基于协同创新理论的本科学科交叉 人才培养探索与实践

2021-11-18 11:42孙亮张亚洁苏海佳
北京教育·高教版 2021年11期
关键词:学科交叉协同创新人才培养

孙亮 张亚洁 苏海佳

摘 要:当今时代科学发展呈现出既高度分化又高度融合的趋势,学科交叉在创新人才培养中的作用愈发凸显,以北京化工大学“学科交叉人才培养计划”为研究依托,在充分调动师生双方主动性的基础上,构建打破学科专业壁垒、师生深度融合的学习环境和学科交叉人才培养模式,从管理模式、交叉研讨课、科教协同和评价体系等方面系统推进,取得了较好的效果,并对同类院校开展相关探索具有较强的借鉴作用。

关键词:协同创新;学科交叉;人才培养

学科交叉是创新型人才培养的必然选择

“协同”一词是德国学者哈肯于1971年首次提出,意指一个系统不是各子系统的简单加总,而是各子系统之间互相协调、合作产生了新的功能,形成了“1+1>2”的效应。协同理念从诞生之日起就广泛应用于科学研究、企业并购、资产管理等诸多社会领域,许多协同研究机构应运而生,如美国斯坦福大学的“BIO-X项目”、硅谷产学研“联合创新网络”、北卡罗来纳州三角科技园、瑞典乌普萨拉的“BIO研究项目”等。研究表明:20世纪以来的众多科学突破主要是发生在学科交叉点,百年诺贝尔自然科学奖中有41.02%的获奖成果属于交叉学科研究。高校人才培养依托的是专业平台,专业是由学科来支撑,但是学科的高度分化,导致专业口径偏窄成为一个久而未决的问题,学生知识结构单一、可持续发展能力不足的问题仍然不同程度地存在。对此,高校必须深入探索不同学科专业之间的协同与融合,为学生构建更加宽口径的学科知识架构,为跨越多学科的交流和碰撞搭建平台,培养学生的发现问题能力和创新解决问题能力。哈佛大学前校长德里克·博克认为,学生要想在未来的社会中实现自身的价值,应该具有广博的知识,在深度上擅长一个专门的领域,在广度上接触几个不同的学科。这也是突出强调了不同学科协同效应的重要性。

通过调动师生主动性实现双方目标协同

教育是师生主动参与的过程,主动源于兴趣,学科交叉人才培养充分发掘学生的学习兴趣、调动教师参与的积极性。由此,以学生为主体、科研团队为主导的多学科交叉人才培养平台的构建则完全集中了师生双方的关注点。一方面,教师的主动性在于能够发现有潜力的学生,为自己的研究团队增添新鲜的力量。学校组建的“学科交叉人才培养团队”,充分发挥科研优势,建立以研讨式、项目式、研究性教学为主的教学模式,为学生提供形式多样的学术交流活动、适宜的科研课题项目,以课题研究贯穿始终,全面提高学生的创新能力。另一方面,学校尊重学生个体的研究兴趣,让学生自主选择研究方向,选择申报基于不同学科背景下的“学科交叉班”。学生身处研究与学习相融合的环境,参加团队组会、研讨课、科研项目研发等学术活动,了解相关学科的前沿领域和发展趋势,同时培养其团队合作精神和创新能力。由師生研究关注点的融合实现双方认知的协同。

打破学科专业壁垒构建师生深度融合的学习环境

学校通过实施“学科交叉人才培养计划”, 坚持高水平、高起点构建教师之间交叉、学生之间交叉和师生交叉的立体化融合的学习环境。一方面,学科交叉人才培养团队构成高起点。团队必须是省部级及以上重点学科和重点科研机构等高水平科研团队,团队成员要具有多学科背景,由不同学科背景的任课教师组成,打破单一学科界限,促进团队内部多学科交叉融合。另一方面,学生选拔的高标准和多元融合。学科交叉人才培养采取小班授课形式,成立学科交叉班。要求学生的成绩达到优良水平,对本学科的学习和研究充满兴趣,才有申请入班的面试资格。交叉班学生来自不同学院且不同学科专业,通过不同学科知识的碰撞使学生的知识结构真正“博”起来;同时,学生由大学二年级和三年级的学生共同构成,充分发挥高年级学生对低年级学生的引导作用,使低年级学生尽早进入研究角色,实现不同年级、不同学科间学生的网络交叉学习模式,使学生的知识结构“专”起来。通过横向和纵向的学科交叉打造学生立体融合的学习研究空间。

将协同创新理念融入学科交叉人才培养全过程

1.学生管理采取所在学院和学科交叉团队协调管理模式。学科交叉班学生实行“学院制”与“学科交叉团队管理制”相结合的形式。学生须完成所在专业培养计划规定的必修课程,在此基础上,学科交叉团队研究制定学科交叉培养方案,包括为学生开设研讨课程,安排学生选修部分跨专业课程,组织学生参加团队组会、国内外学术交流和科研课题研究等活动。学科交叉团队对学生的学习效果进行考核,考核结果分别记入学生的通识课学分、创新学分,报学院备案。

2.构建多学科交叉课程学习计划。学科交叉团队根据学生特点和专业因材施教,建立个性化的学科交叉课程学习计划。一是开设学科交叉研讨课,由团队骨干教师为学生授课。研讨课的授课形式不限,教学内容面向科研实际课题和学科前沿,教学中采用专题教学、案例教学、项目式等形式,就学科交叉领域的前沿问题、关键问题和疑难问题,师生之间开展交流和研讨,激发学生的创新思维,培养学生的跨学科综合思维能力,锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。二是制定跨学科学习方案。出于跨学科学习的需要,学科交叉团队根据学生不同的专业背景有针对性地制定选修其他相关学科课程的个性化方案,实现课程间的协同,获取跨学科知识,拓展深入学习和研究的基础。

3.科教协同培养学生创新思维。一是学科交叉团队将项目研究贯穿人才培养过程的始终。团队指导学生参与“973项目”、国家自然科学基金项目以及横向研究项目等各类项目的研究,不断提升学生对本学科以及其他相关学科的认知,培养交叉学科思维模式,培养创新意识和能力。组织学生参加科研团队组会和国内外学术交流活动,让学生了解和把握相关学科的前沿和发展趋势,锻炼感知和关注学科交叉问题的能力,提高多学科交流和合作的能力。二是促进学科交叉研究和人才培养相融合。团队整合学科优势资源,开设项目式课程,设计创新实验,制定面向学科交叉人才培养的创新实践计划并组织相关教学活动。

4.建立灵活的质量评价体系。学生考核以过程考核为主,重在能力考核。研讨课教学质量评价重点放在课程内容的前沿性、教学模式的创新性上,加大平时成绩占总成绩的比例,考核形式多样化,主要采取文献查阅、小论文、大作业、交流报告等相结合的形式;注重学生科研体验与课题研究成效;团队对学生定期给予能力考核,建立科学的考核指标,将其参与科研体验和课题研究成果转换为学生的创新学分。

北京化工大学关于学科交叉人才培养的探索极大地调动了教师和学生的积极性,学生发掘出了自身的潜力,多学科的素养提升了创新思维能力。近年来,学校学科交叉人才培养规模不断扩大,人才培养质量显著提高。学科交叉人才培养的可持续性通过制度建设得到了保证,为在高等教育普及化背景下进行精英教育做出了有益尝试。

(作者单位:北京化工大学教务处)

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