我国高校跨学科教育实践的经验与反思
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作者:陈彦 徐利梅 李辉
[摘 要] 跨学科的教学方式已成为“新工科”建设的必要手段。针对目前我国高校教育改革实践中井喷式涌现出的跨学科教学探索，该文分析了这种教学模式存在的问题，并对改进方向和方法进行了思考和总结。与培养方案有机结合，理性看待跨学科教育的作用，合理规划设计，针对不同学生和教师开展差异化的跨学科培养是作者给出的解决方法。
[关键词] 新工科;跨学科;培养方案;差异化培养
[基金項目] 2019年度电子科技大学本科跨学科与集成创新人才培养项目“面向5G时代的可见光通信（VLC）验证系统设计与实现” （2019KXK029）
[作者简介] 陈 彦（1978—），女，四川成都人，博士，电子科技大学航空航天学院讲师，主要从事无线光通信、可见光通信与组网研究;徐利梅（1969—），女，四川成都人，博士，电子科技大学航空航天学院教授，主要从事机电一体化系统建模与测试、微机电系统（MEMS）的设计和测试研究;李 辉（1963—），男，四川成都人，博士，电子科技大学航空航天学院教授，主要从事模式识别与智能机电系统，航天器仿真与故障诊断研究。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2020）17-0269-02 [收稿日期] 2019-12-09
一、跨学科人才培养实践的现状
目前我国正处于世界第四次工业革命的关键阶段，创新驱动、制造强国等战略和“一带一路”倡议正在全力推进，迫切需要大量具有创新能力和引领能力的复合型人才支撑。工程教育实际成为国家竞争力的重要来源。通过高等教育的“新工科”建设，助力中国在“工业4.0”的轨道上实现“弯道超车”，这不仅符合国家利益，也是我国大学实现“世界一流大学和一流学科”建设的核心和趋势。跨学科教育来源于STEM理念，它整合了科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）四门学科的基础知识和思维方法，通过解决真实问题，融合了写作、社会学、艺术等学科内容。旨在通过跨学科教学，培养学生综合看待问题、解决问题的能力。开展跨学科的交叉融合学习与实践是“新工科”建设人才培养的重要手段，这已经成为一种共识。
从复旦共识、天大行动到成都宣言，“新工科”的建设紧锣密鼓的展开，全国各地高校也积极地开展了相关改革探索。两年过去了，各大高校井喷式的涌现出了种类丰富、形式多样的“跨学科”培养。可见高校教育界彻底贯彻“新工科”人才培养的决心十分坚定、行动十分积极，但我们还必须在改革探索的过程中时刻保持清醒，及时总结反思，不断对方法和途径进行调整。
现实中的跨学科教学实践与人们的期望存在明显落差，存在教学内容“拼盘化”、教学形式“杂糅化”和教学方法“研究化”的问题[1]。教师和学生双方都感觉从跨学科教育过程中获得的益处很难与付出相平衡。笔者积极参与了电子科技大学的跨学科人才培养项目[2]，根据自身实践经历和对国内现状的了解，本文就近两年来围绕跨学科教育探索过程中的经验教训做出分析和总结。
二、探索过程的经验和反思
1.跨学科人才培养须与培养方案紧密结合。由于跨学科的人才培养模式尚处于探索实践的第一阶段，因此目前大多数跨学科教育课程均未纳入既定的各本科专业培养方案中。跨学科课程的加入，多以选修课、素质公选课等形式实施。通过一年的观察和与学生的沟通，我们发现这种方式存在一定问题。一是不足以引起学生的重视;二是有加大学生学习负担的隐患;三是与目前学分压缩大趋势存在矛盾。导致学生们在完成必修学分之余，不希望或也没有足够精力投入到跨学科的工程教育中，老师们前期花费大量精力准备的课程选修者寥寥，甚至无法开课。笔者所在大学于2019年春季曾推出过若干跨学科课程和课程群项目，其中课程群项目由多门课程有机整合组成，前后关联，往往横跨几个学期。课程群设计的初衷是希望学生能够连续选修一系列的课程，最终达成课程的顶点目标。但经过2个学期的实践以后，我们发现由于没有被纳入培养方案，很难保证学生连续几个学期都选修该系列课程。很多学生兴趣转移或者觉得精力不够，转而选择其他较为轻松的选修课，导致系列课程中断。针对这个问题，我们认为可以从以下几个方面进行改善。（1）在现有培养方案中挑选适合以跨学科模式开展的课程，对课程内容、教学模式和考核方式进行重新设计。充分利用培养方案的学分空间，在不增加学分负担的情况下，保障每个学生都有接受跨学科教育的机会。（2）合理设计和规划跨学科课程的学分比例和实施节点。全面考虑挑战课程、科研育人课程、大创项目、甚至毕业设计等其他需要学生投入大量精力的培养环节的影响，对这些课程和项目进行统筹规划、不要蜂拥而上，合理安排跨学科课程在8个学期中的分配，保证每个学生都能切实的从跨学科教育中受益。（3）试点荣誉学位制度。以跨学科培养的模式对培养方案进行体系重构，同时考虑与普通培养方案的弹性兼容，让学生可进可出。例如电子科技大学信息与通信学院就启动了“卓越成长计划”。该计划从信通学院400多名本科生中通过双向选择，共选拔了40多名学生纳入该荣誉学位制度的培养。“卓越成长计划”由有趣的“通关项目”引领关键“核心课程”，学生中途可以退出该培养方案，进入普通培养模式，不影响毕业。同时也可以通过纳新制度，补充其他学生进入该培养方案。这样既保障了学生接受跨学科教育的机会，又保障了参与的学生能够充分投入，得到最大的学习产出。
2.理性对待跨学科教育，不能忽略单个学科基础知识的学习，针对不同能力的学生和教师进行差异化的跨学科教学实践。跨学科教育以项目为牵引，打破学科边界，有利于培养学生的创新能力和综合运用各学科知识解决问题的能力。但当前我国高校跨学科教学有过热的趋势，似有用跨学科教学代替分科教学的倾向。然而跨学科的教育必须以科学、技术、工程和数学等学科为基础，离开了这些学科基础，全民皆兵式的跨学科教育很容易流于搞热闹的肤浅。当学生对单个学科中的知识了解不深、掌握不牢时，要建立跨学科的知识和方法联系是困难的。对那些单科知识尚未掌握牢固的学生来说，过分参与跨学科课程的学习实际上会损害学科基础的学习。只有对那些学有余力的学生，才适合深入参与跨学科的培养课程。充分激发他们的潜力，真正做到多学科知识的交叉融合运用和创新能力的培养。 另一方面，跨學科的教育对教师的跨学科整合能力也提出了更高要求。一门跨学科课程的建设，要么需要多个学科的老师一起备课，精心挑选和整合知识点;要么单个老师从头了解一门甚至两三门新学科，从了解、深入和内化，再到与自己负责的学科尽量融合。同时还没有教科书，也没有课后作业。老师需要投入巨大的精力设计教学内容、编写讲义和作业。实际上只有那些在本专业深耕多年、具有广泛视野的老师才能很好的担当跨学科的学习指导。尤其是那些以课题组为单位，长期合作研究科研项目的教师团队，可以很好地发挥沟通顺畅、合作紧密的团队优势，还可依靠其历史积累的科研平台为学生提供实践理论的环境。
因此整个教育界都应理性对待跨学科教育，站在学生和教师两个层面，差异化地推行跨学科教学改革实践。不是所有老师、所有学生、所有课程都需要进行跨学科的教学实践。让跨学科教学避免流于肤浅，让学生真正受益。电子科技大学英才学院在这方面做出了很好的尝试。英才学院集中了一批拔尖人才后备力量，学生普遍学习能力强，学习愿望高。他们聘请了抗干扰国家重点实验室胡建浩教授领衔的教师团队，依托抗干扰实验室充足的硬件平台，以教师团队丰富的科研经验为支撑，开展了以基于FPGA的数字电路设计为核心的多学科交叉实践，取得了很好的实际效果。
三、结论
“新工科”建设是一个长期探索和实践的过程，我们必须以动态发展的思维深入实践，以实事求是的精神反思和改进。改革探索中遇到问题在所难免，但作为一个教育者，我们仍将以为国家战略和区域发展服务为己任，坚定工程教育改革发展的决心和自信。随着实践的深入推进，随着存在问题的发现和解决，我们相信“新工科”的建设成果一定可以支撑中国成为工程教育强国。
参考文献
[1]田娟，孙振东.跨学科教学的误区及理性回归[J].中国教育学刊，2019，（04）：63-67.
[2]陈彦，徐利梅，阳杨，李翔，黄廷祝.本科跨学科课程群的体系架构设计和探索[J].教育教学论坛，2019，（47）：131-132.
[3]陈彦，徐利梅.“新工科”背景下“数字电路”课程的跨学科教学模式改革探索[J].工业和信息化教育，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
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