劉 暢,吳瑞林
(北京航空航天大學(xué) 人文社會(huì)科學(xué)學(xué)院,北京 100083)
2020年5月教育部《未來(lái)技術(shù)學(xué)院建設(shè)指南(試行)》中強(qiáng)調(diào)要“堅(jiān)持科教結(jié)合。強(qiáng)化科研育人功能,探索高校和科研院所聯(lián)合培養(yǎng)未來(lái)科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才的有效模式。引導(dǎo)高校將人才培養(yǎng)與科技創(chuàng)新有機(jī)結(jié)合,及時(shí)把最新科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容,推動(dòng)科研基地和資源更大范圍開(kāi)放共享,為學(xué)生接觸學(xué)科前沿、開(kāi)展科研實(shí)踐創(chuàng)造條件?!币虼宋覀冃枰粩嘧粉檶W(xué)術(shù)前沿并及時(shí)把學(xué)術(shù)前沿成果反映在研究生課程中,以培養(yǎng)緊跟學(xué)科發(fā)展和行業(yè)動(dòng)態(tài)的高層次研究型人才。對(duì)研究型大學(xué)的教師群體尤其是具有科研優(yōu)勢(shì)的教師群體來(lái)說(shuō),如何處理實(shí)際工作中自己的科研需求和學(xué)生的求知需要之間的關(guān)系,需要從立德樹(shù)人的高度來(lái)思考。近年來(lái)我國(guó)大量?jī)?yōu)秀人才、相對(duì)公平的學(xué)術(shù)科研管理制度、充足的科研經(jīng)費(fèi)和較完備的科研設(shè)施共同促成了很多高校強(qiáng)大的科研優(yōu)勢(shì),但在研究生人才培養(yǎng)方面尚有不足。表現(xiàn)在研究生課程設(shè)置方面,存在課程前沿性不強(qiáng),不能及時(shí)反映科學(xué)新進(jìn)展等問(wèn)題。本研究擬通過(guò)對(duì)國(guó)外一流大學(xué)研究生學(xué)科前沿課類(lèi)課程和項(xiàng)目計(jì)劃的分析,提出國(guó)內(nèi)開(kāi)展學(xué)科前沿課的通用建議,以促進(jìn)國(guó)內(nèi)高等教育科研優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化。
國(guó)外一流大學(xué)極其重視研究生教育質(zhì)量,課程設(shè)計(jì)上非常注重前沿性,比如哈佛大學(xué)教育管理學(xué)專(zhuān)業(yè)的研究生課程體系包括就學(xué)術(shù)前沿課程、研究方法課程和學(xué)科交叉課程等。[1]在我國(guó),研究生課程結(jié)構(gòu)一般由公共課、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和研究方向課三部分組成,[2]學(xué)科前沿類(lèi)課程在大的課程分類(lèi)下隸屬于研究方向課或者專(zhuān)題課,是一種對(duì)學(xué)科課程的更細(xì)致的劃分,它偏重實(shí)踐和學(xué)科最前沿的知識(shí),往往也和教師以及研究生個(gè)人的研究?jī)?nèi)容相關(guān)。課程的“前沿性”是研究生課程本身應(yīng)該具備的特征,課程前沿性是指研究生課程內(nèi)容體現(xiàn)學(xué)術(shù)上的先進(jìn)性、高端性、創(chuàng)新性,是科學(xué)或?qū)W科最新成果在課程內(nèi)容上的展現(xiàn)。[3]“學(xué)科前沿課程”目前還處于持續(xù)探索和建設(shè)中,尚且沒(méi)有公認(rèn)的明確定義。目前在國(guó)外的大學(xué)研究生課程里找不到“學(xué)科前沿課”的明確稱(chēng)呼。在類(lèi)似的論文或報(bào)告里,課程研究者們大多介紹新的教學(xué)方法應(yīng)用于原有的課程來(lái)提升學(xué)生學(xué)習(xí)前沿知識(shí)的效果,或者描述一個(gè)新課程的建設(shè)和維護(hù)(新課程的目標(biāo)之一是讓學(xué)生熟悉學(xué)科前沿)。國(guó)內(nèi)有些高校開(kāi)設(shè)了“前沿性課程”或者“前沿類(lèi)課程”,他們?cè)噲D從課程建設(shè)的角度給各個(gè)新課程定性,初步把學(xué)科前沿課程稱(chēng)作是講授某學(xué)科前沿進(jìn)展的課程。楊李鑫昊等人把吉大的“化學(xué)貢獻(xiàn)與挑戰(zhàn)”“化學(xué)交叉學(xué)科”以及其他院校的“科學(xué)思想背后的小故事”“化學(xué)與生命”等課程都?xì)w為學(xué)科前沿類(lèi)課程,[4]這類(lèi)課程的特點(diǎn)被描述為:“以主講教師豐富的科研經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),兼有教師的引導(dǎo)和學(xué)生的自主研究;其主要形式是請(qǐng)一些國(guó)外知名教授來(lái)講述前沿知識(shí),或是充分發(fā)揮學(xué)生的自學(xué)能力及創(chuàng)造力,由學(xué)生自己針對(duì)一方面內(nèi)容自主學(xué)習(xí)然后對(duì)班級(jí)同學(xué)進(jìn)行講授。”從中我們可以看到學(xué)科前沿課內(nèi)容是前沿知識(shí),通過(guò)有資質(zhì)的授課教師與科研深度結(jié)合,并且重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的自主能力。林志勇等人認(rèn)為“與其他類(lèi)型的研究生課程相比,學(xué)科前沿課程既有相對(duì)系統(tǒng)的理論知識(shí),又涉及最新的科研進(jìn)展,還能充分發(fā)揮實(shí)踐教學(xué)特點(diǎn),直接培養(yǎng)研究生的動(dòng)手實(shí)踐能力”。[5]在被稱(chēng)為“學(xué)科前沿類(lèi)”的研究生課程中,重視將基礎(chǔ)知識(shí)與前沿問(wèn)題結(jié)合,明確學(xué)科前沿課程的課程內(nèi)容要與學(xué)科的先進(jìn)科學(xué)和先進(jìn)研究手段的發(fā)展相結(jié)合,重視發(fā)掘授課教師在其研究領(lǐng)域的科研優(yōu)勢(shì)應(yīng)用于教學(xué)中。從研究生專(zhuān)業(yè)課程的前沿性到專(zhuān)門(mén)的學(xué)科前沿課程正是我們需要探索的部分,通過(guò)綜合考量,擬把學(xué)科前沿課程定義為:講授本學(xué)科前沿進(jìn)展的專(zhuān)業(yè)方向類(lèi)課程。學(xué)科前沿課程的內(nèi)容為和科研內(nèi)容相關(guān)的本學(xué)科最新前沿進(jìn)展,目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)學(xué)科前沿的認(rèn)識(shí)和興趣,授課方式和評(píng)價(jià)考核采用多樣化形式,并且落腳點(diǎn)是鍛煉研究生的學(xué)習(xí)科研技能與實(shí)踐能力。
泰勒在其《課程與教學(xué)的基本原理》中從課程設(shè)計(jì)的角度試圖回答課程的四個(gè)基本問(wèn)題:學(xué)校應(yīng)該追求什么樣的教育目標(biāo)?提供什么樣的教育經(jīng)驗(yàn)才能實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)?如何有效地組織這些教育經(jīng)驗(yàn)?怎樣確定這些目標(biāo)正在得以實(shí)現(xiàn)?[6]探索國(guó)外各大學(xué)研究生學(xué)科前沿課建設(shè)情況,目的是通過(guò)對(duì)這些課程組織和實(shí)施中的各種信息進(jìn)行整合,并在此基礎(chǔ)上提出國(guó)內(nèi)建設(shè)學(xué)科前沿課的通用建議。因此要在龐大的現(xiàn)代課程理論體系中從課程設(shè)計(jì)的角度出發(fā)尋找理論依據(jù),關(guān)鍵點(diǎn)在于泰勒的第三個(gè)基本問(wèn)題“怎么樣才能有效地組織這些教學(xué)經(jīng)驗(yàn)?”即課程該怎么講,如何“有效”地講。泰勒認(rèn)為有效組織課程必須要有來(lái)自三方面的信息,即對(duì)學(xué)生的研究、對(duì)社會(huì)的研究和學(xué)科專(zhuān)家的建議。具體到前沿課的課程設(shè)計(jì)上,緊跟學(xué)科前沿和集中于教學(xué)設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)課程理念是后現(xiàn)代批評(píng)話語(yǔ)分析學(xué)的主張。批評(píng)性話語(yǔ)分析認(rèn)為話語(yǔ)是構(gòu)成社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)的符號(hào)成分,注重從社會(huì)制度和社會(huì)構(gòu)成這一更深的層次來(lái)尋求解釋語(yǔ)篇的原因。倫敦大學(xué)的批評(píng)語(yǔ)言學(xué)家Kress將批評(píng)話語(yǔ)分析方法應(yīng)用于教育領(lǐng)域,他認(rèn)為“未來(lái)課程(future curriculum)”所處的環(huán)境非常不穩(wěn)定、不一致且不可控。課程總是依賴(lài)于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展并且動(dòng)態(tài)地變化,相對(duì)于確定的知識(shí),后現(xiàn)代服務(wù)經(jīng)濟(jì)和信息經(jīng)濟(jì)更要求工作者有“設(shè)計(jì)”的能力。[7]課程設(shè)計(jì)能力要求對(duì)材料的充分的運(yùn)用,知曉其風(fēng)險(xiǎn),能夠容納其能力。課程設(shè)計(jì)應(yīng)該讓學(xué)習(xí)者和其感興趣的材料之間建立特殊的關(guān)系。
從學(xué)習(xí)者的角度,美國(guó)心理學(xué)家教育家David Kolb提出學(xué)習(xí)循環(huán)模型來(lái)描述體驗(yàn)式學(xué)習(xí)。[8]該模型包括四個(gè)步驟,即具體經(jīng)驗(yàn)、反復(fù)觀察、抽象概括和積極實(shí)踐。其中具體經(jīng)驗(yàn)階段強(qiáng)調(diào)體驗(yàn)在學(xué)習(xí)中的作用,學(xué)習(xí)者開(kāi)闊思路、適應(yīng)變化,從“感受”中學(xué)習(xí);反復(fù)觀察階段的學(xué)習(xí)特點(diǎn)為重視細(xì)心觀察、多視角多維度地看待問(wèn)題、理解學(xué)習(xí)內(nèi)容;抽象概括階段則注重思考、客觀邏輯地分析問(wèn)題;積極實(shí)踐階段強(qiáng)調(diào)從做中學(xué),學(xué)習(xí)者采取具體的方法解決實(shí)際問(wèn)題。學(xué)科前沿課程的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)學(xué)科前沿的認(rèn)識(shí)和興趣,落腳點(diǎn)是鍛煉研究生的學(xué)習(xí)科研技能與實(shí)踐能力。在實(shí)施過(guò)程需要重視體驗(yàn)式學(xué)習(xí)的第一個(gè)步驟,實(shí)際經(jīng)歷和體驗(yàn),強(qiáng)調(diào)體驗(yàn)在學(xué)習(xí)中的作用,學(xué)生經(jīng)由自身的體驗(yàn)從“感受”中學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)的四個(gè)步驟中又分成不同的層次或者水平,一個(gè)完整的學(xué)習(xí)過(guò)程應(yīng)該是每一個(gè)步驟都是開(kāi)放式結(jié)果,不同的學(xué)生會(huì)達(dá)到不同的水平;課程并不是完整地教會(huì)學(xué)生某個(gè)知識(shí)或技能,而是能夠給他們學(xué)科前沿視角,啟發(fā)科研興趣、培養(yǎng)探索精神。
本研究主要采用文獻(xiàn)分析法,對(duì)學(xué)科前沿課的內(nèi)涵、教學(xué)過(guò)程、作用、影響因素以及其在國(guó)外大學(xué)的開(kāi)設(shè)情況進(jìn)行研究。通過(guò)檢索國(guó)外主要學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)站和重要網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)資源庫(kù),查閱有關(guān)學(xué)科前沿課程的相關(guān)研究成果資料,并對(duì)這些文獻(xiàn)進(jìn)行整理、分析和總結(jié)來(lái)達(dá)到研究目的。文獻(xiàn)來(lái)源主要是國(guó)外大型數(shù)據(jù)庫(kù)的學(xué)術(shù)期刊論文、報(bào)告、會(huì)議論文等,使用的數(shù)據(jù)庫(kù)有EBSCO、Elsevier Science Direct、ACS、Springer和MDPI。搜索關(guān)鍵詞并不局限于“forefront course”“cutting edge curriculum”“future course”字樣,而是一切和“講授本學(xué)科前沿進(jìn)展”相關(guān)的課程,例如主題中有“advanced course”“core course” “capstone course”等,從中篩選,外文研究報(bào)告和論文中比較少有成系統(tǒng)的學(xué)科前沿課為主題的研究,他們大多介紹一個(gè)具有前沿性的項(xiàng)目、計(jì)劃,或者某個(gè)創(chuàng)新的教學(xué)方法以及新的課程組織形式等等。我們首先從以上6個(gè)關(guān)鍵詞搜索到的400多篇文章中確定110篇實(shí)證性的研究,綜述類(lèi)和元分析類(lèi)沒(méi)有進(jìn)入分析。在實(shí)證性研究報(bào)告中,再次進(jìn)行整理和分析,排除基礎(chǔ)教育類(lèi)和大學(xué)本科課程的文章,剩余43篇文章。資料還來(lái)源于國(guó)外一些大學(xué)的官網(wǎng)課程信息,具體包括“應(yīng)用課程(applied course)”“專(zhuān)業(yè)方向課程(professional curriculum)”“先端科目(advanced subjects)”以及“交叉課程(cross curricula)”等,但研究結(jié)果以公開(kāi)發(fā)表的論文、報(bào)告、會(huì)議論文等內(nèi)容為主,大學(xué)網(wǎng)站的課程信息為補(bǔ)充材料。由于對(duì)這一問(wèn)題的實(shí)證研究較少,因此本研究的結(jié)果是描述性和解釋性的。
上面把學(xué)科前沿課程定義為以講授本學(xué)科前沿進(jìn)展為目標(biāo)的專(zhuān)業(yè)方向類(lèi)課程,因此本研究并不局限于“前沿課程”字樣,通過(guò)網(wǎng)站直接索取以及文獻(xiàn)檢索的方式,從處在世界排名前列的大學(xué)課程以及文獻(xiàn)資料中搜索一切和“講授本學(xué)科前沿進(jìn)展”相關(guān)的研究生課程作為研究對(duì)象。作為一個(gè)探索性的研究,試圖從現(xiàn)有的課程項(xiàng)目、計(jì)劃,創(chuàng)新的教學(xué)方法或者課程組織形式中挖掘閃光點(diǎn),尋找有用信息來(lái)搭建我們的前沿課程框架。根據(jù)論文材料報(bào)告的課程或者項(xiàng)目的目標(biāo),在以上43篇資料中選取了和“講授前沿知識(shí)”直接相關(guān)的大學(xué)5所;[9-13]他們的教學(xué)目標(biāo)分別是“給高年級(jí)本科生和研究生擴(kuò)展專(zhuān)業(yè)視野、技能,提升專(zhuān)業(yè)興趣”“介紹前沿的可持續(xù)發(fā)展科技應(yīng)用于化學(xué)和生物分子學(xué),以激發(fā)學(xué)生的好奇心”“學(xué)習(xí)一些神經(jīng)科學(xué)的基本的實(shí)驗(yàn)技能和前沿科技內(nèi)容”等。間接相關(guān)的大學(xué)5所,[14-18]教學(xué)目標(biāo)是“培養(yǎng)學(xué)生處理復(fù)雜問(wèn)題的能力”“創(chuàng)設(shè)真實(shí)的、交互式的學(xué)習(xí)環(huán)境以提升學(xué)生的理解”“應(yīng)用創(chuàng)意性的論文進(jìn)行教學(xué),使學(xué)生擴(kuò)展專(zhuān)業(yè)知識(shí)和整合新的基因知識(shí)和復(fù)雜的基因科技”等,體驗(yàn)和理解前沿知識(shí)、發(fā)展實(shí)際科研能力是他們課程的主要獲益之一。還有3所大學(xué)[19-21]從教師的視角來(lái)講促進(jìn)教學(xué)。我們的文獻(xiàn)研究涉及樣本量較小,嵌套在他們的上下文和研究中深入研究。確定13個(gè)樣本后,再通過(guò)查閱其官網(wǎng)或訪談相關(guān)教師、學(xué)生等方式深度挖掘課程的不同方面信息,通過(guò)這樣的搭配,就可從課程的各個(gè)方面全方位搭建起了前沿課程框架,進(jìn)而對(duì)前沿課程的組織形式有多角度的立體認(rèn)識(shí)。樣本信息如表1。
以上均是以文獻(xiàn)形式報(bào)告的課程,此種形式的信息量雖然不夠豐富,但是公開(kāi)發(fā)表以及同行評(píng)議的文章內(nèi)容比較可靠詳實(shí),教育學(xué)的應(yīng)用和思考也較為全面和規(guī)范。
學(xué)科前沿類(lèi)研究生課程中,重視將基礎(chǔ)知識(shí)與前沿問(wèn)題結(jié)合,尤其要與學(xué)科的先進(jìn)科學(xué)和先進(jìn)研究手段的發(fā)展相結(jié)合,并且要發(fā)掘授課教師在其研究領(lǐng)域的科研優(yōu)勢(shì)應(yīng)用于教學(xué)中。本文定義了學(xué)科前沿課的目標(biāo),接下來(lái)需要從課程內(nèi)容、課程結(jié)構(gòu)和組織來(lái)分析現(xiàn)有的學(xué)科前沿課。核心要回答一個(gè)非常具體的問(wèn)題,即“前沿課怎么講?”依據(jù)未來(lái)課程理論,課程設(shè)計(jì)應(yīng)該讓學(xué)習(xí)者和其感興趣的材料之間建立特殊的關(guān)系。從學(xué)習(xí)者的角度,Kolb的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)認(rèn)為學(xué)習(xí)是從體驗(yàn)到實(shí)踐的過(guò)程,在實(shí)施過(guò)程需要重視體驗(yàn)式學(xué)習(xí)的第一個(gè)步驟,實(shí)際經(jīng)歷和體驗(yàn),強(qiáng)調(diào)體驗(yàn)在學(xué)習(xí)中的作用,學(xué)生經(jīng)由自身的體驗(yàn)從“感受”中學(xué)習(xí)。綜上,本文的分析框架如圖1所示。問(wèn)題側(cè)重于課程內(nèi)容的前沿性是如何體現(xiàn)的,以及前沿性的課程內(nèi)容如何作用于學(xué)生。另外,上面提到前沿課和教師以及研究生個(gè)人的研究?jī)?nèi)容相關(guān),教師在這里不單是知識(shí)的傳遞者,也是課程設(shè)計(jì)者甚至是知識(shí)生產(chǎn)者。[8]因此框架中教師的角色和作用也是需要分析的部分。
表1 樣本來(lái)源
圖1 學(xué)科前沿課的分析框架(虛線部分為有待探索的機(jī)制)
學(xué)科前沿課怎么講?依據(jù)分析框架圖,重點(diǎn)在于兼顧基礎(chǔ)和前沿的狀況如何設(shè)計(jì)課程內(nèi)容,內(nèi)容又如何傳達(dá)給學(xué)生,使得學(xué)生能夠在體驗(yàn)中學(xué)習(xí)、提升自己的實(shí)踐能力。具體回答兩個(gè)問(wèn)題:1、課程內(nèi)容的前沿性是如何體現(xiàn)的?2、教學(xué)方法和手段。
1.課程內(nèi)容的前沿性是如何體現(xiàn)的
課程1所在的大學(xué)2006年設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)“地球系統(tǒng)科學(xué)課程”,目的在于“給高年級(jí)本科生和研究生擴(kuò)展專(zhuān)業(yè)視野、技能,提升專(zhuān)業(yè)興趣”,課程內(nèi)容包括基礎(chǔ)知識(shí)材料和應(yīng)用材料兩大塊。在課程設(shè)計(jì)部分,他們咨詢(xún)了許多專(zhuān)家,包括生物學(xué)、氣候、地理、數(shù)學(xué)等多學(xué)科老師和研究生,并且組建了一個(gè)包括美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)專(zhuān)家的課程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),專(zhuān)家的加入確保最新的研究?jī)?nèi)容進(jìn)入課程。所有的材料都以電子的形式呈現(xiàn),方便添加最新的內(nèi)容。學(xué)院邀請(qǐng)NASA科學(xué)家講授最新的最前沿的東西,例如生物圈和大氣圈的重要交互作用??梢?jiàn)課程1從設(shè)計(jì)到實(shí)施全程邀請(qǐng)行業(yè)專(zhuān)家參與,充分保證課程的前沿性。
課程2的授課內(nèi)容直接來(lái)自行業(yè)進(jìn)展,教師進(jìn)行整理之后形成成對(duì)的案例。授課教師包括本專(zhuān)業(yè)的博士和碩士研究生。課上學(xué)生研討行業(yè)進(jìn)展,形成結(jié)果并且和教師的案例對(duì)比。課程3藥學(xué)專(zhuān)業(yè)研究生開(kāi)設(shè)“神經(jīng)藥理學(xué)”課程,其內(nèi)容來(lái)自于最新論文,課上包含大量案例。課程4有自己的課程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),跨學(xué)科教師任教,課程內(nèi)容來(lái)源于哈佛教材和教師搜集的材料。課程5授課教師包括行業(yè)專(zhuān)家,學(xué)生參觀企業(yè),講座內(nèi)容有現(xiàn)場(chǎng)版、錄像版。課程6采用項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方式,學(xué)生和教師、技術(shù)人員合作,開(kāi)發(fā)一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)軟件。課程7強(qiáng)調(diào)教育中工業(yè)工程師的作用,授課教師的一部分由工程師組成,課程內(nèi)容也有一部分來(lái)源于工程的實(shí)際項(xiàng)目。課程8的課程內(nèi)容來(lái)源于書(shū)、論文和網(wǎng)絡(luò)資料,并且有3個(gè)不同類(lèi)型的案例庫(kù)。課程9的MIT工程教學(xué)中,前沿性體現(xiàn)在MIT和德克薩斯大學(xué)、美國(guó)空軍學(xué)院聯(lián)合設(shè)計(jì)實(shí)施課程,并且聯(lián)網(wǎng)共享教材資源。課程10有課程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)搜集項(xiàng)目,形成課程內(nèi)容。授課教師有教授和研究生,課程內(nèi)容包括實(shí)際項(xiàng)目、論文項(xiàng)目,大量不同難度的項(xiàng)目形成案例庫(kù),動(dòng)機(jī)水平不同的學(xué)生承擔(dān)不同難度的任務(wù)。
分析上面10個(gè)大學(xué)的課程可知,課程前沿性主要體現(xiàn)在五個(gè)方面:1、課程設(shè)計(jì)上使用課程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)、領(lǐng)域?qū)<襾?lái)設(shè)計(jì)組織內(nèi)容。課程1、課程4、課程9和課程10都支持了這點(diǎn)。2、課程內(nèi)容上,兩種方式體現(xiàn)前沿性。一是內(nèi)容來(lái)源于期刊論文、行業(yè)最新資料、網(wǎng)絡(luò)信息,如課程1~4和課程8;二是內(nèi)容來(lái)源于實(shí)際項(xiàng)目,如課程6、課程7和課程10。3、教師采用外聘專(zhuān)家及高年級(jí)博士生。4、授課方式靈活主動(dòng)。5、材料形式電子化、能夠共享和隨時(shí)添加內(nèi)容。6、其他關(guān)鍵特征。第六個(gè)其他關(guān)鍵特征是非常具體化的辦法,沒(méi)有顯示出共性。例如課程8的基因教學(xué)中,選基因?qū)W中爭(zhēng)議大的主題為教材,在別的學(xué)科可能不存在爭(zhēng)議較大的內(nèi)容。具體見(jiàn)表2。
表2 課程內(nèi)容體現(xiàn)“前沿性”的各個(gè)方面
2.教學(xué)方法和手段
學(xué)科前沿內(nèi)容如何傳達(dá)給學(xué)生,使得學(xué)生能夠在體驗(yàn)中學(xué)習(xí)、提升自己的實(shí)踐能力?課程1采用了一種“探究式學(xué)習(xí)”的方式。具體做法是課堂的前15分鐘呈現(xiàn)小型論文、空的提綱、思考分享練習(xí)、問(wèn)題、討論材料等,即呈現(xiàn)一個(gè)未完成的材料引導(dǎo)學(xué)生實(shí)際思考,學(xué)生在這個(gè)部分運(yùn)用所學(xué)知識(shí)試圖回答問(wèn)題,形成解決方案。在實(shí)驗(yàn)部分,課程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一系列電腦實(shí)驗(yàn)來(lái)訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)際操作能力。實(shí)驗(yàn)主題都是與之前的閱讀和講座接近的內(nèi)容。最后,學(xué)生還需要完成一個(gè)8周左右的基于電腦建模的項(xiàng)目。課程2以一種半開(kāi)放的“問(wèn)題解決式學(xué)習(xí)”方式來(lái)講授前沿類(lèi)課程。在課程設(shè)計(jì)部分準(zhǔn)備的成對(duì)的案例材料,例如丹麥卡倫堡工業(yè)園和西澳州Kwinana工業(yè)園區(qū)的材料。課堂上先給學(xué)生以講座的形式介紹其中一個(gè)案例卡倫堡工業(yè)園,其動(dòng)力、材料以及輸出物質(zhì)和能量流的性質(zhì)和結(jié)果等。隨后在一個(gè)2個(gè)小時(shí)的研討會(huì)中,學(xué)生分小組討論這個(gè)工業(yè)園模式如何應(yīng)用在澳大利亞,一旦確定了選址,學(xué)生討論現(xiàn)有協(xié)同效應(yīng)以及材料和能源流動(dòng)。研討結(jié)束后學(xué)生將結(jié)果展示,教師出示成對(duì)案例的另一半即西澳州工業(yè)區(qū)狀況,和學(xué)生結(jié)果做比對(duì)。課程3講座中教師從一些使用熒光劑的論文里抽出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)給學(xué)生展示和引導(dǎo)學(xué)生討論。學(xué)生主要學(xué)習(xí)如何使用以及各種方法的優(yōu)缺點(diǎn),最后挑一個(gè)簡(jiǎn)單的論文進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。從前沿性論文中找出學(xué)生能夠操作的實(shí)驗(yàn)并不容易,課程設(shè)計(jì)者尋找大量的案例材料來(lái)支撐課程。教師每周花兩個(gè)小時(shí)以上時(shí)間準(zhǔn)備課程內(nèi)容。課程4在向沒(méi)有基礎(chǔ)的學(xué)生講授AI課程時(shí),學(xué)生先用自己的語(yǔ)言給AI下定義,隨后再報(bào)告AI在其各自行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用情況;報(bào)告展示過(guò)程中必須聯(lián)系到之前閱讀材料或者講座中涉及的內(nèi)容。這個(gè)方式比較簡(jiǎn)單,對(duì)MBA的學(xué)生來(lái)說(shuō)重點(diǎn)在于熟悉AI的概念和運(yùn)作,體會(huì)它在各自領(lǐng)域的應(yīng)用。課程5設(shè)置前沿講座,在講座之前給學(xué)生布置任務(wù)制作宣傳冊(cè)子,這樣可以讓學(xué)生把講座內(nèi)容和已學(xué)的知識(shí)概念相聯(lián)系,促進(jìn)深入理解。課程6采用“項(xiàng)目學(xué)習(xí)”的辦法,學(xué)生作為軟件開(kāi)發(fā)的內(nèi)容專(zhuān)家,和第一批使用者、教師、技術(shù)人員合作形成一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)。在項(xiàng)目學(xué)習(xí)中,學(xué)生需要從教育者的角度思考本專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)者需要什么內(nèi)容,學(xué)生還需要和軟件開(kāi)發(fā)的技術(shù)人員合作,把內(nèi)容和技術(shù)結(jié)合變成學(xué)習(xí)軟件。課程7將“基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)”引入工程教育。課程8采用“創(chuàng)意寫(xiě)作”的方式,促進(jìn)學(xué)生理解基因?qū)W的各個(gè)方面。課程9通過(guò)采用翻轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)的辦法,他們將看不見(jiàn)設(shè)計(jì)可視化,創(chuàng)設(shè)真實(shí)的、交互式的學(xué)習(xí)環(huán)境。課程10采用“合作式學(xué)習(xí)”的方式,因?yàn)橐唤M學(xué)生有不同的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),所以合作學(xué)習(xí)中不同動(dòng)機(jī)的學(xué)生擔(dān)任不同難度水平的任務(wù)。一些更復(fù)雜的項(xiàng)目給有余力的學(xué)生課外做。
分析前10個(gè)樣本大學(xué)的前沿類(lèi)課程的教學(xué)辦法和途徑,我們看到在實(shí)施前沿課過(guò)程中,教師使用了大量卓有成效的教學(xué)手段,在分析框架包括的基本問(wèn)題下,各個(gè)不同的課程都從不同的角度展示出前沿課程的不同側(cè)面,全方位的折射出一個(gè)完整課程體系的方方面面。從內(nèi)在的培養(yǎng)目標(biāo)來(lái)看,包括學(xué)生對(duì)學(xué)科前沿的認(rèn)識(shí)、理解能力,激發(fā)對(duì)學(xué)科前沿的興趣,培養(yǎng)學(xué)生科研能力、創(chuàng)造力、合作能力和實(shí)操能力。10個(gè)課程采用的教學(xué)方法較少有重復(fù),可以預(yù)見(jiàn)如果深耕下去,各種精彩的行之有效的教學(xué)辦法會(huì)越來(lái)越多的應(yīng)用于前沿課教學(xué)。樣本雖然關(guān)注點(diǎn)和解決問(wèn)題的辦法各不相同,我們還是能夠發(fā)現(xiàn)一些共性的東西。首先,大部分大學(xué)都重視課程設(shè)計(jì),在開(kāi)課之前有一個(gè)非??茖W(xué)的形成內(nèi)容、設(shè)計(jì)教學(xué)的過(guò)程。在這個(gè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,有的搜集大量案例,有的充分考慮學(xué)生選擇彈性,有的依托企業(yè)和政府資源;但所有的這些都是為課程和培養(yǎng)目標(biāo)服務(wù)。學(xué)科前沿課可以分成幾個(gè)部分,也可以邀請(qǐng)不同的專(zhuān)家來(lái)授課,但是絕不是隨機(jī)和隨意的。其次,大部分大學(xué)都注重從學(xué)生的角度出發(fā)進(jìn)行教學(xué)活動(dòng),從上面的“探究式學(xué)習(xí)”“問(wèn)題解決學(xué)習(xí)”“合作學(xué)習(xí)”可以看出,教學(xué)過(guò)程基本上是從學(xué)生的角度出發(fā),選擇合適的成熟的學(xué)習(xí)范式,符合未來(lái)課程理論的學(xué)習(xí)觀和學(xué)生觀。學(xué)科前沿課的內(nèi)容可能是最新的、最前沿的,學(xué)習(xí)這些內(nèi)容的方式并不需要多新奇,而是重在創(chuàng)設(shè)積極的學(xué)習(xí)情境、提升學(xué)生的參與度,讓學(xué)生體驗(yàn)和操作。
學(xué)科前沿課內(nèi)在的培養(yǎng)目標(biāo)總是要受到外在的各種因素制約。前10個(gè)課程中提及的外在的影響因素包括考慮學(xué)生選擇彈性,平衡基礎(chǔ)和前沿內(nèi)容,如何應(yīng)對(duì)缺少學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)的和背景復(fù)雜的學(xué)生,如何創(chuàng)設(shè)具體真實(shí)的課程環(huán)境以提升感性認(rèn)識(shí),如何發(fā)揮行業(yè)專(zhuān)家及其他人員的作用等。課程以及對(duì)應(yīng)解決的問(wèn)題如表3。
學(xué)科前沿課的實(shí)施和教師關(guān)系密切,課程1教師直接參與設(shè)計(jì),課程2和課程3都需要教師尋找大量的案例,課程6教師和學(xué)生、專(zhuān)家等一起工作。在前面分析框架中也可以看到,教師直接參與課程設(shè)計(jì)和教學(xué),并且通過(guò)科研產(chǎn)生前沿知識(shí)影響學(xué)生。樣本課程2、課程3以及課程10的實(shí)踐性較強(qiáng)的課程也會(huì)用本專(zhuān)業(yè)博士研究生和高年級(jí)碩士研究生來(lái)承擔(dān)領(lǐng)隊(duì)或者做教練。
學(xué)科前沿課如何和教師結(jié)合,樣本11~13關(guān)注于前沿類(lèi)課程中教師的角色和地位,在如何發(fā)掘教師作用上可以給我們參考。樣本11重視行業(yè)專(zhuān)家的作用,其所在的大學(xué)成立由公司、學(xué)校課程設(shè)計(jì)辦公室、校長(zhǎng)和一個(gè)獨(dú)立咨詢(xún)機(jī)構(gòu)共同構(gòu)成的課程設(shè)計(jì)辦公室,設(shè)計(jì)課程內(nèi)容。課程計(jì)劃和大綱發(fā)給行業(yè)內(nèi)其他專(zhuān)家征求意見(jiàn),獲得修改建議,課程設(shè)計(jì)辦公室根據(jù)修改建議再次調(diào)整課程計(jì)劃,并且在實(shí)施中邀請(qǐng)麥肯錫、Ziegler Caterpillar等公司的專(zhuān)家來(lái)授課。行業(yè)專(zhuān)家參與課程設(shè)計(jì)、課程修訂和部分授課過(guò)程。
表3 課程方式以及相應(yīng)的重點(diǎn)解決問(wèn)題
依據(jù)本文分析框架,教師也通過(guò)科研產(chǎn)生前沿知識(shí)間接影響學(xué)生學(xué)習(xí)。那么教師如何以科研促進(jìn)教學(xué)?樣本13采用通過(guò)合作的方式建立“教學(xué)組”,教學(xué)組包括科研人員、教師和在讀研究生。教學(xué)組主要的形式有講座,實(shí)驗(yàn)和討論;也有的教師用案例教學(xué)來(lái)展示如何教學(xué)生。通過(guò)創(chuàng)設(shè)“教學(xué)組”的辦法讓搞科研的教師投入到常規(guī)的教學(xué)和課程建設(shè)。樣本12詳細(xì)地描述了在STEM教育領(lǐng)域?qū)⒀芯拷Y(jié)果應(yīng)用于教學(xué)的7個(gè)部分:研究、調(diào)節(jié)者、教師、背景、學(xué)生、過(guò)程、評(píng)估。在這個(gè)復(fù)雜并且龐大的過(guò)程中教師是其中承上啟下的一環(huán);他們需要接收來(lái)自教育學(xué)和本學(xué)科的研究成果以及調(diào)節(jié)者產(chǎn)生的策略性方案,并把他們轉(zhuǎn)化為可操作的教學(xué)方法結(jié)合課堂背景以及學(xué)生背景把知識(shí)傳遞給學(xué)生,前沿課是教師實(shí)現(xiàn)科研和教學(xué)結(jié)合的載體。
前沿課程有時(shí)候是和其他課程交叉存在的。課程4的前沿課指人工智能課程;在課程6上對(duì)于天文學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生,模塊開(kāi)發(fā)是他們的前沿課。這里前沿課顯示出跨學(xué)科的特征,即某一學(xué)科的基礎(chǔ)課在另外的學(xué)科里是前沿課。有一些“通用”的前沿課程,在各個(gè)學(xué)科都屬于“前沿”范疇,例如量子調(diào)控、基因工程、納米技術(shù)、綠色工業(yè)、人工智能等。學(xué)科前沿課程在大的課程分類(lèi)下屬于研究方向課或?qū)n}課的一種,但沒(méi)有成為一個(gè)獨(dú)立的課程體系。它偏重實(shí)踐和學(xué)科最前沿的知識(shí),往往也和教師以及研究生個(gè)人的研究?jī)?nèi)容相關(guān),這兩大特征決定了學(xué)科前沿課不會(huì)是一個(gè)系統(tǒng)性的課程。在國(guó)外各個(gè)高校里,學(xué)科前沿類(lèi)課程都是安排在高級(jí)課或者實(shí)踐課程,其與基礎(chǔ)類(lèi)課程的分隔,也決定了它不會(huì)是一個(gè)系統(tǒng)性的課程。
在設(shè)計(jì)課程內(nèi)容方面,課程4學(xué)習(xí)和借鑒現(xiàn)有的其他高校的AI課程內(nèi)容,然后根據(jù)本課程的教學(xué)目標(biāo)篩選教學(xué)內(nèi)容。課程6和課程13還會(huì)積極的讓學(xué)生參與選擇課程內(nèi)容。課程內(nèi)容不是一蹴而就的,課程2的“綠色工程”課程2004年開(kāi)課,2010年修訂,到2015~2016年又再次修訂;課程5的課程2014年開(kāi)始,2015和2016年再次修改,直至2017年首次開(kāi)課;課程1的課程在2003年到2005年也經(jīng)過(guò)數(shù)次修訂,可見(jiàn)前沿課程內(nèi)容的形成是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、循序漸進(jìn)的過(guò)程。
上述大部分課程都很重視利用現(xiàn)有的資源或者課程。課程5描述了如何利用現(xiàn)有資源,比如有一門(mén)傳統(tǒng)的課程當(dāng)成高級(jí)課來(lái)講,還有就業(yè)指導(dǎo)中心提供參觀訪學(xué)的機(jī)會(huì)。課程6模塊開(kāi)發(fā)工作被整合進(jìn)一個(gè)研究生水平的天文學(xué)課程。課程2的課程也是最早由單純的化工課發(fā)展成化工設(shè)計(jì)課,再由選修課發(fā)展成必修課。綜合起來(lái),前沿課和其他課程是交叉的關(guān)系、課程內(nèi)容動(dòng)態(tài)變化、也重視整合其他課程的資源。相關(guān)資源在前沿課程中的流動(dòng)情況見(jiàn)圖2。
圖2 相關(guān)資源在前沿課程中流動(dòng)
本研究通過(guò)檢索國(guó)外主要學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)站和重要網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)資源庫(kù),選取國(guó)外開(kāi)設(shè)學(xué)科前沿相關(guān)課程的13所學(xué)校,通過(guò)對(duì)課程設(shè)計(jì)以及教學(xué)的學(xué)習(xí)和理解,得到以下結(jié)論:1.學(xué)科前沿課課程設(shè)計(jì)需要先于課程內(nèi)容。課程設(shè)計(jì)依據(jù)學(xué)生特征和資源制約因素系統(tǒng)的進(jìn)行,在基礎(chǔ)和前沿之間平衡;講課需要在學(xué)生的體驗(yàn)和實(shí)踐之間平衡。2.教師直接參與課程設(shè)計(jì)和教學(xué),并且通過(guò)科研產(chǎn)生前沿知識(shí)間接影響選課學(xué)生;因此教師的動(dòng)機(jī)和對(duì)教師的激勵(lì)不可或缺。3.學(xué)科前沿課程可利用現(xiàn)有其他課程資源并且注重與行業(yè)專(zhuān)家、企業(yè)以及政府機(jī)構(gòu)合作。
1.樹(shù)立緊跟學(xué)科前沿知識(shí)和注重“設(shè)計(jì)”的動(dòng)態(tài)課程觀念。學(xué)科前沿課程是以講授本學(xué)科前沿進(jìn)展,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)科研興趣與實(shí)踐能力為目的的課程。學(xué)科前沿課程建設(shè)一個(gè)根本性的問(wèn)題是課程如何在內(nèi)容和形式上保持“前沿性”。從后現(xiàn)代課程理論來(lái)看,課程的內(nèi)容和形式都是在已有的知識(shí)體系上生產(chǎn)出來(lái),一出現(xiàn)就已經(jīng)是舊的。[22]應(yīng)對(duì)這個(gè)問(wèn)題,批評(píng)話語(yǔ)分析方法對(duì)未來(lái)課程建設(shè)提出的理論構(gòu)想同樣適用于學(xué)科前沿課的建設(shè)。學(xué)科前沿課的建設(shè)應(yīng)該集中于“課程設(shè)計(jì)”。課程的材料是固定的和現(xiàn)有的,但是對(duì)于材料可以“再生成”和“再創(chuàng)造”;由學(xué)生和教師共同生成知識(shí)。這符合現(xiàn)代建構(gòu)主義的知識(shí)觀,也是包括學(xué)科前沿課程在內(nèi)的將來(lái)所有課程應(yīng)該探索的方向。動(dòng)態(tài)的課程內(nèi)容還包括隨時(shí)的調(diào)整以及兼顧學(xué)生選擇的彈性。
2.重視學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)和前沿進(jìn)展的銜接。關(guān)于如何保持學(xué)科課程的“前沿性”,根本辦法是教會(huì)學(xué)生獲得新知識(shí)的方法。書(shū)本和習(xí)題冊(cè)的知識(shí)總是有限的,甚至新刊出的論文內(nèi)容也會(huì)很快過(guò)時(shí),所以關(guān)鍵在于教給學(xué)生獲取知識(shí)的能力,在課程中強(qiáng)調(diào)學(xué)科的內(nèi)在邏輯和原理而不是外在應(yīng)用。[23]教會(huì)學(xué)生獲取知識(shí)的能力,強(qiáng)調(diào)學(xué)科的內(nèi)在邏輯而不是外在應(yīng)用是學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)和前沿進(jìn)展銜接的關(guān)鍵。教師要與專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的專(zhuān)家學(xué)者、企業(yè)以及政府機(jī)構(gòu)合作,將授課教師或教師團(tuán)隊(duì)個(gè)人的科研優(yōu)勢(shì)擴(kuò)展至整個(gè)行業(yè),以最大限度地利用行業(yè)資源培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣與專(zhuān)業(yè)能力。其次,發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)使得大量的交叉學(xué)科知識(shí)和學(xué)科內(nèi)各種資源都比較容易獲得,前沿課程建設(shè)可以依托大型數(shù)據(jù)庫(kù)選擇課程內(nèi)容,最好形成“學(xué)科前沿專(zhuān)題課內(nèi)容集”。[24]
3.建設(shè)學(xué)科前沿課管理和制度保障系統(tǒng)。前沿課程在科研優(yōu)勢(shì)向人才培養(yǎng)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化過(guò)程中能夠發(fā)揮重要作用,然而現(xiàn)有的國(guó)內(nèi)高校的學(xué)科前沿性課程都是依托某個(gè)專(zhuān)業(yè)或者某個(gè)項(xiàng)目開(kāi)設(shè)的,“學(xué)科前沿課”并沒(méi)有形成一個(gè)統(tǒng)一的概念和實(shí)施模式。[25]研究得知學(xué)科前沿課不會(huì)是一個(gè)系統(tǒng)性的課程。在各個(gè)高校里,學(xué)科前沿類(lèi)課程都是安排在高級(jí)課或者實(shí)踐課程,這也決定了它不會(huì)是一個(gè)系統(tǒng)性的課程。然而,不成系統(tǒng)并不代表沒(méi)有設(shè)計(jì)和制度。研究結(jié)果顯示國(guó)外任何一個(gè)大學(xué)的前沿類(lèi)課程都極其重視課程設(shè)計(jì),在開(kāi)課之前有完善的計(jì)劃和步驟。[26]在實(shí)際工作中,制度可以約束人的行為,形成穩(wěn)定的秩序。前沿性課程實(shí)施應(yīng)該強(qiáng)調(diào)“制度”而不是“人治”。形成完善的制度是學(xué)科前沿課程順利進(jìn)行的重要保障。學(xué)科前沿課需要探索各高校的開(kāi)設(shè)情況、教師投入、科研在其中的角色和作用等。另外,該門(mén)課程涉及面廣、知識(shí)難度和深度都比較大,最好形成由多位教師組成的課程設(shè)計(jì)組和教學(xué)組。[27]
4.在教師和課程高度共生的情形下積極開(kāi)拓激勵(lì)教師投入的辦法。外國(guó)一流大學(xué)的課程設(shè)置都極其重視對(duì)教師資源的倚重。哈佛大學(xué)在設(shè)置課程之前,由授課教師提供詳盡的計(jì)劃給課程管理委員會(huì),經(jīng)過(guò)審核才能夠開(kāi)課。[28]MIT的飛行器設(shè)計(jì)課程共有十幾位任課教師,其中航空航天系教師承擔(dān)了50%的教學(xué)主題,而其他教學(xué)主題則由來(lái)自國(guó)家宇航局、海軍飛行學(xué)校、波音公司、麥道公司以及美國(guó)聯(lián)合航空公司等多個(gè)機(jī)構(gòu)的科學(xué)家和行業(yè)專(zhuān)家承擔(dān)。這樣的師資隊(duì)伍為課程教學(xué)與工程實(shí)踐和科學(xué)前沿的緊密結(jié)合提供了基礎(chǔ)。[29]我國(guó)大學(xué)教師面臨三大主要工作任務(wù),人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、專(zhuān)業(yè)實(shí)踐。有研究顯示在研究型大學(xué)里教師只花10%的時(shí)間用來(lái)研究教育和課程提升,并且研究型大學(xué)里的教師也很少有動(dòng)機(jī)去練習(xí)教學(xué)技能。[30]其實(shí)授課過(guò)程同科研成果應(yīng)用與教學(xué)活動(dòng)一樣對(duì)于教師有內(nèi)生的激勵(lì)作用,能夠激發(fā)教師的內(nèi)部動(dòng)機(jī)。研究生的創(chuàng)新火花也能為教師提供新穎的研究視角,使教師獲得智力上的鼓舞??捎啥鄠€(gè)不同領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)教師共同授課,這樣不僅可避免學(xué)生片面化的學(xué)習(xí)知識(shí),而且也減輕了某單一授課教師的壓力,同時(shí)也可使學(xué)生學(xué)到最新的相關(guān)領(lǐng)域的前沿知識(shí)。外部激勵(lì)的辦法還有鼓勵(lì)教師自編高質(zhì)量教材;安排一定經(jīng)費(fèi)用于資助任課教師收集資料、編寫(xiě)講義、制作課件,并制定相關(guān)政策,幫助教師出版論文或者教材等。另外國(guó)外的課程都有提到由本學(xué)科的博士研究生或高年級(jí)研究生帶隊(duì),做“教練”或者“助教”,這個(gè)辦法能夠減輕教師的工作量從而側(cè)面激勵(lì)教師投入。