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阐述面向卓越工程师培养跨学科教材建设

收藏本文 2024-01-20 点赞:6296 浏览:20292 作者:网友投稿原创标记本站原创

[摘要]教材建设是实施“卓越工程师教育培养计划”的重要环节,现代工程科学集成发展的趋势以及企业对工程人才多学科背景的要求.使跨学科教材建设工作成为当务之急。本文在分析跨学科教材建设必要性及其着眼点的基础上,提出了跨学科教材建设的基本途径。
[关键词]卓越工程师 大工程观 跨学科教材 跨学科教材建设
[]A [文章编号]1005-5843(2013)04-0080-03
[第一作者简介]汤方霄。天津科技大学教务处(天津300457)
2010年教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”,旨在面向工业界、面向世界、面向未来造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量的工程技术人才。教材是实施卓越计划的重要环节,要保证卓越计划落到实处,必须加快建设满足卓越工程师培养需要的教材,尤其是跨学科教材。教育部在关于“十二五”普通高等教育本科教材建设的若干意见中也提出:“鼓励编写国家战略性新兴产业相关专业、边缘学科、交叉学科教材,填补空白。”

一、跨学科教材建设是培养卓越工程师的内在要求

1.跨学科教材可以体现出现代工程的发展特征

学科间的交叉、渗透是现代工程发展的主要特征。世界各国共同面对的一些理由,诸如环境恶化、生态失衡、资源枯竭等,这些理由的解决需要秉持大工程观,需多个学科共同参与才能达到一个比较理想的结果,而传统单科性教材所提供的知识理论难以解答当今的复杂理由。当前我国面对的比较突出的诸如城市规划与建设、空气污染、食品安全等工程理由,都需要在处理好工程与人、与社会、与自然关系的前提下,综合运用科学、技术与人文的知识来解决。在复杂的工程理由面前,各学科之间已不再是泾渭分明,而是呈现出相互融合、相互渗透的新型关系,共同为某个工程理由的解决提供理论与策略的支持。
跨学科教材正是对这种大工程观的积极响应,它从工程人才培养规格对于工程要求的适应度出发,在内容的择取上力图突破学科、专业的界限进行科学知识整合的探索。跨学科教材既包括自然科学内部诸多分支学科的知识整合,还涉及人文科学、社会科学与自然科学的大跨度整合,这都体现了现代工程科学知识集成发展的特点。

2.跨学科教材建设符合卓越工程人才的成长规律

坚固的学科壁垒培养不出卓越的工程人才,这说明单科性教材在培养创新人才方面存在诸多理由。若想在工程领域做得拔尖,不但要扎实掌握本学科、本专业的理论知识、工程原理,了解最前沿的研究成果,更要具备相关学科乃至人文社会科学方面的知识。“卓越工程师不是单纯的某一工程领域的优秀专业技术人才,……他们除了具有某一工程领域的知识和专业能力,如实践能力、设计能力和创新能力外,还必须具有协调沟通、团队合作和组织管理等社会能力,具有处理好工程与生态环境、经济发展和社会进步等关系的综合素质”。跨学科教材正是培养学生这种综合素质的重要载体。
科学发展史表明,创新往往发生在学科交叉的地带。有学者以上个世纪四百多位诺奖获得者的学科背景为对象进行研究,发现41.63%的获奖者有学科交叉的知识背景。《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》中也提出,“要加大跨学科、跨专业复合型人才培养”。因此,卓越工程人才的成长与培养需要教材为学生提供跨学科学习的知识与经历,学生通过跨学科教材的学习,可以有效弥补单科性教材在知识上的局限。同时,在掌握不同学科的理论原理后,这些知识可以相互启发、相互推动,不断推面向卓越工程师培养的跨学科教材建设论文资料由论文网www.udooo.com提供,转载请保留地址.动知识的重组与创造,从而为他们将来在复杂的工程领域做出创新性贡献提供宽厚的知识基础。

二、跨学科教材建设的着眼点

1.提供整体性的知识

知识本身就是一个整体,只不过由于研究者自身的局限以及科学深化细分的需要,被人为地割裂开来。这种割裂性的知识既无法有效解决当今复杂的工程理由,也无法培养出卓越的工程人才。跨学科教材建设不再以单一的学科知识为中心,它突破学科的界限,着眼于把不同的学科知识有机融合在一起,这种知识具有整体性的特征,能够反映出客观世界的原貌。值得注意的是,跨学科教材所涵盖的知识并不等于包罗万象的大拼盘,而是教材编写人员或者以某一学科为中心,或者围绕某一个课题、项目,通过涉足不同的学科领域,吸收各学科的原理、研究策略,在有机融合的基础上生成新的理论知识,具有明显的创造性。学生在使用教材的过程中,接受了跨学科知识的训练,有利于形成符合社会需求的复合型知识结构。

2.开放性

复杂的工程理由需要与之对应的思维结构,跨学科教材更注重训练学生多学科、多层次的开放性思维。一个学科难以解决的理论难题,借助另一门学科的研究策略就可能达到柳暗花明又一村的境界,比如将数学领域的“模糊集合”模型移植到语言学,就产生了模糊语言学这一学科,应用到逻辑学领域,便产生了模糊逻辑学。单科性教材忽视了这种学科之间的联系,使学生解决理由的视角局限于学科内部,其思维结构具有明显的单一性。跨学科教材不仅传授相关学科的知识原理,更注重引导学生进行跨学科思维的训练,在“授人以鱼”的同时“授人以渔”,启发学生多学科、多维度深思理由,培养学生从生态学、管理学、社会学的角度解决工程理由的思维模式。通过接触跨学科教材,学生的思维根植于多学科交叉复合研究思维的土壤中,在面对实际的工程理由时,可以自觉地对各学科的思维策略进行整合、重建,探索有自身个性的解决之道。

3.和谐性

这里的和谐性有两个方面的涵义:(1)指跨学科教材要促使学生自身的和谐发展。教育的本质是培养人,即培养德智体全面发展的合格人才。在学科型工程教育下,大部分教材在编写过程中更多地关注学科本身的逻辑,着重于为学生构建一个以学科为中心的、系统严谨的知识体系,学习者在未来职业发展中所需要的职业道德、社会意识、团队合作意识等被置于微不足道的地位。跨学科教材更注重学习者的综合素质,教材的内容既要涵盖工程领域的知识,又得从人的全面发展的角度出发,引入人文、艺术、哲学与社会学领域的基本知识,以实现工程人才科学素养与人文素养的统一,最终推动人的和谐发展。(2)指教材与学生形成和谐互动的关系。传统的教材以向学生提供系统完整的学科知识为目标,在这个过程中,学生在教材、教师面前是被动的知识接受者,处于弱势地位。随着知识更新速度的加快,教材传授知识的功能应该弱化。跨学科教材不是以知识权威者的形象出现,它强调培养学生获取知识的能力,在内容的组织与编排上注意互动性,激发学生学习的兴趣与,教材与学生之间不再是给予与被动接受的关系,而是学生主动建构知识的过程。

三、面向卓越工程师培养的跨学科教材建设的基本途径

1.内容选取上实现重心转移,组织编排上测重探究能力培养

以往的工科教材在内容上过分强调本学科知识的系统性,导致工科学生知识结构狭窄,主要表现在两方面:一是狭窄于技术,工科毕业生不懂经营、管理,更缺少人文修养;二是技术上的狭窄,学机的不懂电,学电的不懂机,学热加工不懂冷加工。因此,跨学科教材在内容选取上要实现重心转变,从以学科逻辑为主转为以实际工程理由为主。针对“技术上的狭窄”,注重与专业相近、相关学科的联系,在机械类教材中加入电类知识,在包装类教材中加入材料、设计类知识。针对“狭窄于技术”,则在工科教材中融入人文社会科学方面的知识,将社会学、管理学、艺术科学的知识嵌入工程理由中,从而保证未来的工程师们创造出来的作品在具有实用性的同时,亦有利于社会的发展、环境的保护,也具有强烈的艺术美感。
同时,跨学科教材在组织编排上,要避开直接向学生提供现成的知识。一方面,要尽量还原知识产生背景、发展过程,著名的实验是如何做出的,让学生在真实的情境中去学习研究。另一方面,将定论性的陈述改为连续的挑战性理由,设置理由情境。跨学科教材是开放性的教材,通过理由的设置,可为学生留下广阔的思维空间,引导学生从不同的角度分析工程理由,并提出多种解决方案。这对于激发学生学习兴趣、启发其创新思维以及提高其探究能力具有积极作用。

2.拓宽教师自身的知识结构,促使教材编写队伍多元化

教师是跨学科教材建设的主体,高质量的教材需要高水平的教师来保障。然而教师的专业成长都是在学科的逻辑下进行的,教师的现有知识与跨学科教材对多学科知识结构的要求形成强烈反差,这就凸显了跨学科教材作者资源短缺的矛盾。针对这一目前状况,首先要拓宽教师自身的知识结构。高校要为教师提供跨学科交叉学习的机会,例如浙江大学启动的“青年教师交叉学习培养计划”,通过这种跨学科的学习,教师可以全面了解相关学科的基础理论、研究策略及学科交叉的进展情况等,为参与跨学科教材的编写拓宽视野。
此外,还需要促成教材编写队伍的多元化。跨学科教材不同于单科性教材编写的单兵作战,它对作者的知识、能力要求更高,编写起来难度更大,而合作编写、共同参与是一种行之有效的方式。一方面,鼓励不同学科的教师进行联合编写。即不同领域的研究者针对同一工程理由,从各自的角度出发,将不同的理论解释与解决方式呈现在教材之中。另一方面,吸收企业人员参与到教材建设中。若想编写出紧密联系行业的教材,不能只依靠高校的作者资源,企业人员对现代工程发展的整体化特征有着深刻的认识,相比高校教师,其大工程观的视野更为开阔,在教材内容取舍、教材体例安排上能够提出独到见解,有他们的参与,编写出来的教材更接近真实的工程实践。

3.以跨学科研究、综合课程开发等方式带动跨学科教材建设

首先,寓教材建设于跨学科研究之中。要想编写出高质量的跨学科教材,必须发挥跨学科科研与教材建设的互动作用,在科学研究中汲取跨学科教材建设的灵感,并将研究成果充实到跨学科教材中。由于研究范式的单科化使教材建设具有明显的学科局限性,这种局限需要研究者自身来突破。工科教师要充分认识现代工程的集成化特点,敢于打破学科的藩篱,投身于跨学科研究中,以扩大自己多学科的知识储备,为将来编写跨学科教材打下基础。高校也要在政策、资金方面向跨学科研究倾斜,以促使更多的跨学科科研成果的产生,并及时将其转化为教材内容。其次,加大综合课程开发力度。教材与课程是相互依赖的关系,教材为课程提供丰富的教学内容,是课程实施的辅助工具;课程的开发与设置,可以带动相关配套教材的建设。综合课程的开发,可以为跨学科教材的编写提供较为成熟的选题,并且综合课程的授课教师更容易转换为教材编写人员,这是跨学科教材建设的一个重要手段。如英国伦敦大学开设的天文学与物理学课程,牛津大学开设的工程科学与经济学以及英国苏塞克斯大学的技术社会学课程,这些具有学科交叉性质的课程.在带动相应的跨学科教材建设方面都起到了积极作用。

4.建立跨学科教材建设的激励机制

在传统工程教育下,跨学科教材未受到足够重视,而且由于编写难度较大,尚属于一种探索中的新事物。因此,有必要建立起与之相关的激励机制。一是在国家级、省级教材立项与申报时,增加跨学科教材的比重,尤其要鼓励建设与现有的跨学科专业、课程相配套的教材。在教材申报人员的审核上,要注重其多学科的知识背景,优先支持有企业高级工程师参与的跨学科教材的申报。二是将跨学科教材的研究与编写纳入教师的评聘晋职制度中面向卓越工程师培养的跨学科教材建设由专注毕业论文与职称论文的www.udooo.com提供,转载请保留.。鼓励教师积极对工科的教学内容、教材建设情况进行研究,并将优秀的跨学科教材与教师相应的教学、科研成果同样对待,增加教材编写在职称评定中的权重。三是加大资金投入,积极推动跨学科教材的评优工作。对于能够紧密联系行业实践、受到学生与教师好评的跨学科教材给予重奖,并形成一种制度,从而调动教师编写教材的积极性。

5.拓宽教材建设渠道,发挥出版社在跨学科教材开发中的推动作用

教材建设不只是高校自身的事情,还需要出版社的积极参与。出版社处于市场之中,对新兴学科、跨学科教材出版具有较强的敏锐性与前瞻性。随着现代工程对跨学科复合型人才的需求越来越强烈,新兴交叉学科、跨学科教材的市场需求将会变大,出版社必定会抓住这个机遇。一是做好选题工作。由于工程科学的发展是世界性的,因此可以借鉴国外出版社一些可以通用的跨学科选题。二是与高校建立合作关系。出版社编辑、营销人员要走进大学,与一线教师进行研讨座谈,了解当前学科发展趋势、教师跨学科科研成果状况等,以便对跨学科教材出版的时机作出判断。三是建立跨学科教材使用的反馈机制,高校教师、学生使用教材的情况,并针对反馈意见及时做出调整。

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