智能化支持的多學科融合教學研究

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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)具備多學科知識的人才，多學科融合教學已成為當前高校研究的熱點。基于此，筆者詳細闡述了“互聯(lián)網(wǎng)+教育”智能化支持的多學科融合教學的內(nèi)容設計和混合式學習途徑，有效實現(xiàn)多學科相生共長、協(xié)調(diào)發(fā)展的學科體系。

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

1引言

當前，學科交叉融合是高校深化體制機制改革、提高學科建設水平、優(yōu)化資源配置的重要舉措。國外在“多學科融合”領(lǐng)域的研究興起較早，在20世紀20年代中期，美國哥倫比亞大學的心理學研究專家伍德沃思，便開始使用跨學科一詞，起初大家對跨學科的解讀類似于“合作研究”。據(jù)中國教育部原副部長吳啟迪介紹，多學科交叉融合分為兩種方式，一種是北京大學、復旦大學等探索的“多學科融合”方式，把理科、工科、醫(yī)科以及生命科學等結(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等探索的“多學科交叉”方式，把物理、化學、生物等學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，多學科融合成為了必然趨勢。根據(jù)《教育部關(guān)于加快建設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)與教育教學深度融合，提供功能全面的現(xiàn)代化教學綜合平臺，打造適合學生自主學習、自主管理的智慧學習環(huán)境。

2多學科融合教學的優(yōu)勢

2.1有利于資源整合，促進多學科協(xié)調(diào)發(fā)展

多學科融合將打破學科壁壘，將多學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)勢學科群建設，形成多學科相生共長、協(xié)調(diào)發(fā)展的學科體系。

2.2有利于新興學科培育

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

2.3有助于培養(yǎng)復合型人才

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

3智能化支持的多學科融合教學模式

當前，多學科融合教學由于受到體制、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，多學科融合教學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科融合是以現(xiàn)代信息技術(shù)為支撐，以教學內(nèi)容設計和學習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科融合教學支撐，需要充分運用“兩微一端”，打造幕課、互動教學課程資源平臺，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)代教育中的應用，探索實施網(wǎng)絡化、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多學科融合教學內(nèi)容設計

多學科融合教學的目的是調(diào)整學科結(jié)構(gòu)，促進多學科交叉融合，形成以若干優(yōu)勢特色學科群為主，其他學科交叉融合、協(xié)調(diào)發(fā)展的格局，最終形成以學校為本位、由學校自己確定的校本課程。因此，多學科融合教學內(nèi)容設計與傳統(tǒng)教學內(nèi)容大有不同。以計算機學科為例，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)學生的好奇心和求知欲，培養(yǎng)學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、美國人為了計算導彈彈道的歷史背景下誕生的；對策論起源于微觀經(jīng)濟學領(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；機器學習領(lǐng)域廣泛使用統(tǒng)計學，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基于混合式學習研究

混合式教學即將在線教學和傳統(tǒng)教學的優(yōu)勢結(jié)合起來的一種“線上+線下”的教學模式，構(gòu)建泛在學習環(huán)境。課前主要采用“線上”學習模式，學生利用在線課程平臺進行學習。教師主要活動包括教學設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，滿足學生“碎片化”學習要求，制作微視頻。學生的主要活動是“線上”瀏覽教學資源，網(wǎng)絡收集資料，查找問題。課堂教學階段，主要采用任務驅(qū)動和“教、學、做”一體化教學模式，實現(xiàn)“線下”教學。任務驅(qū)動法是以任務為主線、教師為主導、學生為主體，以建構(gòu)主義學習理論為基礎(chǔ)，實施“創(chuàng)設情境、確定任務、自主學習和寫作學習以及效果評價”等基本環(huán)節(jié)。“教、學、做”一體化教學主要解決專業(yè)理論與專業(yè)技能重復教學問題，將應知的專業(yè)理論和應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-學生”互動、“學生-學生”互動討論、在線作業(yè)、在線練習、階段性項目制作及小組協(xié)作完成某個項目等活動，使學生對知識的理解更加深入和全面[3-4]。

4結(jié)語

智能化支持的多學科融合教學研究為“互聯(lián)網(wǎng)+教育”環(huán)境下智能化支持的多學科融合教學提供了參考，為了不斷促進信息技術(shù)與多學科融合教學深度融合，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)及應用課程多學科交叉融合教學[J].計算機教育,2014(6):84.

[2]劉海波,沈晶.多學科交叉融合的課堂教學方法[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].教育教學論壇,2018(21):151.

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

作者：程光德 單位：重慶工商大學派斯學院軟件工程學院