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新工科背景下应用型高校跨学科协同育人模式探究

作者

何春蓉

重庆三峡学院 计算机科学与工程学院 重庆 万州 404100

Abstract: Under the emerging engineering education background, the interdisciplinary collaborative education model serves as a crucial pathway for cultivating interdisciplinary innovative talents. This paper systematically constructs a collaborative education framework encompassing six dimensions: research platform development, inter-departmental cooperation mechanisms, curriculum system design, faculty team building, practical skills cultivation, and industry-academia-research collaboration. By integrating multidisciplinary resources, innovating management systems, restructuring curriculum content, optimizing faculty structure, strengthening practical training, and deepening university-enterprise cooperation, this model effectively promotes disciplinary integration and convergence.

Key words: new engineering; interdisciplinary; applied universities; education reform; personnel training.

一、研究背景

随着全球科技革命和产业变革的深入发展,高等教育面临着许多挑战和机遇。如何培养能够适应快速变化的科技环境、解决复杂工程问题的高素质人才,成为高等教育改革的共同目标。为了应对新一轮科技革命和经济社会发展的需求,中国于 2017 年启动了“新工科”建设,旨在培养满足新时代发展需求的工程科技创新人才 [1]。新工科建设不仅注重技术技能的传授,更强调学生综合能力、跨学科创新思维和解决复杂工程问题的能力[2]。

国 际 上, 以 麻 省 理 工 学 院(MIT) 的“ 新 工 程 教 育 转 型 ”(New Engineering EducationTransformation,NEET)[3] 计划为代表,探索了工程教育的新模式。NEET 强调通过“思维方式”(Waysof Thinking, WoT)与项目驱动型课程体系的结合,推动学科间的深度融合与实践能力的提升。国内高校也纷纷响应新工科建设的号召,探索基于跨学科协同的育人模式,以突破传统学科界限[4],提高学生的综合素质与创新能力。

二、新工科背景下跨学科育人模式存在的问题

当前应用型高校在跨学科协同育人方面仍存在诸多不足,主要体现在以下五个方面。

(-) )跨学科科研协作机制不完善

许多高校尚未建立起系统化的跨学科科研平台,学科间的协作主要依靠教师个人兴趣或临时性项目推动,这种自发式的合作模式缺乏可持续性。在具体实施过程中,由于缺乏统一的组织协调机制,各学科团队间的沟通成本非常高,合作效率难以提升。此外,现有的科研评价体系过分强调单一学科的学术成果,对跨学科研究的价值认可不足,这直接影响了教师参与跨学科研究的积极性。高校在资源配置方面也未能给予跨学科研究足够的支持,导致许多有潜力的跨学科项目难以深入开展。

(二)课程体系缺乏系统性与创新性

很多高校的跨学科课程只是简单地将不同学科的内容拼凑在一起,缺乏真正的知识融合与重构。在课程内容方面,未能及时反映新工科发展的最新趋势,特别是在人工智能、物联网等新兴领域的课程开发明显滞后。实践教学环节尤为薄弱,多数课程仍停留在理论讲授层面,学生缺乏将跨学科知识应用于实际问题的机会。课程模块之间缺乏有机衔接,学生难以构建完整的知识体系。同时,教学方法的创新性不足,传统的填鸭式教学仍占主导地位,不利于培养学生解决复杂工程问题的能力。

(≡) 教师跨学科教学能力不足

多数教师长期在单一学科领域从事教学科研工作,形成了固化的学科思维模式,对其他学科的基本理论和方法了解有限。在日常教学中,教师往往习惯于从本学科视角出发组织教学内容,难以实现真正的跨学科知识整合。更值得注意的是,高校普遍缺乏针对教师跨学科教学能力的系统培训计划,教师专业发展支持体系不完善。现有的教师评价机制也存在明显缺陷,跨学科教学成果在职称评定、绩效考核中得不到应有的认可,这严重挫伤了教师参与教学改革的积极性。

(四)学生实践能力与产业需求脱节

高校实践教学资源普遍不足,特别是面向新工科的跨学科实验室建设严重滞后,难以满足实践教学需求。实践项目设计缺乏创新性,多数项目停留在验证性实验层面,未能体现真实工程问题的复杂性。课程内容与行业发展脱节现象严重,教学内容更新速度跟不上技术迭代的步伐。校企合作深度不足导致学生接触真实工程场景的机会有限,实践能力培养效果大打折扣。这种状况直接影响毕业生的就业竞争力,企业普遍反映新入职员工解决实际问题的能力不足。

(五)校企合作形式化,产学研协同不足

目前多数校企合作停留在较浅层次,如企业提供实习岗位或参与个别讲座等形式,未能形成深度融合的协同育人模式。合作过程中,校企双方的需求对接不够精准,高校对行业技术发展趋势把握不准,企业参与人才培养的深度有限。资源整合方面存在明显短板,企业的先进技术设备和工程案例未能有效转化为教学资源。更深层次的问题在于,缺乏长效合作机制保障,很多合作项目具有临时性和随意性特点。这种状况严重制约了产学研协同育人效果的发挥,不利于培养适应产业发展需求的高素质工程人才。

三、跨学科协同育人模式的构建路径

跨学科协同育人模式是新工科建设的重要组成部分,其核心在于通过整合多学科资源,培养适应科技革命和产业变革需求的复合型人才。针对当前存在的问题,构建这一模式可以从跨学科科研平台建设、院系协作机制完善、课程开发、师资提升、学生能力培养以及产学研协同合作六个方面入手。

(-) )打造高水平跨学科科研平台

跨学科科研平台建设是实施协同育人的基础性工程。应用型高校应当立足学科优势与区域产业需求,重点建设 3-5 个特色鲜明的跨学科研究中心。这些中心应当突破传统院系管理体制,实行独立建制、实体化运作,由分管校领导直接负责。在硬件建设方面,需要整合现有实验室资源,按照 " 共建共享 " 原则配置大型仪器设备,建立统一的预约使用平台。在软件建设方面,要开发跨学科数据共享系统,打破学科间的数据壁垒。更为关键的是要创新运行机制,建立由学科带头人、行业专家和管理人员组成的决策委员会,实行 " 项目制 " 管理。平台每年应设立不少于 30% 的开放课题,鼓励青年教师组建跨学科团队申报。同时要建立科学的评价体系,将学科交叉创新、成果转化应用等指标纳入考核,对取得重大突破的团队给予重点支持。通过3-5 年的持续建设,使平台真正成为学科交叉创新的策源地和复合型人才的培养基地。

(二)构建协同高效的院系协作机制

院系协作机制的创新是保障跨学科育人成效的关键。高校应当成立由校领导牵头的跨学科教育工作领导小组,统筹协调全校资源。在制度设计上,要出台《跨学科育人实施办法》,明确各院系的权责边界和利益分配机制。重点推行 " 双聘双考 " 制度,鼓励教师在多个学科平台开展工作,其工作量和工作成果可在不同院系间互认。建立跨院系课程建设委员会,负责审定跨学科课程体系和教学质量标准。以建设智能制造专业为例,机械和计算机学院可共同组建教学团队,共享实验室资源,联合申报科研项目。在资源配置方面,设立专项发展基金,采取 " 基础额度 + 绩效奖励 " 的拨款方式。同时要建立定期协商机制,每学期至少召开两次协调会议,及时解决合作中的具体问题。通过制度创新,真正打破 " 学科壁垒 ",形成协同育人的合力。

(≡) 开发融合创新的课程体系

课程体系重构是跨学科育人的核心环节。高校应当组织专家团队,深入分析新兴产业对人才知识结构的需求,系统设计" 底层共享、中层融合、高层创新" 的课程体系。在基础课程层面,建设数学、物理、计算机等学科交叉的基础课程群;在专业课程层面,开发不少于 10 门的核心交叉课程;在实践环节,设计综合性、创新性的项目课程。课程开发要突出三个特色:一是模块化设计,每个模块聚焦一个交叉领域,如 " 人工智能 + 医疗 ";二是项目化实施,每个课程模块包含若干真实项目案例;三是动态化调整,建立行业专家参与的课程更新机制。如在建设 " 智能建造 " 专业课程体系时,可以融合土木、机械、信息三个学科的知识点,采用 BIM 技术项目贯穿全程。同时要加强教材建设,组织编写一批高质量的跨学科教材,配套开发数字化教学资源。

(四)建设复合型的师资队伍

师资队伍转型是推进跨学科育人的重要保障。高校应当实施 " 三个一批 " 计划:引进一批具有跨学科背景的高层次人才,培育一批跨学科教学骨干,转型一批传统学科教师。重点建立四项制度:一是跨学科教师发展制度,设立专项培训经费,每年选派教师参加跨学科研修;二是团队共建制度,组建跨学科教学团队,实行集体备课和协同授课;三是企业实践制度,要求专业教师每五年累计不少于6 个月的企业经历;四是分类评价制度,对参与跨学科教学的教师在职称评审时单列指标。例如在建设新工科专业时,可以通过组建 " 校内导师 + 企业导师 " 的双导师团队,实施 " 教学、科研、实践 " 三位一体的培养模式,提升教师的跨学科能力。同时要建立教师发展中心,为教师转型提供系统支持,包括教学咨询、技术培训和资源服务等,促进教师专业发展。

(五)强化学生实践能力培养

实践能力培养是跨学科育人的关键环节。应用型高校应当构建 " 基础实验 - 综合实训 - 创新项目 "三级实践体系,确保实践教学不少于总学时的 40%。基础实验侧重单项技能训练,综合实训强调系统集成能力,创新项目对接产业实际需求。设立学生跨学科创新基金,支持自主选题研究。举办年度跨学科创新大赛,设置企业命题专项赛。建设跨学科创客空间,配备专业指导教师团队。推行 " 课程学习 + 项目实践 + 企业实习 " 的培养模式,让学生在真实工程环境中锻炼综合能力。应用型高校可以通过与企业共建 " 智能工厂 "实训基地,让学生在解决实际生产问题的过程中,培养跨学科思维和创新能力。

(六)深化产学研协同合作

产学研协同是提升育人质量的重要途径。高校应当实施 " 三个共建 " 计划:共建产业学院、共建实验室、共建课程体系。建立校企双导师制,共同指导学生毕业设计。设立企业工作站,安排教师定期驻企实践。开发校企联合认证项目,实现学历教育与职业资格衔接。建立技术转移中心,促进科研成果转化。应用型高校可与互联网相关企业合作建设 " 工业互联网 " 实验室,将企业最新技术引入教学过程,同时为企业提供技术创新支持,实现互利共赢。通过建立长期稳定的合作机制,确保产学研合作可持续发展,为培养高素质应用型人才提供有力保障。

四、结语

本研究围绕新工科背景下跨学科协同育人模式的构建展开深入探讨,提出了六个维度的系统性解决方案。在实践层面,该模式的实施需要高校转变传统教育理念,打破学科壁垒,建立灵活高效的管理机制。跨学科协同育人不是简单的学科知识叠加,而是要构建知识融合创新的生态系统。在推进过程中,应用型高校应立足自身办学特色和区域产业需求,因地制宜地制定实施方案。同时,要建立动态评估机制,及时调整优化育人策略。未来研究可进一步关注跨学科育人质量评价体系的构建,以及数字技术赋能跨学科教育的创新路径。

参考文献

[1] 覃丽君 , 王建梁 . 如何培养新工科人才的思维能力——以麻省理工学院新工程教育转型为例[J]. 高教探索 ,2023(5):70-76.

[2] 教育部高等教育司. 新工科研究与实践项目指南[R]. 北京: 教育部, 2017.

[3] Crawley E F, Hosoi A E. Moving Forward with the New Engineering Education Transformation (NEET) program at MIT-Building community, developing projects, and connecting with industry[J]. 2019.

[4] 井润田 , 罗媛 . 跨学科教育改革模式及其制度整合机制 [J]. 新文科教育研究 ,2023(4):88-100.[ 基金项目 ] 高等教育研究重点项目“高校跨学科科研组织的运行管理机制研究”(GJ202304)

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作者简介 ] 何春蓉(1990--),女,云阳人,博士(后),讲师,主要从事跨学科交叉研究和边缘安全与隐私保护研究。