轨道交通研究生“学科交叉”培养影响因素及对策研究
作者: 阳程星 姚曙光 许平[摘 要] 轨道交通学科群研究生“学科交叉”培养模式是当前高等教育领域的研究热点之一,旨在探讨该培养模式的影响因素和解决方案,以促进学生跨学科思维和综合能力的培养。学科交叉培养涉及多个学科的知识和技能,对学生而言学习负担较大。学校和教师应合理规划课程设置,减轻学生负担。学科交叉培养中存在学科交流和合作的障碍。需加强师资队伍建设,培养具备跨学科背景和能力的教师。学科交叉培养中学科边界不清晰的问题亦需解决。学校和教师应加强教学设计和规划,明确学科边界和学习目标。轨道交通学科群研究生“学科交叉”培养模式具有重要意义和挑战。通过合理规划课程设置、加强师资队伍建设、提供学习支持和指导、促进学科交流和合作,以及明确学科边界和加强评估机制,能够有效克服困难和挑战,培养具备跨学科思维和综合能力的优秀人才。这将为轨道交通领域的发展和创新注入新动力,推动“学科交叉”培养模式的进一步发展和实施。
[关键词] 轨道交通;研究生;交叉培养;影响因素;对策建议
[基金项目] 2023年度中南大学学位与研究生教育教学改革研究项目“‘学科交叉’视域下的轨道交通学科群研究生培养模式探究”(2023JGB079);2023年度中南大学教育教学改革研究项目“基于轨道交通现代产业学院的本科生创新创业能力培养方法探究”(2023JGB079);2023年度湖南省普通高等学校教学改革研究项目“基于轨道交通现代产业学院的本科生创新创业能力培养方法探究”(HNJG-20230088)
[作者简介] 阳程星(1991—),男,湖南郴州人,工学博士,中南大学交通运输工程学院副教授,主要从事列车轻量化与耐撞性技术研究;姚曙光(1970—),女,湖南邵阳人,工学博士,中南大学交通运输工程学院教授,主要从事列车轻量化与耐撞性技术研究;许 平(1971—),男,湖南娄底人,工学博士,中南大学交通运输工程学院教授,主要从事列车轻量化与耐撞性技术研究。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2024)36-0176-05 [收稿日期] 2023-08-01
2020年1月,教育部、国家发展改革委、财政部印发的《关于“双一流”建设高校促进学科融合 加快人工智能领域研究生培养的若干意见》强调,需要以多学科交叉解决重大问题的专项任务作为研究生课题主要来源和培养载体,探索深度融合的学科建设和人才培养新模式[1]。2022年10月,党的二十大报告强调,深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,开辟发展新领域新赛道。“学科交叉”视域下的跨学科教育突破了传统单一学科的局限性,将学科分化式培养发展成为学科整合式培养,是培养高层次复合型人才的创新举措。轨道交通多学科之间更易出现交融、促进和迁移等现象,对学科交叉融合具有较大的促进作用。
一、轨道交通学科群研究生“学科交叉”培养中存在的问题
随着轨道交通领域的发展和进步,对轨道交通学科群研究生的培养也提出了更高的要求。在学科交叉的培养过程中,仍然存在一些问题需要解决:学科交叉培养涉及多个学科的知识和技能,对于学生来说,学习负担较大;学科交叉培养中,学生可能会面临学科边界不清晰的问题。由于学科交叉的特殊性,学生可能会在学习和研究中遇到难以划定学科边界的情况;学科交叉培养中存在学科交流和合作的障碍。不同学科之间的语言、方法和理论体系差异较大,学生在跨学科合作时可能面临沟通和协作困难[2]。
(一)学科知识技能多,学生课业负担大
学科交叉培养是涉及多个学科的知识和技能,对学生来说,学习负担较大是一个显著的问题。这种学习负担的增加可能会给学生带来以下挑战和困惑。
1.学科交叉培养要求学生具备跨学科的综合能力,包括理解和应用不同学科的知识、方法和理论。轨道交通作为一个综合性的学科领域,涉及多个学科的知识和技能。例如,学生需要掌握工程学、物理学、材料科学、电子工程、计算机科学、经济学等多个学科的专业知识。学科之间的知识体系和学科语言有所不同,学生需要花费更多的精力去理解和学习这些知识。
2.学科交叉培养可能导致学生学习压力增加。轨道交通学科交叉培养要求学生具备广泛的专业知识和技能,这使得学习任务更加繁重。学生需要掌握轨道交通系统的设计、建设、运营和管理等方面的知识,同时还需要了解相关的政策法规、环境保护和安全管理等内容。
3.轨道交通学科交叉培养中,学生需要进行跨学科的学习和整合。他们需要将不同学科的知识和技能进行整合,形成综合的学科思维和解决问题的能力。
(二)学科门类范围广,学习边界不清晰
在轨道交通学科交叉培养中,学生可能会面临学科边界不清晰的问题。轨道交通是一个涵盖了多个学科领域的复杂领域,包括交通规划、土木工程、电气工程、信息技术、运输经济学等。
1.交通规划与土木工程。在轨道交通系统的规划和建设过程中,交通规划和土木工程是密切相关的学科。学生可能需要了解交通规划的原则和方法,同时还需要掌握土木工程的设计和施工技术。
2.电气工程与信息技术。轨道交通系统中的信号控制和通信系统涉及电气工程和信息技术。学生可能需要了解电气工程中的电力传输和信号控制技术,同时还需要掌握信息技术中的网络通信和数据处理技术。
3.运输经济学与管理学。在轨道交通系统的经济和管理方面,运输经济学和管理学是重要的学科。学生可能需要了解运输经济学中的成本分析和效益评估,同时还需要掌握管理学中的组织行为和项目管理技术。
4.工程安全与法律法规。在轨道交通系统的设计和运营中,工程安全和法律法规是不可忽视的学科领域。学生可能需要了解工程安全的原则和方法,同时还需要了解相关的法律法规和安全标准。
(三)学科思维差异大,跨域交流有障碍
学科交叉培养是培养具备跨学科背景和综合能力的学生,但在实践中,学科交流和合作常常面临一些障碍。这些障碍主要包括学科语言和概念的差异、学科思维模式的不同、学科之间的沟通困难和学科权重不平衡等问题。首先,学科交叉培养涉及不同学科的专业术语和概念的使用。其次,不同学科具有不同的思维模式和问题解决方式。每个学科都有自己的研究方法和思维方式,这使得学科交叉的学习和合作存在困难。再次,学科交叉培养中学科之间的沟通和合作也存在一定困难。不同学科之间的专业知识和技能差异较大,这给学科交流和合作带来了挑战。例如,在轨道交通学科交叉培养中,工程学生需要与经济学和管理学的学生进行合作,但由于双方专业背景不同,可能存在理解上的障碍。最后,学科交叉培养中学科之间的权重和地位也可能不平衡。主导学科的学生可能对自己学科的知识和技能更加自信,而对于次要学科的学生来说,可能需要更多的努力去理解和应用其他学科的知识。
二、轨道交通学科群研究生“学科交叉”培养模式的影响因素
轨道交通学科群研究生的“学科交叉”培养模式是一种跨学科培养模式,旨在培养学生具备多学科融合的知识和技能。该模式的实施受到许多影响因素的影响:学科群内的学科结构和组织形式、教师团队的构成和能力、教学资源和设施以及教学大纲和课程设置等[3]。
(一)学科群内的结构和组织是影响“学科交叉”培养的因素之一
学科群内的学科结构和组织形式是影响轨道交通学科群研究生“学科交叉”培养模式的重要因素之一。学科结构和组织形式的合理性和协调性,将直接影响学生在跨学科学习中的学习效果和能力培养。学科之间的相互关系和联系将决定学生进行“学科交叉”学习的便利程度。如果学科之间的关系紧密、相互补充,学生在跨学科学习过程中可以更顺利地获得相关知识和技能。相反,如果学科之间的联系较弱、相互独立,学生在跨学科学习中可能会面临学科之间的边界问题和学习资源匮乏的困扰,从而影响“学科交叉”培养的效果。
学科群内不同学科的学科导向和培养目标可能存在差异,如理论导向和实践导向、科学研究和工程应用等。不同的学科导向和培养目标将直接影响到学生在“学科交叉”学习中的学习重点和培养方向。学科群内应协调不同学科的培养目标,使其相互补充和协调,为学生提供一个全面、综合的培养环境。学科群内的学科评价和质量保障机制也会对“学科交叉”培养产生影响。学科评价和质量保障机制应充分考虑到学科群内的“学科交叉”学习和跨学科培养的特点,确保学生在跨学科学习中获得的知识和技能得到充分认可和评价。
(二)教师团队的构成和能力是影响“学科交叉”培养的因素之一
教师团队的素质和能力直接关系到学生在跨学科学习中的指导和支持,以及“学科交叉”培养模式的实施效果。教师团队的学科背景和专业知识是构建“学科交叉”培养模式的基础。在轨道交通学科群中,教师团队应包括来自不同学科背景的教师,如轨道工程、交通规划、交通运输经济学等领域的专家和学者。这样的多学科背景教师可以为学生提供全面和多维度的学科知识和观点,促进跨学科的学习和思维。在“学科交叉”培养模式中,不同学科的教师需要紧密合作,共同为学生提供跨学科的学习和培养支持。
教师团队的教学方法和创新能力对于“学科交叉”培养至关重要。教师团队应具备灵活多样的教学方法,能够针对学生的跨学科需求和特点进行个性化教学。他们应能够设计和组织具有跨学科特色的教学活动,如跨学科研讨会、实践项目等,以促进学生的综合学习和实践能力培养。教师团队的培训和发展是确保“学科交叉”培养模式持续改进和发展的关键。他们应紧跟学科发展最新动态和前沿研究,不断更新和扩充自己的知识储备。
(三)教学体系的资源和设施是影响“学科交叉”培养的因素之一
教学资源和设施的充足与否直接关系到学生在跨学科学习中的学习体验和实践能力培养。在轨道交通学科群中,学生需要接触和学习多个学科领域的知识和技能。跨学科的教学设施是促进“学科交叉”培养模式的重要保障。学生在跨学科学习中需要进行实践和实验活动,这就要求学校提供相应的实验室和设施,满足学生进行实践操作和探究研究的需求。例如,在轨道交通学科群中,学生需要使用轨道工程实验室、交通模拟实验室、智能交通系统实验室等,进行相关的实验和研究工作。
跨学科的教学环境是培养“学科交叉”能力的重要条件。学校应创造积极的学术氛围和跨学科交流的机会,为学生提供学科交叉的平台。例如,组织学术讲座、研讨会和学术会议,邀请不同学科领域的专家和学者进行交流和演讲,鼓励学生参与和展示自己的跨学科研究成果。学校还应提供多样化的学习支持和辅助资源,帮助学生在跨学科学习中克服困难和挑战。这包括提供学科交叉的选修课程和课外活动,为学生提供更多的学习机会和交流平台。学校还可以设立专门的学科交叉导师制度,为学生提供个性化的指导和支持。
(四)教学课程的设置和大纲是影响“学科交叉”培养的因素之一
教学大纲和课程设置是轨道交通学科群研究生“学科交叉”培养模式的重要组成部分,对培养学生的跨学科能力和知识结构具有重要影响[4]。在“学科交叉”培养模式中,教学大纲应明确反映学科交叉的要求和目标,确保学生能够获得跨学科的知识和技能。例如,在轨道交通学科群中,教学大纲可以涵盖轨道工程、交通规划、运输经济学、智能交通系统等学科领域的知识,同时强调学科之间的联系和互动。课程设置需要覆盖不同学科领域的基础知识和核心概念,并引导学生进行学科之间的整合和交叉学习。
教学方法和教学手段对“学科交叉”培养模式的实施具有重要影响。在跨学科学习中,教师应采用灵活多样的教学方法,激发学生的跨学科思维和创新能力。例如,可以采用问题导向的教学方法,引导学生从跨学科的角度解决实际问题。评估与考核方式也应适应“学科交叉”培养模式的需求。传统的考试评估方法可能无法全面评价学生的跨学科能力和综合素质。因此,在“学科交叉”培养模式中,可以采用综合评价的方式,包括学科综合项目、研究报告、团队合作评估等形式。这样可以更好地反映学生在跨学科学习中的表现和能力发展。