北京航空航天大学学报(社会科学版)  2019, Vol. 32 Issue (3): 129-134   PDF    
跨学科人才培养探析——以VCU达芬奇产品创新中心为例
雷庆, 杨小丽     
北京航空航天大学 高等教育研究所, 北京 100083
摘要:随着一系列社会问题的出现以及世界科技革命的快速发展,跨学科教育成为复杂社会背景下人才培养的重要途径。基于对跨学科核心与边界的分析,认为跨学科教育的内涵是通过学科间的融合以及改革相应的教育体系来培养学生的跨学科综合能力。弗吉尼亚联邦大学达芬奇产品创新中心通过明确的目标-评估体系、跨学科适应性课程体系以及跨学科的生活-学习条件较好地诠释了跨学科教育的内涵。借鉴上述经验,中国跨学科人才培养应采取完善跨学科教育顶层设计、设立专门的跨学科组织机构、制定合理的跨学科课程体系、营造跨学科生活学习氛围几方面实施策略。
关键词 跨学科教育      跨学科课程体系      学科群互选机制      一体化跨学科体验      达芬奇产品创新中心     
Interdisciplinary Talent Development: A Case Study of VCU da Vinci Center for Product Innovation
LEI Qing, YANG Xiaoli     
Institute of Higher Education, Beijing University of Aeronautics and Astronautics, Beijing 100083, China
Abstract: With the emergence of a series of social problems and rapid development of the world's science and technology revolution, interdisciplinary education has become an important way to develop talents in a complex social context. Based on the understanding of the core and boundary of interdisciplinarity, the connotation of interdisciplinary education is to cultivate students' interdisciplinary synthesis ability through the integration of disciplines and the reform of the corresponding education system. The VCU da Vinci Center for Product Innovation interprets the connotation of the interdisciplinary education through a clear system of object-evaluation, interdisciplinary adaptation curriculum and interdisciplinary living-learning condition. Inspired from the above-mentioned experience, the interdisciplinary talents cultivation in China should optimize the conceptual design of interdisciplinary education, establish specialized interdisciplinary organizations, develop a reasonable interdisciplinary curriculum and create an interdisciplinary living-learning atmosphere.
Keywords: interdisciplinary education     interdisciplinary curriculum     mutual selection mechanism of disciplinary cluster     integrative interdisciplinarity experience     da vinci center for product innovation    

随着一系列全球性复杂问题的出现,单一的学科知识已无法满足需求,通过跨学科教育来培养复合型人才日益引起人们重视。在这样的背景下,西方发达国家陆续出台了一系列的跨学科研究报告,各研究型高校也纷纷通过成立各种跨学科研究中心,开展各种跨学科的研究项目,推进跨学科创新人才的培养,并取得了显著成效。中国虽然也进行了一些跨学科的改革试点并取得了一定成效,但由于相关研究起步较晚,在跨学科创新人才培养的各个方面都存在不同程度的滞后。如何更好地推进跨学科人才培养,提升复合型人才的培养质量,需要高校教育者进行深入研究和思考。

一、跨学科教育内涵解读 (一) 跨学科

跨学科的提出源于哥伦比亚大学的伍德沃思教授,他在1926年正式使用“Interdisciplinary”来表示促进多个学科间的研究[1]。此后,由于科学自身发展带来的知识激增,促使了不同学科专家的合作对话;再加上社会问题解决中对跨学科的需求,使得跨学科思想迅速传播,并在之后的发展演变中引发了一系列变革。目前在学术界,关于跨学科的内涵界定尚无一致看法。已有研究在涉及相关内容时,常常提及多学科、交叉学科、横断学科、超学科等相近概念,梳理这些概念的内涵及其与跨学科的关系有助于人们更好地理解跨学科的核心与边界。

“多学科”译自“Multidisciplinarity”,强调涉及不同学科的活动,学科间可以并无关联,正如首届跨学科问题国际学术研讨会的界定:“不同学科的并置,有时它们之间并没有明显的联系,例如音乐、数学和历史”[2]25。“交叉学科”的提出源自国内,对其理论建设做出重要贡献的主要有刘仲林、王续琨和常东旭。前者认为交叉学科表示具有跨学科特点的一类学科[3];后者则认为只有通过远缘跨学科,即不同科学部类交叉生成的学科才是交叉学科[4]。两种观点的共同之处在于,都认为交叉学科是跨学科理念下产生的一类具体学科。“横断学科”译自“Crossdisciplinarity”,最初表示“在同一层次上,一门学科的原理对其他学科施加影响,因此围绕着这门特定学科的原理,各学科发生了固定的极化”[2]106。之后刘仲林对其进一步发展,认为“横断学科是在广泛跨学科研究基础上,以各种物质结构、层次、物质运动形式等的某些共同点为研究对象形成的工具性、方法性较强的学科”[1]20—72。可见,横断学科是从横向上抽取不同学科的相似性基础,从而形成的一门具有普遍适用性的学科,是跨学科的一个结果,也是交叉学科的一个特殊门类。“超学科”译自“Transdisciplinarity”,由詹奇教授首次提出。他将教育组织看作是一个金字塔形的四层次系统,上一层次赋予下一层次目的性意义。其中,跨学科是在相邻目的性意义指导下学科间的相互作用;而超学科则是整合多层次目的,用以指导系统中所有内容的协调[2]104。之后,在“第二种知识生产模式”推动下,超学科强调学科和非学科观点的整合,以协调多方利益,实现问题的解决。

相比来看,跨学科作为一种研究或教育的理念,其核心是学科间的整合共融,边界可扩展到整个科学知识体系,该体系内凡具有交叉潜力的学科都是跨学科的研究对象。跨学科从理念上对不同学科的相互作用进行指导,在一定相互作用下可能会生成交叉学科,而横断学科就是其中一种。如果将跨学科的边界继续向外延伸,以至于实现科学知识体系与经验世界间的跨越,则形成超学科。因此,跨学科与多学科、交叉学科、横断学科及超学科具有完全不同的内涵与边界。

(二) 跨学科教育

跨学科思想的广泛传播引发了社会各界的一系列变革,这主要体现为对跨学科研究和跨学科教育的关注。由于跨学科在融合不同学科创造性解决问题方面的明显优势,跨学科研究受到了政府的大力支持而迅速发展,大量的跨学科实验室和跨学科研究机构纷纷成立。之后随着学术界越来越多的知识分子表现出对打破学科边界活动的兴趣以及政府对大学增加的基金资助,许多大学也开始创办各种跨学科研究中心,开设各种跨学科研究项目。在大学中广泛开展的跨学科研究一方面促进了学术科研成果的产出;另一方面也促使越来越多的教育研究者意识到传统分科教育对创新性人才培养的弊端,主张将跨学科理念引入到普遍的教育课程与活动中,这就催生了大学对跨学科教育以及跨学科创新人才培养的关注。

目前关于跨学科教育尚无一致的权威的定义,文章基于对跨学科的理解,认为跨学科教育是在跨学科的基础上,引入教育元素。因此,跨学科教育一方面要关注跨学科维度;另一方面要关注其教育维度。在跨学科维度上,基于跨学科的本质内涵,跨学科教育也应该充分体现出学科间的整合共融,这表现在基于特定需求下将一定形成机制下相互有所关联的若干学科组合起来形成学科群,或者生成一门新的学科,学生在不同学科相互借鉴相互约束的过程中学会综合不同的视角来看待事物;在教育维度上,由于教育是关于人的教育,因此,跨学科教育就是基于社会对人才的现实需求,将跨学科理念引入人才培养的一种改革趋势,通过对不同的教育环节进行跨学科改革,以培养学生形成跨学科的知识结构、实践技能、认知方式与思维习惯,形成解决复杂问题的综合能力,为社会培养复合型的创新性人才。

(三) 跨学科教育模式

中国的跨学科教育主要通过改革传统的学位制度、选课制度,增设专门的跨学科专业或课程等措施来促进跨学科人才的培养。目前最多被提及的跨学科教育模式主要有通识型、主辅修、双学位以及学际型四种模式,其具体要求及特点如表 1所示。

表 1 常见跨学科教育模式对比

基于对跨学科教育内涵的理解,中国的跨学科教育模式主要存在以下问题。

1.学科融合度不够

从跨学科维度看,以上跨学科教育模式中,只有学际型教育模式实现了学科间的整合,但该种模式在高校的具体实践中并不常见,大多数高校则采取通识型、主辅修和双学位的模式。虽然这三种教育模式都强调了学生对不同学科的学习,但多数情况下只是培养学生掌握多个学科的知识与技能,而这些学科间的相互作用却很少,因此,难以切实培养学生对多领域知识的综合运用能力,从本质上看并不符合跨学科思想的要求。

2.内外适应性冲突

在教育维度上,通识型、主辅修、双学位之所以被大多数高校所推崇,一方面是由于该类制度能够培养学生掌握多个专业的相关知识、能力和方法,有利于扩大学生的知识宽度;另一方面则是由于此类制度的改革是在不改变原有体制的情况下进行的课程调整,对学校的教育系统具有较好的适应性。而学际型的教育模式虽然实现了学科融合,但跨学科专业的设置常常会与学校的原有体制产生冲突,如资源共享机制、教师的聘任机制以及评价机制等,因而造成实施困难。同时,跨学科专业的体制化也使其难以应对将来专业过时的危机。

总之,跨学科教育实践一方面要从本质上实现学科间的融合,以培养学生综合的问题解决能力;另一方面则要求改革相应的教育体系,这涉及明确的跨学科人才培养目标、涵盖不同学科领域的课程体系、关注学科作用的教学过程、与目标相呼应的教育评价以及相应的条件建设等多个环节。跨学科是未来教育发展的趋势,作为教育者应该顺应时代的潮流,在深刻理解跨学科与教育的基础上进行实践。弗吉尼亚联邦大学(Virginia Commonwealth University,VCU)的达芬奇产品创新中心通过灵活的项目制形式来推行跨学科教育,其项目式体验不仅充分体现了学科间的融合,而且通过与学生原有专业的融合渗透提高了项目的适应性。由于其跨学科教育受到了教育界的普遍认可,因此,分析其教育体系在各个环节上改革的成功经验,对中国实施跨学科教育具有重要的借鉴意义。

二、VCU达芬奇产品创新中心跨学科教育概况

弗吉尼亚联邦大学是美国一所公立研究型大学。该校成立的达芬奇产品创新中心将艺术学院、商学院、人文和科学学院、工学院联合起来,通过提供多个跨学科项目促进学生创新与创业。经过不断地实践和改进,取得了显著的成效,于2012年入选真实世界的工程教育(RWEE)委员会发起的“将真实世界体验融入工程教育”,其跨学科人才培养实践体现了对跨学科教育实质与核心的理解。其主要特征表现在以下几个方面:

(一) 制定明确的“目标-评估”体系

教育改革实践的顺利推行离不开理论指导。2009年,迈克尔·拉奥(Michael Rao)成为VCU第五任校长并进行了一系列改革,其中最重要的是承诺将改善学生的生活和学习环境,并通过推进跨学科协作来支持学校的教学与研究[5]。在此背景下,达芬奇产品创新中心致力于跨学科创新人才的培养,具体制定了三个方面的目标:(1)为学生进入产品创新的职业生涯做好准备;(2)通过在艺术学科、商业学科、工科、人文学科和自然学科的交叉协作来促进创新;(3)作为一种推动跨学科创新和创业的资源。该中心在以上目标的指导下,又根据学生的具体情况规划了详细的学习目标以及相应的评估方法:(1)获得跨学科创新的理解和赞赏——通过在计划中的不同环节进行前后测来评估;(2)发展产品创新能力——在毕业设计课程中,由公司项目赞助者进行评估;(3)磨炼团队合作能力——教师在毕业设计课程中指导并进行评价,同时学生也对自己和其他团队成员进行全方位评估[6]

(二) 构建跨学科适应性课程体系

达芬奇产品创新中心在与学生原有专业并行的情况下提供一系列跨学科项目,每个项目都在学生各自专业的基础上制定了一套完整的课程体系。参加项目的学生不仅需要完成项目提供的独特课程,而且也要根据自己的原有专业情况选修一定的专业课程以及专业外的课程,成功完成课程要求的学生将获得该项目的结业证书或相应的学位证书。下面以该中心“产品创新的本科证书项目”为例,介绍课程体系的具体情况,如表 2所示。

表 2 产品创新本科证书项目课程体系

该项目旨在使学生更好地理解和管理产品的设计、开发以及进行新产品介绍,基于此,该项目确定了跨学科实践的边界,即选择艺术、商业和工程组成跨学科群,三门学科利用自己领域的理论与方法在同一问题背景下进行相互作用,从而实现产品创新。在课程体系上包括至少16学分的课程,完成课程要求的学生将获得产品创新本科证书。其课程设置具体体现为以下几个特点:

1.开设跨学科入门课程

达芬奇产品创新中心要求学生必须在申请项目之前完成一门入门课程(INNO 200),在课程注册期间或结束后再向中心递交项目申请。INNO 200面向所有VCN学生开放,是一门1学分的学期课程,聚焦于产品创新和科技创业相关的主题,以讲座的形式进行。通过嘉宾演讲、材料阅读和课堂讨论,学生将接触到大量的相关主题,包括概念化、专利权、资本化、企业形成、商业化、市场评估、项目管理和产品生命周期管理等。该课程使即将进入跨学科领域的学生更好地理解学科群的选择以及作用机制,也为下一步学习奠定一定的知识与能力基础。

2.基于专业的学科群互选机制

参与该项目的学生主要来自艺术、商业、人文、科学,以及工程专业,也有一部分学生来自其他与该中心有合作关系的专业。由于该项目聚焦于艺术、商业和工程的整合,因此,学生需要在原有专业的基础上完成两到三门非学科选修课,即自己学院外的产品创新课程,如艺术学院的学生需要选修INNO 223与INNO 225;商学院的学生选修INNO 221与INNO 225;工学院的学生选修INNO 221与INNO 223;而对于这三个学院之外的学生,这三门课程都需要选修。这三门课程是一个3学分的学期课程,以讲座或工作室的形式进行,向学生介绍艺术、商业或工程专业内的基本概念、原则、问题及问题解决过程等,以拓展学生的多学科知识基础。此外,学生也需要选修两门核心学科选修课,即自己学院内与产品创新相关的课程,从而将跨学科项目融入原有专业。

3.一体化的跨学科互动体验

学生在完成了入门课程,一系列的非学科选修课以及核心学科选修课后,再完成一个毕业项目课程(INNO 460)即可被授予产品创新本科证书。INNO 460是公司(或组织)赞助的一个真实的产品创新问题,整合了之前一系列的项目课程内容,旨在提供给学生一个在产品创新领域内基于解决真实问题的、多学科整合一体化的课程经验,使学生有机会经历一个产品创新项目的全过程,学习和体验项目实施的各个方面,最后的评价通过学生的成果陈述和提交报告来获得。该课程强调了不同学科的相互作用,体现了跨学科教育的实质要求。

(三) 建设跨学科生活-学习条件

教育实践离不开条件支持,在“VCN创新生活-学习项目”中,学生除了需要完成特定的课程以外,还需要在一个跨学科的公寓(Grace and Broad Residence Center)中居住两年。在该住宅公寓中,来自不同学科的4个学生共享厨房与客厅。此外,该住宅区的公共区域还设有各种配备桌椅的学习空间,不同学科的学生在这样的环境中共同生活和学习,分享空间与资源,通过相互间的交流建立良好的合作关系。总之,该住宅公寓通过促进不同学科学生间的生活-学习互动,为学生创造了一种跨学科交流的文化和氛围,通过跨学科的互动和碰撞激发学生的创造力。

三、对跨学科人才培养的反思

分析VCU达芬奇产品创新中心在跨学科人才培养方面的经验,对中国跨学科教育实践有以下几点启示:

(一) 完善跨学科教育顶层设计

跨学科教育实践离不开理论指导,但理论不是赶时髦,人云亦云,而是深入解读跨学科内涵基础上进行的内化,包括对其属性、边界及核心的理解。目前很多教育模式都是在没有理解跨学科本质要求的情况下就被冠以跨学科的旗号,这实际是一种片面的跨学科。此外,进行跨学科教育实践还需要制定相应的培养目标。国内大学工程教育改革的目标大多立足于一流大学建设的宏观需要,没有明确提出特定人才培养理念下的具体目标,不利于实践的推行与效果的评估。相比之下,国外工程教育的改革实践则大多有明确的特色目标及对应的评估方式,正如VCU达芬奇产品创新中心在学校跨学科协作理念下提出了三点具体培养目标,在该目标下,又针对学生的具体情况,考虑到项目评估的可操作性规划了学生学习的详细目标。因此,国内大学在进行跨学科教育实践时,应该首先从学校整体出发,在深入理解跨学科理念的基础上建立自己的特色模式与目标,继而结合各个部门和学生的具体情况将目标逐层明确。

(二) 设立专门的跨学科组织机构

国内大学的跨学科教育项目一般由教师组成的指导小组负责实施,在制度层面延续的依然是传统的院系制,难以保证项目的可持续性。国外大学的跨学科教育改革则多数设有专门的研究中心或院系,如弗吉尼亚联邦大学为了促进学生的跨学科创新与创业,专门成立了达芬奇产品创新中心,通过对课程、资金以及外部合作的统筹规划保证跨学科教育的持续稳定进行,目前已形成了一套较为成熟的运作体系。专门的跨学科教育中心为跨学科教育提供重要保障,同时增加学校承担重大工程项目的机会。国内大学在改革的实践中也要意识到组织的重要性,设立专门的跨学科研究中心或学院,制定相应的管理制度,并任命有影响力的主管人员和部门领导对跨学科教育涉及到的校内实施与校外合作进行统筹规划,以确保跨学科教育改革的执行力与持续性。

(三) 制定合理的跨学科课程体系

学校教育的核心在于课程,因此,跨学科人才培养的重心在于制定合理的课程体系。目前中国高校的跨学科教育水平参差不齐,跨学科课程也普遍面临一系列的实施困境。例如,如何处理跨学科课程与原有课程的关系、如何打破学生思维禁锢并激发跨学科学习兴趣、如何识别跨学科主题下的学科联系等,都需要不断探索。

1.关注入门课程

通常刚刚进入跨学科领域的学生对跨学科主题比较陌生,对各个学科中与该主题有关的概念、过程或所涉及学科间有何联系及如何联系的了解更十分有限。因此,对即将进入跨学科领域的学生要进行入门教育,设立相应的入门课程。开始阶段设置的综合性介绍课程、讲座或研讨会系列,旨在为学生介绍某一跨学科主题涉及的基础概念、理论或实际问题,使学生初步了解不同学科对该主题的贡献情况。入门教育在内容上应以知识启蒙为主,形式上以激发学生的兴趣为目标,为学生进入之后的跨学科学习奠定良好的知识基础和精神准备。

2.项目与专业课融合渗透

中国传统的工程教育一般由基础课程、专业基础课程、专业课程几大模块组成。虽然认识到跨学科教育改革对学生的重要意义,但传统的课程结构根深蒂固,新增的跨学科课程在课时安排与学生负担上,势必与原有课程安排产生冲突。国外大学在调节跨学科课程与原有课程的关系上,大多采取不改变原有课程知识模块的基础上,采用学分制的方式将项目融入其中。使学生的原有专业课程成为跨学科课程体系的一部分,同时跨学科课程也对专业原有的课程进行整合与升华。如在达芬奇产品创新的本科证书项目的16学分中,有6学分在学生原有专业的课程计划中,充分体现了项目与原有课程的高度融合。

3.体验真实的跨学科融合

跨学科教育的核心为不同学科间的相互作用,国内跨学科教育强调对不同学科的学习,但通识型、双学位等教育模式往往忽视了学科间的相互作用。Richter和Parretti在2009年的研究描述了学生的跨学科学习和协作,发现其主要的障碍在于:(1)无法将跨学科主题和他们自己的专业领域相联系;(2)无法识别多领域对复杂问题的贡献[7]。可见,仅通过分别学习不同学科来扩充知识难以实现学生跨学科能力的培养。因此,课程体系的设置应在学生完成基础学科课程的基础上设置相应的综合实践类课程,包括进行一个简单的产品设计或参与一个跨学科实践,该过程重点不在其难度,而在其完整性和真实性,并以此作为评判学生项目完成情况或证书获得的能力标准。

(四) 营造跨学科生活-学习氛围

近些年,关于学习空间及环境的构建陆续引起人们的重视,如英国联合信息系统委员会(简称JISC)对英国16个教育机构进行了700多份调查,指出“21世纪的学习需要为学习者提供灵活、多变、支持多种教学法的学习空间;未来的学习空间可以用四个关键词来概括,即动机、协作、个性化、灵活”[8]。跨学科教育涉及学生在思维、习惯等多方面的改变,因此,除了制定跨学科课程外,更重要的是营造一种跨学科的文化和生活-学习氛围。达芬奇产品创新中心通过对学生住宅环境的建设为学生创造了充分的跨学科交流机会。要充分利用学生的课外空间,从硬件和软件上进行跨学科学习支持,如为不同学科的学生建立公共开放的厨房、电视休息室、各种配备桌椅的公共区域等,为学生提供不同的交流环境或举办各种跨学科的学术沙龙与研讨会,为不同学科的学生提供更多轻松自由的交流平台,通过彼此思想的碰撞促进跨学科创新。

注释:

① 基于http://www.davincicenter.vcu.edu/网站资料整理。

参考文献
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JISC. Designing spaces for effective learning: A guide to 21st century learning space design[EB/OL].[2018-01-26].http://www.online-conference.net/jisc/content/designspaces.pdf.