智能化支持的多學科融合教學研究

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摘要：隨著物聯網、云技術和大數據等新技術與教育教學不斷融合，大數據、人工智能等新工科的不斷涌現，社會急需培養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“互聯網+教育”智能化支持的多學科融合教學的內容設計和混合式學習途徑，有效實現多學科相生共長、協調發展的學科體系。

關鍵詞：多學科融合；智能化；互聯網+；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、優化資源配置的重要舉措。國外在“多學科融合”領域的研究興起較早，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、醫科以及生命科學等結合起來，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，特別是在大數據、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《教育部關于加快建設高水平本科教育全面提高人才培養能力的意見》（教高〔2018〕2號）精神，高校需要推進現代信息技術與教育教學深度融合，提供功能全面的現代化教學綜合平臺，打造適合學生自主學習、自主管理的智慧學習環境。

2多學科融合教學的優勢

2.1有利于資源整合，促進多學科協調發展

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勢學科群建設，形成多學科相生共長、協調發展的學科體系。

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、基礎設施改造和建設，構建不同學科之間學術溝通與思想碰撞的環境，能夠促進學科建設觀念轉變，形成有效增進合作意愿、激發交叉靈感的學術氛圍，有利于培育物聯網、大數據、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、理科之間或學科之間界限，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域的知識并融會貫通，這是培養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在聯系，從而提升學生的創新擴展能力，這對培養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；但是，在“互聯網+教育”背景下，以信息技術為手段，多學科融合教學必然成為高校提高教育質量的重要措施。本課題研究的智能化支持的多學科融合是以現代信息技術為支撐，以教學內容設計和學習范式為主要研究重點。

3.1現代信息技術智能支撐

現代信息技術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，大力推動互聯網、大數據、人工智能以及虛擬現實等現代教育中的應用，探索實施網絡化、數字化、智能化和個性化的教育，推動形成“互聯網+教育”新形態。

3.2多學科融合教學內容設計

多學科融合教學的目的是調整學科結構，促進多學科交叉融合，形成以若干優勢特色學科群為主，其他學科交叉融合、協調發展的格局，最終形成以學校為本位、由學校自己確定的校本課程。因此，多學科融合教學內容設計與傳統教學內容大有不同。以計算機學科為例，計算機技術枯燥無味；但是，如果結合政治、歷史、經濟背景，可以更好地啟發學生的好奇心和求知欲，培養學生的逆向思維和探索精神。在計算機領域中，計算機本身是二戰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濟學領域，是經濟競爭的產物；Internet是美國和前蘇聯爭霸的軍事產物；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點的一樁生活中的趣味游戲；機器學習領域廣泛使用統計學，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，是政治產物；物聯網是美國為走出金融危機和振興經濟提出的；在中國是為了搶占信息產業第三次浪潮的制高點而被列入戰略性新興產業，有著明顯的政治和經濟背景[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教學的優勢結合起來的一種“線上+線下”的教學模式，構建泛在學習環境。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，劃分為若干小、獨立但又互有關聯的知識點，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，網絡收集資料，查找問題。課堂教學階段，主要采用任務驅動和“教、學、做”一體化教學模式，實現“線下”教學。任務驅動法是以任務為主線、教師為主導、學生為主體，以建構主義學習理論為基礎，實施“創設情境、確定任務、自主學習和寫作學習以及效果評價”等基本環節。“教、學、做”一體化教學主要解決專業理論與專業技能重復教學問題，將應知的專業理論和應會的操作技能緊密結合在一起。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、在線練習、階段性項目制作及小組協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結語

智能化支持的多學科融合教學研究為“互聯網+教育”環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.“互聯網+”時代融合創新型計算機專業人才培養模式探究[J].教育教學論壇,2018(21):151.

[4]馮霞.信息技術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