保护生态学:关于整合、互动和社区的思考:科学一号项目及其后续

我们描述了三个相关的项目，在跨学科，本科科学教育，两个在第一年水平和第三个高级学位项目。这些课程由理学院管理，而不是由各个院系管理，由来自各个院系的多学科教授团队教授。

与文献中讨论的许多项目相比，这些项目旨在为所有科学学科的专业和优等生准备。他们的目标是培养可转移的技能和对科学的广阔视野，除了在学科知识方面有严谨的基础。跨学科内容的交互参与和集成是该方法的核心。

每个项目汇集了一个强大的学者社区，包括学生、教师、工作人员和管理人员。我们探讨了这些社区对学生的好处，并描述了在其中工作的教师和学生的吸引力和挑战。在此背景下，我们将讨论我们在创建和维持这些社区以及传播这些社区所基于的理念方面所面临的体制挑战。总之，我们考虑了设计和实施跨学科项目的一般问题。

关键词:综合科学项目，科学一号项目，英属哥伦比亚大学，创新扩散，知识整合，互动参与，跨学科项目，跨学科科学教育，学习社区，大学管理。

在过去的十年中，英属哥伦比亚大学一直在发展一个由本科生、教职员工和管理人员组成的跨学科社区。这个社区汇集了来自科学学院、农业学院、应用科学学院、艺术学院、教育学院、林业学院和医学院以及人类动力学学院的兴趣团体。作为一个团体，我们考虑到关于我们目标的各种假设，设想了使本科科学教育更有效的方法。我们社区的专业人员将这些理念应用到课程的开发和教学中，学生也将这些理念作为自己教育的积极参与者加以应用。因为我们的一些创新挑战了官僚传统，而且成本相当高，所以它们的成功取决于管理人员是否接受它们。

我们在这里描述了本科科学教育中的一系列创新，这些创新体现了人们如何学习、他人如何帮助他们以及行政基础设施如何促进这些过程的基本理念。其中三项创新是包含课程的项目，第四个创新是独立于课程之外、非正式地支持其他项目的系列讲座。这些创新的利益相关者、保护者和受益者分布在整个理学院内外，作为一个网络，而不是集中在任何一个系或学科。我们讨论了影响分散和思想传播的重要性，我们认为这是必不可少的，特别是在决定项目增长、演变和可持续性的基础设施因素方面。这些项目共同建立了一个以团队合作为基础的环境，有利于跨学科的理解，并让参与者就他们所知道和不知道的进行对话。这取决于团队的组成和动态，团队每年都在变化。

我们希望你把这些课程理解为半自主的课程(Simon 1973)，而不是系内的独立课程。我们将从几个角度描述它们是如何结合在一起的，以及它们展示了学生、教授和管理人员，以及像研究型大学这样倾向于抵制变革的大型复杂机构的什么。我们希望你们了解学生和教师如何在这些项目中工作，以及这种经历如何有助于他们的智力和专业成长。更一般地说，我们希望你了解这些项目如何促进我们机构的本科科学教育的整体质量，以及如何教授和管理这些项目，特别是在过去十年的经济困难时期。

我们将充分详细地描述这些创新，以传达它们的味道，并提供对其有效性的观察。我们将讨论我们如何实现关于人们如何学习和机构如何运作的想法，然后描述我们遇到的风险和机遇，希望鼓励其他人可能想要开始类似的冒险。我们在这里所表达的是我们自己的经验和观点，但这些创新绝不是“我们的”。它们来自于一个非正式组成的大型团队的成员之间的讨论，该团队由许多教员、几名管理人员和更多的学生组成。因此，当我们提到“我们”或“我们的”时，我们指的是整个社会。虽然我们的经验跨越了这些项目的整个历史，但我们只代表我们自己，因为这些工作都在进行中，我们欢迎您的反馈。

从“科学一号”开始，该项目于1990年由新上任的科学院长委托并于1993年实施，几个项目逐步形成了相互交织的学习结构和包容的学习社区。科学一系及其衍生的“协调科学课程”从科学一系的第三年开始，面向一年级学生(在他们选择科学专业之前1年，在大多数学生选择该专业的专业领域之前2年)。在2001年年初，共有约200名学生就读这两个课程。“综合科学项目”是学生在三年级就读的学位项目，成立于1998年。2000年至2001年，约有120名学生就读于该学院，目前仍在增长;到目前为止，大约有80名学生从该学院毕业。

这些程序依赖于一小部分关键概念。他们是有意的学者社区，特点是所有参与者之间强烈的互动参与(哈克这个问题)．除了主题内容外，他们强烈强调可转移技能的发展(理学院1996，英属哥伦比亚大学2000,Elby 2001, Peterson等。这个问题)，并整合学科内部和学科之间的内容。我们尽可能地把所有的科学作为一门学科来对待，不是通过最小化或忽视学科的优势，而是通过强调和补充它们，并允许它们相互作用。这揭示了相似之处，使得每个学科的洞见能够流入其他学科，然后再返回，照亮所有学科。

在科学一个程序，来自四个核心科学学科(生物、化学、数学和物理)的教授、博士讲师和教务主任一起在课堂上向约70名一年级学生展示综合的科学观点，并相互学习。申请人的选择是基于他们对科学的兴趣(在自传体文章中揭示)，他们的高中科学背景的广度和质量，以及他们参加的课外活动。学生一年级的科学课程21个学分只有一个等级(相当于7门一学期课程)。他们还选修英语和选修课，总共30个学分。有了正确的选修课，他们就有资格进入学院的所有专业、荣誉或合作学位课程。

通过结合授课、与全班进行苏格拉底式的互动、演示和小组讨论，一名教师每次对事件和信息的流动承担主要责任。然而，与学生在一起的并不只有那位老师，因为在一个由7名科学博士组成的团队中，平均有一半以上的人都在教室里，在他们认为合适的时候倾听和回应。演讲通常一次只从一个学科的角度出发，但在每个学科的背景下，教师之间的互动是频繁的。这些相互作用往往会增加而不是减少学科之间的差异。因此，我们所说的“整合”更像是“跨学科合作”。所有的科学一课都在一个教室里进行，教室旁边有一套房间，包括公共休息室、计算机实验室、主任和工作人员(但不包括教员)的办公室，以及一名秘书。表1总结和比较了各程序的特点。

于1996年推出协调科学项目是科学一号的直接后代。这是一个尝试，将科学一的一些好处，以一个更便宜的项目给更多的学生，体现了三个简单的创新。首先，100到160名学生的课程表被协调，这样他们就可以一起完成四门一年级的科学课程。这为该项目提供了一个大本营，为学生提供了大量融入社区的机会。这促进了非正式的同伴指导的发展，让学生和教师更了解学生的情况，并简化了教师之间的合作。虽然课程是分开讲授的，学生也会得到不同的分数，但授课的教授和主持工作坊的讲师每周都会碰面，协调他们的努力。除了偶尔，教授们不在课堂上互动，但学生们每周参加一个2小时的研讨会，或教程，其中的大部分工作促进跨学科内容的整合。

学生在综合科学这些学校设计自己的高级课程，必须在科学内外至少衔接两个学科。这些定制课程必须包括三门综合科学“核心”课程，这些课程明显是跨学科的，由来自不同学科的教授共同教授，而且很难从任何单一学科内部进行论证。在本科二年级之后申请综合科学项目时，学生必须完成几件事。他们必须在一篇论文和两次面试中证明，他们正在发展自己的教育愿景，其中包含了不止一门学科，而且对他们来说，作为一组学科而不是独立探索这些领域更有价值。他们设计了两年制的跨学科课程，体现了这一愿景，满足了大学和学院对毕业的要求，以及其他要求。例如，学生在四年级时必须选修不止一门学科的课程。如果学生完成了他们提出的课程，他们将获得综合科学学士学位。这种灵活性和随之而来的指导是很有价值的。我们鼓励学生定期回顾他们的课程。

综合科学“核心”课程(我们现在提供六门)具有高度互动性，强烈强调可转移技能的发展，通常强调小组讨论和合作研究。它们是跨学科的，由来自不同学科的教师组成的团队授课。我们不实行“连续一夫一妻制”，即一连串的教授每人以一个课程名称开设一门迷你课程。相反，教授们在课堂上积极讨论彼此的内容，就像他们在研究环境中所做的那样。这就把教室变成了整个科学事业的缩影。当然，来自不同学科的教授的参与意味着学科的参与。这大大拓宽了学生的科学视野。除了与内容相关的目标，以区分不同的课程，核心课程旨在培养可转移的技能和态度，以支持学生的其他学习。在我们达到这些过程级目标的程度上，在核心课程上表现出色的学生也应该在其他课程上表现出色。我们还没有验证这一预测。

科学第一!是一个广泛宣传的，出席人数众多的系列讲座，演讲者讲述他们的研究故事，个人或团队。这是一种让学生比大多数普通课程更多地了解科学是如何运作的方式，也是一种将研究型教师、研究生和博士后学者聚集在教育背景下的方式，模糊了研究和教育之间的边界。在一个例子中，这个系列围绕着一个主题展开，大脑．这将相互了解对方工作但没有合作过的研究人员聚集在一起，进而促成了综合科学项目中进化和人工智能的跨学科课程。

我们讨论的课程基于一小套教学原则，这些原则服务于一套全球目标。我们的目标是将学生从被动学习者转变为主动学习者，从依赖学习者转变为独立和相互依赖的学习者，在详细知识的基础上发展他们的概念理解和高阶思维，发展他们的分析、综合和沟通技能。最重要的是，我们的目标是打破多年来的单一轨道思维，使我们的学生能够充分利用他们的知识和智慧来解决问题。我们在这里强调的原则是跨学科的“内容整合”和参与者的“互动参与”。我们将讨论集成内容所需的通用工具和语言有助于促进互动参与。

我们认为理解是一种能力，它使人们能够在不同的环境中使用旧信息，而不是在他们学习的环境中。在这个操作性的定义下，理解需要认识到表面上可能不同的情况之间的关系。对于习惯于被动倾听、记忆细节、避免在公共场合表现无知的人来说，这不是一件容易的事。对于习惯于通过各个学科的独立透镜来观察世界的学生来说，这也不容易。

正如大多数教科书所描述的那样，科学知识被分散到不同的学科中。即使在学科内部，章节也提供了它们自己的术语、经验教训和特殊见解，所有这些都是从有限的视角来看的有限的现象集。在很大程度上，这种碎片化反映了科学学科的专业化，这些学科在彼此部分隔绝的情况下发展。本科科学教育通常未能实现自然的相互联系感或对其整体性的欣赏。各地的教育工作者都在抱怨他们的学生思考他们所知道的东西的能力有限，他们的理解力差，他们清楚地表达这种理解的能力也有限。我们认为，这些问题是相互关联的，而知识的碎片化在很大程度上助长了每一个问题。

在典型的一年级生物教科书和课程中，分子遗传学和细胞遗传学彼此独立，它们都独立于家族遗传遗传学。这些独立于种群遗传学，而种群遗传学又独立于进化、生态学、物种形成、灭绝和生物多样性。这种分裂充其量是人为的，因为每个嵌套领域中的事件在现实世界中同时展开。在最坏的情况下，它为大量需要记忆的细节提供了理由，产生了对主题的概念理解或对人类知识统一性的欣赏，并产生了一种往往在任何检查后不久就消失的知识。学生和教师通常都说要在信息片段之间“建立”联系，好像各个主题真的是独立的，需要特别的努力才能将它们联系起来。

在《科学一号》的早期规划中，我们试图“建立”学科之间的联系，后来才发现这种联系一直都存在，我们只需要认识到、欣赏并利用它们。在我们的综合方法下，学生很容易发现联系，因为他们必须这样做才能理解，因为理解比知识更重要。当他们开始重视理解时，学生们学会了把细节作为关系网络中的元素而不是孤立的事实来处理。正如一名Science one学生雄辩地争论的那样(弗里德附录1)，他们会寻找联系，并把它们变成自己的。

无论学生一开始是否意识到这一点，理解的基本单位不是事实，而是关系，他们的“科学记忆”由这样的关系网络组成(Gass 1995)。我们的方法的一个基本前提是，科学家更多地是通过记住它们的组织而不是独立地记住它们来记住科学论点的事实。我们的假设更多地是基于我们作为科学家的经验，而不是基于我们对教育学的阅读，尽管教育学理论确实解决了这个问题。例如，Newell和Green(1998)认为，综合教育可以通过阐明假设在科学论证中的作用，并将隐喻和类比作为一种将一门学科的思想应用于另一门学科的问题的方法合法化，从而增强推理技能的发展。这些技能是综合思维和创造性思维的基础，在布鲁姆(1956)的分类法中，这是高阶过程。事实上，科学家之间最深刻的争论不是“关于”细节的，尽管他们可能取决于细节。它们通常是关于宇宙结构和功能的想法。

在一个情境中获得的熟练程度可以通过抽象“跳跃”到其他情境中，并在那里发挥作用，这一观点出现在教育、语言、心理治疗以及人类和其他动物的发展理论中(Brewer 1973, Bandler和Grinder 1975, Laing 1972, Maturana和Guiloff 1980, von Foerster和Maturana 2000, Laverty 1980)。结构意味着秩序，它意味着系统元素之间的关系(Gass 1985)。两个例子是因果关系依赖于相互作用成分之间的功能关系(Holling 1959)，分类依赖于元素之间的相似和不同模式。博姆(1969)认为，由于与宇宙物理结构有关的原因，人类的秩序感主要依赖于识别不同事物之间的相似模式和相似事物之间的不同模式的能力。我们认为这些操作是可转移的技能，因为它们是独立于环境的，因为它们通过正确的实践得到改进。在这两种操作中，没有一个足够大的上学年龄的人是新手，因为认识和处理相似和不同是最基本的。我们认为，刺激、鼓励和奖励这些能力发展的学习环境也能促进学习(特别是一种特别有效的学习，被哈克(1998)称为“概念理解”)，并促进高阶思维的发展(布鲁姆1956)。

化学、生物化学和细胞生物学的学生学习使用Michaelis—Menten酶动力学方程(Nelson and Cox 2000)来描述催化化学反应的速率作为底物浓度的函数。生态学的学生独立地学习使用Holling(1965)圆盘方程来描述捕食者去除猎物的速率作为猎物密度的函数。不是所有的学生(也不是所有的教授)都意识到这两个方程在不同的空间和时间尺度上表达了相同的动力学模式。但是，当Science One的化学家和生物学家都致力于确保学生理解故事的一个版本时，他们就很难避免在课堂上讨论这种解释系统的显著收敛。利用这些相似之处为学习增加了深度和普遍性，学生更容易学习到潜在的动态。

一个额外的好处是，两个来自不同学科的教授一起工作，可以更好、更快、更愉快地涵盖同一领域，而不是单独进行。一位化学家和一位物理学家估计，他们在第一个学期一起学习时，只要有可能使用共同的术语，就可以节省大量时间。他们花更少的时间解释术语，避免了学生在遇到同一事物的多种指代方式时经常经历的困惑。这种好处，通过互动参与，累积到项目的化学和物理成分，并以多种方式传播到其他学科。至少同样重要的是，它帮助学生(和教授)认识和欣赏跨学科的联系，并鼓励他们进一步探索。

另一种利用相似性的方法是在教学中使用隐喻和类比。Nashon(2000)声称，根据他对内罗毕高中物理课的观察，隐喻是学生进入物理世界的有力窗口。在表达相似之处时，隐喻的力量不仅来自于主题的美，还来自于每一种母语在表达任何当地社区中重要的任何事物的真正力量(参见Davis-Case)这个问题, Lertzman这个问题)．

当来自不同学科的从事研究的科学家们在科学一号和综合科学教室里公开交流时，严重的后果就会显现出来。科学学科是科学作为一个整体的亚文化，正如科学是所有文化的一个子集。每个学科都有不同的历史，每个学科的追随者使用多少有些不同的术语、隐喻和假设，并从事多少有些不同的论证“风格”。因为大多数教授更习惯于在自己学科的框架内思考，而不是跨框架思考，因为大多数人一开始更善于发现别人的这种倾向，而不是自己的这种倾向，课堂会议表现出紧张、不对称和活跃的讨论。教师们采取行动，使生活在这些紧张中具有建设性和合作性，而不是破坏性和竞争性，有助于形成积极互动参与的文化(哈克这个问题)，在教室内外。这个团体开始使用一种共同的语言来思考学科之间的异同，以及思考其中任何一个学科的问题。

在科学一号和每一门综合科学核心课程中，这种交流包括教师和学生，在所有的互动组合中。在这样的环境中工作，改变了我们与其他教师和管理人员的互动方式，从而改变了我们的关系，在很大程度上，强化了我们在课堂上的所作所为。我们希望，当学生们认识到它的实用性，并对互动互动感到满意时，他们会把它带回宿舍，带回家里，带回与其他学生和教授的关系中。因为互动参与是他们学习的东西做(而不是学习关于)，它递归地在更广泛的大学社区中传播(Rogers 1995)。下面我们从几个方面来讨论这种扩散传播和可持续性战略,下面。

由于课程重叠，而且在科学一课和综合科学课上，教师们倾向于用相当笼统的术语来规划他们的协调工作，当他们看到细节展开时，他们很容易在课堂上打断对方。他们要求学生做出必要的解释，就像他们希望学生做的那样。他们讲述他们认识的科学家的故事，在对话中添加新的信息和新的见解，并注入他们自己的解释。当一个同事说了一些非常吸引人的东西时，他们经常打断，因为好奇心需要比演讲者计划提供的更多的深度。有时可以计划这些互动，但通常情况下，它们是自发产生的，自然来自科学家们长期以来的习惯，即仔细倾听科学论点，并在他们不同意或不理解时作出回应。教师们不会低估他们观点的真正差异。事实上，他们经常夸大这些差异，以达到戏剧性的效果，就像一位物理学家正式斥责我们中的一位未能在热力学背景下引入细胞和生理能量学一样。几个月后，这位物理学家为包括生物圈在内的地球制定了一个能量预算，这成为我们对待生态学的一个核心特征。

当生物学家、物理学家和数学家在课堂上讨论非洲羚羊和狮子的相对速度和加速度时(Elliott et al. 1978)，他们从各自学科的角度出发，并尊重自己的个人兴趣。物理学家研究运动质量的系统，数学家梦想微分，生物学家分析狮子捕捉羚羊的生态后果。化学家可能会询问肌肉收缩或新陈代谢的分子机制。这个团队设法在公共场合交谈，形成对彼此和各自学科的理解和欣赏，并将学生吸引到对话中。这种情景的兴奋和不确定性并没有被学生忽略。我们也没有邀请他们参与，他们参与的程度是在我们确保他们的安全的情况下。

教师之间的这种互动对学生的影响不同于学生之间的互动。这也不同于学生和一位教授同时参与的情况。当教师在课堂上与教师互动时，这是严肃的成人事务，专业到专业，公开。尽管这种交易几乎都是在大学里进行的，但它的严肃和兴奋对学生来说是透明的，许多学生很快就开始效仿。教师与教师互动的一个重要因素是，在专业科学中，权威是敌人，而真理是美德。专业科学家不能同时躲在权威的背后，表现得像科学家一样专业，即使这样做可能会避免他们的尴尬。职业道德要求诚实地回答关于真实性和有效性的问题，而专业人士往往会在严肃的时候问彼此有关这类问题的好问题。在很大程度上，教师们喜欢这个可怕的过程;通常，但不总是，它也适用于学生。

参与的另一个教学好处是，当科学家与同事交流他们的研究时，他们需要清楚地区分事实、理论、预测、解释和信念。在研究环境中，这种清晰的交流自然会发展起来。因为研究人员通常有共同的目标，在相似的知识和复杂程度上工作，他们通常不需要明确地标记这些类别。但同样的研究人员在与学生交流时并不总是很精确，学生在注意到的时候可能也没有注意到，学生在与教师或彼此之间的交流中往往也不小心。与研究人员不同，学生需要“学习”区分类别并在对话中流畅地使用它们，而且他们需要明确的支持来学习(Elby 2001)。我们的观点是关于这种支持的性质。我们建议，在严格而安全的高度互动的知识环境中，每个人都会比在其他环境中更认真地倾听。当这种情况发生时，学生通过一种社会渗透(包括模仿)学会使用这些区别，就像通过被教授一样。当我们维持这个安全的智力和社会共同体时，学生们就能迅速学会像科学家一样清晰地思考、认真地说话和倾听;他们质疑事实和解释，提出明确的问题，并明智地倾听答案。 This experience leads us to wonder to what extent all of us underestimate students.

我们认为，这种对话的深度和严谨性发展的一个关键因素是对个人及其观点的信任和尊重的增长，以及怀疑主义的同时成熟。信任，吉布(1978)在操作上定义为冒险的意愿，鼓励个人暴露他们的无知，分享他们的好奇心、想象力和对学习的热情，以及他们的知识和理解。由于人际信任和怀疑在科学话语中的重要性，生物学家和批判性思维顾问克雷格·纳尔逊(Craig Nelson)认为，我们必须“控制我们课堂的社会环境”，以确保公平和促进参与(纳尔逊个人沟通)．这就是互动参与的文化(Hake 1998, 2001)。由于教授们交流时的互动类型如雨后春笋般增加，这种文化比一次只有一个教授在教室里的情况要丰富得多。学生们学习倾听的不仅仅是论点的细节和结论，还有它们的逻辑结构。他们倾听口头的、数学的、图形的和其他的操作，不管这些操作是否令人信服，都能引导他们从假设到结论，他们学会发展论点，以说服怀疑者。同样，他们学习高阶思维(Bloom 1956, Elby 2001)。

当然，科学论证不仅仅依赖于逻辑和语言。它们既依赖于理论又依赖于观察，因此，如果学生想要全面参与其中，就必须学习科学学科的“东西”。他们学到了多少内容?更重要的是，他们能记住多少，能使用多少?我们相信，大多数用我们所描述的方式学习的学生，比在更以教师为中心、互动更少的环境中学习的学生，能更长久、更有效地保留所学内容。记忆的一个关键是理解，而不是对事实的了解。正如哈克(1998,2001)的研究明确表明的那样，通过互动参与获得的概念性理解将学生从他们学习事物的环境中解放出来，并鼓励他们在新的环境中重复使用知识，从而使知识变得有用。我们认为，这并不局限于科学，而是人类一般都可以在一生中受益于互动参与，如果他们足够早地学会这样做，并持续足够频繁地实践它。

这些观念所暗示的转变，从老师教什么到学生如何学习、记住和应用知识，导致了一个初看起来自相矛盾的概念:教学生更少的材料可以帮助他们记住更多的东西。呈现多少内容是一个优化问题。正如Holling等人(1979)在一般复杂系统模型中所建议的那样，去掉什么和包含什么一样重要。

当学生们练习积极参与一两年后，这对他们来说就变成了本能。总的来说，我们认为，在他们毕业的时候，我们的学生比大多数传统课程的学生保留了更多的积极的、自主的学习和互动参与的文化，但在程度上有很大的不同。我们不知道是什么决定了早期科学学生必须如何学习互动参与，也不知道需要多少练习才能保持技能、态度和参与意愿。有些学生在进入研究生院后必须明白，知道问什么问题以及如何回答问题比知识本身更有价值。我们希望我们的学生在第一年的课程中一年就能获得这些，在综合科学课程中两年就能获得这些;在大多数情况下，确实如此。

根据爱德华兹(1996)的定义标准，科学一号、协调科学和综合科学项目都符合跨学科项目的资格。它们是为本科生准备的，它们是真正的、有意的、明确的跨学科的，它们得到了机构的认可，它们一直在坚持，并在资金的支持下稳定下来。在上面，我们探讨了高度互动的跨学科社区对学生的好处，并描述了在其中工作的教师的吸引力和挑战。在这里，我们将讨论我们在创建和维持这些社区以及传播它们所代表的思想时所面临的制度挑战。

尽管得到了各级政府的支持，但要启动“科学一号”，然后调整我们为它开发的教育体系，以适应新的情况，这是一个严峻的挑战。Mazur (个人沟通)指出，教育体系的变革通常受到抵制，并提出了“激活能量”的比喻，在这个比喻中，即使是放热的化学反应也必须提高到一个临界能量水平，才能自发进行。有些反对源自创新者自身的恐惧和信仰，考验他们接受新想法的意愿。更多的是源于学科文化差异的地域性。在零和金融条件下，新项目威胁到已有项目可用的资金，并对本已稀缺的人力资源造成冲击，这一事实加剧了这种情况。即使是学生也不愿意接受新思想。因为有效的课程改革是复杂的，这些威胁是存在的，即使与之相关的教学优势是无可争议的。尽管这种阻力很严重，而且常常令人沮丧，但它确实会消退，正如我们在下面描述的那样。

“科学一号”是这次讨论的中心，因为它是过去十年里理学院一系列举措中的第一项，也是思想的重要试验台。纵观其历史，该项目引发了关于本科教育可以完成什么以及如何完成的讨论。它为UBC和其他地方的类似举措提供了一个模式。当我们讨论学生和教师在教育创新传播中的作用时，这种催化效应将变得清晰。

科学规划一个．科学一号的想法起源于艺术的一个该项目大约30年前在英属哥伦比亚大学(UBC)启动，是一个面向文科学生的成功跨学科一年级项目。艺术和科学经历不同的因果力量在UBC和管理独立;他们之间的交流是有限的，尽管它正在增加(斯诺1964)。从艺术一号课程开始，理学院就试图让一年级的理科生对类似的课程产生兴趣，但没有成功。最后，在1990年，一位新的科学院长开始为科学一号做规划。规划委员会的一些成员几十年来一直对此感兴趣，并渴望贡献他们的想法。因此，该计划是在来自“上面”和来自基层的压力下产生的。然而，基层领导并不能保证立即被接受。每一个新想法都必须充分论证，特别是在财务方面。

第一年的计划是关于纪律僵局的研究，尽管委员会的组成几乎是理想的;它包括“思想家和实干家、理想主义者和实用主义者、教育革新者和保守派”(Gaff 1998)，以及一名副院长。我们来到桌子前，“严格的纪律”。我们对一年级理科学生应该如何学习、何时学习有很强的观念。我们还代表本部门政治和经济选区的意见，这些意见在任何情况下都与我们负责发展的愿景有关，是狭隘的和狭隘的。我们的分歧消失了，因为我们发现，尽管我们在细节上存在分歧，但我们都致力于为理科生开创一种前所未有的更深入、更有效、更愉快的本科生涯。这使我们能够作为一个团队一起工作。

与通常的规划一样，委员会的报告定义了目标，包括稀疏的课程大纲，并提出了跨学科整合的合适主题。它还推荐专门的空间。但它没有具体说明实施过程。我们的任务是组织这个项目，使其发挥最大的优势，资助它，建立一个社区，并扩大它的影响。我们必须设计一个足够强大的基础设施，以实施委员会的理念和建议，同时又要足够灵活，以引起对教育有不同观点的同事和有各种需求的学生的兴趣。策划小组主动提出成为第一个教学小组，并任命了一名没有参与策划过程的学术主任。该小组提供了规划和执行之间的连续性(Gaff 1998年)，主任从一个几乎没有政治包袱的人那里引入了新的观点。距离开学还有4个月的时间，校长必须在教学、政治、财政和根深蒂固的态度之间权衡，同时聘请讲师和选择第一批学生。

这一过程大多是快速而直观地进行的，而不是通过理性的计划。只有在我们有了科学一号的经验之后，我们才能系统地实施新的项目。我们将《科学一号》的一些特色反复改编到新的节目中，而另一些则需要进行微调以适应新的情况。每个项目都是围绕一个社区建立的，有一个家庭基地，为学生和教师提供知识自由和灵活性，并由理学院而不是由院系管理。每个项目的资助都是分阶段从软到硬进行的。规划团队之间相互沟通和合作，思想、方法和哲学通过与部门和其他渠道的联系扩散到更广泛的社区(Rogers 1995)。下面，我们描述了资助项目和发展稳定而灵活的行政基础设施的挑战，然后讨论了在UBC社区内外促进或抑制创新传播的因素。

无论是通过学院管理的特殊项目，还是院系提供的课程，即使是估算每位学生的直接教学成本也是一个复杂的过程，这使得比较相对成本和收益变得困难。然而，团队授课的科学一课和综合科学课，每个学生的费用是大多数同类水平的主流课程和项目的两倍，这还不考虑它们所需的专用空间。协调科学项目依靠现有的组成课程部分，为整合研讨会提供了一些额外的资金。院长“买断”整个系的科学一教授和一门课程的综合科学教授的教学负担，各系用这笔钱聘请替代讲师。如果没有这种让步，很难想象任何一个项目都能得到部门主管的批准。随着学生进入他们的荣誉或专业项目和课程，各院系分担了负担，并最终获得了好处。Science One在它的外部审查之后很快就获得了资金^th年，协调科学在其4^th综合科学2年^nd的一年。这一进展表达了人们对特殊课程越来越积极的态度，以及对那些教授和管理这些课程的人越来越信任，尽管代价高昂。

然而，这些项目的成本仍然值得关注。收益是否与成本相称?在这些项目中工作将如何影响教授的研究项目?我们需要一个教室里不止一个教授吗?我们应该雇佣研究生而不是讲师来教授辅导课和研讨会吗?总的来说，大学是否应该批准为被选中的学生开设精英课程?最重要的是，特殊课程的学生是否比普通课程的学生学得更好?

创新的成本和收益之间的紧张关系将注意力集中在基本问题上。总的来说，我们认为这些项目的可观收益大大超过了它们的额外成本，其中一些可以被视为对院系有效教学的投资;越来越多的同事同意我们的观点。当教师回到他们各自的部门任教时，培训教师以学生为中心和合作教育有利于其他学生和其他项目。此外，早期发展的可转移技能和智力独立在以后为我们的学生和许多同龄人带来了回报。

除了预算拨款、硬经费外，校内各教育单位还在争夺软经费，如加强教与学、教学设备补助等。因为我们没有稳定的资金用于特殊项目和讲师，我们不得不申请竞争资金。这既澄清和强化了我们的思想，也有助于传播这些思想。部分原因是我们成功申请的记录引起了关注，整个大学的同事都知道我们想要完成什么。他们来讨论我们的工作和他们自己的想法，这导致了在本科教育背景下部门之间、部门与学院之间、学院与学院之间更有效的关系的发展。

我们的新项目挑战了现有的学术结构，要求金融系统在跨部门和跨学院的交易中承担责任，并引发了如何在不牺牲严密性的情况下实现整合的问题。灵活性和适应性的思想出现在每一个这些环境中，并强调了过度管理我们的项目的危险。严格定义或严格的规则、结构和程序可能会给人一种安全的印象，但不能随着社会、政治、金融或教育环境的变化而变化(Holling 1995)。当学生或教师自发地尝试想法或测试他们的极限时，他们也不能迅速从失败中恢复过来。同样，只有在他们能够自由创新的程度上，思想才能通过回国的教授传播到院系。同样的限制也存在于学生身上。在课程中，只有在受到鼓励和奖励的情况下，他们才会积极学习，只有在后来的课程支持下，他们才会继续参与。只有在学位课程允许的情况下，他们才会承担指导自己教育的责任。也许最大的挑战是，我们每个人都必须有足够的冒险精神，在规定的教学、学习和管理规范之外有效地工作。

起初，执行的原则和细节都要经过谈判。经过时间和实践，谈判代表逐渐理解并接受了我们的主要原则和目标。当他们体验到对学生的好处时，他们对我们和我们的想法产生了信任。这促进了谈判，使谈判转向决定“如何”而不是“是否”实现目标。我们对可能性充满热情，但对制度障碍却很幼稚，这种结合可能是我们最大的优势。承认我们缺乏经验往往会鼓励处于关键行政和学术位置的人来帮助我们:在试图回答天真的问题和向我们解释他们的限制时，他们自己也认识到不必要的障碍，并意识到新的可能性。整个校园的管理和学术灵活性正在上升，连续的创新现在更容易实施。这是由于行政单位之间的联系和协商，以及行政最高层对它的大力支持(例如，英属哥伦比亚大学2000年学术计划)。

不直接参与的人经常强烈批评跨学科项目。他们认为，灵活性和跨学科与严谨性是不兼容的，或者“综合研究课程的特点是肤浅的，用知识的严谨性换取主题的兴奋”(Newell 1998)。我们相信我们的程序避免了这个陷阱，但这个论点很重要。我们所有的项目都建立在坚实的学科基础上，科学一号和协调科学吸引了准备攻读科学专业或荣誉项目的顶尖学生。整合需要综合，综合提高创造力(附录1Newell and Green 1998)。这并不是以对特定领域的深入理解为代价的，而是额外的。在这些项目中，理解仍然是学术研究的基础，而“跨学科”为这一过程增加了严格性。

为了在这种危急的环境中有效地运作，我们需要一个基础设施来提供支持和庇护，同时允许我们与外部世界进行建设性的互动，并对其负责。我们的运作基于这样一个假设:可持续的项目必须为利益相关者提供价值，无论他们是从内部体验还是从外部观察，甚至当他们从自己的角度讨论分歧时。现在，人们倾向于生成他们自己的程序模型，并与我们交流与他们最相关的方面。从这个意义上说，这些程序是半渗透的黑盒子，每个都有特定的输入和输出，它们相互渗透到校园里的其他黑盒子中(Klein 1990)。局外人发现，没有必要详细了解我们程序的内部工作，以欣赏它们的潜力，很少有人试图这样做。然而，当他们这样做的时候，过滤他们最严厉的批评是很重要的，允许项目通过自己的动态发展，而不是通过对外部影响的反应。这为实验想法和工具提供了灵活性和隐私性，直到我们有足够的信心将它们扩散到部门和其他部门。

设计这些项目的一个主要挑战是建立这样的社区，为每个人提供智力、社交和情感支持，学生和教师都一样，以达到(或超过)他们的极限。这些社区的两个主要战略组成部分是一个固定地址的基地和学科重叠的课程。

基地．我们坚持为我们的项目寻找专门的住所，尽管UBC的空间长期短缺。在科学一年级的第一年，我们把辅导课、学习和社交活动，以及办公室都挤在从一个系借来的研讨室里。这里很不舒服，隐私只是想象出来的，但这里色彩斑斓，熙熙攘攘，是我们的。它立刻给了我们一个身份。

就像家庭住宅一样，项目家庭基地提供了温暖、一致性和连续性。它们是工作、社交和从同行或专业人士那里寻求帮助的地方。无计划的对话促进了这种环境下的融合，因为参与者有不同的兴趣和经验，他们愿意分享。学生们在向我们学习的同时也互相学习，我们共同发展了一种归属感、忠诚和信任的文化。教员们在基地举行计划会议，并在课前和课后聚集在那里。讲师可以根据需要提供学术帮助，因为他们的办公室就在那里，而且他们也沉浸在社交场景中。秘书将教职员工从文书工作中解放出来，并引导学生通过大学系统和程序的迷宫。

在Science One，家庭基地包括一个有网络连接的教室，所有的班级会议都在这里举行，还有一个辅导室。每个项目都有一个公共区域，有桌子、沙发和黑板，一个员工会议室和一个小型计算机实验室。对于以最少的资金和很少的人员开始的项目来说，共享是一个重要的策略。它使它们突出地位，提供规模经济，并达到了员工和学生的临界数量。如果高级管理人员保持一定的距离，那么通过学院而不是院系来管理项目就会促进共享。例如，协调与综合科学项目在开始时共享讲师和其他资源。一年级和高年级的学生一起学习和社交。年龄较大的学生已经为自己的教育负责和规划，很容易就成为了年轻学生的榜样和导师。每个社区都有校友来谈论他们的成就，抱怨他们的困难，分享他们在合作课程和研究生或专业学校的经历，或者只是回忆。他们是扩展的指导网络的重要组成部分。

普通的课程．社区成员必须相互作用，最好是在多种环境中。通常情况下，大学生只有在非学术环境下才能做到这一点，或者在某些课程上做到这一点。然而，科学一号和协调科学的学生，像麻省理工学院的学生一样，大部分的科学课程都是作为一个群体学习的广场而且综合研究程序，允许智力联系和合作的发展。所有综合科学专业的学生所要求的核心综合课程都具有类似的目的，这将该课程与普通科学和其他“建立自己的课程”类型的课程区分开来(Edwards 1996)。在每个课程中，教授们在不同程度上协调他们的努力，建立专注于教学目标的合作。

这些学习社区的动态有两个方面值得注意，尤其是在两个第一年的项目中。首先，文化每年都在变化，这取决于教学团队和学生之间的个性混合。尽管正如预期的那样，学生们会互相帮助，克服困难，但他们也可能会放大彼此的不安全感，在某些年份，整个班级可能会出现同步的情绪波动。一旦我们认识到这些症状，在教师和导师的密切监控下，在彼此沟通的小群体中，扭转局面相对容易。每个组别中都有一些学生失去了自信，感到难以应对。这是可以理解的，因为并不是所有的顶尖高中生都能在大学里出类拔萃，但它的影响在科学一课上尤其明显。在科学一课上，学生们以小组的形式合作，接触彼此的长处和短处，并了解同龄人的表现。我们对个人讨论的意识和可用性，以及对成就的公众认可都有帮助，包括足够种类的挑战，让每个学生在某些方面发光发亮。

其次，这种动态与普通大学课程的不同之处在于，我们的学生在事件、规则、规章和课程内容方面作为个人和群体的行为是文化的一部分。这给了他们不寻常的力量，以积极和消极的方式影响程序。例如，他们经常提出有可能改善每个人学习条件的建议。在这种情况下，只要我们保持一致和包容，既不妥协标准，也不妥协教学方法，谈判通常对大家都有利。这种影响的价值超出了我们的特殊课程，因为我们的学生在常规课程中也有贡献。一般来说，他们质疑知识和权威，无论是在私下还是在课堂上。教职员工和其他学生起初反对这种做法，但教授们通常同意，有时还会给我们讲这些经历的故事。

要想长期成功，规划必须在不牺牲其基本理念的前提下发展以满足新的需求。为了满足我们对发展和稳定的需求，行政部门增加了教职工人数。向学生、教师和管理人员有效地推广我们的思想、哲学和方法需要沟通新的机会和消除或绕过障碍的方法。传播自然发生在通过项目的人员流动中，但我们也使用了各种策略来加速它，并将其扩展到新的领域。不同的信使传递着不同的信息，只要有可能，他们已经为目标受众所熟知和信任。我们在下面反思这个企业。

因为第一科学课很贵，我们从一开始就知道我们正处于“蜜月期”，如果我们不能把它的好处惠及更多的学生，资金和其他支持就会消失。从这个意义上说，我们感到了威胁，但我们也感到了一种责任(乔姆斯基1979年)，让学习社区、跨学科整合和互动参与在新的环境和新的目的中发挥作用。科学一号是课程开发新标准的孵化器，而协调科学计划是对它的经济适应。综合科学项目允许高年级学生建立比学科项目更广泛的项目，一些科学一的校友选择在第一年进入该项目。虽然它是针对整个大学更广泛的观众，但科学第一!系列讲座还通过将研究成果直接传递给学生，体现了新项目的精神。当然，科学一号的成功是愿景过程中至关重要的第一步，这一过程将串联到其他项目的实施。

大学是复杂的、层级结构的系统，利益相关者和决策者处于组织的多个层次。我们在这里讨论的规模上的创新需要纵向(在行政层级中)和横向(在部门之间直接)的协作。温和(个人沟通)声称，官僚主义创新要取得成功，需要至少高于其实施层次两个层次的强有力行政支持。例如，我们认为，如果没有院长的大力支持，Science One不可能生存或发展起来，因为我们多年来一直依赖大学范围内的软资金分配，院长需要来自上面的类似支持。

在3^{理查德·道金斯}第一任主任担任学术副院长，同时继续担任主任。这让她能够听到问题和机会，并将原本可能不会见面的人联系起来，从而加速了传播。它还扩大了我们在各学院之间的网络，因为副院长必须合作。综合科学项目开始的时候^th我们的院长当上了教务长，我们的新校长比她的前任更愿意接受教育改革。科学学院的新院长曾是科学一的年度客座讲师，她的四位副院长都曾在这些项目中工作过。

一开始，创新者群体很小，但有着共同的愿景。例如，科学一号计划委员会的主席也在1990年至1998年间主持了理学院所有其他教育计划委员会。这包括理学院战略计划的课程小组委员会(1996年)，这反过来又影响了整个大学的学术计划(英属哥伦比亚大学，2000年)。他现在是环境科学学位课程在哲学和教育学上与综合科学类似。统一的视野，丰富的教学隐喻的共同语言，人与人之间的尊重和熟悉，使我们能够通过寻找和建立自下而上和自上而下的信任流，在学术上和行政上把这些项目结合在一起。我们相信这准确地描述了所发生的事情，尽管一些评论人士将同一时期的校园描述为充满了不信任和各级管理人员强加的不公平限制。

信任在另一方面也很重要。按照设计，教师在这些项目上工作2到3年，然后返回他们的部门，在那里其他课程和项目通过他们的努力而发展。学生还将态度、操作原则和互动模式带入到后续的活动中。教师和学生分散在科学学院的各个角落，甚至更远。教职员工通过他们作为科学家或科学教育受邀演讲者的工作非正式地将这些项目的消息传递给其他大学。当学生进入研究生和专业学校时，他们也会随身携带有关课程的新闻。英属哥伦比亚大学的管理人员成为他们自己的扩展社区的使者，宣传部门和家长都向公众传递信息。

学生是传播媒介．我们的学生很有上进心，老师很容易关心他们，大多数学生在未来的学习中表现出色。也许是因为他们在第一年没有融入到学科中去，也没有形成种族中心主义的态度(Bechtel 1998)，他们比大多数理科生接受了更多样化的学习课程。生命科学专业的学生选修更高层次的数学和物理课程，物理专业的学生选修哲学和生理学课程，计算机科学专业的学生选修神经科学和心理学课程。他们辅修艺术和商业，双学位和双学位，除了各种艺术，美术，人类动力学，农业和其他课程。有些人获得了不止一个学位:一个学生攻读地球物理/天文学和美术，另一个学生攻读物理和生理学。校园里的同事们都在问，这些学生的动力是什么，他们是如何成为现在这样的人的。不管我们能否充分回答这个问题，事实是，我们的学生给人留下了持久的印象，提高了课程的知名度，加快了教育理念的传播。许多学生清楚地明白这一点，并认为自己是创新团队的正式成员，院长、教务长和总统鼓励这种态度。

以前的学生成为助教，设计工作室，编写手册，并在我们的网站上工作。一些人共同撰写了Science One超文本书。其他人则参与团队会议，充当师生之间的沟通渠道，并指导新学生。综合科学的学生和校友访问社区大学，向转校生推广该项目。他们中的许多人开始对教育质量产生了浓厚的兴趣。有些人参加校园讨论和委员会，并在政治变革中担任领导角色。当副校长邀请学生在一个新的以学生为导向的研讨会项目中学习全学期的高级课程时，前科学一的学生设计并教授了前四门课程中的三门。这些行为反映了学生们根深蒂固的归属感和他们的信念，他们能够、愿意、也必须为同龄人的教育和大学的发展做出贡献。他们表达了对他们所代表的项目、社区以及个人和机构转型原则的信任。

在一个学生很早就被训练成被动接受知识的文化中，一些人特别害怕以学生为中心的学习，这是我们新项目的核心，并抵制它。这在任何课程的开始都是最明显的，尤其是在新课程的开始，因为熟悉的常规的任何方面都明显不同于学生的预期。例如，当死记硬背被弱化，讨论和综合被强调时，他们会感到受到威胁。他们还担心，科学一号为21个学分的作业提供一个等级，而不是为该项目涵盖的四个学科提供单独的等级。考虑到学生的成功仍然是用成绩来定义的，而分数通常被认为是研究生或专业学校录取的主要标准，即使是有很大潜力的学生也可能根据他们的“难”或“易”的名声来选择课程，而不是基于教学基础或对该学科的浓厚兴趣。在UBC，超过60%的理科一年级学生声称自己是医科预科学生，他们中的大多数人认为除了高分以外的任何事情都是主要的障碍。成绩也是决定奖学金和奖学金制度的重要因素，奖学金的续订门槛很高，“我会失去奖学金吗?”是一个常见的问题。

尽管每个项目的规模都很小，但思想在我们学生群体中的传播对理学院有着重大的影响。Rogers(1995)提出了一个s型曲线来描述组织中新思想的采纳程度，并描述了几个主要由信任定义的阶段。第一年，科学一号有45名学生，不到理科本科生的1%。该计划实施8年半后，目前和以前在UBC读这三个项目的本科生超过1000人，占约5500名理科生的18.5% (图1)．

作为传播媒介的能力。因为学生要在几年之内通过这个系统，他们的人数平衡，但接触到新项目的教师人数每年都在增加。到目前为止，在所有9个科学系的300名教职员工中，约有100人通过教授课程、做客座讲座、参加一个或多个项目科学第一!系列，或建议学生。其中有40多位对课程的发展和与学生的互动产生了相当大的影响。这转化为罗杰斯(1995)s型增长曲线的“起飞阶段”，并表明我们正在向全学院的接受迈进。在这种传播中，主要的学院参与者是教授、讲师、客座讲师和管理人员。

接受度不断提高的一个因素是，除了讲师之外，没有任何一个新课程有“自己的”教员;教授从院系担任志愿者，院系得到经济上的补偿。因为这两个一年级项目的大多数学生进入科学系的专业、荣誉或合作课程流，我们必须满足每一个入学要求，而综合科学学生的大部分课程都在系中学习。因此，各个院系显然是我们创新的主要利益相关者，他们提供师资、分担成本、接收受他们影响的学生。更常见但孤立的系统，将跨学科项目的教员与他们的学科半永久地隔离(Edwards 1996)，可能会抑制项目的接受，减缓思想在他们的边界之外的传播。决定为非科学家学生提供服务也会减缓扩散，因为他们是临时来的，只上选修课。

我们可以说，当教师在各个项目中快速轮换时，扩散的速度将是最高的。但是教师们在他们的任期内不断进步，他们获得了越来越深刻的教学见解，更享受经验。他们待的时间越长，也越快乐，因为他们中的许多人加入我们，是为了有机会在一个得到良好支持和合作的环境中进行教学实验。我们试图平衡效率和连续性与扩散，鼓励教授在两三年重复轮岗后回到自己的部门。有时教职员工会从一个新项目转入另一个项目。这减缓了扩散，但是催化了项目的成熟到一个可持续的水平。

这三个项目的教授都形成了不同的忠诚:他们代表各自院系的利益，但他们也是跨学科团队的成员，有着共同的目标。他们在一起工作比我们想象的要容易得多，因为不同领域的专家比密切相关领域的专家更容易互相服从。他们对彼此学科的细节不太关心，这鼓励他们合作。他们可以互相信任。相比之下，院系内部缺乏弹性的行政结构可能会将本应自由流动的一系列合作压缩为僵化的教学公式。

在新项目中教学是一项全神贯注的活动，因为团队合作通常是耗时的，而项目，尤其是科学一号，倾向于成为一种“生活方式”。科学一号计划委员会认识到这一点，建议任期前的教授只能作为顾问和客座讲师参与。然而，在创新的教学环境中，大学无法将他们排除在外。他们是下一代的教授，他们的接受是项目长期可持续发展的必要条件。年轻的教师已经做好了领导教育改革的充分准备;许多人在他们的母校经历了范式的变化，有些人选修了教育学课程。大多数老师都很积极，充满热情，会和学生们分享街头用语。如果他们的研究事业能够得到保护，他们将从通过项目的“诱导”中受益，不仅是作为教师，而且是作为研究人员，通过交叉施肥，与其他领域的专家轻松合作，并容易接触到高度积极的学生。

UBC的成绩、晋升和终身职位程序，一直强烈偏向于研究，开始奖励教育领导(Boyer 1998)，但这一意图将如何持续应用还有待观察。随着新项目的建立，我们可能会有足够的信心为他们指派终身教职前的教员。为了确保教育的主动性和成就得到适当的权衡，可以在部门和项目之间共同做出任期和晋升的决定。专业讲师也将受益于改革后的晋升和任期标准。无论他们多么优秀，没有安全感、自主权或专业进步的可能性的年轻学者都会面临倦怠、自满和缺乏主动性。

我们聘请讲师，而不是助教，因为大多数人都有博士学位，有特殊的教育专业知识，对教学有明确的兴趣，可以全职工作，而且在各自的学科领域更先进。这使他们能够完全参与行政和学术事务，而且他们比研究生助理或教授提供更多的连续性。虽然这些职位的永久资金已经到位，但这些职位的人员仍然没有终身职位。如果不提供就业保障或公平合理的薪酬，我们随时可能失去任何一位讲师。

对于那些旨在培养大规模创新的项目来说，讲师的流失将是致命的。考虑到让更多的学生更有效地学习这一全球目标，并将拥有永久职位的讲师想象成学院中的“浮动变革推动者”，而不是直接属于项目或部门。他们将由学院提供给需要他们服务的项目和院系。为了给他们一个研究的场所，并让各部门在这些职位中占有一席之地，招聘委员会和晋升/任期委员会可以包括部门代表。鉴于这些讲师在新兴项目中获得的专业知识，他们可以与学院内部或跨学院的同事合作，提高其他课程的质量，并日益有效地设计新的项目。

客座讲座有几个战略目的。首先，当客人们谈论他们的研究，而不“教授”任何特别的东西时，这可以让学生自由地进行创造性思考，提出探索性的问题，并在房间里建立一种质的不同的气氛。这些课程变成了关于“科学作为一个动词”或过程的对话，而不是关于“科学作为一个名词”或知识的集合(Peterson等人)的讲座。这个问题)．学生认识到科学学科的多样性，学会欣赏科学家的研究工作，并练习思考假设、实验、控制和解释。这些讲座扩大了学生可以轻松交谈的科学家群体，为他们参与研究提供了机会。他们中的许多人找到了志愿者或带薪职位，参加了定向研究课程，或与以前的客座讲师一起做荣誉研究。客人们看到了学生们的创造力，他们中的许多人每年都来这里招聘更多的人。另一种目的是提醒教授，“进行”互动参与是多么有趣、有价值和容易，即使是在第一年的课堂上。教授了解教学方法的最好方法就是亲自去看那些已经熟悉教学方法的学生。一旦他们这样做了，他们的故事就会在同事中传播开来。的科学第一!系列讲座将这些好处扩展到整个校园社区。

扩散。科学一号是英属哥伦比亚大学继艺术一号之后的第一个教学创新项目。大部分学院都在积极检讨和改进课程和教学方法。我们的新项目接近创新开放浪潮的前沿，这波开放浪潮比我们自己的学院更广泛，比UBC更深。随着社区的壮大，从彼此的经验中获益的机会成倍增加，也越来越丰富。一个例子是药学招聘了一个协调/综合科学讲师在他们的基于问题的项目中工作。我们以不同的方式与应用科学、农业、药学、艺术、研究生研究和商业建立了自己的项目。事实是，新项目的科学实验必须至少是一个催化剂，依靠科学的先决条件或核心课程教授的教师。一个全球性的扩散例子是，在观察了UBC、MIT和耶鲁大学的一年级跨学科项目后，新加坡国立大学(NUS)建立了它的科学特别课程它采纳并改编了所有这些机构的特色。这篇论文的作者在NUS度过了6个多月的时间，在SPS的设计、实施和审核阶段，我们认为SPS至少在一个方面优于Science One。这是一个多年的项目，学生在系课程中做研究项目，由SPS评分。这允许更强的垂直集成。

在不同程度上，上述所有学院的新项目都基于我们在本文中概述的原则:互动参与、跨学科内容的集成、社区、家庭基地以及垂直和横向的网络。据我们所知，没有一个程序完整地采用了我们的任何功能;相反，他们根据自己的限制条件改编了一些或所有的原则，有时他们还像我们一样独立地重新发明了一些原则。卡尔·罗杰斯(1958)声称，学生必须以某种方式改变知识，使其成为自己的知识。有趣的是，同样的原则似乎也适用于机构学习。

英属哥伦比亚大学是一所“研究型”大学，自1993年以来一直受益于1998年博耶委员会提出的大部分教育改革战略。我们特殊项目的成功有赖于一种“社区意识”。“探究性”学习、“跨学科教育”、“联系的沟通技能和课程作业”以及“研究性学习”也很重要。学生“建立在大一基础上”，他们在第一年的项目中获得了(我们假设综合科学项目申请人是这样的)。奖励教师的系统开始在整个大学发生变化，使大力参与教学和研究更具有协同作用，而不是适得其反(Andr & Frost 1997)。

我们反思了一个跨学科的、互动的和越来越广泛的项目网络，它正在改变我们大学的本科科学教育，并开始影响其他机构。这个学者群体代表了所有学科，包括本科生、工作人员、教员和管理人员，甚至包括父母和社区中希望在大学中有类似机会的其他成年人。我们强调了两个教学策略，它们是我们课程的核心，跨学科内容的整合，学生和教师的互动参与，以及几种对他们的成功至关重要的制度因素。仅仅是教学方法和内容是不够的，因为需要适当注意项目所处的管理基础设施，以便它们在教学上很好地发挥作用并维持自身。这样的项目必须体现实验和从失败中恢复的自由，以及支持这些尝试的社区。从长远来看，它们所依赖的思想和行动必须扩散到更大的群体中，并得到向内扩散的滋养。这些都离不开资金、空间和人力资源，而这些都是短缺的。成功需要有热情和强烈动机的参与者。

我们相信，像我们这样的社区不可能很好地运作，除非各级参与者共同致力于卓越、诚实(特别是对自己和他人的无知持开放态度)，并对行动负责。他们还必须坚持高标准的道德标准;在小社区与学生建立的个人关系提供了原本不存在的机会，但也有不公平的风险。例如，教师可以通过将挑战的难度与个人能力相匹配来提高学习的速度和深度，使每个学生接近他或她的最佳水平。这种主体性取决于学生在交流他们的经验时的开放性，教师在解释和处理这些信息时的敏感性和智慧，以及社会对这种个人主义的容忍。因为学生、教师和社区在这些品质上差异很大，危险是真实存在的。

我们项目的人口统计数据使他们有别于我们所知道的大多数其他综合项目(Edwards 1996)。我们的学生积极性很强，成绩相对较高;与大多数英属哥伦比亚大学的理科生相比，他们更倾向于冒险。很少有人带着“既定”的职业道路进入职场，大多数人都急切地承担着探索自己道路的责任。这使我们能够制定高标准，并面对比大多数学生面临的更深层次的挑战。学生的工作量很大，但回报也很大。例如，在研究和展示他们的学期项目时，Science One的学生意识到他们只需要第一年的背景就可以做“真正的”科学。这让他们大开眼界，这是他们的骄傲，也是教职工的骄傲。我们不知道这些项目对像Tobias(1990)这样的非理科生的效果如何“第二梯队学生”，或者班级人数远远超过150人。 Nor do we know how well they would work in non-research institutions or if taught mainly by non-researchers, although we are experimenting with this "mix" in Integrated Sciences. We do know that we are not equally successful with all students, and that some professors have great philosophical and practical difficulty with both integration and interaction.

我们也意识到，我们只部分了解这些程序是如何工作的。在协调科学之前，我们认为跨学科的内容整合和课堂上教授之间的互动参与是科学一课成功的关键。但是教授们在“协调科学”中并没有“现场”互动，除了在研讨会上，内容的协调是最少的。然而，协调的时间表、共同的智力追求和一个家庭基地对社区贡献很大，尽管与这个更大的群体合作在前两年是一个严峻的挑战，但我们现在把协调科学的成功大部分归功于这种“队列效应”。反过来，这让我们怀疑，在科学一和综合科学中，社区比我们想象的更重要。在大型机构中，社区尤其重要，因为匿名是一种常态，而且有些学生的班级人数比他们的家乡还要多。

我们的创新有多有效?我们应该如何定义成功?我们如何评估我们的计划，以及这如何告知构建有效的新计划的一般方法?尽管我们跟踪我们的学生并做了大量的定性分析(Benbasat 1999)，但作为科学家，我们和我们的同事对定性方法(如来自其他教师、家长和学生自己的反馈)持谨慎态度。我们对不受控制的统计分析更加谨慎，而且很难开发出适当的控制。我们知道，在一门大型的三年级遗传学课程中，学过Science One的学生比取得类似成绩的二年级学生解决问题的能力要好得多(Dryden 1999)。虽然我们项目的某些方面确实对学生的成功和项目的可持续性做出了明显的贡献，但它们的全部影响是很难评估的。现在有很好的工具来评估一年级物理课程中的概念理解(Hestenes等人1992年，Halloun等人1995年)，以及Hake(2001年)对使用这些工具的课程中学生表现的元分析指出，学生的互动参与是成功的一个强大决定因素。我们需要类似的工具来评估其他科学的概念理解，以及评估学生对科学作为发现途径的把握。至少与概念理解同样重要的是学生对学习、知识和新技能的态度，以及他们对各种教学方法的反应(Carolan 1999, Elby 2001)。

经过8年在教学和项目管理方面的工作，我们已经获得了足够的经验、学生、教师和管理方面的知识，以及对我们自己机构的财务和其他限制条件的理解，可以有信心地预测给定建议的接受和成功。然而，尽管我们在其他院校有一些成功的工作经验，但我们不确定我们是否对教育学和院校因素如何相互作用有足够的了解，以快速评估任何给定院校的目标和限制，并推荐具体的策略。我们已经学会了如何认识到某些问题和机会，但即使在规模和重点与我们相似的机构中，我们也必须让最重要的利益相关者相互交流，以制定有效的计划。这些对话至少必须包括那些有创新愿景的人，以及那些将受到创新影响的人。其中一些人可能彼此不认识，而且可能没有这种跨越等级或学科界限的互动的先例。对话必须首先针对教育目标，其次针对教学和行政方法;尤其是人们对可能性的假设。在这些早期阶段，允许资金或行政限制来塑造话语，将有损愿景。这将是一个相当大的挑战，但我们渴望尝试。

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我们把这篇论文献给乔治·斯皮格尔曼，这位不知疲倦的变革推动者在我们项目的发展过程中主持了许多重要的委员会，特别要感谢约翰·萨姆斯，他是副院长，在最初的几年里鼓励我们并赋予我们力量。最初担任院长，现在担任教务长，巴里·麦克布莱德通常在幕后安静地工作，但我们一直知道他会支持有效的创新。我们还要感谢Ari Benbasat, Mark MacLean, Martin Adamson, Richard Hake, Samson Nashon，以及一位匿名审稿人，他对早期的草案提出了许多有益的意见。最重要的是，我们感谢所有项目中的团队和学生:他们付出了如此多的努力，如此多的乐趣，以及如此丰厚的回报。

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热力学第二定律将我们与一个永远在变化、永远不会不变的宇宙联系在一起。我们是这个过程的一部分，它的开始是神秘和不确定的，而它的结局是不可想象的。我们是神话的一部分，它的第一章第一个单词的第一个字母以“大爆炸”开头。这个传说的主角是Energy。页面按熵和时间进行编号。科学就像其他神话一样，试图用它自己的词汇来复述这个故事:用数字和公式，用模式和重复的记录。数学、物理、化学和生物:这些都是方言，我们用它们来复述自己的存在;这些是我们用来写剧本的墨水。但每一门学科只讲述了故事的一小部分;它们结合在一起产生了深度、色调和色彩。

整个周末，我都在思考可以用来描述科学一号及其在科学整合中的作用的隐喻。这份清单充满了陈词滥调，但我没能找到一个准确的比喻。科学一号就像照相机的变焦镜头;它指向一个方向，闭合以分析细节，然后缩小以分析整个图像，然后再放大到另一个区域以查看细节。科学一就像植物中叶绿素的副晶体网络。以这样的方式组织在一起，科学产生共鸣，比他们单独做的更多。科学一就像不同语言的混合，每一种语言都有自己的内在特征。从某种意义上说，这就像把因纽特人表示雪的几百个词和北非人表示风的几百个词结合在一起。它们共同构成了对世界更好的描述。但这些过于简化的比较是不够的，他们没有认识到学科之间的差距和矛盾，他们没有认识到重叠。

从某种意义上说，我对描述《第一科学》的隐喻的失败探索，变成了我所寻求的隐喻。没有一种角度可以用来描述和体验世界，无论是数学、化学、物理还是生物。即使结合在一起，这些观点可能会澄清世界的某些方面，而遮蔽其他方面。最重要的是，科学一号是一次谦卑的经历。它(稍微)澄清了我们目前的局限。

现在你可能在想，这篇文章的背后是一个模糊的、模棱两可的借口，为什么不写任何东西，不持观点;巧妙地承认了失败，听起来好像是一场胜利。所以我会接受你的挑战，支持一项事业。由于优柔寡断和思想开放(如果两者之间有区别的话)，我会同时支持这两项事业。我只能通过结合科学来证明这一点可以我们提供了对宇宙最好的描述，我也会说，结合科学并不总是导致清晰。

考虑电磁辐射。我是诞生在太阳中的光子。我是光形式的能量。现在你可能对我到底是什么样的人感兴趣;我的个性。嗯，你永远不知道一个人是什么样的，但你通常可以说一些关于他们的事情:例如，他们眼睛的颜色，或者，如果你想要一个行为描述，你可以说他们是好斗的，快乐的，还是躁狂抑郁的。假设你问物理学家我是什么样的。物理学可以是相当回避和模糊的。她会告诉你，我同时具有粒子和波的性质，但我两者都不是。物理学称我为光子，但没有给出进一步的解释。

数学是一个理想主义者。数学，就像希腊人雕刻他们的神一样，会吸取我的一个特点，使它变得完美，然后用一件艺术作品来庆祝它。数学将我描述为"sin(kx - wt + 0)"数学会告诉你，当我遇到另一个我自己时，我们可以叠加在一起，变成一个完全不同的我们，不再是我们，而是一个完全不同的我，另一个"sin (kx - (ot + 0) "

问化学我是什么样的人，他根本不会谈论我。化学喜欢谈论我对别人做了什么。例如，化学会告诉你，我是如何使血红蛋白兴奋得脸红的，或者我是如何使叶绿素变成明亮的绿色，就像嫉妒一样。然而，《化学》意识到的是，我不知怎的被转化了，现在(至少是我的一部分)被我激发的分子控制了。在所有的关系中，一个人的一部分变成了另一个人，从而转变了双方。化学和数学差别不大。然而，在一片混乱中，我几乎忘了告诉你生物学会告诉你关于我的什么。

生物学会告诉你我是一个,没有我她就不可能存在。生物学从她与物理、化学和数学的对话中了解到这一点。他们一起去鸡尾酒会交流信息。如果你加入他们，就不要闲聊，向他们打听我的情况。他们会告诉你的。

不过，你知道那些鸡尾酒会是什么样的。你喝了马提尼酒，肯定会有点醉的。今晚，化学对谈论我的兴趣不如他对和物理调情的兴趣。生物学自己误解了数学的信号，认为他明显的脸红部分是因为她的出现，部分是因为他的苏格兰威士忌。她对第一个很满意，打算利用第二个。然而，生物学所不知道的是，数学自从上次鸡尾酒会以来就疯狂地爱上了物理学，而物理学对化学进步的积极回应，使他的希望和期望落空了。数学正在等待一个合适的时机，偷偷拿走那瓶百龄坛。正如你所看到的，这四个人之间的事情一定会弄得很混乱，有时候你不得不去他们各自的办公室去谈谈宇宙。

与此同时，把你右手的杯子喝完，把烟灭了。让自己慢慢融入舞池的布朗运动。我就在那里，被地板上的滤光片分割成我的部分，被悬挂在天花板上的迪斯科球分散在房间里。我们在循环中旋转你和我，在不断的熵和能量流中。