開設跨專業科研探究課程的理論與實踐

石海信，王愛榮，賴家鳳

(欽州學院 石油與化工學院，廣西 欽州 535011)

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·教育教學改革·

開設跨專業科研探究課程的理論與實踐

石海信，王愛榮，賴家鳳

(欽州學院 石油與化工學院，廣西 欽州 535011)

針對應用型高?？蒲谐晒^為稀少且分散在不同學科專業的特點，提出了開設跨專業科研探究課程設想。從理論上探討了開設跨專業科研探究課程對于科研成果轉化的價值與意義，并結合教學實踐總結出了跨專業科研探究課程教學單元開發、教學方式及質量考核等措施。實踐表明，跨專業科研探究課程可以有效地把稀散的科研成果轉化并整合成具有競爭力的跨專業科研探究教學資源，利用這一優勢特色資源可以有效地培養復合型應用人才。

應用型；跨專業；科研探究；科研成果

大多數正在向應用型大學轉型發展的新建本科院校，升本時間短，學科建設起步晚，因此，整體科研實力不強，國家級別的研究成果稀少，已有的數量不多的科研成果大多數是教師結合自己所教的專業課程，開展應用基礎研究，產出的一些應用研究成果，這些成果分散于不同學院不同專業中，成了稀散、寶貴和不好利用的辦學資源。因此，如何將教學與科研有機地結合起來，在完成教學任務的同時，使不同專業教師辛勤探究所獲得的科研成果經過轉化，直接為本科教學服務，提升科研成果的教學價值，就成為正在轉型發展的新建本科院校必須考慮的問題。國內學者在這方面進行了一些探討與有益的實踐[1,2]。作為整體向應用型大學轉型發展的欽州學院，順應時代要求，探討開設跨專業科研探究課程，將科研成果轉化為教學成果，以便更好地為培養復合型應用人才服務?？鐚I科研探究課程，已成為欽州學院本科模塊化教學公選課的重要組成部分。

一、開設跨專業科研探究課程對于科研成果轉化的價值與意義

(一)有利于科研成果的轉化與高效利用

科研成果的轉化分為一次轉化與二次轉化。一次轉化是指將科研成果用于發表論文、申報專利、申報獎勵、生產新產品；除此之外，科研成果還可以通過轉化為本科教學資源，為本科教學服務，這就是科研成果的二次轉化[3]。對于應用型高校來說，目前存在著科研成果少、轉化率不高的問題。將分散于不同學科專業的科研成果轉化并整合成跨專業科研探究課程，可激活這些未能一次轉化利用的成果。利用跨專業科研探究課程平臺，使不同專業學生對不同類型科研探究過程有一定了解，特別是校企合作進行科技攻關取得的成果，往往在攻關過程中會用到學校已有的科研或檢測設備，老師在轉化成跨專業科研探究教學內容時，這些科研儀器設備通常會向學生介紹，無形中可以讓學生對行業企業用到的科研或檢測設備有初步了解，在面向中小微企業實習或就業時，可以向企業介紹學校科研儀器設備情況及開放共享政策，這就為校企合作進行科技攻關，特別是為創新能力不強的中小微企業提升科技含量，加速科研成果開發、轉化和產業化提供信息與技術支持。

(二)可激發學生創新靈感

美國加利福尼亞大學洛杉磯分校的一個課題組的研究表明：跨學科課程的教學能增強學生掌握特定領域和學科的知識，改進學生批判性思維能力和交流能力，對學科交叉、融合的“觸點”特別敏銳，一經發現就能快速整合知識儲備，并能根據實際需要迅速補充完善知識結構，開拓新的發展領域[4]。對應用型高校來說，充分挖掘有限的科研成果資源，以跨專業科研探究課程為橋梁，整合不同專業教學科研力量，使該門課程中的內容由若干不同專業的科研成果轉化而成，這些成果所涉及的知識、原理與方法，是并列關系，不存在隸屬關系。學生通過跨專業科研探究課程的學習，猶如進入一個碩大無垠的科技館，觀摩與分享教師的科研成果，在教師指點下去觸摸科學的前沿，了解科研過程及科研思維，并與自己本專業的知識結構碰撞磨合，由此會產生不同想法，甚至是天真怪異的想法，但正是這樣一些行外人的想法，因沒有太多的束縛，在學習交流過程中，這些怪異想法能啟發靈感，從中提煉或凝練出新的創新點。當然，每個學生選學的課程單元及所用時間畢竟有限，因此，不能指望通過幾個單元的學習就能使學生有立竿見影的創造發明，而是通過榜樣與案例的熏陶，起到集成創新的基礎作用，使學生在博學中求聚變、求創新，以便日后有能力進行真正意義上的創新。

近年來，政府加大了對應用型高校轉型發展的支持力度，使得學校應用研究及實訓設施設備有了質的飛躍，這就為校企合作、產教融合開展科技攻關提供了很好的基礎條件，也為應用型高校多出科研成果提供了難得的發展機遇。以欽州學院石化學院為例，近三年來，每年均有老師承擔地廳級、省級、國家級自然科學基金或科技攻關項目，每年均有老師的科研成果獲得地廳級以上科技進步獎或自然科學獎。我們將科研成果，如獲得2015年度欽州市自然科學獎一等獎的“醚化交聯辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備與特性研究”作為跨專業科研探究內容，經過加工轉化，從中抽提出創新點與科研思路向學生進行介紹。對老師而言，由于身歷其境，講起來就得心應手；對那些來自非化學化工專業的學生來說，雖然參與本單元學習的時間不多，卻可以從中領悟到創新的真諦。除了介紹老師主持完成的科研成果外，還列舉所指導的本科生主持的創新設計大賽的各種獲獎案例，使學生感到發明就在身邊，可學可做，特別有感召力，這對學生未來的科研創新意識的養成必將大有裨益。

(三)有利于培養復合型應用人才

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》(2010-2020年)指出：高等教育要實行彈性學制，促進文理交融。支持學生參與科學研究，強化實踐教學環節。重點擴大應用型、復合型、技能型人才培養規模。這為高校培養人才指明了方向。應用型高校培養的人才大多進入中小微企業就業，這些企業的生產較為靈活，科研更多的體現在集成創新與新產品研發上，他們更歡迎一專多能，可以在多個崗位上工作的復合型應用人才。但從目前的情況來看，學生從高中開始就接受文理分科教育，填報志愿時對專業的選擇相當模糊，聽從父母和他人介紹選擇了一個自己并不了解的專業[5]，就讀于高校就相當于走進了錄取時的“專業胡同”，與其他專業“老死不相往來”，造成學生的專業與知識面狹窄。這與社會對復合型應用人才的需求不相符。開設跨專業科研探究課程，在某種程度上是應用型高校對社會急需復合型應用人才作出的一個正面回應?？鐚I科研探究課程給了學生自主選擇學習哪些專業教學單元的權利，當學生出于就業的考慮，不愿放棄熱門專業，但自己的興趣點在別的領域時；當學生為了有更多的知識能力背景，以便在就業市場上有更強的競爭力時；當學生一直無法確定自己的興趣點和適合發展的領域，需進一步尋找時，跨專業科研探究課程在一定程度上提供了這樣的機會。各教學單元責任教師向不同專業學生展現自己最新的科研成果，這些成果大多數是教師與企業工程技術人員聯合開展科技攻關獲得的，是教師進取心和創新意識的體現。教師將成果中隱含的科學方法論提煉出來，傳遞給不同專業的學生，理工類學生獲得自然知識與人文知識的整體感，技術的世界將會變得更深刻，經管文類學生也可借此向理工融通發展，更理性更務實。讓學生成長在跨學科專業教育的氛圍之中，知識與能力結構由單一化向多元化發展，成為學生在企業施展多崗位工作能力的助推器。

二、跨專業科研探究課程的實施

(一)跨專業科研探究課程教學單元的開發

跨專業科研探究課程教學單元開發，就是要打破高校各二級院系之間在科研成果及科研實驗室方面畫地為牢這扇墻，打通各專業群間的“通路”，以矩陣式組織架構來盤活分散在各二級院系的有限的優質科研成果資源，并將其在更高層次、更大范圍上交叉融合，使學生可利用其他學科專業實驗室從事科研活動。

科研成果轉化為跨專業科研探究課程資源，應符合三個原則：一是要有較高的科技含量，具有創新性、工程背景或實用意義；二是要以學生所掌握的理論和專業知識為基礎；三是要與教師的科研工作相結合[6]。此外，對教學單元責任教師也有三個要求：一是要具有較高的科研素養與較為豐碩的科研成果；二是要有強烈的事業心與責任感，對學生提出的跨專業開展科研探究活動的要求，要及時響應；三是要有耐心并善于引導不同專業學生從不同角度和不同技術層面去了解行業企業最新科技動態?？蒲刑骄空n程教學單元要實行動態管理，要充分利用學?？萍继幙蒲谐晒畔欤ㄟ^查新，動員與組織更多富有成果的教授博士將科研成果轉化為探究課程內容，因為若忽視教學單元的更新建設，會導致科研資源過時甚至變質。

在學校教務處的統一協調下，工程訓練中心面向全校教師征集跨專業科研課程單元。教務處與工程訓練中心聯合對16個部門61位教師申報的76個教學單元進行評審。經過評審，教務處同意第一批立項建設30個單元，并以文件形式公布跨專業科研探究課程教學單元立項的通知，給予經費支持。跨專業科研探究單元組成的課程體系是一個基于不同專業科研成果的通識教育平臺，如工程訓練中心特聘教授傅水根的“數控旋轉電加工機床的研制與人造聚晶金剛石的放電加工”，資源與環境學院勞燕玲副教授的“土地利用規劃的編制及實踐”，人文學院陸衡教授的“秘書工具箱的打造”，電子與信息工程學院包敬海副教授的“智能家居控制系統”，國際交流處馮麗副教授的“跨文化交際意識及能力培養”，經濟管理學院張新美副教授的“企業財務報表編制與企業能力分析研究”，工程訓練中心韋相貴教授的“3D打印及激光雕刻”，作者本人的“淀粉基精細綠色化學品開發與新奇應用”等。課程體系涵蓋了欽州學院的工學、理學、農學、管理學、經濟學、法學、哲學、教育學、文學、歷史學等10個學科門類。通過該課程的設立，學生借此可方便地了解學校各學科專業最新科研成果，從中選擇自己感興趣的領域，為后續開展進一步的科研探究搭建起科學方法論的腳手架。

(二)跨專業科研科探究課程的教學方式

跨專業科研探究課程教學方式的選擇，必須考慮兩個因素，一是課程內容，內容來自不同專業，呈并列關系，知識跨度大且彼此無邏輯關聯，與常規的課程有很大的區別；二是選課學生，學生來自不同專業，興趣點不同，所學知識領域與思維方式也不同。因此，采用何種方式授課，是一個非常值得探討的問題。為了給老師們提供行之有效的教學模式，在開課之前，教務處組織各單元責任教師進行開課動員，并舉辦了示范課。通過示范、探討與動員，達成了課程教學單元基本一致的教學指導思想，并允許老師們根據各單元的特色與優勢，以形成獨特的授課特色。具體方法如下：

1. 團隊教學

由不同專業或不同研究方向的教師組成課程教學團隊，聯合開設跨專業科研探究課程，面向同一批選課學生，協同完成系列單元授課任務。各教學單元則提倡由科研項目組成員聯合組成單元教學團隊，共同完成某一具體單元的教學任務。在課程教學單元講授中，責任老師講述科研項目的學科專業與立項背景、創新點及研究方法，團隊其他成員主要演示及指導科研儀器使用與實驗方法等。

2. 現場教學

現場教學，就是將原本只對本院系本專業學生開放的實驗室、實驗設備，向跨專業學生開放，最大限度地節約場地和設備費用、共用共享其他院系的儀器設備，提高設備利用率，降低科研探究課程教學費用。在利用某一院系某專業科研設備時，該專業單元責任教師是第一責任人，帶領該單元的學生進入實驗室，學生進出實驗室要進行登記，內容包括跨專業學生基本信息、出入時間、設備使用情況等，由教學團隊中的實驗教師進行審核，嚴禁出現設備儀器的違規操作、材料書籍的違規流出，以此來保證實驗室的正常運行。對一些大型精密儀器，學生要在教師的指導和監督下使用，避免誤操作的發生。對一些存在危險性的設備或藥劑，則應進行安全教育，并適當配備防護裝備。責任教師和有經驗的工程技術人員或實驗研究人員進行現場教學，以科普語言和直觀形式，如實驗室現場、設備、工藝流程圖、仿真軟件、參考資料、原始數據記錄本、數據處理軟件等，全方位展示科研過程，弘揚科學與創新精神，讓學生接觸不同專業領域一線教師的科研工作，使學生感受科研氛圍，從中領悟滲透研究過程中解決問題的技術途徑、采用的科學儀器和貫穿始終的人文精神，從而獲得研究與工程實踐體驗。

如我在給學生介紹淀粉的新奇應用時，采用現場教學法，帶領學生參觀研發這些新產品所需的各種制備與檢測設備，如微波超聲實驗爐、哈克高級流變儀、X-射線衍射儀、電子掃描電鏡、紅外光譜儀、紫外可見分光光度計等。學生現場觀察后，十分感興趣，原來中學所學的淀粉遇碘變藍這個趣味實驗，經過紫外可見分光光度計精確測定最大吸收波長及藍值，還可以準確判斷淀粉中直鏈與支鏈淀粉含量。這些實驗研究素材貼近生活實際，集知識性和趣味性為一體，適合不同專業學生學習。若學生需動手操作儀器，可以預約，通常是利用周末或節假日，作為開放實驗來組織教學。

3. 案例教學

建構主義學習理論認為，知識不一定是通過教師的傳授得到的，而是學生在一定情況下，借助他人幫助，利用必要的學習資源通過意義建構方式獲得的[7]。隨著社會和科技進步，企業對員工的綜合素質要求越來越高，實際操作能力和動手能力已在選拔人才的過程中占據主導地位?？鐚I科研探究課程教學應注重給學生創設真實情境，讓學生在解決問題的情境中理解建構不同專業間的異同，從而促進學習。創設科研的真實情境，離不開具體科研項目與科研成果。因此，教師應以自己承擔的科研項目及在實施項目過程中產生的科研成果及有待進一步研究解決的問題作為案例，分析這些案例的研究經驗與研究方法，探討應用型成果產生與應用的思路，使學生在借鑒這些研究方法與經驗時，更具有針對性。在通過案例實現研究方法與科研知識建構的過程中，學生與在科研一線參與前沿研究的教師科研團隊密切接觸，感悟與建構工程文化，探究社會、經濟與科學技術間的內在規律，從而提高學生對不同專業知識建構的能力與邏輯思維能力。

4. 問題教學

英國科學家波普爾認為：科學知識的增長永遠始于問題，終于問題[8]。啟發式的問題教學是跨專業科研探究課程的一個行之有效的教學方法。跨專業科研探究課程的產生，本身就是不斷探究的過程。因此，在教學過程中，要以學法帶教法，突出思維訓練，培養學生的創新思維能力。不僅給學生了解科研成果，更重要的是讓學生理解科研成果背后的形成過程，掌握科研探究規律，能舉一反三，觸類旁通，指導學生學會“遷移”思考。

問題教學的基本做法有三種：一是老師結合自己科研成果介紹學科專業前沿研究動態和研究方法，指導學生查閱文獻、實地調查，引導學生從中發現問題、分析問題和解決問題；二是學生與教師互動式的問題討論方式；三是學生參與教師科研項目，或學生主持或參與的大學生創新創業訓練計劃項目，在項目研究中增強問題意識，提高創新能力。學生在參與了一定數量的科研探究教學單元的觀摩學習后，如對所學習的某一單元的問題特別感興趣，想刨根問底，則可以再次跟隨該單元教師進行較為深入的探究活動，單元責任教師可以指導有著共同興趣的學生關注與本單元相關的其他教學單元，幫助學生在廣泛涉獵的基礎上逐漸收斂研究方向，以某一問題為導向組建跨專業創新團隊，參與教師科研課題研究，也可申報校級、省級或國家級創新創業訓練計劃項目，獲立項資助的，由單元責任教師進行跟蹤指導。

(三)跨專業科研探究課程教學質量的考核

跨專業科研探究課程知識涉及面廣，選課學生散雜，為了保證教學質量，必須強化課程教學質量的考核?？己朔绞綄Σ煌瑤熒梢杂胁煌?，但一般應包含或部分包含下列一些具體指標和要求：一是每次教學活動應有詳細記錄，包括單元教學內容、教學或實驗時間、學生人數等，授課及參與指導的老師、實驗員和學生均需簽名，學期結束時上交完整的跨專業科研探究課程教學日志；二是參與跨專業科研探究課程學習的學生要提交科研探究小論文、實驗報告或科技制作產品；三是參與跨專業科研探究課程實驗并獲得創新創業訓練計劃項目立項的學生(創新創業團隊)，要提交課題申報書及立項批文，也可以用中期檢查報告或結題報告代替；四是學生要提交在科研探究課程學習過程中開發的新實驗、發表的學術論文或學科競賽獲獎。每個教學單元的成績評語分為優、良、中、及格、不及格五個檔次。具體評定成績檔次時，不僅要看小論文、實驗報告的質量或實物產品的技術含量，也要看學生的構思、創新意識及創新能力、動手能力、工作量大小，還可采用答辯形式了解學生通過該單元科研探究課程的學習，對相關科研成果、科研知識與技術的理解和掌握程度。

三、結語

我校從2015年開始開設跨專業科研探究課程，時間雖然不長，但也初顯成效。一是承擔課程教學任務的老師對跨專業科研探究如何開展進行了專題研究，結合教學實踐完成了多篇相關研究文章，為跨專業科研探究課程教學質量的提高進行了有益的探討，也為同類院校推廣應用提供了鮮活案例。二是參加跨專業科研探究課程學習的學生，在參加工作后表現出了探究能力強的優勢，如選修過筆者主持的“淀粉基精細綠色化學品開發與新奇應用”教學單元的一名經管學院財務專業畢業生，就職于廣西紅墻新材料有限公司，由于有跨專業學習經歷，對淀粉基新型材料感興趣，在參與企業新型減水劑開發時，提出了雙水相法工藝合成新型減水劑的建議，企業經進一步論證，采納了該建議，在較短時間內研發出了第三代羧酸型減水劑，該生的工作能力得到企業認可。誠然，由于跨專業科研探究課程開設時間不長，教學方法、過程監控及考核標準等尚待進一步完善，加之科研成果有限，能提供的跨專業單元不夠豐富，還難以滿足不同專業學生的求知欲望。只要我們堅持跨專業科研探究課程教學，不斷完善與更新教學單元，就一定能夠在培養學生成為復合型應用人才方面發揮其應有的作用。

(責任編輯：時錦雯)

[1]傅水根. 充分發揮科研成果在本科教學中的作用[J]. 中國大學教學, 2007(4): 4-5.

[2]劉平. 對跨學科復合型應用人才培養的思考[J]. 未來與發展, 2013(5): 76-79.

[3]劉作華，李澤全，譚世語，等. 論化工原理課程教學與學生工程意識的培養[J]. 廣東化工，2008，35(9): 147-150.

[4]王燕春，蘇娜，宋恭華. 跨學科培養工程碩士生的意義、問題與對策[J].化工高等教育，2011(6): 1-4，13.

[5]方麗娟，蘇國紅. 新形勢下高校創新人才培養應對策略[J]. 安徽工程大學學報，2015，30(3): 86-88，94.

[6]傅水根，盧達溶，湯彬. 創新實驗室科研探究課程 促進本科研究型教學改革[J]. 中國大學教學，2008 (3): 48-49.

[7]韓茂源. 行動導向教學法的理論釋義及實踐解讀[J]. 黑龍江高教研究，2011 (6): 146-148.

[8]何慧爽. 跨學科專業課的課程改革與實踐探索[J]. 中國電力教育，2011 (34): 105-106.

The Theory and Practice of Setting up the Course of Cross Specialty Scientific Research Course

SHI Hai-xin, WANG Ai-rong, LAI Jia-feng

(College of Petroleum and Chemical Engineering, Qinzhou University, Qinzhou 535011,China)

The scientific payoffs are relatively scarce and scattered in different disciplines and speciality in the application oriented universities. The idea of setting up the course of cross-professional scientific research and exploration are put forwad. Theoretically discusses the course in cross major sicentific reserch to explore the significance and the value of transformation of scientific research achievements. Combined with the teaching practice, it summarized measures of the development, teaching methods and the quality assessment of the teaching unit in cross-specialty scientific inquiry course. Practice shows that the cross-specialty scientific inquiry course can effectively transform the scattered scientific payoffs into a competitive and cross-specialty scientific inquiry teaching resources, using this advantages characteristic resources can effectively cultivate the compound application talents.

applied;cross-specialty;scientific inquiry;scientific payoffs

石海信(1962-)，男，廣西欽州人，教授，研究方向為化學工程與工藝。

2016-08-23

2016-09-21

G642

A

1671-9719(2016)12-0043-04

2015年廣西教改工程項目“‘跨專業科研探究’課程研究與建設”(2015JGA363)； 2016年欽州學院高等教育本科教學改革工程項目“應用型高校優勢石油化工專業群的構建研究”(2016QYJGB21)；2011年廣西教改工程項目“基于教學評估的新建本科院?；ゎ悓嵺`教學與科研相結合的人才培養體系的構建與實施”(2011JGB136)。