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交叉学科进军本科教育:“强为”不是最优解
2019-05-29
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  近几年,以人工智能为代表的交叉学科专业悄然成为本科专业,交叉学科前置既体现了其在科学发展中的重要性,也表明社会对于交叉学科人才的需求,已经倒逼高校对人才培养、学科设置进行调整。

  社会在进步发展,人类接受常识的能力也在提升。正如很多学科常识以前只在大学阶段学习,如今也进入了中小学阶段,以交叉学科设立为本科专业实属正常。这也是高校为培养未来科技人才进行的探索。

  5月18日,北京大学与清华大学同时举行了校园开放日活动,并各自宣布了与“人工智能”相关的消息:清华大学新增了“人工智能学堂班”,首批预计招生30人,北京大学则将在2019级正式设置“机器人工程”本科专业。

  将人工智能作为本科专业,清华大学与北京大学并非国内首例,在两个月前,教育部公布的《2018年度普通高等学校本科专业备案和审批结果的通知》中,显示天津大学新增了8个本科专业,其中数据科学与大数据技术、智能电网信息工程、智能制造工程、网络空间安全、人工智能5个新专业均与人工智能领域密切相关。《通知》还称,除了天津大学外,此次在本科阶段开设了人工智能专业的高校有34家。

  作为一门典型的交叉学科,人工智能成为本科专业,折射出交叉科学在现代科学体系下日益受到重视的现状。金融工程、计量生物、信息系统、生物统计,以及文理交叉、文科和技术结合、艺术和科学结合等形式的交叉学科,也与人工智能学科一样,成为不少高校为本科学生开设的专业。

  顺势之为

  以北京大学举例,2007年,随着北京大学元培学院的成立,哲学系、政府管理学院和中国经济研究中心(现在为国家发展研究院)和元培学院走到一起,衍生出“政经哲”专业。该专业的学生可以在学习哲学、政治学的同时,学习法学、社会学和国际关系学等学科。而在此之前,元培学院还开设过古生物学专业,整合利用生命科学与地球科学既有的优质课程资源,建立了独立的培养体系。

  2017年,清华大学的科学史专业正式开始招收本科生。该系主任吴国盛曾在接受媒体采访时指出,设置科学史本科计划具有划时代的意义。由于中国大学体制长期以来过度分科化发展,文理兼通、科学与人文并重的素质教育和通识教育一直缺乏制度层面的基础和保障。

  “交叉学科专业的兴起,是因为社会与科学发展对一些既有学科提出了交叉融合需求,这些既有学科仅在自己的领域深耕,已经无法解决快速发展的社会与科学面临的一些新问题,所以就需要与其他学科交叉融合,即两个或多个既有学科交叉融合,形成新的交叉学科。”浙江师范大学教育评论研究所所长、教授刘尧在接受《中国科学报》采访时给出了自己的看法。

  纵观历史,人类曾为了更清晰地认识这个世界,将对自然界的认识分割为不同系统,进而让学科划分变得更为精细。但这种分化虽然让每项学科得以深入发展,也同时孤立了自然界的现象,对于其内部联系认识不足。

  渐渐的,科学家们开始意识到学科之间人为树立的壁垒并不利于科学的发展,于是交叉学科开始兴起。这种综合多学科的研究,在填补了各门学科边缘地带空白的同时,还往往会出现新的科技爆发点。

  “在我国计划经济时期,高校专业划分很细,人才培养与各行业紧密结合,岗位针对性强而专业口径小。1980年,我国高校有1039种本科专业,社会职业种类不过2000种,基本上是一个专业对应两个职业。在我国进入市场经济时代以后,高校专业目录经过几次较大规模调整,专业种类数不断缩小,专业口径逐步加宽,增强了毕业生对职业的适应性。”刘尧先容说。

  尽管如此,在社会和科学快速发展的今天,一些既有专业培养的人才,依然难以满足职业不断更新换代的发展需求。“因此,将交叉学科引入本科教育,开展交叉学科人才培养探索,已经是世界高等教育的发展趋势。”刘尧进一步说明道。由此看来,我国的一些大学在加强交叉学科建设的基础上,先行开展交叉学科人才培养探索,是推进新时代中国高等教育高质量发展的必然选择。

  倒逼之举

  交叉学科前置既体现了其在科学发展中的重要性,也表明社会对于交叉学科人才的需求,已经倒逼高校对人才培养、学科设置进行调整。

  例如,人工智能技术近几年井喷式的发展,让该领域人才需求也变得紧俏。而要培养高质量人工智能专业人才,就必须考虑根据人工智能学科领域自身的特点来建立相对应的培养体系。

  对此,日本国立埼玉大学名誉教授、南方科技大学计算机系教学教授程京德告诉《中国科学报》:“作为人类最基本的能力,作为区分人类与其它动物的本质特征,以及作为人类认识自然、认识人类社会、自主创造科学与技术的必不可少的能力和手段,‘人类智能’应该成为科学研究的最基本、最重要的对象。而关于‘智能科学’的理工科交叉领域课程很有必要前置到本科。”

  北大元培学院的“政经哲”专业,则为全球经济一体化输出人才。北京大学教育学院研究员卢晓东曾在一篇文章中谈到,很难否认,政治与经济紧密联系在一起,而在其背后,则是不同候选人早已形成的哲学背景和价值观立场……为了对复杂的变化形成合理的预判,需要政治专家、经济专家和哲学专家会集在一起进行充分的研究和讨论,这是跨学科对话。

  吴国盛也曾在回答媒体关于为何将科学史专业作为本科专业时表示,科学史系可以成为文、理、工、艺、医诸学科交叉互融的学术平台,以及本科通识教育和研究生科学人文之卓越教育的课程平台。

  “社会在进步发展,人类接受常识的能力也在提升。正如很多学科常识以前只在大学阶段学习,如今也进入了中小学阶段,交叉学科设立为本科专业实属正常。这也是高校为培养未来科技人才进行的探索。”厦门大学教育研究院院长别敦荣告诉《中国科学报》。科技发展所致,人才培养所需,交叉科学成为本科专业似乎是大势所趋。但也有专家表示出了隐隐的担忧。中科院自然科学史所所长张柏春就曾经见识过科技史专业在本科阶段的起落。

  “从2000年开始,内蒙古师范大学曾经尝试在本科开设科学技术史专业,以‘科技管理’为名,为了让学生们打好科学基础,科学技术史专业大一大二的学生先去数学系和物理系学习,然后再回到科技史与科技管理系学习历史学的研究方法。”张柏春在接受《中国科学报》采访时回忆说。然而,现实却是多数学生因为在入学前选择专业时,本来就不是出于爱好而学习科技史,所以在学习数学、物理等常识后,有些学生选择更换专业。“科学技术史是名副其实的交叉学科,需要学生具备一定的科学基础与史学研究方法。长期以来,学习科技史的研究生在本科阶段多数是学理工科的,因为对科技史感兴趣才会转入该专业。对于这些学生,在研究生阶段,大家主要是加强史学训练,让他们掌握史学研究方法。”张柏春先容道。

  对于史学与科学基础都尚薄弱的本科生,张柏春认为如果只是教授其科学技术史常识,可能容易些。但如果要进行系统的史学和科学训练,即兼顾两者,就有一定困难。实践证明,本科阶段开科技史课程是很好的安排。那些对科学技术史有足够兴趣的学生,到了研究生阶段转向研究科技史是一个比较好的路径。这也是欧美国家百年来发展科技史学科的基本经验。

  摸索之行

  需要继续摸着石头过河的不仅是科技史专业,其他交叉学科也是如此。刘尧认为,一些高校会利用自己优势学科和优质师资,面向职业领域的需求先行开设交叉学科专业,但并不是所有高校要一哄而上。虽然交叉学科及其专业建设是未来高等教育发展的方向之一,但高校不能“盲目强为”或“无所作为”。

  事实上,对于交叉学科本科专业的设立,高校也并非是打无准备之仗。比如,在今年开放日宣布之前,北大工学院已经在“北京大学机器人研究中心”的基础上,融合北大控制科学与工程、航空航天和制造工程、力学、材料科学与工程等4个双一流学科的实力,联合人工智能、数学、计算机科学与技术、电子科学与技术、心理与认知科学等一流学科的力量,重点筹建“机器人工程”本科专业。

  今年通过审核的天津大学,于2018年5月就成立了人工智能学院,围绕人工智能高端人才培养、人工智能基础和技术研发、人工智能科研平台和团队培育以及社会服务功能进行建设。几乎同时,复旦大学与清华大学也成立了人工智能技术学院。

  面对来势汹汹的人工智能,程京德沉着思考本科阶段的人才培养问题,并在去年IEEE SmartWorld国际会议上发表了题为《智能科学与技术专业本科课程设置模式》的论文。他认为,目前所谓“人工智能”,并没有建立起具备专业特色的独立课程教育体系;许多所谓“人工智能”专业的课程设置,与传统的“计算机科学与技术”相比,无非是增加了一些近年热门的课程,却很少删除掉传统的计算机科学课程。“这与‘人工智能’本质上并没有脱离开‘计算机科学与技术’,仍然是一门工科的现状相符。”在论文中,程京德也提出了建立具备“智能科学与技术”专业特色的独立课程教育体系模式。

  其他交叉学科也面临同样的问题。刘尧表示,若要开设交叉学科专业,高校首先要开展交叉学科建设,再进行交叉学科专业建设,最后明确交叉学科专业定位。“交叉学科是一个学科,而不是两个或两个以上学科的简单混合,所以先要按照学科的要求进行建设。比如,学科梯队、学科带头人、实验室、研究基地、研究方向、研究项目、学科管理制度等是否达到基本要求。”然后,再制订专业培养目标与培养方案,建设专业师资队伍、实验室等。刘尧说明说。对于交叉专业定位,刘尧强调说:“之所以将其单独提出,是为了避免一些高校把交叉学科专业办成业已存在的主修—副修专业或双学位专业。事实上,交叉学科专业是交叉学科支撑的专业,不是主修一个专业再副修一个专业,而是不同既有学科的相互融合形成的具有独立培养体系的专业。”

  在设立专业过程中,刘尧还对学科建设提出了意见。首先高校要树立“三个立足”的建设理念,即立足未来、立足实际和立足特色。“高校发展要有长远的眼光,依据社会的发展需要,确定重点发展的方向,进行交叉学科及其专业建设,还要结合本校学科与专业的实际情况,利用优势资源建设富有特色的交叉学科与专业。”

  其次,高校既要发掘既有学科与专业优势,加大优势学科与专业建设力度,又要根据社会经济发展需要,确立、培育交叉学科与专业,集中人力、物力、财力促进其健康发展,还要着眼于未来和长远发展,以交叉学科与专业建设为导向,提升全校学科与专业建设的整体水平。

  第三,实施交叉学科与专业一体化建设策略。高校要充分认识交叉学科建设的重要性,以及交叉学科与专业建设的互补性,坚持走交叉学科与专业建设一体化发展道路。为此,高校要制定切实可行的交叉学科与专业一体化建设规划,以保证交叉学科与专业建设同心同向、互相促进、协同发展。

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