运用“学块矩阵”创设交叉学科知识分类体系

2021-08-28吴超

技术与创新管理 2021年4期

摘要：学科交叉是当今科技和教育等领域发展的大趋势，很有必要创设交叉学科自身的分类体系。首先提出“学块矩阵”创设交叉学科知识分类体系的创新思想;根据交叉学科知识的3级成熟度，从6个视域分类获得了一个由54个学块组成的交叉学科知识分类体系;接着，基于大类知识的6种分类方式获得了一个由54个学块组成的大类交叉知识分类体系;最后，以安全学科这一典型大交叉综合学科为例，把上述2种分类方式运用于安全学科知识的分类，获得了8个视域之下由72个学块构成的安全知识分类体系。上述知识分类体系均被表达成形似九宫格矩阵。研究结果不仅对交叉学科自身的发展具有支撑作用，而且为实现真正意义的跨学科研究和未来不分专业的人才培养模式等开辟新的思路。

关键词：交叉学科;学块矩阵;知識分类体系;安全知识分类体系

中图分类号：G 302

文献标识码：A 文章编号：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

要重视和发展交叉学科的倡议，在学术界、管理界和政界等已经宣传多年。但在许多情况下，交叉学科发展仍然处于举步维艰的局面，因为现有的科技界及其关联的部门都是按照传统学科分类方式设置来布局的，即使是某一部门或是某一单位想尝试改革和鼓励交叉学科，也常常障碍重重，无济于事。特别是在中国，交叉学科的设置涉及到整个体制的改革问题，是一个系统工程，实施起来更加困难。

现有交叉学科体系建设，不管是国内还是国际上的，其基本情况和建设思路大都是一样的。如国际上的Web of Science、EI、ESI等数据库、各种大学排名体系等，有的基本不设交叉学科;有的即使设立了一小块交叉学科，也是将其放在很不起眼的位置。在高等教育方面，即使是交叉学科发展颇为发达的美国，在2000年的Classifications of Instructional Programs（学科专业目录）中，也仅设立一个门类：在第30类Multi/Interdisciplinary Studies（多学科或跨学科研究）中，实际上其中也仅枚举了10多门真正意义的跨学科，如科学、技术与社会、系统科学与理论、自然科学与生命科学、重大灾难与相关研究等，仅有很少的几门交叉学科作为代表加以体现[1]。在国内，无论是在教育部的本科专业目录、研究生教育学科专业目录，还是在《学科分类与代码》国标[2]、中国图书馆分类体系、知识产权分类体系、各种学术评价体系等，交叉学科的位置更是低下或基本没有。在这种情况下，即使天天高喊重视和发展交叉学科，也是很难见效的，有记者专门报道了“交叉学科之困”[3]，也有很多学者提出类似的问题。

我国交叉学科著名学者刘仲林在2003年分析了当代数量庞大、形态复杂的交叉学科，提出了比较学科、边缘学科、软学科、综合学科、横断学科、超学科六大类型分类模式，并对各类型学科之间的相互关系和管理进行了论述[4];2008年，刘仲林和程妍提出了交叉学科门类结构设想，包括：跨学科学、探索性交叉学科、成长性交叉学科、推广性交叉学科、比较学科群、边缘学科群、软学科群、综合学科群、横断学科群、超学科群这十个交叉学科门类[5]。上述研究为交叉学科的发展，做了很好的探索和奠基性工作，但这些设想至今仍没有在制度上得到实现。

学科交叉是科学、教育发展的必然趋势，而这一趋势在科技论著中得到最具全面和真實的反映。近二三十年来，许多图书馆一线工作者切实感受到需要设置交叉知识分类体系[6-8]，在实践中，近几年在全国高校“双一流”建设中，仍有一些交叉学科研究者和有识之士多次提出发展交叉学科，并认为学科交叉是建设一流学科的重要途径，对学科交叉要建立正确的认识，高校内部要建立矩阵式的学科组织，改革单一的学科评价制度，建设开放、多元的学科文化，培养具有多学科背景的人才，并鼓励和推动交叉学科理论研究的开展[9]。值得一提的是，2020年中国教育部在研究生教育目录中增设了交叉学科类，2021年中国国家自然科学基金委员会新设立了交叉科学部，这些都标志着我国对交叉学科的实质性推进。实际上，近几十年的所有科技进步，包括顶级的诺贝尔奖成果，都具有学科交叉的色彩，都不严格隶属于某一单一学科的领域。

作者认为，交叉学科的发展，首先要打破过去在传统学科分类体系上设立一小块交叉学科门类的发展方式[10-12]，因为这种方式一开始就将交叉学科放在一种附属、次要、边缘、非主流的位置上，导致交叉学科很难发展起来，而且几乎不可能得到取代传统的单一学科分类体系。作者认为，要从根本上发展交叉学科，需要有“从0到1”的颠覆性思维，来创设交叉学科知识的新分类体系，即使创设的新体系在现行体制下不能实施，也可以为交叉学科发展提供方向性指引和方法论意义的指导，或是为丰富新的学科分类体系提供多种方案比较。另外，交叉学科知识分类的新体系，也能为开创新的学科领域、人才培养模式和新型人才培养等提供参考。

根据上述的指导思想，作者研究的交叉学科知识分类体系，将不依赖于已有知识分类名称的组合（因为依赖原有学科名称组合的交叉思路无法脱离单一学科分类的影子），而是采用非已有知识分类的交叉方式，同时，也采用大类知识分类的交叉方式，并用“学块”方式加以表达。考虑到学科分类的数量不能太多，也不能太少，例如教育部的研究生教育学科专业体系仅由10多个门类100多个一级学科组成，国标《学科分类与代码》GB/T 13745—2009仅由62个一级学科和676个二级学科组成，因此，交叉学科知识的新分类体系数量也要类似上述的数量。

下面作者首先提出“学块”和“学块矩阵”的新定义，所谓“学块”，就是在某一范畴内，由多种多样、不分学科、关系不确定、特征结果未知的知识集合或知识场，其中隐含着无数种知识交叉形式;而“学块矩阵”，是由“学块”组成的矩阵。其次，作者创设的交叉学科知识分类学块矩阵形状类似九宫格模型，也称其为九宫格分类法。为了实证作者创设的交叉学科知识分类方法的可行性，作者以安全学科这一大交叉综合学科的分类为例加以说明。

1 基于学块矩阵创设交叉学科知识分类体系

科技创新和人才培养过程的交叉，是不可能预先按照某一个具体交叉形式去实施的，特别是科技创新，在未取得成功之前是难以确定其研究的交叉模式的。实际上，学科交叉的模式是多种多样的，任何人为设定的具体学科交叉模式，都是不科学和不符合实际的，即使能构建出一些典型模式出来，其数量和作用也是非常有限的。因此，必须采用非知识性构建交叉学科知识分类体系的思想，才能从根本上体现出交叉学科产生的知识不可预设及形式无止境的特点，这也恰好体现由非知识性的学块矩阵构建交叉学科知识体系的优点。

迄今，不管是单一学科还是交叉学科的知识，如果按照其成熟度性质来分类，都可以分为探索性、成长性和推广性3大类，探索性知识主要是未知的知识，成长性知识主要是部分已知但尚未完善的知识，推广性知识是已经广泛应用的成熟知识[5];另一方面，作者依据已有大量交叉学科的成果梳理，从中可归纳出一些非知识性交叉的普遍形式，以下是6种常见视域的交叉学科知识分类，即：①基于交叉学科知识块的应用层次分类;②基于交叉学科知识块的时态分类;③基于交叉学科知识块的研究方式分类;④基于交叉学科知识块的尺度大小分类;⑤基于交叉学科知识块的知识归属分类;⑥基于交叉学科知识块的主客体分类。在此基础上，将每种视域按照3类划分，结果见表1。

根据表1内容，以交叉学科知识学块的成熟度（探索性、成长性、推广性，以下简称为“三性”）为纵坐标，其它6种视域为横坐标，可以构成6个形似九宫格模型的学块矩阵图，如图1所示。如果一个学块等同于一个一级学科，则图1中54个学块相当于54个一级交叉学科。

基于大类知识学块创设交叉学科知识分类体系

除了基于非知识性的学块矩阵思想创设交叉学科知识分类体系的方式之外，如果大类学科交叉产生的知识，也同样具有学块的性质，如文理交叉产生的学块。

经过对现有一些典型交叉学科成果的梳理，得出6种常见视域的分类方式：①基于学科组分所赋存系统空间的分类;②基于形成系统基本要素的分类;③基于人对学科组分感觉的分类;④基于学科组分获取方式的分类;⑤基于学科组分本身存在形式的分类;⑥基于学科组分“三大门类”构成的分类。从上述6个视域出发，对每种视域的学块按3类划分，结果见表2。

同样，以交叉学科知识处于探索性、成长性和推广性这三性为纵坐标，以表2的三类学块为横坐标，可以做成6个形似九宫格模型的大类知识学块矩阵图，如图2所示。如果一个学块等同于一个一级学科，则图2中的54个学块相当于54个一级交叉学科。

基于学块矩阵创设安全学科知识分类体系的实践

安全是一门典型的大交叉综合学科[13]，涉及面非常广。例如，国家安全体系涵盖政治安全、国土安全、军事安全、经济安全、文化安全、社会安全、科技安全、信息安全、生态安全、生物安全、资源安全、核安全等诸多领域。安全是人类的基本需求之一，如果在现有教育部高等教育学科专业分类目录中，所有单一学科的名称或中间都加上“安全”两字，组成的结果也是行得通的，所有学科都以安全为目标，可以构建成一个庞大的安全学科体系[14]。

参考表1的非知识性交叉学科知识分类体系和表2的大类交叉学科知识分类体系，通过分析借鉴有关安全交叉学科知识新分支的创建方法和经验[15-17]，把安全学科组分的应用水平、知识归属、专业层次、空间尺度和安全系统模型“三理要素”、安全科技与装备“三大类”、事故预防“三策略”、安全教育“三大类”，按三级分类，结果见表3。

仍然按照交叉学科知识的探索性、成长性和推广性这“三性”为纵坐标，将表3右边三栏目作为横坐标，可得出基于学块矩阵的安全大交叉综合学科知识分类的九宫格模型，如图3所示。

由学块矩阵方法构建交叉学科知识分类体系的意义分析

1）图1形成了1种非知识分类体系、3个知识生成阶段、6种非知识分类视域、54种知识学块，即形成了由1-3-6-54构成的全新交叉学科知识分类体系，并用6个形似九宫格模型的矩阵加以表达，非常形象和清晰。

2）图2形成了1种基于大类交叉学科知识的分类体系、3个知识生成阶段、6种大类知识分类视域、54种知识学块，即形成了由1-3-6-54构成的交叉学科知识分类体系，并用6个形似九宫格模型的矩阵加以表达，非常形象和清晰。大类交叉学科的知识分类体系可以作为非知识分类体系的补充或拓宽。

3）由形似九宫格模型的学块矩阵表达的交叉学科知识分类体系，开创了一种全新的交叉学科知识分类方式，这种分类方式不按传统的学科知识来组合，可以适用各种知识以任意组合形成或涌现的数种方式，真正满足交叉学科知识产生的需要和性质。

4）这种不按知识分类的学块矩阵分类方式，可以为未来交叉学科的发展、文理不分家的综合人才培养方式和新专业创建及非传统知识专业人才分类方法等提供新途径和新思路，具有重大的延伸意义。

5）这种新的交叉学科知识分类方式，解决了交叉学科知识既需要做学科分类又不能按传统单一学科分类的长期存在的矛盾，为未来真正跨学科开展研究奠定了理论基础，也提供了方法论意义的支持。当下，也可以作为现有各种学科分类方式的补充和参考，展示出美好的前景。

6）这种新的交叉学科知识分类体系在数量上也是合适的，基于非知识分类体系和大类交叉学科知识分类体系的学块共108种，相当于108个一级学科，与现有的一级学科数量基本相当，比较适宜推广。另外，108正好是两副扑克的张数，可以进一步做成扑克牌或类似化学元素周期表一样的形状，进而可以不断组合和预测未来学科发展的动态和趋势。

7）已有的学科知识分类方法及非知识和大类交叉学科知识的学块矩阵分类方法，是学科分类学的一个巨大进展，是真正意义的交叉知识分类方法，是从0到1的交叉学科分类变革。

8）图3对安全大交叉学科知识学块分类，也证明作者创设的形似九宫格模型的交叉学科学块矩阵分类法是可行和有效的，这些分类例子对指导安全科技发展、学科建设和人才培养等均具有重要指导作用。

9）这种新的交叉学科知识分类方式，是有实践基础的，如具有悠久历史的欧洲大学学部制，近几十年我国部分高校还在当作学科体制创新改革在实践;还有近代的综合学科的出现和发展、公共管理和区域治理知识体系等，这些都是学块知识分类方法的实践。在人才需求方面，现今也有很多不分专业的人才需求例子;综合科学科普教育课程，更是一个显而易见的例子，这些实践都隐含着学块知识分类的思想。

5 结论

1）已有学科体系中发展交叉学科的方式，大都是在原有的学科分类体系中增设一个小的交叉学科门类，不能从根本上体现交叉学科的地位和性质，交叉学科发展必须从自身分类体系的创设开始。

2）提出“学块”及“学块矩阵”新概念，以非知识学块矩阵创设的交叉学科知识分类法，是交叉学科自身体系从0到1的建设例子，具有革命性意义。

3）基于交叉学科知识的三级成熟度，应用層次、时态、研究方向、尺度大小、知识归属和主客体6个视域，对其学块按3类划分，可以组合获得一个由54个学块构成的交叉学科知识分类体系。

4）大类交叉学科知识也是交叉知识的范畴，大类学科组分所赋存的系统空间、基本要素、人类感觉、获取方式、存在形式和三大门类构成6个视域，对其学块按3类划分，结合交叉学科知识的三级成熟度，可以组合成一个由54个学块构成的大类交叉知识体系。

5）以安全学科这一典型大交叉综合学科为例，运用学块矩阵表达的安全交叉学科知识分类体系的方法，可以获得9个视域81个学块构成的安全学科知识体系，也证明了作者创设的学块矩阵分类方法的有效性。

6）作者创设的交叉学科知识分类学块矩阵，形似九宫格模型，直观明了，方便记忆和推广，具有方法论的意义。本项研究不仅对交叉学科自身的发展具有重大的意义，而且也为实现真正意义的跨学科研究和综合人才培养等开辟了全新的思路。

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