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国外典型院校信息学教育模式分析及其对图情领域的启示

  摘 要:[目的/意义]厘清信息学的概念,分析国外院校信息学的教育模式,讨论信息学教育对图书情报领域信息学研究的启示。[方法/过程] 首先梳理信息学的核心定义、教育模式的形成路径以及相关研究;然后选取美、英、德、日 6 所典型院校,分析其信息学的人才培养模式以及课程模式,解析其信息学教育的关注视角、人才培养目标、研究方向、职业前景、开设专业、课程主题以及课程类型,并从教育方法、教育方式、教育策略和教育理念4 个方面总结信息学的教育模式;最后提出信息学教育对图情领域信息学研究的启示。[结果/结论] 信息学的本质是对信息处理与技术和其应用关系的批判思考,应该更多关注信息与技术和社会的互动和联动关系。

  关键词:信息学;学科信息学;图书情报;培养模式;课程模式

现代情报

  引言

  e-Science 一词是由英国学者 Taylor 等[1]提出的, 其意义被解释为“在重要的科学领域中的全球性合作, 以及使这种合作成为可能的下一代基础设施”。e-Science 的实质就是“科学研究的信息化”,强调为科学家们提供一个信息化的科学研究环境,这甚至影响到了一些学科的发展[2]。e-Science 的提出体现了信息化与其他学科相结合的必然发展趋势。随着信息技术向各个领域逐渐渗透并发挥重要作用,信息学(Informatics)研究的热度逐渐攀升,并在这种发展趋势下逐渐与多个学科交叉,不断深化并衍生出了不同的分支。

  如博物馆信息学(Museum Informatics)、护理信息学(Nursing Informatics)、地理信息学(Geoinformatics)、神经信息学(Neuroinformatics)、化学信息学(Chemical Informatics)等诸如“X-informatics”[3]或“X Informatics”的形式。目前,国外已有众多院校专门设置了信息学学院(School of Informatics)、信息学系(Department of Informatics)、信息学项目(Informatics Project)。调查发现这些组织的信息学教育模式可以对信息学的本质内涵有较深入的了解。因此,本文梳理了信息学的产生与发展过程以及相关概念,厘清了信息学的研究边界,对比分析了美、英、德、日 6 所典型院校的培养模式及课程模式,并讨论了信息学作为一个逐渐与图情领域融合发展的学科,国外的教育模式对图情领域信息学研究的启示。

  1 相关研究

  1.1 “信息学”概念的界定

  在国内,Informatics 最常见的翻译为“信息学”。为厘清信息学的学科边界,区分与其同源或相近的术语,根据国内外经典文献、国内外院校课程大纲和全国科学技术名词审定委员会术语数据库,从存在形式、研究目的、研究对象和内容、研究任务、学科基础 5 个方面对 Informatics 进行剖析。

  剖析相关定义的概念发现,信息学可以形成单独的学科或者跨学科研究方向。信息学的研究目的包括从微观到宏观的七大目的,涉及信息或数据、信息技术、信息利用、解决现实问题、满足信息利用者需求、增加个人社会和组织的利用、改善医疗保健、消除贫困、保护环境等方面,体现了信息学的相关研究对信息、技术、人和社会的高度关注。信息学的研究对象包括信息、信息技术、信息活动和信息利用四大对象,具体研究任务包括分析、构建、研究、设计、开发、利用、实施、运行和评估信息技术,以及不同领域的数据、信息、信息技术相关活动,提供相关的自动化服务等。在其相关领域或应用场景中,信息学不仅包括计算机环境和人类行为所涉及的场景,而且包括医疗、保健、健康实践、教育和研究、文献管理、文件管理、图像管理、资源管理、政策研究、遗传学研究、生物学研究和地理学研究等不同领域,反映了信息学研究在领域知识融合、知识发现和知识创造方面的愿景。因此,从Informatics 的相关定义中,可以总结得出其具备“信息+技术+领域+人和社会”的特征。

  1.2 信息学教育模式的形成

  医学信息学是信息学学科群中最早被纳入教育体系的一个分支。1973 年,德国雷森斯堡举行了一次关于确定医学信息学教育方法的研讨会,会后,包括汉堡大学、慕尼黑大学、埃尔兰根大学等大学开始开设医学信息学相关课程。1978 年,德国将医学信息学划分为医科学生的一个专业[22]。国内中国医科大学、白求恩医科大学、同济医科大学和湖南医科大学设置的医学信息学专业最初名称为“医学图书情报专业”,2002 年中南大学率先在国内将“信息管理和信息系统 (医学方向)”专业更名为“医学信息学”[23]。到目前为止,国外已有多所院校设立了信息学的教育项目。据 Studyportals 统计网站显示,目前国外开办的“Informatics”本科项目共有 669 个,主要分布在美国、英国、德国等国家[24]。在国内最新的《普通高等学校本科专业目录》中设立了“生物信息学”(学科代码 071003),可授理学或工学学士学位。

  1.3 信息学教育模式的相关研究

  围绕信息学的教育模式已有学者进行了相关研究。有学者从单个院校的案例分析或多个院校的教育模式对比分析的角度对健康信息学[25-26]、社群信息学[27]、医学信息学[28-29]、护理信息学[30]、危机信息学[31]等信息学的教育体系、教育载体、教育对象、教育形式、教育成果进行了探讨。这只是对信息学与其他学科交叉而产生的新领域的认识。信息学在国外作为院、系或研究项目的名称已广泛出现,但在现有的研究中缺乏对信息学本身的高等教育模式的探索。因此,本文研究聚焦于信息学的院、系本身,分析在信息学大背景下的高等教育的关注点与落脚点。

  2 调查方案设计

  2.1 调查对象选取

  为充分了解国际上信息学教育的现状,本文研究的数据来源是世界知名大学的官方网站上的有关信息学课程介绍的文件。据 Studyportals 统计网站显示,目前国外开办的“Informatics”本科项目主要分布在美国、英国、德国等国家,而日本则是最早提出“信息化”和“信息社会”概念的国家[36]。因此,本文将选择美国、英国、德国和日本 4 个国家中的大学作为研究对象。为了使得收集到的数据有较高的学术参考价值和课程信息的权威性,需要选取世界排名高且其信息学院在世界的排名均较为领先的大学。

  根据上述原则,本文选取了美国的印第安纳大学伯明顿分校(Indiana University Bloomington)的信息学系(Department of Informatics)和华盛顿大学(University of Washington)的信息学院(Information School)、英国的爱丁堡大学(University of Edinburgh)信息学学院(School of Informatics)和伦敦大学国王学院(King's College London)“自然、数学和工程科学学院”下设的信息学系(Department ofInformatics)、德国的汉堡大学(University of Hamburg)“数学、计算机科学和自然科学学院”下设的信息学系(Department of Informatics)以及日本的名古屋大学(Nagoya University)信息学学院(School of Informatics)。这 6 所院校建设和开展信息学学科的时间较为悠久,积累了丰富的课程设计、教学和研究经验,具备较高的科研水平,在信息学的学科建设上具有一定代表性。

  2.2 数据获取及处理

  笔者分别对上述 6 所高校对应的院系官网进行网络调研,探索信息学教育的培养模式。具体包括该院校对信息学的关注视角、培养目标、研究方向、职业前景 4 个方面。首先,分别获取各个信息学院系的专业或系的设置情况;其次,对本科项目和研究项目作区分获取课程数据,对相同内涵的课程进行合并;最后,总结信息学教育的课程主题以及课程类型。

  3 信息学培养模式分析

  3.1 关注视角不同院校对信息学的定义

  体现出各所院校对信息学的关注点各有侧重。①UWIS、UESI 和 UHHDI 的信息学从技术与人类的视角出发研究人类对信息技术的理解。②KCLDI 将信息学视为涵盖了计算机科学子学科的一门学科,关注数字社会的发展。③ IUDI和 NUSI 的信息学落脚在社会,强调利用信息技术解决社会问题,相比其他定义范围更广,不仅包括人类社会也包括自然社会,如 IUDI 设立了动物信息学项目,旨在为动物设计技术,帮助人类了解动物如何与环境互动以提高动物的生活质量。但综合来看,它们都体现了信息学的内在特征,即关注信息、技术与人和社会的关系,具有将学科之间的联系与其自身学科方法论和观点联系在一起,并汇集成一个共同的科学范式的特征。

  3.2 培养目标教育宗旨

  体现了院校对学生的培养目标,从 6 所院校的教育宗旨提取出培养的核心目标。这 6 所院校的培养目标主要体现在以下 4 个方面:①培养跨领域人才。这与信息学的跨学科性质相一致,信息学教育的目标是使学生掌握信息技术在商业、医疗、自然、信息系统、社会、艺术、教育等不同的应用。②造就信息人才。发挥信息的价值,并克服信息所带来的阻碍与挑战以使信息更好地服务社会。③强化技术人才。充分发挥技术的对社会发展的支撑作用。④展现技术的人性。帮助学生应用以人文为导向的信息技术方法,使信息为人类生活与自然生活提供便利。

  3.3 研究方向

  调查 6 所院校信息学院系的教师数量发现,UESI 的教师数量最多(有 167名教师),最少的是 UHHDI(有 35 名教师),从整体来看信息学领域的教师队伍庞大。各院校所设立的研究中心反映了该院校关注的信息学研究方向。UHHDI 的研究机构最多,划分最细;NUSI 仅设立了 3 个研究中心,但其研究领域包括了数学建模、信息流原理、信息生产、分配和消费、社会交流等。综合来看,院校的信息学研究方向可划分为三大类:技术导向、社会导向和技术与人交互导向。

  技术导向的研究领域致力于探究信息科学技术的基础知识和应用性,以及创新系统研究和系统设计来创造价值,如复杂网络和系统、高性能和云计算、计算机系统、信息架构等。理论导向的研究领域是以信息学与其他学科的结合为基石,对信息学学科群的理论进行探索以构建理论体系。包括信息学子学科的相关理论,如社会信息学、动物信息学、生物信息学;信息学相关学科理论,如信息与图书馆学、数据科学;人与伦理,如数字社会中的伦理和价值观、安全和隐私。技术与人交互导向的研究领域关注计算机系统与个人和组织形成良好互动的方式,如人机交互设计、以人为本的计算、交互和机器人等。

  3.4 职业前景

  通过在院系官网上获取学生毕业后去向的相关数据、院系对学生求职的技能培养以及职业发展情况的介绍,获取学生可从事的职业数据,并对其进行分析和编码,统计学生可进入的职业行业和从事的职业类别。其中,无法从 UHHDI 和 NUSI 官网获取有效数据,故在此不纳入统计范围。根据 GB/T 4754—2017《国民经济行业分类》国家标准第 1号修改单,信息学学生可进入的行业有软件开发、信息技术咨询服务和科学研究,其中软件开发、信息技术咨询服务属于 I65 软件和信息技术服务业。

  在职业类别方面,应用软件开发、分析和咨询相关的技能是每所院校都要求掌握的,体现出信息学学生侧重于培养计算机编程能力和数据分析能力。但这些技能是计算机科学技术学科毕业的学生也能掌握的。由此可以看出信息学学士在职场上缺乏专业对口性和独特性。在具体职位方面,UESI 的学生就业去向较为广泛,要求学生掌握的技能较多。此外,仅 UWIS在学生的就业去向上单列出来了研究者岗位,体现了信息学进一步深入研究的需求。整体来看,信息学的职业前景体现出就业面较广,但不具备专业特色的不可替代性的特点。

  4 信息学课程模式分析

  4.1 开设专业调查 6 所院校的全日制专业设置情况。其中,名古屋大学设信息学学院,故统计该校的系别划分;UWIS 仅设信息学本科,故统计该校的信息学本科专业划分;对其他学校统计本科和研究生的专业划分。由此可以看出信息学专业的设置具有如下特点。

  1)开设学科信息学。信息学与特定领域的结合形成了学科信息学[3],它们是以信息技术与领域的理论融合为基石,将具体的学科信息学开设为专业能够对这些特定领域进行深入的探索和补充,如生物信息学、健康信息学、安全信息学。2)以实践应用为导向。部分信息学专业的设置是为了更好地服务于社会,能在社会中有具体的应用实践。如 IUDI 开设的 25 门本科专业能使学生掌握多种技术技能,从而实现从业务分析到计算机安全的应用。

  3)掌握信息技术的同时批判信息技术。信息学专业的设置兼顾信息和通信技术在信息社会中的应用以及在应用过程中对信息学的批判与反思,要求发挥信息技术在社会和组织变革中的作用并认识到社会与组织对信息技术的影响。如 NUSI 的专业目的是培养出既掌握信息技术又能用信息解决社会问题的人才。4)本科专业学制为 4~5 年,硕士专业学制为 1~3 年。与国内学制类似,本科项目的学习时间普遍长于硕士项目。

  4.2 课程主题获取 6 所院校的本科和研究生项目的开设课程共 648 门,提取核心课程的主题。二级主题从开设的核心课程中提取,而一级主题则根据我国教育部《学位授予和人才培养学科目录》提取每门课程所属的一级学科,按照出现频次归纳为计算机科学与技术软件工程、软件工程、社会学、统计学、网络空间安全和其他 6 类,但由于我国没有统一的信息学学科,在此将学科信息学单独划分为一项一级主题。

  可以看出,计算机科学与技术是信息学的主要交叉学科,课程设置以信息技术为主导,旨在帮助学生掌握利用信息技术处理数据的能力以及寻找人和自然与计算机交互的方法。信息学的部分课程也属于软件工程的范畴,旨在让学生掌握软件、系统、应用程序的开发以及良好设计。社会学范围内的课程不是教授传统的人类社会学或社会化的基本过程,而是强调与信息技术相结合,即信息技术的革新给社会发展带来的机遇与挑战,是对信息社会的思考。

  网络安全与信息安全是必须应对的信息技术难题,如 KCLDI 的研究主要围绕健康、安全、城市生活和金融等主题,设立了安全信息学中心,其毕业生可从事的职业也包含信息安全顾问,凸显了信息学领域对网络安全与信息安全的教育重视。信息学作为一门交叉性学科,各院校的课程设置都涉及了其他学科的典型课程,如数学、心理学、传播学等,并且开设了与院校宗旨相关的学科信息学课程。调查发现 IUDI 与 NUSI 的选修课程中开设了较多学科信息学的相关课程。

  4.3 课程类型UWIS 将其所设课程分为 6 种类型:

  基础、数据、设计、开发、组织、社会。除了这些课堂授课类课程外,学生通常还需要完成一定学分的实践与研究。因此,笔者按照此类划分方式对 330 门本科课程的类型分别标注。标注策略是:将简介、概论、方法论、理论类型的课程标注为基础类;将教授存储、组织、管理、分析数据方法的课程标注为数据类;将教授设计系统、界面、软件方法以及利用信息技术解决问题以提升体验与效率的课程标注为设计类;将教授构建软件系统与应用程序过程的课程标注为开发类;将教授企业、社区和政府等组织获取信息价值的课程标注为组织类;将教授信息伦理、政策、法律、法规、社会现象、人类行为的课程标注为社会类;将顶点项目、实习、研讨会、研究论文、独立学习等课程标注为实践与研究类。计算全部课程中 7 种类型的开设数量及所占比例,并分别分析每一所院校的课程特征。从统计结果可以看出:

  ①除了 IUDI 的实践与研究类研究生课程在其课程体系中占比最大外,基础类课程占比均为最高。这与 IUDI 视“通过技术解决现实世界的问题为信息学的核心”相呼应,也恰好体现了 IUDI 号召学生通过实践类课程获得利用专业知识解决实践问题的经验,强调实践应用的教育方法。②UWIS 的设计类本科课程开设相对较多,符合其使学生掌握学习如何设计、构建和保护信息系统的培养方法。③UESI 的本科和研究生课程体系中数据、设计、开发类课程均明显高于组织、社会和实践与研究类,体现了其对信息技术尤其是对计算思维与计算建模能力的教育。④KCLDI 的组织类本科课程占比远高于其他院校,这与其“将研究应用于商业和工业问题”的教育宗旨相一致。但在研究生课程中 KCLDI更重视数据类课程,强调数据的处理与应用。

  ⑤UHHDI 的数据类本科课程开设较多,是为信息学的理论与实际应用奠定基础,而在研究生阶段则将课程重点转移到了设计、开发、实践与研究上,相应的培养方法也转变为使学生独立应用信息学知识和技能,以及在信息学对技术和社会产生的变革中采取负责任的行动。⑥NUSI 开设了自然科学、计算机科学和社会学领域的信息学系和专业,并在本科和研究生的课程体系中均开设了较多数据、开发和社会类课程,对应了其对信息、技术和社会问题的关注,这体现了其跨领域人才培养的教育方式和致力于教育能够创新信息科学和技术领域,基于信息技术革新社会的理念。总体来看,信息学教育的课程模式具有以下特点:

  ①信息学基础类型的课程在课程开设体系中占据最大比例。其在本科课程和研究生课程中基础类型课程均占据较大比例,且本科的基础课比研究生比例更高,说明信息学作为一门交叉学科,其理论基础较为丰富。②对培养信息技术人才的重视。数据、设计和开发类型的课程在课程开设体系中普遍占比较高,要求利用信息学来收集和分析各种数据,从而解决自然和人类面临的各种问题,帮助学生掌握利用信息技术为社会提供服务所必需的信息技术知识。③强调对技术与社会的关系教育。组织与社会类的课程在总课程中占据一定的比例,旨在帮助学生了解信息技术在社会和组织环境中的使用结果,是对信息社会和数据时代的全方位思考。

  5 信息学教育模式总结及对图情领域的启示信息学

  本身是一门由计算机科学、软件工程、社会学等众多学科交叉而形成的一门学科,与其他学科交叉融合后又形成了新的研究领域。在此过程中,信息学也逐渐渗透到图书情报领域(Library and Information Science,LIS)并与其结合形成了新的研究方向。分析总结国外信息学教育模式,对图情领域信息学的教育和研究提出启示。

  5.1 信息学教育模式总结

  5.1.1 强调实践应用的信息学教育方法 信息学的研究目的涉及解决信息层面、技术层面、组织层面、社会层面的现实问题,其教育方法与实践技能的学习与掌握联系紧密。计算机科学与技术以及软件工程主题下数据、设计和开发类型的课程在课程方案中占据较大比例,信息学背景的学生在职业选择上涉及软件开发的相关岗位。可见,信息技术是信息学教育内容的基石,实践应用是信息学教育方法的实施导向。

  5.1.2 跨领域培养的信息学教育方式

  信息学已逐渐发展成为“领域/行业+Informatics”形式的学科群[11],与特定的领域结合是信息学的显著特征。使学生掌握信息技术在商业、医疗、自然等领域的应用是信息学的教育目标之一,跨领域的人才培养方式是信息学学科群的典型表现。6 所信息学院校均开设了学科信息学专业,其中 IUDI 设立了 30 多个专业同源领域,支持学生根据自己的兴趣自行选择,且这些同源领域包含学校其他学院或专业的课程,涉及生物学、化学、音乐等,实现了信息学的个性化跨领域教育。

  5.1.3 成体系的本硕博人才教育策略

  IUDI 的信息学教育涵盖本硕博全层次的人才培养,并且支持其他学院的同学辅修信息学,可以提供学位证书、信息学证书和创业证书。信息学作为一个蓬勃发展的学科,在教育策略上应完善本硕博学位教育层次,并根据学院特色授予相应的学科信息学专业学位,使信息学在与其他领域交叉渗透的过程中建立完善的高等教育人才培养机制。

  5.1.4 “信息+技术+领域+人和社会+创新”的教育理念

  “信息+技术+领域+人和社会”是信息学的本质特征。根据 6 所典型院校的信息学教育模式分析结果,其关注视角和培养目标均是这一本质特征的映射。信息学立足于信息和技术,面向于特定领域,落实于人和社会,目标是推动领域的创新,因此人和社会是信息学的宗旨所在,未来信息学培养方案应该关注信息与技术和人与社会的关系,开设技术与人交互导向的课程,以使信息学能够更创新高效地解决领域问题。

  5.2 对图情领域研究信息学的启示

  5.2.1 信息学与图书馆和情报学的交叉融合

  印第安纳大学的学院下设的信息学系和情报与图书馆学(Information and Library Science,LIS)是并列的两个系,信息学系的学生可以选情报与图书馆学的选修课;UWIS 设信息学本科学位、LIS 硕士学位、信息管理学硕士学位以及信息科学博士学位;名古屋大学的信息学学院在日语网站中是情报学部。可见,信息学与 LIS 联系紧密。笔者进一步对已有文献进行调研,发现目前学者对信息学与图书情报的关系讨论主要分为两种观点:

  一是信息学与图书情报领域具有相同研究范畴,可以互换使用。Gorn[18]将“信息学”视为图书情报学的简洁表述。Wellisch[37]指出在英语国家通常使用信息学作为情报学的替代名称。Belkin[38]也将信息学和情报学互换使用。

  二是信息学与图书情报是互不相同的两个学科,但是二者相互渗透。Mo 等[39]认为信息学在图书情报学中发挥重要作用,信息学涉及信息检索、信息系统和数据库等,为图书馆的有效管理提供新的理论和技术支撑。UCLA 图书馆有证据表明信息学专业的学生有更好的技术适应能力来设计现代信息服务,包括数字图书馆和存储库、元数据服务、用户培训和关系、技术信息检索[40]。信息是图书情报领域的主要研究对象,根据美国图书馆协会图书馆与信息研究硕士课程认证标准的定义,图书馆和情报研究一词“涉及可记录的信息和知识以及促进其管理和使用的服务和技术”[41]。但如今图情领域的研究内容已不仅仅局限于图书或情报等传统信息载体,而是转向更广阔的信息范畴。图书情报学作为与信息学具有相同研究对象即信息的处理及信息技术在信息社会的应用发展,在其发展过程中必然会产生与信息学的交叉和融合。

  5.2.2 图书馆和情报学与信息学的互动

  信息学从诞生到发展壮大与信息处理采用信息技术的进步密切相关,信息学教育重视对信息处理与信息技术的应用与思考、信息处理和信息技术在社会和组织变革中的作用以及社会与组织对信息处理与信息技术的影响。对信息学的研究必然离不开信息技术的支持。如医学信息学作为一个专业和研究方向受到我国图书情报学科的关注。医学信息学是一个涉及医疗实践、教育和研究的认知、信息处理和交流任务的领域。医学信息学的领域下也有多个分支学科,如临床信息学、生物信息学、公共卫生信息学、公共健康信息学等[42]。

  而图情领域的医学信息学则强调依赖信息技术,通过自然语言处理、机器学习和统计建模、数据挖掘等方法对医学信息收集、处理、存储并分析以辅助医务人员构建医疗卫生系统并开展决策。与侧重医学知识与医疗设备与技术的临床信息学、生物信息学等相比,图情领域的医学信息学更侧重对医学数据如电子病历(Electronic MedicalRecords,EMR)和电子健康档案(Electronic Health Records,EHR)等的存储、检索与利用。因此,图情工作人员虽然引入信息学寻求新的研究方向,但如何在新的领域应用信息技术的同时更应该考虑信息技术如何赋能数字转型背景下的信息处理,更应关注图书馆情报学信息处理方法与信息学技术方法互动这个焦点问题。

  6 结束语

  信息学在不同领域日益得到重视与发展,但目前关于信息学的讨论多集中于信息学与其他学科交叉形成的新领域,而对信息学本身的内涵与特质讨论较少。正如马海群教授在“2021中国信息分析论坛”上提出,目前中国情报学的研究中有一个比较难以处理且有待深入研究的问题是信息学(Informatics),一旦打开 Informatics 的“潘多拉之盒”,就会发现更广阔的研究与应用领域。因此,本文通过梳理国外 6 所相关院校的信息学教育模式,发现信息学本身就是一个多学科交叉的领域,其核心是对信息处理和信息技术及其应用的批判反思。

  本文通过梳理和分析来自美、英、德、日 4 个国家的 6 所信息学典型院校的教育模式,发现信息学的教育方法面向实践应用、教育方式强调跨领域培养、教育策略覆盖本硕博全体学历层次、教育理念契合“信息+技术+领域+人和社会”的本质特征和推动领域创新的目标。作为人文信息学教育对图情领域信息学研究的启示是,在未来的研究中应该更多关注信息与技术和社会的关系,探究图书馆和情报学的信息处理方法与信息技术的融合,与相关学科的融合互动和联动,对信息社会发展和进步做出积极的贡献。

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