多專業(yè)聯(lián)合科研課題小組教學(xué)模式的輻射性探索與實(shí)踐

1、    多專業(yè)聯(lián)合科研課題小組教學(xué)模式的輻射性探索與實(shí)踐    梁興國 張文元 董洪平 齊玉斌【摘 要】本文在多專業(yè)聯(lián)合科研課題小組的科研模式實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)上，闡述了該模式的國內(nèi)外現(xiàn)狀和需求、實(shí)現(xiàn)過程、教學(xué)成果和這一模式的社會(huì)、學(xué)校和家庭的輻射作用，對(duì)該模式的有效實(shí)施和后續(xù)開展工作起到了指導(dǎo)性作用。【關(guān)鍵詞】課題小組；教學(xué)模式；教學(xué)輻射；多專業(yè)聯(lián)合現(xiàn)今社會(huì)對(duì)人才的需要是復(fù)合型的，過去的單一學(xué)科的人才培養(yǎng)模式已經(jīng)不能滿足科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，多專業(yè)交叉滲透人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)新型的創(chuàng)新人才，滿足學(xué)生多層次、多方面的成才需求，滿足社會(huì)對(duì)復(fù)合型人才的迫切需要。本文

2、提出一種較新型的教學(xué)模式多專業(yè)聯(lián)合課題小組教學(xué)模式。多專業(yè)聯(lián)合課題小組是指多個(gè)學(xué)科之間、相互融合、相互支撐、互相滲透交叉聯(lián)合的人才培養(yǎng)方式。這種小組往往選取各個(gè)學(xué)科中學(xué)習(xí)較好的學(xué)生進(jìn)行組隊(duì)，針對(duì)一個(gè)各個(gè)學(xué)科都能用實(shí)施的項(xiàng)目進(jìn)行科研和創(chuàng)新，然后在科研創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)過程中互相學(xué)習(xí)，互相促進(jìn)，共同進(jìn)步，從而完成相關(guān)課題。1.多專業(yè)聯(lián)合課題的現(xiàn)狀與需求1.1多專業(yè)聯(lián)合課題在國外的發(fā)展多專業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)在國外已經(jīng)出現(xiàn)了很多年，最早的是麻省理工學(xué)院，在20世紀(jì)中葉后大力發(fā)展交叉學(xué)科，實(shí)力不斷增強(qiáng)，躋身世界一流大學(xué)之列。斯坦福大學(xué)也一直進(jìn)行跨學(xué)科領(lǐng)域的研究，開展的“多專業(yè)教學(xué)與研究”行動(dòng)，在深度與廣度上都起到了高

3、等教育的方向標(biāo)的作用。1988年，被稱為“南方哈佛”的杜克大學(xué)制定的跨越邊界：九十年代的跨學(xué)科規(guī)劃（crossingthe boundaries：interdisciplinary planning for the nineties）的戰(zhàn)略發(fā)展計(jì)劃，從此跨學(xué)科教學(xué)和研究開始成為杜克大學(xué)的發(fā)展主題。1.2多專業(yè)聯(lián)合課題在國內(nèi)現(xiàn)狀在我國，20世紀(jì)80年代時(shí)，由著名科學(xué)家錢三強(qiáng) “交叉科學(xué)的新時(shí)代”觀點(diǎn)。近30年來這一跨學(xué)科人才培養(yǎng)的思想在我國各個(gè)大學(xué)進(jìn)行了許多的實(shí)踐?，F(xiàn)在多專業(yè)聯(lián)合的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是越來越豐富，如北京大學(xué)和浙江大學(xué)。2.多專業(yè)聯(lián)合課題小組的具體實(shí)現(xiàn)過程及成果2.1提出多專業(yè)聯(lián)合課題小組改

4、革思路在深入研究了國內(nèi)外人才培養(yǎng)模式的基礎(chǔ)上，結(jié)合社會(huì)和學(xué)?，F(xiàn)有的培養(yǎng)模式，提出多專業(yè)聯(lián)合課題小組的創(chuàng)新模式。在數(shù)學(xué)應(yīng)用專業(yè)、機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的老師和學(xué)生組成了一個(gè)聯(lián)合課題小組，選擇一個(gè)跨專業(yè)的課題，進(jìn)行了三者聯(lián)合研究，相互之間取長補(bǔ)短，互相借鑒，完成相關(guān)課題，課題小組的組合如下圖：圖1多專業(yè)聯(lián)合課題小組組成2.1多專業(yè)聯(lián)合課題小組的教師和學(xué)生的選擇教師的選擇，應(yīng)該以專業(yè)互補(bǔ)，知識(shí)互補(bǔ)為宜。學(xué)生的選擇，應(yīng)該以學(xué)生的科研創(chuàng)新能力和實(shí)踐動(dòng)手能力為主要的參考依據(jù)，同時(shí)學(xué)生的培養(yǎng)應(yīng)建立一套完整的、便于操作的多專業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)方案和相關(guān)的計(jì)劃，并在實(shí)踐中不斷完善，一步一步細(xì)化。如圖2所示。

5、首先，在計(jì)算機(jī)專業(yè)、數(shù)學(xué)應(yīng)用專業(yè)和機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生授課過程中，考察學(xué)生的整體學(xué)習(xí)情況，注意他們的計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)習(xí)情況，了解他們的動(dòng)手能力，及數(shù)學(xué)分析理解能力。把優(yōu)秀的學(xué)生選拔出來進(jìn)行團(tuán)隊(duì)的基礎(chǔ)力量充實(shí)。其次，根據(jù)以上了解的情況，有方向的有選擇地進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算機(jī)知識(shí)、機(jī)械知識(shí)和數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，并輔助進(jìn)行其它內(nèi)容授課、講座、探討等手段，使三個(gè)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的共享，強(qiáng)調(diào)科研小組的團(tuán)結(jié)力量。最后，協(xié)同相關(guān)專業(yè)的一些設(shè)計(jì)題目，可以是教師提供的設(shè)計(jì)題目，也可以是學(xué)生提出的相關(guān)題目。教師指導(dǎo)，學(xué)生互相學(xué)習(xí)，共同完成設(shè)計(jì)題目。圖2 多專業(yè)聯(lián)合課題小組流程圖2.3多專業(yè)聯(lián)合課題小組課題研究的時(shí)間分布下面根據(jù)

6、近幾年對(duì)科研課題小組的組織情況，形成了一個(gè)大體的時(shí)間分布圖。表1實(shí)施進(jìn)度表階段 具體內(nèi)容及時(shí)間分布 主要內(nèi)容準(zhǔn)備階段 在教學(xué)中去找相關(guān)的學(xué)生，時(shí)間可以隨意 尋找學(xué)生從以上的學(xué)生中產(chǎn)生，大概1個(gè)月 組建課題小組實(shí)施階段 主要是老師提供，也可以學(xué)生提供大概2周 確定設(shè)計(jì)題目及內(nèi)容進(jìn)行課題相關(guān)講座，學(xué)生互相學(xué)習(xí)大概1個(gè)月 學(xué)習(xí)交叉知識(shí)利用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行課題深入研究2個(gè)月 深入研究對(duì)課題的研究進(jìn)行完善，大概1個(gè)月 完成設(shè)計(jì)題目及課題參加比賽項(xiàng)目 可以參加相關(guān)的比賽，時(shí)間不定 拿到相關(guān)的獎(jiǎng)項(xiàng)分析總結(jié) 總結(jié)分析過去的東西，得出經(jīng)驗(yàn) 分析總結(jié)在表1中，把小組的研究分成了四個(gè)階段，第一階段是準(zhǔn)備階段，準(zhǔn)備階段

7、中又分兩個(gè)小階段，第一是尋找學(xué)生組建團(tuán)隊(duì)，學(xué)生應(yīng)該是大一大二的學(xué)生，對(duì)之進(jìn)行相關(guān)的一些培訓(xùn)，從中進(jìn)行選擇；第二小階段，在選中的學(xué)生中繼續(xù)選拔能力較好的學(xué)生，從而組建完成課題小組。第二個(gè)階段是準(zhǔn)備階段，準(zhǔn)備階段中題目的設(shè)立主要是老師提供，也可以學(xué)生提供的課題。課題相關(guān)的一些講座，主要內(nèi)容是在課題中能用的的各種相關(guān)知識(shí)，然后讓學(xué)生對(duì)課題進(jìn)行細(xì)致的研究，一直到成果的出現(xiàn)，最后是對(duì)之完善。第三個(gè)階段是參加比賽項(xiàng)目，課題組有意識(shí)的參加一些國家或省級(jí)比賽項(xiàng)目，以達(dá)到對(duì)課題組的促進(jìn)作用。第四個(gè)階段是分析總結(jié)，每次課題的結(jié)束，都要做好總結(jié)，總結(jié)期中的經(jīng)驗(yàn)，為下一個(gè)小組的建立做好相關(guān)準(zhǔn)備。3.多專業(yè)聯(lián)合課題小組

8、的輻射作用多專業(yè)課題小組具有一定的社會(huì)、學(xué)校、班級(jí)和家庭的輻射作用，如圖3所示。圖3 多專業(yè)課題小組的輻射作用3.1 多專業(yè)聯(lián)合課題小組的成果先后成立過多個(gè)多專業(yè)聯(lián)合課題小組，其獲獎(jiǎng)情況如下：第一次是中國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽小組，在2009年獲得河北賽區(qū)二等獎(jiǎng)。第二次課題小組是單片機(jī)小組，在第六屆信息技術(shù)大賽中獲三等獎(jiǎng)。第二次是機(jī)器人小組，最后形成一個(gè)機(jī)器人小車的計(jì)算機(jī)仿真。3.2 家庭、學(xué)校和班級(jí)的輻射作用歷史上往往具有同一家族出名人較多的情況，比如宋朝的蘇洵、蘇軾和蘇轍，晉朝的王羲之和王獻(xiàn)之等，這就是教育的輻射作用，在我們的課題小組也可進(jìn)行這樣的輻射作用，學(xué)生的成果，和他們學(xué)到的知識(shí)，從另一

9、個(gè)程度上對(duì)學(xué)校、家庭和班級(jí)就是一種輻射作用，帶動(dòng)學(xué)校的學(xué)風(fēng)，帶動(dòng)了班級(jí)的學(xué)風(fēng)。在圖3中，多專業(yè)課題小組從大一抓起，但大一新生學(xué)到的知識(shí)不多，只能作為后備力量，我們?cè)趯?duì)他們的組織和培訓(xùn)中找到學(xué)生進(jìn)行課題小組的組建，這種培訓(xùn)和講座就是對(duì)新生的輻射作用，大二是中堅(jiān)力量，他們已經(jīng)具有一定的知識(shí)基礎(chǔ)，做好了大量的知識(shí)準(zhǔn)備。大三的學(xué)生是主力，他們的知識(shí)已經(jīng)很是深厚，可以主持許多課題，知識(shí)上幫扶年級(jí)較低的同學(xué)，大四的學(xué)生由于自身的各種原因（找工作，考研等），只能給予課題小組一些帶動(dòng)作用。3.3帶來的益處和社會(huì)的輻射作用課題小組帶來的益處也是多多，大四的同學(xué)如果在課題小組中獲獎(jiǎng)，那么就可以帶著獎(jiǎng)項(xiàng)去找工作，而

10、這些東西往往是用人公司考慮的主要東西；學(xué)生的力量是無窮的，有些學(xué)生的作品完全可以申請(qǐng)專利；對(duì)學(xué)校也是很有作用，如果一個(gè)學(xué)校的學(xué)生在各個(gè)大學(xué)組織的各個(gè)活動(dòng)中都能嶄露頭角，學(xué)校的名聲也提升很快，這對(duì)學(xué)校的招生工作帶來益處。這個(gè)也是對(duì)社會(huì)的一種輻射作用。4.存在的問題與解決方案在課題小組的實(shí)踐過程中通常遇到的問題有以下幾個(gè)方面：（1）應(yīng)注意課題小組成立時(shí)專業(yè)的相關(guān)性成立課題小組的專業(yè)應(yīng)該相近，不能相差太遠(yuǎn)，知識(shí)體系應(yīng)該互相倚重，互相補(bǔ)充。（2）教師注意自己角色的轉(zhuǎn)換。前期階段教師是主角，主要進(jìn)行選擇人員和前期課程的學(xué)習(xí)；后期時(shí)段教師起輔助作用，從主角轉(zhuǎn)為配角，學(xué)生起到主角作用，小組進(jìn)行活動(dòng)，老師起到

11、指導(dǎo)、服務(wù)和參與的作用。（3）課題實(shí)現(xiàn)過程中應(yīng)多注意對(duì)學(xué)生的激勵(lì)課題創(chuàng)新不是件容易的事，有時(shí)難免進(jìn)入創(chuàng)新的死角，這時(shí)應(yīng)該多激勵(lì)學(xué)生和多投入教師的精力，這樣便于提高學(xué)生的創(chuàng)作的積極性。（4）課題創(chuàng)新小組中應(yīng)該多注意各種教學(xué)法的使用前期階段一般使用講授教學(xué)法、項(xiàng)目演示教學(xué)法、談話法和讀書指導(dǎo)法，對(duì)各種知識(shí)傳授還是用傳統(tǒng)的講授法、談話法和讀書指導(dǎo)法，但在上課之中注意講一些歷年學(xué)生所做的成功的項(xiàng)目，把成功的經(jīng)驗(yàn)介紹給我們的成員，提高他們的學(xué)習(xí)興趣。后期階段一般使用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、討論法和自主學(xué)習(xí)法，通過給定項(xiàng)目完成的這樣一個(gè)任務(wù)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行，使學(xué)生在完成過程中進(jìn)行討論互進(jìn)步，遇到問題自主去查找書記和資料。5.總結(jié)通過多學(xué)科課題小組的實(shí)施過程，我們摸索出了一個(gè)新的教學(xué)管理和教學(xué)實(shí)施的方法多專業(yè)課題創(chuàng)新小組教學(xué)法。現(xiàn)總結(jié)如下：（1）形成了一整套對(duì)學(xué)生的科研創(chuàng)新的科學(xué)合理的制度管理方法。這也有利于（2）通過多專業(yè)聯(lián)合課題小組的實(shí)施，催生了新的學(xué)科生成，有利于探索新的科研方向。（3）通過多專業(yè)聯(lián)合課題小組的實(shí)施，學(xué)生的群體意識(shí)、團(tuán)隊(duì)精神