科技通識課 促青年科學文化素養提升
2026-09-29 15:02:58來源: 光明日報 責編:盧家傲

  大學課堂的“打開方式”

  今年1月,中國科協、教育部聯合印發《關於進一步加強高等學校科普工作的意見》,文件要求,高校應發揮科教資源優勢,開設科技相關通識課程,加強科學教育和人文教育融合,滿足不同專業、不同學習階段學生需求,促進大學生科學文化素質提升。

  在人工智能可以“秒答”一切問題的今天,一門不教專業本領的科技通識課,該給學生帶來些什麼?

  科技理性與人文情懷兼備

  清華大學車輛與運載學院博士生麥浪的人生方向轉變,是從一門科技通識課開始的。

  大二時,讀車輛工程的他選修了《車用能源概論》。這門課讓他對車用能源産生了濃厚興趣,“直接地影響了我後續的學習規劃。”如今已經成為直博生的麥浪,研究方向正是當年那門課帶他走進的領域。

  秋季開學,清華大學一間只有30名學生的小班教室裏,第一張幻燈片亮出來的不是知識點,而是一個問題——電、氫、燃料技術路線競爭,“三強爭霸,鹿死誰手?”這正是車輛與運載學院副院長郝瀚的本科生通識課《車用能源概論》。2020年,郝瀚主動申請把它從專業課改造為面向全校的通識課,進入清華首批通識課程的“科學課組”,課堂上超過一半的學生來自非車輛專業。

  把專業課講淺一點、講熱鬧一點,是不少學生對通識課的想像。從專業課轉型為通識課,也是如此嗎?

  講了幾輪之後,郝瀚發現,車用能源只是一個載體。“把這件事抽象出來,其實就是技術A、技術B、技術C相互競爭,背後暗含了什麼規律。這條共性的規律,所有專業的學生都可以拿過去用。”因此,這門課的主線不是一個陳述句,而是一個問句。“平鋪直敘地講,就變成學生對知識的被動接受;用一個問題牽著,學生始終帶著懸念,好奇心才會慢慢建立起來。”郝瀚把這次轉型概括為三個詞:整體性、遷移性、思辨性。

  如果説清華這門課教的是“怎麼想”,山東大學物理學院高級實驗師宋洪曉開設的《科學攝影(科技素養)》,則教的是“怎麼看”。“從天文學家用望遠鏡看星系,到生物學家用顯微鏡看細胞,科學發現的第一步都是‘看見’。”宋洪曉説。

  在第一學期選課的學生裏,經濟、管理、哲學、外語專業的學生佔比超70%。文科生如何學懂物理?宋洪曉的辦法是“不講公式,先講現象”,讓他們先“看見”再“懂得”。“影像在這裡既是拐杖,也是鉤子——文科生可能記不住麥克斯韋方程,但會記得那束光穿過水杯折射的樣子,會記得為什麼天空是藍的。”他舉例説,馬克思主義理論專業本科生劉凱歌把一滴墨水在水中形成的兩列漩渦拍下來,翻轉180度,像一棵向空中伸展的植物,一張照片的背後,是觀察、發現與驗證的完整過程。

  “學生通過拍攝科學現象的過程,能夠‘會看、敢問、能表達’,培養觀察力和科學思維,還能增強審美和把科學講給別人聽的能力。所以我給這門課定位就是‘捕捉科學現象、探索科學未知、展現科學之美、傳播科學創新’。”宋洪曉説。

  文理之間的墻,正在被更多高校主動拆除。

  西安交通大學提出“理工科學文史哲、文科學數理化”,形成“理工科學生必修人文藝術課、文科學生必修科學探索課,寫作表達與藝術教育全覆蓋”的跨學科交叉修讀機制。

  “不是讓學生‘什麼都學’,而是讓科技理性與人文情懷在每個人身上相遇,解決‘有知識沒文化、有技術沒價值’的問題,打造一個能支撐培養學生知識與價值統一、科技理性與人文情懷兼備的通識課程體系。”西安交通大學教務處副處長楊建科説。

  有學理深度無學科門檻

  通識課最常被質疑的一點是“水”:聽起來熱鬧,學分好拿,一學期下來留不下什麼。一門科技通識課,怎樣考核才能立得住?

  郝瀚的辦法是把要求寫在明面上:每節課,每個學生必須至少發言一次;成績由課前小測、專題研討、課外閱讀與讀書報告、課程報告四部分構成。有趣的是,熱烈的課堂互動並不計入成績——“互動更多是一種很輕鬆的聊天,很難給它打個分”,他要的是人人開口、氣氛活躍的課堂,而不是分數這個數值。

  宋洪曉的考核是“一半是作品,一半是過程”:作品的分數,大頭不在照片拍得多漂亮,而在“科學解讀”:“你拍的是什麼現象、背後的原理是什麼?一張照片,科學原理講不清楚,技術再炫也拿不到高分;過程的分數,一方面要拍攝的環境、花絮照,證明拍攝的真實性,另一方面要講出為什麼你要這麼設計拍攝環境,用什麼方法讓現象凸顯。”

  他還設了一個“批判性思維加分項”:誰能夠發現AI反饋裏的不合理之處並核實無誤,就加分。“既然AI也會錯,那就反過來訓練學生去質疑它、驗證它。”

  “一門合格的通識課程,最重要的標準是:有學理深度,無學科門檻。通識課程的要義不是讓學生記住多少專業知識點,而是要拓寬學生理解世界的方式。”楊建科這樣概括,“一門課程能否讓非專業的學生也能進入該領域的‘思維方式’,並把所學遷移到其他領域和公共生活中,核心在於將考核重心從‘考知識’轉向‘考判斷’,從‘看結果’轉向‘看過程’。”

  正在讀大二的西安交通大學新聞與新媒體學院學生辛楊一諾,選修了《第四次工業革命與人類未來》。“上課之前,我其實做好了‘聽天書’的準備——以為會是滿屏公式和一大堆聽不懂的專業名詞。”但她沒想到整門課由10個主題組成,“像十扇窗”,“院士們不講公式推導,而是講技術從哪來、要到哪去、對人類意味著什麼。”

  但這門“知識密度極大”的課程,還是讓她覺得頗具挑戰。“我的解決辦法是‘用新聞人的方式學習’,不懂就查資料,再不懂就去問理工科的同學——把一次‘聽不懂’變成一次‘採訪式學習’。”她説。

  “我們近幾年一直在推動過程化考核,提高實踐學時在通識課程中的佔比,將評價嵌入學習全過程,通過多種任務類型,如課後閱讀、隨堂測試、小組討論、項目設計等方式,對學生形成綜合評價,以實踐推動從‘知識記憶’轉向‘能力表現和價值內化’。同時,我們嚴格課程準入制度,篩選具備通識理念的老師和課程;建立定性定量相結合的課程品質建設標準,對不符合標準的課程堅決予以淘汰和合併。2025年,全校通識課程調研中,學生滿意度超過98%。”楊建科説道。

  培養思維方式和價值判斷

  山東大學護理專業本科生劉蘇傑當初是衝著“攝影”二字選修了《科學攝影(科技素養)》,對課程裏“科學”二字的內涵理解並不深刻。直到老師展示那些圖片,她才驚訝地發現,初高中課本裏不少經典插圖,正是科學攝影的展示。而她正在學的免疫學、解剖生理學,很多微觀現象都要在顯微鏡下拍攝記錄,“這類科學圖像,既可以作為論文配圖、課件素材,也能幫助更多人理解專業內容”。

  在這門課上,劉蘇傑建立起一套“觀察—記錄—解讀”的思維方式,完成了一次跨越學科的知識遷移。

  在西安交通大學,培養這樣跨學科的探索能力被寫進制度裏。楊建科説,文科生修讀理工類通識課,“主要不是系統學習知識,而是訓練和建構數理思維和工程意識”。在“低年級通識基礎、中年級跨學科拓展、高年級綜合實踐,按認知規律漸進,文科生從科學探索基礎課起步”的分層遞進選課機制中,知識遷移的成效逐漸顯現:2020年以來,學校本科生獲全國重大科技與人文類競賽最高獎1240項,其中跨學科領域參賽獲獎745項。

  AI時代,知識或許觸手可及,但需要被反復打磨的是思維。在郝瀚看來,如今,科技通識課的價值“只會越來越重要”。他認為,教授一門課程,首先要想清楚什麼是AI能給的、什麼是AI給不了而只能由課堂給的。

  郝瀚的答案是三樣東西:一是好奇心,“不管提什麼問題,AI一瞬間就全給你了,探索發現的過程和樂趣則被壓縮,某種程度上它是在扼殺好奇心”。二是深度思考,“把面上的知識高效地提供出來,AI做得到;但對一件事形成深層次的、規律性的認識,需要長時間的積累,這個AI還不能完全替代”。三是價值判斷,“我們究竟要倡導什麼價值,老師能夠有效引導。基於這個判斷,這門課的配比被倒了過來:過去七成時間講知識,如今講臺更多用來“激發好奇心、塑造價值觀”。一門科技通識課真正留給學生的,是一套可以帶得走的、跨學科的思維方式,一份立得住的價值判斷。

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