美国高校教学实施学科交叉与知识融合的经验及启示

杨鹏 张征宇

摘要：随着经济社会的持续发展，各方面的问题与挑战日益复杂，全球高校教学越来越重视多学科交叉融合。学科交叉与知识融合是将两个或更多学科的知识和思维模式融合起来，使认知技能进步，涉及到一个连续的不同层次的交叉整合，寻求学生从内容性知识掌握到解决问题能力的转变。美国高校学科之间的交叉、融合与渗透比较突出，形成了一个纵横交叉的知识生态系统，拥有很多值得借鉴的经验。

关键词：美国高校;学科交叉;知识融合;教学经验;教学启示

中图分类号：G649.3/.7文献标志码：A文章编号：1001 7836（2019）10 0047 05

随着经济社会的持续发展，各方面的问题与挑战日益复杂，全球高校越來越重视教与学过程的交叉性（Interdisciplinary），以求培养适应社会发展和就业需求的人才。21世纪以来，美国高校学科之间的交叉、融合与渗透比较突出，专业之间的边界日益淡化，形成了一个层次纷繁、纵横交错的知识生态系统。我国政府和行业对高等教育这方面的诉求也越来越强烈，《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》就提出，要优化学科专业、类型、层次结构，促进多学科交叉和融合[1]。随后，启动“双一流”建设，不断地鼓励与支持“产学研”“创新创业”，要求变革已有教育范式（Educational Paradigm），突破传统学科的界限，与实践结合起来培养学生更全面的知识与技能。国内高校也进行了许多有益的尝试和努力，但教与学过程的效果尚不显著。美国一直十分重视人才培养过程的学科交叉与融合，并且已取得显著成效，故对其如何让学生与教师共同构建这样的教育体验进行分析具有重要的借鉴意义和参考价值。

一、教学实施学科交叉与知识融合的重要性

知识系统是由相互联系和相互作用的各种要素构成的有机整体，而学科交叉就是对具有明显知识界限的传统学科的必要补充[2]。美国学者凯西（B.A.Casey）指出学科就像海洋中的岛屿，需要通过学科交叉形成新的群岛式学科模式[3]。美国教育学家布鲁恩（J.G.Bruhn）将学科交叉性学习与研究定义为“两个或更多不同学科的人就共同关注的问题进行探究、设计、实施和达成共识的过程”[4]。还有学者认为，团队合作是学科交叉学习与研究的重要机制，多个学科人员作为一个网络或团队在此过程不断交流概念、想法、数据和方法[5]。比较一致的观点是，交叉性学习不是对多个学科的简单罗列，而是指让两个或更多学科的知识和思维模式整合起来解释现象、解决问题甚至创造产品。

第一，是知识体系整体化的需要。学科交叉化与学科专业化是相互依存的，后者代表传统的教育范式，由于特定学科界限独特性和清晰度的演变，学科交叉是对学科专业化的有效互补。学科交叉作为一种解决和回答问题的手段，通过多学科知识融合得到令人满意的答案。

可见，学科交叉化是高等教育发展中必不可少的互补与完善过程，有利于形成一个广泛的多样化的学科知识体系。

第二，是社会创新与发展的需要。学科交叉与知识融合是众多学科之间的相互作用与集成，有利于解决人类面临的重大科学问题与社会问题。面对跨越学科界限的领域问题，强调知识融合及其综合思维，即能够整合不同学科的知识来解决具体的问题。有价值的学习成果分为内容性或陈述性的、程序性或方法性的与反思性或元认知（Metacognitive）三类[6]。内容性知识包括基本知识与学科专业信息，后两者体现了学习活动中所涉及的知识、方法、思路、策略等。一些美国学者认为，在知识爆炸的网络时代，没有知识面的广度，就不会有专业工作的深度，学生不需要掌握每一个贡献的学科，但确实需要有整合的能力，有足够的深度来反思各学科的本质并进行有意义的联系[7]。

第三，是人才培养可持续性的要求。环境教育专家斯特林（S.Sterling）认为，可持续发展教育是以转型教育原则为基础的，旨在开发能够识别传统学科和个人实践的局限性，能够思考和解决未知问题或用不同方法解决传统问题。可持续发展教育的目标是培养毕业生能够识别和理解世界的复杂性[8]。教育的中心目的是要求学生能批判性地反映自己的价值，能够识别和探索未知的概念与假设[9]。基于问题或项目的学习是很多美国高校非常重视的教与学的方式，它围绕一个开放式的问题或挑战组织，掌握必要的内容和技能来解决问题，并结合流程反馈与修正。它的学习原则与美国著名教育学家约翰·杜威（John Dewey）的教育思想是一致的[10]。也就是说，要使学生在新的环境能开发和应用新的知识，而不仅仅是拥有自己专业范围内的理论知识[11]。显然，在高校教与学的过程中实施学科交叉与知识融合，有利于人才培养方式的转变与创新。

二、美国高校教学实施学科交叉与知识融合的经验

1.外部环境的构建与培育

近几十年以来，美国在可持续发展教育（Sustainable Development Education）方面取得了很大的进步，许多大学纷纷嵌入相应的教育哲学（Philosophy of Education）到改革发展计划之中[12]。学科交叉概念在这样的背景下提出来，但目前没有一个统一的定义。美国高校较早注意到交叉性学科问题与活动的增加，这些都来自于政府或行业企业越来越多的外部需求。第二次世界大战后，美国政府对医疗、安全和环境等重大问题的大规模资助，成为自然科学和工程学向交叉性转变的主要动力。20世纪70年代以后，学科交叉教育开始蓬勃发展起来，基于问题的学习（Problem-Based Learning，简称PBL）模式得以开发和改进。同时，社会科学的研究方向开始由理论问题转向更现实的社会问题，并寻求其他学科的支持。1979年，美国整合学习委员会（Association for Integrative Studies，简称AIS）成立，旨在促进高校教与学学科交叉的深入交流与发展。自20世纪80年代以来，基于问题的学科交叉研究项目也成为各政府部门或民间机构资助的重点。美国国家科学基金委（National Science Foundation，简称NSF）和美国卫生研究院（National Institute of Health，简称NIH）等的资助就开始致力于打破学科边界。美国科学促进协会（American Association for the Advancement of Science，简称AAAS）作为民间科学组织，拥有265 个分支机构和研究院所，通过各种支持方式促进大学内部的相互合作和学科交叉。万花筒项目（Project Kaleidoscope，简称PKAL）是一个广泛的、民间学科交叉组织，旨在改进自然、物理与数学科学的教育。它们通过一些激励模式，为不同机构、教师和学生提供了学科交叉的工作机会与交流平台，对发现、传播和融合知识发挥了重要作用。

2.内部的不断实践与竞相发展

不同时期问题的不断出现，加上信息收集和分析能力的大大提高，这些都为美国高校的学科交叉提供了很好的实践环境或动力[13]。20世纪初，许多美国高校认识到专业化教育人为地割裂了知识之间的联系，对学生的综合发展有不利影响。为了适应社会需求和培养复合型人才，一些知名高校开始在各专业推行“通识教育”（General Education），重视人文教育、科学教育与专业教育的结合。最初的努力可能是1919年哥伦比亚大学（Columbia University）的“当代文明”学科交叉项目，它要求运用历史、经济学与哲学等学科理论和方法来帮助学生了解世界。1940年前后，美國几个知名大学围绕学科交叉与知识融合作出了开拓性努力，例如，耶鲁大学（Yale University）倡导理工科学生选修人文艺术课程，哈佛大学（Harvard University）则通过打造通识核心课程来倡导文理交叉[14]。麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology）前院长基利安（James R. Killian）则指出：只有通才教育会导致肤浅，只有专业教育则导致狭隘和缺乏远见。二战后，由于对军事技术等研究的大力支持，基于项目或问题的学科交叉研究在20世纪60年代的美国高校开始流行并不断发展。麻省理工学院和斯坦福大学（Stanford University）等科技或工程强校都设立影响较大的跨学科机构，依托于集中的研究设施或设备促进交叉性。随后将注意力转向了主观世界或社会现象，越来越多问题的性质需要来自多个学科的洞察，基于学科交叉的解决过程一般有以下步骤：（1）确定相关的学科;（2）分析并评估每个问题;（3）识别问题中的学科冲突;（4）发现或创造共同点;（5）整合观点并产生新的理解[15]。密歇根大学（University of Michigan）和威斯康星大学（University of Wisconsin）的贫困政策研究中心，作为社会科学领域的典型代表，推动了多学科的教师和学生参与到交叉研究与学习中[16]。学科专家对本学科方向的发展越来越不满意，开始寻求其他学科的支持，促进了学科交叉课程的发展。随后出现了学科交叉教学和研究项目，这些项目的实验也证实了学科交叉的效果，进一步奠定了它在美国大学教育改革与规划中的地位。

20世纪70年代开始，受经费不足和学生入学率及保留率下降的影响，美国高校陷入所谓的“紧缩时期”（Time of Retrenchment），兴起了以学科交叉为主的教育改革运动，推动学科交叉教学迅速发展。放宽的招生政策吸引了少数族裔、成人与非全日制等各类生源。不同的学习者在学习风格上带来了更多的差异，对教学方法（Pedagogy）的要求也不同。鉴于教育质量方面的批评日益增多，许多高校实施“目标改革”（Telic Reform）以求改变教育方式。位于城市中心的波特兰州立大学（Portland State University），在继续教育方面是美国的先驱。为了增强许多非全日制学生的获得感和参与意识，管理者决定设计一个独特的4年制学科交叉教育。在学科交叉课程设计、教学法实施和基于组合法的教学项目评价方面进行了创新。同时，与校外实践单位建立合作学习社区（Cooperative learning community），使学生能将所学运用到城市的实际问题之中。常青州立学院（The Evergreen State College）作为美国一所规模较小的公立文理学院，成立于1971年，早期参与学校规划的教职人员和行政人员大多具有从事跨学科的经验，一些进步的想法如叙述评价、团队教学、协作和基于社区的学习被引入进来。学校不干涉具体的教学方式，通过充分授权来保证师生能创新教学方式与内容，教师的评价主要基于学生和其他团队成员的评价作出。例如，该校成立了较多由2—4个人组成的学科交叉课程组（相当于一个综合项目），师生将在一年的课程组或项目中工作，而不是进行分散的课程创建。

20世纪80年代中期，毕业生的批判性思维、量化分析与团队合作等方面技能差仍是备受诟病的问题。在认证机构的驱动下，美国高等教育的评价运动开始兴起，重点是对学生学习成果的评价。密歇根大学从1999年开始设立学科交叉专家委员会，负责规划与促进学科交叉与融合，随后哈佛大学等众多高校也纷纷建立了学科交叉委员会。密歇根大学学习和教学研究中心赞助了一个为期一年的跨学科教师协会，鼓励教师团队学习研究跨学科教学和学习，设计跨学科团队教学课程，以及构建课程组合，记录他们的跨学科教学、学习和评估的经验。美国高校的教与学的过程开始实行形成性评价和总结性评价相结合，评价方式有自我评价、组内互评、方案评价和表达与展示评价等，形成了一个动态的系统评价机制[17]。这些加速了高等教育从掌握内容到能力，从被动学习到主动学习，从传统评价方法到有效评价方法的逐渐转变。

20世纪90年代，知识的建构主义（Constructivism）新观念开始在高等教育尤其是人文社会科学领域发展，它认为“情境”“协作”“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素，这对高校教学实施学科交叉与知识融合起到很大的促进作用[18—19]。中央密歇根大学（Central Michigan University）文科跨学科硕士课程将来自不同学科专业的学生聚集在一起， 从一个核心问题的统一视角，探索文学、历史、音乐、艺术、哲学、宗教和电影，每个学生都会从其他人的学科中获得独特的见解。加州大学旧金山分校（University of California， San Francisco）的QB3是一个多学科团队的学科交叉教学项目，负责学科交叉核心课程的教育任务。协作学习（Cooperative Learning）是一种学生团队相互支持与相互作用的形式，通过面对面互动交流与反馈就方法和解释等达成一致。相比之下，美国高校的人文社会学科较多采用这种方法。“拼图式”合作学习是一种结构化的模式，比较适合学科交叉问题的解决，分为两个阶段：第一阶段，学生被分配到主要群体，每个群体从不同学科角度分析讨论一个维度大、复杂的问题;第二阶段，学生被分散到次级群体，每个群体包含不同学科观点的学，然后合作来整合他们洞察综合解决复杂的问题[20]。

21世纪以来，学科交叉与融合作为许多美国高校的重要使命，成为优先规划或支持的内容，教学实施学科交叉与知识融合也已经成为美国高校的主流。2002年，美国政府修订的学科专业目录就专门设置了包含不同专业群的“交叉学科”和“综合学科”[21]，从此学科交叉教育逐渐形成了一套相对完备的体系，并有了更多成功的经验。

首先，已经形成了制度上的保障。在遵循教育规律的基础上，建立了开放式的柔性机制来匹配。修改教职的聘任与职务晋升政策以支持新方案，将各部门的教师更换与方案参与情况挂钩，这是许多高校实践改革取得成功的必要条件。例如，南加州大学（University of Southern California）构建了相应的教师激励机制，同时为了客观评价学科交叉的教与学，提供了一份详细的说明手册，为职位的招聘、晋升和绩效考核等提供了科学标准。

其次，有师资、资金和物理空间等要素的有力支撑。学科交叉部门往往是在已建部门或传统学科部门的基础上成立的，打破了高校院系明显的行政界限和学科壁垒[22—23]。美国高校考虑到直线职能制组织结构的弊端，根据学科交叉的特点，提出了矩阵式、三维式和网络式等组织结构形式。以矩阵式为例，此学科交叉部门与传统学科部门配合，在型态上有行列交叉之式，实现了人力资源的弹性共享[24]。许多高校致力于更彻底的学科融合，教师也可以在不同院系或机构间自由流动。为了汇集研究问题相近的人员，传统学科部门（院、系）逐渐成为外壳，许多新的校内机构（院、系、学科交叉中心或研究中心等）开始涌现。自然学科最普遍的情形是从学科交叉角度，设立新的机构，并创建基于领域或问题的集中设施，这些设施是由许多不同学科部门的教师和学生共同使用的。以普渡大学（Purdue University）为例，建立了学科交叉园——“发现园”（Discovery Park），占地约40英亩，目前有10个研究中心，准备发展成20个研究中心，与另一设施“研究园”（Research Park）形成“学科交叉创新—企业孵化”的上下游创新发展链。

另外，教与学设计充分融入了现代教育思想和教学方法。认知科学和神经科学研究表明，学生在学习过程中应该是主动者，而不是被动的信息接受者[25]。美国高校尽可能使毕业生不仅接触到（内部的）专业知识，而且还培养应对当前和未来挑战所需的反思实践（Reflective Practice）、批判性思维（Critical Thinking）和系统思维（Systemic Thinking）等技能[26—27]。相应地，学生应该学习交叉学科课程以及参与多个学科的学习与研究，较多美国高校课程设置包括学科交叉重点课、结业课、选修课和专业课，前面两个课程属于交叉学科课程，而最后两个课程不一定由学科交叉部门提供[28]。鼓励学生在学习过程中跨越学院和项目界限，并且为选课等消除各种障碍。除此之外，高校还通过各种项目以及研讨活动等来支持学科交叉的教与学。教师有两种教学形式：一是教师自己采用学科交叉方法教学，二是由教师团队来共同教学。后者是越来越重要的形式，教师团队必须商定希望达到的集成程度以及它将如何计划、课程选择、教学实施与任务评价。

总体上，美国高校教学实施学科交叉与知识融合经历了一个竞相发展与不断完善的实践过程，刚开始学科之间较少有整合，往往是多个学科内容临时或较弱的组合，随后学科与学科之间的互动和联系逐渐增多直至相互融合。同时，学科交叉教学呈现出“反思探究”的特点，即不断地总结和反思自己的教学过程中出现的问题和不足，经过不断的改进最终形成了一个相对合理的教学过程。

三、美国高校教学实施学科交叉与知识融合的启示

综合以上实施学科交叉与知识融合的经验，结合当前我国高校的发展现状，可以得到如下几点启示：

第一，系统全面地设计学科交叉体系。当前，我国政府机构和部门日益强调学科交叉的作用，提出统筹建设“一流大学与一流学科”，批准建设一批批“协同创新中心”，在科研项目中提高交叉学科的比重，都一定程度上推动了高校学科交叉的发展。然而，我国目前的学科交叉水平落后于发达国家，交叉的内容分散，知识融合的程度不高，对学科交叉内涵的把握亟待加强。对我国高校来说，促进学科交叉中的知识融合，首先要实现观念的转变，制定相应的短期、中期和长期规划，设计可持续发展的人才培养方案与框架，政策导向将会对它有很大的推动作用。学科交叉与知识融合工作是一项目系统工程，需要高等教育的结构与功能重新定位，涉及到系统内外一个连续的不同层次的交叉整合。学科交叉意味着打破固定的学科与专业界限，通过知識的充分融合或批判性的意见交换来培养创新型人才。由于与社会的联系将更加广泛和深入，我国高校应把学科交叉与知识融合作为一项重要战略，增强其使命感与责任感，成为发展可持续教育的重要内容。同时，充分认识学生主体、教师主体、课程内容和教学目标之间的内在关系，在更广泛与科学的框架内培养所需的各种知识与技能。

第二，构建富有活力的学科交叉组织生态。高校的组织结构和管理对学科交叉的教与学有很大的影响，涉及到资源分配、人员配置和相应的激励制度等问题。由于学科交叉的可持续性与之息息相关，是努力实现学科交叉理想效果的重要框架。我国高校学科交叉部门对传统学科结构和政策的复制，同时缺乏有利于交叉整合的运行机制，容易被边缘化，运行结果往往不畅。学科交叉部门与传统学科部门形成了资源竞争的关系，传统学科部门很大程度上控制了话语权。而且，高校多数教师隶属于传统学科部门，他们的教学角色主要是服务于传统学科的课程，缺少运用学科交叉方法的教师。由于学科交叉的性质，对新出现的问题、新的信息和新方法需要有高度的响应，必须在组织结构上发生实质性的变化，构建多维度一体化的弹性组织架构，从人才流动、岗位评价、机构运行等运营管理体系入手，重视体制机制创新和环境改善。同时，通过制度营造合作学习的氛围，强化教师激励机制，加强学科交叉活动支持战略计划。还要考虑通过竞争来配置不同层次资源，形成绩效优先支持机制，鼓励人与人之间、部门与部门之间的竞争与合作，促进资源要素的合理流动。

第三，充分融入現代教育思想和教学方法。我国高校虽然学科交叉取得了一定的进步，但学科之间很难交叉渗透，知识在教师与学生主体间流动不畅，教与学环节的瓶颈尤其明显。需要建立以学生为中心、以探究为本、以建构主义为基础的教学法，即学生与教师之间分担学习的责任和自主权，而学习不仅仅是获得内容性知识，而是要有利于学生成长与未来实践的深度转变。学生们应该深入探究学习资料，并不断反思和提高元认知技能。教师的作用是促进学习进程，需要以多样化的方式引导学生逐步发展为具有综合的思考能力和批判意识的独立学习者。例如，体验式学习方法是其教与学取得相应效果的重要手段，它包括协作学习、案例分析、模拟游戏和基于问题或项目的学习等。我国高校一直以来较关注教育成果而非教育过程，这就导致了轻教学过程和知识与技能内容的传播，抑制了人才培养过程所需知识或技能的发展。简而言之，无论从硬件、软件和政策等方面，都要有利于强化各学科师生的集聚、讨论与学习，要分析知识的发现、流动、组织以及创新过程中的基本规律，提出促进高校知识融合流动并增值的有效方法和策略。

第四，不断地反思、改进教与学的内容和形式。目前，我国许多高校教学计划、教学大纲及其标准是由少数教师提前确定的，没有考虑到人才培养目标和各利益相关者的作用，他们对学科专业的偏好与价值观很大程度上影响到了后续的教与学过程，往往许多这种无意识的偏见需要引起重视。不同的学科有自己的主体框架和研究方法，如果学科交叉的教与学完全延续原有学科的框架和方法，就会影响到最终的效果。首先，学科交叉需要将两个或更多学科的知识和思维模式融合起来，在各种环境中实践运用各种理论与方法。其次，要根据培养目标与要求建立交叉融合的课程交付体系，设计课程和项目的知识与技能集合，课程需通过集成、链接和聚类来改变以往的碎片化和分割状态，重点发展关键的可转移技能，包括反思能力、批判性思维和系统思维。根据教与学目标制定好详细的课程评价矩阵或量化规定，教师们是“专业有限”的，团队教学课程可以创建一个交叉协作文件，确定各教师的差异与协议点，提供及时的反馈与质量跟踪。总之，只有不断突破传统学科、传统教学和个人实践的局限性，才能有效地拓展知识的广度和深度，实现真正的交融。

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The Experience and Enlightenment of American Universities  Implementation of

Interdisciplinary and Knowledge Integration in Teaching

YANG Peng， ZHANG Zheng yu

（Hunan University of Finance and Economics， Changsha 410205， China）

Abstract：With the development of economy and society， the problems and challenges in various fields are becoming increasingly complex， and more and more attention has been paid to the cross disciplinary integration in the university teaching over the globe. Interdisciplinary and knowledge integration is the integration of knowledge and thinking patterns of two or more disciplines， so that cognitive skills progress， involving a continuous cross integration at different levels， seeking students  change from the content of knowledge to solve problem solving ability. The intersection， integration and infiltration of disciplines among American universities have become more and more prominent， forming a knowledge ecosystem of vertical and horizontal crossing， which has a lot of experience worth learning from.

Key words：American universities; interdisciplinary; knowledge integration; teaching experience; teaching inspiration