高校如何应对学科融合的新趋势? 丨 案例

 社会工作文章摘要:高校如何应对学科融合的新趋势? 丨 案例 随着经济与社会的不断发展,学科之间的壁垒逐渐被打破,学科交叉、学科融合成了新趋势。如何在顺应时代发展的同时,建立高质量的交叉学科,需要高校管理者不断探索。 在2018年5月16日的会议上,麻省理工学院批准了一个融合城市科学规划与计算机科学的新型本

  随着经济与社会的不断发展,学科之间的壁垒逐渐被打破,学科交叉、学科融合成了新趋势。如何在顺应时代发展的同时,建立高质量的交叉学科,需要高校管理者不断探索。

  在2018年5月16日的会议上,麻省理工学院批准了一个融合城市科学规划与计算机科学的新型本科学位,并将在2018年秋季招收第一批学生。在传统的城市规划和公共政策课程的基础上,新专业的主要内容增添了可视化数据分析、机器学习、人工智能、传感器技术等新兴科技,是人文学科与新兴科技的深度融合。麻省理工学院的校训为“手脑并用”,在其跨学科专业的发展中,离不开知识与实践的紧密结合。

  麻省理工学院为新生提供了许多接触跨学科知识的机会。学校的实验学习小组计划为有需求的新生提供包含各类学科的讨论性课堂。该小组每次招收55名新生,有9名来自生物、化学、数学、物理、心理学、视觉艺术等不同专业的教职员工及40名高年级助教为其服务。通过6 至12人的小规模课堂,新生有机会与教职员工及高年级学生互动,并获得第一手的知识与实践经验。课程时间灵活,并不占用学生的日常上课时间,避免了学生分身乏术的窘迫。

  小组还通过各类课后活动加深学生对跨学科专业的理解,其中午餐研讨会是每周的例行项目。研讨会前,教职员工和助教会布置范围广的阅读材料,涉及人文、科技、生化等。学生通过阅读材料,提炼自己的思想与看法,并列出笔记。研讨会上的课题汇集所学课程的各个方面,学生们各抒己见,不仅拓宽了知识面,还从经验丰富的教职员工及助教的讨论中得到了跨专业的研究及思考方式。

  同时,实验学习小组计划组织一系列包含学分的创新主题研讨会,并对全校学生开放,激发学生对跨学科领域的更多思考。例如,“运动中的化学”便由小组中化学和生物部门的负责人与曾参加铁人三项运动的美国国家队运动员共同授课。研讨会旨在从分子、化学、生物的角度探讨铁人三项及运动的科学。

  通过记录训练日志,学生可以利用自己身体的变化来观察运动是如何影响生理系统的。每学期期末,学生还将参与一项小型的三项全能比赛。

  通过实验小组的一系列活动,新生能寻找到志同道合的学习伙伴,享受良好的互动式学习环境,为其在高年级选择跨学科专业奠定了基础。

  靠小规模的培养课堂,可以激发新生对跨学科专业的兴趣。但跨学科人才培养离不开全方位的培养计划。麻省理工学院的戈登领袖计划旨在将学生培养成能解决跨学科问题的未来领袖。该计划是工学院下的10个系别一同设计的整套工程实践活动。大一新生通过广泛的学科学习打下基础,大二可以确定自己的专业,参与一些跨学科的实践项目。

  第三学年,计划负责人会从600名学生中挑选30人,加入戈登领袖计划。该计划要求参与者作为项目核心领导者组建团队,通过与不同专业背景(工科的不同专业或商科、文科等)、文化背景的人一同协作,完成一项符合计划和成本的工程任务。

  任务结束后,会进行导师评价、同伴评价及自我评价。在此过程中,每个学生都有导师为其单独定制培养方案,具有极强的针对性。通过知识获取、实践应用、反思内化这三个重要环节,学生的跨学科实用技能得到了提升,其跨学科综合领导力也得到了培养。

  此次麻省理工学院成立的新专业的亮点是提出了一种综合性、整合性的教育方式。整合的核心部分是所有专业的学生必须参与“城市科学综合实验室”的实验性课程。该类课程会结合各类高科技工具解决现实中的城市规划问题。

  这类融合性学科的实验项目在麻省理工学院已有许多先例。麻省理工学院有60余个类型多样的跨学科教育研究中心和实验室,为不同专业的学生提供丰富的实践机会。在地下世界项目中,计算机科学、生物科学及城市规划的研究人员合作,在计算微生物实验室开发了机器人及一整套系统。

  通过对波士顿地区的污水状况进行分析,研究人员从污水中收集、分析生化信息,进行可视化,有效地采样集体微生物群落。研究人员根据获得的药物使用和慢性疾病的原始数据,可以了解个人和社区的健康状况。

  据该项目的研究人员说,个人的菌群中储存着大量的数据,如饮食习惯、遗传倾向和整体健康的数据等。当这些数据被冲进马桶时,大量有关人类健康和行为的信息就随之而来,计算机科学家利用污水中的信息了解哪些人群正在遭受特定的健康问题,预测未来的疫情爆发,并为公共卫生政策提供建议。地下世界项目研究不同种类的细菌、病毒和化合物,帮助监测城市健康模式;城市规划师可依据信息制定更具包容性的公共卫生战略,推动城市流行病学的发展,真正做到用数据影响决策。

  此前,这些跨学科的研究项目对参与者的要求很高,参与者多为硕士生、博士生及行业专家。而此次在本科生中开设必修的实验项目,可以让学生在早期就接触广泛的研究资源,掌握前沿研究方法,对未来的发展大有增益。这也是麻省理工学院向学生大规模普及新兴技术的决心。

  跨学科建设是一种新的实践与挑战,无法照本宣科,也缺乏历史经验可以借鉴。麻省理工学院采取的方式是根据学生的实践及业界的发展状况,不断优化及完善跨学科项目。

  麻省理工学院的微生物学博士跨学科项目,至今已经有10年的历史。如今,它拥有28名校友和33名在校生,为微生物科学和工程提供了广泛的跨学科方法。每年有5到8名学员参加,可以在10个部门的50多个实验室中进行选择,如生物学、环境工程、化学工程等。该项目委员会在2007年5月批准了跨学科项目的开展,第一批8名学生在2008年秋天入学。而项目的迅速发展,离不开第一批学生的试水与奉献。

  2012年至2015年的联席主任、生物学教授迈克尔?劳布提到,该项目的成功应该归功于早期的学生。他说:“我们吸引了一批雄心勃勃、敢于冒险、有创造力的人,他们在一个全新的项目上冒险,他们的贡献为现在的学生铺平了道路。”

  如今,微生物学跨学科专业的校友分散在学界和产业界,工作各不相同,他们运用所学,推动应用跨学科科技的前沿研究,促进跨学科项目的发展。毕业生雅各布?鲁宾斯在横跨生物工程和电子工程的领域后,加入了一家创办、资助和经营突破性生物技术的创业公司。他被《福布斯》杂志列为2017年科学领域“30岁以下的杰出30人”。

  在麻省理工学院的六年时间里,他目睹了微生物学小组从大约20人成长为一股渗透到校园各个实验室的力量。他说:“看到人们将微生物的视角带入所有不同的领域,并影响整个研究所的前沿研究,这让人感到鼓舞与温暖。作为一名微生物专业的学生,你成为许多不同观点的集成者,并成为促进学科间交流的节点。”

  杰金?奈尔斯于2018年7月起担任该跨学科专业的联席主席,并迎来微生物跨学科发展的第二个十年,他谈到:“许多学生表示,我们多年来不断改进的学科结构价值很高,所以我的目标是继续保持这种积极的、开放的改进方式。”

  结语整合性学科的核心是以学生为出发点。通过参加大范围的学科融合实践项目,学生能解决现实生活中的课题。跨学科项目的落地不能靠纸上谈兵,只有让学生自己踏出应用的第一步,才能真正让其所学的知识内化并让潜在的学术能力得以充分展示。

  [3]林健,续智丹. 国际工程领导力教育及其对中国的启示(上)[J]. 高等工程教育研究,2014(2):7-17.

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