高校交叉科學的發展

徐 飛

（武漢科技大學文法與經濟學院，湖北 武漢 430081）

隨著“大數據、大科學”信息時代的到來，科學研究已不再局限于某種單一的技術學科，對許多新科技問題的研究和解決往往需要多個不同學科之間的相互交流和技術融合，需要逐漸超越傳統教育學科的知識界限，將不同領域的基礎知識融合在一起。 不同的基礎學科之間的科學交叉、技術融合，有利于不斷創造重大科學技術的突破， 孕育出新的基礎學科生長點、科學前沿[1]。

學科交叉既是重大企業科技問題實現技術突破的跳板，也是我國培養拔尖創新高科技人才的一種重要技術手段[2]。 交叉科學技術體系以及可持續發展的學科體系建設一直受到教育部、財政部以及國家發改委的高度關注。 2020 年，交叉學科部被國家自然科學基金委正式設立， 理念是打破傳統學科獨立的壁壘，建立傳統學科之間的聯系， 促進各種學科的交叉融合，既要延續傳統學科的核心及優勢，又可以建立起各學科的橋梁，在前沿和交叉學科領域培植新的學科生長點，這一系列的政策都證明了國家對交叉學科的高度重視。

1 交叉科學的內涵

交叉科學（Inter-disciplinary）于1926 年被首次提出，簡單地歸納為超出一個已知學科邊界而進行的涉及兩門或以上學科的實踐活動[3]。 1972 年，在首屆交叉科學學術研討會上，學者們經過討論指出：交叉科學的存在是為了整合兩門或多門不同的學科，其容納范圍很廣泛，從簡單的思維角度交流到一個領域中的組織概念、方法論、認識理解論、術語、數據、研究和教學組織之間的相互交融[4]。近現代以來，越來越多的學者開始對交叉科學進行具體的定義，也出現了許多種定義方式，但都離不開一個基本內涵：包括兩門及以上學科類別的科學研究活動， 重視多個學科間知識（不限區域、時代、思想理念等）的交流及融合。

隨著交叉科學的深入發展，一些與交叉科學相關的術語也在不斷出現， 從學科活動的各個層次來看，可分為單學科（只依賴于單一學科有關的理論、方法和概念）、多學科（多學科學者解決同一問題，但學科之間界限清晰，沒有進行交流融合）、群學科（各學科處于同一層次，但學科合作不協調）、橫學科（各學科處于同一層次， 但有一主導學科對其他學科產生影響）、交叉學科（不同學科相互融合，彼此滲透，可能產生新的研究領域或學科）以及超學科（比交叉學科層次更高，學科之間已不存在固定界限），六個學科之間層次依次增強[5]。

2 交叉科學培養創新人才的優勢

縱觀所有關于交叉科學的內涵研究， 它并不是停留于學科跨越上或者個別研究理論、 方法的簡單組合上，而是建立了一個新的、將不同學科有機結合在一起的知識系統。 交叉科學突破了單一學科對人才培養的局限， 從而擴大了綜合研究型高校對拔尖創新人才培養的教育空間，在創新人才培養方面具有以下優點。

2.1 促成學生知識體系的合理性

交叉科學的跨學科性是其主要特征，也是創新人才培養的最大優勢，主要有兩個方面，知識的跨越和思維的跨越[2]。讓學生以交叉科學作為學習平臺，沒有專業之間的界限、學科范圍的限制，知識結構一直是呈現開放狀態的。通過吸納、借鑒，不同進行學科知識的更新，儲備了大量的基礎知識，從而形成從大方向掌握知識縱橫聯系的能力。不同的學科知識會在學生大腦里相互碰撞，不斷地產生新的火花，在這一過程中，學生的知識體系將會越來越合理。

2.2 喚醒學生跨學科思維的自覺性

跨學科思維方法是適應當前科學技術整體化趨勢的產物， 現代科學技術與交叉科學的發展密不可分，兩者相輔相成，以往的科學只能處理簡單的問題，對復雜的系統問題則只能采用抽象方法進行簡化，這樣會使科學停滯不前，不能進行創新性改革。 在單一思維培養下很難做到發散思維， 形成了思維定式，難以解決一些復雜的問題； 而在交叉學科的培養下，遇到困難會不斷發射思維， 從不同的視角分析問題，探索出獨到的解決方案。一旦學生具備了這種跨學科思維的自覺性，他們就很容易產生新的想法，創新也隨之而來了。

2.3 提高學生的實踐能力

實踐能力是創新能力的落實，離開了實踐，所有的創新都成了紙上談兵。 如今的大小學都開始注重學生的實踐能力， 提高他們的綜合素質。 習近平總書記指出，創新是引領發展的第一動力，是建設現代化經濟體系的戰略支撐。 從這些方面可以看出， 交叉科學與社會、經濟發展和科技進步緊密聯系。對于環境、人口、生態、能源等關系到國計民生的重大問題的解決方案，都涉及許多科學的知識和方法， 也就意味著需要將多個學科領域的工作者聚集商量探討， 這些工作者都需要具備較強的實踐能力，才能有效地解決問題。 因此，學生需要在具體的科研實踐中應用所學的知識， 結合理論進行實踐，在這個過程中，學生可以充分檢驗自己的理論知識，也使自己的實踐能力得到鍛煉。

3 高校交叉科學發展現狀

若不突破傳統學科的束縛， 高校就不能培養出拔尖的創新人才。 忽略交叉科學的教育是我國創新人才缺乏的一個重要原因。目前，大學教育還處于傳統的學科分類基礎上， 最具代表性的就是理工科和文科看似不可逾越的鴻溝。在傳統學科教育理念的影響下，學生的學習行為會不自主地具有學科范疇特質， 甚至只愿意接受本學科范疇的理論知識，壓制了學生的創造性。在此形勢下，高校急需轉變老舊的學科教育理念。

國內高校院系建設的基礎是一級學科及二級學科，凸顯的是同一學科范圍內的縱向聯系，忽略了不同學科領域間的橫向聯系，減少了不同學科間的相互交流。 這種弊端在研究生階段體現更甚，每個人只在自己的縱向領域中越做越深， 而忽視了橫向的拓展。在1998 年， 國務院學位委員會和國家教育局就已經共同發布了《普通高等學校本科專業目錄》，內有11 個類別（不包括軍事學），其下設71 個二級類、共計249種專業。但是在一級學科和二級學科中都沒有提及交叉學科，也沒有在國家標準中的“學科分類與代碼”分類中找到有關于交叉科學的這一分類[2]。 這種傳統的分類方式可能對各個高校學科發展產生單調性和隔離性，而交叉科學又由于跨學科的性質而找不到自身的定位，從而導致在無意中扼殺了眾多新興的交叉學科。 而交叉科學環境的匱乏，必然會限制創新人才的培養。

4 交叉科學培養人才的途徑

我國研究型大學具有全面的學科類別、教研水平高、生源質量優良等特點，基于這幾點，可以從理念及實際運作兩個方面輔助交叉科學的發展。現如今科學發展成高度綜合的狀態，有且只有具備多元學科背景的人才才能適應現今的發展趨勢。 因此，高校內的教育人員要改革、提倡多學科的教學，并有可能在小初高中階段，充分訓練學生的創新思維能力。 在學生學習過程中， 師資團隊和課程系統需要進一步優化，從最初就樹立起符合高層次人才成長環境的交叉科學的教育理念。

高校在課程設置方面，盡量淡化對具體專業的邊界限制，設置相關的交叉課程。 課程的設置需要突破現如今單一學科知識領域的固有框架，可以以現在的科技、政治及經濟等問題為核心，進而開設跨越不同學科的交叉課程，甚至還可以聯合著名院校，設立在線交叉課程，更大地拓展學生思維范圍。此外，能否營造出交叉學科的學習文化氛圍也是至關重要的。這種文化氛圍不僅可以潛移默化地影響同學們的閱讀的思維方式，還能促使學生自覺地進行多學科下的交叉研究， 高校還可以定期舉辦具有交叉科學特點的論壇、講座，引導具有交叉科學研究意愿的老師進行他們的研究項目，同時也鼓勵學生本人進入教師的研究團隊，這些舉措在很大程度上有利于交叉科學學習氛圍的營造。