面向卓越工程师培养跨学科教材建设探究

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1、面向卓越工程师培养跨学科教材建设探究［摘要］教材建设是实施'‘卓越工程师教育培养计划"的重要环节，现代工程科学集成发展的趋势以及企业对工程人才多学科背景的要求.使跨学科教材建设工作成为当务之急。本文在分析跨学科教材建设必要性及其着眼点的基础上，提出了跨学科教材建设的基本途径。［关键词］卓越工程师大工程观跨学科教材跨学科教材建设［中图分类号1G642.0［文献标识码］A［文章编号11005-5843(2013)04-0080-03［第一作者简介］汤方霄。天津科技大学教务处(天津300457)2010年教育部启动了"卓越工程师教育培养计划”，旨在面向工业界、面向世界、面向未来造就一大批创

2、新能力强、适应经济社会发展需要的高质量的工程技术人才。教材是实施卓越计划的重要环节，要保证卓越计划落到实处，必须加快建设满足卓越工程师培养需要的教材，尤其是跨学科教材。教育部在关于"十二五”普通高等教育本科教材建设的若干意见中也提出：“鼓励编写国家战略性新兴产业相关专业、边缘学科、交叉学科教材，填补空白。”、跨学科教材建设是培养卓越工程师的内在要求1.跨学科教材可以体现出现代工程的发展特征学科间的交叉、渗透是现代工程发展的主要特征。世界各国共同面临的一些问题，诸如环境恶化、生态失衡、资源枯竭等，这些问题的解决需要秉持大工程观，需多个学科共同参与才能达到一个比较理想的结果，而传统单科性

3、教材所提供的知识理论难以解答当今的复杂问题。当前我国面临的比较突出的诸如城市规划与建设、空气污染、食品安全等工程问题，都需要在处理好工程与人、与社会、与自然关系的前提下，综合运用科学、技术与人文的知识来解决。在复杂的工程问题面前，各学科之间已不再是泾渭分明，而是呈现出相互融合、相互渗透的新型关系，共同为某个工程问题的解决提供理论与方法的支持。跨学科教材正是对这种大工程观的积极响应，它从工程人才培养规格对于工程要求的适应度出发，在内容的择取上力图突破学科、专业的界限进行科学知识整合的探索。跨学科教材既包括自然科学内部诸多分支学科的知识整合，还涉及人文科学、社会科学与自然科学的大跨度整合

4、，这都体现了现代工程科学知识集成发展的特点。2.跨学科教材建设符合卓越工程人才的成长规律坚固的学科壁垒培养不出卓越的工程人才，这说明单科性教材在培养创新人才方面存在诸多问题。若想在工程领域做得拔尖，不但要扎实掌握本学科、本专业的理论知识、工程原理，了解最前沿的研究成果，更要具备相关学科乃至人文社会科学方面的知识。“卓越工程师不是单纯的某一工程领域的优秀专业技术人才，……他们除了具有某一工程领域的知识和专业能力，如实践能力、设计能力和创新能力外，还必须具有协调沟通、团队合作和组织管理等社会能力，具有处理好工程与生态环境、经济发展和社会进步等关系的综合素质”。跨学科教材正是培养学生这种综

5、合素质的重要载体。科学发展史表明，创新往往发生在学科交叉的地带。有学者以上个世纪四百多位诺奖获得者的学科背景为对象进行研究，发现41.63%的获奖者有学科交叉的知识背景。《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》中也提出，“要加大跨学科、跨专业复合型人才培养”。因此，卓越工程人才的成长与培养需要教材为学生提供跨学科学习的知识与经历，学生通过跨学科教材的学习，可以有效弥补单科性教材在知识上的局限。同时，在掌握不同学科的理论原理后，这些知识可以相互启发、相互促进，不断推动知识的重组与创造，从而为他们将来在复杂的工程领域做出创新性贡献提供宽厚的知识基础。二、跨学科教材建设的着眼点1

6、•提供整体性的知识知识本身就是一个整体，只不过由于研究者自身的局限以及科学深化细分的需要，被人为地割裂开来。这种割裂性的知识既无法有效解决当今复杂的工程问题，也无法培养出卓越的工程人才。跨学科教材建设不再以单一的学科知识为中心，它突破学科的界限，着眼于把不同的学科知识有机融合在一起，这种知识具有整体性的特征，能够反映出客观世界的原貌。值得注意的是，跨学科教材所涵盖的知识并不等于包罗万象的大拼盘，而是教材编写人员或者以某一学科为中心，或者围绕某一个课题、项目，通过涉足不同的学科领域，吸收各学科的原理、研究方法，在有机融合的基础上生成新的理论知识，具有明显的创造性。学生在使用教材的过程中

7、，接受了跨学科知识的训练，有利于形成符合社会需求的复合型知识结构。2.开放性复杂的工程问题需要与之对应的思维结构，跨学科教材更注重训练学生多学科、多层次的开放性思维。一个学科难以解决的理论难题，借助另一门学科的研究方法就可能达到柳暗花明又一村的境界，比如将数学领域的“模糊集合”模型移植到语言学，就产生了模糊语言学这一学科，应用到逻辑学领域，便产生了模糊逻辑学。单科性教材忽视了这种学科之间的联系，使学生解决问题的视角局限于学科内部，其思维结构具有明显的单一性