作 者:卢晓东,北京大学教育经济研究所研究员;黎维君,通讯作者,北京大学教育学院科研助理。
来 源:《中国高教研究》2022年第4期,2022年4月12日。
摘 要:未来技术学院承载着培养未来关键核心技术领军人才、实现颠覆性技术突破的使命。颠覆性技术意味着“勇舍”/否定趋于成熟的技术。我国未来技术学院刚起步,勇舍并不充分。以日本九州大学共创学部为个案,探究其人才培养目标、“领域”划分、培养方案、课程设置、入学选拔与高中-大学衔接。从“重混”视角审视,共创学部本质是面向人的需要,将自然科学/技术知识+人文、社会知识深度融合的第三类重混。共创学部的启示包括:探究未来技术学院核心方向能否聚焦于第三类重混;给予部分高校本科专业设置自主权;建设个人专业;培养学生的问题自生成能力;把握“领域”概念,探索问题性学术;以面向未来的建构性能力本位教育为着力点。
关键词:人才培养模式;颠覆性技术;专业;跨学科;能力本位教育
一、研究背景
2018年5月,习近平总书记在两院院士大会讲话中再次强调了“颠覆性技术”。2020年1月,科技部、发改委、教育部等五部门印发《加强“从0到1”基础研究工作方案》,对颠覆性技术、基础科学研究中颠覆性突破/范式跃迁(paradigm shift)在科技政策层面尝试予以安排,并形象地将其本质描述为“从0到1”。2020年5月,教育部印发《未来技术学院建设指南(试行)》,对高校如何培养颠覆性技术人才进行布置,特别将设置“未来技术学院”这一高校内部实体机构作为关键应对。此后,教育部公布了首批12所未来技术学院名单。
从各高校未来技术学院官方网站可以发现,学科、技术交叉是未来技术学院的典型特征,包括理工交叉、工文交叉、医工融合等;方案中词频出现最高的技术方向是人工智能和芯片。各高校依据既有学科优势、特色,聚焦一个或多个技术领域,尝试构建人才培养和学科体系。截至2021年11月,虽然多数高校公布了各自所把握的未来技术方向、培养目标、定位等,但公布具体培养方案和课程者甚寥。各院校人才培养层次定位各异,但均关注本科阶段,大多在本科前两年开展通识教育和专业基础教育,后两年开展科研实践。除新成立未来技术学院实体外,各高校原有学部院系也关涉未来技术人才培养和研究创新。
上面两份文件中使用了3个密切相关、但本质相同的概念——“颠覆性技术”“从0到1”“未来技术”。其中,颠覆性技术与颠覆性(技术)创新联系在一起,区别于对当下/现有技术的维持性创新。维持性技术是对当下技术与设备的持续改进。“未来技术主要是对未来经济社会具有颠覆性影响,但是当前尚未实现的技术。未来技术不是‘卡脖子’技术,‘卡脖子’是核心关键但主动权不掌握在我们手里的已有技术”。如果当下技术被比喻为“1”,那么维持性技术创新会持续促进当下技术的不断进步,类似“从1到100”的进步。对于维持性技术创新人才培养,我们已经掌握了部分规律。
颠覆性技术类似库恩科学革命图景中的科学革命,即在彻底否定旧范式前提下带来新范式,因而可类比为“从0到1”。与科学革命范式跃迁不同,颠覆性技术对既有技术的否定并不意味着既有技术“错了”,而是基于新的自然科学现象所创造的新技术意味着既有技术可以被弃之不顾而已。在《未来技术学院建设指南(试行)》中,“否定”/“颠覆”被称为“勇舍趋于成熟的技术”。
话语分析呈现出颠覆性技术创新人才培养中未被充分注意到的教育哲学困难,那就是在大学教学中,如果所培养的人不是去精确掌握当下技术,而是需要有勇气弃之不顾,那么人才培养目标如何设置?知识与能力是何种关系?课程内容应该是什么?如果仍聚焦于传授单一技术,学生很可能被培养成现有单一技术中的“工匠”,难以割舍现有技术,又以何为凭创造未来技术?“颠覆性技术”“从0到1”“未来技术”在时间维度中所蕴含的持续不断的否定、否定再否定后的创造如何实现,是未来技术学院在人才培养中面临的根本困难。我国首批未来技术学院所涉技术仍主要是现有技术,“勇舍”并不充分。
2018年,日本文部科学省发布《面向2040的高等教育宏观规划》,促发了新的高等教育变革,一些高校创建了文理融合学部,以“培养面向不可预测的未来的人才”。文理融合学部的目标与当前中国未来技术学院有相似之处。本研究选择日本国立大学—九州大学共创学部(School of Interdisciplinary Science and Innovation, ISI)为个案,以期为我国未来技术学院的建设提供参考。
二、日本九州大学共创学部分析
2018年,日本《面向2040的高等教育宏观规划》颁布后,九州大学、横滨大学、新潟大学、滋贺大学、广岛大学、宫崎大学先后成立了文理融合学部;一桥大学计划于2023年成立文理融合学部。表1为除九州大学外其他6所院校文理融合学部基本信息。除新潟大学未规定具体方向外,其他院校均公布了各有侧重的研究领域。
本研究选择九州大学深入研究,原因如下:①九州大学建于1911年,是旧帝国大学和超级国际化大学计划重点建设的A类顶尖校;2021年11月,九州大学成为文部科学省认定的10所“指定国立大学”之一,是日本典型的综合型、研究型国立大学,与国内试办高校相似;②九州大学共创学部以“领域”替代学科和专业,体现出前沿性和前瞻性,具有面向未来特征,已呈现出明确的研究领域和细致的培养方案;滋贺大学等研究领域较单一;③相较于横滨大学、广岛大学、宫崎大学、一桥大学,九州大学共创学部是基于该校原“21世纪项目”(The 21st Century Program)的重建与改组,初期探索已积累了经验。
九州大学共创学部以培养面向未来的人才为目标,重点放在培养学生的综合创新能力——共创能力,据此改革了人才培养过程,以“领域”取代学科,突破专业限制,基于选课自由促进学生自我建构知识结构。由于共创学部的探索性对新生素质的要求以及探索本身附带的风险,其生源选拔采取包含四种选拔制度的综合入学考试制度(类似我国自主招生),同时积极促进高中与大学基于未来技术人才培养目标的衔接。
(一)人才培养目标:“共创”与共创能力
“共创”是共创学部的核心理念。“共创”即共同创造。其第一方面的意义呈现于技术和知识层面,“共创”基于多种技术领域或者多学科知识。“共创”第二方面的意义呈现在非单独一人,而是多人/团队的反复构想、协作与交流,这一点表面为态度品质,实质在于经由与多人/团队的协作与交流,把多人共有的技术和多学科的知识带到问题之前。拥有共创能力的学生不但拥有创造新技术、新知识所必要的知识、能力、品质,更能够在现实社会中辨识问题并将所创新技术、新知识灵活运用于社会中的问题识别和解决。
由于未来的未知性,共创学部更着重培养学生的共创能力。共创能力是3种能力的综合,包括课题构想力、协作实践力、国际交流力。其中,课题构想力指面对现实能够提出问题,结合多问题形成系统课题,结合现有技术和知识持续摸索解决方案的能力;协作实践力指能够与多人/团队协同合作,通过共同讨论协商,综合运用所有人的技术、知识和智慧创造解决问题的方案,其本质与学者山田俊弘提出的文理融合教育培养目标相符合——“不是培养超人,而是培养能组成如复仇者联盟般超级英雄团体的领导者”;国际交流能力将问题视野和合作视野扩展到国家间,在问题发生的现场运用当地语言推动协作和问题解决,是问题识别和协作能力在国际化背景下的具体化和再强调。
共创学部的人才培养定位为实务家、专家(日语:専門家)、学者。实务家通过协作能够针对国际性问题,提出切实有效、可实施的解决方案;专家为解决国际社会的课题,设计新的社会运转方式并进行价值创造;学者具备跨越文理的知识,进入国内外研究生院进修,成为各领域的研究者。三者名称各异,本质上都能够运用共创能力以引领创新。
(二)“领域”及其划分
“领域”(日语:エリア;英文:Area)是共创学部进行类似学科划分的新概念——学习的新场域/新平台(日语:新しい学びの場;英文:New Forums for Learning),在我国高等教育中不存在与之严格对应的概念。日本大学本科最小的分类单位为“学科”,在学科下各高校设立更加细分的系/方向(日语:コース;英文:Course)。以九州大学教育学部和经济学部为例,其学科分类情况如表2所示,大致呈现“学院-(学科)-系-方向”结构。
从对应关系看,“领域”相当于学院下一级的划分单位。但是,领域却显著不同于学科、专业,领域意图突破学科、专业的限制,包括实体限制、文化限制、身份限制。在身份/学籍所属关系方面,共创学部的学生不属于任何学科、专业,也不会形成对学科、学科文化、专业的身份认同。学生根据自己的问题,跨越学科、学院组织课程,建构属于自己的“个人专业”(Individual Major)。
个人专业源于美国,是培养具有特殊知识结构人才的专业设置,其知识/课程结构源于学生的自主设计,具有个性化、独特性甚至唯一性。在加州大学伯克利分校,如学生从现有专业中找不到完全符合自己兴趣的专业,可以围绕一个特定知识领域,从现有课程目录中选择课程构建专属的专业与配套课程计划,毕业被授予特定的本科专业学位。共创学部学生被要求自主设计课程和知识结构,其选题必须基于面向未来的现实问题,单纯基于个人兴趣而设计的专业难被允许。
以下对共创学部各领域划分原因、内容及所涉问题说明如下。
领域一:人类与生命(日语:人間・生命;英文:Humans and Life)。该领域基于认知科学探索医疗福祉和生命健康相关问题,如大型流行病、老龄化社会的医疗保障、地球人口爆发等,还涉及应对这些重大问题时,学生如何通过感知、主观决策以应对。
领域二:人与社会(日语:人と社会;英文:People and Society)。该领域涉及社会构成机制是什么、如何让社会/组织变得更好、人以何种方式在社会和组织中存在最恰当等问题,致力于引导学生从社会哲学、交流论、健康/福利/开发论、国际合作、人权论、文化人类学、史前学、考古学多学科视角展开思考。
领域三:国家与区域(日语:国家と地域;英文:States and Region)。该领域涉及理清和解决国家和地区面临的问题,不仅致力于培养学生掌握政治学、经济学、历史学和区域研究的方法论,更着重引导学生以此4个学科方法论为基础,树立独立思考能力。
领域四:地球与环境(日语:地球・環境;英文:Earth and Environment)。该领域涉及全球灾害问题,致力于引导学生在初步掌握超越自然科学、人文科学、社会科学等既存学问领域的交叉学科知识基础上,探索人类和地球环境的理想状态,针对危急的环境问题,思考其解决办法和具体实施方案。
在4个领域外,共创学部还设置了“交叉领域”(日语:エリア横断;英文:Cross-Area)作为4个领域共通基础,同时也进一步促进学生发现问题并提出系统解决方案,其目标不仅仅在于培养学生掌握各科的方法论,更在于引导学生去探究、思索现代科学之本质。
(三)培养方案
个人专业的课程结构/教学计划/学习计划虽由学生个人所建构,但为提供指导,共创学部给出了3个培养方案模板/课程地图作为参考,分别为“国际社会的实务家”“变化社会的专家”“未来科学的学者”。3个模板虽然培养目标各不相同,但各学年的课程类型、学分分配基本一致,结合共创学部能力等级-阶段对应表(见表3)可以发现:学生入学第一年,学部着重培养其主动学习能力(即A等级能力),以对寻找问题、对知识创造性、批判性思考产生影响。第一学年的文科素养课、理科素养课与此能力相对应。随着年级增长,B等级和C等级课程逐渐成为主体,学部着重培养国际交流、课题构想、协作能力。第二学年的语言文化课、共通基础课旨在培养其设计思考和国际交流能力。第三学年的领域基础课旨在培养学生的课题构想力和协作能力。毕业项目1-3对应共创能力。
共创学部实行完全学分制,学生只要按照事先确定的教学计划修完规定学分即可毕业,不同领域间课程可以灵活转换。
(四)课程设置
共创学部可选课程划分为基干课程和专业课程。
基干课程由基干教育院开设,与我国通识教育课程类似,目标是拓宽学生视野,帮助学生探索学习和研究兴趣。共创学部学生可选基干课程约268门,选择空间广阔。基干课程中的素养课程包括理科、文科两部分,理科素养包括高等数学、基础物理、化学等课程,课程数量约为文科素养课程6倍。基干课程注重学生主动学习(Active Learning),方法强调师生对话、自我省察、个人汇报及同伴互评、撰写成长回忆与反思等。高年级基干课聚焦现实问题及困境,每一门课程都类似跨学科融合课程。
专业课程为共创学部特色,包括共通基础课、协作课、经验课、构想课和共创课五类并有课程类型细分。其中,构想课旨在培养学生构想能力,进一步分为领域交叉课、领域基础课、讲座系列课程。讲座系列课以伦理、文化、现代社会和环境技术为基本主题,学生需要参加2次以上讲座研讨会,提交报告获得学分。协作课和毕业设计是研究为导向的课程,贯穿本科二至四年级。二年级为共创基础项目1-2,三年级为共创项目1-2,以培养学生的协作实践力。共创基础项目1中,学生以教师发放的资料为基础,自主发现多学科交叉的复合型研究问题,运用PBL(Problem-Based Learning)方法,以小组形式讨论和辩论,最后报告研究结果。共创基础项目2、共创项目1-2与共创基础项目1形式相同,但研究主题复杂程度递增。其中,共创项目2要求学生每完成四次讨论重新组合小组。三年级冬季学期至四年级为更高级的毕业项目1-3。毕业项目主要以论文形式结项,也允许政策建议、在新兴产业或公益组织的社会实践报告等多样化形式。毕业项目1安排在三年级,学生和主导师、副导师一起确定研究课题、制定研究计划;毕业项目2安排在四年级,学生根据研究计划推进论文写作、实验或作品制作;毕业项目3要求用英文报告研究成果。
学部实行双导师制,每个学生配备学科背景不同的主导师和副导师。学生毕业授予文理学士学位。
(五)入学选拔与高中-大学衔接
2016年,日本文部科学省提出“高大接续”改革方案,核心目标是让学生掌握高中和大学两学段要求的能力以平顺过渡。改革以“学力3要素”为核心,旨在培养“能够应对全球化、技术革新和国内劳动力人口急剧减少带来的社会问题,并能创造新价值的人才”。学力3要素包括:①充分的知识和技能;②以前者为基础、对开放性问题表达自我观点的思考力、判断力、表现力等能力;③以前两者为基础,自主开展与其他学习者合作学习的态度。“高大接续”将高中、大学入学选拔考试、大学统一纳入政策视野系统设计,其中高中阶段改革以帮助学生明确自己“能够做什么”为指导理念,提升学生主体性;大学入学选拔作为衔接高中教育和大学教育的关键环节,是改革重点,计划以全新的大学入学“共通考试”代替现存的大学入学“中心考试”,以考查“真正的学力”,实现多元化评价。
共创学部以培养面向未来的人才为目标。相较传统专业和院系生源,未来的不确定性以及共创学部对人才培养模式的探索性质,意味着学生承担双重风险。由于个人专业均由学生建构,因而学生需具备更强主体性。因此,共创学部的生源至少需具备3个条件:一是对共创学部的了解和认同,二是一定风险承受力,三是更强的主体性。这3个基本条件是以学科知识和能力为主的考试难以完成的。
在“高大接续”背景下,共创学部采用多样化考核方式考察学力3要素以选拔适切生源。多样化考核方式共4种,包括综合型选拔、学校推荐型选拔、一般选拔和国际型选拔。综合型选拔的考察内容包括调查书(調査書)、志愿理由书(志望理由書)、活动经历报告书(活動歴報告書)、课程报告(講義レポート)和小论文,同时参考团体讨论和个人面试表现决定录取。学校推荐型选拔要求学生参加大学入学共通考试(大学入学共通テスト,The Common Test for University Admissions),并准备推荐书(推薦書)和报告(プレゼンテーション),但不需要准备综合型选拔要求的课程报告和团体讨论。第三种多样化考核形式为一般选拔,其主要选拔方式为大学入学共通考试与针对数学、英语和小论文的个别学力检查相结合,也需参考学生的志愿理由书、小论文和调查书。国际型选拔考察内容包括个别学力检查或日本留学考试、个人面试和志愿理由书,2020年度以前其入学对象为返日的归国人员和自费外国留学生。
三、第三类重混:共创学部为什么是“未来技术学院”
经济学家布莱恩·阿瑟(W. Brian Arthur)认为,“技术”概念的一般性定义呈现于三方面:技术是实现人的目的的一种手段;技术是实践和元器件的集成;技术是可供某种文化中利用的装置和工程实践的集合。基于以上定义并经反复考察,阿瑟将技术创新、技术进化的源泉归于一个动态哲学概念——“重混”(Remixing)。阿瑟认为,经济增长源于重混,技术进化也源于重混。技术重混分三类:一是技术元素与技术元素重混;二是技术元素与自然科学捕获的新现象重混;三是技术与人文、社会科学学科重混,其中人文、社会科学创生与技术相关的新需求并可能扭转技术进化方向。“重混”可以挪用为一个教育哲学概念,成为一个学科训律以培养出能够感知和促进技术进化的人。“重混”是新工科等“四新”专业的哲学基础。
与三类重混对应,新工科也分为三类。其中,第一类是技术作为基本元素相互间的重混,技术在某种程度上一定来自此前已有技术的新组合。日本文部科学省每年会对全国不同层次、不同类型的高校进行一次“学校基本调查”,在此基础上发布“学科系统分类表”,对高校专业进行描述性统计。从2021年“学科系统分类表”看,日本高校专业分为理学、工学、人文学科、社会科学、农学、保健、商船、家政、教育、艺术和其他共11个大类。表4列出了“学科系统分类表”中基于第一类重混的工科专业示例。
第二类重混有两种模式,但总体表现为技术元素与自然科学基础学科的重混,基础学科是第二类重混的源头和关键。表5列出了“学科系统分类表”中基于第二类重混的工科专业示例。
2002年日本修订了《学校教育法》,给予大学在学部、学科和专业设置方面根本的自主权。与我国《普通高等学校本科专业目录》的根本逻辑有所不同,日本“学科系统分类表”是基于学校基本调查后发布的统计结果。在自主权基础上,日本工科类专业已然呈现出丰富的重混态,重混已经发生并正在发生。从九州大学工学部本科专业看,(见表6)很多已是“新工科”专业,如“量子物理工学科”“融合基础工学”,其名称就体现出第二类重混意味。
可以认为,在拥有充分的专业设置自主权基础上,基于第一类和第二类重混的新工科本科专业已在日本高校普遍存在,并将随着时间前行不断重混出新专业、甚至颠覆性工科专业。如果仅将目标停留于第一类、第二类重混,给予高校专业设置自主权即可实现目标,专设共创学部似乎并无必要。那么,为何共创学部有存在必要?为何其本质是未来技术学院?
第三类重混的主要方向是基于对人的需要的研究,发现或者创生与技术有关的新需求,进而扭转技术进化方向。第三类重混知识结构特点是自然科学/技术知识+人文、社会知识的深度重混。审视共创学部,会发现其主要目标就是培养第三类重混人才,这一目标与九州大学工学部第一、第二类重混专业相互配合,形成了重混和新工科专业设置的完整性。在共创学部,每一名学生都必须提出自己的问题、基于问题建构个人专业、完成基于问题的研究项目。共创学部显然希望通过制度设计促使学生提出更多、更深入的问题,将“偶然”变为“必然”。
基于问题的共创项目是共创学部的毕业要求,这一制度设计力求激发出深入的问题,促使学生对问题展开初步探索。
四、结论与讨论
日本九州大学共创学部先行一步,其理念和教育实践对我国宏观教育政策和微观探索都有所启示。
第一,“重混”作为一个动态哲学概念,对日本高校工科专业/新工科专业具有解释力,其中共创学部作为一所未来技术学院,以第三类重混为主要方向。我国未来技术学院的核心方向是否需要聚焦于第三类重混,值得关注和探讨。值得警惕的是,如果所谓的“未来技术学院”仍聚焦于当下前沿技术如人工智能、量子信息等并实体化,反而有可能阻碍重混。
第二,日本2002年修改《学校教育法》,给予高校本科专业设置自主权,在工科专业设置方面促成了第一类、第二类重混专业的普遍存在和持续重混。由于中国高校内部治理水平尚不均衡,因而在宏观层面继续号召“四新”专业建设同时,仍需有计划、有选择地下放专业设置自主权。
第三,个人专业是共创学部本科专业组织的核心制度基础,是学生以自我生成的问题为核心、跨领域进行课程/知识、技术重混的关键,与未来技术创生密切相关。林健在未来技术学院柔性化培养方案中,也提出了个性化培养方案/个人专业。目前,清华大学等在本科教育战略中提出了个人专业。为此,建议教育部高教司尽快允许高校展开探索,在《普通高等学校本科专业目录》中设立“跨学科类”,设立“文理学士学位”,为个人专业确定位置。
第四,第三类重混是基于对人的需要的研究,发现或者创生与技术有关的新需求进而扭转技术进化方向。由于教师知识结构仍局限于当下学科范式,因而对未来技术进化新方向的发现需要依赖尚未受限于学科范式的学生提出的新问题。在现有学科范式和技术范式内部,无论是通过技术预见的早期方法还是当下复杂方法,都难以预见未来技术的样态。美国高等教育系统持续对学生的新问题进行激发,同时给予学生充分的学习机会以基于问题建构自己的知识结构,但学生的新问题仍是偶发的。与“偶发”不同,共创学部的制度“强迫”学生生成新问题,并基于独特的问题建构自己的知识结构以形成个人专业,这是以学生为主体的重混。“强迫”力图提高“偶发”概率。同时,共创学部注重提出新的社会问题,这一点也是文理融合力图经由技术解决社会问题这一目的的体现。在此意义上,共创学部确实是本科教育新的学术建制。
共创学部对学生自生成问题的“强迫”在基础教育阶段有其基础,这最早源于日本教育界谷本富所提出的“自我发展”概念,以及打散分班制度。共创学部对学生生成问题的“强迫”也与当前日本“高大接续”中学力3要素相衔接。丰富的历史背景与基础,意味着我国未来技术学院的发展将对基础教育、对高考提出新要求。
第五,“问题性学术”本质上区别于“学科性学术”。世界真实的问题、中国真实的问题、未来的问题,如果仍局限于当下学科之内,问题本身所导致的研究和结论很可能仍是维持性创新/改进而非颠覆性创新。“真正重大的创新往往超出、甚至大大超出现有学科的想象力”。这就是为何共创学部超越学科提出“领域”概念的原因。“领域”是问题领域,“领域”力图使学生的问题不被当下“学科”所框限。共创学部所提出的人类与生命、人与社会、国家与区域、地球与环境四个“领域”,体现出对现实宏观困境的关注。我国未来技术学院如果尝试把握“领域”概念,对于刚刚建立和了解跨学科概念的学术界而言,对于基于学科、一流学科的学术建制,都是挑战。
第六,共创学部指向第三类重混,这意味着毕业生并未深入掌握某种技术元素。如果毕业生未来果真发现了技术新需求进而扭转技术进化方向时,他们必须与掌握各类技术的人才有效合作。共创学部指向未来技术,因此以当下学科知识、技术为主要内容的课程不能成为共创学部教育目标的着力点。为此,共创学部将培养中心放在共创能力上,这是不同于职业胜任力(Competence)的建构性能力本位教育(Competency-based Education),更强调学生的主动学习和进取精神,强调可持续学习和终身学习。共创学部依据“等级-阶段-能力对应表”将共创能力具体化、标准化,依据认知、能力发展水平设定具体能力指标与对应课程,这一点值得参考。
(感谢北京大学教育学院研究生赵悦、日本九州大学院校研究办公室杨天立博士的帮助。)