本科公选课程的交叉内容教学模式改革及实践

李玉霞，何 磊

(1.电子科技大学 自动化工程学院，四川 成都 611731；2.成都信息工程大学软件工程学院，四川 成都 610025)

1 学科交叉人才培养势在必行

随着人类社会的进步和科学技术的发展，在高等教育和科研工作中对多学科相互交叉和渗透、多技术高度综合和集成呈现出快速需求的发展趋势，学科交叉系统化、整体化逐步成为先进科学技术发展的主要特征[1]。推进人类社会进步的国内外研究成果表明，许多重大科研成果都是基于不同学科技术间的交叉、集成和融合而取得的[1－3]。所以，如何构建多学科交叉、系统和集成的教学机制，能有效培养出具有解决综合性科技问题，取得跨学科创新成果的复合型人才，成为高等院校人才培养的任务之一[4]。

国外高校在拓展和推进不同学科间的交叉人才培养方面起步较早。美国在国家层面上为培养能力与素质拔尖的创新人才提供了政策和经费等多方面支持，以推进教育创新和提高人才培养质量[5]。同时，美国许多著名高校也在开展多方式的学科交叉人才培养模式改革和实践[6]。近年来，国内许多高校也逐渐重视学科交叉人才培养，在多学科交叉的培养理念和过程、学科交叉科研等方面取得了较大的进展。但多学科交叉人才培养目前仍停留在初步探索阶段，在开展过程中，存在着较多因素影响与制约学科交叉人才培养深入开展[1]。受到高校传统的管理和教学体制，以及单科制体系的约束，使高等院校在开展学科交叉与复合创新人才培养中面临许多障碍和困难。

2 本科公选课程交叉内容教学面临的问题

培养复合型、高水平的跨学科人才，需从多元化和交叉学科教学模式着手[7]。目前，国内许多一流大学提出构建本科精英人才培养体系，打造不同特色的本科通识教育体系，强调多学科专业课程的集成度、整合度与挑战度，构建交叉化、复合类等多元化教育模式，搭建泛信息化复合型人才培养平台[8－9]。本科素质公选课程作为本科通识教育体系中的一个教学组成部分，涉及不同学科的研究对象、方法和思维等，导致本科公选课程交叉内容的教学方式存在不少值得探索和实践的问题。

本科素质公选课程开设主要是为了扩展学生学习的知识面，帮助学生开阔视野、拓展知识面、活跃思维、激发创新灵感，培养专业扎实、知识面宽、综合素质和能力强的创新型人才。由于素质公选课的功能和作用不同于其他学位基础课或专业基础课，公选课的教学内容上有较多学科交叉部分，同时，要求课程基础知识覆盖面广、交叉内容多、前沿性强。不仅要注重课程内容的基础性，而且要提高跨院系、跨专业课程内容的比重，实现多学科内容的知识对流和方法创新。

由于电子科技大学专业院系被划分得非常狭窄，许多教师习惯采用 “纵深式”课堂教学模式，本科公选课程的交叉内容教学受到传统学科固有教学模式的阻力，造成公选课交叉内容教学目标不明确，学科交叉、渗透意识不强，导致很多本科素质公选课中涉及的学科交叉内容只能简单“拼盘式”教学，而不能做到交叉内容的整合性、系统性和集成性；进而导致交叉学科技术内容不是强强融合，而是弱弱相交的状况；从而达不到本科素质公选课 “重基础、强交叉、拓视野、推创新”的教学理念和目的。

3 交叉内容教学模式改革及实践

为了突破传统的教学方式，提升本科素质公选课程交叉内容教学效果，需在高等院校的教学体制、教学成果评价、教师课堂内容教学模式等多方面进行改进和完善[10－11]。作为任课教师，在不考虑教学质量和成果评价体制等政策层面问题的情况下，可以在教学模式方面做一定的宏观和微观调整，构建一个规范的、可执行的学科交叉类课程的内容处理和教学模式，提升素质公选课程的教学成效和质量。

本文以无人机遥感概论课程为例，探析素质公选课程的交叉内容处理及教学模式。通过探索与分析，构建出针对本科生素质公选类课程中交叉内容的模块化、学科研讨式等教学模式，针对不同年级、不同专业基础的学生，提出分层教学方式，形成针对一个学科交叉课程的内容处理和教学模式体系，并给出推进建议。

3.1 无人机遥感概论课程的主要内容

无人机遥感概论课程主要包含无人机飞行原理、无人机控制系统、无人机遥感原理和无人机数字图像处理及应用等内容，其内容分别属于航空航天、控制工程、遥感科学、图像处理等不同学科间的交叉内容；但是，在无人机遥感概论课程里，这几部分内容不是独立的，而是融为一体、前后衔接的。其中，无人机飞行原理主要为无人机控制系统、无人机遥感原理做基础，譬如，无人机数据获取涉及无人机起飞、降落等无人机控制部分，如果不了解无人机飞行原理，那么就不能较好地控制无人机的起飞和降落技术；无人机控制系统和无人机遥感原理是无人机图像处理的基础，因为无人机图像处理中涉及无人机飞行姿态参数，这些参数是靠无人机控制系统获取，同时无人机遥感成像原理是无人机图像校正、配准、拼接等环节的技术基础。所以，无人机遥感概论课程是一个集成的、多学科的教学内容，如何能较好地将课程交叉内容做到系统性、集成性和整合性是教学模式的关键问题。

3.2 交叉内容处理模式改革及教学实践

针对上述问题，本文对于本科素质公选课无人机遥感概论课程的交叉内容处理模式和教学实践采用以下两种方式。

1)交叉内容的模块化、学科研讨式等教学模式。

根据无人机遥感课程的主要授课内容，因授课内容不同，授课的特点也不尽相同，并且若单独一个教师授课，很难达到每一部分都讲述得专业和前沿。本文针对这个问题，采取各部分内容针对性教学或研讨。首先在主讲教师进行系统性、全面化授课的基础上，再邀请不同学科内容的专业教师进行专题授课、研讨和实验等教学方式，提升该部分教学内容的专业性和前沿性；同时申请不同内容方向的博士研究生或高年级硕士研究生作为课程助教，为学生随时提供不同专业内容方面的指导、实验和答疑。

2)依据学生差异，交叉内容分层教学模式。

由于素质公选课程是面向全校本科生公选，选课学生一般来自于不同学院 (文科、理工科)和不同年级，所以，学生的专业基础和技能差异较大。针对这个问题，授课教师根据学生不同的知识程度、水平能力和学习兴趣等差异对学生进行分层次教学。主要方式是在基础知识授课的基础上，针对需要提高基本技能的学生，提供基本技能训练的开放式实验课；针对专业技术水平高、学习兴趣浓厚的同学，给他们提供不同专业方向的博士研究生或高年级硕士研究生学习指导，通过一定学习和深入了解后，进一步提供进入不同方向授课教师科研团队学习的机会。从而使学生在原有授课基础上进一步提高，达到分层教学的目的。

3.3 教学模式的推进建议

通过该课程教改的探索和实践，进一步完善素质公选课程的交叉内容处理及教学模式，初步构建了一个可推进和可操作的学科交叉类课程的内容处理方式和教学模式，如图1所示。

图1 学科交叉类课程内容教学和实践模式图

4 结束语

近年来，高等院校越来越重视学科交叉人才的培养，在学科交叉人才的培养理念、培养方式、培养体制等方面取得一定的进展。针对本科素质公选课交叉内容处理和教学模式还处于起步探索阶段，存在着较多影响与制约素质公选课交叉内容教学开展的问题与因素。基于无人机遥感概论课程中交叉内容处理和教学模式进行的探析，建议教师充分利用校内外条件，依托交叉高水平学科交叉研究中心和项目，探索交叉内容的模块化教学、学科研讨式教学等，并依据不同年级和不同专业的学生基础差异，进行交叉内容分层教学设计和教学模式探索，从而构建出一个适合自己所讲授的素质公选课程的学科交叉内容处理和教学模式。同时，也建议高校加大对学科交叉人才培养的重视和支持力度，设立一批学科交叉人才培养和交叉学科教学内容的课程培养项目；建议高校完善教学成果评价体系，营造学科交叉培养的氛围，搭建不同学院之间的 “学科协同”的桥梁。教学模式改革是一项长期的任务和过程，需要在教学实践中不断摸索和完善，从而形成一个成熟的教学模式，以便培养出符合社会需求的综合性、交叉性技术人才。

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