“新工科”类前沿交叉通识课程的建设探讨

刘永利　季洪梅　祁阳

摘  要：在“新工科”教育建设的背景下，随着社会发展、科技进步以及社会需求越来越多样化、功能化、人性化，打造前沿交叉类通识课程的必要性日益凸显。文章结合材料类专业人才培养目标，以奇妙的功能陶瓷课程为例，对该类前沿交叉通识课程的建设展开了探索。论文提出建设前沿交叉类课程建设需要遵循的基本思想为：以培养学生的认知与理解能力为基础，以开发学生的创新与拓展能力为准则，以培养工程实用型人才为目的;在课程建设过程中，着力打造优良的教师团队，设计宽厚的基础知识体系，拓展多层次的前沿交叉类案例，构建多维度的考核和评价标准，以最大化地提升课程建设成效。

关键词：新工科;前沿;交叉;功能陶瓷

中图分类号：G642       文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2021）25-0011-05

Abstract： Under the background of the construction of "new engineering education，" with social development， scientific and technological progress and social needs becoming more and more diversified， functional and humanized， the necessity of building cutting-edge cross general courses is becoming increasingly prominent. Combined with the training objectives of materials professionals， this paper explores the construction of this kind of cutting-edge cross general courses by taking the course of wonderful functional ceramics as an example. This paper puts forward the basic ideas to be followed in constructing cross cutting-edge courses： the cultivation of students' cognitive and understanding ability as basis; the development of students' innovation and expansion ability as the criterion， and the purpose of cultivating engineering practical talents. In the process of curriculum construction， we should strive to build an excellent teacher team， design a generous basic knowledge system， expand multi-level cutting-edge cross cases， and build multi-dimensional assessment and evaluation standards to maximize the effectiveness of curriculum construction.

Keywords： new engineering; the front; cross; functional ceramics

一、前沿交叉类通识课程的必要性

通识教育是一个有着近两个世纪历史的高等教育理念，也是时代发展所需[1]。交叉课程指由不同学科之间相互作用，彼此融合形成的一类课程。这一类课程的发展与时代、科技的发展密切相关，也是传统的学科之间相互交叉、融合的产物[2]。具体来讲，学科交叉的课程通常源于对单一学科无法或是无意对某些重要问题进行研究和认识，需要跨学科的合作方能取得成功。众所周知，当代大学侧重學术分科、专业分类，这种教育体制下培养出来的人才有专、精、尖的特点，能引领弥补我国一些前沿技术领域的空白，缩短与国际先进水平的差距，也颇受大众认可。但是，构成这个物质世界的基础——材料，在实际的应用过程中并不总具有这种分科、分类的属性。随着时代和社会发展越来越快速，工业发展和社会需求越来越多样化、功能化、人性化。在很多客观情况下，材料的应用是多功能、多需求、多领域的组合。如果某个领域专家过分强调其“专”，而在其他重要的旁关领域缺乏一些必要的常识，则会在一定程度上阻碍自身专业的真正发展和应用拓展。科学上的新理论、新发明、新的工程技术常常诞生于学科的交叉点上，因此，前沿科技的快速发展离不开学科交叉。随着人类认识水平的不断提升，当代计算机、电子信息、通信、新能源、新光源、航空航天、海洋生物工程等新兴行业的发展，都对材料提出了更高的要求。重视交叉学科，将推动科技向着更深层次和更高水平发展。以奇妙的功能陶瓷课程为例，所关注的功能陶瓷（又称高性能陶瓷、先进陶瓷、特种陶瓷）起源于历史悠久的传统陶瓷，历经工业陶瓷，是采用高纯度、超细人工合成或精选的能满足新兴行业应用的前沿交叉材料。因其具有精确的化学组成、精密的制造加工技术和结构设计，优良的电、光、热、声、磁、生物、力学、化学和超硬等诸多单一或耦合特性，在我们当今时代的各个领域得到了应用，其发展跨越信息、能源、材料、生物等学科，方兴未艾，产业规模日趋增大。

相应地，从更好地服务社会、服务人类、科学研究的角度分析，具有某一专长且同时具有相关领域通识专业背景的综合高素质人才的需求也更为迫切。举例来说，生物医用陶瓷材料，如多孔羟基磷灰石代替牙齿、骨骼等组织被植入人体后，必然要与机体组织（软组织、硬组织、血液和组织液）接触。由于人体的特殊情况，不但要求这类材料本身具有满足条件的力学性能（强度、硬度、延性等），还需要有优异的抗腐蚀性、生物相容性，甚至抗菌消炎特性。相关材料的研发涉及材料、生物、机械、医疗以及商业等多个领域的专业背景，不但需要相关领域科学家的合作，更需要具有两个或者两个以上专业背景的通识人才交流和协调才能将产品从不同角度最大优化，以满足不同层面的需求。因此，开设前沿交叉类通识课程是时代发展所需。