運用“學塊矩陣”創設交叉學科知識分類體系

摘 要：學科交叉是當今科技和教育等領域發展的大趨勢，很有必要創設交叉學科自身的分類體系。首先提出“學塊矩陣”創設交叉學科知識分類體系的創新思想;根據交叉學科知識的3級成熟度，從6個視域分類獲得了一個由54個學塊組成的交叉學科知識分類體系;接著，基于大類知識的6種分類方式獲得了一個由54個學塊組成的大類交叉知識分類體系;最后，以安全學科這一典型大交叉綜合學科為例，把上述2種分類方式運用于安全學科知識的分類，獲得了8個視域之下由72個學塊構成的安全知識分類體系。上述知識分類體系均被表達成形似九宮格矩陣。研究結果不僅對交叉學科自身的發展具有支撐作用，而且為實現真正意義的跨學科研究和未來不分專業的人才培養模式等開辟新的思路。

關鍵詞：交叉學科;學塊矩陣;知識分類體系;安全知識分類體系

中圖分類號：G 302

文獻標識碼：A?? 文章編號：1672-7312（2021）04-0470-07

Construction of Interdisciplinary Knowledge Classification

System by Using Science Chunk Matrix

WU Chao1，2

（1.School of Resources and Safety Engineering，Central South University，Changsha 410083，China;

2.Safety & Security Theory Innovation and Promotion Center （STIPC），Central South University，Changsha 410083，China）

Abstract：Interdisciplinary is the trend of the development of science & technology and education，etc.Therefore，the creation of interdisciplinary knowledge classification system （IKCS） is of great significance.First，a new idea of constructing IKCS based on the “science chunk matrix” is created.According to the three-level maturity of knowledge and six fields of vision，a new IKCS which consists of 54 science chunks are obtained.Then，based on the six fields of vision of large-group knowledge，another new IKCS which consists of 54 science chunks are obtained similarly.Finally，the typical interdisciplinary of safety discipline is adopted as an example，and the above two knowledge classification methods are applied to the classification of safety knowledge.The IKCS of safety discipline which consists of 72 science chunks from 8 perspectives are obtained.In addition，the construction of the IKCS is expressed in the shape like the nine-square matrix image which has an intuitive effect.This research not only has great significance to the development of interdisciplinary itself，but also opens up a new way to realize the true interdisciplinary research and the future talent cultivation of no specialty.

Key words：interdisciplinary;science chunks matrix;interdisciplinary knowledge classification system （IKCS）;IKCS of safety discipline

0 引言

要重視和發展交叉學科的倡議，在學術界、管理界和政界等已經宣傳多年。但在許多情況下，交叉學科發展仍然處于舉步維艱的局面，因為現有的科技界及其關聯的部門都是按照傳統學科分類方式設置來布局的，即使是某一部門或是某一單位想嘗試改革和鼓勵交叉學科，也常常障礙重重，無濟于事。特別是在中國，交叉學科的設置涉及到整個體制的改革問題，是一個系統工程，實施起來更加困難。

現有交叉學科體系建設，不管是國內還是國際上的，其基本情況和建設思路大都是一樣的。如國際上的Web of Science、EI、ESI等數據庫、各種大學排名體系等，有的基本不設交叉學科;有的即使設立了一小塊交叉學科，也是將其放在很不起眼的位置。在高等教育方面，即使是交叉學科發展頗為發達的美國，在2000年的Classifications of Instructional Programs（學科專業目錄）中，也僅設立一個門類：在第30類Multi/Interdisciplinary Studies（多學科或跨學科研究）中，實際上其中也僅枚舉了10多門真正意義的跨學科，如科學、技術與社會、系統科學與理論、自然科學與生命科學、重大災難與相關研究等，僅有很少的幾門交叉學科作為代表加以體現[1]。在國內，無論是在教育部的本科專業目錄、研究生教育學科專業目錄，還是在《學科分類與代碼》國標[2]、中國圖書館分類體系、知識產權分類體系、各種學術評價體系等，交叉學科的位置更是低下或基本沒有。在這種情況下，即使天天高喊重視和發展交叉學科，也是很難見效的，有記者專門報道了“交叉學科之困”[3]，也有很多學者提出類似的問題。

我國交叉學科著名學者劉仲林在2003年分析了當代數量龐大、形態復雜的交叉學科，提出了比較學科、邊緣學科、軟學科、綜合學科、橫斷學科、超學科六大類型分類模式，并對各類型學科之間的相互關系和管理進行了論述[4];2008年，劉仲林和程妍提出了交叉學科門類結構設想，包括：跨學科學、探索性交叉學科、成長性交叉學科、推廣性交叉學科、比較學科群、邊緣學科群、軟學科群、綜合學科群、橫斷學科群、超學科群這十個交叉學科門類[5]。上述研究為交叉學科的發展，做了很好的探索和奠基性工作，但這些設想至今仍沒有在制度上得到實現。

學科交叉是科學、教育發展的必然趨勢，而這一趨勢在科技論著中得到最具全面和真實的反映。近二三十年來，許多圖書館一線工作者切實感受到需要設置交叉知識分類體系[6-8]，在實踐中，近幾年在全國高校“雙一流”建設中，仍有一些交叉學科研究者和有識之士多次提出發展交叉學科，并認為學科交叉是建設一流學科的重要途徑，對學科交叉要建立正確的認識，高校內部要建立矩陣式的學科組織，改革單一的學科評價制度，建設開放、多元的學科文化，培養具有多學科背景的人才，并鼓勵和推動交叉學科理論研究的開展[9]。值得一提的是，2020年中國教育部在研究生教育目錄中增設了交叉學科類，2021年中國國家自然科學基金委員會新設立了交叉科學部，這些都標志著我國對交叉學科的實質性推進。實際上，近幾十年的所有科技進步，包括頂級的諾貝爾獎成果，都具有學科交叉的色彩，都不嚴格隸屬于某一單一學科的領域。

作者認為，交叉學科的發展，首先要打破過去在傳統學科分類體系上設立一小塊交叉學科門類的發展方式[10-12]，因為這種方式一開始就將交叉學科放在一種附屬、次要、邊緣、非主流的位置上，導致交叉學科很難發展起來，而且幾乎不可能得到取代傳統的單一學科分類體系。作者認為，要從根本上發展交叉學科，需要有“從0到1”的顛覆性思維，來創設交叉學科知識的新分類體系，即使創設的新體系在現行體制下不能實施，也可以為交叉學科發展提供方向性指引和方法論意義的指導，或是為豐富新的學科分類體系提供多種方案比較。另外，交叉學科知識分類的新體系，也能為開創新的學科領域、人才培養模式和新型人才培養等提供參考。

根據上述的指導思想，作者研究的交叉學科知識分類體系，將不依賴于已有知識分類名稱的組合（因為依賴原有學科名稱組合的交叉思路無法脫離單一學科分類的影子），而是采用非已有知識分類的交叉方式，同時，也采用大類知識分類的交叉方式，并用“學塊”方式加以表達。考慮到學科分類的數量不能太多，也不能太少，例如教育部的研究生教育學科專業體系僅由10多個門類100多個一級學科組成，國標《學科分類與代碼》GB/T 13745—2009僅由62個一級學科和676個二級學科組成，因此，交叉學科知識的新分類體系數量也要類似上述的數量。

下面作者首先提出“學塊”和“學塊矩陣”的新定義，所謂“學塊”，就是在某一范疇內，由多種多樣、不分學科、關系不確定、特征結果未知的知識集合或知識場，其中隱含著無數種知識交叉形式;而“學塊矩陣”，是由“學塊”組成的矩陣。其次，作者創設的交叉學科知識分類學塊矩陣形狀類似九宮格模型，也稱其為九宮格分類法。為了實證作者創設的交叉學科知識分類方法的可行性，作者以安全學科這一大交叉綜合學科的分類為例加以說明。

1 基于學塊矩陣創設交叉學科知識分類體系

科技創新和人才培養過程的交叉，是不可能預先按照某一個具體交叉形式去實施的，特別是科技創新，在未取得成功之前是難以確定其研究的交叉模式的。實際上，學科交叉的模式是多種多樣的，任何人為設定的具體學科交叉模式，都是不科學和不符合實際的，即使能構建出一些典型模式出來，其數量和作用也是非常有限的。因此，必須采用非知識性構建交叉學科知識分類體系的思想，才能從根本上體現出交叉學科產生的知識不可預設及形式無止境的特點，這也恰好體現由非知識性的學塊矩陣構建交叉學科知識體系的優點。

迄今，不管是單一學科還是交叉學科的知識，如果按照其成熟度性質來分類，都可以分為探索性、成長性和推廣性3大類，探索性知識主要是未知的知識，成長性知識主要是部分已知但尚未完善的知識，推廣性知識是已經廣泛應用的成熟知識[5];另一方面，作者依據已有大量交叉學科的成果梳理，從中可歸納出一些非知識性交叉的普遍形式，以下是6種常見視域的交叉學科知識分類，即：①基于交叉學科知識塊的應用層次分類;②基于交叉學科知識塊的時態分類;③基于交叉學科知識塊的研究方式分類;④基于交叉學科知識塊的尺度大小分類;⑤基于交叉學科知識塊的知識歸屬分類;⑥基于交叉學科知識塊的主客體分類。在此基礎上，將每種視域按照3類劃分，結果見表1。

根據表1內容，以交叉學科知識學塊的成熟度（探索性、成長性、推廣性，以下簡稱為“三性”）為縱坐標，其它6種視域為橫坐標，可以構成6個形似九宮格模型的學塊矩陣圖，如圖1所示。如果一個學塊等同于一個一級學科，則圖1中54個學塊相當于54個一級交叉學科。

2

基于大類知識學塊創設交叉學科知識分類體系

除了基于非知識性的學塊矩陣思想創設交叉學科知識分類體系的方式之外，如果大類學科交叉產生的知識，也同樣具有學塊的性質，如文理交叉產生的學塊。

經過對現有一些典型交叉學科成果的梳理，得出6種常見視域的分類方式：①基于學科組分所賦存系統空間的分類;②基于形成系統基本要素的分類;③基于人對學科組分感覺的分類;④基于學科組分獲取方式的分類;⑤基于學科組分本身存在形式的分類;⑥基于學科組分“三大門類”構成的分類。從上述6個視域出發，對每種視域的學塊按3類劃分，結果見表2。

同樣，以交叉學科知識處于探索性、成長性和推廣性這三性為縱坐標，以表2的三類學塊為橫坐標，可以做成6個形似九宮格模型的大類知識學塊矩陣圖，如圖2所示。如果一個學塊等同于一個一級學科，則圖2中的54個學塊相當于54個一級交叉學科。

3

基于學塊矩陣創設安全學科知識分類體系的實踐

安全是一門典型的大交叉綜合學科[13]，涉及面非常廣。例如，國家安全體系涵蓋政治安全、國土安全、軍事安全、經濟安全、文化安全、社會安全、科技安全、信息安全、生態安全、生物安全、資源安全、核安全等諸多領域。安全是人類的基本需求之一，如果在現有教育部高等教育學科專業分類目錄中，所有單一學科的名稱或中間都加上“安全”兩字，組成的結果也是行得通的，所有學科都以安全為目標，可以構建成一個龐大的安全學科體系[14]。

參考表1的非知識性交叉學科知識分類體系和表2的大類交叉學科知識分類體系，通過分析借鑒有關安全交叉學科知識新分支的創建方法和經驗[15-17]，把安全學科組分的應用水平、知識歸屬、專業層次、空間尺度和安全系統模型“三理要素”、安全科技與裝備“三大類”、事故預防“三策略”、安全教育“三大類”，按三級分類，結果見表3。

仍然按照交叉學科知識的探索性、成長性和推廣性這“三性”為縱坐標，將表3右邊三欄目作為橫坐標，可得出基于學塊矩陣的安全大交叉綜合學科知識分類的九宮格模型，如圖3所示。

4

由學塊矩陣方法構建交叉學科知識分類體系的意義分析

1）圖1形成了1種非知識分類體系、3個知識生成階段、6種非知識分類視域、54種知識學塊，即形成了由1-3-6-54構成的全新交叉學科知識分類體系，并用6個形似九宮格模型的矩陣加以表達，非常形象和清晰。

2）圖2形成了1種基于大類交叉學科知識的分類體系、3個知識生成階段、6種大類知識分類視域、54種知識學塊，即形成了由1-3-6-54構成的交叉學科知識分類體系，并用6個形似九宮格模型的矩陣加以表達，非常形象和清晰。大類交叉學科的知識分類體系可以作為非知識分類體系的補充或拓寬。

3）由形似九宮格模型的學塊矩陣表達的交叉學科知識分類體系，開創了一種全新的交叉學科知識分類方式，這種分類方式不按傳統的學科知識來組合，可以適用各種知識以任意組合形成或涌現的數種方式，真正滿足交叉學科知識產生的需要和性質。

4）這種不按知識分類的學塊矩陣分類方式，可以為未來交叉學科的發展、文理不分家的綜合人才培養方式和新專業創建及非傳統知識專業人才分類方法等提供新途徑和新思路，具有重大的延伸意義。

5）這種新的交叉學科知識分類方式，解決了交叉學科知識既需要做學科分類又不能按傳統單一學科分類的長期存在的矛盾，為未來真正跨學科開展研究奠定了理論基礎，也提供了方法論意義的支持。當下，也可以作為現有各種學科分類方式的補充和參考，展示出美好的前景。

6）這種新的交叉學科知識分類體系在數量上也是合適的，基于非知識分類體系和大類交叉學科知識分類體系的學塊共108種，相當于108個一級學科，與現有的一級學科數量基本相當，比較適宜推廣。另外，108正好是兩副撲克的張數，可以進一步做成撲克牌或類似化學元素周期表一樣的形狀，進而可以不斷組合和預測未來學科發展的動態和趨勢。

7）已有的學科知識分類方法及非知識和大類交叉學科知識的學塊矩陣分類方法，是學科分類學的一個巨大進展，是真正意義的交叉知識分類方法，是從0到1的交叉學科分類變革。

8）圖3對安全大交叉學科知識學塊分類，也證明作者創設的形似九宮格模型的交叉學科學塊矩陣分類法是可行和有效的，這些分類例子對指導安全科技發展、學科建設和人才培養等均具有重要指導作用。

9）這種新的交叉學科知識分類方式，是有實踐基礎的，如具有悠久歷史的歐洲大學學部制，近幾十年我國部分高校還在當作學科體制創新改革在實踐;還有近代的綜合學科的出現和發展、公共管理和區域治理知識體系等，這些都是學塊知識分類方法的實踐。在人才需求方面，現今也有很多不分專業的人才需求例子;綜合科學科普教育課程，更是一個顯而易見的例子，這些實踐都隱含著學塊知識分類的思想。

5 結論

1）已有學科體系中發展交叉學科的方式，大都是在原有的學科分類體系中增設一個小的交叉學科門類，不能從根本上體現交叉學科的地位和性質，交叉學科發展必須從自身分類體系的創設開始。

2）提出“學塊”及“學塊矩陣”新概念，以非知識學塊矩陣創設的交叉學科知識分類法，是交叉學科自身體系從0到1的建設例子，具有革命性意義。

3）基于交叉學科知識的三級成熟度，應用層次、時態、研究方向、尺度大小、知識歸屬和主客體6個視域，對其學塊按3類劃分，可以組合獲得一個由54個學塊構成的交叉學科知識分類體系。

4）大類交叉學科知識也是交叉知識的范疇，大類學科組分所賦存的系統空間、基本要素、人類感覺、獲取方式、存在形式和三大門類構成6個視域，對其學塊按3類劃分，結合交叉學科知識的三級成熟度，可以組合成一個由54個學塊構成的大類交叉知識體系。

5）以安全學科這一典型大交叉綜合學科為例，運用學塊矩陣表達的安全交叉學科知識分類體系的方法，可以獲得9個視域81個學塊構成的安全學科知識體系，也證明了作者創設的學塊矩陣分類方法的有效性。

6）作者創設的交叉學科知識分類學塊矩陣，形似九宮格模型，直觀明了，方便記憶和推廣，具有方法論的意義。本項研究不僅對交叉學科自身的發展具有重大的意義，而且也為實現真正意義的跨學科研究和綜合人才培養等開辟了全新的思路。

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（責任編輯：韓 莉）

收稿日期：

2020-02-13

基金項目：

國家自然科學基金重點項目（51534008）

作者簡介：

吳 超（1957—），男，廣東揭陽人，博士，教授，主要從事安全科學和學科建設的研究。