通识课程教学改革探索与实践

摘  要：推动通识课程高质量建设是培养高素质创新型人才的重要途径。基于传统通识课程存在课程设计理念守旧、教学方法相对单一、课程认知误解等一般问题，该文以前沿交叉学科脑科学与类脑智能课程为例，以学生为中心，以全面发展为导向，围绕“知识-能力-素质”三位一体的教育目标，融合“科学-技术-社会”三维度设计创新教学模式，建立一种促进学生素质教育和提升个性化发展的通识课培养策略，并探讨其落实“通专融合”的教学实践效果，可为其他交叉学科通识课程建设提供参考。

关键词：通识课程；脑科学；教学改革；“科学-技术-社会”三融合；学科交叉

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2025）02-0145-05

Abstract： It is an important way to cultivate high-quality innovative talents by promoting the construction of high quality liberal education courses. Based on the general problems of traditional liberal education courses， including old-fashioned curriculum design concept， relatively unitary teaching methods， and misunderstanding of curriculum cognition， taking the cutting-edge interdisciplinary course "Brain Science and Brain-like Intelligence" as an example， this paper focuses on the student-centered， all-round development-oriented， and the educational goal of "knowledge-ability-quality"， combines the three dimensions of "science-technology-society" to design innovative teaching mode， establishes a liberal education training strategy to promote students' quality education and enhance personalized development， and explores the teaching practice effect of "general education integration" which can provide reference for the construction of other interdisciplinary liberal education courses.

Keywords： liberal education courses; brain science; teaching reform; three integration of science-technology-society; interdisciplinary subject

教育是国之大计、党之大计。在党的二十大报告中，习近平总书记提出了“加快建设教育强国、科技强国、人才强国”的新论述，作出了“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑”[1]的新论断，为新时代新征程擘画2035教育强国建设的宏伟蓝图提供了根本遵循和行动指南[2]。毋庸置疑，建设高等教育强国必须坚持“以本为本”，建设一流大学必须建设一流本科，而通过构建科学的通识教育体系是我国建设一流本科的重要路径[3]。通识教育既是一流大学建设的内在要求，又是一流学科建设的关键支撑[4]。

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》明确提出，高等教育需要将“通识教育与专业教育相结合”[5]。通识教育打破了以往人才培养模式中培养“专才”的壁垒，是大学培养创新型人才的起点，是“双一流”建设中本科教育教学不断改革提升的方向[6]。通识教育的核心目标是培育“全面发展的人”，即具备扎实稳打的专业知识，培育独立创新的思维方式，塑造社会主义核心价值观，提升学习能力和社会适应能力，厚植兼济天下的社会责任感。课程建设是通识教育的关键与核心，高质量通识课程是落实育人理念和实现育人目标的重要载体[7]。

重庆大学作为西部“双一流”建设高校之一，在长期发展中形成了以理工科为优势的教育体系，然而这种高度专业化的培养模式容易忽视学生综合能力与素质的全面发展，导致后发力不足。在2014年学校将“通专融合”写进修订的人才培养方案中，旨在“培养适应与引领未来的高素质创新型人才”作为人才培养目标[8]。在“重基础、宽口径”指导思想下，学校大力发展高质量通识课以扩展本科生的知识面，引导学生广泛涉猎不同学科领域，认识和掌握不同学科的研究思路和方法，不仅培养具备一技之长的专业人才，还要培养能适应技术与生活日新月异的行业精英和国家栋梁，将对国家和社会的责任担当根植于培养课程体系中。本文通过对通识课脑科学与类脑智能课程教学实践经验的总结，探讨通识教育中“通专融合”的创新教学模式的效果。

一  通识课程教学存在的问题

相对于培养精通某一领域专才的专业教育来说，通识教育则是以非职业性、非专业性、培养全面性发展的人为目标的综合教育理念。高校通识教育课程常常存在着课程设计理念守旧、课程目标定位偏差、课程模块组合有待优化和教学方法相对单一等问题[7]，制约着其高质量建设发展。受传统教育思维影响，通识教育课程在认知上存在误解。学生认为通识课通常被设定为公共选修课，存在极大的选择自由空间，对专业课学习和将来就业并无太多裨益，没有足够重视，抱着混学分的态度，缺乏学习兴趣和动力，课堂学习氛围也薄弱，严重影响教学质量。而施教者认为通识课是知识的拓展，常常停留在泛泛而谈的层面，既缺乏与相关专业知识相互融通，又未充分考虑选课学生的专业背景，一概而论地采取同质化的教学内容和教学模式，难以满足不同专业学生对所选课程的个性化需求。以脑科学与类脑智能课程为例，理科学生期望能习得脑科学中的基础科学问题，工科学生希望学习脑科学与类脑智能的先进技术，医科学生希望能获得脑部疾病发生发展机制及其疾病防治的前沿进展，而其他学科诸如文学、管理学等专业学生则希望学习和了解脑科学研究中的历史进程以及脑科学和人工智能在社会学研究中的作用，这势必给通识课的教学内容和模式提出了更高要求。如果未充分考虑选课学生的专业知识背景、可接受度和诉求等差异来设计安排教学内容，学生可能会因为知识储备或理解不足，容易缺乏学习主观能动性和积极性，进而产生习得性无助[4]，这种教学效果势必是低效的。此外，大多数教学内容过分依赖于主讲教师的专业背景知识，局限于特定单一的主题，且没有合适的教材，这与“重基础、宽口径”的指导思想和教学目的也存在一定的差距。

二  脑科学与类脑智能课程背景、特点和教学目标

大脑是人体最复杂的器官，其结构的复杂程度和功能的强大精巧还远远未被我们所探究认知，剖析大脑的结构功能，破译大脑的运转密码，已成为无数科学家坚持不懈攀登的难题。21世纪是脑科学的世纪，脑科学也被誉为人类理解自然和人类本身的“终极疆域”。脑科学与类脑技术被视为引领脑疾病诊断防治和智能信息产业应用发展的变革引擎，现已成为世界各国的科技战略重点。早在2006年，我国就开始前瞻性布局脑科学研究，“脑科学与认知”被列入《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》基础研究八个科学前沿问题之一。2016年，中国脑计划，即“脑科学与类脑研究”在全球脑计划潮流中被启动，并被列入《“十三五”国家科技创新规划》。2017年，作为体现国家战略意图的“科技创新2030——重大项目”之一，“脑科学与类脑研究”正式启动。2021年，脑科学与类脑研究再次被列入“十四五”规划作为“科技前沿领域攻关”的重大科技项目之一。习近平总书记提出要“坚持面向世界科技前沿、面向国家重大需求、面向国民经济主战场”，这“三个面向”也成为了“双一流”建设的导向性评价标准。因此，脑科学与类脑智能这门课程在大时代背景下应运而生，它是介绍以研究脑的结构功能来认识脑，以防治攻克脑疾病来保护脑，以开发人工智能技术来创造脑为主要内容的一门通识课程，是一门高度交叉的新兴前沿学科。通过本课程的学习使学生了解脑生理结构，脑疾病的发生、预防和治疗，以及类脑智能的用途；掌握脑的功能、研究方法和类脑计算的内涵和类脑的器件与系统；指导学生正确认识脑认知与疾病和类脑智能，引领学生深入认识脑科学的研究需求，引导学生加强认识本专业在脑科学研究中的应用。

三  脑科学与类脑智能通识课程“通专融合”的创新教学模式探索

（一）  多维度阐释课程教学内容，实现全面培养的目的

围绕“知识-能力-素质”三位一体的教育目标，以学生的全面培养为导向，构建多维度全域视角的课程内容体系，具备跨时代、跨学科和跨文化的特征，以增加知识间的相互通融。以脑科学与类脑智能课程为例，融合“科学-技术-社会”三维度设计，丰富课程内涵，提升课程的时代性、交叉性和引领性。“科学”维度聚焦于脑科学和人工智能研究的科学基础理论、研究方法及进展等；“技术”维度关注于脑科学和人工智能技术的发展与更迭等；“社会”维度主要围绕脑科学和人工智能的发展历史进程、重要人物、美学培养、应用案例及社会元素等。例如基于大脑结构的复杂分区，将脑部结构以美学呈现，可以帮助学生更形象化认知。知名物理学家李政道认为，科学与艺术就像一枚硬币的两面，它们的共同继承是人类的创造力，它们的共同目标是真理的普遍性[9]。艺术的感性思维和理工科逻辑思维相辅相成，有助于塑造具有艺术审美能力和创造能力的复合型人才。

以脑科学与类脑智能课程绪论为例，从“科学-技术-社会”三维度对知识网络结构进行梳理，进而绘制出知识点网络拓扑结构图（如图1所示）：在科学层面主讲脑科学和人工智能的研究领域等，在技术层面主讲人工智能与脑发展的最新技术，包括AlphaFold、仿生脑类器官等，在社会层面主讲国内外脑科学技术的发展进程、研究重点，人工智能发展应用案例及意义等。对于不同专业背景的选课学生，基于设计三维度的知识点，结合自身专业基础可有效提升学生对课程内容的理解、渗透和延伸能力，帮助学生建立会通性的知识结构，培育多维思路，以促进复合型创新人才培养。

（二）  多角度扩展课程深度和广度，满足学生的个性化需求

以学生为中心，面向不同专业学生对本课程的不同需求，要适当地增加课程的广度和深度。联合不同学科背景的教师共同围绕“科学-技术-社会”多视角探讨知识点所覆盖的基础问题、技术问题和社会问题，理清课程内容中涉及的理学、工学、医学、文学、历史学和管理学等不同学科内涵，将“科学精神、人文精神和社会精神”有机融合[10]，渗透到教学知识点中，提升价值引领。教学内容应充分考虑选课学生的专业背景和知识基础，灵活适度地调整三维知识体系构架和嵌入比例，打造“融”的模式，突出“通”的内涵，打破专业知识体系的局限，满足学生对知识体系进行个性化吸纳，进而学有所得。以脑科学中的研究方法为例（如图2所示），围绕“科学-技术-社会”三维度进行知识构架，可讲授其科学研究方法的原理和理论，发展革新技术，以及研究方法的发展进程及其在理、工、医和文科等中的实际应用，从而促进不同专业的学生加深对脑科学在本专业中的重要性认识。

（三）  多学科教师联合课程建设，弥补单一教师学科背景不足

根据“重基础、宽口径”的本科教育指导思想，针对任课教师知识背景单一的问题，脑科学与类脑智能课程建设整合来自理科、工科、医科和社科的教师团队，多学科联合制订教学大纲，确立课程目标和统一考核方式。作为教育主体的实施者，我们应当厘清通识教育和专业教育相辅相成的关系，离开“通”的“专”只会日益狭隘，趋于一成不变；而离开“专”的“通”又会浮于表面，难以落地生根[11]。授课教师应考量学生的知识储备和接受能力，必须以专业的态度引导学生聚焦主客观世界，斟酌“专”的深度和难度，把握“通”的宽度和契合度，实现以教师之专导学生之通的教学目的。教师还可结合自身的专业优势，将自己研究领域取得的科研成果融入到教学当中，深入浅出地娓娓道来，拉近学生距离，更易植入兴趣和知识的提升。例如，在讲解“类脑器官”知识点时，可引入课题组利用生物力学、神经科学及细胞组织工程手段构建了人诱导多能干细胞来源类脑器官的小头症可控加载模型，通过设置不同加载梯度探究了压应力与类脑器官生长的关系，以及压应力的传导途径，评价了小头症特征标志物表达与分布变化。多学科教学团队还应不定期开展教研活动，探讨授课过程中的教学问题和反馈。此外，多学科教师结合课程改革联合编写教学讲义，待时机成熟出版教材，以提升脑科学与类脑智能的课程建设质量。