科技兴警背景下公安院校学科交叉课程改革与教学实践

□郗雪辰,王新文

(山西警察学院,山西 太原 030401)

为全面落实习近平总书记关于公安工作和科技工作的重要指示精神,公安部和科技部联合提出“科技兴警三年行动计划(2023-2025)”,明确指出要完善公安科技人才培育体系。公安院校作为公安人才培养的主阵地,应致力于培养具有复合型学科背景的智慧警务人才,以具备理论应用和技术创新的实践能力为导向,真正将警务理论、多学科知识与智慧警务实践融为一体。[1]为满足当前背景下的现实需要,开展学科交叉融合专业建设与课程改革研究,已成为公安院校人才培养模式探索的方向之一。[2]

有别于面向特定学科或领域的专业课程,学科交叉课程需要对不同学科的内容进行整合,并通过学科之间的联系和互动,帮助学生更好地理解和应用知识。这对课程教学内容、学习方法和学习模式提出了新的要求。[3]本文分析了公安院校学科交叉课程在教学过程中存在的不足,利用认知心理学中的信息加工理论,讨论了新教学模式在学科交叉课程教学活动中运用的可操作方法。

一、主要概念简述

(一)学科交叉课程

学科交叉课是综合多学科内容的教学课程,目的是通过跨学科的学习和探究,培养学生的综合素养和跨学科思维能力。课程内容不是对相关学科知识的简单组合,而是以培养学生的创新思维和解决问题的能力为目标,对专业知识进行合理的融会贯通。通过课堂教学帮助学生理解多个学科领域之间的相互关系,发现知识的共通点,并能够将所学知识应用于解决实际问题。

学科交叉课程常用的教学方法包括问题导向学习、项目学习和合作学习等。任课教师在课堂上起引导和促进学生学习的作用,鼓励学生协作完成知识的记忆和理解,同时培养他们理论联系实际和解决问题的能力。[4]

(二)信息加工理论

信息加工理论是认知心理学中研究人对外界信息处理过程的理论。该理论认为,人通过感官接收环境信息,随后大脑通过注意力、感知、记忆和思维等一系列认知过程对接收到的信息进行加工和分析,最后将加工过的信息存储在长期记忆中,并通过回忆和再认完成检索和使用。其核心观点是:人的大脑通过一系列认知过程对信息进行主动的加工和整合,而非被动的接收和储存。该理论已在教育实践中被广泛运用。教师可用其分析学生认知过程和认知特点,有针对性地设计教学方法和内容,提升教学效果。[5]

(三)新教学模式

创新教学模式一直以来都是各阶段教育教学改革研究的重要关注点之一。相较于以教师为中心的传统教学方式,新教学模式强调学生参与和互动,更加注重主动思考和实践能力的培养。课堂上,学生不再是被动接受知识的对象,教师也不再是知识的唯一来源,而是学生的指导者和资源供应者。学生可以根据自己的兴趣和需求选择学习内容,并与同学一起合作完成任务和项目。新教学模式还倡导跨学科和综合性学习。传统的学科分割被打破,学生可以在不同的学科领域中进行交叉学习,从而更好地理解和应用知识。新教学模式的常用方法包括合作学习、问题导向学习、项目学习、情景教学、翻转课堂和移动学习等。根据课程内容和学情特点选择合适的方法实施教学,才能充分发挥新教学模式的教学效果。

二、公安院校学科交叉课程现状

公安院校的学科交叉课主要体现在公安学与文科交叉、公安技术与工科交叉,以及文科与工科互通的多学科交叉融合[2]。

(一)公安学与文科的学科交叉融合

公安学与文科的交叉融合是一个较早开始且发展相对较为成熟的领域,为公安学提供了多维度的研究视角和理论支持,[6]涉及的学科主要包括社会学、心理学、法学、公共管理学和历史学等。例如:与社会学交叉的《犯罪社会学》能让学生更好地了解犯罪现象背后的社会原因与影响,提升其犯罪预防与社会治安管理的能力;与心理学交叉的《犯罪心理学》可以加深学生对犯罪心理的理解,提高对犯罪行为的分析和破案能力;与法学交叉的《刑法》可以让学生更深入地了解刑事法律的基本原理与适用,提高执法公正与法律运用的能力;与公共管理学交叉的《公共安全管理》能让学生了解公共安全管理的理论与实践,为公安工作的科学决策与管理提供支持;与历史学交叉的《治安史》能让学生更好地认识和应对当代社会与历史的联系和变化。

(二)公安技术与工科的学科交叉融合

近年来,随着科学技术的不断进步和犯罪形式的多样化,公安技术与工科的交叉融合已逐渐从以刑事科学技术领域为主的专业课程向更广泛的技术领域发展。尤其在科技兴警背景下,如何更好地利用信息技术手段,提高公安机关的信息化水平,加强对犯罪行为的预测和分析能力,已成为新形势下值得关注的研究热点。例如:与信息工程交叉融合,让学生学习计算机网络、数据库管理、信息安全等方面的知识,掌握信息系统的建设和维护技术,以及数据分析和挖掘技术;与电子工程交叉融合,培养学生电路设计、信号处理、图像识别等方面的知识,掌握监控设备的安装和调试技术,以及视频图像处理和分析技术;与物理化学等基础领域的交叉融合,可以让学生对毒品与爆炸物检验检测、犯罪现场分析和法庭物证鉴定等方面的知识及公安应用有所了解。

然而,同公安学与文科的交叉融合相比,公安技术与工科的交叉融合工作尚在探索和发展阶段,很多课程已无法满足当前背景下的新需求。这也是行业特色高校普遍存在的问题。[7]

(三)公安学与公安技术的多学科交叉融合

在当前协同治理和智慧城市等一系列新概念和新思想被提出的背景下,为应对公安工作中的很多复杂问题,必须突破文科与工科的边界,进行多学科交叉融合。例如将《犯罪心理学》中犯罪分子的心理特征和行为模式引入大数据分析模型,对犯罪行为进行更加精准的分析和预测。公共安全管理的风险评估和应急管理理论可以帮助公安技术的开发者更好地了解社会安全的需求,从而开发出更加符合实际需要的技术产品。目前,这方面的成熟课程较少,是未来公安院校教育教学工作值得关注的重要方向之一。

三、学科交叉课程实践面临的问题

如前所述,公安学与文科的交叉融合课程已相对成熟,因此本文所讨论的课程实践问题,主要针对公安技术与工科或多学科交叉课程。

(一)缺少面向公安技术学科交叉课程的专门教材

公安技术学科交叉课的知识内容仍以公安应用为目标,但现有专业领域教材多围绕所属专业领域编写,很难适配公安教育教学的需求。因此,缺少面向公安技术学科交叉课的专门教材,带来了以下问题:

1.增加了教师的备课难度

缺乏教材会让教师的主要备课精力投入到查找、整合各种教材和资料过程中,这会减少他们在其他教学活动上的时间,还可能出现内容不全面、不准确和教学一致性差等问题。此外,由于缺少教材支持,教师无法深入讲解和引导学生理解交叉学科的关联和应用,影响了课堂教学效果。而理论知识不足,会直接影响对学生实践能力的培养。从教师的角度来说,缺少专门教材无疑极大地增加了其备课压力和焦虑情绪,长此以往极易产生职业倦怠。

2.降低了课堂的教学质量

学科交叉课程的教学内容可能跨越多个学科,使具有单一领域专业能力的教师在缺少专门教材的情况下很难确保教学内容的质量。让不同专业教师进行教学合作是应对当前问题的常见做法。备课方面,不同学科的教师可能有不同的教学方法和术语,很难确保教学内容的一致性和连贯性。此外,由于缺乏统一的教材作为参考,教学质量可能因教师个人的理解和经验存在差异。课程方面,缺乏专门教材可能导致学科知识的碎片化,学生在结课后很难形成完整的学科知识体系。执行方面,跨学科内容的教学合作还需要多位教师之间的协调和安排。教师需要协商和确定共同的教学时间和日程,以确保教学活动的顺利进行。

3.限制了交叉学科的建设发展

从长远来看,学科之间的深度交叉融合已成趋势,缺乏专门教材可能会限制未来的学科建设和发展。专门教材是学科发展的重要支撑,它能够系统地总结和归纳学科的基本理论、方法和实践经验,为学科的研究和教学提供指导。如果缺乏专门教材,学科的理论体系和方法论就会缺失,学科的研究和教学将无法系统化和规范化。专门教材还是学科研究和创新的重要参考资料,能帮助研究人员了解学科前沿动态和研究进展,激发研究兴趣和创新思维。

(二)教学内容在理论与实训课之间衔接不畅

实战化课程一直以来都是公安院校教学的重要环节,因此很多研究均围绕实战训练项目的课程组织进行。[8-12]科技兴警背景下,公安学历教育的实战化课程需要提高实训课程的理论深度和广度,以满足公安应用型科技人才的培养需求。如何做到理论和实践的充分融合,成为课程实践过程中无法回避的问题。邵杨等[13]认为可让专任教师、一线民警和部局专家组成教学团队开展教学。然而教学实践过程中发现,理论和实训课只完成了形式上的融合,教学内容仍然存在关联不紧密的问题:

1.课堂组织形式陈旧

以教师为中心的传统课堂,学生被动地接受和记忆理论知识,或机械地按照指导进行实训操作。所学知识只是停留在表面,没有真正掌握和运用。这种被动的学习模式,无法让学生通过理论课感受到实践的意义和价值,从而对整个课程失去兴趣,不仅影响学生的积极性和主动性,还造成理论与实训课程的割裂。此外,被动地学习知识导致学生缺乏独立思考能力,在实训课上不会主动探索问题的解决方法。

2.理论指导实践有限

这一问题可总结为如下两个方面:

第一,理论课教师缺少实战经验,导致理论教学内容与实训教学内容的匹配度差,从而影响学生对知识的理解和应用。实训课教师对理论的认识不足,导致其无法深入理解和把握实训课程的核心知识和技能要点,使教学内容的传递不清晰、不准确。另外,受各种条件和因素的制约,理论教师与实训教官的沟通不够,导致教师难以准确把握学生的实际水平和能力,造成教学内容过于复杂或过于简单。过于复杂的教学内容,容易让学生很难跟上教学进度,打击其学习积极性;过于简单的教学内容,可能无法吸引学生,让其对课程内容产生轻视情绪。

第二,部分理论和实训课程的特点限制了二者之间的衔接。部分理论课程不仅注重理论知识的传授,还关注学生思维能力的培养。这种基于基本概念、原理和理论体系而设计的课程,很难兼顾实训课程的需求。另一方面,有些实战化课程涉及多个领域的知识和技能,而理论教学很难在有限的时间内涵盖所有的知识点。理论和实训课程的学习目标和评价方式的区别,也是制约理论指导实践效果的原因之一。理论课程关注学生对知识的记忆、理解和分析,实训课程更注重对学生实际操作和解决问题能力的考查。

(三)新教学模式的课堂实践效果不理想

由前述内容可知,传统教学模式已无法满足学科交叉课程的需要,因此必须探索新教学模式在其中的应用。然而,尽管新教学模式具有很大的潜力,但在实际的教学实践中,有些方法的教学效果并不理想。主要原因可总结为以下方面:

1.新教学模式要求教师具备更高的综合素质

新教学模式下,教师不再是传统意义上的知识传授者,而是学生学习的引导者和组织者。首先,要求教师具备深厚的学科知识,能够将知识与实际问题相结合,引导学生进行探究和思考。同时,教师还需要具备灵活的教学方法和策略,能够根据学生的学习情况和课程特点提供个性化教学。其次,要求教师具备良好的沟通和协作能力。在新教学模式下,教师需要与学生进行密切的互动和交流,倾听学生的声音,了解他们的需求和困惑。同时,教师还需要与其他教师进行合作,共同研究和探索教学方法和策略,提高教学效果。最后,要求教师具备创新和反思能力。教师需要不断地进行教学创新,探索适合学生的教学方法和策略。同时,教师还需要不断地反思自己的教学实践,总结经验和教训,不断提高自己的教学水平。

2.新教学模式要求学生打破传统的学习惯性

学生已适应传统教学模式,不可避免对新教学模式的要求和方式感到不适应,对跨学科学习和综合能力的培养也缺乏兴趣和动力。例如在“翻转课堂”的教学实践中发现,学生对开展自主学习和合作学习的能力明显不足。“翻转课堂”要求学生在课堂之前通过预习等方式自主学习相关知识,然后在课堂上进行合作学习和探究。然而,许多学生习惯了被动接受知识的方式,缺乏自我管理和组织的能力,无法有效地利用课前时间进行预习,也无法在课堂上积极参与合作学习和探究,导致学习效果不佳。此外,“翻转课堂”上教师的角色转变为引导者和指导者,学生则需要主动参与学习和探究。这种角色转变对于学生来说是一个挑战,很多学生不习惯主动参与课堂,也不知道如何有效地与教师和同学进行合作和讨论。新教学模式增加了学生的学习负担,部分学生无法有效地管理和平衡不同学科的学习任务,反而导致学习效果下降。

3.新教学模式要求课程建立多样的教评方式

课程的教学质量评价,是检验学生学习最终成效的重要环节。过去利用试卷评价学生个体学习效果的“打分制”,一定程度上阻碍了新教学模式的课堂实践。新教学模式注重培养学生的综合能力和创新思维,而传统的课程评价体系主要关注学生的学科知识掌握程度。这导致单一评价体系与教学目标的不匹配,评价结果可能无法准确反映学生在新教学模式下的学习成果。另一方面,新教学模式强调学生的主动参与和合作学习,而传统的课程评价体系往往偏重于个体表现的评价。这使得评价体系无法全面评估学生在合作学习中的贡献和能力发展,也无法激励学生积极参与合作学习。为更好地适应新教学模式的发展和需求,应当不断探索和创新评价方式,采用综合评价、项目评价、自我评价等,来全面了解学生的学习情况和能力发展。同时,评价标准也需要更加灵活和开放,允许学生展示自己的个性和特长。

四、学科交叉课程的改革对策与教学实践

针对前述问题,本研究提出了以下面向学科交叉课程的教学改革策略:

(一)以“模块化”内容,构建交叉课程的知识图谱

针对公安技术学科交叉课缺少适用教材导致的备课难和教学质量差等问题,可以通过对知识进行“模块化”设计,改善课程教学质量。

1.为理论教学知识点分配权重

为知识点分配权重,是课堂内容“模块化”的基础。由于融合课程的理论可能跨越多个学科,且公安业务对不同学科知识的需求程度存在差异,因此厘清大量独立知识点与公安领域的关系及必要性,是完成“模块化”课程设计的前提。围绕公安业务需求,将知识分为权重依次降低的四个部分:重要概念知识,精讲知识理论,知识关联内容和选择性扩展内容。

重要概念知识和精讲知识理论,是课堂教学的核心,也是知识“模块”的必要部分。前者以概念和方法等学习门槛相对较低的内容为主,定位是课程入门和知识普及;后者以规律和原理等具有一定学习难度的知识为主,定位是提高学生对知识的理解和应用能力。知识关联内容作为连接各“模块”之间的桥梁,帮助学生把相对独立的课程“模块”组织成知识体系。选择性扩展内容作为能力提升部分,则需要根据课程知识的特点选择性编排。

2.对教学内容进行“模块化”设计

教学内容“模块化”设计是围绕每次课要讲的核心概念或重点知识,设计2课时左右的理论教学内容。区别于传统的理论课堂设计,“模块化”课程要求授课内容要尽可能形成独立闭环。这样设计有利于学生随时跟上教师的授课节奏,不会因为某次课没听明白就认为自己“跟不上”。此外,“模块化”的课程设计也有利于教师根据学情分析动态调整授课内容。模块内的教学内容被确定后,教师在备课时要着重思考如何串联各“模块”。

3.做好知识深度和公安教学需求的平衡

专业课程的理论教学存在授课教师应当在课堂上回答“是什么”“会怎样”和“为什么”的普遍性认识。然而在对教学内容进行“模块化”设计时发现,关于回答“为什么”的问题,可能需要有选择地取舍,否则可能影响“模块”的完整性,甚至破坏课堂的教学节奏。对于理论深度相对较浅或独立性良好的教学内容,可以在课堂上给学生细致地讲解“为什么”。但是很多工科的知识点具有很强的逻辑关系,很多知识的学习建立在对前置内容的理解上。这无疑增加了课程的难度和必需的课时量。因此,授课教师可以不执着于解释“为什么”,或将此类知识安排在选择性扩展内容中。

(二)以“项目式”教学,实现理论与实训的课程串联

针对理论课程与实训课程联系不紧密的问题,结合“项目式”教学组织过程中总结的经验,提出了应用认知心理学的信息加工理论对“项目式”教学过程进行优化。总体思路是结合注意力、感知、记忆和思维四个认知环节,完成“项目式”教学的课程设计。

1.合理设计项目任务吸引学生专注课程目标

在“项目式”教学中,设计合理的项目任务是吸引学生专注课程目标的关键。

首先,要选择与公安业务密切相关的实际问题为蓝本进行项目任务设计。例如:运用各种侦查手段进行疑犯追踪;利用大数据模型完成舆情风险研判;采用立体化防控技术组织大型活动等。另外,设计复杂或具有一定难度的项目任务时,要进行合理的任务拆分。可以设计一系列的任务阶段,逐步引导学生深入理解和掌握课程目标。通过分阶段的任务设计,可以帮助学生逐步建立起知识体系和技能,将理论知识与实际操作相结合。

其次,项目任务设计要充分考虑实训场所条件。在设计项目任务时,需要充分了解实训场所的设备和资源情况,合理利用现有的设备和资源,确保学生能够在实际操作中获得必要的技能和知识。还要考虑实训场所的空间和安全条件,如果实训场所空间较小,可能需要设计一些小型的项目任务,以确保学生能够在有限的空间中进行实际操作,且不会在实际操作中受到伤害。课时限制也需要被考虑到,要确保学生能够在规定的时间内完成项目任务,并且有足够的时间进行实际操作和实践。

最后,任务设计要尽可能鼓励学生之间的互动与合作。互动与合作是项目式教学的核心要素,可通过任务小组的形式体现。可以在项目正式开始之前,设置一些小组项目,让学生在小组中进行讨论、合作和交流,让他们学会倾听和尊重他人的意见,学会与他人合作,初步培养团队合作的能力和沟通协调的能力,作为进一步任务的基础。学习经验和成果可通过小组展示或团队报告等方式开展,这不仅能加强学生之间的互动与合作,还可以提高学生的表达能力和自信心。

2.提供多样感知方式引导学生完成信息加工

提供多样的感知方式是引导学生完成信息加工的重要手段之一,可以帮助学生更好地理解和掌握所学知识,提高他们的学习效果和学习兴趣。采取的方式与传统课堂非常相似,区别在于要围绕项目设计教学内容。比如在理论教学课堂上利用图片、图表、地图、录音、音频等视觉和听觉工具来呈现课程知识点;在实训中利用实物、模型等触觉工具来让学生亲身体验和感知信息,帮助其更好地理解和记忆理论知识,同时培养他们的实践和动手能力。随后通过执行课程项目内容,完成运动感知过程,引导学生主动学习和思考课程知识。

教学实践过程中发现这个环节存在以下两个难点:一是无法确保所有学生都能够充分参与到信息加工过程。不同学生有不同的学习风格和感知偏好,有些学生可能更喜欢通过视觉方式获取信息,而有些学生则更喜欢通过听觉或动手实践来加工信息。二是感知方式设计不平衡,很容易让学生感到信息过载和学习负担过重。虽然多样的感知方式可以丰富学生的学习体验,但过多的感知方式可能会使学生感到困惑和压力。

3.采取有效记忆策略帮助学生进行知识记忆

记忆必要的知识是理论用于指导实践与合理开展发散思考的基础。基于教育教学规律,进行知识的大量重复和情景化设计,是记忆课程知识的有效策略。项目内容需要尝试通过各种细节设计,帮助学生运用联想记忆、分组记忆和图像记忆等多种方法。不过每个学生的记忆方式和偏好都不同,因此要求教师对大部分学生的学习风格和记忆能力有一定的了解。

此环节在项目设计过程中最大的难点在于如何将记忆策略与项目的主题和教学目标相结合。而且在记忆效果评估方面,还是需要回到考试、作业、口头回答问题等方式进行。

4.灵活运用开放问题鼓励学生培养创新思维

教学实践过程中,发现进行项目内容设计时,很难把握目标知识和项目过程之间的平衡。在项目中加入的知识点越多,为了确保项目按照预期推进而设置的限制条件也会越复杂,导致项目自由度越低,不利于学生的思考和创新思维。因此教师要学会运用开放问题鼓励学生进行深入思考和探索,主动挖掘知识在项目中的应用。由于开放问题没有确定的答案,因此特别容易激发学生的好奇心和求知欲,培养他们的创新思维能力。

开放问题可以设置在项目的各个阶段。开始前,可以鼓励学生给自己“立人设”,让学生自己思考“打算以什么风格完成项目角色”“如何在与他人的协作和对抗中达成目标”;过程中,鼓励学生观察其他人的“行动”,思考别人是怎么利用专业知识解决问题的;结束后,引导学生复盘分析自己的行为对“项目”结果起到的影响。

(三)以诊断性评价,丰富学习质量的考核形式

传统的考试形式往往只注重学生对知识的记忆和理解,而无法全面评估学生的综合能力和实际应用能力。因此,借助诊断性评价方法,可以更好地评估学生在项目式教学中的学习质量。

首先,诊断性评价强调对学生学习过程的全面观察和分析。在项目式教学中,学生通常需要通过团队合作、实践操作等方式完成任务。教师可以通过观察学生在项目中的表现,包括思考能力、解决问题的能力、合作能力等方面,来评估学生的学习质量。例如,教师可以观察学生在团队合作中的角色扮演、沟通协调能力等,以此来评估学生的综合能力。

其次,诊断性评价注重对学生学习成果的实际应用。在项目式教学中,学生通常需要完成一个实际的项目,如解决公安工作中可能面对的实际问题。教师可以通过评估学生在项目中的实际应用能力,来评估学生的学习质量。

最后,诊断性评价还可以通过学生的自我评价和同伴评价来评估学习质量。在项目式教学中,学生通常会有机会对自己的学习过程进行反思和评价,同时也可以对同伴的学习过程进行评价。教师可以通过学生的自我评价和同伴评价,来了解学生的学习情况和学习质量。例如,教师可以要求学生写一份学习日志,对自己的学习过程进行总结和评价,同时也可以要求学生对同伴的学习过程进行评价。

五、结语

高校教育教学改革研究中,学科交叉融合是一个备受关注的话题。在“科技兴警三年行动计划”提出的新背景下,公安院校需要完善适用于其应用型学科交叉课程的教学内容。目前存在一些问题,如缺乏专门教材、理论与实训教学之间的衔接不够紧密,以及新教学模式在课堂实践中的困难。为了解决这些问题,本研究基于认知主义的信息加工理论,探索了在公安院校学科交叉课程中应用新教学模式的教学实践方法,提出了以下教学实践方案:首先,通过构建交叉知识图谱,将学科内容进行模块化,以便更好地进行教学;其次,采用项目式教学方法,将理论与实训相结合,实现整合教学;最后,采用诊断性评价方法,对学习质量进行考核。这些方案将有助于提高学科交叉课程的教学效果和质量。