工科革新既是“天大”的事,也是天大的事

4月25日,天津大學在全國率先推出“天大方案”,被稱為新工科建設落實到人才培養工作中的“施工圖”。

4月26日,“新工科教育國際聯盟”在深圳成立。來自中國、美國、法國、新加坡、泰國等國家的50多所高校率先加入聯盟,天津大學是首任輪值主席單位和秘書處單位。

在“新工科”上,天津大學頻頻發力,引起教育界關注。

什麼是新工科

早在2018年3月底,教育部印發《關於公佈首批“新工科”研究與實踐項目的通知》,認定612個項目為首批“新工科”研究與實踐項目。天津大學共有9個項目入選,位列全國高校之首。

“新工科”新在哪?先要看看傳統的工程教育“舊”在哪裡?看看這組數據:到2020年,我國新一代信息技術產業、電力裝備、高檔數控機床和機器人、新材料將成為人才缺口最大的幾個專業,其中新一代信息技術產業人才缺口將會達到750萬人。到2025年,新一代信息技術產業人才缺口將達到950萬人,電力裝備的人才缺口也將達到900多萬人。

“缺人才”不只發生在未來,還發生在當下。目前,迅猛發展的大數據、物聯網、人工智能、網絡安全、大健康等新經濟領域都出現人才供給不足現象,暴露出我國工程教育與新興產業和新經濟發展脫節的短板。

現實是,我國擁有世界上最大規模的工程教育。2017年發佈的《中國工程教育質量報告》指出,中國已經建成了層次分明、類型多樣、專業齊全、區域匹配的世界最大工程教育供給體系。報告同時指出,目前我國工科畢業生供給結構性過剩與短缺並存,專科層次和研究生層次工科畢業生供給不能完全滿足企業和行業需求,人才培養鏈與國家創新鏈、產業鏈對接有待進一步增強。

“新工科”人才,不僅需要在某一學科專業上學業精深,而且還具有“學科交叉融合”的特徵;不僅能運用所掌握的知識去解決現有的問題,還有能力學習新知識、新技術去解決未來發展出現的問題,對未來技術和產業起到引領作用;他們不僅在技術上優秀,還懂得經濟、社會和管理,兼具良好的人文素養。

在天津大學黨委書記李家俊的觀念裡,新工科的“新”,只是一個相對概念,隨著技術的發展,現在的“新”一段時間之後就變成了“舊”,所以,工程教育培養人才的模式應該是開放的、不斷髮展的。

一年前,教育部新工科項目正式認定,包括了202個“新工科”綜合改革類項目和410個“新工科”專業改革類項目。其中,“新工科”綜合改革類項目分為工科優勢高校、綜合性高校和地方高校三大類型。“新工科”專業改革類則涵蓋了包括人工智能類、大數據類、智能製造類等熱門“新工科”在內的19個項目群。

在“新工科”背景下,物理學科的基礎地位依舊不會動搖,化學和生物等學科將更加強調應用性和與其他學科的關聯性,而技術科目的重要性將大大加強。

為什麼是天津大學

天津大學的前身——北洋大學是我國第一所現代大學,北洋大學的工科研究所為孱弱的國家培養了首批3名工科碩士。“窮學理,振科工;重實驗,薄雕蟲。”校歌傳唱了80多年,天津大學是我國工科教育的“長子”:針對水患問題的中國第一水工試驗所落成,開創了“產學研”結合的模式;在一架德國飛機的基礎上,機械系著名教授鄧曰謨成功試製出中國第一臺飛機發動機;曾經的校長、土木工程學家茅以升,主持修建了錢塘江大橋,改變了外國人壟斷中國大橋建造的歷史。

“高等工程教育必須做出變革和調整,真正面向未來培養人才。人類社會10年以後、20年以後是什麼樣的面貌,取決於我們現在培養的人才,這個使命是非常光榮的。當前工程教育改革的初衷就在於我們現在的教育培養不了適應未來的人才。”李家俊在“天大方案”發佈的當天如是說。

清華大學校長邱勇也公開表達過對目前工程教育存在問題的焦慮:“在全球範圍內,工程教育不同程度存在著以理科教育的方式培養工程師的現象。工科教師工程背景缺乏,工科學生的實踐動手能力不高,行業企業對人才培養過程參與不夠等問題廣泛存在。此外,隨著技術進步的加速,工程師的專業技能需要不斷更新,然而由於成本和機會等原因,很多工程師難以接受充分的繼續教育,工程師的終身學習面臨巨大挑戰。這些問題不是一所學校的問題,也不是一個國家的問題,而是我們全體工程教育界共同面臨的問題。”

“從‘天大行動’到‘天大方案’。在工科改革的每一個十字路口,天津大學都衝在前面,是實驗者也是領路人。”天津大學副校長王樹新說。

什麼是“天大方案”

此次推出的“天大方案”,核心詞是“項目”和“平臺”。

新的工科課程體系強調,由項目與課程形成“課程元”,各“課程元”以課程內項目、課程組項目、多學科團隊項目、科研實踐項目和畢業設計研發項目“三類五種項目”為主鏈,形成一個緊密關聯的整體,更加強調“學以致用”,強調學生的創造和創業,強調畢業生支撐新興產業,創造產業新領域。

為達到此目的,“天大方案”設計了多學科聯合、多方參與的開放式培養平臺,在這一平臺上推進“產學—校企融合”“多學科交叉融合”“國內—國際培養融合”“教—研—學融合”,將學校科研實驗室、工程中心、創客空間和創新創業孵化器形成一個整體鏈條,並與書院制和導師組結合,全面培養學生的品格、思維、能力和知識。

王樹新是天津大學機械工程學院機械工程系機械電子工程專業和機器人與汽車技術研究所教授,他曾經帶領科研團隊研發出了微創手術機器人系統“妙手”,填補了國內空白。現在,他又是參與主持天津大學新工科建設的校領導,多重身份讓他對此次新工科建設方案給天津大學教育教學帶來的衝擊理解更深。

“在教學上,最核心的變化是,原來是以教授知識體系為主,實驗多為驗證性實驗和演示性實驗。而‘天大方案’中,在課程教學上,以綜合性實驗為主,而且,學生做的實驗要有創新性。”王樹新說。

王樹新認為,師資問題是“天大方案”中的瓶頸和關鍵問題。他介紹,新的方案實施後,教師先從校內調整。一方面,不能以頭銜、論文和獎項等作為全部評價教師的標準,而是要看教師是否能夠接受和適應這種交叉的、創新的、發展的教學理念。另一方面,天津大學非常歡迎全球的有志青年加入進來,一起為中國的工程教育改革出力。

王樹新還介紹,“天大方案”的推出更重要的是對大學工程人才培養方式的改變,並不會影響目前天津大學的招生方式。儘管新工科建設與中學階段的教育在將來應該有一個對接,但這是一個長期的工作,需要不同階段、不同領域的專家系統研究。(記者 劉茜 陳建強)


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