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发布时间:2020-06-03 15:04:28

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作者:孔寒冰

出版社:浙江大学出版社

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工程学科:框架、本体与属性

工程学科:框架、本体与属性试读:

内容提要

本书就工程学科复杂的分类现状,从理论和实践两方面探讨了它的本体、框架及属性。通过对“工程”、“学科”、“专业”三个基本概念的辨析和对知识论、本体论、框架理论等相关理论元素的梳理,在分析中、美、俄、英、法、德、日、澳8国现有的工程学科分类基础上,本书以大量据实考证的历史性资料,从工程活动、工程学科、工程知识体形成模式、工程职业、工程职能、工程过程、工程应用拓展与价值等多个侧面,挖掘出工程学科知识本体的基本元素,构筑了相应的本体模型。本书还对现有的工程学科框架进行了实证研究,给出表征框架性态的多个图谱并做出可视化分析,对其内涵和可能应用进行了较为充分的讨论。

01 引言

在科学界和高等教育界,学科是一个老生常谈的话题。字面上讲,学科就是“学”的“分门别类”。学的分类看似简单,但如果继续追问:分门别类干什么用?它为什么要作如此分类?谁要分类?分类的结果(标准或目录)到底起了什么作用?那么,这个习以为常的“学科”可能会变得沉重起来,远远不是三言两语能够说清楚的。因此,工程学科分类就成了工程教育和高等教育管理的重大议题(theme),理想与实际的差距又使之成为一个严重问题(problem)。本章首先展现其相关背景,进而识别本书的研究问题并给出解题的思路、目标和解题框架。

1.1 问题的提出

1.1.1 价值多元化与学科方向的迷失

像任何分类一样,学科分类是根据人的某种需要出发的,而这个需要总是反映着(或者取决于)人的价值追求。价值的多元化导致了学科分类的多样化,这是理所当然的结果,用不着对各式各样的学科分类标准和学科分类目录感到奇怪。但奇怪的是对“科学的”学科分类(框架)的盲目追求,好像学科分类这个人为的事物只有服从非人为的“(自然)规律”,才是正确而科学的。

涉及学科及其分类的规范研究,在国内并不多见。由中国博士学位论文全文数据库检索可知,庞青山(2004)论述了大学的学科结构与学科制度,陈学东(2004)论述了近代科学学科规训制度的生成与演化,万力维(2005)从权力视角论述了大学学科的控制与分等,赵俊芳(2006)论述了与学科相关的大学学术权力,林林(2004)专门针对工程学科论述了它的发展途径问题。这些研究多数沿用教育学的理论和方法论,在学理层面提供了深刻见解,在应用层面的贡献似乎略嫌不足。迄今为止,国内最重要的相关研究仍然是1994年由国家科学技术委员会组织的软科学课题“学科分类研究”,该研究结果导致《学科分类与代码》国家标准的制定。该课题对学科分类作出如下解说(丁雅娴,1994:ⅲ):“学科分类是在一定条件下,依据某些原则划分各门学科的对象和领域,确定各门学科在整个科学知识体系中的位置,并阐明各学科之间的相互关系。人类在理论和实践上把握自然界和社会的程度决定了学科分类的状况和水平。正确的学科分类可以揭示科学发展的规律,并能在一定程度上预测各门学科进一步发展的趋势。”

该论断精辟透彻,亮点在于:(1)提出并认定了学科分类的原则性,即学科的分类必须具备明确的条件和依据;(2)提出并认定了学科分类的对象性,即针对“整个科学知识体系”;(3)提出并认定了学科分类的相对性,即学科分类取决于人的认知水准和行动水准,它是可以因人而异、因时因地而异的;(4)提出并认定了学科分类的导向性,即对科学及其各门学科发展的引导作用。可以认为,这四个特性简明扼要地回答了本章开头列述的大部分问题。

学科分类应当坚持这些准则。可以商榷的是:学科分类的对象似乎并不仅仅限于科学知识,非科学知识事实上不仅存在而且也可以分类。自从1996年“知识经济”这个术语问世后,世界经济合作和发展组织(OECD)在其一系列有关知识经济的文献中,已经把知识明确划分为“知事知识”、“知因知识”、“知窍知识”和“知人知识”(OECD,2002)。这里,除了一部分“知因知识”尚可视为科学知识外,绝大部分的其他类型知识皆可视为经验形态的非科学知识,而且其中含有大量的被波兰尼(M.Polanyi,1958)称为“个人知识”(Personal Knowledge)的隐性知识(Sternberg&Horvath,1999)。鉴于这些非科学知识在知识经济时代的高附加值特性,它们也被进行分门别类,不仅成为人们研究的对象,也被人们安排作为高等学校重要的教学内容。

从另外方面讲,“学科分类不只是学术和认识问题,更是个政策性极强的实践问题”(胡建雄,2001:47)。我国现有的多种学科(专业)目录,它们就是由国家不同行政机关根据本部门业务管理的需要分别制定的,在特定的范围内具有极大的规范性和强制性。如今,在我国的高等学校学术管理实践中,至少同时有四套权威的学科分类目录或标准正发挥作用:针对研究生教育与管理的《学位授予和人才培养学科目录》、针对本科生教育与管理的《普通高等学校本科专业目录》、针对自然科学和管理科学研究管理的《国家自然科学基金委员会学科代码》、针对人文社会科学(含管理科学)研究管理的《国家标准学科分类与代码》。这四种不同的学科分类目录和标准,分别代表着研究生教育、本科生教育、自然科学研究、社会科学研究的不同价值追求,看似无可非议。问题在于,这些标准和目录在计划经济和市场经济的模式转变过程中,发挥了有些过头的作用。它们“在发挥这些作用时刻意构造起一个个分散学科的‘领地’或‘王国’,成了知识领地或知识王国合法性的依据”;“于是知识生产被束缚在目录范围内,不用说应为知识生产前沿的跨学科无立锥之地,缺少行政支持的若干学科也在逐步边缘化”(王沛民等,2005:223-224)。这些目录和标准的各自分散应用,包括对于学科专业的设置、学科组织的建设、学位授权单位的申报评审、各级重点学科的申报评审、研究项目的申报评审、学术成果的申报评审,以及学术职称晋升和学术身份认定等的实际应用,已经造成若干学科的方向迷失,阻碍着知识的有效生产和学术的健康发展,也背离了知识体系分类的初衷。

虽然这些问题的产生不能完全归罪于学科的分类目录,但是一个好的合理的学科分类,将会有助于学科的功能定位和定向,从而有助于推动学科建设、发挥学术生产关系的积极作用。这样的学科分类不可能简单拼凑而成,它需要精心的研究和设计,既要借鉴国内外学科框架的成功经验,也要了解各门学科的背景及其知识的生产状态与前景。在深入挖掘这些知识的过程中,才可能找出若干规律性的东西,以便用作学科分类的合理依据。

1.1.2 新世纪呼唤工程学科的新框架

最近二三十年来,知识经济、信息社会和现代科技的革命性发展,给人类生活带来了新的面貌、新的渴求和新的契机。以造就工程人才为己任的工程教育,以开发高技术、催生新产业为己任的工程科技研发,都对21世纪的工程学科框架提出了新的要求。如果说工程科技人力资源和工程科技知识的生产是现实的生产力,那么这个工程学科分类框架就是与之发生相互作用的一种学术生产关系。显然,只有建立一个好的生产关系才能保证并促进生产力的发展,否则就会起到妨碍与限制作用。

新世纪的工程学科框架需要构建在更加广阔的背景下。当今,该背景的最大变化莫过于:科学技术的国际化,计算机、通信与相关技术的进步,保护生态环境的绿色运动,传统经济向“服务经济”和“信息经济”的转型,以及全球人口增长带来的粮食、卫生、医疗和教育问题(Cheshier,2008)。了解这些变化,可以帮助我们预见工程学科在哪些领域将发生戏剧性的繁衍和成长。工程科学技术发展的总体态势可以大致归纳为:(1)高新科技不断涌现,其商品化周期日益缩短。

影响21世纪经济发展的关键性技术可分为五大类:生命科学和生物技术,材料科学和技术,电子、信息和通信系统,先进制造技术和系统,以及工程协同技术与管理系统。它们源于大学和一些科研机构的基础科学与工程研究工作。随着技术的长足发展,现在还需将如下一些技术加入其中:纳米技术、生物适应性材料、生物芯片、生物传感器、分子工程,以及其他诸如物流技术、虚拟制造等关键性技术。必须注意的是,技术从产生到应用的周期正在不断缩短。举例来说,电的发明到应用时隔282年,电磁波通信时隔26年;而现在,集成电路仅用7年时间就得到应用,激光器仅用1年,电子信息产品更是日新月异、层出不穷。(2)科学、工程、技术研究之间的关联日趋紧密。

在原创性研究方面,人们对基础研究和应用性基础研究的期望很高。它们是工程科学技术得以突破性发展的基础,这种发展本身也是为人类创造可以共享的有价值的知识财富。人类进入工业文明以来,工程科学技术的每一次进步都很明显地反映在社会现实中。工程科技的应用目标日益加强,同时它把纯粹基础研究与纯粹应用研究的联系变得更加紧密。工程的科学技术研究直接与人类的生产、生活相关,它们导致的高技术更是获得了公众的支持和赞同。在这一变化进程中,大学直接面对科学与工程加强渗透的新情况,只有积极调整学科结构,开辟新的增长点,才能确保在学术卓越与创新创业方面保持一定的领先地位。(3)大学、产业和政府三方的积极耦合、加速互动。

随着科技革命的不断深入,发达国家的“官、产、学”之间相互沟通、配合,逐渐形成三重螺旋的耦合关系,结成多种形式的战略联盟,新的工程学科组织在这种有机互动中相继出现。我国政府和产、学、研之间也正在相互联系与促进,传统的与产业相分离的大学教学与研究模式已经跟不上社会日益发展的形势。从本质上说,现代产业发展的关键已不再是单一的由谁做出科学发现或技术发明,还必须有人研究如何把它向产业化方向转变,使之真正成为经济发展的战略引擎。大学的学科设置也必须做出相应调整,积极应对来自社会经济文化的新需求,加快科技成果的转化。(4)工程学科急速交叉集成,不断向经济和社会文化领域渗透。

最近几十年来,工程科技的发展越来越依赖多个学科的综合、渗透和交叉,以解决社会经济发展和学科自身发展面临的各种问题。一大批新的跨学科研究领域正在涌现,如环境科技、信息科技、能源科技、材料科技、空间科技、纳米科技等。科学和技术的高度融合是当代工程科技发展的一个基本特征;工程科技和其他领域的高度融合,更是工程科技发展的希望和未来。当前科学和技术的结合以及相互作用、相互转化更加迅速,逐步形成统一的工程科学技术体系。在这个统一体中,科学、工程与技术的基础研究、应用基础研究和应用研究的交互作用日益增强,不断为科技进步开辟新的方向,向经济和社会文化诸领域提供更多更好的产品和服务。

以先进制造技术和系统为例,它正在使制造业发生天翻地覆的变化。众所周知,制造业是一个国家的社会和经济基础。世界各国都面临同样的前所未有的机遇,即如何加快应用新的知识和先进技术显著改善和提升自己的制造能力。先进制造的重要技术包括智能制造、先进制造和加工方法、基于计算机的集成产品设计和制造的辅助工具、防止污染和最大限度地减少资源浪费,以及与全面质量管理(TQM)、供应链管理(SCM)、企业资源计划(ERP)整合的产品生命周期管理(PLM)等。在数字制造、智能制造、精密制造、微纳米制造、生物制造和绿色制造六个技术集群的综合作用下,21世纪的机械工程出现了四个明显走向,即:从代替体力的机械制造走向代替脑力的机械制造,从宏观机械制造走向微观机械制造,从无生命制造走向有生命制造,从非生态化制造走向生态化制造。这些走向是随着工程科学技术创新和工程实践能力拓展而展现出来的,它预示着机械工程将进入一个崭新的时期,也预示着机械工程学科家族的兴旺发达。

再如信息通信技术(ICT)。该技术是国家的经济增长、国防强大和国家安全、综合国力和国际竞争力提升的关键。作为国家信息基础设施的核心,信息通信技术还将给其他民用和公共基础设施系统、医疗保健服务系统、制造和商务系统带来重大的革命性变化。在未来几年内,下列八大ICT技术趋势将左右整个IT行业的局势:云计算(cloud computing)、系统智能的常规应用和轻量级应用、大规模企业智能、对人和内容的连续访问、社会计算、用户自创内容、软件开发产业化、绿色计算。这里所谓“云计算”意为“在云里的计算”,就是未来的企业在集成硬件虚拟化、智能化网络、效用计算、软件服务(SaaS)及富互联网应用(RIA)的基础上,无需借助第三方就能通过互联网随心所欲地施展其IT能力,对商业需求的变化做出更加快捷的反应,而计算本身所在的具体位置变得无关紧要(Accenture,2008)。

诸如此类的巨大变化,意义重大、影响深远,给工程学科及其分类提出新的课题,也给工程教育的目标、内容和方式提出新的挑战。无怪乎美国麻省理工学院早已举起双手欢迎这场“革命”(Vest,1994),也难怪若干国家纷纷把科技人力资源开发作为其发展战略的决策焦点(NAE,2005;NSB,2007;UNESCO,2007)。弄清工程学科的分类现状,寻找其内在关联性,开拓其合理的发展途径,已经成为高等教育与管理的理论和实践工作者的当务之急。

1.2 工程学科框架的研究问题

对工程学科分类的研究可以是多方面的。例如采用克拉克对高等教育的多学科研究框架(王承绪,1988),则可从历史的观点、政治的观点、经济的观点、组织的观点、地位的观点、文化的观点、大学的科学活动,以及政策的观点切入,对学科分类进行基于不同学科的分析讨论。

本书尽管也以高等教育关注的工程学科架构为研究对象,但并不是简单地选择上面某个观点或视角,也不去尝试构建通用的分类框架。基于工程学科分类框架客观存在着的多样性事实,本书研究并力求回答以下问题:(1)研究对象的关键概念或基本概念是什么?如何正确且深入地识别它们?本研究中的基本概念有:“工程”、“学科”,以及经常与它们相混淆而事实上又难以分割清楚的“专业”。(2)为了探讨研究对象,需要涉及哪些理论原理?需要借助哪些理论方法?本研究将相关的理论因素概括为:知识论(含知识管理、知识工程和知识可视化)、本体论和框架理论,并且选择本体论作为分析工程学科框架的基础和视角。(3)有代表性的工程学科分类现状是什么?各自的面貌如何?在总体框架中的相对位置如何?它们各具特色的框架表面形态给人何种启发?(4)在多样化的框架形态背后,隐含的工程学科知识本体是什么?构成该本体的基本元素是什么?框架的内在性态如何受到本体元素的支配、进而影响工程学科及其框架的未来走向?(5)框架内在性态的定性分析结果,能否借助定量的实证方法进一步加以说明?能否利用知识可视化工具描述这些结果,以便对工程学科框架的形态、性态和功用获得更多更深刻的认识?

1.3 解题思路与全书结构

学科的问题都是关于知识的问题,涉及到知识的种种操作,包括知识生产(研究活动)、知识传递(教学活动)、知识迁移(技术转让),以及知识管理等活动。本书对工程学科框架研究设定有限的目标,仅从知识本体的视角分6章回答上述五项研究问题。

第1章首先提出关于“工程学科框架”的几个研究问题,并给出基于“知识本体”的解题路径。现有学科分类和实践的复杂景象,相应研究工作的欠缺和滞后,提示了本书研究的紧迫性;新世纪工程科技和工程教育的巨大变革,又为工程学科框架的理解和构建,揭示了研究的必要性。

第2章通过相关文献的梳理和探究,初步厘清“工程”、“学科”、“专业”三个基本概念,辨析了工程、学科与专业的区别和联系。本书工作的理论基础和方法论基础是知识论、本体论和框架理论,故该章用一定篇幅评介了它们的相关内容,以便后续章节的具体应用。

第3章选择了8个国家具有代表性的工程学科框架,分“英语国家”、“欧洲大陆和日本”与“中国”三部分,详细展示和简要分析了这些框架的架构及其学科分类背景。国外部分的框架数据和信息均取自第一手材料,并且经过仔细翻译与校订,它们为第5章的实证研究提供了可靠的基础。

第4章是本书定性分析与综合的重点章。该章借助系统过程方式,以大量经考证的历史性资料,从多个侧面(工程活动、工程学科、工程知识体形成模式、工程职业、工程职能、工程过程、工程应用拓展与价值等)挖掘出工程学科知识本体的基本元素。在本体元素整合的基础上,对工程知识本体运动所揭示的现代工程“设计、制造、服务”(DMS)一体化特性、“工程链”过程拓展特性与价值特性、两种“大E工程”知识体系模型,以及工程学科知识本体模型,均作出初步探讨。

第5章是本书实证研究的重点章。基于第3章的数据支持和第4章的研究结论支持,该章对8个国家的12种典型工程学科框架,借助现成的统计软件进行了1327个样本的本体性态研究,包括分别对各个框架的可视化性态分析,以及所有框架全样本的主因子提取与可视化分析,并简要说明了它们的应用。

第6章概括本书研究的主要成果,进一步归纳与阐明工程学科知识本体及其框架的要点。在列数本研究工作的不足后,对未来工作予以展望。该章确认,从本体视角研究工程学科框架是一种有价值的尝试,它既探究了多样化的现有工程学科框架,又将为其合理构建提供了有新意的理论和方法参考。

全文逻辑思路与结构简图见图1.1。图1.1 本研究逻辑结构图

02 文献探讨:基本概念和理论元素

本章集中讨论本书研究主题涉及的若干概念和相关理论。许多耳熟能详的概念和理论,其实一直以来众说纷纭。因此,本章的任务首先是力所能及地列举与识别它们,澄清误解,辨析混淆,进而探讨它们的重要属性和可能的应用。

2.1 工程、学科和专业的概念

2.1.1 “工程”概念辨析

本节详细地列介有关工程的种种界说和定义,识别工程概念的“活动”、“知识体”和“职业”等基本属性,并且加以深入讨论,以揭示可视为“第三种文化”的工程的丰富内涵。

2.1.1.1 关于工程的界说

许慎《说文解字》称:“工,巧饰也,象人有规榘也。”“程者,物之准也。”(《荀子·致仕》)但“工程”一词,古亦已有之。据称该词始见《北史·列传第六十九》:“见于齐文宣营构三台,材瓦工程,皆崇祖所算也。”其后《新唐书·魏知古传》亦云:“会造金仙、玉观音,虽盛夏,工程严促。”《宋史》、《元史》等虽有记载,但并不多见。元代程端礼撰有《程氏家塾读书分年日程》,史称“读书工程”或“进学阶程”。及至清代,书中言及工程者不可胜数。在西方,工程(engineering)一词源出于与工程师(engineer)同一词根的拉丁词“ingenium”(攻城槌)和“ingeniator”(发明或操纵攻城槌的人)(Hicks,1977)。而早在埃及新王朝(公元前1750—1100年)的手稿中,就有了关于工程师的记载(Rogers,1985)。可见,无论中外,工程都是古老的事物。“工程”有多种界说,现列举中外若干辞书给出的如下典型界说:

●工程是土木建筑或其他生产、制造部门用比较大而复杂的设备来进行的工作,如土木工程、机械工程、化学工程、采矿工程、水利工程、航空工程。(《现代汉语词典》,1988)

●工程是把自然科学的原理应用到工农业生产部门中去而形成的各学科的总称。(《辞海》,1979)

●工程是把数学和科学技术知识应用于规划、研制、加工、试验和创建人工系统的活动和结果。有时又指关于这种活动的专门学科。(《自然辩证法百科全书》,1994)

●工程是:(1)将科学知识运用于机器、道路、桥梁、电气设备等的设计、建造及控制的活动;(2)(工程科学)作为学科的工程学问,参见化学工程、土木工程、电气工程、基因工程、机械工程、社会工程。(OALD,7th edition)

●工程是:(1a)科学和数学知识的运用结果,如设计、制造和操作经济有效的结构、机器、过程和系统;(1b)职业或工程师的工作。(2)熟练地操纵和指导,如地缘政治工程、社会工程。(A HD,4th edition)

●工程是:(1)为实际目的的科学和数学原理的应用,如设计、制造,以及对有效和经济的结构、机器、过程与系统的操纵管理;(2)工程师职业,或由工程师从事的业务活动;(3)熟练地操作或指导,如地缘政治工程、社会工程。(Free Online Dictionary,2005)

●用作名词的工程有三个意思:(1)科学对商业或工业的实际应用,同义词为“技术”;(2)与艺术和科学有关的为实际问题而应用科学知识的学科,同义词为“工程科学”、“应用科学”、“技术”;(3)安装发动机的场所(例如在船上),同义词为“轮机舱”。(WordNet,2005)

●工程是应用科学知识使自然资源最佳地为人类服务的一种专门技术。(《简明大英百科全书》(中文本),1985)

●工程是专注于工业和日常生活的结构、机器与其他装置的设计、制造和运行的专门职业。(Free Online Encyclopedia,2005)

若干著名的工程团体也有极为值得关注的工程界说:

●工程是利用丰富的自然资源为人类造福的艺术。(《英国土木工程师协会章程》1828)(参见Mayne,1982)

●工程是把科学知识和经验知识应用于设计、制造或完成对人类有用的建设项目、机器和材料的艺术。(《美国土木工程师协会章程》1852)(参见Mayne,1982)

●工程是一种专门职业,(从事这种职业的人)需要把通过学习、体验和实践所获得的数学和自然科学知识用于开发并经济有效地利用自然资源,使其为人类造福。(ECPD,1961)

●工程是能熟练应用一种特殊知识体系的专门职业;该知识体系以数学、科学和技术为基础,并且整合了工商与管理,它们通过某一具体工程学科的教育和专业形成(professional formation)才能掌握。工程的目标是为工业和社会开发、提供和维护基本设施、产品与服务。(ECUK,2000)

●工程是应用科学和数学原理、经验、判断,以及应用常识以造福人类的艺术。(ABET,1982)

●工程指企业、政府、院校或个人从事的下述工作:它将数学、物理和/或自然科学应用于研究、开发、设计、制造、系统工程或技术操作,以创造和/或提供目的在于使用的系统、产品、过程和/或技术性质与内容的服务。(NRC,1985)

尤其值得注意的是20世纪末美国麻省理工学院(MIT)给出的工程界说:

●工程是关于科学知识的开发与应用和关于技术的开发与应用的,在物质、经济、人力、政治、法律、文化限制内满足社会需要的一种有创造力的专业。(参见路甬祥,1996)

以上界说之所以典型,因为它们的来源一是重要的相关工具书,二是著名的相关机构,均具有代表性和权威性。至于不同学者的意见,文献所见也是见仁见智。表2.1列出了按年代顺序排列的21种工程定义,它们均出自历史上的名人之口。资料来源:IEEE(1995):21 Definitions of Engineering.

国内为数不多的有关著作也有自己对工程的见解,例如:《工程教育设计与工程设计方法》(冯厚植等,2003:3)认为,为了将工程与科学、技术区别开来,其定义至少应包括四个部分:(1)它的依托是科学、技术,还要加上经验判断;(2)它的目的是为满足社会需要以改造世界;(3)它必须考虑自然和社会的多种因素的制约;(4)它的结果应是产生出现实中还没有的人工产物,即有创造性。作者据此给出自己的定义:工程是“以科学、技术的应用为主线,考虑到多种自然和社会因素的制约影响,加上经验判断,为满足人类社会需要而改造世界,创造人工产物(包括实物硬件和非实物软件)的活动和结果”。《工程哲学引论》(李伯聪,2002:7-8)注意到“学术术语”和“日常语言”的不同,指出日常语言的工程指四种情况:“一是一般性地指称大型的物质生产活动,例如土木工程、冶金工程、采矿工程”;“二是在(广义的)生产范围中仅把那些新开工建设的或新组织投产的建设项目称为工程,例如三峡工程”;“三是用于指称某些大型的科研、军事、医学或环保等方面的活动或项目”,如“曼哈顿工程”;“四是用于指称某些有具体而明确目标的大型的社会活动,例如希望工程”。从术语角度讲,作者则把“工程这个术语一般性地界定为对人类改造物质自然界的完整的、全部的实践活动和过程的总称”。《工程教育基础:工程教育理念和实践的研究》(王沛民等,1994:19-21)在概括了“工程即技术”、“工程即科学”和“工程即专业”三类定义后评论道:它们“从不同领域反映了工程某个侧面的属性,包含了相对真理的成分。但它们的共同局限在于都把工程作为静止的东西,忽略了工程的动态过程,因而只能说明工程作为一个整体的某个侧面或阶段的属性,尚未能揭示出本质”。作者进而补充道:“工程是一种古老的文明活动”;尽管工程范围不断扩大、工程手段日益丰富和更新,其基本涵义仍然是“为了人类生活得更好,创造、发明、设计和建造”。

众所周知,“界说”或“定义”出自拉丁文“definitio”或“difinitio”,可惜该术语本身却缺少明确的定义。按照迈纳的说法(1984:24-28),定义(此处为动词,即下“定义”)有四种目的:其一,“确定本质”,其二,“确定概念”,其三,“规定一个符号的意义”,其四,“规定一个符号应在什么意义上使用”。

定义的第一种目的是“确定本质”。何谓“本质”?这在哲学本体论上首先就是一个众说纷纭、世世代代皆可讨论的问题。当然,不妨碍人们在方法论上就“本质”的“特征”进行讨论、描述并达成一定的共识。人们普遍认为,“本质特征”是指那些对事物起决定性作用的基本特征。“本质特征”和“本质”本身有联系,但并不等同。确定了本质特征不等于确定了本质,所以描述事物基本特征并不能认为是在下定义,当然对事物基本特征的描述也不是下定义的目的。如此看来,探究和确定工程的“本质”不是一件容易的事,甚至是不可能的事。

定义的其他三种目的通常是混合在一起的,甚至看不出它们之间究竟有什么重大区别。事实上,人们需要确定一个词语,如工程,看它通常在什么意义上使用,那么词典和辞书基本上就能解决问题。然而,此时的该词语是在一般的意义上或在口语的意义上被使用的。本书中,仅仅在口语的意义上使用“工程”是不够的。我们需要区别或确定的是,在历史过程中,“工程”先后在哪些意义上使用过,希望尽可能完整地描述“工程”在某个意义上被使用的场景。“工程”有哪些可以描述、解释和应用的意义呢?综上所述,“工程”已经在三种意义上被人使用。或者说,人们已经注意到至少可从三个角度“看”工程:(1)把工程视为一种活动,给出工程的活动定义;(2)把工程视为一种知识体系,给出工程的知识定义;(3)把工程视为一种职业,给出工程的职业定义。

2.1.1.2 视为“活动”的工程

以上工程界说提到的活动有:文明活动、生产活动、社会活动、实践活动,以及创造人工产物的活动等。这些活动的最大特点,可用目的性、物质性、实践性和群体性来概括。

目的性:意味着这些活动都有自己的初衷或意图,活动的过程都以一定的目标为指向。目的性暗含着活动主体是人的命题。这里的人是复数、是人的群体。个人也可以从事活动,包括无目的的活动;但是群体的活动总是有着这样那样目的的。有目的的活动在发生或进行时,人未必出现在活动现场,如运行中的生产线和轨道上的卫星,但在它们的背后必然可见人的身影。

物质性:指这些活动的过程是借助工具的物质运动过程,其结果也是物质形态的。比如截断江河建筑一座大坝,其过程和结果显然都是物质的。如果只有水坝的设计图和纸上的施工方案,那么不能说这些图纸方案就是工程,但是可以把制作图纸和方案的过程视为工程活动的局部过程,因为它具体配置了人财物的资源。这个局部过程主要涉及人的思维活动,不过已经不是纯粹的精神活动及其记录,后者如哲学的思辨、数学的推理、文学的创作等。

实践性:指这些活动的对象是“做”而非“想”,是“行”而非“知”,或者说在时间序列中是“先行后知”、“行中求知”。有时候似乎“先知后行”,例如工科学生在校学习,但今天的知是为了明天的行,是为了能够解决真实世界的问题;工科学生的学习,与其说是为满足对未知世界的好奇心,不如说是为实现对未知世界的创造欲望。实践性把工程活动与科学活动相对明确地区别开来。

群体性:意味着进行这些活动一定要求合作,不是个别人的个别行为。工程活动的目的性、物质性和实践性的内在要求,也凸现在工程活动的群体性上面。发明家可以独自一人搞发明,艺术家可以关起门来搞创作,工程师则需要把工程活动的相关成员组织起来,指挥并带领大家一步步地实现工程的具体目标。技术、技艺的活动是工程的基本活动,但工程活动并不局限于此,因为它还要面对材料和人工的使用,以及与其相关的经济事项、政策法规、文化习俗,乃至生态环境等问题,这些都不是单个个人能够解决的。

由上可见,作为活动的工程有着自己的鲜明特征,虽然工程活动的外延很宽,但其内涵却表现为四项特征兼备的明确限定。综合这四种特性,基本上可以把工程与其他活动区分开来。

2.1.1.3 视为“知识体”的工程“知识体”(body of knowledge)可以理解成许多知识或大量知识集合而成的系统(体系)。知识本身就是一个复杂概念。一般来讲,各种认识、认知和经验都可以视为知识,并不限于理性认识,更不限于书本理论。

事实上,对工程知识体系的最初认识,就是由经验和实践而来的。例如在工程领域最古老分支的土木工程,1828年成立的英国土木工程师协会和1858年成立的美国土木工程师协会,其《章程》均指出工程是一种“艺术”(Art)。与此类似,有的界说也把工程视为一种艺术或技术。艺术是“艺”和“术”的统称。在古代中国,“艺谓书、数、射、御,术谓医、方、卜、巫”(《辞源》,1985)。在西方,艺术也有审美艺术(fine arts)和实用艺术(useful arts)之分,前者似可称为“艺”,后者似可称为“术”。与“术”相近的词语还有“手艺”/“技艺”(craft)、“技能”(skill)、“技巧”(technique),以及“技术”(technology)等。从“实用艺术”到“技术”,构成了一大类工程知识的集合(这也可能就是今天把工程和工程技术混为一谈的一个主要原因)。

工程知识的另一大类集合,是与工程相关的“科学”(science)知识的集合,后者被称为一种“学科”(discipline),即“应用自然科学原理的学科”,或“应用科学和数学原理的学科”。这里,关于(自然)科学的学科和数学的学科显然有别于工程类型的学科,前者似乎是“领导型”的知识体,后者似乎只能是作为“二传手”的知识体。在等级社会的学术界,“科学一流”、“工程二流”的偏见比比皆是,同时科学话语权的滥用又将此论点推向极致,进一步误导了社会公众。生产力水平愈是低下的社会,此种偏见愈大,对国家竞争力的致命冲击也愈大,这已经成为不争的事实。

为了摆脱“二流”知识的尴尬,新概念“工程科学”(engineering sciences)诞生了。据文献考察,“工程科学”术语首见于1955年美国工程教育协会(ASEE)发表的《Grinter报告》(Harris,1994)。该报告历史性地提出,工程科学包含六大学科:

●固体力学;

●流体力学;

●热力学;

●热量、质量和动量传递;

●电工理论;

●材料性能和特性。

众所周知,已有75年历史并具有国际影响力的美国工程与技术鉴定委员会(ABET),其鉴定的学科(专业)领域除工程和技术外,已经扩展到应用科学和计算,计四大领域;其团体成员亦已达到28家,其中涉及的工程学科有:(ABET,2006)

环境工程(美国环境工程师学会AAEE);

测量工程(美国测绘协会ACSM);

宇航工程(美国航空航天学会AIAA);

化学工程(美国化学工程师协会AIChE);

核工程(美国核学会ANS);

农业工程,林业工程(美国农业和生物工程师协会ASABE);

建筑工程,土木工程,结构工程(美国土木工程师协会ASCE);

通用工程(general engineering)(美国工程教育协会ASEE);

供热制冷和空调工程(美国供热制冷和空调工程师协会ASHRAE);

机械工程,工程力学(美国机械工程师协会ASME);

生物工程及生物医学工程(生物医学工程学会BMES);

软件工程,信息系统(计算机科学鉴定委员会CSAB);

计算机工程,电气和电子工程(电气和电子工程师协会IEEE);

工业工程,工程管理,工业管理(工业工程师协会IIE);

陶瓷工程(全国陶瓷工程师协会NICE);

车辆工程(汽车工程师协会SAE);

制造工程(制造工程师协会SME);

地质/地球物理工程,矿业工程(矿业、冶金和勘探协会SME-AIME);

船舶和轮机工程,海洋工程(船舶和轮机工程师协会SNAME);

石油工程(石油工程师协会SPE);

材料工程,冶金工程,焊接工程(矿产、金属和材料协会TMS)。

上述33种工程学科与“自然科学原理”和“数学原理”密切相关,但被简单认为是后者的“应用”则有失偏颇,因为这些工程学问有其独特的对象(人工自然和人工物)、有其独特的方法(包括试探法在内的工程方法),以及有其毋庸讳言而且需要标榜的功利目标(以工程的产品和服务造福人类)。总之,作为知识体系的工程,至少涉及“工程技术”和“工程科学”两个大类。正如它的英文词汇的后缀“-ing”所表征的那样,工程知识体是行动中的“做”的学问,是在进行中求知以便把事情做得更好的学问。

2.1.1.4 视为“职业”的工程

所谓职业,是社会中的个人所从事的作为主要生活来源的工作。成千上万种职业在西方分成“普通职业”和“专门职业”两类,前者称为“trades”,后者称为“profession”(参见郑晓沧,1936:62-66)。在经济全球化的进程中,改革开放的中国开始注意、认识和引进“profession”的概念,在专业技术职称评定、专业资格认证和注册、专业团体构建等方面,开始尝试建立有特色“profession”的社会建制。

上文的若干界说都把工程定义为“profession”,即把工程视为一种专门的职业,其中ECPD的界说则是文献所见的较早的工程职业定义。该定义由美国工程与技术鉴定委员会(ABET)的前身美国工程职业发展协会(ECPD)于1961年正式提出,它表达了工程职业的四重要义,即:(1)工程职业的使命是“为人类造福”;(2)完成该使命的途径是“开发并经济有效地利用自然资源”;(3)为此而运用的专门工具是“数学和自然科学知识”;(4)掌握该工具的方法是“通过学习(study)、体验(experience)和实践(practice)”。

进入20世纪90年代,美国麻省理工学院(MIT)把工程的职业定义大大推进了一步,指出“工程”是“一种有创造力的专门职业”。正如冯·卡门(Theo-dore von Karman)指出的那样:“科学家探究已有的世界,工程师创造全无的天地”(W ikipidia,2006)。“创造”这一界定,揭示了工程几乎被人遗忘的最基本特征。MIT的这个定义,同时也阐明了工程的实践本质(对科学知识、技术两者的“开发与应用”)。它既纠正了200多年来单纯技术的狭隘观念(强调对科学知识的“开发与应用”),也摆脱了将近半个世纪盲目尾随科学的附庸地位(补充对技术“开发与应用”的同时,指明对科学知识既要“应用”更要“开发”)。MIT率先提出这个“工程”新概念,在科学独秀、理论至尊的学术传统氛围中是个非常之举。它为工程教育带来了新鲜空气,也为新世纪工程教育的健康发展指出了明确方向。前不久,MIT的工程定义又有新的陈述:“工程是整合人、物质和种种经济资源以满足社会需要的创造性专业(profession)”(MIT,2005),但其内涵并无改变。

工程的职业定义是个相对完备的定义。作为一个着眼于“人”的工程定义,它把工程活动的主体和工程知识的载体同时推到了大众面前,一方面从内容和过程上揭示了工程教育的典型特征,一方面也展现了工程人才职业生涯的广阔前景,以及对他们充满诱惑的极度挑战。

总而言之,对“工程”的多种界说,至少可从三个角度加以考察,一是视之为一种造福人类的实践活动;二是一种涉及科学技术的知识体系;三是一种创造尚未有过的世界的专门职业。当然,工程也还是一种最古老而又充满活力的文化。如果说科学文化和人文文化是“阳春白雪”,工程文化就是“下里巴人”。这种与人类物质生活密切相关的造物和做事的文化,是现实性、普及性和大众性的。“两种文化”的世界里只有科学和艺术的殿堂,真实的世界里却不能没有作为“第三种文化”的工程。

2.1.2 “学科”概念辨析

作为本书讨论的第二个基本术语,学科的概念更加是众说纷纭。本书尽其所能给予梳理、厘定,最后给出一个操作性的定义,即:学科是累积形成的知识体及其制度化的功用发挥。

2.1.2.1 辞书上的学科界说

1978年12月,中国社会科学院语言研究所编的《现代汉语词典》由商务印书馆出版。词典给出“学科”的注解是:(《现代汉语词典》,1985:1308)(1)按照学问的性质而划分的门类。如自然科学中的物理学、化学。(2)学校教学的科目。如语文、数学。(3)军事训练或体育训练中的各种知识性的科目(区别于“术科”)。

1979年10月,上海辞书出版社出版三卷本《辞海》。书中“学科”的释义是:(《辞海》缩印本,1980:1126)(1)学术的分类。指一定的科学领域或一门科学的分支。如自然科学部门中的物理学、生物学,社会科学部门中的史学、教育学等。(2)教学的科目。学校教学内容的基本单位。如普通中小学的政治、语文、数学、外国语、物理、化学、历史、地理、音乐、图画、体育等。

1980年8月,我国第一部综合大型百科全书《中国大百科全书》由中国大百科全书出版社按学科分卷出版。其《教育卷》“学科”条目的释文是:(《中国大百科全书·教育》,1980:434)

教学科目,也称科目。依据一定教学理论组织起来的科学基础知识的体系。为了教学的需要,把某一门科学的浩繁的内容加以适当的选择、合理的组织和排列,使它适合学生身心发展的水平和某一级学校教育应该达到的程度。这就形成了同这门科学相对应的学科。

学科同它相对应的科学既有联系又有区别。学科应当把公认的科学概念、基本原理、规律和基本事实教给学生,并能反映这门科学的最新成果。它的内容应当是科学上有定论的、比较稳定的、重要的基础知识。学科的体系既要反映科学的体系,又要适合教学的要求。

网络中文版大百科全书W ikipedia所列的“学科”释文与《中国大百科全书》相仿,即:(学科)是根据教学目的而划分的教学内容的各门科目,狭义上也指课程。

这些辞书就“学科”所给的权威界说大同小异,但仔细分辨还是有一些差别:

首先,学科就是与教学相关的科目,这是共有的基本看法。四种来源都有此种界说,甚至两种百科全书只给出这一种界说,然而对“科目”的说法各有不同。

其次,《现代汉语词典》注意到“科目”不仅与教学相关,也与训练相关,例如军事的训练、体育的训练;但是这些训练科目只涉及“知识性的”内容,而不涉及技能性的“术科”的内容。

最后,学科就是分门别类的学问(《现代汉语词典》),或分门别类的学术(《辞海》)。两者的差异在于“学问”和“学术”的区别。学术是一种学问,通常指较为专门的、有系统的学问;而学问的本意一是“学习”、二是“问难”,现在通常把各种知识都称为学问。常用的语言工具软件《金山词霸》说得比较直白:“学科:某一门类系统的知识。”当然,在学术界或许只认得所谓“学术”的学问,不会认同“学术”以外学问的学科。可以说,以学术界定的学科相对狭窄,以学问界定的学科较为宽广,后者把术语“学科”的应用推广到学术界以外,实际上也就打破了学术(尤其的传统学术)对学科话语权的垄断。

总之,当人们在使用同一个术语“学科”时,在实际上可能谈的事情大相径庭。如果再考虑到话语权的归属,进而争论其“正当性”、“合法性”,那么对学科的认知则更是名副其实的“仁者见仁,智者见智”。

2.1.2.2 学科是个外来语?

有学者断言:“‘学科’一词并非中国固有,乃译自英文discipline。”(余欣,2000)也有学者宣称:学科的“英文为discipline,它是在科学的基础上发展起来的,反映的是概念、范畴、定理等之间的逻辑关系;它把不同的知识汇总成一个有机联系的整体,按照一定的逻辑结构,将科学所发现的概念、原理等整合起来。它所关注的维度是逻辑关系”(孟登迎,2006)。多数中文作者的意见亦如此,即认为“学科”一词直接对应的英语单词是“discipline”。

但是英语中的“discipline”有多种释义,不仅包括学科,也表示学术领域、课程、纪律、严格的训练、规范、准则、戒律、约束,乃至熏陶等等。查《美国传统辞典》(A merican Heritage Dictionary),用作名词的“discipline”,其意有8种:

●训练;为有某一特定性格或行为方式而进行的训练,尤指为在道德和智力上的完善而进行的训练;

●由纪律训练而养成的克制行为;自我控制;

●由强迫顺从或执行命令而得到的克制;

●纪律;学会服从的系统方法,如军纪;

●基于服从规则和上司的秩序状态;

●为纠正或训练而进行的惩罚;

●整套规则或做法,如教堂或寺院里规定的教规戒律;

●学科;知识的分支或教学的分支(a branch of knowledge or teaching)。

作为动词使用的“discipline”其意也有4种:

●训练;通过教学和实践来调教,尤指自我克制的训练;

●讲授;为遵守准则、服从权威的讲授;

●惩罚;为了控制或胁迫他人遵从而处罚;

●强行规定。

英语中discipline的多义性和复杂性时常让中国人费解,对英国以外的欧洲国家也不例外。2000年,欧洲27个国家112所工科院校发起一项大型的工程教育改革项目“Enhancing Engineering Education in Europe”,即所谓“E4”(见E4 web site:http://www.ing.unifi.it/tne4)。项目参加者注意到,由于各国语言文化的差异,他们在各种会议和报告中即使翻译成同一个英文词也会产生不同的理解,从而引出歧义、造成混乱。为了E4项目的顺利合作进行,他们专门编制出一套《工程教育术语表》(Glossary o f Terms Relev ant f or Engineering Education)。在“discipline”词条下有这样的说明:“该词有许多不同的用法。我们宁愿不去用它,而用‘Field of study’,‘Branch of study’,‘Subject’替代之”(Augusti, et al,2003:7)。前者的意思很明确,那就是“学习领域”、“研究分支”和“科目”。E4的术语表弃discipline而不用的深层理由在于,既然作为“术语”那就不是一般的语词,它必须具备自足自洽的“本系统性”(朱青生,2003)。一个术语不可以超出“自足”的范围,即没有一词多解的可能,也没有多余意义可供表述其他意义。另外,每个术语在系统中有它的特定位置和辖域,术语之间的关联要“自洽”,原则上不能意义重叠,也不能在两个关联意义中间出现疏漏。由于《工程教育术语表》提供的是有关工程教育的成套的术语,它们在其中相互关联,个个安分,多解多意的discipline在此“落选”也就在情理之中了。

据称,英文“discipline”源于拉丁词“disciplinare”,前者意为“to teach”(见answers网,2007)。这表明从最根本的意义讲,学科是一种与教育和训练相关的东西。人们通过学科的教育和学科的训练,可以产生特定的行为特征或模式,尤其是在某个方向上导致道德、身体或心智的发展。但学科的最初意义不限于此。正如优秀辞书Le Petit Robert 1所介绍,11世纪80年代的学科含义有“处罚”、“破坏”、“劳苦”,14世纪出现让人就范的“纪律”、“鞭苔”、“教导”的含义,直到1409年才始见其“知识分支”的现代意义。这先后出现的三重意思均由古典拉丁词“disciplinare”表达并使用于相应场合,因为直到17世纪拉丁文都是大学通行的语言。(见Lemelin,2000)

2.1.2.3 历史上的学科变迁

真正要回答“什么是学科”这样的本体论问题,那就无法像辞书那样三言两语地给出答案了。我们暂且接受学科是“外来语”的假设,先来简要考察西方文明史中的学科变迁(参见Lemelin,2000)。

据称在2500年前的古希腊时代,就已经有了确定什么是知识、什么是学问(science)、什么是“epistêmê”的学科分类。在柏拉图的学园(academy)里,已经开设供精神享用的几何、哲学、辩证法、伦理学和音乐(诗歌),以及为了身体强健的体操。在亚里斯多德那里,同样设有辩证法和伦理学,外加修辞学、诗学,以及一种生物学、物理学、形而上学和逻辑。

到了中世纪,当经院哲学(scholasticism)主宰大学的时候,开办了称为“七艺”(the seven liberal arts)的论坛或研讨会。“七艺”又分为“三艺”(the trivi-um,即文法、修辞、辩证法)和“四艺”(the quadrivium,即算术、天文学、几何、音乐)。根据拉班(819:119-124)的见解:“文法”的名称取自它的书写特性,它是使人正确阅读、写作和讲演的学问。“修辞”是在日常生活中运用世俗智慧有效地说话的学问。“辩证法”是理解的科学,它使人能更好地思考、下定义、作解释和区别真假。“算术”是数的科学,是可以用数字测定的抽象演绎的科学。“天文学”说明天穹中星体的法则,确定太阳、月亮和星星的运行路线,也是为了准确地计算时间。“几何学”能解释人们所观察到的各种形式,在建筑教堂和神庙方面也有用途。“音乐”是关于音调中被感觉到的旋律的科学。这些学科虽然粗浅,但在当时都是实用有益的。用今天的眼光看,若把音乐除外,“七艺”实际上是把“文、理”或“语、算”作了一个基本的区分。

后来到了培根(Francis Bacon),他提出近代科学史上第一个“科学分类”(classification of sciences),旨在为国家担保的预备教育所用,后来也成为法国资产阶级启蒙运动时期“百科全书派”的武器。培根认为,人类有三种思维的能力,即记忆能力、想象能力和判断(理性)能力,人类的知识也相应地分为三大学科:历史、诗歌和哲学。历史包括自然、政治、教会和学术的历史;诗歌分为叙事式、戏剧式和寓言式诗歌;哲学则又分为自然哲学和人类哲学。(余丽嫦,1987:156)。

到了17世纪,在被人誉为“通晓每门学科的最后一人”的莱布尼兹以后,知识开始支离破碎起来,学科的数量也与日俱增。最重要的是在德国,从康德到黑格尔和洪堡,开始形成一种学院教条或教义(doctrine of faculties),并且随着高等教育“德国模式”的风靡世界,这种教条成了大学灵魂的一部分。以创办柏林大学为标志之一的洪堡改革,把对所谓最纯粹和最高形式的知识(德文Wissen-schaft,英文译为sciences)的研究引进大学,这类知识远不只是自然科学,也不是一种专门化的知识,而是一种学习方法、心理态度,以及一种思维能力与技巧。柏林大学第一任哲学教授黑格尔即为这类知识研究的代表。这类知识的“纯粹”程度令人咋舌,以至于“医学教授不允许去看病人,工程学之类的技术科目在19世纪末以前不能列进大学课程”(珀金,1984:35)。

在19世纪稍晚的时候,还有几个值得提及的典型分类:

一是安培(André Marie Ampère)的分类。该分类从科学包含宇宙科学(cosmological sciences)与心灵科学(noological sciences)两个大门类出发,首先分成4个亚门、8大分支和16个领域,进而再细分为32个第一级科学、64个第二级科学和128个第三级科学。

一是孔德(Auguste Comte)的分类。除了数学,他把全部学科按照从无机的科学(天文学、物理学、化学)到有机的科学(生物学和社会学)的原则进行划分。孔德学科论的突出贡献在于,除了把研究社会的科学定名为社会学,再就是提出学科发展三阶段说:虚构阶段(神学)、抽象阶段(形而上学)和实证阶段(科学),各门学科发展的先后进程可能不同,但它们是走向成熟的必经阶段。

一是斯宾塞(Herbert Spencer)的分类。该分类部分与孔德分类相似,只是从逻辑和数学(抽象科学)开始,再到天文学、地质学、生物学、心理学和社会学(具体科学),而力学、物理学和化学则是从抽象到具体的都有。在斯宾塞的科学体系里,科学就像一个连续进化而无间断的生物有机体。

所有这些分类,都是基于神学、形而上学、数学、物理或生物的“学说”(doc-trine)及其“教条”(dogmas)。它们虽然不一定要在大学学科里实现,但是渐渐被学系、学院、大学或其他中学后的院校所接受,陆续转变为教育机构中的具体学科,成了至今仍被视为大学正统的学术性(科学)学科。

在中国的社会文化中,“学科”一词虽然出现较晚,但“学”与“科”则古已有之。“学,识也”、“学,教也”(《广雅》)。“科”从禾、从斗。“斗”的意思是“量”,合起来指衡量、分别谷子的等级品类。所以“科”者,分也,本义就是分类分级。西方中世纪有“七艺”,我国西周时期在继承商代教育传统基础上则以“六艺”为基本学科:礼、乐、射、御、书、数。到孔子手上进一步光大,充实新鲜内容,创设新的学科,其晚年编定《诗》、《书》、《礼》、《乐》、《易》、《春秋》,亦称“六艺”。“六艺”之后,我国还有两个重要的学科分类(刘仲林,1998:34-35)。一是在汉代由刘向、刘歆父子提出的“七略”分类法:首略“辑略”为序,其他六略依次为“六艺略”(含易、书、诗、礼、乐、春秋、论语、孝经、小学),“诸子略”(含儒家、道家、阴阳家、法家、名家、墨家、纵横家、杂家、农家、小说家),“诗赋略”(含赋一、赋二、赋三,杂赋,歌诗),“兵书略”(含权谋、形势、阴阳、技巧),“术数略”(含天文、历谱、五行、蓍龟、杂占、刑法),“方技略”(含医经、经方、房中、神仙)。二是西晋时期由荀勖首创“四部”分类法,后至唐代此分类法得以大体定型,清代《四库全书》则予以完整化、系统化。四部者,经、史、子、集是也。其“经部”包括易、书、诗、礼、春秋、孝经、五经总义、四书、乐、小学凡10类;“史部”包括正史、编年、纪事本末、别史、杂史、诏令奏议、传记、史钞、载记、时令、地理、职官、政书、目录、史评凡15类;“子部”包括儒家、兵家、法家、农家、医家、天文算法、术数、艺术、谱录、杂家、类书、小说家、释家、道家凡14类;“集部”包括楚辞、别集、总集、诗文评类、词曲凡5类。

在漫长的封建社会,“四部之学”为中国学术之大全,且以儒学经史一脉为正统。鸦片战争以后,文人士大夫所热衷的这些空疏腐朽的学问始遭痛诟,加之“经世之用”学风的兴起和“西学东渐”潮流的冲击,高谈阔论地培养“通才”的“通儒之学”,开始向讲求实用地造就“专才”的“专门之学”转型,西方的学术分科以所谓“七科之学”(文、理、法、医、农、工、商)在近代中国逐渐立足生根。

总之,若把学科放在历史长河中考察,学科其实就是推陈出新的知识分类,只是这些不同分类各有自己的功用和目的,而且其结构和内容变动不居、与时俱进。

2.1.2.4 社会学的“学科规训”

20世纪90年代后期,我国大陆的社会学文献中出现一个新鲜词汇叫“规训”,使用频率极高。2007年3月18日,笔者作网络检测,Google搜索“规训”有7.3万条、百度搜索有9.7万条;利用百度进一步搜索,“规训”、“教育”计达5.6万条,“学科”、“规训”共2.02万条,“学科规训”649条。当代汉语的这个新词汇从何处而来?表达什么意思呢?

有文献指出,“规训”对应着英文“discipline”,因为“discipline同时包含了学科和规训两层意思”(周慧之,2002)。此说并不让人信服,因为作者并没有给自己的说法提供证据。可能文章作者此前读过三联书店1999年出版的《规训与惩罚——监狱的诞生》。这是一本法国著名思想家米歇尔·福柯(M.Foucault,1926—1984)的代表作,1975年问世。正如该书译者在《译者后记》所言(见福柯,1975):

本书的法文书名是Surveiller et punir,直译过来是《监视与惩罚》。但是福柯本人建议英译本将书名改为Discipline and Punish。这是因为dis-cipline是本书的一个核心概念,也是福柯创用的一个新术语。在西文中,这个词既可以作名词使用,也可以作动词使用;它具有纪律、教育、训练、校正、训戒等多种释义,还有“学科”的释义。福柯正是利用这个词的多词性和多义性,赋予它新的含义,用以指近代产生的一种特殊的权力技术,既是权力干预、训练和监视肉体的技术,又是制造知识的手段。福柯认为,规范化是这种技术的核心特征。福柯对书名的改动,显然是为了突出这一术语。基于上述情况,我们可以看到在一些谈到福柯的文章或译文中关于这个术语有各种各样的译法,有的译为“纪律”,但也有的译为“戒律”或“训戒”。根据对本书的理解,尤其是考虑到福柯把“规范化”看作是现代社会权力技术的核心,也为了便于名词和动词之间的转化,我们杜撰了“规训”这一译名,意为“规范化训练”。书名也采用英译本的书名,译为《规训与惩罚》。

译者这番话似乎缺少说服力。因此有人委婉地批评道:

对比最初台湾版的翻译,译者又做了精心的修改,使现在这个译本无论准确性还是流畅性,都堪称佳译。当然翻译的质量是建立在作者对福柯思想的全面研究的基础上的,这一点恰恰是现在许多翻译所缺乏的。不过,将discipline译为“规训”,仍有“造字”之嫌,而现有的“纪律”一词却似乎更贴切。毕竟在尼采和韦伯那里,这个词都译作“纪律”(所以这个概念也并非如译者所言,是福柯的“独创”)。(刘北成和杨远婴,1999)

当然,偏爱使用“规训”的作者也可能读过同样由三联书店1999年出版的《学科·知识·权力》,因为该书有两章专门讨论“学科规训”:“学科规训制度导论”和“教育与学科规训制度的缘起”(华勒斯坦,1999:13-14)。但有细心的读者提出了质疑,书中原文究竟用的是“discipline”,还是“disciplinary”:“这本书主要说的是‘学科’,不过我没找到原文,所以不知道他用的是disciplinarity或是discipline。这两个字的不同是:discipline中文译为学科、规训、军规、教规等,基本上有‘学科/规训’双重的意义;disciplinarity亦为学科,但是非指单一学科,而是概念上的,有人翻为‘学科规训制度’。”(乌来,2004)该文作者一方面赞成把disciplinarity译为学科规训制度,一方面也默许discipline可以译为规训。

考察相关的中文文献,“规训”最早由台湾学者提出,而后为大陆不少学者认同、借用并形成今天的气候。但愿不是简单地追求时尚和新潮,应当看到“规训”即使在台湾也仍有许多争论。“值得商榷的地方在于译者把discipline这个英文字翻成‘规训’”,但学界基本上对“规训”采取一种比较宽松的定义:“只要任何与权力、教化、道德搭得上线的东西在台湾全部被称为规训。”(姚人多,2003)“规训”的大白话,就是规范化训练,就是按照规定方式和路径、达到规定的标准、带有某种强制性的训练。在社会学家那里,学科是一种社会结构,但不能把该结构中的基本问题简单地归结为训练,因为训练不等于教育。教育除了强制性的一面,还有更多的启发、教化、形成、成长性的一面,而学科是要与教育、训练乃至其他活动发生关系和相互影响的。从社会学的视角探讨学科的社会文化和政治属性,阐述学科形成和发挥作用的社会学机制,都是值得尝试的,可是它们还难以替代对学科本身的界定。

2.1.2.5 学科的操作性定义“学科是什么?”从历史的角度看,学科是知识分类;从社会学角度看,学科是规训制度。当然还有更多的界说,例如:

学科是“任何一种较为自洽和独立的人类经验范围,前者拥有专家们自己的社区,以及与众不同的种种元素,诸如共同分享的目标、概念、事实、默认的技巧和方法论等”。(Nissani,1995)

学科:(1)具有明确的对象,且对该对象定义具有一致的赞同;(2)具有在多数学者之间身份认同的证据;(3)由权力和公共机构来划定。对一门具体学科而言,它(1)不仅是把知识组织起来,还要把学者和大学组织起来;(2)既要不断自我强大,还要维持相对稳定;(3)要有自己的规范和比邻近的其他领域更强的自我意识。(Wæver,2004)

学科明显是一种连接化学家与化学家、心理学家与心理学家、历史学家与历史学家的专门化组织。(克拉克,1981:34)

学科是教学的一种组织形态,但不是教学的唯一组织形态。学科虽说不是唯一的教学组织形态,却是学校教学的典型的组织形态。(欢喜隆司,1990)

学科是主体为了教育或发展需要,通过自身认知结构与客体结构(包括原结构和次级结构)的互动而形成的一种具有一定知识范畴的逻辑体系。(孙绵涛,2004)

还可以列举其他的界说,但仅此可见,学科涉及到三个有区别的范畴:(1)学术或科学范畴,(2)教育教学范畴,(3)组织和制度范畴。学术或科学的活动可以分别在大学内外进行,教育教学活动则必定在大学内进行,唯有大学这种社会建制通过知识的产生、传递和应用把两种活动整合起来。学科既是认识的对象,也是工作的对象。从学科的操作技术层面讲,这个“高等教育系统区别于其他系统的特有的基本结构”需要从知识活动的全过程出发才能把握:

从传递知识、教育教学角度看,学科的含义指的是“教学的科目”(sub-jects of instruction),即教的科目或学的科目。从生产知识、学问研究的角度看,学科的含义则是指“学问的分支”(branches of knowledge),即科学的分支或知识的分门别类。在大学里,教学和研究都要由人去做,而且组织起来去做才有效益和效率。从这个角度看,学科还有一层毋庸置疑的含义,那就是指学界的或学术的“组织单位”(units of institution),即从事教学和研究的机构。当然,学科这个事物还有其他侧面的含义,例如从知识的应用与创新角度看,学科的内容和形式、价值和范畴、孕育和成长、演变和消亡等均有自己的特殊属性,理当有别的界说。但是,“教学的科目”、“学问的分支”、“学界或学术的组织”这三个意思最为基本。(孔寒冰等,2001)

对学科的种种主张,尤其是对哪些知识体系是学科、哪些知识体系不是学科,学者之间总是争论不休。过去争论了2500年,今后还会继续争论下去。这些争论可以标榜为“追求真理”,其实是学者们在为自己争取学科知识产品的正当性和合法性,以便它们得到价值承认和理解应用,进而使自己的劳动得到承认和尊重。那么由谁来充当裁判,宣布它的有效性和合法性呢?大学以及各种学术专业团体就在扮演此种角色,承担着这个使命,因为它们拥有知识资本,具有一种通过评议来判定“正统学术知识”的能力。历来的大学都是根据教师在学科中的表现决定是否给以长期聘用,根据学生掌握学科知识的程度来授予学位。整个“通识教育”建立在培养学生认知能力的观念之上,强调的是博闻强记,讲究的是学生“聪明”,不在乎学生将来是否“能干”。大学对文理学科“通识教育”的过分倾心与关爱,排斥了分析问题必须的批判性思维的开发,也放弃了对解决问题的行动能力的训练。大学总是认为自己的知识是独特的,其产品似乎也要比其他知识产品来得有价值。尤其是文理学科长期形成的这种优越感,有形无形地控制了大学,让文理以外的学科自惭形秽。

不管这些主张和争论的细节如何,学科总是存在于一个确定的概念框架内。这个框架是一套由学科成员们认同的概念组成的典型结构,学者利用它们来确保知识加工的有效性和合法性。框架的典型结构包括共享的内容主题和运作方式,它们反映着学科的本质特征。正如Johnson(2002)所言:

一个学科的特征是什么?普遍接受的学科特征有两个:一是独特的知识体系,一是独特的方式方法。两者当中,知识体系相对容易确定,方式方法则必须从该学科形成之初即予以考察。缺少两者,一个新的学科只能是现成学科的派生,无论如何不会被认为是一门独立的学科。

从认识论角度看第一个特征,学科是相关知识内容的集合。我们知道,科学是由其研究对象界定的,但学科并非全部如此,学科既可以落在学术范畴,也可以落在教学范畴。就教学范畴的部分学科而言,如果它的内容涉及一门具体的科学(如物理学、生物学等),那它关心的是这门科学的现成概念、原理和理论,并按照认知要求将主题顺序排列,无须涉及研究对象的发现过程。对另外部分学科而言,如果学科的内容是一个领域或范围——如宗教、历史等人文社会科学,以及文化研究、妇女研究、工程教育研究等各种“研究”(studies)——那它实际上是对该领域主题和研究内容的一种不确定性选择,其中并不存在什么“客观规律”。两种情况都是对学科的人为划分和制度性安排,其根据是一种看似超然的学术理由和行政意图。这些理想的、政治的、经济的或历史和社会的理由和意图,不可避免地涉及教师、利益集团、社会阶层和学生今后的工作、职业(profes-sions)等等,并不仅仅是学科知识本身。这样,撇开大学以外的学科不谈,由大学产生的学科导致了由学科产生的院校学系,乃至形成一种学科的制度和文化;其中,对学科的礼拜转而成为对自己礼拜的学科,进而变成大学的自我陶醉和笃信的学术宗教。

从方法论角度看第二个特征,学科是运作知识内容的手段和方式,暗示着某种权威的存在。在以往,学科只是用作针对学习(learning)和教学(teaching)、研究(studying)和探索(searching)的一种工具、一种引领入门的方法。但在人类21世纪的知识社会,走出象牙塔的学科知识卓有成效的直接应用,展示了学科手段的巨大威力。因为学科有这些功用,所以人们才更多地说教育而非训育、说训练而不说驯化,称学生为弟子而不叫信徒,才更深切体会到500年前培根所说的“知识就是力量”。体现学科特征的学科方法和学科内容是共生的,选择什么(内容)与如何选择(方法)总是相互联系在一起。学科的认识论和方法论的这种统一,就像是某个关系网络中的结点,把经线与纬线交织起来。进一步说,大学设计教学计划,其基础可以不是纯粹的学科主题,而是若干个问题,一个问题就是这样一个结点。甚至再进一步,一所大学(或学院)也可以是这样一个问题式的大结点。

总之,从主题的历史的视角看学科,可以知道人类知识的积累过程与划分,发现经典学科变迁的来龙去脉,了解它们至今仍在大学占居优势的深刻原因;从方法的视角看学科,可以识别一门经典学科不同于一种以问题为框架的学科,懂得学科运动方式的功用与威力。探讨“学科是什么”的本体论问题,不如从学科的认识论和方法论去看会更加便捷和实际。如果非得给学科下个“定义”,那么似可简单地说:学科是知识体的形成、应用与制度化。

2.1.3 “专业”概念辨析

与“学科”一样,“专业”在中国也是一个频繁使用而又语意不清的词汇。本书对这个基本术语的多种释义进行分析和评价,探讨社会学和中国的教育学对“专业”的不同理解和应用,指出“专业”在今天产生歧义的原因,可能是半个世纪前误读了两个不同的俄文词“специальность”和“профессиональность”,从而混淆了“专门”(专攻、专门化)与“专业”所致。

2.1.3.1 专业的多种释义《现代汉语词典》(1985:1518)的“专业”释义有两条:(1)高等学校的一个系里或中等专业学校里,根据科学分工或生产部门的分工把学业分成的门类。(2)产业部门中根据产品生产的不同过程而分成的各业务部门。《辞海》(缩印本)(1980:29)的“专业”释义只有一种:

高等学校或中等专业学校根据社会专业分工需要所分成的学业门类。中国高等学校或中等专业学校,根据国家建设需要和学校性质设置各种专业。各专业都有独立的教学计划,以体现本专业的培养目标和规格。

其实就字面讲,“专业”就是专门的“业”。汉语中表达“业”的名词有多种,如:学业、功业、事业、家业、产业、行业、职业,等等。以上两种辞书诠释了作为专门学业的“专业”,仅有汉语词典的第二解略微涉及其他的业,后者似乎有劳动分工和专门职业之意,但是语焉不详。在当代中国,人们普遍理解和接受的专业概念正是指专门的学业。英文中的course of study、major、program、specializa-tion、concentration等用词,其意与专门学业的“专业”大致相当,但其口径要宽得多。在中文语境中,专门职业的“专业”很少使用,相应的英文表达是profes-sion,但人们宁可将它译成“职业”而非“专业”。可能在我国的文化和语汇里,原本没有作职业解的“专业”之故;虽然早在70年前,我国教育学家和教育家郑晓沧先生(1936)就已经指出了不同于普通职业的专门职业:

西洋分别职业occupation为数种,所谓trades,不须多事训练,如工匠之类;至如医师、教师,则为profession,须多量之修养,又其努力之对象,不为小己之利益,而为人群之幸福,此则正与居“四民”之首之“士”者相当。《中国大百科全书·教育》(1980:568)似乎表现出一种谨慎,它没有收录“专业”条目,而是收录了“专业设置”:

高等学校和中等专业学校按学科分类或职业分工而设置的各种专业……中国高等学校分文、理、工、农林、医药、师范、财经、政法、体育、艺术等科,中等专业学校大致类似高等学校。根据国家需要和学校的条件,在每科之下设置若干专业。

这里的“按学科分类”和“按职业分工”其实明确给定了“专业”的设置标准,按后一种标准设置的“专业”显然针对了专门的职业,它所对应的正是profe-ssion。

英文文献对profession的解说是极为丰富的,例如:

网上《自由词典》(Free Dictionary,2007)提供了专业的两种解释:(1)像法律、医药或工程那样要求可观训练和专门学习的一种职业。(2)某个职业或领域中有资格人士的团体。

网上《维基百科》(W ikipedia,2007)对专业作了这样的描述:

专业人员需要通过完整的学术性学习(通常是高等教育)而掌握一门系统的知识,且几乎总是要经过正式的训练。各种专业起码拥有一定程度上的自律,即由它们自己掌控新成员的培养与评估,以及判定专业成员的工作是否符合专业标准。专业不同于其他的职业,后者的管理条规(如果需要的话)由政府制定,或者根本就缺少正式的质量标准……专业人员通常拥有工作上的自治:他们应当通过独立的专业判断与伦理标准来完成自己的任务。专业人员提供的服务通常是有偿的(获得报酬或薪水),且其服务质量是按照既定协议由执照、伦理、服务程序和标准以及培训或认证予以保证的。《BNET事务辞典》(BN ET Business Dictionary,2007)的解释是:

专业是一个职业群体,其特征是受过广泛教育和专门训练,使用以理论知识为基础的技能,有将其成员组织起来的一套行为准则和一个协会。一个专业的成员通常能从其职业中取得优厚的报酬、社会地位和声望。他们具有实质性的自治,倾向与抵制外界对其事务的控制或干涉。由于现在许多专业人士是在组织内工作而非单干,因此专业和公司的价值观之间、在专业自治和官僚领导之间可能会有利害冲突。

澳大利亚专业理事会(ACP,2004)对“专业”的界定如下:

专业是一种有纪律约束的团体,该团体坚持践行一套伦理标准且为公众接受,其成员通过在一个高水平上的研究、教育和训练,拥有专门的知识和专门的技能,同时在为他人服务中运用这些知识和技能。该定义的内在特征,在于用伦理规范控制每个专业及其成员的活动。这些规范是在作为个体的道德修养以外的行为和实践要求,是专业自身的强制性要求,为社会公众广泛认可。坚持伦理规范的高标准是为了更好地服务于公众,也符合专业成员的根本利益。

美国南伊利诺大学(SIU,2004)认为专业具有4个一般特征:(1)涉及一类特殊的知识体系;(2)专业准备包含应用这些知识的训练;(3)通过组织的作用或商定的意见来维持高水平的专业标准;(4)每个专业成员承认他对公众的责任高于对顾客和对本专业其他成员的责任。

Boone(2001)提出:

专业建立在经由学问探究所获得的科学事实和哲学论据的基础上。加入专业的个人以此为由区别于从事其他工作或职业的个人。专业成员认识到,以一种科学或哲学基础和(或)知识体系为公众服务是他们工作的唯一宗旨,而这些本领是经过长期学术准备和实践训练才能获得的。专业还要建立在专业人员必须的专业技能基础上,才能做好公众服务。

在更早的时候,Burbules和Densmore(1991)指出:

专业是专业人员的自治,是有明确界定、高度发展、专门化和有理论知识基础的组织,对新的成员有严格训练、资格认证和身份注册的要求,有自我管制和约束的权威,特别注重专业伦理和对公众服务的承诺。

Sinclair(1982)根据Webster词典的解释和工程师的立场,提出“专业”应当具备5个条件:(1)专门化的知识;(2)长期和强化的准备,包括学习技能、方法,以及作用于这些技能和方法的科学的、历史的和学术的原理;(3)靠组织或一致的意见维持高水平的成就和表现;(4)接受继续教育的义务;(5)以公共事业服务为基本宗旨。

Houle(1980:33)研究认为,一个专业在自己的建立与演化过程中至少可以显示出以下14项典型特征:(1)能够界定的职业职能范围;(2)拥有理论知识;(3)有解决问题的能力;(4)能运用实践知识;(5)自我提高;(6)正规训练;(7)颁发资格证书;(8)创建专业亚文化;(9)建有法人团体;(10)公众认可;(11)自律的伦理规范;(12)惩戒制度;(13)与其他职业相联系;(14)与接受服务的顾客相联系。

由上可见,“专业”至少有两种理解与应用:一是学校里的育人的专业,二是社会上的用人的专业。两种理解的专业有内在联系,高等学校提供的专业教育应当使学生具备在职场上从事专业工作的能力,即学校的专业要为社会的专业做好准备。如果为了避免二者混淆,把育人的专业称“专业”,把用人的专业称“职业”,那么如何表述专门职业和普通职业呢?刘思扬(2006)的解决方案是将专门职业(profession)称为“职业”,将普通职业(occupation)称为“行业”。如果接受这个主张,恐怕又会产生新的难题:教育系统里现有的中等职业教育和高等职业教育就应当改称“中等行业教育”和“高等行业教育”,那么行业内或企业内的职工教育又该称什么呢?

当然,这些还不是问题的全部。更严重的问题在于,这个育人的“专业”主要用在本专科教育层面上,研究生教育层面却宁可用“二级学科”或“学科专业”,也不用“专业”这个似乎“低层次术语”。问题还在于,这个在实践中过分专门化的“专业”难以对外交流,因为几乎没有哪个国家的高等教育有与之对应的概念。近60年来的狭窄的专门化教育对好几代中国知识分子打下的烙印,也许注定了这个混淆(混乱)还要延续下去。

2.1.3.2 专业(专门学业)的教育学见解

尽管《中国大百科全书·教育卷》未曾对“专业”予以收录和解释,可是并不妨碍该词汇成为新中国教育实践和理论领域的一个生命力旺盛的术语。

查阅新中国成立之初的有关文献发现,“专业”作为一个专门词汇最先见诸官方材料《教育部关于全国农学院院长会议的报告》,该报告于1952年11月10日被政务院文化教育委员会同意(何东昌,1998:178-179)。该报告称:“(教育部)先确定高等农业院校的教学方针及培养干部的任务,明确了设专业与系科的意义,并拟出院系调整方案的草案,起草了两种教学计划,译出苏联14种专业的教学计划与110种教学大纲。”报告还给出专业的一个界说:“根据各业务部门的具体需要并参照苏联的经验,在会议上着重讨论了专业的设置问题。所谓专业,是根据国家需要的某项专门人才的标准以培养专家的基础教学组织,每个专业都有其适合培养该项专门人才的教学计划,计划中排列该项专门人才所必须开的课程。几个相近的专业可以成立一个系。”

此后,“专业”一词频繁出现在各种场合。例如,1953年1月22日,《人民日报》社论《高等学校的教学改革应当稳步前进》写道:“在思想改造和院系调整以后,在开始学习苏联先进经验,试行新的教学计划的过程中,各校的面貌都发生了显著的变化。各校都根据国家建设的需要设置了各种专业,有了明确的教学目标,旧的“通才教育”已开始转变为新的专业教育。”(何东昌,1998:187-188)又如,1953年3月13日,马叙伦部长在政务院第170次政务会议上的《高等教育部关于目前高等学校教学改革的情况与问题的报告》提及:“1952年秋季,中央教育部顺利地进行了大规模的全国高等学校院系调整,并适应国家建设的需要设置了专业,规定了从一年级开始采用苏联的教学计划和教学大纲,从而明确了各种专业人才的培养目标,使我国高等学校的面貌为之一新。”(何东昌,1998:195-197)

半个世纪后的今天,作为教育领域外来语的“专业”又成了理论界的一个重要话题。在我国的教育文献尤其是高等教育文献中,“专业”有如下几种典型说法:一是“学业门类”说,二是课程的“组织形式”说,三是教育或人才培养的“基本单位”说。

多数的辞书把专业解释为“学业门类”,如上文的《现代汉语词典》和《辞海》的定义即是。潘懋元和王伟廉(1995:128)则把专业视为“课程的一种组织形式”。因而在谈到课程时,其中也就包含了这种组织形式(王伟廉,2000)。周川(1992)也认为高等学校中的专业是一种“特指的专业”,“是依据确定的培养目标设置于高等学校(及其相应的教育机构)的教育基本单位或教育基本组织形式”。薛国仁等人(1997)和赵文华(2001:32-33)进一步拓展了专业设置的依据,把学科定义为“根据学科分类和社会职业分工需要分门别类进行高深而专门知识的教与学活动的基本单位”;汤智(2007)则提出专业“是根据学科分类和社会职业分工需要,分门别类进行高深而专门知识教与学活动的基本单位”。

也有学者把上述见解加以综合,例如提出“中国大学的专业不仅是知识的组织形式,事实上也成为一种实体,因为其背后聚集着三大类实体资源与组织:由同一专业学生所组成的班集体、教师组织(与专业同名的教研室),与教师组织相连的经费、教室、实验室、仪器设备、图书资料以及实习场所等(卢晓东、陈孝戴,2002)。又如,“精英教育阶段的高校专业是社会分工、学科知识和教育结构三位一体的组织形态。其中,社会分工是专业存在的基础,学科知识是专业的内核,教育结构是专业表现形式。三者缺一不可,共同构成高校人才培养的基本单位”(柴福洪,2007);“大众化教育阶段的专业,仍然是高校教学的基本单元,同时也是高校与社会接轨的接口。从大学的角度来看,专业是为社会承担人才培养的职能而设置的;从社会的角度来看,专业是为满足从事某类或某种社会职业必须接受的训练需要而设置的。”(冯向东,2002;柴福洪,2007)

由上可知,与学业相关的“专业”是从苏联引进的,并且已经在中国深深地扎下了根。回忆前面引用的两段20世纪50年代的文字,除了术语“专业”外,值得注意的还有4个与专业相关的术语,它们是:专业的教学计划、专业教育、专业人才和专门人才。经查阅相关的俄文文献,它们与俄文术语有表2.2所示的对应关系。

不难发现,以“специаль-”和“профессио-”为词干的两个不同的俄文词汇翻译成中文时变成了一个词:“专业”。对照同为拉丁语源的相应的英文词汇,把специальность和specialty翻译成“专门”较之“专业”可能更为恰当,就像表中第五行“专门人才”的现成译法那样。当然这一切皆已成为历史,但是今天我们不应当忘记或忽略“专业”在profession上的意义。

2.1.3.3 专业(专门职业)的社会学见解

Profession的词源可以追溯到拉丁文“profiteri”,意指承诺(promise)与誓约(vow)。在西方古代的语言系统中,并没有符合今日“专业”概念的词汇。这个词最早用于描述人们对宗教的奉献(dedication),后来扩展到对其他严肃、庄重事务的奉献,例如,中世纪的骑士精神就被视为军队的专业精神(Phillips,2000)。

英国人Kuperh和Kuper(1989)在其主编的《社会科学百科全书》(中译本)对profession是这样说明的:

该术语起初表示数量有限的职业,这些职业是欧洲前工业社会里非不劳而获者除从事商业或手工劳动之外能谋生的仅有的一项职业。法律、医学和神学构成了三大传统专业,但是陆海军的军官也包括其中。

专业自诞生之日起就与知识分子、与大学有不解之缘。欧洲古代社会虽然没有职业学校的存在,也没有明确的社会团体,但是随着黑暗时代的过去,欧洲开始兴起结社的热潮,最典型的例子便是各种行会与大学的出现。大学(uni-versity)是老师和学生组成的一种行会(guild),它们当时隶属于教会,其成员在名义上为传教士。在大学的成员中,有人熟悉医学,有人专精于律法,其他成员则投入传教事业,或者对一般大众的日常生活进行教导与管理。建于1131年的意大利萨勒诺大学、1158年的意大利博洛尼亚大学,以及1168年的英国牛津大学和1180年的法国巴黎大学,分别是培育医(medicine)、法(law)、神(theology)专业人员的场所。欧洲中世纪的大学实际上便是当时的职业学校。在世俗化的趋势下,大学原本的宗教色彩逐渐褪去,专门化的训练愈加成形。到17世纪,医师、律师和牧师已被社会公认为博学的三类专业人士,神、医、法三大专业被视为“有学问的”职业,俨然成为其他职业的典范,供后起者仿效。工业革命以后,尤其是近50~100年间的科技进步促成了诸多新专业的崛起,现代社会结构的变迁也促成了对各种专业人士需求量的激增,进而导致高等(专业)教育的巨大发展。说也奇怪,“专业”的这些发生在高等教育身上和身边的事实及其意蕴,并没有引起“高等教育学”自己的注意和重视,反而成了社会学长期探究的一个重要主题。社会学工作者敏锐地发现,对一个努力实现现代化的社会来说,社会的进步势必要仰仗专业的存在。

一、专业团体:专业的功能观

在社会学研究领域,1933年Carr-Saunders与Wilson的论著《专业》(The Pro f ession)当数经典。这是英国最早关于专业的研究,与其他较早的论著相比较,它的内容更为全面与简明扼要。该书从英国专业的历史背景着眼,探寻专业的发展轨迹,强调专业的价值与贡献。Carr-Saunders与Wilson认为,专业是经由一群运用特殊知识处理特殊事务的专家组织而成的团体,他们拥有复杂细致的传授、训练系统。试图加入这个团体的新手必须经过考试,或是具备某些正式的必要条件。此外,该团体需要对成员的行为与伦理加以规范。该书论证说,“典型的专业显示了各种特质的一种复合”。自那以后,许多社会学家都企图说明这些特质,试图把它用作区分专业性职业和非专业性职业的依据。

除了上文列举的Houle(1980)14项特性和Sinclair(1982)5个条件,更早时候的代表性工作则是Greenwood于1957年发表、1962年修订的《专业的属性》(A ttributes o f a Pro f ession)一文。Greenwood(1957,1962)的研究主要利用美国人口统计署的专业分类(包括:会计、建筑、艺术、律师、神职人员、大学教授、牙医、工程师、记者、法官、图书馆馆员、自然科学研究者、验光师、药剂师、社会科学研究者、社会工作者、外科医生与教师)进行归纳整理,提出专业的五大特质:(1)理论体系(a body of theory):即有一套系统的理论体系或专业知识与技术,它们需要经由正式的教育机构获得。(2)专业权威(professional authority):即具有知识背景的专业人员比相对无知的顾客更了解服务的类型与优劣,从而提供恰当的专业服务,这是一种专业断决权或专业垄断(monopoly of judgment),顾客可由这种专业的权威获得信心与安全感。(3)伦理守则(regulative code of ethics):即一套共同信守的专业工作守则或信条,用以规范成员的行为。与一般的职业规范相比,专业伦理更为明确、系统化、具约束力、利他、公众利益取向。专业伦理要求专业人员对待顾客应当秉持中立、普同、无私、守密等立场与态度,而在专业同侪的关系之中则强调合作、平等与支持。(4)社会认可(sanction of the community):即社会人士或社区居民承认该专业在特定范围内的一些权力与特权,如顾客能信任专业人员而对其暴露隐私,尊重专业团体对其成员的控制等。(5)专业文化(professional culture):指正式或非正式的专业团体进行运作(如专业的学系、学科、训练中心,以及专业的协会、学会等)所要求的社会角色之间相互影响而产生的一种独特的社会形态,包括专业的价值观、象征符号与行为规范。价值观是专业的基本信念,亦即该专业的存在对社会公众的贡献与服务的价值;符号,是指具有特定意义的项目,包括:象征、特殊用语、历史、传说等;规范,则是指在各种社会情境中行为的规则,又称专业规范、学术规范等。

可是,这类特质取向的专业研究(有时亦称为特性法或清单法)对如何给“专业”给出适当的或有用的定义问题,并没有产生任何一致的意见。Millerson(1964)在对这些工作进行仔细考察后,列举了包括在21位作者的不同专业定义中的23种以上的“要素”。重要的是,其中没有一项是被所有作者都当成专业定义必须具有的特征加以接受的,也没有任何两个作者共同认为这些要素的某种结合可以作为专业的定义。

特质取向专业研究的主要贡献是,借助专业团体详细分析了专业的特性与功能。功能学派的代表人物Parsons(1939)认为,现代社会具有结构区分(structural differentiation)的特性,其中包含着不同层次的次级系统,担负不同功能与责任的社会机制(social institutions);而社会的正常运转需要仰赖各种专业团体的存在,其中从业者的专业知识与道德操守扮演着极为重要的角色:在知识的发展上强调科学与理性,摒除传统主义(traditionalism)的影响;在专业权威的运用上则依据功能专责(specificity of function)作为判断的基础;在社会关系的方向上以普遍主义(universalism)为要,排除专业成员个人的价值与情感,即所谓利他性(altruism)。Parsons(1968:526-547)还提出,作为社会系统的组成部分,专业可分为学术性专业(academic profession)和实践性专业(practicing profession)两大类。学术性专业将现代社会的知识制度化,应用性专业则在社会实践中一方面应用现成的知识,一方面创造经验形态的潜知识。总之,专业团体的功能发挥或专业实践,体现出现代化社会的精神价值,而专业和专业团体的兴起则反映出这个社会的价值观与需要,因为前者事实上给社会的和谐发展提供了重要的基石。这类关于专业功能和特征的研究,不仅使社会上的专业团体受益,而且使得高等教育机构内学术专业的专家地位更为稳固(Abbott,1988)。

二、专业化:专业的过程观

Carr-Saunders与Wilson(1933)以及Parsons(1939)等人的开创性工作是从专业功能视角对专业概念的探索。后来,它逐渐被另一个研究范式所取代,即从专业(团体)形成过程视角的关于“专业化”(professionalization)的研究。这一时期的学者普遍认为,与其列举特征来界定专业,不如将注意力集中于专业化过程中知识的作用,以及使某些专业团体能够实现专业垄断的社会条件(Klegon,1978)。

专业化过程是各种相关的结构性制度的制度化过程。Wilensky(1964)认为,专业化的过程存在着相对确定的次序,如培训体系、专业团体、规章制度、伦理规范等各种结构性制度的建立,与相对而言过于概括和模糊的专业知识或者专业伦理相比,这些结构性制度对专业化具有至关重要的意义。Millerson(1964)的研究发现,专业化的过程取决于以下几个因素:(1)获得相对确定的知识与实践的能力,使专业活动具体化;(2)获得知识和实践的机会;(3)专业人员自我意识的发展;(4)专业外部的对该职业作为一种专业的认同。而作为一个过程的专业化是通过所谓“资格性协会”(Qualifying Association)而传播到各个成员的,这种协会通过对专业地位的追求和巩固、对成员活动的协调和约束、对新技术应用的促进等方式来确保专业拥有共同的执业标准和集体性的声音。

专业化的过程是经由专业教育最终建立专业垄断的过程。Larson(1977)在其专著《专业主义的兴起》(The Rise o f Pro f essionalism)中提出,专业化的关键首先在于专业教育对“生产者的生产”(the production of producers),它通过对服务市场中的收入机会与职业谱系中的地位、工作特权的垄断来巩固专业的社会结构与地位。标准化与垄断化的专业教育培养并维系着未来专业成员的价值取向,而专业技能则被视为具有交换价值的商品,其价值通过专业教育的年限来加以衡量与比较。由此论述可知,专业化的过程首先是专业教育的过程,在此过程中的各式各样的思想意识都将被用来支持专业断决权或专业垄断的主张。

专业化过程也是专业主义文化确立的过程。Bledstein(1976)认为,专业化事实上意味着现代社会里顾客对专业人员专业知识的信任、尊重与依赖,在这种意义上,专业主义的文化事实上助长了公众的消极顺从的态度。正如刘思达(2006)所描述的:“我们所生活的现代社会正越来越被各种具有高度专业化技能的职业所统治:医生治疗我们的身体,僧侣呵护我们的灵魂,律师维护我们的权利,会计师计算我们的收益,工程师控制我们的机器,学者增进我们的知识,建筑师装点我们的城市……”但是在另一方面,专业化过程正在产生一种官僚主义和专业主义混杂的文化。因为现代社会的专业从业者不再是独立工作的个人,而是越来越多地在组织化的环境中执业,无论是学校、医院还是律师事务所,都已经成了大型的科层化组织;与此同时,国家对专业活动的干预也在不断加强,使得专业主义异化并增添许多新的文化意蕴。

三、专业系统:专业的全系统观

对“专业化”最著名的批判来自Abbott(1998)的著作《专业系统:论专业技能的劳动分工》(The System o f Pro f essions:A n Essay on the Division o f Ex-pert)。Abbott认为,专业化是一个令人误解的概念,因为它忽视了专业活动的具体内容与不同专业之间的竞争,仅仅关注专业团体、执业许可(licensing)、伦理规范等专业的个别问题,而所谓相对确定的专业化的结构次序事实上是不存在的。对专业组织形态的研究虽然能够显示某些专业对其知识的控制和应用,却无法解释为什么这些形态得以形成。由于专业性的工作内容不断变化,专业之间对工作的控制事实上不可避免地产生冲突,而不同类型工作的分化则决定了专业之间的分化。具体来说,处于同一工作领域(workplace)的各个专业构成一个相互依赖的系统,每个专业在系统中都对某些工作拥有“管辖权”(jurisdic-tion),专业的发展正是在处于同一工作领域的不同专业对于管辖权边界的冲突中得以完成的(参见刘思达,2006)。

因而系统的视角并非孤立地研究个别专业,而是试图将不同专业的发展相互联系起来,强调专业工作在专业生活中的重要意义,同时关注专业工作的外部环境。如果把社会结构中区分出来的专业工作领域视为专业系统,那么专业就是专业系统的内部主体,国家和(专业服务的)顾客或市场就是专业系统的外部主体。对内、外主体之间关系的研究导致了专业控制、专业权力的概念。例如,Freidson(1986)把专业控制视为一种对形式知识(formal knowledge)的制度化过程,这些知识通过分化为各个学科的高等教育机构中发展着和传递着,并在专业的工作过程中成为一种“弥漫性权力”,塑造并控制着人类生活的内容和过程。Freidson认为,这一制度化的知识正是专业权力的源头。专业控制表现在与外部主体的关系上,按照Johnson(1972)的意见,是一种生产—消费关系;进而,理解专业的关键就在于哪个主体对这种生产—消费关系具有如下实质性的控制:(1)学院式(collegiate)控制,即这种关系被专业自身基于专业权威的制度结构来控制;(2)赞助式(patronage)控制,即顾客具有定义他们自身需要与满足这些需要的方式的能力;(3)调解式(mediation)控制,即由国家而非生产者或消费者来决定专业行为的内容和对象。

与功能观和过程观不同,全系统观并不要求回答“专业的特质以及发展的过程为何?”而是把专业放在更为广阔的社会背景下,着重解答“为何某些职业群体得以达到专业的地位?它所依靠的权力资源为何?”强调并渲染专业权力的策略与运用,包括通过教育、组织、伦理守则,以及资格认证(certification)等相应的立法方式,对内行使思想、行为与价值的规范;对外进行区隔与排他的行动(参见龙炜璇,2007)。

2.1.3.4 专业与工程、学科的联系“专业”的复杂性由上可见一斑。在教育和社会的实践领域,它是个举足轻重的实践对象,在社会学的研究领域,它又是个挑战性的研究对象。专业社会学关注的众多主题并没有落到教育学的视野,但对作为一种专业教育的工程教育来说,必须充分吸收它的理论营养以壮大自己的理论和实践。

综合以上种种“专业”见解可知,专业是一大类广阔的职业领域,工程和工程技术类型的职业也属于这个专业领域(见图2.1的箭头线①)。不同的专业领域有自己的历史沿革与变迁,有自己专业活动的特定环境,对从事专业活动的专业人员有专门要求。这种要求,通常由称为专业能力(competence)或专业资格(qualification)的各种职业标准具体加以规定。

专业又是一大类为未来专业人员的能力和资格而准备的教育计划。完整的教育计划包括知识、技能和个人品性三方面的内容和要求(王沛民等人,1994:255),它需要经过有组织的鉴定方能被专业界认可。现代社会中提供这种教育计划的是高等教育系统,由于这种计划是专业性的,所以现代高等教育总是专业性的,是一种“建立在普通教育基础上的高等专业性教育”(潘懋元,1985:11)。图2.1 工程、学科、专业的区别与联系

图2.1的箭头线②,把我们从专业的概念区域带到学科的概念区域,并且指向了“教学科目”。教学科目确实是教育计划的主要成分,但还不是全部成分。一方面,作为一种学科的教学科目仅仅涉及知识的传递,完整的教育计划还包括知识以外的教育内容;这些非知识性的内容需要借助教学以外的学习活动,包括专业实践等活动,后者需要在具体的专业领域内(如工程)或者在学科与专业关联的计划中才能顺利完成。另一方面,教学科目所提供的知识几乎是已经加工整理得很好并且便于教学的“显性知识”,它对于“隐性知识”就显得力不从心或者不屑一顾,对于知识的生产更是无能为力,因为这些是另一类作为“学问分支”的学科。“学问”是个含义很广的概念:科学是学问,各种专业的技术和技艺也是学问;理论是学问,实践也是学问;知识是学问,非知识形态的经验、技能技巧也是学问。工程概念区域中的“工程知识体”其实也是一个广义的概念,它包含了工程的经验、技术技能、科学学科,以及工程学、人文学和社会科学的学科。图2.1的箭头线③把两个概念区域中的“学问分支”与“工程知识体”联系在一起,显然,后者是前者的一个子集。

图2.1中箭头线④所指的组织与权力,无论从哲学讲,还是从专业社会学和高等教育讲,都是上述概念区域的共同要素。众所周知,“知识就是力量”是英国大哲学家培根(F.Bacon,1561—1625)的名言。上文曾经提到,社会学者Freid-son(1986)等人讨论过专业知识制度化过程所导致的专业“弥散性权力”;此外,Johnson(1972)还从专业、顾客与国家三者关系的讨论中,把专业的自主性视为专业的“外部权力”。无论哪种见解,工程专业均体现着一种权力。高等教育学者伯顿·克拉克(1988:121)在讨论由学科组成的高等教育系统时,直截了当地指出:“和其他系统一样,组织就是权力,就是集中和分散合法权力的一种方式”,它可看成是对上文华勒斯坦(1999)的“学科规训”的明确注解。其实,在高等教育领域从事知识工作的“学界组织”就是一种“专业团体”,只是不同于“实践专业”的“学术专业”的团体。虽然Parsons(1968)早已识别了现代社会的这两大类专业,但直到现在人们还不太了解它们。

总之,专业(profession)是由生产力发展所导致的社会劳动分工的产物,没有社会劳动分工就没有各种各样的职业,更无所谓专门职业;工程专业是如此,学科(学术)专业也如此。在社会生产力高度发达的今天,工程领域的活动日新月异,工程活动的细分与整合愈演愈烈,社会发展的需要和工程科技的发展又加快了这个细分与整合的双向过程。具体的表现之一就是可视为工程知识体系的工程学科专业处在急剧的变动之中,一方面是新的学科专业的涌现,一方面是老的学科专业的调整(细分、重组或消亡);整个工程学科专业的疆界在持续地扩张,并且努力向着工程以外的学科专业领域渗透。工程领域的活动是由工程教育提供的工程人才进行的,正是工程学科专业承载着工程科技人力资源开发的重任。本书以工程学科专业为研究对象,重点探索它的架构或疆域及其深刻的内涵,并且尝试该架构或疆域在工程教育中的具体应用。为此,辨析三个相关的概念只是一部分基础工作,另一部分基础工作显然是阐发与之相关的理论元素。

2.2 知识及其理论与方法

知识经济时代和信息社会的最基本概念莫过于“知识”和“信息”,本书的研究对象“工程学科专业”原本即可视为一种知识体系,那么了解知识及其相关理论显然是必要的。本节首先列述几个主要学科的知识观,然后扼要介绍知识管理、知识工程和知识可视化的理论与方法,阐述它们对本书工作的指导意义。

2.2.1 多学科的知识观

2.2.1.1 信息学的知识观

信息学(informatics)覆盖着与IT或ICT关联的整个计算机科学与工程领域。在该领域,知识(knowledge)、信息(information)和数据(data)是三个相互区别又密切关联的概念。Turban和Aronson(1998:203)的意见颇具权威性和代表性,认为三者之间的关系可用图2.2表示。图中可见,数据是信息的基础,信息是知识的基础;信息是对数据的进一步处理,知识是对信息的进一步处理。经过处理加工,其抽象化的程度愈高则量就愈少。图2.2 数据、信息与知识的关系Turban&Aronson(1998)

在计算机科学与工程领域,众多学者参照Turban和Aronson的意见对知识、信息和数据的概念提出自己的见解,见表2.3。资料来源:根据郭峰渊(2001:14-17)修正整理。

由上可见,数据、信息和知识的差别一方面是Turban和Aronson分析的抽象程度高低与量的多寡,另一方面则是“主观”参与的程度。知识受到知识拥有者所隶属的社会或社会群体所持有的价值观和有形无形的规范、符号与语言的极大影响,恰如Von Krogh等人(2000)所言,它是“个人”对真理进行验证所产生的“个人经验”,而此经历又无法独立于社会而存在。相反,数据和信息的个人参与程度相对较弱,数据甚至被认为是对事实的“客观”记录。总之,社会背景下的主客观程度大小,是知识与数据、信息的最重要差别。可以简单地说,数据是原始的事实,信息是处理过的数据,知识是个人内化的信息。赋予数据以意义,数据就成为信息;对信息加以思考,信息就成为知识。

计算机科学和工程领域对知识的处理加工,已经从早期的直观描述、贮存,发展为综合知识、经验、价值观、社会需求、理性加工等相关因素的动态组合,对知识结构、知识表示和知识传播等形成了自己学科的特征(沙景荣,2005):(1)由于计算机的普遍使用和信息网络化,知识传播模式已经从传播者“独霸知识”的单向传播,扩展到网络环境下的人机多向交互式传播。信息时代的每个人都处于知识网络的一个节点上,都可以像以往的专家那样行使自己的知识权力,接受知识、消费知识、转述知识、生产知识。因此,这种模式的变化也带来计算机领域知识表示的重大变化。(2)以往的知识表示是借助特定的符号和知识库中某种一致化的结构存贮和组织知识,进而实现计算机自动的知识处理,现在已经发展到让机器懂得人类语言,具有思维功能、“视觉认知”,让机器学会应用经验、学会学习;同时让机器在大量的显性知识的外延、内涵的基础上扩展信息来源,重组和加工信息内容,进而从关系数据库中挖掘出隐含的、深层次的信息和知识。(3)知识结构也已经从对自在信息的贮存、比较、模拟形成大量的结构化显性知识,发展到数据挖掘、专家系统、人工智能等方面的相关知识,如常识性知识、经验性知识、规律性知识等。当前,计算机领域正在努力构建具有背景知识、策略知识、专门知识和方法论知识交叉组合的广义知识结构,从物质工程和非物质工程两个方面进一步探讨人类的知识的产生、传播、发展规律和应用模式。

2.2.1.2 心理学的知识观

在不同的时期,哲学家们对知识的性质、知识的价值、知识的分类进行了不同维度的描述,在知识的生产、传播和发展方面先后经历了经验主义、理性主义和实证主义的交锋。虽然哲学家们普遍认为知识是对事物的本质属性或事物与事物之间的本质联系的反映,但究竟什么是知识?知识是如何产生的?至今仍旧是各持己见。与数百年来哲学的主义之争不同,心理学家对知识有着自己的独特贡献,各个重要流派均有自己的见解。

就知识产生的方式而言,格式塔心理学从“知觉”的角度来阐述人与客观世界的能动关系。它认为,知觉是主体对直接作用于感官的客体的整体把握与反应。知觉的效应是一种融表象、认识、情感感受、价值体验等于一体的综合效应,是一种整体效应。皮亚杰(J.P.Piaget)认知心理学则认为,“知识就是行动”(见Solso,1979:371);知识是主体与环境、思维与客体相互交换而导致的知觉建构,知识不是客体的副体,也不是由主体决定的先验意识。建构主义学习理论则强调知识并不是对现实的准确表征,它只是一种解释、一种假设,它并不是问题的最终答案;从而,知识并不能精确地概括世界的法则,在具体问题中,仍需要针对具体情境进行再创造。

就知识的传播而言,认知心理学家不仅借用信息论和计算机通信技术中的许多术语,如信息、编码、存储、通道、组块等,而且依据计算机的工作程序,具体描述有机体内的信息流程。在此基础上,该心理学派提出了许多不同的信息加工模式,其中以加涅(R.M.Gagne, l985)的信息加工模式最具代表性。加涅率先提出了知识网络概念,注意到陈述性知识和程序性知识的表征和传输差异(参见丁家永,1998)。

就知识结构本身而言,心理学领域通过描述知识内在的主动加工和意义建构的机制,揭示了个体在成长过程中不可或缺的是对知识的整体建构。这种知识整体建构是在陈述性知识、程序性知识、策略性知识的相互转化过程中,借助于感知、记忆、表象、想象、思维等心理活动实现的。它一方面追求知识的记忆、掌握、理解与应用的外在发展,另一方面追求以知识的鉴赏力、判断力和批判力为核心的内在发展。在知识网络化的今天,面对浩如烟海的知识、信息和强大的大众传播媒体,个体知识结构的这种内在发展更加显得重要。

2.2.1.3 教育学的知识观

知识与教育的关系自古以来就是密不可分的。教育活动中对知识问题的关注,通常集中在编制课程和组织教学问题上,以便于系统地向学生传授给定的知识。学校教育有两个目的:一是规范和促进学生个体的发展;二是适应和促进社会的发展。为了实现这两个目的,教育者除了传授学科的知识之外,还应注意到“隐蔽课程”的重要作用。为了便于教育教学的设计,布鲁姆(Benjamin S.Bloom)等人在半个世纪前推出了可视为经典的《教育目标分类学》(Taxonomy o f Educational Objectives),把所有教育目标划分到认知领域、动作技能领域和情感领域。“认知领域”的目标集合包括:知识、领会、运用、分析、综合、评价,共计6个大类。作为第一大类目标的知识在这里是指:“对具体事物和普遍原理的回忆,对方法和过程的回忆,或者对一种模式、结构或框架的回忆。”(Bloom et al,1956:191-195)因此,知识划分为3类:(1)具体的知识,包括术语的知识、具体事实的知识;(2)处理具体事物的方式方法的知识,包括惯例的知识、趋势和顺序的知识、分类和类别的知识、准则的知识、方法论的知识;(3)学科领域中的普遍原理和抽象概念的知识,包括原理和概括的知识、理论和结构的知识。

现代的教育理论注意到传统教学的知识传授是一种单向过程,因而提出“教和学”的概念,尤其推荐知识的学习或信息加工的过程。按照学习的信息类型,Williams(1977)提出知识可分为“事实、概念、原理、程序”4类。王沛民等人(1994:257-261)进一步指出,“若要学到这些知识,则需一定的技能”,例如:(1)事实类的知识,包括具体事实、文字(符号)信息、事实关系结构,它要求某些认知技能;(2)概念类的知识,包括具体的概念、定义的概念、概念体系,它要求一种重建个人认知图式的技能;(3)原理类的知识,包括自然规律、行动法则、理论和(或)策略体系,它要求问题求解技能和专门的知识;(4)程序类的知识,包括链列、判定、程序结构(算法),它需要综合上述几种技能和专门的知识。

面对愈演愈烈的“应试教育”,我国学者开始反思一些传统的知识观,尝试构建了广义的“学校知识”概念(钟启泉,2000)。所谓“学校知识”大体包括:(1)作为认识事物与现象之结果的“实质性知识”,一般称为知识技能;(2)掌握信息与知识的“方法论知识”,即学习方法;(3)为什么而学习的“价值性知识”,它同克服知识的非人性化和知识的活用相关。

随着网络技术和多媒体技术的普及和深入,教学传播中的知识观也在发生变化。典型的变化有:(1)知识载体从以往的单一书本形式转化为多媒体知识包;(2)知识的组织形式从以往的线性排列转向超文本结构,充分发挥人的联想机制;(3)知识的表达方式从单向的演绎式教学走向互动的合作性教学、研究性教学等归纳式教学;(4)知识的传播效果从注重学科知识的记忆、理解、掌握、综合和简单应用,转移到注重学生对学科知识的独特理解、阐释、质疑、批判和创新;(5)尤其是在开始重视“隐性知识”的基础上,全面考虑了知识传递的四种有区别的过程,即隐性知识到隐性知识的社会化过程,隐性知识到显性知识的外化过程,显性知识到显性知识的组合过程,显性知识到隐性知识的内化过程(参见Nonaka,1994)。

2.2.2 知识管理和知识工程

2.2.2.1 知识管理

知识管理(knowledge management, KM)最早出现于20世纪70年代的管理实践领域,80年代中期作为一个专有名词在欧美理论界广泛使用。1996年经济合作与发展组织(OECD)发表《以知识为基础的经济》报告,随后美国达文波特教授等人(Davenport, et al,1998)出版《营运知识》(Working K now ledge)一书,推动了各个领域对知识和知识管理问题的探讨,使得KM成为经久不衰的理论和实践的热点。据称,瑞典裔管理大师斯威比(Karl E.Sveiby),1986年在其瑞典文著作《知识型企业》中最先使用了“知识管理”术语,1990年又出版了《知识管理》,这是世界上第一部以“知识管理”为题的著作。斯威比对知识和知识管理的基础性问题进行了深入研究,包括发现和定义“知识型组织”(knowl-edge organization)这一知识经济时代最重要的组织形态,从组织的角度探讨知识管理方法与理论在实践中的应用(见熊枫,2007)。

众所周知,20世纪后半期以来,在组织管理领域出现了几个重要的管理创新,包括全面质量管理(TQM)、知识管理(KM)、企业流程再造(BPR)、波特的五力分析(five force analysis)、学习型组织(LO)、顾客关系管理(CRM)、平衡计分卡(BSC),以及六个标准差(six sigma)等。由于知识管理直接以“知识”为主题,更加显现它在知识经济时代和信息社会的生命力。知识管理的基本假设与逻辑是:组织由“人”所组成的,并由“人”来经营运作,组织运作得好坏完全要视人的能力表现而定,进而主要靠其是否有优秀的知识(know-what、know-why、know-how)而定。因此,知识管理虽然不是组织成功的“充分条件”,但知识管理在21世纪则是组织成功的“必要条件”。

知识管理的定义与流程繁多。一般而言,知识管理是对知识进行的某些活动,使之对组织产生某些价值。表2.4给出的知识管理定义与流程,部分表达了这一概念。资料来源:根据郭峰渊(2001:31-34)修正整理。

由上可知,知识管理有如下特征(参王广宇2004:14-15):(1)知识管理依赖于知识。由于知识运动全过程的环节众多、机理复杂,有必要加强对知识的基础管理,以确保组织体系内知识的生成、应用和发展。知识的基础管理是整个知识管理的前提和首当其冲的任务。(2)知识管理是管理。它不是简单地对知识的管理或知识化的管理,而是以知识为中心的管理,重在帮助组织实现知识的显性化和知识的共享,进而用于创新。(3)知识管理是优化的流程,无论把它定义成几个步骤,其目标均导向组织知识的价值实现。(4)知识管理是方法,是积累知识资本、推进智力资本管理的基本方法。(5)知识管理的应用体现了“知识增值”(knowledge value added)。总之,知识管理被人们看做是一个知识的挖掘、传递、交流、增值的创新过程,它帮助人们对现已拥有的知识进行反思、加工和再造,从而帮助组织在达成组织目标的过程中获得最大成功。

2.2.2.2 知识工程

1977年第五届国际人工智能联合会议上,美国斯坦福大学计算机系教授费根鲍姆(E.A.Feigenbaum)作了题为“人工智能的艺术”(The Art of Artificial Intelligence)的讲演,首次提出“知识工程”的概念,同时指出:“知识工程是应用人工智能的原理与方法,对那些需要专家知识才能解决的应用难题提供求解的手段。恰当运用专家知识的获取、表达和推理过程的构成与解释,是设计基于知识的系统的重要技术问题。”这类以知识为基础的系统,就是通过智能软件而建立的人造智能系统(即专家系统)。从知识工程的40年历程可以看出,知识工程是伴随专家系统的开发而产生和发展的。

知识工程(KE)是指构建、维护和发展“知识基系统”(knowledge-based sys-tems)。它与软件工程有许多共同之处,也与许多计算机科学领域相关,如人工智能、数据库、数据挖掘、专家系统、决策支持系统和地理信息系统等。知识工程还涉及到数学逻辑、认知神经科学和社会认知工程(socio-cognitive engineer-ing)。就开发知识基系统而言,知识工程有大量的专门活动,例如:问题评价,发展以知识基系统外壳/结构的开发,知识结构化到知识库的实现,有关信息、知识和参数的采集和构建,嵌入知识的测试和确认,系统的集成和维护,系统的修订和评价。近来,为发展一个统一的知识和智力理论,作为一种新的正规系统方式的元知识工程正在兴起。

知识,是知识工程的焦点。知识工程的知识是泛指的,它包括不同领域的知识,如自然和社会科学的、工程的、农业的、医学的、军事的等;也包括不同性质的知识,如常识性知识、经验性知识、规律性知识等。这些知识有不同的目的,如用于造物、用于诊断、用于决策、用于规划,以及用于探索奥秘、满足认知或精神的需要等。

智能与知识不同,其差别在于智能是指运用知识解决问题的能力。要具备这种能力也必须拥有知识,至少需要:(1)关于客观世界的众多背景知识;(2)解决问题的一般策略知识;(3)问题本身的专门知识;(4)对知识进行分析、选择、归纳、总结的一般方法的知识。从学科前沿进展来看,人工智能的研究途径主要有3条:(1)生理学途径,采用仿生学的方法,模拟动物和人的感官以及大脑的结构和机能,制成神经元模型和脑模型;(2)心理学途径,应用实验心理学方法,总结人们思维活动的规律,用电子计算机进行心理模拟;(3)工程技术途径,研究怎样用电子计算机从功能上模拟人的智能行为(黄荣怀等人,2004)。知识工程借助这些途径研究开发的智能系统主要有:专家系统、知识库系统、决策支持系统、自然语言理解、智能机器人和智能计算机等。这些系统有着极其广泛的应用,包括:诊断、预测、解释、设计、规划、管理、工业自动化、智能办公系统、辅助教育、机器翻译和系统识别等(史忠植,1988:3-4)。

自20世纪80年代中期以来,知识工程师已经开发了一系列原理、方法和工具,用以推进知识工程。知识工程的基本原理有:知识有各种类型,对必须的知识要使用恰当的方法;专家和专门知识的类型有多种,应当适当加以选择;知识表达有多种方式,它们皆可帮助采集、验证和复用知识;知识应用的方式有多种,应当以任务目标为导向;为提高工作效率,要采用结构化的方法。知识工程还有两个基本观点:(1)转化观点,即应用通常的知识工程技术可将人的知识转化为人工智能系统;(2)建模观点,即把领域专家知识和解决问题技巧应用到人工智能系统的建模。

总之,知识工程的对象是知识信息处理,它的目标是挖掘和抽取人类知识,并用一定的形式表现这些知识,使之成为计算机可操作的对象,从而使计算机具有推理、学习和联想的功能,获得一定的解决问题的能力。要让这样的智能系统解决问题,显然首要问题是令其具有知识,为此就要解决如何获取知识,以及如何表达知识与利用知识的问题。本书将从其中选择框架结构(参见§2.3)的方式,以解决工程学科的知识表达问题。

2.2.3 知识可视化

信息时代是一个知识成为生产力的时代(Stephen, et al,2004:1-11)。全球知识爆炸性的增长伴随着ICT的广泛传播和应用,带来知识和信息选择的巨大困难。数据可视化、信息可视化和知识可视化(Date/Information/Knowledge Visualization, DV/InfoVis/KV)——一个旨在将最应当注目的数据、信息和知识以可视的图像直观地加以展现的理论和方法——悄然兴起(Gordon,2000;Gomez, et al,2000;Borner, et al,2002;Larsen&Levine,2005)。

可视化的原意是“可看得见的、清楚的呈现”,它作为专业术语始见于1987年的“科学计算可视化”。按照潘云鹤(2001)的说法,科学计算可视化(visualiza-tion in scientific computing)的基本含义是指运用计算机图形学或者一般图形学的原理和方法,将科学与工程计算等产生的大规模数据转换为图形、图像,以直观的形式表示出来。因此,数据可视化的概念首先来自科学计算可视化概念;发展至今,它还包括工程数据和测量数据的可视化,泛指一切空间数据场的可视化。信息可视化(infovis)则是指非空间数据的可视化。面对海量的数据,人们更需要了解数据之间的关系以及隐藏其后的信息,因此需要“借助计算机支持的、交互式的、对抽象数据的视觉表示法以扩大认知”。(Card, et a1,1999)

知识可视化指的是所有可以用来建构和传达复杂知识的图解手段。20世纪60年代,美国康奈尔大学教授诺瓦克等人(Novak J.D.&D.B.Gowin,1984)在教育领域率先提出和应用了所谓“概念图”,并在80年代出版的《学会学习》(Learning How To Learn)一书中作了正规的论述。概念图又可称为概念图谱(concept mapping)或概念地图(concept maps),前者注重概念生成的过程或概念图制作的具体过程,后者注重概念图过程的最后结果。现在通常把概念图谱和概念地图统称为概念图而不加严格区别,因为两者都是用来组织和表征知识的工具。除了传达事实和概念信息之外,知识可视化更重要的目的在于表达见解、经验、态度、价值观、期望、观点、意见和预测等,并以这种方式帮助他人正确地重构、记忆和应用这些知识。按照Eppler和Burkard(2004)的说法,知识可视化通过提供更丰富的方式来表达人们所知道的各种内容,以增强人们之间的知识传播和知识创新。

由表2.5,我们可以进一步看到知识、信息和数据可视化三者的区别。资料来源:赵国庆等人(2005)。

数据是信息的载体,信息是数据的含义,知识则是由信息加工和提炼而成的结晶。知识可视化把最有价值的知识,无论它是显性的还是隐性的,通过数据挖掘、信息处理、知识计量、图形绘制而显示出来,从而使个人和组织的认知产生更大的效用。简单地说,知识可视化就是知识的概念化加可视化(见Gomez, et al,2000),包括通常所说的知识图谱(knowledge mapping)和知识地图(knowledge map)。

知识图谱或知识地图中的项目时常称为“知识制品”(knowledge artifact),分为“认知知识制品”和“物理知识制品”两大类。前者是指对真实物理世界的了解和理解,通常被简化为“知识”,后者则是指认知知识制品的表示法;前者侧重于内容,后者侧重于表现形式。知识制品会因其编码方式、呈现方式和抽象程度的不同而各不相同,它们可以是显性的,也可以是隐性的,然而大多数是两者的组合。知识可视化的实质是将人们的个体知识(主要是显性或隐性的认知知识制品)以图解的手段表示出来,形成能够直接作用于人的感官的知识的外在表现形式(显性的物理知识制品),从而促进知识的传播和创新。文本、图表、模型、数字和编码等都是知识制品的实例。还有一种分类是依据知识地图的概念主题(领域依赖程度)和形式化程度(Usehold, et a1,1996),这个二维分类法便于确定知识地图所属的类别,明确知识地图的特征,同时也便于选择不同的构建原则方法。

知识制品的表达方式称为知识表征(knowledge representation)。该术语在认知心理学、人工智能和知识可视化领域有不同的定义。本书应用的知识表征是指承载知识的图解手段,如:(1)作为知识地图雏形的概念图,揭示概念的内涵和外延,刻画其内在关系;(2)信息资源分布图,侧重于表达信息资源与各相关组织或个人的关系;(3)阶层式(hierarchies)、分类式(taxonomies)、语义网式(se-mantic networks)表达的概念型与职能型知识地图;(4)企业流程图、认知流程图、推论引擎、事务流程图等流程型知识地图;(5)网页形式的知识地图,以表达组织和个人信息、社会网络信息、关系路径等信息。

知识可视化工具有多种,在教育领域中常用的有:(1)概念图(concept Map),它是知识地图的前身(Novak, et al,1984);(2)思维导图(mind map),英国人Tony Buzan(1999)所创的一种笔记方法,尤其适用对发散性思维的表达;(3)认知地图(cognitive maps),又称因果图(causal maps),由Ackerman和E-den(2001)提出,主要用于帮助人们规划和决策;(4)语义网络(semantic net-works),但与计算机科学中的定义不同而与概念图一样,这里的语义网络以概念和有意义的、不受限制的连接词为基础,形成基本的实例或命题,可以包含成百上千的相互关联的概念(Fisher,2000);(5)思维地图(thinking maps),这是由David Hyerle(1988)开发的,用以帮助阅读理解、写作过程问题解决、思维技巧提高。

知识可视化有着广泛的应用,包括:(1)科学计算可视化,即运用计算机图形学和图像处理技术,将科学计算过程中的数据和计算结果的数据转换为图形与图像在屏幕上显示出来并同时进行交互处理;(2)其他各种数据的可视化,例如数字天气预报的可视化、数字地球与地质信息的可视化、医学信息的可视化、网络信息的可视化、文本信息的可视化、企业的知识管理门户(knowledge manage-ment porta1)、互联网上普遍使用的超文本链接和应用链接,以及其他信息描述、存储、检索和应用的可视化。

正因为如此,国内的知识可视化研究已经兴起,它所涉及的学科领域有:计算机科学与工程、医学、地质学、地理学(李德仁,2005)、气象学(曹燕、王迎伟,2002)、知识工程(史忠植,1998;2002)、知识管理(王君、樊治平,2003;谭玉红、吴岩,2005)、企业管理(朱晓峰,2003;张钢、倪旭东,2005)、科学学(陈悦、刘则渊,2005;侯海燕等人,2006)、图书情报学(邓三鸿等人,2006),乃至哲学(陈强等人,2006)等等。

2.3 本体理论与框架理论

2.3.1 本体概念与本体论

“本体”或“本体论”(ontology)原是哲学中的术语,它与认识论(epistemolo-gy)和方法论(methodology)同为哲学的三大基本概念和主题。在哲学上,本体论研究客观事物存在的本质(nature of existence),包括研究什么是事物(things)?什么是本质(essence)?事物发生改变时本质是否仍然存在于事物之中?概念(concept)是否存在于人的心智(mind)之外?怎样对世界上的实体(entities)进行分类等问题。它的主要任务是研究世界上的各种事物(例如物理客体、事件等)以及代表这些事物的范畴(例如概念、特征等)的形式特性和分类。

1613年,德国哲学家郭克兰纽(R.Goclenius)在他用拉丁文编写的《哲学辞典》中,把希腊语的on(也就是being)的复数onta(也就是beings)与logos(含义为学问)结合在一起,创造出ontologia这个术语。ontologia也就是英文的on-tology,这是西方文献中最早出现的ontology这个术语。1636年,德国哲学家卡洛维(A.Calovius)在《神的形而上学》中,把ontologia看成“形而上学”(meta-physica,英文为metaphysics)的同义词,于是便把“ontologia”与亚里士多德的“形而上学”紧密地联系起来了。法国哲学家笛卡尔(R.Descartes)更是明确地把研究本体的第一哲学叫做“形而上学的ontologia”,这样,ontologia便成为形而上学的一个部分了。德国哲学家莱布尼兹(G.von Leibniz)和他的继承者沃尔夫(C.Wolff)更是从学科分类的角度,把ontologia归属为形而上学的一个分支,使ontologia成为哲学中一个相对独立的分支学科。ontology这个术语,在哲学中翻译为“本体论”,在自然语言处理中,从应用的角度出发译为“本体”或“知识本体”更为恰当(见冯志伟,2006)。

德国哲学家康德(Emmanuel Kant)也研究知识本体。他认为,事物的本质不仅仅由事物本身决定,也受到人们对于事物的感知或理解的影响。康德提出这样的问题:“我们的心智究竟是采用什么样的结构来捕捉外在世界的呢?”为了回答这个问题,康德对范畴进行了分类,建立了康德的范畴框架,这个范畴框架包括四个大范畴,即:quantity(数量),quality(质量),relation(关系),modality(模态)。每一个大范畴又分为三个小范畴:数量分为unity(单量)、plurality(多量)和totality(总量);质量分为reality(实在质),negation(否定质)和limitation(限度质);关系分为inherence(继承关系)、causation(因果关系)和community(交互关系);模态分为possibility(可能性)、existence(现实性)和necessity(必要性)。根据这个范畴框架,就可以给事物进行分类,从而获得对于外部世界的认识。康德对于范畴框架的研究,为知识本体的研究奠定了坚实的基础。

在上世纪末和本世纪初,知识本体的研究开始成为计算机科学与工程的一个重要领域。信息技术、知识工程及人工智能科学家和工程师对ontology表现出浓厚兴趣,对其研究和应用远远超出了哲学的范畴。1991年,美国计算机专家R.Niches等人在从事美国国防部高级研究计划局(Defense Advanced Re-search Projects Agency, DARPA)的一个关于知识共享的研究项目中,提出了一种构建智能系统方法的新思想。他们认为,智能系统应由两部分组成,一个部分是“知识本体”(ontology),另一个部分是“问题求解方法”(problem solving methods,简记为PSMs)。知识本体涉及特定知识领域共有的知识和知识结构,它是静态的知识;PSMs涉及在相应知识领域进行推理的知识,它是动态的知识。PSMs使用知识本体中的静态知识进行动态的推理,就可以构建一个智能系统。

1998年6月,第一届“信息系统中的形式化本体论国际会议”的召开,标志着ontology研究开始走向成熟。在知识工程领域,一般认为本体是engineering artifact(“工程人造物”或“工程制品”),并且派生出构建这种人工物的ontology engineering(本体工程)新学科。但对“本体究竟是什么”,仍是争论中的话题。知识本体有很多不同的定义,以往的定义多从哲学思辨出发或从知识的分类出发,最近的一些定义则是从与计算机相关的科学与工程出发。表2.6中,我们按时间顺序给出这些领域若干研究者对本体所作的阐述或定义。资料来源:本研究汇集整理。

由以上不同作者的定义可以看出,本体概念的意蕴与哲学的原始意义几近脱离,它涉及一些新的概念:术语(词汇)、术语关系、规则、概念化、本体理论、形式化的规范说明、领域知识、表达和共享、内容理论等。其中重要的基本概念是“概念化”(或译“概念体系”、“概念模型”)(conceptualization),指的是某一概念系统所蕴涵的语义结构,是对某一事实结构的一组非正式的约束规则(Guarino&Giaretta,1995),它也可以理解为和(或)表达为一组概念(如实体、属性、过程)及其定义和相互关系(Uschold&Gruninger,1996)。事实上,本体就是通过对概念、术语及其相互关系的规范化描述,给出某一领域的基本知识体系和描述语言。

在前人工作的基础上,Soergel(2001)对本体内涵作了如下较为完整的概括:(1)在哲学界,本体是一个具体的阐明确定的世界景象或论题的范畴系统;(2)在人工智能界,本体是由用来描述部分事实的专门词表加上一套关于词汇本意的明确假设而构成的一种工程制品;(3)在本体工程界,本体是建立一个形式化的、合乎逻辑的理论,通常包括概念、关系、属性、赋值、约束、规则和实例。

研究和构造本体的目的,是为了实现某种程度的知识共享(share)和知识复用(re-usability)。Chandrasekaran等人(1999)认为本体的作用主要有两方面:(1)本体的分析澄清了领域知识的结构,从而为知识表示打好基础。本体应当可以复用,从而避免重复的领域知识分析;(2)统一的术语和概念使知识共享成为可能。Uschold和Gruninger(1996)更具体地把本体的作用概括为:(1)通讯(communication),主要为人与人之间或组织与组织之间的通讯提供共同的词汇;(2)互操作(inter-operability),在不同的建模方法、范式、语言和软件工具之间进行翻译和映射,以实现不同系统之间的互操作和集成;(3)系统工程(systems engineering),主要指通过本体分析为系统实现复用、知识获取、可靠性和规范描述等项功能。

由此可见,本体的最大贡献在于:它可以将某个或多个特定领域的概念和术语规范化,为其在该领域或领域之间的实际应用提供便利。本体的这些功用是基于本体的如下特征(王昕,2002):(1)对知识管理系统来说,本体就是一个正式的词汇表。本体可以将对象知识的概念和相互间的关系进行较为精确的定义,进而使得知识搜索、知识积累、知识共享的效率大大提高,实现真正意义上的知识复用和知识共享;(2)从功能上讲,本体和数据库有些相似,但本体比数据库表达的知识丰富得多。它不仅是一个存放数据的结构,而且能够提供比数据库丰富得多的信息;(3)本体是各种领域内的实体、属性、过程及其相互关系形式化描述的基础,这种形式化的描述可成为知识基系统中可复用和共享的组件;(4)本体可以为知识库的构建提供一个基本的结构,不仅能够描述事物或概念的各个组成部分之间的静态联系,还可以描述事物或概念的运动和变化,使得知识库可以表达现实世界中浩如烟海的知识。这些正是本体在今天得到人们青睐的理由。

2.3.2 本体的构建与实例

本体有多种分类方法(Guarino,1997;Uschold,1998;冯志勇等人,2007):(1)根据本体论包含的内容不同,分为仅涉及概念的经典本体论和同时涉及本体关系与事件的混合本体论;(2)根据本体的形式化程度不同,分为完全非形式化本体、结构非形式化本体、半形式化本体和严格形式化本体;(3)根据视点的抽象程度不同,分为顶层(元级)本体、通用本体、领域本体和应用本体;(4)根据概念化主题不同,可分为应用本体、领域本体、衍生本体和表达本体;(5)根据本体的描述对象不同,分为(特殊)领域本体(如医药、地理、金融等)、(一般)世界知识本体、问题求解本体和语言知识本体,等等。

例如“领域本体”(domain ontology),它是用以描述某一特定专业领域的本体(区别于领域的问题和任务),提供某个专业学科领域中概念的词表以及概念间的关系,或在该领域里占主导地位的理论,建立领域内部知识共享和知识应用的公共理解的基础。再如“语言知识本体”(language ontology),它时常也表现为一个词表,其中要描述单词和术语之间的概念关系。具体地说,如果我们把一个知识领域抽象成一个概念体系,再采用一个词表来表示这个概念体系,在这个词表中明确描述了词的含义、词与词之间的关系,并在该领域的专家之间达成共识,使得大家能够共享这个词表,那么,这个词表就称为领域的或语言的知识本体。知识本体现在已经成为提取、理解和处理领域知识的工具,它可以被应用于任何具体的学科和专业领域,知识本体经过严格的形式化之后,借助于计算机强大的处理能力,可以对人类的全部知识进行整理和组织,使之成为一个有序的知识网络。

图2.3展示了用本体描述的一般世界知识的图景:世界存在着对象;对象具有属性,属性可以赋值;对象之间存在着不同的关系;属性和关系随着时间而改变;不同的时刻会有事件发生;在一定的时间段上存在着过程,过程中有对象的参与;世界和对象具有不同的状态;事件能导致其他事件发生或状态改变,即产生影响;对象可以分解成部分。尽管不同本体之间存在着差别,但它们在较高的抽象层次上皆具有上述这些共同特征。知识本体的其他实例,可以参见曹存根(2003:271-274)、刘红阁(2005)和阮明淑等人(2002)。图2.3 一般世界知识本体Tom Lenaert(2005)

本体作为通讯、互操作和系统工程的基础,必须经过精心的设计,实际上,本体的构建是一个非常费时费力的过程。因此本体构建应遵循一定的准则,例如著名的“Gruber五准则”(Gruber,1994),即“清晰性”(clarity)、“一致性”(coher-ence)、“可扩展性”(extendibility),以及“编码偏好程度最小”(minimal encoding bias)(意即概念描述不应依赖某种特殊的符号层的表示方法)与“本体约定最小”(minimal ontological commitment)(意即本体约定只要能够满足特定的知识共享需求即可)。

Uschold&Gruninger在1995年首次提出一个本体构造的方法学框架,详细描述了本体设计和评估方法,并随后作了改进(Uschold,1996a;Uschold&Gruninger,1996b)。该框架包括以下组成部分:(1)确定本体的目的和使用范围;(2)构造本体,包括:(a)本体捕获:即确定关键的概念和关系,给出精确定义并确定其他相关的术语;(b)本体编码:即选择合适的表示语言以表达概念和术语;(c)已有本体的集成:即对已有本体的复用和修改;(3)评估:根据需求描述、能力问题(competency question)等对本体及其软件环境、相关文档进行评价;(4)文档记录;(5)每一阶段的指导准则。

本体的开发和设计是一个创造性的工程过程。可视为知识工程分支的本体工程或本体论工程是一系列活动的集合,包括从本体基构建(知识表达的形式化问题)、方法论开发、知识共享和应用、知识管理、运作过程建模,以及常识知识、领域知识的系统化、标准化和评价等过程(如图2.4)。值得指出的是,本体建立本身并不是目的,开发本体的作用类似于定义一系列数据和结构以便于其他程序使用。

总而言之,原出于哲学概念的本体论(ontology),现已成为广泛用于实体存在本质及其表达的通用理论。我们将借用这个理论,尝试把客观存在的工程学科领域的诸学科概括成若干概念元素,进而寻找它们对工程学科框架的应用。图2.4 本体工程的范畴

资料来源:由林平、蒋祖华(2005)改制

2.3.3 典型的几种框架理论

框架(frame/framework/framing)作为一种结构(构造)和建构过程(架构)是系统模型与建模的常用方式。以框架为对象的理论与方法,在人工智能领域、社会科学和文化研究等多个领域具有广泛的应用。其实,任何一个分类体系都是一个框架,为了本书研究目的,本节展示Minsky的知识表示框架理论、Goff-man的框架分析理论和Orlikowski等人的科技框架理论。

2.3.3.1 Minsky框架

1975年,人工智能专家、1969年度图灵奖得主明斯基(Marvin Lee Minsky,1975:211-277)在计算机领域首创了框架理论(frame theory)。框架理论的核心是以框架形式来表示知识,它的基本观点在于:人脑中已存储有大量事物的典型情境,也就是人们对这些事物的一种认识,这些典型情境是以一个称作框架的基本知识结构存储在记忆中的。当人面临新的情境时,就从记忆中选择一个合适的框架,这个框架是以前记忆的一个知识空框,而其具体内容按照新的情境而改变。通过对这个空框的细节加工、修改和补充,可以形成对新的事物情境的认识,而这种认识的新框架又可记忆于人脑中,以丰富人的知识。

Minsky框架的顶层称为类(class),它通常是固定的和有层次的,用以表示固定的概念、对象或事件。框架的下层由若干槽(slot)组成,其中可填入具体值以描述具体事物特征,即定义类的属性(property)。每个槽根据实际情况可有若干侧面(facet)对槽作出附加说明,即定义槽的属性,如槽的取值范围、求值方法等。这样,一个框架就可以包含各种各样的信息,包括描述事物的信息、如何使用框架的信息,也可以涉及对下一步的期望,以及如果期望没有发生则应该作出的响应,等等。利用多个有一定关联的框架组成框架系统,就可以完整而确切地把知识表示出来。为了区别一个框架系统中的不同的框架,需要分别给它们赋予不同名字,称为框架名;同样,对于不同的槽和侧面也需要赋予相应的槽名和侧面名。现以一个关于汽车框架的简单例子说明几个基本概念(见表2.7)。资料来源:百度百科(2007)。

例中的super-class和sub-class分别表示该对象的父类和子类;“车轮个数”和“车身长度”是两个槽,反映汽车的结构属性,分别由若干侧面组成;例中列出的value表示属性的值,value-class(或type)表示属性值的类型,default表示默认的属性值,等等。“缺省”(default)概念是Minsky框架理论最早提出的,现已成为常识知识表示的重要研究对象。

明斯基最初是把框架作为视觉感知、自然语言对话和其他复杂行为的基础提出来的,但一经提出,就因为框架既是层次化的,又是模块化的,在人工智能界立即引起了极大的反响,成为通用的知识表示方法被广泛接受和应用。从框架发展出来的“脚本”表示方法,可以描述事件及时间顺序,并成为基于示例的推理CBR(Case-Based Reasoning)的基础之一。不但如此,它的一些基本概念和结构,也被后来兴起的面向对象的技术和方法所利用。此外,明斯基的框架理论也成为当前流行的一些专家系统开发工具和人工智能语言的基础,例如,著名的KRL(Knowledge Representation Language)就是基于框架结构设计与实现的。(Bobrow&Winograd,1977)“框架”作为Minsky框架理论的最基本概念,对其讨论和应用已经远远超出计算机科学与工程的范围,在知识管理、知识工程、大众传播和新闻学等领域都能找到它的广泛应用。不同的学科从框架理论得到启发和灵感,建立起自己学科的框架理论,为解决自己学科的问题开发了各具特色的工具。

2.3.3.2 Goffman框架

Goffman框架理论(framing analysis)在国内外大众传播和新闻学研究中有着广泛的应用。它源自人类学家Bateson(1955)的心理框架概念,前者认为心理框架就是一组信息或具有意义的行动。Goffman(1974:7)在其著作《框架分析》(Frame A nalysis:A n Essay on the Organiz ation o f Ex perience)中将其借用于文化社会学的研究并创建符号互动理论,后来框架概念又被引入到大众传播研究中。

作为符号相互作用理论家的Goffman,在其戏剧主义理论中用戏剧性的比喻来分析人的行为(斯蒂文·小约翰,1999)。Goffman认为,对一个人来说,真实的东西就是他对情景的定义。这种定义可分为条和框架。条是指活动的顺序,框架是指用来界定条的组织类型。他同时认为框架是人们将社会真实转换为主观思想的重要凭据,也就是人们或组织对事件的主观解释与思考结构,人们借由框架来整合信息、了解事实。关于框架从何而来,Goffman认为一方面是源自过去的经验,另一方面经常受到的社会文化意识的影响(见张洪忠,2001)。根据上述Goffman对框架的定义,框架就是人们解释外在真实世界的一种架构,用来作为了解、辨识和界定行事经验的基础。人们依靠主观认知中的框架来组织经验、调整行动,否则将会行无所据、言无所指(Gerhards&Rucht,1992:557;转引自臧国仁1999:26)。因此在一个社会当中,对于特定的主题或议题,不同的人会有不同的诠释框架,这些框架将会相互竞争,争取他人的认同。

Gamson(1988)也是在社会科学领域应用框架理论的一个重要学者。他定义的框架大致可分为两类:一类指“界限”(boundary),有摄像机的镜头之意,可引申为对社会事件的取舍或取材的范围,人们借以观察客观现实。凡纳入界限的实景,都成为人们认知世界中的一部分。另一类则指人们用以诠释社会现象的“架构”(building frame),以此来解释、转述或评议外在世界的活动。总之,框架乃是人们组织事务的原则,其功能在于提供人们整体性的思考基础,针对一连串的符号活动发展出中心思想,建构其意义。例如在新闻报道中,框架就是一种意义的建构活动——“框限”部分事实、“选择”部分事实以及“凸显”这些社会事实的过程,即从公共情景中选择事件、凸显事件、重组事件,从而形成公共议题(刘迅和张金玺等人,2006)。

社会学家Tuchman在《制造新闻》(Making News)里指出,新闻并非自然的产物,而是一种社会真实的建构过程。制造新闻的行为,就是构建事实本身的行为,而不仅仅是建构事实图景的行为。因此,新闻是媒介组织与社会文化妥协的产品,具有转换或传达社会实践的公共功能(坦卡德,2000:361;王轩,2004)。框架的作用和意义非同小可:因为就所描述事物来说,媒体的框架在于对事物的某一特定问题给出定义,对其前因后果加以解释,对其进行的道德评判和(或)处理意见予以强调(Entman,2004)。如果在描述某一问题或事件的过程中存在若干个潜在的相关因素,媒体对其中的一部分进行强调,而这种强调让受众在形成自己观点的过程中特别关注于这部分因素,那框架的作用就算达到了(Shen,2004)。

框架的意义当然远非如此,有若干文献揭示了更多的框架作用:(1)借助框架,新闻或政治组织有着对问题与事件加以定义与建构的特权(Gamson,1992)。因为一个主题的重要程度并不是完全由信息的量来决定的,事实上起决定作用的是“媒介如何讨论这一主题”,“是谁建构了媒介‘包裹’”;其中“媒介包裹”正是体现了框架的存在以及政策的立场(Gamson&Modigliani,1987;Kruse,2001)。(2)在受众感知问题与理解问题的方式上,媒介框架同样具有巨大的影响力,它可以改变公众对有矛盾、有争议的问题的态度(Giltin,1980:6-7)。(3)在教育、卫生、社会福利等公共政策的制定上以及公共关系策略的制定上,框架也经常发挥巨大的影响(Kim,1994;臧国仁等人,1997;Andsager&Powers,1999)。

2.3.3.3 Orlikowski框架

同样的事物或概念,不同的个人、群体和社会对它会有不同的认知、诠释,会据以采取不同的行动。Orlikowski和Gash(1994)在研究技术框架(Technologi-cal Frame)的时候给出了完美的理论说明。

Orlikowski等人引用Weick等学者的说法,认为社会认知研究的一个重要假设是:人类总是在创造他们的现实世界并赋予世界意义,并依此而行动。or-likowski等人又引用Gioia等学者的定义,说明个人的参考框架(reference of frames)就是个人所建立的隐性知识库,并且个人将其架构与意义加诸社会与情境信息上,以增进对事物的了解,否则对这些信息的了解将会十分模糊。换言之,框架是一种“过滤器”,使得某些信息受到注意,而某些信息则被忽略。

在一个组织中,每个成员所拥有的框架都是一种隐形的指导(Implicit Guidelines),它影响着组织成员对组织所发生的事件做出解释、赋予意义,并进而依此而行动。这些框架可能包括假设、知识、期望、语言符号表达、视觉影像、比喻与故事等。此外,框架在结构(structure)与内容(content)上都是具有“弹性”的,其结构与内容均可能随着时空环境的不同而改变。

虽然每个人对事物的诠释不尽相同,但同属一个群体或社区(community)的成员可以拥有一些“共有框架”(shared frames),或者称为共同的核心元素。Orlikowski等人引用Van Maanen和Schein的工作指出,新成员融入一个专业团体的社会化过程,就是吸收该社区特有的认知架构;社区内能够保持紧密工作关系的人,常常共有某些假设、知识与期望。一群人如果拥有一些相似的称为“核心认知组件”的假设、知识与期望,则可称他们拥有共同框架。

Orlikowski等人研究发现,框架可能同时具有正负面功能(facilitating and constraining)。所谓正面功能,也就是框架能帮助和促进个人与群体了解周围的信息,并进而采取某些行动。然而,如果框架已经僵化,也就是说,持有框架的个人与群体不再对框架进行反省的时候,那么该框架只会使人再三强化原有的思考逻辑,扭曲所得到的信息并使这些信息去适合僵化的框架,因而,其行为也将一再重复而无法学习新鲜的事物。除了缺乏反省之外,一个群体所共有的框架,也常常会影响到个人框架的“弹性”,这也是造成个人框架僵化的主要原因(Eccles&Nohria,1992)。

为避免框架僵化,一些学者提出了解决方案。例如Bolman和Deal(1991)就认为,个人或群体如果能学习并使用更多的框架,则对于组织的理解及其所造成的行为效果也就愈佳。于是Bolman等人提出“框架重组”(reframe)的方式或技巧,鼓励个人或群体改变原有的框架结构或学习新的框架结构;个人或群体若能学习并整合不同的框架,不再受限于任何一种,都将能够增进其行为效果。

虽然框架重组受到重视,但也遭到不少质疑。Palmer和Dunford(1996)就曾指出,框架重组的理论过于理想化;框架不一定保证导致预想的行为效果,因为在框架与行为之间还有许多变量未予讨论,例如个人在利益权衡后常常会使得行为隐忍不发。另一个显而易见的是,最先形成的框架(即对某一事物或概念的最早期的解释)的影响总是特别的强大,因为它很容易在实行一段时间后就变成个人的习惯或组织的惯例(例行工作),尤其当领导者使用权力来推动该框架实行的时候更是如此。可是一旦框架变成了“例行公事”,必将影响到人的认知能力和认知行为,即产生“认知惰性”或“认知僵化”。正因为如此,Palmer等人(1996)认为框架重组难以逃脱原有权力结构的羁绊,而对框架重组产生了质疑。

总而言之,虽然框架重组并非易事,但框架的作用和意义是毋庸置疑的,它对行为(或至少是潜在行为)的影响也是毋庸置疑的。无论是Orlikowsk框架,还是前述的Minsky框架和Goffman框架,它们的思考方式和作业方式皆为本书工作提供了理论和方法通道。在以下章节,我们将考察多种各有特色的工程学科框架,借助本章的基本概念和理论因素去构建具有本体特色的新框架。

2.4 本章小结

“工程”、“学科”、“专业”三个基本概念,是本书首先须加讨论的,因为现有过多的定义与解说以及日常话语中的混用或误用。如果不予以认真梳理和厘清,本书的全部工作将陷入语意混乱、难以自洽的困境。愈是基本的概念,其解读愈是具有多向度的特性。对于工程,本书给出了它的知识定义、活动定义和职业(组织、团体)定义。对于学科和专业(profession),本书也分别探讨了它们的三种定义。“工程学科”就是“工程”、“学科”通过知识或学问联系起来的一个复合概念。在职业的意义上,“学科”是一种学术性专业(academic profession),而“工程”显然是与之有所区别的一种实践性专业(practicing profession)。在知识的意义上,作为“教学科目”(instructional subjects)的“学科”才与作为“教育计划”(program)的“专业”(专门学业)发生联系;然而在任何专门学业中,除了存在学科的教育活动,还有其他的教育教学活动。本章的图2.1明确描绘了三者的复杂关系。

日常话语中,对“工程学科”很少产生歧义,但是对“工程专业”至少就有两种理解。在我国学术界和高等教育界,通常认为“专业”是“学科”下位的第二甚至第三级,国外没有对应的概念;在欧美工程界通常认为它是工程“field”(领域)的分支,称为“specialty”(专业),而我国没有对应的概念。本书认为,如果20世纪50年代就把俄文“специальность”(相当于英文specialty)和“профессия”(相当于英文profession)分别翻译成“专门(化)”和“专业”,而不是一概译为“专业”,今天的混淆可能要少掉许多。

在本章还集中探讨了研究所需的相关理论因素,涉及到知识论(含知识管理、知识工程和知识可视化)、本体论和框架理论的众多概念、定义和原理。工程学科本身是一个复杂的知识体系,不同国家有着不同的工程学科分类系统或框架,它们都是本书从本体出发加以探究的对象。在这里,工程学科的知识是本书的基本对象,工程学科的本体与框架则是本书的分析和加工对象。

03 工程学科的典型框架分析

学科框架是一个人为的事物。很难说它是学科“发展规律”的体现和运用,因为它不过反映出一种由人干预的学科设置的总体现状。当然不排除少量“引导性”的学科设置,可它表达的也是基于学科发展前景的预测。这种预测与其说依据的是客观规律,不如说是依据主观的需求愿望。可能正是这个原因,本章分析的20余种工程学科框架才会表现出丰富的多样性。以下将重点探讨英语国家、欧洲大陆国家、日本和中国的典型工程学科框架,对它们进行调查、译述、分析与讨论。国外部分的框架均取自第一手资料,它们与我国的学科框架一起,将为本书后续研究提供充分的原始材料。

3.1 英语国家的典型框架与分析

本节选择美国、英国和澳大利亚3个英语国家的5种框架:首先简要介绍其总的学科分类,进而重点列出工程学科的分类细节并予以分析讨论。这5种分类框架在其所在国均具有相当的权威性,并为官方的统计、教育、研究部门和各高等教育机构普遍使用。

3.1.1 美国的工程学科框架

3.1.1.1 CIP-2000分类框架概览

CIP是美国《教学计划分类》(Classi f ication o f Instructional Pro-grams)的简称。该文件旨在提供一种分类学方案,用以精确地跟踪、评价和报告诸研究和教学领域完成的活动。1980年,美国教育部的国家教育统计中心(NCES)首次提出CIP,并于1985年和1990年两次修订,2000年提出第三次修订版,即当前仍在使用的CIP-2000。

美国国家教育统计中心(NCES)是主要负责收集、分析和发布有关美国和其他国家教育数据的联邦机构。根据国会的命令,该机构对美国教育情况作充分完全的收集、比较、分析与报告;编制和出版这类统计的有意义的报告书和专题分析;帮助国家和地方教育部门改进其统计系统;以及评论和报告国外的教育活动。NCES的活动力图优先满足教育数据需求,提供一致的、可靠的、完整而精确的教育状态和趋势指标,以及向美国教育部、国会和各州、其他教育决策者和从业者、数据用户和一般公众及时发布有用的高质量数据。

CIP已被采纳为联邦政府的统计标准,并且用于各种教育信息调查和数据库。它不仅被NCES用于“中学后教育数据集成系统”(其前身是“高等教育普通信息调查系统”),而且还应用于美国教育部的其他办公室、美国职业信息协调委员会(NOICC)、美国自然科学基金会、商业部人口普查局、劳工部劳动统计局等政府部门;此外,它还被美国科学院、各州部门、全国性协会、学术机关、职业咨询服务单位用作收集、报告和分析学科数据的基础。CIP-2000还被加拿大统计局采用,据称是因为考虑到CIP的综合性和完备性,以及增强与美国数据可比性的潜力。(NCES,2002:ⅳ)

刘念才等人(2002)最早把CIP-2000作为《美国学科专业目录》(CIP-2000)翻译介绍到我国:

依据惯例,CIP-2000将学科专业分为三个级别,分别用两位数代码(**,如01)、四位数代码(**.**,如01.02)、六位数代码(**.**.**,如01.0203)表示。两位数代码代表关系密切的一群学科,我们称之为学科群,共有38个,其中13个主要适用于学术型学位教育、13个主要适用于应用型和专业学位教育、12个主要适用于职业技术教育。四位数代码代表专业内容与培养目标类似的一组专业,我们称之为学科,与我国的一级学科相似,共有362个。六位数代码代表一个单独的专业,相当于我国的二级学科。

文献作者还借用“学科群”、“学科大类”、“学术型学位教育”、“应用型”、“专业学位教育”、“职业技术教育”等我国惯用的术语对CIP-2000进行整理,提供了18张学科专业目录表。表3.1就是文献作者整理编制的一个例子。注:“学科群”和“学科”分别是CIP目录中两位数和四位数代码表示的学科领域。“学科大类”根据美国的国家教育统计中心、国家自然科学基金会和国家科学院等权威机构统计口径及世界著名大学的院系设置统计等划分。资料来源:刘念才、程莹、刘少雪(2002):“美国学科专业设置与借鉴”,《世界教育信息》2003(1-2):27-44.

这篇文献随后被国内其他学者当做CIP的原始文献被广泛引用,例如:

上海交通大学高等教育研究所在分析美国的学科专业划分体系中指出,对一些综合性和交叉性学科可单独设置独立的‘交叉科学’门类。美国教育部于1980年颁布了美国的学科专业目录(CIP),与我国现行的12个学科门类相对比,共划分为17个门类,即交叉学科、人文科学、社会科学、理学、工学、医学、工商管理、教育学、农学、法学、建筑学、艺术学、公共管理、新闻学、图书馆学、神学、职业技术。(史培军,2003)

以CIP-2000为例,它将学科专业分成三个层级,分别用两位数代码(如01)、四位数代码(如01.02)、六位数代码(如01.02.03)表示。两位数代码表示关系密切的一群学科,即学科群,相当于我国的学科门类,共有38个,其中13个主要适用于学术型学位教育,13个主要适用于应用型和专业学位教育,12个主要适用于职业技术教育。四位数代码代表学科,即内容与培养目标类似的一组专业,与我国的一级学科类似,共有362个。六位数代码代表一个独立的专业,相当于我国的二级学科。(鲍嵘,2004)

根据美国国家教育统计中心网站提供的公开资料,《教学计划分类》(2000版)(Classi f ication o f Instructional Programs:2000 Edition)其实是一个庞大的系统,不仅包含高等教育领域的多种教学计划,而且涉及高中、军训、个人发展、职业高级发展等多种计划。这些教学计划集中在标题为“CIP-2000分类:教学计划代码、名称和定义的完整列表”的第三篇,给出各自的分类和说明,共计六组48个系列(参见图3.1)。图3.1 美国CIP分类全貌

第一组:学术性和专门职业性计划(Academic and Occupationally-Specific Programs)这是一组在中学后水平上提供的教学计划,给予完整的学分,颁发特定的证明,包括学位、文凭,以及证书。它们是(括号内数字是CIP的原代码,本章下文中亦如此):

第二组:牙科、医科和兽医高级训练计划(Dental, Medical and Veterinary Residency Programs)这是一组针对住院医生实习期新设立的计划。它们是:

第三组:技术教育/工业技艺计划(Technology Education/Industrial Arts Programs)这是一组原本就在高中水平设置的教学计划,在中学后水平上不提供它,也无须在中学后水平方面的指导工作计划中反映其活动。这些计划意在增进学生对工业过程及其技艺的理解和感受。该组计划是:

40_(21)技术教育/工业技艺,包括:(21)01技术教育/工业技艺计划

第四组:预备役军官训练计划(Reserve Officer Training Corps(JROTC, ROTC)Programs)这是一组安排在正规学习之外的教学计划,可给予一定学分,但不计入毕业总学分和学业证明的必要条件;JROTC提供给中学生,ROTC提供给大学生。该组计划是:

第五组:个人提高和休闲计划(Personal Improvement and Leisure Pro-grams)这是一组提供有关个人发展和业余爱好的知识和技能的教学训练计划,多数学生为成人。它们不是正规的学术性和专门职业性教学计划,也不提供前者接受的学分。与正规的成人教育不同,这些计划完成后提供的证明通常是非正式的。该组计划是:

第六组:高中/第二级文凭和证书计划(High School/Secondary Diplomas and Certificate Programs)这是一组仅在高中水平上提供的教学计划,高中毕业证明的数据每年由美国教育部采集和分析。不反映某项教学计划是否完成的高中证明(如就学证书)不在CIP分类之列。高中毕业证明包含职业证书、中学学业文凭,或同时包含两者的证明。该组计划是:

48_(53)高中/第二级文凭和证书

由以上列出的六组48个系列教学计划可见,美国的CIP-2000包罗万象。我国先前的一些研究,把自己的工作目标锁定在与“中学后教育”相当的“高等教育”领域,只是讨论了第一组38个系列的“学术性和专门职业性计划”,并且以“学科分类”、“专业分类”或“学科专业分类”进行了介绍。本书认为:这里的“学科”无疑应取其“教学计划”之意(参见§2.1.2.1),这里的“专业”也应取其“专门学业”之意(参见§2.1.3.1)。

被称为“学科群”的这38个教学计划系列,其中真正出现“学”(-cs,-ology)字样的只有3个,即“外国语言、文学和语音学”、“数学和统计学”和“心理学”;真正出现“科学”(sciences)字样的也只有9个,分别是:“农艺、农业经营与相关科学”、“计算机、信息科学与支持服务”、“家庭和消费者科学/人类科学”、“文理科学(普通研究和人文学科)”、“图书馆科学”、“生物科学和生物医学”、“物质科学”、“社会科学”和“健康专业与相关临床科学”。而其他26个系列其实均无“学”或“科学”字样,例如“工程”(Engineering)、“教育”(Education)、“工商、管理、营销与相关支持服务”(Business, Management, Marketing, and Related Sup-port Services),以及“传播、新闻与相关计划”(Communication, Journalism, and Related Programs)等。如果不加区分地一概以“学”冠之,可能会给人一种错误的信息,以为美国CIP-2000的分类是以“学”或“科学”为依据的。事实上,CIP-2000分类与其说它基于科学,不如说是基于职业,尤其第一组的教学计划系列完全是基于专门职业(profession)。

3.1.1.2 CIP的工程学科与工程技术学科

CIP-2000第一组的第14系列是关于“工程”(Engineering)的教学计划系列,编码为“14.##”的有34种(相当于“一级学科”),编码为“14.####”的计有42种(相当于“二级学科”)。CIP申明,这些计划为的是“使学生能运用数学和自然科学原理去解决实际问题”(NCES,2002:Ⅲ-63)。表3.2给出CIP工程学科的清单。由表可见,仅土木工程和普通计算机工程又细分为若干2级学科,其他学科的一、二级同名,未作进一步划分。资料来源:NCES(2002):Ⅲ63-72.

以上各项教学计划(“二级学科”)均有相应的内容介绍,陈述计划(学科)的目标、专业职能和主要业务范围,附录A《美国CIP的工程学科》给出了它们的完整内容。

与1990年的CIP旧版比较,CIP-2000的工程教学计划分类有一些重要的修订:(1)在“普通计算机工程”中增设3个二级学科:计算机硬件工程、计算机软件工程和其他计算机工程;(2)撤销“工业/制造工程”,分设“工业工程”和“制造工程”;(3)撤销“工程管理/工业管理”,划归“建筑工程技术/技术员”外,增设“运筹学”;(4)撤销“工程设计”;(5)新增“测绘工程”;(6)撤销“地质工程”和“地球物理工程”,设立“地质/地球物理工程”。

值得注意的是在CIP-2000第一组中,与第14系列“工程”(Engineering)适成对照,还有一个“工程技术”(Engineering Technology)教学计划的第15系列。编码为“15.##”的有17种(相当于“一级学科”),编码为“15.####”的有55种(相当于“二级学科”),它们均旨在“使学生能够运用基本的工程原理和技术技能以支持工程与相关的任务”(NCES,2002:Ⅲ-72)。表3.3给出CIP工程技术学科的清单。由表可见,进一步细分的二级学科数量大大增加了,仅有7个学科的一、二级同名,未作进一步划分。

资料来源:NCES(2002):Ⅲ72-82.

与工程的教学计划一样,CIP提供的工程技术教学计划(“二级学科”)亦有相应的内容介绍,陈述计划(学科)的目标、专业职能和主要业务范围,其完整的内容见附录B《美国CIP的工程技术学科》。

3.1.1.3 CIP的其他技术学科

当今技术覆盖的领域极其广阔,虽然大量涉及的是工程技术,但同样还有为数众多的涉及通信技术、军事技术等非严格意义的工程技术。因此CIP-2000的第一组教学计划(学科)系列中,除了它的第15系列是关于“工程技术”的教学计划(学科)外,还有其他十个系列的教学计划(学科)也直接与“技术”相关。它们是:

1_(10)通信技术/技术员与支持服务

该系列的教学计划是“使学生能够在影视、录音和图像通信产业中作为设备操作者、支持技术员和作业管理者发挥作用”,内含4个一级学科,包括:通信技术/技术员、视听通信技术/技术员、图像通信技术、其他通信技术/技术员与支持服务。(NCES,2002:Ⅲ-36)

2_(12)私人与烹饪服务

该系列的教学计划是“使学生能在有关美容、殡葬和餐饮业提供专业的服务”,内含4个一级学科,包括:殡葬服务与殡葬科学、美容整形服务、烹饪艺术与相关服务、其他私人与烹饪服务。(NCES,2002:Ⅲ-44)

3_(29)军事技术

该系列的教学计划是“为武装服役和相关国家安全机构提供专门的和先进的科目学习”,内含1个一级学科,即:军事技术。(NCES,2002:Ⅲ-124)

4_(31)公园、娱乐、休闲与健身学习

该系列的教学计划“侧重园林和其他娱乐和健身设施的管理,提供娱乐、休闲和健身服务,以及健身教学活动”,内含4个一级学科,包括:公园、娱乐与休闲学习,公园、娱乐与休闲设施管理,健康与体育/健身,其他公园、娱乐、休闲与健身学习。(NCES,2002:Ⅲ-129)

5_(41)科学技术/技术员

该系列的教学计划是“使学生能够运用科学原理和技术技能以支持科学研究和开发活动”,内含4个一级学科,包括:生物技术/技术员、核与工业辐射技术/技术员、自然科学技术/技术员、其他科学技术/技术员。(NCES,2002:Ⅲ-140)

6_(43)安全与防护服务

该系列的教学计划“侧重提供治安、消防、其他安全服务和刑事机构管理的原理和程序”,内含3个一级学科,包括:审讯与教养、消防、其他安全与防护服务(NCES,2002:Ⅲ-147)

7_(46)建筑业

该系列的教学计划是“使学生能够运用技术知识和技能从事建筑物和相关设施的建造、检查和维护”,内含7个一级学科,包括:普通建造技术,泥瓦工技术,木工技术,电工技术,建造/施工扫尾、管理与检查,管道工技术,其他建筑技术。(NCES,2002:Ⅲ-157)

8_(47)机械与维修技术/技术员

该系列的教学计划是“使学生能够运用技术知识和技能从事工具、设备和机器的调节、维护、零部件更换,以及修理”,内含7个一级学科,包括:普通机械与维修技术,电气/电子设备安装维修技术,供热、制冷、通风与空调维修技术/技术员,大型/工业设备维护技术/技术员,精密装置维护修理技术,车辆维护修理技术,其他机械与维修技术/技术员。(NCES,2002:Ⅲ-161)

9_(48)精细制作

该系列的教学计划是“使学生能够运用技术知识和技能、借助工匠技艺或技巧说明去创造产品”,内含6个一级学科,包括:普通精细制作、制皮和室内装潢、精细金属制作、木匠工艺、司炉/锅炉维修、其他精细制作。(NCES,2002:Ⅲ-166)

10_(49)运输和物料搬运

该系列的教学计划是“使学生能够运用技术知识和技能以完成运送人和物资的作业和服务”,内含4个二级学科,包括:空中运输、地面运输、水上运输、其他运输和物料搬运。(NCES,2002:Ⅲ-168)

3.1.1.4 NSF的科学与工程学科

美国的国家自然科学基金会(NSF)每两年发表一部《科学与工程指标》报告(Science&Engineering Indicaters),公布全美科学与工程领域的教育状态、研究状态和专业成就,并作简单的评述和国际比较。据《科学与工程指标》称(NSF,2006),它在收集高等学校的科学与工程开支数据时,是按照图3.2所示的分类对其科学与工程领域进行调查的。图3.2 科学与工程学科大家族(NSF)

由图可见,NSF认定的科学与工程领域达9种,除包含7大类工程的工程领域外,其余8个皆为科学领域:物质科学、环境科学、数学科学、计算机科学、生命科学、心理学、社会科学,以及其他科学。传统的自然科学及其“数理化天地生”的划分,哪怕加上熟知的社会科学,也很难反映现代科学的细分、综合和交叉的特性。应当指出,NSF框架中的科学部门和工程部门是处在同一个知识水平上的。科学部门中的许多二级分类,例如地球科学、应用数学、运筹学、计算机与信息科学等,与工程部门的许多分支领域和专业相互渗透、紧密联系,以至出现“科学工程”(scigineering)的新词汇。(Tadmor,2006)

NSF科学与工程学科“大家族”的详细构造如表3.4所示。尽管其分类目标是为统计用,但是它反映出美国高等教育界对科学与工程领域的理解,反映出两个难以分割领域的学科结构现状,仍然具有的重要参考价值。资料来源:见NSF(2006),

3.1.2 英国的工程学科框架

3.1.2.1 JACS学科分类框架概览

1993年,英国高等教育政府白皮书《新的框架?呼唤更加协调的高等教育统计》发表不久即成立了高等教育统计局(HESA)。该机构现已成为英国高等教育统计数据的中心来源,由它发布权威的相关数据和出版物,供多方参考和使用。21世纪初,英国高等教育统计局(HESA)(2006a,2006b)与大学招生委员会(UCAS)联合开发了一个通用性的学科分类编码系统,即“Joint Academic Coding of Subjects”(简称JACS),见图3.3。英国若干全国性机构,包括教育与培训部(DfES)、高等教育拨款委员会(HEFCE)和高等教育统计局(HESA),均采用这个分类系统以识别教学计划和模块所在的学科,同时该编码系统也是大学招生委员会(UCAS)编制招生计划代码的基础(UCAS,2006)。

JACS并不表示学习的层次等级。它既可以用作本科生、研究生和研究的计划(programmes)的分类代码,也可以用作继续教育的模块(modules)的分类代码。每个代码由1个字母和3个数字组成。字母表示学科领域(subject are-a),数字表示学科领域中主要学科(main subject)包含的主题(topics);当3个数字中的后两个均为0时,或1个字母和1个数字时,该代码则表示一个学科群(grouped subject)。如果我们把“subject area”译成学科门类、“grouped subject”译成一级学科、“main subject”及其“topic”译成二级学科,那么JACS共有19个学科门类、142个一级学科和962个二级学科(JACS,2002)。图3.3 英国JACS学科编码系统(括号内数字分别表示一级和二级学科数)

英国JACS系统与美国CIP系统第一组(“高等教育”)有许多相似处,一是学科门类很多,JACS已经有19种之多,而CIP则是前者一倍;二是人文学科均分得较细;三是均设有区别于数学的“物质科学”(Physical Sciences)门类;四是对“工程”(engineering)和“技术”(technology)有作严格的区分,设为不同的学科门类。这里的第四点尤其应当值得关注(参见§4.2.1.2)。

3.1.2.2 JACS的工程及其相关学科

工程及其相关学科在JACS分类中除了门类“H工程”外,涉及“G数学和计算机科学”中的计算机科学部分,以及门类“J技术”和门类“K建筑学、建造与规划”(见表3.5)。学科名称后的括号中,第一段数字为一级学科数,第二、三段数字为二、三级学科数。若不计及数学类的学科,此4个学科门类含一级学科27个、二级学科129个、三级学科180个。资料来源:见JACS(2002),

在JACS系统中的工程及其相关的4大门类学科中,对各学科的主要学习内容和专业工作的主要职能均有介绍,详见附录C《英国JACS的工程及其相关学科》。以下仅以电子和电气工程为例,给出简单说明。

H600电子和电气工程(1/9/19)

学习工程原理以用于电和带电粒子的具体应用。

H610电子工程:学习工程原理以用于控制电子在半导体、自由空间或气体中的运动,与电气工程有紧密联系。

H611微电子工程:学习工程原理以用于电子微电路。

H612集成电路设计:学习半导体材料最有效处理以形成集成电路。

H620电气工程:学习工程原理以用于电气系统的具体应用,包括带电粒子的学习,与电子工程有紧密联系。

H630发电和输配电:学习电能从发电装置或系统到用电装置或系统的流动。

H631电力生产:学习电力生产技术及其开发。

H632电力输送:学习电力传输配送技术及其开发。

H640通信工程:学习工程原理以用于电子工程。

H641电信工程:学习工程原理以用于借助电波、光或电的信号实施音频、视频和其他数据信息的电信传输。

H642广播工程:学习工程原理以用于借助传输音像信息所必需的设备传送广播电视节目。

H643卫星工程:学习工程原理以用于借助人造卫星实现通信功能。

H644微波工程:学习工程原理以用于借助电磁辐射或超短波长电波传递和收集信息。

H650系统工程:学习工程原理以用于组合电气、电子和机械的成分实现相互依赖的新功能。

H651数字电路工程:学习工程原理以用于离散值的输入和伏特级的输出。H652模拟电路工程:学习工程原理以用于惯常数量测定的电压和电流。

H660控制系统:学习工程原理以用于借助电气和电子方法的测量、调节和运行。

H661仪表控制:学习工程原理以用于设备的电子操纵。

H662光控系统:学习工程原理以用于借助可视电磁波辐射的设备操纵。

H670机器人技术和控制论:学习生物系统和人造系统的关系以设计和创造其仿制品。

H671机器人技术:学习机器人的设计、制造和应用。

H672控制论:学习电子和机械装置的控制系统,拓展到人造系统和生物系统的对照。

H673生物工程:学习工程原理以用于设计和制造诸如假肢的自动智能装置以矫正残疾功能。

H674虚拟现实(VR)工程:学习工程原理以用于计算机生成的环境。

H680光电子工程:学习工程原理以用于光输入导致电输出的装置,或者电振荡产生可见光、紫外线或红外线的装置。

H690他处未列的电子和电气工程。

3.1.2.3 RAE研究评估用学科分类

英国RAE(Research Assessment Exercise)是英国高教系统评估其研究质量的权威机构。它主要负责制定英国高等教育机构研究质量的评价方针、政策,组织评价的实际活动,并正式发布其评价结果。RAE的评价工作始于1986年,随后于1989年、1992年、1996年、2001年又进行了四次,现在正根据政府2006年的预算着手定于2008年正式展开第六次(RAE,2006,2007;孔寒冰、吴若斌,2005)。RAE对英国高等学校提升自己的学科研究水平,进而对增强英国整体的国际竞争力起到积极的作用。

RAE 2008的评估与先前RAE评估大体相同,也是把有待评价的所有学科按5大门类划分成15个评估大组,再分成67个学科评估组(Unit of Assess-ment, UoA)(详见表3.6)。每个学科评估组均有自己的学科范围,例如门类Ⅱ的“物质科学与工程”包含17个UoA,其学科范围与详细描述列于表3.7。由这些描述可见,每个学科组包括着众多的学科,学科领域的构成也相当精细,突出表现了学科间的融通和交叉,以及对该学科的教育研究的重视。资料来源:见RAE(2006),Panel criteria and working methods.

资料来源:见RAE(2006),Panel criteria and working methods, Panel E-H.

3.1.3 澳大利亚的工程学科框架

3.1.3.1 RFCD学科分类框架概览

1998年,澳大利亚统计局(ABS)(1998)颁布了第二版《澳大利亚标准研究分类》(ASRC)。该标准包括三个重要分类:(1)活动类型(type of activity)分类;(2)研究领域、课程计划和学科(research fields, courses and disciplines)分类,简称RFCD分类;(3)社会经济目标(socio-economic objective)分类。

由于ASRC分类标准是由国家统计局与多个组织(人文科学院、社会科学院、澳大利亚农业科学学会、澳大利亚物理学会、澳大利亚农业数学学会、澳大利亚研究理事会、澳大利亚大学校长委员会、科学与工业研究组织联合会、澳大利亚大学旅游教育理事会、国防科学和技术组织、就业教育训练和青年事务部、工业科学和旅游部、第一工业和能源部、工程师协会、国家卫生和医学研究理事会、皇家澳大利亚化学学会)共同设计的,因此它们得到广泛认可与应用,极具权威性。

RFCD分类作为《澳大利亚标准研究分类》(ASRC)的一个分类标准,就是为满足澳大利亚统计局(ABS)和就业教育训练和青年事务部(the Department of Employment, Education, Training and Youth Affairs)的共同需要而设计的。它取代了先前分别使用的《研究领域分类》(FOR)和《高等教育课程学习分类》(FOSCHEC),提供了适用于学习和(或)研究领域的学科分类标准。

RFCD分类的最大特点是兼顾研究与教学,各类目包括认可的学术性学科、大学和其他高等教育机构相关的主修领域及其子领域(sub-fields)、国立研究院所和组织从事研究的主要领域(fields),以及新兴的学习研究领域(areas)。其中所列的各个专门领域,一方面是国家的兴趣所在,一方面也反映学科领域的总体结构。

RFCD分类是一种层次性的结构,包括24个门类(divisions)、139个一级学科(disciplines)和898个二级学科(subjects)。24个学科门类是:

在澳大利亚,与学习领域相关的其他标准还有:(1)《ABS职业资格分类》(ABSCQ),主要用于职业资格认定,但在设计导致某种职业的教育计划时也经常使用。(2)《第三级教育课程学习领域分类》(FOSCTEC),它是对《高等教育课程学习分类》(FOSCHEC)的部分修改,主要用于职业教育和培训。(3)《国际标准教育分类》(ISCED),它是一种对教育计划而非职业资格的分类。1999年,澳大利亚参照ISCED-97也颁布了自己的《澳大利亚标准教育分类》(ASCED)。它与RFCD分类是相容的,仅以附加的类目覆盖了职业教育和训练方面的活动。

3.1.3.2 RFCD的工程技术及相关学科

RFCD分类中的“工程和技术”门类(编号290000)含有18个一级学科,共105个二级学科;“信息、计算和通信科学”门类(编号280000)含有6个一级学科,共47个二级学科,见表3.8。与美国和英国的类似学科分类比较,澳大利亚的RFCD分类是把“工程”与“技术”混杂在一起的,整个框架尽管“门类齐全”,但是所设置的学科“剪裁适度”,可能反映了该国的实际需要。资料来源:见ABS(1998):Australian Standard Research Classification(ASRC),

3.2 欧洲大陆和日本的典型框架与分析

俄国、德国和法国同为欧洲大陆国家,但其学科框架迥然不同,更与英语国家的大相径庭。这里很难看到“规律”的踪影,看到更多的是“传统”以及政府、学校和其他相关组织的干预。比较而言,俄、德的学科设置相对严谨,法兰西的设置则充满浪漫,不仅模式众多,而且无拘无束地闯到传统工科以外。在日本,学科的设置几乎完全听由学校自说自话;东京大学这些领先的大学,其新颖的学科设置所反映出的学术远见值得我们关注。

3.2.1 俄国的工程学科框架

3.2.1.1 俄罗斯高等教育概览

俄罗斯是高等教育十分发达的国家,具有优良的传统和国际声誉,其心理学、教育学、医学、机械、电子、航空航天等学科至今仍占世界领先地位。2003年,俄罗斯共有高等学校1251所,其中国立大学598所、地方(自治区、市)所属大学18所、私立大学635所;此外还有1540所大学分校。1996年以前,俄罗斯的大学教育没有学士、硕士的学位称号,只有工程师、教师、化学家、艺术家等“专家”(Специалист,Specialist)头衔,研究生教育则可授予副博士、博士学位。1996年起,俄罗斯学位制度开始调整,逐渐与英语国家的惯例接轨。(Russia,2000;Russia,2003)

俄罗斯现行的高等教育结构共分为四级:

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