跨學科視域下創新人才的培養 摘要：當今科學前沿的重大突破、原創性科研成果的產生，大多是不同領域之間跨學科協同研究的結果，為了適應現代科技發展的大趨勢，提高我國原始創新能力，必須進一步轉變人才培養觀念，通過實行通識教育、設置跨學科專業、實施主輔修或雙學位教育等，改革大學教育，培養跨學科創新人才。關鍵詞：學科綜合化，跨學科，創新人才在現代科學高度分化與高度綜合化相伴共生，日益走向高度綜合化成為一種必然趨勢的背景下，科學研究在某種程度上由“縱向”探索進入到“橫向”擴展和融合的時代，跨學科研究的廣度和深度，成為影響科技創新特別是原始創新的一個重要因素，研究人員除了具有某一學科的專業理論之外，還要具有跨學科的視野。目前，我國科技創新能力不強，原創性成果匱乏，跨學科研究能力較為薄弱是一個重要原因。因此，如何從跨學科的角度培養大學生的創新能力，已經成為當前我國大學教育改革一項十分緊迫的任務。一、現代科學技術發展的主要特征（一）現代科學技術發展的趨勢縱觀科學技術發展史，它經歷了由綜合到分化、再由分化到綜合三個階段。如果我們將科學技術譜系形象地比喻為一片盤根錯節、蒼翠茂盛的森林，那么牛頓以前的科學家就是“只見森林，不見樹木”。

從牛頓時代開始，在分析式思維的主導下，開始關心對樹木的認識。20世紀后，由于精密儀器設備和先進實驗技術手段的出現，人們已深入到對每個枝丫的認識，科學也因此而分化得越來越細，形成了一個個“獨立王國”，不可避免地呈現出知識“碎片化”：細部異常清晰，整體支離破碎，以至于出現了“只見枝丫，不見樹木，更難見森林”的局面。20世紀70年代以來，研究問題的綜合性、研究方法的集成性，決定了僅僅依靠單一學科的知識，已經無法深入揭示研究對象的本質特征，學科間的滲透、交叉和融合也就成為一種必然要求。于是，產生了一系列邊緣學科、交叉學科和橫斷學科，科學發展已經進入到不僅要見“樹木”、知“枝丫”，更要見“叢林”的“大科學”時代。（二）跨學科研究是取得重大突破性成果的重要途徑科學技術高度交叉、高度綜合發展的態勢要求科學研究理念和策略進行相應的創新。在“小科學”時代，科學技術專業化、縱深化發展，有力地推動科學的發展和人類的進步，但學科理論體系化使得學科邊界清晰的同時，也使得學科之間“隔行如隔山”，它們在各自狹窄的知識領域內筑起了一道“外人”難以逾越的屏障，阻礙了科學的進一步發展。科學發展史已經表明，學科是人類為了深入認識世界而發明出來的，每一學科只研究某一對象或事物的某一個側面，所揭示的僅僅是“事實”的某個或某些方面的圖景，并不是完全真實的世界。

然而，科學是一個緊密聯系的整體，社會重大需求和問題更是有機聯系的綜合體，如人口問題、資源問題、環境問題等。因此，任何理論上和實踐上所提出的重大問題，都是單一學科、單一思維方法難以回答和解決的，只有突破現有以學科劃界的研究模式，走向多學科融匯、集成的融貫式綜合研究，才能客觀、全面地認識世界和解決問題。物理學家普朗克早就指出：“科學是內在的整體，它被分解為單獨的部分不是取決于事物的本質，而是取決于人類認識能力的局限性。”1控制論的奠基人維納也堅信科學的統一性，認為各學科間的劃分在很大程度上是由于便于分配資金和人力的行政措施，一個科學家只要研究工作需要，就應打破它。并指出：“在已經建立起來的科學領域之間的空白區上，最容易取得豐碩成果。”2控制論的創立，DNA分子雙螺旋結構的發現，以及當代一系列交叉學科、邊緣學科、橫斷學科的崛起，也證實了維納關于科學空白區的遠見卓識。從目前比較有前景的新興學科大多具有跨學科性質的事實，我們也不難發現，僅僅依靠單一學科孤立、封閉的研究已經很難取得具有突破性的重大成果，必須多學科的知識融合、多學科的研究方法并和多種技術手段集成，進行協同創新、綜合創造。也就是說，科學必須在專精化的基礎上走綜合化，才能取得突破性進展。

可以這樣說，跨學科已經成為了這個科學時代的標準研究范式3。二、具備跨學科知識背景可以提高研究者的創新能力（一）跨學科思維可以激發創新靈感在運用跨學科知識解決專業問題時，具有跨學科背景的研究者以多樣化的思維、方法整合知識，展示其視野寬廣、思維開放綜合的優勢，通過不同學科的交叉思維、跳躍式思維，在不同思維模式碰撞中產生知識遷移、聯想和頓悟，就容易進發出創新的火花和創造性靈感。科學發展中這樣的例證不勝枚舉。愛因斯坦是一位偉大的物理學家，但他酷愛音樂，他在思考難以捉摸的科學問題時經常演奏樂曲，仿佛有神靈啟示一樣，答案會不期而遇地在優美的旋律中降臨。他的小兒子漢斯深情地說：“無論在何時，當他工作中走入窮途末路或陷入困難之境，他都會在音樂中獲得庇護，通常困難會迎刃而解。”這表明，科學不僅是理智的，也是感情的，它在與音樂的交匯中發生共鳴，激發起創造的靈感。（二）跨學科思考可以“以他山之石攻己之玉”擁有跨學科知識背景的研究者，憑借對象整合、概念移植、理論滲透、類比推理等方法，將表面上看起來完全不相干的學科概念、理論和方法移植、滲透、融合到自己研究的領域，進行內在功能或機制上的類比、分析，往往會產生智力上的飛躍。

如貝弗里奇所言：“移植是科學發展的一種主要方法。大多數的發現都可應用于所在領域之外的領域。而應用于新領域時，往往有助于促成進一步的發現。”5上世紀40年代chatgpt跨學科人才，著名物理學家薛定諤提出用熱力學、量子力學和化學理論來研究生命現象，他在生命是什么一書中，用熱力學第二定律與生物進化的矛盾性提出了負熵的概念，說明生物與一般熱運動所顯示的無序不同，它所呈現的是有序狀態，他認為，一個生命有機體是在不斷地增加著正熵，當熵趨于極大值狀態時，他就面臨著死亡，要擺脫死亡，唯一的辦法就是從環境中不斷汲取負熵，去抵消體內正熵的增加，維持自己的有序狀態，避免退化到無序的死亡狀態6。在此之后，“熵”的概念得到廣泛應用，據不完全統計，至少有70多種熵的概念應用于生命、自然、思維和社會等各個領域，將其引入生命科學后，產生了生物熱力學和生物信息論兩門新的分支學科，將其引入經濟學產生了熵經濟學、環境經濟學和資源物理學三門交叉學科。此外，薛定諤還用量子力學中“躍遷”的概念解釋基因變異的原因，他認為，突變實際上是由于基因分子中的量子躍遷，致使原子的重新排列而形成一種同分異構的分子。他將看似無關的概念與亟待解決的問題之間的間接相似性和潛在聯合點，通過類比和聯想聯系起來。

這樣，生命機體的各種規律就可借用物理學的理論和方法做出合理的解釋。薛定諤的這些研究震撼了當時的物理、化學和生物學界，為跨學科研究樹立了典范。（三）具備多學科知識背景在跨學科研究中便于溝通和交流由于當代科學研究對象的復雜性，我們只能從各個不同的側面探索其本來面目，要達到對研究對象的整體性認識，不同學科領域的研究者必須合作研究。具有跨學科意識和知識背景的研究者，便于與其他專業領域的研究人員溝通、交流，正如維納所指出的：“如果一個生理學問題的困難實質上是數學的困難，那么，十個不懂數學的生理學家的研究成績會和一個不懂數學的生理學家的研究成績完全一樣。”7很顯然，一個生理學家同時也具有數學知識，一個數學家也具有生理學知識，當他們組成一個研究團隊時，他們就會彼此“熟悉對方思想習慣，能在對方還沒有以完整的形式表達出自己的新想法的時候就理解這種新想法的意義”8。從對172位生理學和醫學諾貝爾獎獲得者學科背景的統計中，具有跨學科知識背景的科學家有76人，占總數的44.2%9。這也說明了在現代科學地圖的空白地區做“勘查”工作，具有跨學科背景的科學家具有不可替代的優勢。三、跨學科視野下創新人才的培養（一）跨學科研究要求轉變人才培養觀念為了順應科學發展的綜合化趨勢，西方發達國家無論是在思想上還是在行動上都高度重視跨學科人才培養。

在美國，教育家博耶曾指出，應該改變知識被分割得支離破碎，系科劃分過于狹窄的弊病，讓學生知道各個學科之間的聯系10。威斯康星大學強調，不再培養株守一隅的狹隘的專家，要為學生提供廣泛的普通教育11。在這樣的理念指導下，美國大學跨學科專業的數量持續增長，設置大量的跨學科學位，對大學生進行跨學科教育。比利時根特大學認為，應培養“能看到最不同的科學領域間相互關系的人”12。法國大學將“既有廣闊的視野，又對某些新的問題或新的設想有高度造詣，不受學科界限束縛的人”作為人才培養目標13。他們在制定人才培養政策時也都融入培養跨學科人才的思想，實行通識教育，設置主輔修專業，組織跨學科教學，使大學生掌握不同學科的理論、方法，培養他們整合、協調多學科的能力，培養綜合的思考者。（二）跨學科創新人才培養的方法與模式1.跨學科人才培養的方法一是通識教育。通識教育雖然可以追溯至古希臘的自由教育，而美國帕卡德教授提出的通識教育卻意在糾大學專業教育之偏。他指出，通識教育是在學生致力于學習一種特殊的、專門的知識之前，為了使他們對知識的總體狀況有一個綜合的、全面的了解，而給他們提供一種古典的、文學的和科學的，一種盡可能綜合的教育14。

它旨在打破分門別類的學科壁壘，貫通人類知識和學問的共同基礎，將知識當作一個整體來看待，其內容包括人文、社會和自然三個方面，而且要求三者均衡兼顧、互相貫通。受過通識教育的人，具有寬厚的知識基礎，掌握不同學科的方法，遇到問題能夠用不同學科的視角進行分析、思考，通盤考慮、綜合平衡，達到“知類通達”，在更高境界上把握自然和社會。通識教育并不是一種百科全書式的教育chatgpt跨學科人才，而是一種整體性的知識教育chatgpt跨學科人才，其指向是博與通，不僅要求知識全面，而且要求融會貫通。為達此目的，設置的課程具有很強的綜合性。如加州大學洛杉磯分校的通識教育課程“美國公民資格及種族特征”，涉及社會學、人類學、種族研究、英語、外語、法律、歷史等，揭示不同學科領域對這一主題的認識；“進化”這門課程從起源演化開始，到物質宇宙演化、再到生命的進化，最后到人類自己種族的進化，涉及數學、化學、物理學、天文學、地質學等學科15。這種涵蓋多個知識領域、不同認知方式的課程設計，培養基礎寬厚的人才，是跨學科教育的重要途徑。二是跨學科專業教育。跨學科專業是以兩門或兩門以上學科為基礎設置的專業。如耶魯大學開設的“數學與哲學”、“種族與移民研究”、“分子生物物理與分子生物化學”，牛津大學設立的“政治學、經濟學與哲學”等。

在我國，2008年北京大學元培學院設立的古生物學，該專業是生命科學和地球科學匯合的交叉科學，涉及到生物、地學、環境等多學科專業知識。其目的是通過不同學科的有機組合，構建新型的專業課程體系，培養學科面廣、知識跨度大、能力和適應性強的復合型人才。跨學科專業教育通過擴大專業口徑，有力地克服了學科孤立劃分與客觀世界整體性的矛盾。通過跨學科專業教育，學生可以掌握多種學科的專業知識、技術方法和手段，它適應了現代科學技術發展綜合化、社會問題復雜化的發展趨勢，對培養學術理論創新人才和高級復合型應用人才具有重要的意義。三是主輔修、雙專業和雙學位教育。主輔修是指學生在主修專業之外，同時定向選修另一專業的部分主干課程，達到輔修學分要求并取得主修專業畢業資格，發給輔修專業證書；雙專業是指兼修本專業以外任何一個專業（含同一學科門類不同專業），修滿兩個專業教學計劃規定的學分，發給雙專業證書；雙學位是指修讀不同學科門類中兩個專業，取得畢業資格且符合兩個專業授予學士學位條件的，授予雙學士學位16。如果修讀雙學位沒有達到雙學位要求，但達到雙專業要求的，發給雙專業證書；如果修讀雙專業而未達到雙專業要求，但達到輔修要求的，發給輔修證書。可見，主輔修、雙專業和雙學位教育之間存在遞進關系，雙學位是主輔修的最高階段。但也有些大學只實行主輔修和雙學位兩種教育，以

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