院、留學(xué)App創(chuàng)意，2018年提出的高考填報志愿服務(wù)App、產(chǎn)業(yè)孵化器創(chuàng)意，均獲得了知名合伙人的關(guān)注和點贊。

5 “名師研討課”的啟示

“名師研討課”是我校通識教育中科技文明板塊的核心通識課程，自開設(shè)以來，基于大班授課、小班研討的教學(xué)模式，邀請到海內(nèi)外科學(xué)界、醫(yī)學(xué)界、企業(yè)界高水平的名師嘉賓，學(xué)生在領(lǐng)略名師教學(xué)風(fēng)采和人格魅力的同時，提升了學(xué)習(xí)、分析、表達(dá)、合作等綜合素質(zhì)能力，激發(fā)了探索的興趣，挖掘了研究的潛能，取得了顯著的教學(xué)成效。

然而作為一個新生事物，“名師研討課”應(yīng)重點從以下兩個方面進(jìn)行完善。一是“名師”隊伍是影響授課效果的關(guān)鍵。所謂“名師”，除了應(yīng)在學(xué)術(shù)領(lǐng)域有很深造詣外，還應(yīng)堅持“四個統(tǒng)一”，即堅持教書和育人相統(tǒng)一、言傳和身教相統(tǒng)一、潛心問道和關(guān)注社會相統(tǒng)一、學(xué)術(shù)自由和學(xué)術(shù)規(guī)范相統(tǒng)一。二是應(yīng)最大限度地調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，真正開展實質(zhì)性研討。應(yīng)盡量選擇與學(xué)生直接相關(guān)的、熱門的主題，也可以不限定主題，鼓勵他們從自己感興趣的事物出發(fā)選擇研討內(nèi)容。“興趣是最好的老師”，興趣可以轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，也是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中攻堅克難、堅持下去的法寶。還應(yīng)將學(xué)生從傳統(tǒng)的教學(xué)課堂解放出來，更多引入“翻轉(zhuǎn)課堂”模式，給予學(xué)生更大的靈活性。