20世纪之后，量子力学和相对论的发现打破了决定论的自然哲学思想，重塑了客观世界的认识法则，这种变化也在很大程度上改变了大学课程的内容和秩序。“越来越多的人思索着，那许许多多塑造着自然之形的基本过程本来是不可逆的和随机的，而那些描述基本相互作用的决定性和可逆性的定律不可能告诉人们自然界的全部真相。”[8]大学要研究的知识领域更加广阔了,大学里的知识研究一方面在不断分化，另一方面又变得日益模糊；曾经很长一段时间内被认为是泾渭分明的学科或课程知识边界，又重新被界定为不可分割、紧密联系的整体。学科知识的“任何一个隐喻、主题、理论、概念图式，不管是物质实体、社会现象，还是生态系统，都暗示出一种整体性”[9]。知识的整体性与拓展性内在统一，大学课程设计更加关注透过知识“去挖掘、显现这些知识本身所蕴涵的社会需要、方法、情意以及精神等因素”[10]，具有跨学科、多学科或交叉学科知识背景的大学课程日益得到重视。现代大学课程的知识结构，尽管在知识分成上仍然呈现出自然科学和人文社会科学的明显区隔，但自然学科的课程越来越注重从人文学科中寻找伦理和道统诠释，人文学科的课程也越来越注重从自然学科中寻求研究方法，课程知识的拓扑性结构逐渐形成。
大学课程知识一方面是横向联系的，另一方面也是纵向拓展的。各种学科史全方位地揭示了知识生发、裂变和拓展的历史生态景观。大家熟知的物理学史就是一部物理学知识不断拓展的历史，抑或说是一部向着物质世界的深度和广度进军、探索物质世界及其运动规律的历史。这部历史展现了力学、热学、电学、光学以至于相对论、量子力学、核物理和粒子物理学、凝聚态物理学和天体物理学等生发轨迹。又如，17世纪之前，化学只是自然哲学的一个分支，但在今天它应经包含了分析化学、有机化学、无机化学、物理化学、碳水化合物化学、硫类化合物化学、核化学、石油化学和固体化学等名目众多的知识研究领域，揭示了人类化学知识不断专、精、深的流变过程。
高深知识生发、裂变和拓展的图景昭示，大学的学科、专业、课程所加工的高深知识不是一尊不动的雕像或边界不变的领地。相反，它们一直在向纵深拓展，而且是一种适时性和及时性的纵深拓展。任何物理学教材，无论曾经是多么现代，最终都要在时间的推移中变得陈旧或滞后。19世纪教材或20世纪教材或21世纪教材的诞生和存在，既是高深知识不断更新的反映，也是高深知识不断退出历史舞台的表征。每一个大学课程的“大家族”，各种高深知识总是以长江后浪推前浪的方式挺进，更新的高深知识不断取代新的高深知识的位置，走向课程知识的前沿领地，抑或是占据教材的“最后篇章”，成为教材最新的知识。因此，课程结构研究也应当以加强高深知识拓展性研究为前提，“在教材编制中，如何渗透认知、道德、审美和健身因素，如何把握目标、内容、学习活动方式的联系，都是非常重要的”[11]。
三、大学课程知识的前沿性
发现世界最终是为了改造世界，发现知识、创造知识和发展知识则是为了应用知识。高等教育必须适应人的发展和社会发展的需要，大学课程是这种适应的“阿基米德支点”。社会在变，社会岗位对专业人才的要求也一直在变，与之相应的课程设置自然要变，而与课程相匹配的高深知识必须跟进。因此，追踪社会发展需要，与时俱进地促进人的生命的跃迁和解放，是大学人才培养的理性选择。比如，土木工程专业的人才培养具有典型的时代性和阶段性诉求，即每一个时代对于土木工程的专门人才都有自身的诉求，而这种诉求最终都是通过课程的更新和变换来实现。筑土为居、驾木为桥、挖堑成河，最初只是少数人能够掌握的前沿性高深知识，但在现代已经成为普通大众皆能掌握的基本技能，不再是常人才智难以掌握的前沿性高深知识。随着工程技术的不断发展，土木工程学科与前沿的计算机科学以及新兴的材料科学“联姻”，开始从单纯的单体工程分析走向对整体系统网络和环境的综合分析和智能控制，从单纯的工程试用阶段的安全设计走向对工程全寿命周期的精细化设计和可靠化管理，天空、地下、海洋甚至太空也成为土木工程施展效用和大展宏图的场所，一大批具有时代标志的超大跨度桥梁、超长隧道、超高建筑、超高速铁路以及太空空间站等工程建筑巍然挺立，成为现代土木工程的标志和现代人改造世界的象征。这种前沿性的土木工程知识，不是什么人都可以掌控的。
主动适应人的全面发展、适应社会的全面进步是大学教育的诉求，也是大学教育合法存在的资本。大学课程对高深知识的选择、吸收、组织和实践必须与人类社会最迫切、最紧急、最需要的知识研究领域相联结，这是现代大学必须要承担的社会责任。当下，不同的大学、不同的学科通过发布年度科学前沿报告、举办前沿科学高端论坛、成立前沿学科研究院等各种形式加强课程建设,正体现出大学课程知识的前沿性特征。譬如，2006年，北京大学批准成立了前沿交叉学科研究院（简称AAIS），前瞻性的开设了纳米科学与技术、生物医学、定量生物学、生命科学、大数据科学、环境与健康、磁共振成像、科学史与科学哲学、脑科学和类脑科学、睡眠医学等课程，涵盖了数学、物理学、化学、生物学、医学、工学等学科的众多前沿性研究领域。这充分说明,大学的课程的开发应当是而且必须是占据人类社会的知识前沿位置的领域和战场。