新工科背景下跨學科人才培養模式創新與實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1673-7164（2025）19-0112-04

在新工科教育理念推動下，跨學科人才培養已經成為高等教育改革的重要方向。傳統的單一學科教育模式已無法滿足現代社會對綜合型人才的需求。因此，培養具有跨學科知識、創新能力和實踐能力的新工科人才，成為高等教育改革的關鍵任務之一。[1]新工科人才不僅需要扎實的專業知識，還需要能夠跨越學科界限，應用多學科知識融合解決復雜的實際問題。[2]

教育界也認識到培養跨學科人才重要性，越來越多的高校開始探索和實踐跨學科教育模式。通過跨學科培養，不僅可以提升學生綜合素質和創新能力，還可以增強他們就業競爭力，滿足社會對高素質復合型人才的需求。[3-4但是目前跨學科人才培養過程中，存在跨學科課程往往難以協調不同學科間的知識體系，導致學生無法全面掌握各學科核心知識。[5]跨學科教育需要多種教學資源支持，包括實驗室、教材、軟件工具等。但現實中，許多高?？鐚W科教學資源配置不足，難以滿足教學需求。[跨學科人才培養需要大量實踐環節，但許多高校實踐教學環節設置不夠，學生難以通過實際操作鞏固所學知識，缺乏實際應用能力的培養；跨學科教育需要各學科之間緊密協作，但現實中各學科之間壁壘依然存在，難以形成有效協同機制；[8]跨學科教育需要根據學生興趣和特長進行個性化培養，但目前許多高校在實施過程中依然采用“一刀切”方式，忽視了學生個體差異。基于此，本研究探討山東建筑大學在跨學科人才培養模式上的創新實踐，介紹通過虛擬班級形式實現跨學科、跨專業人才培養，提高學生的綜合素質與實踐能力。

一、研究設計

（一）虛擬班級設計與實施

虛擬班級作為一種創新教育形式，將不同學科學生聚集，通過跨學科團隊合作和項目實踐，打破學科壁壘，實現知識融合與創新。

（二）動態調整的課程體系

通過與企業和行業專家緊密合作，建立課程內容動態調整機制，確保課程能及時反映最新行業發展趨勢和技術進步。課程內容不僅涵蓋基礎理論和專業知識，還包括前沿技術和實踐技能，幫助學生掌握應對未來挑戰所需的多學科知識和能力。這種動態調整的課程體系，不僅能夠保持教學內容前沿性和實用性，還能夠提高學生學習效果和實踐能力。

（三）實踐導向的教學方法

通過項目驅動的教學模式，將真實的工程項目融入教學過程，讓學生在實際項目中應用和驗證所學知識，提升實踐能力和職業素養。這種理論與實踐相結合的教學方法，不僅能夠提高學生的實踐能力，還能夠增強他們的創新思維和團隊合作能力，為未來職業發展打下堅實基礎。

（四）多元化的育人資源

整合高校、企業和研究機構資源，為學生提供多樣化學習體驗和實踐機會。通過整合多方資源，不僅提升了教學質量和效果，還為學生提供了豐富的學習和實踐機會，幫助學生更好適應未來職業挑戰和社會需求。

二、實施途徑

（一）虛擬班級的實施

一是跨學科內容整合。虛擬班級課程體系設計以多學科內容整合為核心，涵蓋工程管理、土木工程、建筑學等領域知識。這種多學科內容設置，使得學生在學習過程中能夠接觸到廣泛的知識領域，拓寬學生的視野。二是模塊化課程體系。虛擬班級采用模塊化課程體系，將各個學科核心知識點和技能點整合成不同的課程模塊。每個模塊都包含理論學習和實踐操作兩部分，學生根據自己興趣和職業發展需求選擇不同的模塊進行學習。三是項目驅動教學法。在虛擬班級中，項目驅動教學法被廣泛應用。每個課程模塊設計了相應的實踐項目，學生需要通過團隊合作完成這些項目。在項目執行過程中，學生不僅要運用所學理論知識，還要進行實際操作，解決實際問題。四是跨學科團隊合作。虛擬班級強調跨學科團隊合作。來自不同學科背景的學生被分成若干個小組，每個小組都有來自建筑學、土木工程和工程管理等不同專業的成員。通過跨學科團隊合作，學生能夠學習到如何在多學科背景下進行有效溝通與合作，培養學生團隊合作精神和跨學科解決問題能力。

（二）動態課程調整機制

一是與行業企業合作。為了確保課程內容能夠緊跟行業發展最新趨勢，虛擬班級與多個行業企業建立了緊密合作關系。企業專家定期參與課程設計和評估，提供最新行業需求和技術發展信息。這種校企合作模式，使得課程內容能夠及時反映行業實際需求，提高了課程實用性和前瞻性。二是動態調整課程內容。虛擬班級建立了一套動態調整課程內容機制，根據行業發展和技術進步情況，定期對課程內容進行更新和調整。通過動態調整課程內容，確保學生所學知識和技能始終緊跟行業前沿，增強他們就業競爭力。三是建立反饋機制。虛擬班級還建立了完善反饋機制，定期收集學生和企業反饋意見。學生可以通過在線平臺對課程內容、教學方法和實踐項目提出建議，企業可以對課程設置提出改進意見。根據反饋，課程設計團隊會對課程內容進行相應調整和優化。四是行業需求導向。課程內容的調整不僅依靠企業反饋，還通過對行業需求的研究進行預測。虛擬班級團隊定期進行市場調研，分析行業發展趨勢和人才需求，依據調研結果調整課程設置。

（三）實踐導向教學模式

一是確保實驗與實習相結合。在虛擬班級中，實驗與實習相結合的教學模式被廣泛應用。學生在完成理論學習后，進行相應實驗操作，通過動手實驗鞏固所學知識。虛擬班級與多家企業合作，為學生提供豐富的實習機會。二是做好項目實訓。每個課程模塊都設計了若干實際項目，學生需要在指導教師和企業專家指導下完成這些項目。項目實訓不僅提高了學生實踐能力，還培養了學生的項目管理能力和團隊合作能力。三是保障校企合作深度實踐。虛擬班級通過校企合作模式，為學生提供深度實踐機會。企業專家定期到校授課，分享最新行業動態和技術前沿，學生可以直接從企業專家那里獲得第一手行業信息。此外，虛擬班級還組織學生到企業參觀學習，了解企業運作模式和技術應用。四是多元化實踐平臺。虛擬班級為學生提供了多元化實踐平臺，包括虛擬實驗室、在線模擬系統和企業實訓基地等。學生可以通過這些平臺進行實踐操作，模擬真實的工程環境，提升學生的實踐技能和操作能力。

通過以上實施途徑，虛擬班級有效地打破了學科壁壘，實現了多學科知識的整合與應用，提升了學生的實踐能力和創新思維。虛擬班級不僅為學生提供了一個跨學科學習和實踐平臺，還為教師提供了一個跨學科合作的教學平臺。通過校企合作和動態調整課程內容，虛擬班級的課程體系能夠及時反映行業發展的最新趨勢。虛擬班級的實踐導向教學模式，不僅提高了學生的實踐能力，還增強了學生的就業競爭力。

三、主要解決的教學問題

（一）實現學科與專業之間知識整合

在傳統的高等教育模式中，不同學科之間知識體系相對獨立，學生通常只在自己專業領域內進行學習和研究。因此，如何實現學科與專業之間知識整合，并培養學生的綜合解決問題能力，成為亟待解決的問題。

1.打破學科壁壘，實現知識融合

虛擬班級通過設計跨學科課程體系，打破了傳統教育中的學科壁壘，將不同學科的知識有機融合。學生在虛擬班級中，不僅學習本專業的知識，還需要掌握其他相關學科的基本原理和技術方法。這種跨學科的知識融合，使得學生在面對復雜問題時，能夠從多個角度進行思考，提出更全面的解決方案。

2.跨學科團隊合作，培養綜合能力

虛擬班級強調跨學科團隊合作。不同學科背景學生被分成若干個小組，小組包含建筑學、土木工程、工程管理等專業的成員。在團隊合作中，學生需要共同完成跨學科項目，學習如何在多學科背景下進行有效的溝通與協作。這不僅提高了學生的團隊合作能力，還培養了學生綜合運用多學科知識解決問題的能力。

（二）課程內容與行業需求的動態匹配

隨著科技的不斷進步和產業的快速發展，工程領域的知識和技術也在不斷更新。因此，建立動態的課程調整機制，確保課程內容能夠及時反映行業需求，是提高教學質量的重要途徑之一。

1.動態調整課程內容

虛擬班級與行業企業緊密合作，建立了一套動態調整課程內容的機制。企業專家定期參與課程設計和評估，提供最新的行業需求和技術發展信息。根據反饋，課程設計團隊會對課程內容進行相應調整和更新，確保課程內容始終處于行業前沿。這種動態調整的機制，使得課程內容不僅具有前瞻性，還能夠滿足實際應用的需求，提高學生的學習效果和實踐能力。

2.行業需求導向的課程設計

虛擬班級在課程設計時，以行業需求為導向，根據企業的反饋和市場調研結果，制訂符合實際需求的課程內容。課程內容不僅包括基礎理論和專業知識，而且涵蓋最新技術應用和行業發展趨勢。通過行業需求導向的課程設計，學生在畢業時能夠直接適應行業發展需求，具備較強就業競爭力。

（三）提升學生實踐能力

傳統教學模式中，學生學習主要集中在課堂理論知識傳授上，實踐機會相對較少。因此，提高學生實踐能力，培養學生在真實工程項目中應用能力，成為教學改革的重要任務。

1.參與實際工程項目

虛擬班級通過項目驅動教學法，將實際工程項目融人教學過程。每個課程模塊都設計了相應的實踐項目，學生需要在指導教師和企業專家指導下，參與實際工程項目操作。通過這些項目，學生能夠將理論知識應用于實際問題的解決，積累實踐經驗，提升動手能力和解決問題的能力。

2.校企聯合實習

虛擬班級與多家企業合作，為學生提供豐富的實習機會。學生可以在企業中進行實習，參與實際工程項目操作，了解企業的運作模式和技術應用，積累實踐經驗。校企聯合實習不僅提高了學生實踐能力，還增強了學生的職業素養，從而為未來的職業發展打牢基礎。

3.多元化實踐平臺

虛擬班級為學生提供了多元化實踐平臺，包括虛擬實驗室、在線模擬系統和企業實訓基地等。學生可以通過這些平臺進行實踐操作，模擬真實的工程環境，提升他們的實踐技能和操作能力。多元化的實踐平臺為學生提供了豐富的學習和實踐機會，幫助他們更好地掌握所學知識和技能。

（四）培養創新能力和團隊合作精神

在現代工程項目中，創新能力和團隊合作精神是非常重要的素質。傳統教學模式往往側重于知識傳授，忽視了學生創新能力和團隊合作精神培養。虛擬班級通過跨學科團隊合作和創新項目，有效提升了學生創新思維和團隊合作能力。

1.跨學科團隊合作

虛擬班級強調跨學科團隊合作。不同學科背景學生被分成若干個小組，每個小組都包含建筑學、土木工程、工程管理等專業成員。在團隊合作中，學生需要共同完成跨學科項目，學習如何在多學科背景下進行有效溝通與協作。這不僅提高了學生的團隊合作能力，還培養了他們綜合運用多學科知識解決問題的能力。

2.創新項目的設計與實施

虛擬班級設計了一系列創新項目，鼓勵學生提出新的解決方案和創意。通過參與創新項目，學生能夠培養自己的創新思維和解決問題能力。創新項目不僅需要學生運用所學知識，還需要學生深人研究和探索，提出獨特解決方案。創新項目的設計與實施有助于激發學生的創造力和探索精神，培養學生的創新能力。

3．團隊合作精神的培養

在虛擬班級中，學生需要通過團隊合作完成各種項目任務。團隊合作不僅能夠提高工作效率，還能夠培養學生協作精神和溝通能力。在團隊合作中，學生學習如何與他人合作，如何有效溝通，如何解決團隊內部沖突和問題。這種團隊合作精神培養，對學生未來的同事關系培養、職業發展道路以及個人精神品質鍛煉具有重要意義。

四、結語

虛擬班級模式在跨學科、跨專業人才培養上的創新實踐，取得了顯著的成效，不僅有效解決了傳統教育模式中存在的諸多問題，還為新工科教育改革提供了一條全新路徑。傳統教育模式通常局限于單一學科教學，學生的知識體系相對封閉，缺乏跨學科的綜合能力和創新思維。虛擬班級模式通過打破學科壁壘，整合多學科知識，實施項目驅動的教學方法，使學生在解決復雜工程問題時能夠運用多學科的知識和技能，成功彌補以上不足，提升了學生的綜合素質和實踐能力。未來，隨著虛擬班級模式的進一步完善和推廣，其有望在更多的高等教育機構中得到廣泛應用和發展。通過不斷優化課程體系、動態調整課程內容和加強校企合作，虛擬班級將能夠更加有效地培養出適應未來工程挑戰的高素質人才。這不僅有助于提升高等教育的質量和水平，還將為社會培養出更多具有創新能力和實踐能力的復合型人才，推動社會和經濟的持續發展。

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（責任編輯：楊毅恒）