智能化支持的多學(xué)科融合教學(xué)研究

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摘要：隨著物聯(lián)網(wǎng)、云技術(shù)和大數(shù)據(jù)等新技術(shù)與教育教學(xué)不斷融合，大數(shù)據(jù)、人工智能等新工科的不斷涌現(xiàn)，社會急需培養(yǎng)具備多學(xué)科知識的人才，多學(xué)科融合教學(xué)已成為當(dāng)前高校研究的熱點?；诖耍P者詳細(xì)闡述了“互聯(lián)網(wǎng)+教育”智能化支持的多學(xué)科融合教學(xué)的內(nèi)容設(shè)計和混合式學(xué)習(xí)途徑，有效實現(xiàn)多學(xué)科相生共長、協(xié)調(diào)發(fā)展的學(xué)科體系。

關(guān)鍵詞：多學(xué)科融合；智能化；互聯(lián)網(wǎng)+；混合式教學(xué)

1引言

當(dāng)前，學(xué)科交叉融合是高校深化體制機制改革、提高學(xué)科建設(shè)水平、優(yōu)化資源配置的重要舉措。國外在“多學(xué)科融合”領(lǐng)域的研究興起較早，在20世紀(jì)20年代中期，美國哥倫比亞大學(xué)的心理學(xué)研究專家伍德沃思，便開始使用跨學(xué)科一詞，起初大家對跨學(xué)科的解讀類似于“合作研究”。據(jù)中國教育部原副部長吳啟迪介紹，多學(xué)科交叉融合分為兩種方式，一種是北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等探索的“多學(xué)科融合”方式，把理科、工科、醫(yī)科以及生命科學(xué)等結(jié)合起來，建立平臺、實驗室、中心等，收到了很好的效果；另一種是中國科技大學(xué)等探索的“多學(xué)科交叉”方式，把物理、化學(xué)、生物等學(xué)科中間的東西放在一起，有多位院士參與，出人才，出成果，有可喜的前景[1]。多學(xué)科交叉融合已成為高校研究的重點，特別是在大數(shù)據(jù)、人工智能等新工科背景下，多學(xué)科融合成為了必然趨勢。根據(jù)《教育部關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》（教高〔2018〕2號）精神，高校需要推進現(xiàn)代信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，提供功能全面的現(xiàn)代化教學(xué)綜合平臺，打造適合學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主管理的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境。

2多學(xué)科融合教學(xué)的優(yōu)勢

2.1有利于資源整合，促進多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展

多學(xué)科融合將打破學(xué)科壁壘，將多學(xué)科資源有效整合起來，從平臺資源、師資隊伍、支撐條件等多個方面促進優(yōu)勢學(xué)科群建設(shè)，形成多學(xué)科相生共長、協(xié)調(diào)發(fā)展的學(xué)科體系。

2.2有利于新興學(xué)科培育

通過形式多樣的跨學(xué)科合作與交流，各類物理空間、基礎(chǔ)設(shè)施改造和建設(shè)，構(gòu)建不同學(xué)科之間學(xué)術(shù)溝通與思想碰撞的環(huán)境，能夠促進學(xué)科建設(shè)觀念轉(zhuǎn)變，形成有效增進合作意愿、激發(fā)交叉靈感的學(xué)術(shù)氛圍，有利于培育物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興學(xué)科，促進高校“雙一流”建設(shè)。

2.3有助于培養(yǎng)復(fù)合型人才

一方面多學(xué)科的思維融合可以讓學(xué)生突破文、理科之間或?qū)W科之間界限，打破學(xué)生固有認(rèn)知，多維度運用綜合知識思考問題和解決問題，需要學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握其他領(lǐng)域的知識并融會貫通，這是培養(yǎng)多學(xué)科復(fù)合型人才行之有效的方法之一；另一方面，多學(xué)科的思維融合在給學(xué)生帶來全新認(rèn)知的同時，能夠極大地拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)范圍，充分理解各學(xué)科之間要素的內(nèi)在聯(lián)系，從而提升學(xué)生的創(chuàng)新擴展能力，這對培養(yǎng)復(fù)合型多學(xué)科人才具有非常重大的意義。

3智能化支持的多學(xué)科融合教學(xué)模式

當(dāng)前，多學(xué)科融合教學(xué)由于受到體制、支撐條件和師資配備等方面的限制，在具體實施上還存在一定挑戰(zhàn)；但是，在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”背景下，以信息技術(shù)為手段，多學(xué)科融合教學(xué)必然成為高校提高教育質(zhì)量的重要措施。本課題研究的智能化支持的多學(xué)科融合是以現(xiàn)代信息技術(shù)為支撐，以教學(xué)內(nèi)容設(shè)計和學(xué)習(xí)范式為主要研究重點。

3.1現(xiàn)代信息技術(shù)智能支撐

現(xiàn)代信息技術(shù)作為智能化支持的多學(xué)科融合教學(xué)支撐，需要充分運用“兩微一端”，打造幕課、互動教學(xué)課程資源平臺，大力推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能以及虛擬現(xiàn)實等現(xiàn)代教育中的應(yīng)用，探索實施網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化和個性化的教育，推動形成“互聯(lián)網(wǎng)+教育”新形態(tài)。

3.2多學(xué)科融合教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

多學(xué)科融合教學(xué)的目的是調(diào)整學(xué)科結(jié)構(gòu)，促進多學(xué)科交叉融合，形成以若干優(yōu)勢特色學(xué)科群為主，其他學(xué)科交叉融合、協(xié)調(diào)發(fā)展的格局，最終形成以學(xué)校為本位、由學(xué)校自己確定的校本課程。因此，多學(xué)科融合教學(xué)內(nèi)容設(shè)計與傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容大有不同。以計算機學(xué)科為例，計算機技術(shù)枯燥無味；但是，如果結(jié)合政治、歷史、經(jīng)濟背景，可以更好地啟發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維和探索精神。在計算機領(lǐng)域中，計算機本身是二戰(zhàn)時期英國人為了破譯德軍密碼、美國人為了計算導(dǎo)彈彈道的歷史背景下誕生的；對策論起源于微觀經(jīng)濟學(xué)領(lǐng)域，是經(jīng)濟競爭的產(chǎn)物；Internet是美國和前蘇聯(lián)爭霸的軍事產(chǎn)物；圖論源于如何從哥尼斯堡七座橋上各走一遍后又能回到出發(fā)點的一樁生活中的趣味游戲；機器學(xué)習(xí)領(lǐng)域廣泛使用統(tǒng)計學(xué)，最早源于拉丁文statisticumcollegium（國會）以及意大利文statista（國民或政治家），是一門對國家資料進行分析的學(xué)問，是政治產(chǎn)物；物聯(lián)網(wǎng)是美國為走出金融危機和振興經(jīng)濟提出的；在中國是為了搶占信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮的制高點而被列入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，有著明顯的政治和經(jīng)濟背景[2]。

3.3基于混合式學(xué)習(xí)研究

混合式教學(xué)即將在線教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢結(jié)合起來的一種“線上+線下”的教學(xué)模式，構(gòu)建泛在學(xué)習(xí)環(huán)境。課前主要采用“線上”學(xué)習(xí)模式，學(xué)生利用在線課程平臺進行學(xué)習(xí)。教師主要活動包括教學(xué)設(shè)計和課程資源的制作。在制作課程資源時，需要將該課程知識點細(xì)分重構(gòu)，劃分為若干小、獨立但又互有關(guān)聯(lián)的知識點，滿足學(xué)生“碎片化”學(xué)習(xí)要求，制作微視頻。學(xué)生的主要活動是“線上”瀏覽教學(xué)資源，網(wǎng)絡(luò)收集資料，查找問題。課堂教學(xué)階段，主要采用任務(wù)驅(qū)動和“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)模式，實現(xiàn)“線下”教學(xué)。任務(wù)驅(qū)動法是以任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體，以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)，實施“創(chuàng)設(shè)情境、確定任務(wù)、自主學(xué)習(xí)和寫作學(xué)習(xí)以及效果評價”等基本環(huán)節(jié)。“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)主要解決專業(yè)理論與專業(yè)技能重復(fù)教學(xué)問題，將應(yīng)知的專業(yè)理論和應(yīng)會的操作技能緊密結(jié)合在一起。課后階段，充分利用課程資源平臺，開展在線“老師-學(xué)生”互動、“學(xué)生-學(xué)生”互動討論、在線作業(yè)、在線練習(xí)、階段性項目制作及小組協(xié)作完成某個項目等活動，使學(xué)生對知識的理解更加深入和全面[3-4]。

4結(jié)語

智能化支持的多學(xué)科融合教學(xué)研究為“互聯(lián)網(wǎng)+教育”環(huán)境下智能化支持的多學(xué)科融合教學(xué)提供了參考，為了不斷促進信息技術(shù)與多學(xué)科融合教學(xué)深度融合，尚需長期的探索和實踐。

參考文獻

[1]葉含笑,江依法.多媒體技術(shù)及應(yīng)用課程多學(xué)科交叉融合教學(xué)[J].計算機教育,2014(6):84.

[2]劉海波,沈晶.多學(xué)科交叉融合的課堂教學(xué)方法[J].計算機教育,2014(13):3.

[3]楊恒付.“互聯(lián)網(wǎng)+”時代融合創(chuàng)新型計算機專業(yè)人才培養(yǎng)模式探究[J].教育教學(xué)論壇,2018(21):151.

[4]馮霞.信息技術(shù)支持的多學(xué)科融合教學(xué)研究——以初中地理為例[D].湖北:華中師范大學(xué),2017:453.

作者：程光德 單位：重慶工商大學(xué)派斯學(xué)院軟件工程學(xué)院