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我的跨学科学习之路 

已有 3665 次阅读 2012-12-25 14:40 |个人分类:交叉学科|系统分类:科研笔记|关键词:学习,的| 学习

 跨学科领域学习已经成为一种迫切需要。而这种学习需要我们跳出自己熟悉的领域,跨越学科之间的壁垒和障碍。

  ■ 我觉得科学与工程之间需要架起一座桥梁,这座桥梁可以跨越理科与工科的边界,真正实现人类知识的高度融合,而“科学教育”与“工程教育”的有机融合应当成为我们培养跨学科人才的起点。 

  ■ 一个人应当具有开放的学习态度,不要因为不熟悉就轻易排斥,不要因为自己不理解就轻易批判,要习惯于接受而不是排斥,这也是相当重要的。

  ■ 我觉得教师的责任不应当仅仅是“教”,更重要的是“练”,即训练学生的能力。

  我不记得小时候接受过什么启蒙教育,但是我仍然深刻地记得水里的蝌蚪怎样一天天就变成了青蛙,地下的蝉蛹怎样一步一步爬上了树就变成了蝉,原来蛇可以轻松地将青蛙吞进肚子里,下雨的时候就可以到池塘边捉鱼了。这种对未知世界的强烈好奇心是我进行所有学习的源动力。自然和社会中包含着最朴素的真理,一双善于观察的眼睛总是能发现新的问题和新的答案,观察-思考-总结-反思是我多年的学习习惯,这种习惯使我较容易抛弃思想中的成见,用最纯净的眼睛去观察这个世界,这为我以后的跨学科学习打下了基础。

  众所周知,科学研究发展的进程使得学科与学科之间的联系越来越密切,很多重大科学、工程问题的突破和解决必须借助不同学科领域专家的共同努力,学科融合已经成为一个基本趋势。目前,我国大力提倡交叉学科领域的研究正是顺应了这一趋势。不仅是理科与工科、理工科与医科之间的交叉,甚至是理工科与文科和管理学科之间的交叉,这些交叉研究的开展都需要更多具备多学科背景知识的复合型人才,他们既要具有宏观的思维能力,又要具备微观的思维能力,跨学科领域学习已经成为一种迫切需要。而这种学习需要我们跳出自己熟悉的领域,跨越学科之间的壁垒和障碍。

  我的学习生涯经历了三次学科跨越,分别从理科到工科,从工程到医学,从工科到管理,它们赋予了我不同的学科知识和能力,让我受益终生。

  理科到工科的跨越

  理科与工科之分是一个由来已久的事实,理科更侧重基础科学问题的研究,而工科更侧重工程问题的解决,其思维方法和能力培养要求都不尽相同。在我研究生学习初期的很长一段时间,我都在思考我的专业是理科还是工科。我大学学的是化学,似乎跟机械工程没有任何联系,这期间的转变似乎还有些曲折。我研究生学习是在中国科学院兰州化物所,西部一所著名的研究机构,我的老师既有机械背景,也有化学背景,还有一部分是材料以及其它学科背景,我的导师是著名的材料化学专家,我最尊重的一位老教授是著名的机械工程专家,还有一些两弹一星和航空航天领域的著名科学家都曾经给我讲授课程,他们在各自的领域都有很深的造诣,正是在这段时间我系统学习了机械工程、材料科学与工程等领域的相关专业知识。在这种浓厚的学术氛围影响下,我一方面从事纳米技术相关的基础科学研究,同时又参与了许多与国家航空航天工程相关的研究课题。这些科学研究训练是我接受的最早的“从科学到工程”的启蒙教育,促使我实现了从理科到工科的跨越。在这期间我深刻地认识到,没有基础科学研究的突破就不可能解决我国重大工程的难题,每一个工程问题解决的背后都需要大量基础研究数据的积累;没有科学规律的发现,就不可能帮助我们找到解决具体工程问题的思路和方法。在我博士毕业的时候,“理科与工科”的争论早已远去,但是我对这个问题的思考却从来没有停止,什么是科学素养,什么是工程思维,科学素养如何影响工程师解决问题的能力这类问题仍然常常萦绕在脑际。事实上,我后来一直觉得搞科学的人应该懂一点工程,这样科学成果就更容易转化为生产力;搞工程的人应该懂一点科学,这样就可以更深刻的了解问题的本质,发现解决问题的更多思路。科学与工程应当相互融合,相得益彰。工程是科学的载体和延伸,科学是工程的源泉和动力。我的研究经历告诉我,你对一个问题的认识越深刻,就越容易找到解决问题的办法,你的工程思维越强大,就越容易把一个想法变成现实。因此,我觉得科学与工程之间需要架起一座桥梁,这座桥梁可以跨越理科与工科的边界,真正实现人类知识的高度融合,而“科学教育”与“工程教育”的有机融合应当成为我们培养跨学科人才的起点。

  工程到医学的跨越

  我对医学的兴趣由来已久,而真正从事医学相关的研究是从跟随我国著名的医学与工程交叉领域专家王成焘教授从事骨科相关的生物制造研究开始。研究期间,我在化学和生物学领域的知识使得我很容易就理解了医生诊疗过程中所遇到的问题,因为很多问题涉及生物组织,非常微观,甚至是细胞和分子层次。化学训练的基本目的就是使得我们可以从物质的分子层次思考和解决问题,知道分子与分子之间的作用过程和作用机理,是我们认识微观世界最基本的工具之一。只有把问题搞清楚了才可能想如何去解决这些问题,因此在我的整个医工交叉研究中通常是经历这样一个思考过程:在细胞和分子层次把问题的本质搞清楚(纳米和亚微米尺度-化学、生物学层次),然后思考如何通过工程设计的方法制造一个产品来解决这一问题,而产品的尺度通常在宏观尺度,关键部件的尺寸则在微纳米尺度。这样一个过程基本实现了从化学的分子层次到生物细胞的亚微米层次,再到产品的宏观层次的跨越,而制造过程则涵盖了宏-微-纳观的三个层次。这种跨尺度的思维能力和方法完全得益于我早期在理工科交叉领域所接受的教育和训练,因为不同学科可以培养你不同的思维能力和思维模式。

  一个偶然的机会使得我和中医学结下不解之缘,并开始了我的中医学习之路。如果说我从事医工交叉研究促使我实现了从理科、工科到医科,从宏观、微观到纳观的跨越和融合,中医的学习则使我实现了从现代实证科学到中国传统哲学与科学研究方法的跨越。西方医学是基于解剖学,头疼医头,脚疼医脚,而中医则是强调人体是一个完整的系统,五脏六腑之间存在相生相克的关系,是完全不同的思维方法,治法也完全不同。因此在学习过程中,我用西方实证科学的思维方法学习中医的治疗技术,比如,我积极将中医内病外治的各种方法,如点穴、艾灸、刮痧等应用于实践,以证实其有效性,通过反复实践的过程找到了最有效的途径和方法,发现了规律,这得益于我长期从事实验研究的基础;同时用中国传统哲学的思维方法来进行疾病的分析和判断,比如一个人腰痛,按照中医理论多为风湿痹病、或瘀血阻络,或由肾虚所致,在没有先进医疗仪器辅助的情况下,通过司外揣内,见微知著,以常衡变的诊断方法可以进行基本的判断,并提供不同治疗方案。中医注重整体观察、诊法合参、病症结合的诊断原则是中国古代哲学“天人合一”思想的具体应用和延伸。中医学习的哲学基础是精气学说、阴阳学说和五行学说,我对中医学的快速学习是与我对中国传统哲学的浓厚兴趣分不开的,比如《老子》、《易经》、《鬼谷子》、《孙子兵法》等中国古典书籍为我理解和掌握中医的核心思想奠定了坚实的基础。

  我们进入到一个新的学科领域开始新的学习,有时困难是很大的,其关键通常是我们缺乏必要的基础。我对跨学科知识的学习很大程度上得益于我对不同学科领域的浓厚兴趣和日积月累,这些共性基础知识和思维方法为我突破不同学科之间的壁垒和界限起到了关键作用。另外,一个人应当具有开放的学习态度,不要因为不熟悉就轻易排斥,不要因为自己不理解就轻易批判,要习惯于接受而不是排斥,这也是相当重要的,比如社会上有一批坚定反对中医的人,理由是中医是经验医学,不可靠。然而,我通过实践证明,中医不仅是一门科学,而且是更高深的科学,其诊治的基础是将人看作一个整体,一个小宇宙,其在思维方法上的先进性是不言而喻的。通过学习中医,我更加深刻的理解了东西方文明的差异性,各有所长,也各有所短,因此也更加觉得将不同的人类文明成果进行融合的必要性和迫切性。这也算是我跨学科学习的额外收获吧。

  工科到管理的跨越

  我对管理学科的学习是我学习生涯的第三次跨越。

  正式接触管理学科是从我参加学院组织的“项目管理培训系列课程”开始的。交大机械与动力工程学院的项目管理工程硕士专业是国内第一批通过美国项目管理协会(PMI)认证的专业。2009年,学院为了培养一批项目管理专业的师资人才,聘请国内最顶尖的专家给我们这些“门外汉”讲授项目管理课程,但因为自己缺乏基础,学到的知识非常有限。为了真正了解项目管理的实质,弥补自己的不足,我在2010年美国加州大学圣地亚哥分校访问学习期间系统学习了项目管理的许多课程(主要是自学),从此正式踏上了学习管理的路程,回国后担任了《项目管理概论》专业学位课程的教学工作。学习过程中我认识到,管理科学不仅是一门严谨的科学,更是一门高超的实践的艺术,强调理论联系实际,如果缺乏足够的实践,管理能力很难养成。理工医科强调硬技能的培养,而管理学则更重视软技能的培养,培养方法也很不一样。理工科的训练可以有很多“范式”遵循,而管理学的训练则更多是开放式、个性化的训练,管理能力的培养必须因材施教,考虑学生的个性差异。管理知识的学习使得我可以从一个全新的视觉看问题。每当遇到一个新问题我首先会想,这是一个技术问题还是一个管理问题。这种思维习惯给我提供了更丰富的解决问题的方法,同时学习的过程也培养了我在沟通、团队建设、领导力与激励等方面的能力。比如资源的概念告诉我们:一切有利于我们实现项目目标的人、财、物都是我们的资源,最重要的资源是人力资源;资源是动态的、有限的,资源的获取需要很好的沟通能力。领导力的概念告诉我们:领导力是基于影响力,影响力是影响别人自愿追随你实现项目目标的能力。这些基本的概念都具有非常丰富的内涵和实践意义。在课堂上,我通过丰富、生动的案例给学生进行示范和讲解,使得很多人的想法发生了根本的改变。因此,我觉得教师的责任不应当仅仅是“教”,更重要的是“练”,即训练学生的能力。韩愈说:“师者,传道,授业,解惑也”,这其中包含了知识的传授、能力的训练和素质的养成。通过对管理课程的学习和讲授,我更加深刻地理解了教师的责任和一个教师应当具备的综合素养和能力。因此说,不同学科的学习可以带给我们不同的收获,而这些收获又会转化为我们不同的工作能力和方法,这应当是跨学科学习在人才培养过程中所能体现的另一重要意义。

  学习是一种习惯,也是一种能力,如果学习是源于兴趣则是一个无比快乐的过程。我的跨学科学习过程不仅增长了我在各个领域的知识,而学习的过程同样给我带来了无比的愉悦,这种愉悦源于我对未知世界了解的渴望和好奇,源于我对不同学科思维方式和方法的迷恋,源于我通过不同学科赋予我的知识和能力解决问题的成就感。我的学习经验告诉我,我们掌握的知识越多,就拥有越多解决问题的思路和方法。

  21世纪全球性问题在挑战人类的智慧,很多世界性问题的解决需要我们突破常规,提出具有创见的解决思路。中国的经济发展和改革已经步入关键时期,中国许多问题的解决需要更多既具有坚实的理工科基础,又擅长经济、管理,精通外语和法律的专业型复合人才。中国高等教育面临提高培养质量的严峻挑战,学习的革命已经刻不容缓。我相信基于学科跨越的学习理念一定会带给我们解决这些问题更多、更好的方法,这是现实的需要,也是时代的呼唤。

原文载于:http://news.sjtu.edu.cn/info/1021/132533.htm



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