人文與科技相融合的通識課程建設實踐

摘? 要：文章基于通識課3.0課程建設的教學實踐，以交通運輸與區域經濟課程為例，提出將人文與科技相融合的通識課教學理念。在面向全校不同專業的學生開設的通識課程中，通過有特色的教學過程組織形式，激發學生活躍的創新思維，引領學生在人文和科技交叉的領域進行積極的思考。作者提出的人文與科技相融合的教學理念，在交通運輸與區域經濟課程的教學實踐中取得良好的效果。

關鍵詞：通識課程;人文;科技;交通運輸;區域經濟

中圖分類號：G641 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2022）08-0059-04

Abstract： Integration of humanities and sciences was presented as an education philosophy for curriculum development of general education. The course of "Transportation and Regional Economy" was used as an example to demonstrate the effect of the education philosophy. Based on the distinctive organization of the education process， innovation of students was inspired and maximized and it led students to the positive thinking at the intersection of humanities and sciences. It has been proved that idea of integration of humanities and sciences achieved very positive effect in the course of "Transportation and Regional Economy".

Keywords： general education curriculum; humanity; science and technology; transportation; the regional economy

武漢大學從2017年開始進行通識課3.0課程建設，重構通識課程體系，將通識課分為“中華文化與世界文明”“科學精神與生命關懷”“社會科學與現代社會”“藝術體驗與審美鑒賞”四大模塊，提出課程建設的理念：有利于加強對學生人文素養和科學精神的培養;有利于學生形成正確的世界觀、人生觀和價值觀，掌握科學的方法論;有利于促進不同學科領域的交叉滲透和知識融通。筆者于2017年申報并獲批了第一批通識課3.0課程建設項目，進行通識課程交通運輸與區域經濟的課程建設，春季、秋季以及暑期各開設一次課程（暑期開設的通識課稱為第三學期課程）。從課程申報到課程建設過程中的教學實踐，筆者一直對這種面向全校不同專業學生開設的通識課程的建設理念有持續的思考，現總結成文，與同行交流和探討。

一、面向全校不同專業學生的通識課程

交通運輸與區域經濟這門課程在最初的通識課分類中屬于“數學與自然科學”類，重點是探討不同地區、不同發展階段的綜合運輸與國民經濟的協調應具有的不同模式，使不同學科、不同專業的學生都能了解交通運輸規劃的基本知識及其與區域經濟發展的重要聯系，課程內容涉及交通、商務、經濟、社科和工程管理等多門學科，屬于交叉型學科[1]。在調整之后的通識課3.0課程體系中，屬于“科學精神與生命關懷”這個模塊。

選修通識課程的學生來自于全校不同的專業，而每一門課程都有自己所屬的專業類型，如何把某一特定領域的知識面向不同專業的學生進行講述，是通識課程所要考慮的一個重要問題——如果講述的專業內容太深入，那么這個課程和專業選修課又有什么區別？因此，這門課程中包含的數學部分，所占的比例以及如何對這一部分進行講述，是整個教學實踐過程中一直在思考和改進的部分，其主要理念和目標：能夠講述專業知識，同時又能夠面向不同專業的學生。根據這一理念和目標，確定所講述的內容以提煉概念和引起思考為主，從而使得來自不同專業的學生都能夠接受，并且有所收獲。下面舉兩個教學實踐中的具體例子。

（一）交通運輸中涉及的拓撲學

交通運輸中涉及的拓撲學是為了對交通運輸網絡進行數學抽象和分析。如果直接介紹數學問題，例如：交通運輸網絡的拓撲結構和連通性矩陣，如圖1所示，文科方向的學生接受起來可能比較困難，而且很可能缺乏興趣。因此本課程對這部分內容的講述，從經典的拓撲學問題——哥尼斯堡七橋問題入手，如圖2所示[2]，這樣就可以在不同專業的學生都能夠理解的情境下，將節點、線路和連通性等用于描述交通運輸網絡的拓撲抽象概念介紹清楚，在此基礎上再去介紹連通性矩陣、運網密度和平均網距等概念，學生更容易接受。在介紹完與交通運輸網絡相關的拓撲概念后，還可以引申一些拓撲學中著名的例子，例如：四色定理的證明，這個由計算機輔助進行數學證明的例子，可以激發學生對科技領域進行多角度思考[3]。

（二）區域經濟中涉及的回歸分析

在介紹交通運輸需求和供給分析的時候，涉及到對未來的需求和供給進行預測的問題，基于現有的數據建立模型并預測將來的數據;預測的方法可能有很多，如果在整個講述過程中，依次介紹這些模型和函數，那么學生的接受程度可能會比較低，介紹再多的函數或者公式，都有一種“只見樹木不見森林”的感覺，況且學生其實是可以自己在書本上查閱具體函數的。因此筆者認為，作為一門通識課程，講述的落腳點不應該放在詳細介紹具體公式上，而是應該介紹回歸分析的思考方法和意義[4]。

對于像供需關系這樣的社會經濟學問題，預測將來是不容易的，我們要依靠現有的的往年的數據去推斷將來一定時間范圍內的需求，以使得供給與其相匹配，其中回歸分析是很常用的一個方法。雖然可供選擇的函數類型有很多，還可以自行選擇不同的因素作為變量，但總體而言回歸分析的目標都是使得誤差最小。我們建立一個模型，依據已有的數據進行比較，選擇合適的參數，做到模型與已知的數據能夠很好地符合，即誤差最小;我們希望這個模型在一定程度上、一定時間范圍內，能夠較好地預測未來的數據。

筆者認為，介紹完這個核心思想，學生再自行閱讀參考書中的各種模型的時候都會比較容易，并且學生可能還會有很多自己的思考，例如：已有數據的重要性、什么樣的情況下模型能夠很好地預測未來、如何選擇變量和參數等，在這樣的思考中，學生可能會去修正已有的模型，甚至建立自己的模型。這是比記住許多函數和公式更加重要的東西，尤其對于一門通識課程而言，更是如此。

二、人文與科技相融合的教學理念

在喬布斯傳記里面引用了其偶像Edwin Herbert Land的說法：“The importance of people who could stand at the intersection of humanities and sciences，[5]”而在教育中科學和人文的融合同樣也很重要，我想我們不是要站在人文和科學的十字路口（十字路口看起來總有一點彷徨的意味），而是要在教育中把科學和人文融合在一起，學生將來即使站在了哪個十字路口，也不會彷徨，而是“追隨內心”，哪里都可以去。

通識課3.0課程建設實踐理念和目標的第二點：讓文科的學生熱愛科學，不覺得那些數理化公式枯燥;讓理科生熱愛文學，不會對那些“之乎者也”敬而遠之。在課堂上想要向學生傳遞的信息：驅動這個社會運轉的科學技術是人類文明的一部分，詩詞歌賦等人文藝術是人類長期累積的燦爛文明的另一部分。科學原理是原本就存在的，是被人類慢慢發現和證明的;各種形式的人文藝術是人類創造出來并經歷時間淘洗累積下來的。我們要同時對這二者進行傳承和發展，而將這二者融合到一門課程的講授中是課程建設最富挑戰性的目標之一。這一點主要通過有特色的教學過程組織形式來實現，并貫穿整個教學的始終。

（一）有特色的引言部分講述

該形式最初源于學生選課試聽的需求，在選課之初試聽環節是為了讓學生選到自己真正感興趣的課程，因此前兩節課并不是所有學生都來聽課。針對這個情況，在教學組織過程中，前兩節課主要是介紹這個課程的定位和要求，講述與交通運輸和區域經濟相關的幾個論題，這個部分也是較富人文氣息的部分，為將要講述的后續內容定了一個基調，隨后的課程在此基調上，再疊加價值觀和哲學思考的內容。

引言部分可以包含更為廣泛的內容，這使得人文與科技相融合的理念從選課之初就得到很好的展示，例如：講述交通運輸與文化交流這個論題的時候既講述了航海歷史上對確定經緯度的測繪技術的探索，也講述了語言與翻譯、機器翻譯技術的進展、蒙古帝國的征略與交通運輸能力的關系以及對文化交流的影響等內容。這些內容很好地激發了學生的興趣，引領學生在人文和科技交叉的領域進行積極的思考。

從每年學生給出的匿名反饋來看，引言部分的講述取得了良好的效果，因此該部分一直被保留了下來，并得到逐步完善和發展。

（二）最后一節課的學生演講環節

該環節是學生自愿準備十分鐘與課堂內容相關的演講。這個環節若沒有做好，很容易流于形式;但如果做得好的話是個很好的互動環節;其中決定差別的是，教師在講課環節是否傳遞出了鼓勵創新和獨立思考的價值導向。由于在授課過程中一直秉持引導學生對人文科技領域進行獨立思考的理念，學生會很愿意對課堂中提出的問題進行思考，這個時候，給學生留出一些表達自己觀點的時間是非常有益的。例如：課堂中講述了自動駕駛技術以及對未來交通的暢想之后，引發對“電車悖論”的討論[6]，大家會意識到把汽車的行駛自動化肯定是個技術問題，但是由于諸如“電車悖論”這樣問題的存在，未來交通的發展肯定不僅僅是技術問題。

從歷年學生所做的演講來看，很多都是對這種人文與科技相融合的問題進行探討。該演講環節通過在教學實踐過程中的逐步完善，也一直被保留了下來，其中最有價值之處在于激發學生活躍的思維和教師課堂內容的碰撞，學生的思想也一直為課堂的與時俱進提供不竭的動力。

（三）學生的課程報告

高考作文采用命題作文的形式，命題作文只能考察針對統一論題的不同觀點和論述方式，但這門課程希望不僅能夠鼓勵學生寫出不同角度的論點，也能夠鼓勵學生尋找不同類型的論題。因此，課程報告采用了給出框架，但是不限定題目、格式和題材的方式，鼓勵發散思維，既鼓勵傳統論題的新觀點，也鼓勵新穎的論題和切入角度。和演講環節類似，學生課程報告質量的好壞，很大程度上取決于課堂教學的引導，學生是否在聽課的過程中感受到了課堂的魅力，是否接受了貫穿課堂始終的創新和獨立思考的價值觀。

三、正確價值觀的傳遞

一門課程除了知識之外，還應有所傳遞的價值觀，這一點對于通識課程的建設尤為重要。學生到了大學階段，自我學習能力已經大大增強，那么是什么讓課堂講述區別于學生自己的閱讀？其中一個方面是教師對浩瀚信息的梳理和篩選，另一方面是價值觀的傳遞。二十年前“指尖上的信息”的設想[7]，早已成為現實，現在的信息觸手可得，身處信息洪流中的人們，對于價值觀的判斷漸漸迷失。因此本課程建設的理念和目標之三：傳遞正確的價值觀。通過課程，融入教師對相關領域的思考，評述知識背后的價值，進而引發學生的感悟和思考。

例如，在講述京張鐵路的時候，同時講述詹天佑撰寫的《敬告青年工學家》這篇文章：“勿屈己以徇人，勿沽名而釣譽，以誠接物，毋挾褊私，圭璧束身，以為范則……皆我青年工學家所必守之道德也”;講述詹天佑將其借鑒和發展用于連接火車車廂的掛鉤翻譯為“鄭氏掛鉤”而沒有翻譯成“詹氏掛鉤”，以體現對知識產權的尊重[8]。

每名教師能夠影響到的學生數量有限，但是所有教師加起來，手握著的就是世界的未來，而世界的未來就是每個人的未來。我們生活在同一個時空，因此從這個意義而言，每一門課程看起來都微不足道，但都重要到需要花心血去澆灌，這是理念和目標，同時也是態度。

四、結束語

教學的目的應該是信息的有效傳遞，此信息包括知識點、價值觀等教師希望傳遞給學生的內容。實際上，教育這個行業，是人類為了延續文明成果不得不采用的一種方式——因為我們并沒有可以移植記憶的方法和靈丹妙藥。當人類數千年文明累積的成果，一個人窮其一生都沒有辦法完全繼承，于是人類采用了“協同作戰”的方式，不同的人傳承不同的部分，并在此基礎上進一步發展——于是，我們的教育開始分專業展開。但是分了專業之后，如果一個人過早地埋頭于某個非常細分的領域，很容易產生對于整個人類文明“窺一斑而不能知全豹”的結果，于是我們希望在教育過程中對于此困境進行一個平衡：足夠細分的領域，以期在該領域進一步拓展;足夠廣闊的涉獵，以求對人類文明有足夠的理解;在個人的知識結構上取得均衡。

筆者在通識課3.0課程建設中提出的人文與科技相融合的理念，即是基于上述對細分專業、通識教育以及人類文明進程的關系的思考得出的，并且在教學實踐中取得了良好的效果。從學生的匿名反饋、演講和課程報告三個方面來看，上述人文與科技相融合的教學理念以及交通運輸與區域經濟這門課程所采用的教學過程組織形式是有效的。

（1）在試聽環節，課程介紹定位清晰，吸引和鼓勵喜歡和認同相應科學價值觀的學生留下來;出勤率不是靠點名、簽到來保證，但可以采用隨堂提問、討論的方式予以督促，更重要的是增進了互動。

（2）學生的演講環節，激發學生活躍的思維和教師課堂內容的碰撞，有效促進和保持課堂的活力，以及鼓勵學生的創新思維。

（3）在歷屆的課程報告和演講環節中，令人欣喜的發現越來越多的學生開始獨立思考。

課程建設中建立了網絡平臺，部分課程報告可在網上獲取，以供進一步討論和交流（http：//electrokinetic.cn/？cat=12）。

參考文獻：

[1]蔣惠園.交通運輸經濟學[M].北京：人民交通出版社，2016.

[2]曼克里斯.拓撲學[M].北京：機械工業出版社，2020.

[3]馬丁·加德納.橢圓與四色定理[M].上海：上海科技教育出版社，2020.

[4]查特吉.例解回歸分析[M].北京：機械工業出版社，2013.

[5]沃爾特·艾薩克森.史蒂夫·喬布斯傳[M].北京：中信出版社，2000.

[6]托馬斯·卡思卡特.電車難題[M].北京：北京大學出版社，2020.

[7]哈里·亨德森.指尖上的信息[M].上海：上海科學技術文獻出版社，2014.

[8]張相寬.中國鐵路之父——詹天佑傳[M].吉林：長春出版社，2017.

基金項目：2017年“武大通識3.0”一般通識課程“交通運輸與區域經濟”（序號69）

作者簡介：莊艷峰（1978-），男，漢族，福建福州人，博士，副教授，研究方向為巖土工程。