通識課程教學改革探索與實踐

摘"要：推動通識課程高質量建設是培養高素質創新型人才的重要途徑。基于傳統通識課程存在課程設計理念守舊、教學方法相對單一、課程認知誤解等一般問題，該文以前沿交叉學科腦科學與類腦智能課程為例，以學生為中心，以全面發展為導向，圍繞“知識-能力-素質”三位一體的教育目標，融合“科學-技術-社會”三維度設計創新教學模式，建立一種促進學生素質教育和提升個性化發展的通識課培養策略，并探討其落實“通專融合”的教學實踐效果，可為其他交叉學科通識課程建設提供參考。

關鍵詞：通識課程；腦科學；教學改革；“科學-技術-社會”三融合；學科交叉

中圖分類號：G642"""文獻標志碼：A"""""文章編號：2096-000X（2025）02-0145-05

Abstract：Itisanimportantwaytocultivatehigh-qualityinnovativetalentsbypromotingtheconstructionofhighqualityliberaleducationcourses.Basedonthegeneralproblemsoftraditionalliberaleducationcourses，includingold-fashionedcurriculumdesignconcept，relativelyunitaryteachingmethods，andmisunderstandingofcurriculumcognition，takingthecutting-edgeinterdisciplinarycourse\"BrainScienceandBrain-likeIntelligence\"asanexample，thispaperfocusesonthestudent-centered，all-rounddevelopment-oriented，andtheeducationalgoalof\"knowledge-ability-quality\"，combinesthethreedimensionsof\"science-technology-society\"todesigninnovativeteachingmode，establishesaliberaleducationtrainingstrategytopromotestudents'qualityeducationandenhancepersonalizeddevelopment，andexplorestheteachingpracticeeffectof\"generaleducationintegration\"whichcanprovidereferencefortheconstructionofotherinterdisciplinaryliberaleducationcourses.

Keywords：liberaleducationcourses;brainscience;teachingreform;threeintegrationofscience-technology-society;interdisciplinarysubject

教育是國之大計、黨之大計。在黨的二十大報告中，習近平總書記提出了“加快建設教育強國、科技強國、人才強國”的新論述，作出了“教育、科技、人才是全面建設社會主義現代化國家的基礎性、戰略性支撐”[1]的新論斷，為新時代新征程擘畫2035教育強國建設的宏偉藍圖提供了根本遵循和行動指南[2]。毋庸置疑，建設高等教育強國必須堅持“以本為本”，建設一流大學必須建設一流本科，而通過構建科學的通識教育體系是我國建設一流本科的重要路徑[3]。通識教育既是一流大學建設的內在要求，又是一流學科建設的關鍵支撐[4]。

《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》明確提出，高等教育需要將“通識教育與專業教育相結合”[5]。通識教育打破了以往人才培養模式中培養“專才”的壁壘，是大學培養創新型人才的起點，是“雙一流”建設中本科教育教學不斷改革提升的方向[6]。通識教育的核心目標是培育“全面發展的人”，即具備扎實穩打的專業知識，培育獨立創新的思維方式，塑造社會主義核心價值觀，提升學習能力和社會適應能力，厚植兼濟天下的社會責任感。課程建設是通識教育的關鍵與核心，高質量通識課程是落實育人理念和實現育人目標的重要載體[7]。

重慶大學作為西部“雙一流”建設高校之一，在長期發展中形成了以理工科為優勢的教育體系，然而這種高度專業化的培養模式容易忽視學生綜合能力與素質的全面發展，導致后發力不足。在2014年學校將“通專融合”寫進修訂的人才培養方案中，旨在“培養適應與引領未來的高素質創新型人才”作為人才培養目標[8]。在“重基礎、寬口徑”指導思想下，學校大力發展高質量通識課以擴展本科生的知識面，引導學生廣泛涉獵不同學科領域，認識和掌握不同學科的研究思路和方法，不僅培養具備一技之長的專業人才，還要培養能適應技術與生活日新月異的行業精英和國家棟梁，將對國家和社會的責任擔當根植于培養課程體系中。本文通過對通識課腦科學與類腦智能課程教學實踐經驗的總結，探討通識教育中“通專融合”的創新教學模式的效果。

一"通識課程教學存在的問題

相對于培養精通某一領域專才的專業教育來說，通識教育則是以非職業性、非專業性、培養全面性發展的人為目標的綜合教育理念。高校通識教育課程常常存在著課程設計理念守舊、課程目標定位偏差、課程模塊組合有待優化和教學方法相對單一等問題[7]，制約著其高質量建設發展。受傳統教育思維影響，通識教育課程在認知上存在誤解。學生認為通識課通常被設定為公共選修課，存在極大的選擇自由空間，對專業課學習和將來就業并無太多裨益，沒有足夠重視，抱著混學分的態度，缺乏學習興趣和動力，課堂學習氛圍也薄弱，嚴重影響教學質量。而施教者認為通識課是知識的拓展，常常停留在泛泛而談的層面，既缺乏與相關專業知識相互融通，又未充分考慮選課學生的專業背景，一概而論地采取同質化的教學內容和教學模式，難以滿足不同專業學生對所選課程的個性化需求。以腦科學與類腦智能課程為例，理科學生期望能習得腦科學中的基礎科學問題，工科學生希望學習腦科學與類腦智能的先進技術，醫科學生希望能獲得腦部疾病發生發展機制及其疾病防治的前沿進展，而其他學科諸如文學、管理學等專業學生則希望學習和了解腦科學研究中的歷史進程以及腦科學和人工智能在社會學研究中的作用，這勢必給通識課的教學內容和模式提出了更高要求。如果未充分考慮選課學生的專業知識背景、可接受度和訴求等差異來設計安排教學內容，學生可能會因為知識儲備或理解不足，容易缺乏學習主觀能動性和積極性，進而產生習得性無助[4]，這種教學效果勢必是低效的。此外，大多數教學內容過分依賴于主講教師的專業背景知識，局限于特定單一的主題，且沒有合適的教材，這與“重基礎、寬口徑”的指導思想和教學目的也存在一定的差距。

二"腦科學與類腦智能課程背景、特點和教學目標

大腦是人體最復雜的器官，其結構的復雜程度和功能的強大精巧還遠遠未被我們所探究認知，剖析大腦的結構功能，破譯大腦的運轉密碼，已成為無數科學家堅持不懈攀登的難題。21世紀是腦科學的世紀，腦科學也被譽為人類理解自然和人類本身的“終極疆域”。腦科學與類腦技術被視為引領腦疾病診斷防治和智能信息產業應用發展的變革引擎，現已成為世界各國的科技戰略重點。早在2006年，我國就開始前瞻性布局腦科學研究，“腦科學與認知”被列入《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2020年）》基礎研究八個科學前沿問題之一。2016年，中國腦計劃，即“腦科學與類腦研究”在全球腦計劃潮流中被啟動，并被列入《“十三五”國家科技創新規劃》。2017年，作為體現國家戰略意圖的“科技創新2030——重大項目”之一，“腦科學與類腦研究”正式啟動。2021年，腦科學與類腦研究再次被列入“十四五”規劃作為“科技前沿領域攻關”的重大科技項目之一。習近平總書記提出要“堅持面向世界科技前沿、面向國家重大需求、面向國民經濟主戰場”，這“三個面向”也成為了“雙一流”建設的導向性評價標準。因此，腦科學與類腦智能這門課程在大時代背景下應運而生，它是介紹以研究腦的結構功能來認識腦，以防治攻克腦疾病來保護腦，以開發人工智能技術來創造腦為主要內容的一門通識課程，是一門高度交叉的新興前沿學科。通過本課程的學習使學生了解腦生理結構，腦疾病的發生、預防和治療，以及類腦智能的用途；掌握腦的功能、研究方法和類腦計算的內涵和類腦的器件與系統；指導學生正確認識腦認知與疾病和類腦智能，引領學生深入認識腦科學的研究需求，引導學生加強認識本專業在腦科學研究中的應用。

三"腦科學與類腦智能通識課程“通專融合”的創新教學模式探索

（一）"多維度闡釋課程教學內容，實現全面培養的目的

圍繞“知識-能力-素質”三位一體的教育目標，以學生的全面培養為導向，構建多維度全域視角的課程內容體系，具備跨時代、跨學科和跨文化的特征，以增加知識間的相互通融。以腦科學與類腦智能課程為例，融合“科學-技術-社會”三維度設計，豐富課程內涵，提升課程的時代性、交叉性和引領性。“科學”維度聚焦于腦科學和人工智能研究的科學基礎理論、研究方法及進展等；“技術”維度關注于腦科學和人工智能技術的發展與更迭等；“社會”維度主要圍繞腦科學和人工智能的發展歷史進程、重要人物、美學培養、應用案例及社會元素等。例如基于大腦結構的復雜分區，將腦部結構以美學呈現，可以幫助學生更形象化認知。知名物理學家李政道認為，科學與藝術就像一枚硬幣的兩面，它們的共同繼承是人類的創造力，它們的共同目標是真理的普遍性[9]。藝術的感性思維和理工科邏輯思維相輔相成，有助于塑造具有藝術審美能力和創造能力的復合型人才。

以腦科學與類腦智能課程緒論為例，從“科學-技術-社會”三維度對知識網絡結構進行梳理，進而繪制出知識點網絡拓撲結構圖（如圖1所示）：在科學層面主講腦科學和人工智能的研究領域等，在技術層面主講人工智能與腦發展的最新技術，包括AlphaFold、仿生腦類器官等，在社會層面主講國內外腦科學技術的發展進程、研究重點，人工智能發展應用案例及意義等。對于不同專業背景的選課學生，基于設計三維度的知識點，結合自身專業基礎可有效提升學生對課程內容的理解、滲透和延伸能力，幫助學生建立會通性的知識結構，培育多維思路，以促進復合型創新人才培養。

（二）"多角度擴展課程深度和廣度，滿足學生的個性化需求

以學生為中心，面向不同專業學生對本課程的不同需求，要適當地增加課程的廣度和深度。聯合不同學科背景的教師共同圍繞“科學-技術-社會”多視角探討知識點所覆蓋的基礎問題、技術問題和社會問題，理清課程內容中涉及的理學、工學、醫學、文學、歷史學和管理學等不同學科內涵，將“科學精神、人文精神和社會精神”有機融合[10]，滲透到教學知識點中，提升價值引領。教學內容應充分考慮選課學生的專業背景和知識基礎，靈活適度地調整三維知識體系構架和嵌入比例，打造“融”的模式，突出“通”的內涵，打破專業知識體系的局限，滿足學生對知識體系進行個性化吸納，進而學有所得。以腦科學中的研究方法為例（如圖2所示），圍繞“科學-技術-社會”三維度進行知識構架，可講授其科學研究方法的原理和理論，發展革新技術，以及研究方法的發展進程及其在理、工、醫和文科等中的實際應用，從而促進不同專業的學生加深對腦科學在本專業中的重要性認識。

（三）"多學科教師聯合課程建設，彌補單一教師學科背景不足

根據“重基礎、寬口徑”的本科教育指導思想，針對任課教師知識背景單一的問題，腦科學與類腦智能課程建設整合來自理科、工科、醫科和社科的教師團隊，多學科聯合制訂教學大綱，確立課程目標和統一考核方式。作為教育主體的實施者，我們應當厘清通識教育和專業教育相輔相成的關系，離開“通”的“專”只會日益狹隘，趨于一成不變；而離開“專”的“通”又會浮于表面，難以落地生根[11]。授課教師應考量學生的知識儲備和接受能力，必須以專業的態度引導學生聚焦主客觀世界，斟酌“專”的深度和難度，把握“通”的寬度和契合度，實現以教師之專導學生之通的教學目的。教師還可結合自身的專業優勢，將自己研究領域取得的科研成果融入到教學當中，深入淺出地娓娓道來，拉近學生距離，更易植入興趣和知識的提升。例如，在講解“類腦器官”知識點時，可引入課題組利用生物力學、神經科學及細胞組織工程手段構建了人誘導多能干細胞來源類腦器官的小頭癥可控加載模型，通過設置不同加載梯度探究了壓應力與類腦器官生長的關系，以及壓應力的傳導途徑，評價了小頭癥特征標志物表達與分布變化。多學科教學團隊還應不定期開展教研活動，探討授課過程中的教學問題和反饋。此外，多學科教師結合課程改革聯合編寫教學講義，待時機成熟出版教材，以提升腦科學與類腦智能的課程建設質量。

（四）"多專業學生互動分組模式，提升學生課堂參與度

依據課程內容和選課同學的專業，采用跨學科分組法進行互動教學，既可打破滿堂灌的傳統教學模式，增加了教師與學生間、學生與學生間交流學習的情感，同時又增強了學生的主體學習地位，形成學科交叉共享合作的學習氛圍，取長補短，頭腦風暴，提升學生課堂參與度和積極性。從選課學生各自的專業背景出發理解本課程的內涵，從而確定感興趣的研討專題，各小組成員分頭查詢相關專題的內容資料，教師引導學生積極使用網絡平臺進行學習，培養學生跨學科資料查詢、信息篩選和分析匯總的能力，為其以后長遠地獨立繼續學習奠定基礎。各組員對收集的資料進行精煉重塑，并共同制作多媒體講稿，培養學生的團隊精神和合作意識，使其以后能更快、更好地適應社會和職業發展。推舉代表在專題課堂上匯報，教師和其他組學生針對匯報內容和表現進行評分，增加考核維度。

四"腦科學與類腦智能通識課程“通專融合”的教學改革效果

以學生的全面培養為導向，組建多學科的教師團隊，融合“科學-技術-社會”多維度進行腦科學與類腦智能課程的內涵挖掘和創新教學模式建設（如圖3所示），從基礎問題、技術問題和社會問題多視角講授本課程的主要內容，搭建教師與學生學習知識、交流思想、啟迪智慧的互動平臺，建立一種能提高學生素質教育和個性化發展切實可行的通識課教學模式和培養策略。

腦科學與類腦智能自2021年開課以來，學生選課率（選修人數/選課上限）每學期均在98%以上，持續受到學生的廣泛關注。通過對2021—2023年選課學生學科背景進行分析（如圖4所示），發現3個學期（2021年、2022年、2023年的秋季）中都是以工科專業為主，占比超過70%，這與本校的學科分布一致，但每學期的工科專業分布差異較大；除了工學，選擇課程的還有文學、理學、經濟學、管理學、法學和藝術學等，預示不同專業及學科背景的學生具有不同的學習訴求，需要有針對性地進行課程內容設計。課程評價受到選課學生的一致好評，教學評分均在96分以上。

五"結束語

通識課已經成為本科教育高校課程體系中不可或缺的重要組成部分，高質量課程建設在加強學生全面素質培養，擴充知識結構，培育多維思考，提升創新能力等方面起著至關重要的作用，這勢必也為學生儲備了以權達變和厚積薄發的潛力以更快、更好地應對將來的各種變局。通識課腦科學與類腦智能的課程教學改革圍繞學生為中心，以全面培養為導向，融合“科學-技術-社會”三維度設計，打破學科和專業界限，滿足學生個性化學習需求，培養學生多維度思考能力和創新能力，全面提高學生的綜合素質。

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基金項目：重慶市研究生教育教學改革研究項目“教賽融合課程群驅動研究生創新人才培養的探索與實踐——以生物醫學工程學科為例”（yjg223017）；重慶市高等教育教學改革研究項目“OBE和PBL雙輪驅動的生物醫學工程人才培養探索”（243359）；重慶大學教學改革研究項目“‘科學-技術-社會’三融合創新教學模式在非限選修課教學的研究與實踐”（2021Y44）

作者簡介：郝石磊（1986-），男，漢族，河北邢臺人，博士，副教授，博士研究生導師。研究方向為腦生物力學與蛋白質科學。