融合學科的大學教和學
隨著機器輔助智能和機器輔助勞動的發展，以後，人類的吃飯問題（基本需求）是容易被滿足的——躺著就可以吃飯，生下來就可以開始等死。例如，昨天我和心兒就說起來，以後你的身邊都會有一個小助手，可以隨時幫你完成各種計算，求解各種已經知道如何求解的題，但是，不會自己提出來合適的問題。比如說，只要問「2+3等於幾」，就會給出來答案「5」，並且這樣的問題在這個助手看起來並沒有比「15的質因數是什麼」更複雜。那麼，這個時候，心兒的任務就是找到合適的問題來問，把一個問題分解成助手能夠解決的問題來問。例如，針對什麼樣的情況來才真的來問前面的兩個問題。也就是說，做有方向性的思考，做分解，做未知的問題和已知的問題的聯繫，才是人類要完成的事情。如果為了提出（新）問題和解決問題，那麼，人類的學習到底怎麼學？
今天，我們來主要關注大學，在這個背景下，怎麼教和學。其實小學也一樣需要考慮這個問題，一樣要做翻天覆地的變化。不過，小學這個公眾號已經有比較多的討論。今天，我們主要集中在大學上。
面對的實際問題是不分學科的。一個實際問題的解決可能需要用到很多各不同的學科知識和思維方式、分析方法。於是，相應的學生的學習也應該沒有學科的邊界。當然，沒準通過來自於多個學科的專家的合作，也可以解決很多問題。但是，讓每一個學生都學成四不像（當然，這個四不像也可以實際上很像一個傳統數學家、傳統物理學家），也是很好的選擇，具有很大的解決問題的潛力。再說，這些各自不同的四不像也可以合作起來提出和解決問題啊。
但是，四不像，並不是任意生長。要成為四不像，才需要更好地把握一般知識和技能和專業知識和技能的邊界，以及這些邊界的融合。也就是說，需要放棄把學科作為邊界，要融合掉學科的邊界（關於這個「融合掉」，一會回來這個主題），但是，要注意一般性知識技能和專業性知識技能的區別和融合。在展開這個討論之前，先回到學科的邊界和融合的問題。
每一個學科都關注自然和社會的一方面，用某個角度來觀測和思考自然和社會。每一個學科都有自己的典型研究對象、典型問題、典型分析方法、典型思維方式，以及這個學科和世界以及其他學科的關係。我稱這些東西為這個學科的大圖景。當然，這個大圖景是可以隨著學科的發展而有所變化的。但是，沒有一個學科特定的思維方式，也就是看待世界的角度，是不可能成為一個學科的。那麼，當我們要來學習一個學科的時候，我們首先要把握的就是這個學科的大圖景，把這個學科和其他學科，還有和這個世界的混沌狀態（各個學科還沒有分開的狀態）區別開來。於是，學科的邊界是非常有必要的，不分開學科就是永遠沉浸於混沌之中。
可是，如果僅僅關注在各個學科裡面，則，前面提到了，實際問題總是沒有學科的限制的。你拿著一把把來自於各個學科的分開的刀子，來解剖世界這個牛，只有逼迫自己學會各種刀，或者組建一個很好的掌握各種刀子的團隊才行。但是，在這樣的團隊裡面，那個把問題分解成每一個不同的刀手能夠解決的子問題的人就非常非常的重要。其他人都是刀子，都是「機器人助手」，而這個人，需要提出問題、分解問題的人，只能是「人」，具有高度創造性的人。至少迄今為止如此。將來是不是機器智能能夠提高到這個程度，不知道。
於是，我們發現，尊重學科邊界，學好各自的學習之外，還有一個融合多個學科的必要性。
這個時候，怎麼辦？簡單粗暴的辦法就是讓每一個人都成為多學科的專家。例如物理學家就是這麼悲催，或者幸運：我們當然要學好物理，但是自然界的語言是數學思維的語言也是數學（從思考到模型到計算都是數學），所以我們不得不具有水平相當過得去的數學；解析計算很多時候在實際問題中不夠用另外把事物抽象成對象（擁有內部狀態變數和外部介面）甚至把問題分解成每一個小小的步驟來完成也是物理學的典型思維方式，所以我們也不得不或者很自然地具有水平相當過得去的計算機科學；物理學還經常自以為自己是自然科學的老大，所以就經常思考一些基於具體科學但是超過具體科學的問題，甚至由於這種學科帶來的傲慢（我從來沒說這是壞事啊）不得不成為一個很好的傳物理學的道的人。那，是不是真的就得要求沒一個物理學家都得學會怎麼多東西呢？或者反過來，要求每一個研究者，先成為一個物理學家呢？因此，簡單粗暴的辦法是真的不行的。
那麼，能不能在不這麼簡單粗暴地要求一個學習者什麼都學的條件下，還能夠達到融合學科邊界的效果呢？這就是需要要做好一般性知識技能和專業性知識技能的區別和融合。也就是說，把一部分知識和技能抽取出來當做人人都要學習的來自於多個學科的東西，把另一部分知識和技能當做領域專家才需要學習的東西，並且，在每一個階段，不斷地推進這個一般性和專業性的邊界。這也是那個叫做「通識教育」的精神。於是，通識教育的第一步，就是按照一定的原則，把知識和技能分成一般性和專業性，以及相應的階段。相應的階段的意思是，例如在高中階段大約這些知識和技能可以當做一般性的，而在大學本科階段則更多的知識和技能可以當做一般性的，類似地在研究生、博士、終身學習的不同階段有一個大概的一般性和專業性的邊界。
那麼，這樣區分的原則是什麼，誰來做這個區分，區分的結果大概怎樣？這個原則又需要回到學科的邊界和融合的問題，回到學科大圖景。我先給出來一個區分完了的答案，一會再討論區分的原則等其他問題：比較基礎的學科的大圖景屬於早期層次的一般性技能，更加專門的學科的大圖景屬於稍微晚點的階段的一般性技能；同時，任何的知識，如果不是為了體現一般性技能，則永遠都屬於專業性知識。
為什麼這樣來區分？前面提到了，具體如何用刀子，具體如何計算「2+3」都是有「機器輔助（可以實際上就是人）」幫你完成的，只有提出問題和拆分問題把問題轉化成操作，才是真的需要具有創造性的人來完成的。因此，一個學習者真的需要理解的就是沒把刀子的各自的特點，而且是深刻地體會到這個特點，也就是深刻地體會到每一個學科的大圖景——研究什麼對象、什麼問題、如何分析、思考模式或者說學科精神，以及這個學科如何服務於其他學科和這個世界。從小學到博士的教育，都要幫助學習者體會好這個學科大圖景。當然，沒有具體研究工作、理論體系、具體知識當做媒介，學習者是不可能體會好這個學科的大圖景的。因此，具體知識還需要按照如何體現學科大圖景的方式來組織好。例如，在物理學裡面要從做具體的實驗中來學會用實驗的方式來探索世界，甚至和數學將結合來體會如何運用數學結構來描述這個世界。具體的例子和具體的知識的選擇萬萬種，但是，都是為了體現物理學的典型思維方式的。
每一個學科都需要這樣來做好知識的重新梳理，一切圍繞著學科大圖景來組織。
順便，更多的關於物理學的學科大圖景、數學的學科大圖景可以去翻翻「吳金閃的書們」（點擊原文）上面的那些書——《系統科學》、《量子力學》、《教的更少》、《小學數學》。
一旦做好了這個不同層次的區分，有什麼用？以此為基礎，在學習的不同階段，開展內容不同但是原則相同的通識教育。每一個階段，我們都是為了學生更好地理解一系列學科的學科大圖景，只不過所領會的大圖景的層次可能不一樣，所要求的學科可能不一樣，所用的當做媒介的具體知識可能不一樣，但是，原則和目的是一模一樣的。
至於前面提到的問題，誰來做，就不好回答了。我在我所教過的所有的課程裡面，都在做這個實踐。我還在盡量地影響我周圍的人來做這個實踐。但是，真的，真箇可能需要有組織地來實現，而不是通過我這個個人的經驗和魅力。
更具體一點，我來舉個例子：把這樣的——以「學科大圖景」為目標的通識教育——體系用於系統科學、物理學這個學科或者其中的一門課的建設。其實，用於其他學科和其他課程也是一樣的。
首先，我們要把這兩個學科的大圖景精鍊好。例如，系統科學就是用相互聯繫的視角去分析具有系統性的問題。具體的什麼是相互聯繫的視角、什麼是系統性的問題、這樣來分析的話典型方法是什麼，我就暫時不展開了，以後沒準可以展開，或者請去看《系統科學導引》和《量子力學》。精練好了之後，我們把學科的知識和研究工作的例子，都圍繞著這些典型對象、問題、分析方法、思維方式組織好。接著，我們再來看 ，其中的哪一些大圖景和例子是可以並且值得放到前期來讓學習者體會的，哪一些應該放在後期的。例如，我們會發現，力學的世界觀（事物狀態的描述、狀態的變化、狀態變化的原因）、用數學結構來描述世界（例如用矢量來描述位置和速度）、用實驗來促進和檢驗思考這些物理學的大圖景和相應的知識和例子，是值得並且能夠在很早的階段，例如小學就可以滲透的，時空觀以及對時空觀還有時空和物體狀態的關係的思考沒準需要稍微晚一點，高中或者大學。有了這樣的對學科的大圖景和知識的分析，才能夠真的做好通識教育。於是，物理學這個學科的一部分大圖景和知識就應該成為比較早起並且比較普適的學習內容，不管你將來想學什麼學科。
順便，通識教育不是膚淺教育，不是了解性教育，不是不需要思考只需要聽故事的教育，而是不以具體學科的高深知識為目的，但是以必要的學科的大圖景為目的的，為了學生來了解這些個學科而開設的，需要做大量的更加深刻的思考的教育。
有了內容上的梳理，實際課程的開設怎麼辦？這裡，我的討論主要集中在本科和以上階段。在大學本科階段，或者本科前兩年，要做好普適性大的學科的通識教育，例如數學、物理學、學習方法、分析性閱讀和寫作、計算機科學（典型編程思想例如從現實到對象的抽象和過程變成的具體化步驟化思考、演算法、具體編程實現的技能）等。注意，這個階段的數學可能知識內容還是和現有的課程一樣——微積分和矩陣，但是學習的目的不是這些知識而是數學學科的大圖景。同樣，物理沒準也還是力學，但是目的不是Newton定律這些知識，而是物理學的學科大圖景。
對於系統科學這樣的交叉科學，就可以允許學生去選擇來自於數學系的數學，來自於物理系的物理學。可以是數學專業的數學分析，也可以是給外專業的大學數學，讓學生自己選，只要這些課程是為了理解數學的學科大圖景的，僅僅在知識要求上不一樣。可以是物理專業的力學，也可以是給外專業的大學物理，讓學生自己選，只要這些課程是為了理解物理學的學科大圖景的，僅僅在知識要求上不一樣。
有了這個大約五六門以學科大圖景為目標的普適基礎課，有了學會學習和思考，有了分析性閱讀和寫作，有了計算機，就可以開設各自學科的學科核心課程和學科方嚮導論課。例如，物理學自己，也要在前面的基礎上面開設類似於現在四大力學的學科核心基礎課，同樣也是強調學科大圖景，只不過具體的知識和計算，可以稍微複雜一點點了而已。在系統科學而言，就需要開始《系統科學概論》這個層次的課程了。這樣的學科核心基礎課，也要按照通識課程的理念，主要為了幫助學習者體會學科大圖景。在這個基礎上的學科方嚮導論課，則可以在一個比較小的子領域內來做這個子領域的大圖景——典型對象、問題、分析方法、思維方式、在整個學科甚至整個世界中的地位。
這個體系下面，各個專業，在普適基礎課的基礎上，只不過需要建設幾門學科核心基礎課，幾門學科方嚮導論課。其課程數量是非常少的。但是，其實，建設任務是相當重的，一切需要圍繞這各自階段的學科大圖景，重新來梳理和選擇具體知識。
類似地，在研究生教育甚至終身學習階段，一方面，在本身學科上，還需要有更深刻的例子來體現學科大圖景；另一方面，可以考慮在其他學科上，也有一些對這些學科的大圖景的了解。同時，隨著研究工作的開展，在本身學科（或者其他學科）的具體知識和具體分析計算上，也會有更深刻的體會，從而促進更好地理解學科大圖景。
這個帖子實在長又長，總結一下：學習每一個學科都要充分體會到這個學科的大圖景搞清楚這個學科和其他學科的邊界；但是，同時在清楚邊界之後，要融合這些邊界，還是通過以學科大圖景為學習目標的方式；按照學科大圖景的原則把學科和學科知識技能分成適合不同學習階段的普適性基礎課程、學科基礎課程和學科方嚮導論課，開展真正的不膚淺的通識教育；學科教育也將變成各專業一起建設的普適性基礎、極少量的學科核心基礎課、一些學科方嚮導論課。
更進一步，實際上，課程都是一個沒有必要有的概念，只要一堆緊密結合在一起的概念，通過概念之間的關係相互聯繫在一起，就可以了。
順便，這樣的把每一個東西做拆分，搞清楚這些東西各自的特點之後，重新在整合起來的思想，就是系統科學的思想。不是說，整體論比還原論高明，而是，拆分也就是還原，需要和整合，不斷地分別展開和再次結合，交替進行。沒有還原的整體論是偽科學，沒有整合的還原論則會喪失方向，看不到大圖景。先分開，則融合才是真融合，不分開就融合那就混沌。
因此，在這裡，也再一次推薦人人都來學一學系統科學，例如通過我的《系統科學導引》課程或者教材。還推薦來學習一下我的《學會學習和思考》課程，或者書《教的更少，學得更多》。
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