“新工科”通識教育背景下的“名師研討課”

占 帆，康紅艷

（北京航空航天大學 生物與醫學工程學院，北京 100083）

1 背景

通識教育（general education）誕生于19世紀，屬于教育的一種，其目標注重在多元化的現代社會中，為受教育者提供通行于不同人群之間的知識和價值觀[1]。通識教育是對高校過度專業化教育模式的一種矯正和超越，其更加注重學生人格的塑造，其次才是專業知識的培養和職業能力的訓練[2]。無論是研究型大學，還是應用技術類高校，通識教育的必要性都不言而喻。有學者指出，好的通識教育應該是適合本國需要的教育、注重“學習”的教育、突破學科藩籬的教育、以經典核心課程為載體發展心智的教育、凝聚共同核心價值觀的教育[3]。近年來，隨著大學人才培養模式的改革，通識教育越來越成為高校關注的熱點。

2017年以來，在教育部高教司指導下，國內工程教育界掀起了“新工科”建設熱潮。“新工科”建設以多學科交叉為特點，更加強調工程教育與人文素養提升的融合與互補，以培養具有家國情懷全面發展的人才為目標。在此背景下，傳統通識教育由于其發展歷程較短、實施環境限制等原因表現出概念模糊不清[4]、目標不夠明確、教育資源受限、課程設置不合理、優質師資力量不足、教學方法單一等問題[5]。基于此，有研究者指出，“新工科”背景下，通識教育應當堅持以全面發展教育理念、結果導向教育理念、證據導向教育理念為核心[6]，搭建起傳統通識教育與工科專業課程的橋梁。

我校從2010年開始，便通過人文與社會高等研究院在知行文科試驗班開展通識教育。2013年12月，發布了《通識教育白皮書》，對三年以來的通識教育實踐進行了全面總結，同時規劃出未來發展藍圖，旨在落實“強化基礎、突出實踐、重在素質、面向創新”的本科人才培養方針，服務于培養拔尖創新人才的戰略目標，構建通識課程體系，以通識課程取代校級公共選修課程，實現通識基礎的專業教育。北航的通識教育模式共包括經典研讀、人文素養、社會科學、科技文明四大板塊。而“名師研討課”作為科技文明板塊中的核心通識課程，正是在這樣的背景下開始建設起來。作為“名師研討課”的建設成員之一，筆者在參與課程設計、組織、講授等過程中，積累了一定的經驗，面對“新工科”建設的要求，也有一些思考和體會，現分享如下。

2 課程定位與教學主題

當前國內工程教育仍存在辦學定位不明、特色不清等問題，最重要的是，與用人單位沒有建立長效溝通機制，未能充分回應當前業界的實際需求，而“新工科”通識教育是以“主動適應新業態與新需求”為主要愿景的[6]。基于此，我校的“名師研討課”的總體課程目標是，凝聚高水平名師隊伍，探索基于學生自主學習、名師指導、師生研討的教學模式，讓學生在領略名師教學風采和人格魅力的同時，提升學習、分析、表達、合作等綜合素質能力，為激發其探索興趣和研究潛能奠定基礎。授課對象以二年級、三年級本科生為主。此階段的本科生接受了1~2年的大學教育，已然脫去了大一的稚氣和懵懂，正處于重新認識和剖析自身、對未來做出規劃和打算的關鍵時期。

基于此，我們從學生的實際需求出發，尊重當代工科學生個性差異明顯的特點[7]，秉承“以學生為中心”的教學理念，將名師研討的主題設立為：科技與產業。科技與產業的關系主要體現在兩個方面，一是科技進步能帶動產業發展，二是產業對科技的需求會啟發科技新的研究方向。

以醫療器械研發為例，一方面，臨床需求會給科研人員很多啟發。例如，臨床醫生在應用醫療器械過程中將遇到的問題反饋到科研部門，促使科研人員找到新的基礎研究課題，并開發出更加適用于臨床的醫療器械。以小口徑人造血管為例，其在臨床應用中屢屢發生堵塞的臨床事實給學術界提出了如下科學問題：小口徑人造血管為何在動物實驗上能成功，運用到人體上卻不行？發生堵塞的根本原因是什么？針對此科學難題，學術界從生物材料、血流動力學、組織工程、細胞生物學等多個領域開展了研究，至今研究仍在進行中。另一方面，科技進步，如云端技術、互聯網、影像技術等又會將新興產業帶動起來。例如，聚合酶鏈式反應技術（polymerase chain reaction，PCR）的發明，使得體外擴增 DNA片段成為可能，并迅速在臨床醫學、基礎生命科學、法醫學、遺傳育種等領域得到推廣。近年來，隨著Crispr/cas9基因編輯技術的成熟，其已逐漸從實驗室走向產業界，在基因敲除、定點修飾、個性化模式動物的構建中運用得如火如荼。

在操作層面，本課程通過我校生物醫學工程高精尖中心邀請海內外名師，請他們分享科技與產業的相關案例，啟發學生獨立思考和自我剖析，找到畢業后適合自己的就業、創業、讀研深造之路。

3 教學方法與內容

提高教學效果，從真正意義上啟發學生、幫助學生，是每一位教師追求的目標。“新工科”背景下，教學方法更加注重引導式、啟發式、研討式，兼顧小班化與多層次教學[5]。因此，學生自主學習、名師指導、師生研討等是這門課的主要講授方式。研討式教學最早源于德國大學，現已成為西方發達國家高校的一種主要教學方法。研討式教學以解決問題為中心，教師首先提出問題，再由學生課下自行查找、收集、整理資料，并以PPT形式進行匯報，然后進行全班討論，教師最后作出點評和歸納補充。此種教學模式，以師生平等對話為基礎，培育了學生的主體精神，體現了團隊學習、合作研究的教育理念[8]，可以概括為“大班授課+小班研討”八字方針（見表 1）。有關“科技與產業”的“名師研討課”，每學期會安排四輪，每輪共計 16學時，每次小班研討僅有4~8位學生。教學地點可以視教學內容選在傳統課堂、實驗室、報告廳或咖啡廳等。

“新工科”建設的重要理念是符合新業態需求，即問產業要需求。“新工科”通識教育也應充分回應業態變化帶來的新需求，彌合傳統通識教育與工科專業課程之間的鴻溝，注重工科通識能力的培養。工科通識能力除包括終身學習能力、工科思維能力、工程領導能力之外，還包括工程創業能力、跨界整合能力、工程倫理能力、有效溝通能力、工科推理能力等“新工科”基本能力[9-14]。

表1 “大班授課+小班研討”的實施方案

在授課內容設置上，“大班授課”部分，借助我校生物醫學工程高精尖中心的國際化平臺，邀請諾貝爾獎獲得者、長江學者特聘教授、千人計劃獲批者等，分享科技引領產業發展及產業輔助科技提升的案例，啟發學生把握科技與產業的關系，著重培養學生工程創業能力、跨界整合能力；邀請海外知名教授、雜志主編等分享海外求學經歷、科研經歷，為學生海外求學提供參考，著重培養有效溝通能力、終身學習能力等；邀請企業投資、創業人士分享創業經歷，為學生今后創業或進行科技轉化提供途徑，為培養他們的工程創業能力、跨界整合能力、工程倫理能力服務。在分享結束之后，會留下嘉賓的聯系方式供學生建立人脈。其中，設計了答疑環節，嘉賓可就學生感興趣的具體問題進行答疑解惑。

近三年來，授課嘉賓包括國際知名教授、醫生、企業界人士共 7人，分別來自伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校（University of Illinois at Urbana-Champaign）、密西根大學、墨爾本大學、倫敦大學、清華大學等海內外知名高校，涉及康復工程、生物力學、生物材料、運動醫學、法學、經濟學等專業領域。這些嘉賓具有海外求學、學術研究、技術轉化、創業、臨床等方面多年的實戰經驗，可就海外留學、創業、就業、學術研究等方面問題，給予學生最實際、真切、可行的建議和經驗分享。

“小班研討”的問題設置緊扣“科技與產業”的主題。一方面，側重調動學生自主學習的熱情，從自己感興趣的問題出發，天馬行空地大膽思考、創新、提出想法；另一方面，對自身進行客觀冷靜的思考和剖析，并制定出適合自己的人生規劃。近三年來的問題設置如表2所示。

課程考核采取百分制。其中，出勤占10%；平時回答問題、提出問題、與教師溝通的積極性等綜合評價占10%；PPT制作占40%；PPT講解、課堂討論及針對提問的回答占40%。在此基礎上，成績評定還考慮以下因素：為了最大限度地鼓勵和幫助每一個學生，對由于生病或參加競賽等缺勤的學生，會鼓勵他們課后單獨與教授約定時間進行面談、研討，不扣出勤分；對于在研討環節表現不佳的學生，若能在后續研討過程中有所提高，也可獲得高分。

表2 “小班研討”的問題設置

4 教學成效

首先，學生通過“名師研討課”了解了海外學習、生活、科研的現狀，獲得了與企業接觸甚至是海外求學的機會。2016年的一名計算機專業學生，在聽了伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校教授分享的海外求學經歷、科研經歷后，對該教授的實驗室產生了極大興趣，最終通過面試拿到了該校康復工程博士獎學金。2017年修完“名師研討課”的一名學生獲得了“啟迪創投”提供的實習機會。

其次，通過研討式教學，學生對自身有了更深刻的認識。例如，在教學過程中，教師會啟發學生思考自己究竟適合做什么樣的人，“T”型人還是“梳子”型人？前者指適合選定一個方向深入鉆研的人，后者指在各個方面都有所涉足、知識面很廣的人。學生在思考過程中，往往會對自身的興趣點、優勢和不足有了更深刻的認識。

最后，在高水平教師的啟發和鼓勵下，學生天馬行空地進行獨立思考的想象力得到激發。AlphaGo、Facebook、虛擬現實（VR）、大數據、干細胞、計算視覺、共享經濟、養老、助殘等社會熱議問題都是學生思考和研討的焦點。學生2016年提出的舊衣物回收創意，2017年提出的VR教育、醫護型養老院、留學App創意，2018年提出的高考填報志愿服務App、產業孵化器創意，均獲得了知名合伙人的關注和點贊。

5 “名師研討課”的啟示

“名師研討課”是我校通識教育中科技文明板塊的核心通識課程，自開設以來，基于大班授課、小班研討的教學模式，邀請到海內外科學界、醫學界、企業界高水平的名師嘉賓，學生在領略名師教學風采和人格魅力的同時，提升了學習、分析、表達、合作等綜合素質能力，激發了探索的興趣，挖掘了研究的潛能，取得了顯著的教學成效。

然而作為一個新生事物，“名師研討課”應重點從以下兩個方面進行完善。一是“名師”隊伍是影響授課效果的關鍵。所謂“名師”，除了應在學術領域有很深造詣外，還應堅持“四個統一”，即堅持教書和育人相統一、言傳和身教相統一、潛心問道和關注社會相統一、學術自由和學術規范相統一。二是應最大限度地調動學生自主學習的積極性，真正開展實質性研討。應盡量選擇與學生直接相關的、熱門的主題，也可以不限定主題，鼓勵他們從自己感興趣的事物出發選擇研討內容。“興趣是最好的老師”，興趣可以轉化為學習的內驅力，也是學生在學習過程中攻堅克難、堅持下去的法寶。還應將學生從傳統的教學課堂解放出來，更多引入“翻轉課堂”模式，給予學生更大的靈活性。