文 ｜ 《中國科學(xué)報》記者 溫才妃

這個夏天,，復(fù)旦大學(xué)漢語言文學(xué)專業(yè)本科生張向旭、徐凝雨成了同學(xué)們口中的“好厲害”“不可思議”,。

因為他們做了一件很多人想做,，卻不敢做或做不到的事——從復(fù)旦大學(xué)中國語言文學(xué)系直博攻讀人工智能博士。

更何況,，張向旭還是一名“妥妥”的文科生,，高中、本科學(xué)的都是文科,。

今年的秋季學(xué)期,，他們各自將迎來新的身份——張向旭即將赴中國人民大學(xué)高瓴人工智能學(xué)院攻讀博士學(xué)位，徐凝雨以總績點3.8,、漢語言專業(yè)排名第二的成績,，成為復(fù)旦大學(xué)計算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院教授黃萱菁的直博生。

張向旭

素來“理轉(zhuǎn)文”易,、“文轉(zhuǎn)理”難,，擺在他們面前的坎兒不只是補(bǔ)一門數(shù)學(xué)、物理課程這樣簡單,。不可思議的背后,，他們是怎么做到的？

雖然難,，靠努力也能實現(xiàn)

和大部分文科生的想法雷同,，張向旭一開始覺得“編程又難又用不上”,，多少有些抗拒。但大一修“VB程序設(shè)計”時,，他竟發(fā)現(xiàn)“平時作業(yè)得分還挺高”,。

到了大二，他閱讀了人工智能領(lǐng)域自然語言處理和搜索專家吳軍的《數(shù)學(xué)之美》,。

書中的系列文章曾創(chuàng)下百萬點擊量,，“一下子吸引了我對自然語言處理方面的好奇心”。不久后的專業(yè)課上,，教師又再度提及計算語言學(xué),。

在好奇心驅(qū)使和前輩建議下，張向旭自學(xué)了斯坦福大學(xué)知名課程《深度自然語言處理》,。

“學(xué)習(xí)后,，我特別興奮，找到復(fù)旦計算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院教授邱錫鵬,，請他指點該學(xué)什么課程,，最終確定了由漢語言轉(zhuǎn)向自然語言處理方向的意愿?！?/span>

然而,，擺在張向旭面前最大的難題無疑是補(bǔ)足數(shù)理基礎(chǔ)。

正式學(xué)習(xí)前,，他利用假期時間,，先在慕課上學(xué)習(xí)了一遍課程，如國防科技大學(xué)的《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》,、西安電子科技大學(xué)的《實用大眾線性代數(shù)》等,。

慕課學(xué)習(xí)時，很多人都有棄課的經(jīng)歷,，但他“給自己定'小目標(biāo)’,，以周為單位，把每周要上哪幾門課先定下來,，慢慢堅持了下來”,。

說到堅持，張向旭曾在大一結(jié)束后去參軍,，新兵連要考核3000米長跑,。

考前他不慎崴腳，為了不錯過,，他噴了云南白藥,，咬牙堅持跑了下來。

復(fù)旦中文系提供12個學(xué)分，供學(xué)生在全校范圍內(nèi)自由選課,。但最后,，為了補(bǔ)足《高等數(shù)學(xué)》《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》《線性代數(shù)》《模式識別與機(jī)器學(xué)習(xí)》《神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與深度學(xué)習(xí)》等理工科基礎(chǔ)課程，張向旭選了近30個學(xué)分,，超了10多個學(xué)分。

最多的一個學(xué)期,，他選修了四門理工科課程,，“完成一次作業(yè)，要一個下午加一個晚上”,。

在跨學(xué)科上同樣付出超常努力的還有劉勤,。

2018年，當(dāng)時還是復(fù)旦哲學(xué)學(xué)院大三學(xué)生的她,，在保研時希望選擇計算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院的自然語言處理方向,。

與張向旭有所不同的是，劉勤學(xué)的是一個偏理科的文科專業(yè)——邏輯與科學(xué)哲學(xué),，數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)訓(xùn)練一直沒有斷過,，高中所學(xué)的也是理科。

她更在意的是補(bǔ)足計算機(jī)的課程短板,，并選擇了輔修/雙學(xué)位來彌補(bǔ),。

然而，輔修的學(xué)分要求高,，約四五十個學(xué)分,。

學(xué)生一學(xué)期通常選25~28個學(xué)分，但劉勤上輔修的那兩個學(xué)期,，每學(xué)期要選30~32學(xué)分才能達(dá)到要求,，已接近每學(xué)期學(xué)分的“臨界值”——不能超32個學(xué)分。

她還要去旁聽復(fù)旦計算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院教授黃萱菁的課,。

劉勤在邯鄲校區(qū),，黃萱菁在張江校區(qū)，每周劉勤還要坐半小時校車去另一個校區(qū)聽課,。 

“精力上確實有點跟不上,，最后我堅持學(xué)完了計算機(jī)方面的基礎(chǔ)課程，但并沒有修滿獲得雙學(xué)位證書的學(xué)分,。其實自始至終,，我就是想要通過輔修課程打下計算機(jī)基礎(chǔ)。”她最終如愿保研,，師從復(fù)旦計算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院教授張奇,，今年正準(zhǔn)備前往美國南加州大學(xué)繼續(xù)攻讀博士。

不一定成功，但也無須“破釜沉舟”

說到文轉(zhuǎn)理,，很多人覺得難度爆表,。但黃萱菁所在的自然語言處理實驗室，卻通常鼓勵學(xué)生“努力試一試”,。

實驗室中有多位來自中文,、哲學(xué)、外語專業(yè)的文轉(zhuǎn)理研究生,。

徐凝雨就是其中一名,。而徐凝雨的本科師兄錢鵬也是從這個實驗室畢業(yè)，后赴美國麻省理工學(xué)院腦與認(rèn)知科學(xué)系讀博,，他也是黃萱菁口中“近10年來最滿意的三名學(xué)生之一”,。

國外不少高校都有語言學(xué)系，自然語言處理與語言學(xué)不分家,。

黃萱菁在境外高校任職的同行好友中,，既有本科中文系出身的，也有不少計算機(jī)出身的知名教授,。

而國內(nèi)高校的自然語言處理散落在計算機(jī)系,、中文系、外語系等院系中,。

“文轉(zhuǎn)理有一道坎兒,，但邁過去了，只會越做越好,?！彼嬖V《中國科學(xué)報》，自然語言的語法規(guī)則都是由語言學(xué)家書寫,，有語言學(xué)背景的學(xué)生更容易發(fā)現(xiàn)機(jī)器不能識別的錯誤,。

中文系同事經(jīng)常給她推薦學(xué)生，她也鼓勵計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生去修中文系課程,。

錢鵬,、徐凝雨本科初期就找了黃萱菁?！八麄兊奶攸c是口頭,、筆頭的表達(dá)能力很強(qiáng)，無論是寫論文還是做演講,，表達(dá)能力都很重要,。”

考核錢鵬,，她用了兩年,；輪到徐凝雨，只用了一年?！斑@就是'前人種樹后人乘涼’的好處吧,！”黃萱菁笑道。

即便這樣,，也沒有人敢打包票,，文轉(zhuǎn)理一定可以成功。

除了補(bǔ)足理工科課業(yè)外,，黃萱菁給錢鵬,、徐凝雨的要求是通過機(jī)考。因為能不能把想法變成程序語言,，必須通過上機(jī)測試才能明確。

每年都有各專業(yè)的尖子生折在最后的機(jī)考中,。

而這兩人正是在機(jī)考中拿到合格成績,，且本專業(yè)績點名列前茅，才得以跨學(xué)科成功,。

張向旭也一樣,。“整個過程中,，我都沒有下'破釜沉舟’的決心,。如果能轉(zhuǎn)過去，我會朝這個方向繼續(xù)努力,；如果轉(zhuǎn)不過去,，我會考慮在本系開展計算方向相關(guān)研究。唯一下定決心的是一定要做學(xué)科交叉,?！?/span>

能夠直博人工智能，張向旭直言“有一定偶然性”,，中國人民大學(xué)高瓴人工智能學(xué)院給了文科生測試的機(jī)會,。

但很多高校對直博的學(xué)科要求都限定在計算機(jī)、通信等理工科專業(yè),，并未對文科生敞開大門,。

唯一讓張向旭感到遺憾的是自己在本科期間沒有參與學(xué)生實踐。

有一次,，邱錫鵬實驗室里的研究生想找?guī)酌究粕M隊參加比賽,，他趕緊報了名，可惜后來發(fā)起者因種種原因棄賽,。

他把自己的遺憾告訴了邱錫鵬,，“邱老師鼓勵我說，比賽固然鍛煉人，但其實把課程設(shè)計認(rèn)真做好,，也是一種動手能力的訓(xùn)練”,。

同樣的遺憾并沒有發(fā)生在徐凝雨身上。本科期間她就進(jìn)入黃萱菁實驗室,。接受《中國科學(xué)報》采訪當(dāng)天,，黃萱菁正在幫徐凝雨修改論文，這篇論文準(zhǔn)備投給自然語言處理的頂會,。

靠著自身靈氣,，徐凝雨發(fā)現(xiàn)了一個好問題。還沒正式讀博就已有所產(chǎn)出,，這讓黃萱菁很為她驕傲,。

學(xué)程探索，為跨學(xué)科提供更多可能

學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)重,、上課與實踐沖突,、不一定能轉(zhuǎn)成功……文轉(zhuǎn)理暴露的問題，促使復(fù)旦迅速反思跨學(xué)科教育,。

2017年,，復(fù)旦開始探索“2+X”本科培養(yǎng)體系。

“2”是指從通識教育和專業(yè)培養(yǎng)兩方面入手,，夯實個人發(fā)展基礎(chǔ),；“X”是指基于學(xué)生個性化成長需求，在學(xué)分制下提供專業(yè)進(jìn)階,、跨學(xué)科發(fā)展,、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等多種發(fā)展路徑。

其中,，通過“學(xué)程”建設(shè)為學(xué)生提供交叉融合發(fā)展路徑,，“2+X”方案已在2020年覆蓋復(fù)旦所有院系。

何謂學(xué)程,？學(xué)程源于德國,，發(fā)展于美國。我國臺灣地區(qū)上世紀(jì)70年代開始在高校嘗試學(xué)程,，后來學(xué)程多用于學(xué)科交叉,、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育。

復(fù)旦大學(xué)教務(wù)處副處長胡波解釋道,，我國高校多采用輔修實現(xiàn)學(xué)科交叉,，學(xué)程與輔修有相似之處，也有不同之處,。

復(fù)旦的做法是,，當(dāng)某個交叉需求尚不足以單獨(dú)開設(shè)一個新專業(yè),，學(xué)校鼓勵不同院系、學(xué)科的一流師資交叉融合,，圍繞新興,、交叉的學(xué)科方向，組建一組有主題,、系統(tǒng)的課程模塊,，供全校學(xué)生選擇。

學(xué)生被要求修讀15~20個學(xué)分,，遠(yuǎn)低于輔修的四五十個學(xué)分,。

學(xué)程課程來自于專業(yè)課、基礎(chǔ)課和通識課等現(xiàn)有課程,，與開課院系的學(xué)生同堂授課,、同標(biāo)記分，既保證了教學(xué)質(zhì)量,，也給學(xué)生帶來了極大的挑戰(zhàn),。

2018年，由復(fù)旦哲學(xué)學(xué)院,、數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院和計算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院聯(lián)合推出的數(shù)理邏輯學(xué)程是該校的較早一次探索。

這是一門在哲學(xué),、數(shù)學(xué)與計算機(jī)科學(xué)之間的學(xué)科,，單獨(dú)的院系、第二專業(yè)都達(dá)不到開課的要求,。

該學(xué)程中包括了《集合論》《可計算理論》《數(shù)學(xué)分析原理》等一系列課程,。

“學(xué)科基礎(chǔ)是一系列課程的組合，做好課程組合,，才不至于讓學(xué)生在跨學(xué)科選課中'東一榔頭西一棒槌’,。相同、相似課程的學(xué)分可相互替換,，如數(shù)學(xué)學(xué)院的《數(shù)學(xué)分析》課程可替換數(shù)理邏輯學(xué)程中《數(shù)學(xué)分析原理》,，才不至于給學(xué)生增添額外的選課壓力。”復(fù)旦哲學(xué)學(xué)院副教授楊睿之說,。

截至目前,，復(fù)旦陸續(xù)推出西方古典學(xué)、神經(jīng)語言學(xué),、數(shù)據(jù)智能與商業(yè)決策等8個跨學(xué)科學(xué)程,。

此外，各院系還針對本專業(yè)課程,，推出供外專業(yè)學(xué)生跨學(xué)科修讀的學(xué)程,，目前學(xué)程總數(shù)已達(dá)上百個,。

“文科生中邏輯性比較強(qiáng)的學(xué)生，是可以通過學(xué)程嘗試轉(zhuǎn)向理科的,?！焙◤?qiáng)調(diào)。

事實上,，數(shù)理邏輯學(xué)程的確吸引到了歷史學(xué)系,、法律、保險,、醫(yī)學(xué)等專業(yè)的學(xué)生選修,，他們是未來跨學(xué)科的苗子。

特別是新高考取消了文理分科,，考生高中階段的數(shù)學(xué)能力考核一視同仁,，將給大學(xué)階段的文轉(zhuǎn)理帶來更多的可能。

沒有趕上學(xué)程,，劉勤,、張向旭、徐凝雨有點遺憾,，但想到“自己的經(jīng)歷多少與學(xué)程的思路吻合,，還為后來的改革提供了參考”，心里安慰了不少,。

事實上,，國內(nèi)類似的教學(xué)改革還有南京大學(xué)的“三三制”，本科分為大類培養(yǎng),、專業(yè)培養(yǎng)和多元培養(yǎng)三個階段,。

其中，多元培養(yǎng)又分為專業(yè)學(xué)術(shù),、復(fù)合交叉和就業(yè)創(chuàng)業(yè)三個途徑,。

部分國內(nèi)高校還借用了慕課中“微專業(yè)”的名稱，在學(xué)生主修專業(yè)之外,，進(jìn)行學(xué)科交叉或創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),。“其內(nèi)涵與學(xué)程類似,?！焙ㄑa(bǔ)充道。

而在國外,，斯坦福大學(xué)在2014年就試圖建立14個“CS（計算機(jī)科學(xué)）+X”的聯(lián)合本科專業(yè),，實現(xiàn)計算機(jī)科學(xué)與人文學(xué)科間的“重混”，并授予學(xué)生“人文與科學(xué)聯(lián)合學(xué)位”,。

但是,，2019年該項目終止,。

北京大學(xué)教育學(xué)院研究員盧曉東認(rèn)為，該項目失敗的可能原因是,，選課人數(shù)下降,、核心課程難以滿足、學(xué)生負(fù)擔(dān)太重,。

學(xué)生如果在4年內(nèi)完成課程,，需要放棄其他學(xué)習(xí)機(jī)會。

“更主要的是,，學(xué)生需要自己去發(fā)現(xiàn)計算機(jī)科學(xué)與另一個學(xué)科'煙濤微茫信難求’的微妙關(guān)系,，學(xué)生對此不勝其煩?！?/span>

他提醒道,，只有少數(shù)人能夠發(fā)現(xiàn)上述微妙關(guān)系，批量培養(yǎng)會給大多數(shù)學(xué)習(xí)者帶來沮喪,，必然包括“犧牲”,。

學(xué)科交叉是當(dāng)下新文科、新工科建設(shè)的要義,，而這些也是新工科,、新文科天然附帶的風(fēng)險和必要的“犧牲”。

復(fù)旦采取了“寬進(jìn)寬出”的態(tài)度,，降低學(xué)程風(fēng)險值,。“未來學(xué)程的發(fā)展有兩條路徑：一是逐漸形成一個新的交叉學(xué)科,；二是就算無法開設(shè)新學(xué)科，也可以滿足學(xué)生未來研究生階段發(fā)展的需求,，幫助他們建立基本的思考能力,。”胡波告訴《中國科學(xué)報》,。

2020年,，數(shù)理邏輯學(xué)程第一屆學(xué)生畢業(yè)。此后,，每年實際畢業(yè)的學(xué)生并不算多,。

“這符合我們的預(yù)期，在自由進(jìn)出的環(huán)境下,，學(xué)生無論是否完成整個培養(yǎng)過程,，都能有所收獲?！睏铑Ｖf,。

胡波補(bǔ)充道,，文轉(zhuǎn)理僅是通過修課的形式達(dá)成，并不是高校應(yīng)該鼓勵的,?！爸挥型ㄟ^課程與實踐的穿插，學(xué)生才能不斷發(fā)現(xiàn)問題,，激發(fā)對新知識的學(xué)習(xí)欲望,。”

新挑戰(zhàn),，有限時間傳授核心內(nèi)容

本科教育應(yīng)厚基礎(chǔ)還是重交叉,？對此，盡管當(dāng)下國內(nèi)高校仍有不同聲音,，但一個不爭的事實是,，該問題的解決不再依靠數(shù)學(xué)、物理等單一學(xué)科知識,。

例如,，美國歐林工學(xué)院顛覆傳統(tǒng)大學(xué)的做法，不設(shè)置院系,，學(xué)生有專業(yè),，但教師無院系，以問題為導(dǎo)向配備師資,，進(jìn)行跨學(xué)科學(xué)習(xí),。

“所謂'基礎(chǔ)’，并不能與學(xué)生的本專業(yè)知識簡單畫等號,，更重要的是發(fā)現(xiàn)問題,、分析問題、解決問題的能力,，如邏輯思維的培養(yǎng),；以及創(chuàng)新能力，如能否用新途徑解決問題,。這些能力的培養(yǎng)更多依賴于學(xué)科交叉,，或者借鑒其他學(xué)科的知識?！焙ㄕf,。

比如，數(shù)理邏輯學(xué)程看似跨學(xué)科,，但實際上卻是計算機(jī),、數(shù)學(xué)、哲學(xué)的基礎(chǔ),，培養(yǎng)的是邏輯思維能力,，可謂“多學(xué)科的基礎(chǔ)”,。

為了做好跨學(xué)科設(shè)計、鼓勵學(xué)生實踐,，復(fù)旦將總學(xué)分壓縮至150分左右,，其中通識課與專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)分控制在115個學(xué)分左右。

如果學(xué)生不準(zhǔn)備跨學(xué)科,，還可以選擇約35個學(xué)分的專業(yè)進(jìn)階課或創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課,。

對于高校而言，選擇的多樣化其實是“給自己增加難度”,。

從前選一門課的人數(shù)固定,，如今每年都在變化，教室,、師資安排需要逐年調(diào)整,。

從前學(xué)生的底子相差無幾，而現(xiàn)在有外專業(yè)過來的學(xué)生,，還沒學(xué)基礎(chǔ)課程,，教師該怎么上課？從前中文系本科生培養(yǎng)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),，如今變成了“中文+X”,，標(biāo)準(zhǔn)還需要重新建立……但這些操作層面的問題，都不是阻擋開設(shè)學(xué)程,、培養(yǎng)跨學(xué)科人才的理由,。

“尤其是高等教育普及化階段的主要特征之一 ——大學(xué)生群體的內(nèi)在差異不斷擴(kuò)大。大學(xué)教改的主要取向之一是,，形成'課程數(shù)量大,、類型多，學(xué)程短’的格局,，擴(kuò)大學(xué)生在學(xué)習(xí)中的選擇權(quán),。”不久前,，清華大學(xué)文科資深教授謝維和在《課程與學(xué)程》一文中寫道。

他指出,，學(xué)程改革的一大難點,，便是能否在盡可能短的時間內(nèi)，讓學(xué)生掌握一個學(xué)科的核心知識,、基本邏輯和主要框架等,。

盡管學(xué)了三年計算機(jī)，編程水平也不亞于計算機(jī)專業(yè)大四學(xué)生,，但劉勤坦言自己寫代碼的能力依舊有欠缺,。那么,，她是否建立了跨學(xué)科能力？

盧曉東認(rèn)為,，能夠把代碼寫出來,、跑出來，盡管不那么漂亮,，但足以說明該生已建立了跨學(xué)科能力,，至于是否要精進(jìn)，則取決于個人未來職業(yè)的實際需求,。事實上,，“輸出”倒逼“輸入”，劉勤也在盡量提升自己的編程能力,。

況且到了研究生階段,，基礎(chǔ)依然可以“補(bǔ)課”。黃萱菁建議徐凝雨在直博期間再系統(tǒng)選修一遍本科自學(xué)的編程類課程,。

在楊睿之看來,，學(xué)程改革“難在既要打好基礎(chǔ)，又要快速接近前沿研究”?，F(xiàn)代數(shù)理邏輯發(fā)展迅速,，與十分有限的課時形成了矛盾。

楊睿之和同事們嘗試拓展課堂的空間,，在課外開設(shè)“集合論進(jìn)階”“模型論進(jìn)階”等進(jìn)階課程,，每年舉辦數(shù)理邏輯暑期學(xué)校、每個月組織數(shù)理邏輯討論班等,。

“興趣是最好的老師,，用前沿知識吸引學(xué)生進(jìn)入新領(lǐng)域，才能為跨學(xué)科培養(yǎng)更多好苗子,?！睏铑Ｖ缡钦f。