智能化支持的多学科融合教学研究

摘要：随着物联网、云技术和大数据等新技术与教育教学不断融合，大数据、人工智能等新工科的不断涌现，社会急需培养具备多学科知识的人才，多学科融合教学已成为当前高校研究的热点。基于此，笔者详细阐述了“互联网+教育”智能化支持的多学科融合教学的内容设计和混合式学习途径，有效实现多学科相生共长、协调发展的学科体系。

关键词：多学科融合；智能化；互联网+；混合式教学

1引言

当前，学科交叉融合是高校深化体制机制改革、提高学科建设水平、优化资源配置的重要举措。国外在“多学科融合”领域的研究兴起较早，在20世纪20年代中期，美国哥伦比亚大学的心理学研究专家伍德沃思，便开始使用跨学科一词，起初大家对跨学科的解读类似于“合作研究”。据中国教育部原副部长吴启迪介绍，多学科交叉融合分为两种方式，一种是北京大学、复旦大学等探索的“多学科融合”方式，把理科、工科、医科以及生命科学等结合起来，建立平台、实验室、中心等，收到了很好的效果；另一种是中国科技大学等探索的“多学科交叉”方式，把物理、化学、生物等学科中间的东西放在一起，有多位院士参与，出人才，出成果，有可喜的前景[1]。多学科交叉融合已成为高校研究的重点，特别是在大数据、人工智能等新工科背景下，多学科融合成为了必然趋势。根据《教育部关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》（教高〔2018〕2号）精神，高校需要推进现代信息技术与教育教学深度融合，提供功能全面的现代化教学综合平台，打造适合学生自主学习、自主管理的智慧学习环境。

2多学科融合教学的优势

2.1有利于资源整合，促进多学科协调发展

多学科融合将打破学科壁垒，将多学科资源有效整合起来，从平台资源、师资队伍、支撑条件等多个方面促进优势学科群建设，形成多学科相生共长、协调发展的学科体系。

2.2有利于新兴学科培育

通过形式多样的跨学科合作与交流，各类物理空间、基础设施改造和建设，构建不同学科之间学术沟通与思想碰撞的环境，能够促进学科建设观念转变，形成有效增进合作意愿、激发交叉灵感的学术氛围，有利于培育物联网、大数据、人工智能等新兴学科，促进高校“双一流”建设。

2.3有助于培养复合型人才

一方面多学科的思维融合可以让学生突破文、理科之间或学科之间界限，打破学生固有认知，多维度运用综合知识思考问题和解决问题，需要学生学习和掌握其他领域的知识并融会贯通，这是培养多学科复合型人才行之有效的方法之一；另一方面，多学科的思维融合在给学生带来全新认知的同时，能够极大地拓展学生的学习范围，充分理解各学科之间要素的内在联系，从而提升学生的创新扩展能力，这对培养复合型多学科人才具有非常重大的意义。

3智能化支持的多学科融合教学模式

当前，多学科融合教学由于受到体制、支撑条件和师资配备等方面的限制，在具体实施上还存在一定挑战；但是，在“互联网+教育”背景下，以信息技术为手段，多学科融合教学必然成为高校提高教育质量的重要措施。本课题研究的智能化支持的多学科融合是以现代信息技术为支撑，以教学内容设计和学习范式为主要研究重点。

3.1现代信息技术智能支撑

现代信息技术作为智能化支持的多学科融合教学支撑，需要充分运用“两微一端”，打造幕课、互动教学课程资源平台，大力推动互联网、大数据、人工智能以及虚拟现实等现代教育中的应用，探索实施网络化、数字化、智能化和个性化的教育，推动形成“互联网+教育”新形态。

3.2多学科融合教学内容设计

多学科融合教学的目的是调整学科结构，促进多学科交叉融合，形成以若干优势特色学科群为主，其他学科交叉融合、协调发展的格局，最终形成以学校为本位、由学校自己确定的校本课程。因此，多学科融合教学内容设计与传统教学内容大有不同。以计算机学科为例，计算机技术枯燥无味；但是，如果结合政治、历史、经济背景，可以更好地启发学生的好奇心和求知欲，培养学生的逆向思维和探索精神。在计算机领域中，计算机本身是二战时期英国人为了破译德军密码、美国人为了计算导弹弹道的历史背景下诞生的；对策论起源于微观经济学领域，是经济竞争的产物；Internet是美国和前苏联争霸的军事产物；图论源于如何从哥尼斯堡七座桥上各走一遍后又能回到出发点的一桩生活中的趣味游戏；机器学习领域广泛使用统计学，最早源于拉丁文statisticumcollegium（国会）以及意大利文statista（国民或政治家），是一门对国家资料进行分析的学问，是政治产物；物联网是美国为走出金融危机和振兴经济提出的；在中国是为了抢占信息产业第三次浪潮的制高点而被列入战略性新兴产业，有着明显的政治和经济背景[2]。

3.3基于混合式学习研究

混合式教学即将在线教学和传统教学的优势结合起来的一种“线上+线下”的教学模式，构建泛在学习环境。课前主要采用“线上”学习模式，学生利用在线课程平台进行学习。教师主要活动包括教学设计和课程资源的制作。在制作课程资源时，需要将该课程知识点细分重构，划分为若干小、独立但又互有关联的知识点，满足学生“碎片化”学习要求，制作微视频。学生的主要活动是“线上”浏览教学资源，网络收集资料，查找问题。课堂教学阶段，主要采用任务驱动和“教、学、做”一体化教学模式，实现“线下”教学。任务驱动法是以任务为主线、教师为主导、学生为主体，以建构主义学习理论为基础，实施“创设情境、确定任务、自主学习和写作学习以及效果评价”等基本环节。“教、学、做”一体化教学主要解决专业理论与专业技能重复教学问题，将应知的专业理论和应会的操作技能紧密结合在一起。课后阶段，充分利用课程资源平台，开展在线“老师-学生”互动、“学生-学生”互动讨论、在线作业、在线练习、阶段性项目制作及小组协作完成某个项目等活动，使学生对知识的理解更加深入和全面[3-4]。

4结语

智能化支持的多学科融合教学研究为“互联网+教育”环境下智能化支持的多学科融合教学提供了参考，为了不断促进信息技术与多学科融合教学深度融合，尚需长期的探索和实践。

参考文献

[1]叶含笑,江依法.多媒体技术及应用课程多学科交叉融合教学[J].计算机教育,2014(6):84.

[2]刘海波,沈晶.多学科交叉融合的课堂教学方法[J].计算机教育,2014(13):3.

[3]杨恒付.“互联网+”时代融合创新型计算机专业人才培养模式探究[J].教育教学论坛,2018(21):151.

[4]冯霞.信息技术支持的多学科融合教学研究——以初中地理为例[D].湖北:华中师范大学,2017:453.

作者：程光德 单位：重庆工商大学派斯学院软件工程学院