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天津日报:新工科 冲出“象牙塔”(图)

点击量:       发布时间:2018-06-27       

(《天津日报》 2018年06月27日 09版)

姜凝 摄影 姜宝成

南开大学计算机学院 赵新教授主持的“机器人克隆猪”项目

天津大学并联机器人

天津大学 膜科学海水淡化实验平台

天津工业大学智能机器人

最近几天,津城各高校相继举办学校开放日暨高考招生咨询会活动,为考生和家长答疑解惑。记者采访中了解到,不少学校新推出的“新工科”等从招生到培养的全方位改革新举措,引起了考生和家长的热切关注。
“新工科”成为我国工程教育关键词。最近,接连出台的“复旦共识”“天大行动”“北京指南”,构成了新工科建设的“三部曲”,开拓了工程教育改革新路径。教育部今年3月公布了首批“新工科”研究与实践项目认定结果,来自全国高校的共612个项目入选首批“新工科”研究与实践项目。据名单显示,天津大学共有9个项目入选,项目总数位居全国高校首位。教育部新工科项目的正式认定,也意味着高校新工科建设开始进入实施阶段。

“新工科”一经“出道”就这么火热,很多高校都就建设“新工科”参与讨论。那么,什么是“新工科”?如何评价“新工科”?它是谁的机会?新工科”会不会长期指导未来高校的人才培养?近日,记者带着这些问题走访了我市高校相关专家。(本报记者 姜凝 摄影 姜宝成)

“新工科”背后的……  

人才缺口
  统计数据显示,到2020年,新一代信息技术产业、电力装备、高档数控机床和机器人、新材料将成为人才缺口最大的几个专业,其中新一代信息技术产业人才缺口将会达到750万人。到2025年,新一代信息技术产业人才缺口将达到950万人,电力装备的人才缺口也将达到909万人。

  专业改革

  首批612个国家级新工科研究与实践项目,包括202个“新工科”综合改革类项目和410个“新工科”专业改革类项目。“新工科”专业改革类则涵盖了人工智能类、大数据类、智能制造类等19个项目群。

  个人选择

  “新工科”要求学生具有更强的自我规划能力,及早确定适合自己发展的领域,并积极投身创造与实践。要理智选择专业,将个人的兴趣、志向与学习有机结合起来,更要树立远大理想,充分利用“新工科”带来的“福利”,为自己的发展奠定坚实基础。

突出学科的跨界整合和交叉融合

天津大学教务处相关负责人告诉记者,按照中国工程院院士、天津大学校长钟登华在其所著《新工科建设的内涵与行动》中所说,新工科是基于国家战略发展新需求、国际竞争新形势、立德树人新要求而提出的我国工程教育改革方向。新工科的内涵是以立德树人为引领,以应对变化、塑造未来为建设理念,以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要径,培养未来多元化、创新型卓越工程人才,具有战略型、创新性、系统化、开放式的特征。新工科建设将阶段推进,需要重点把握学与教、实践与创新创业、本土化与国际化三个任务,关键在于实现立法保障、扩大办学自主权、改革教育评价体系三个突破。
  “新工科不仅指的是新兴专业,如人工智能、云计算等,还包括新的工科形态,即对传统工科注入新的内涵以支撑和引领新经济发展,可理解为‘工科+’,即工科+新理念、工科+新结构、工科+新模式、工科+新体系等。”南开大学电光学院副院长孙桂玲在接受记者采访时说,“新工科”,“工科”是本质,“新”是取向,要把握好这个“新”字,但又不能脱离“工科”。与老工科相比,“新工科”更强调学科的跨界整合和交叉融合,其内涵可以从三个层面来理解:

  1.新的办学理念:“新工科”应该积极应对变化,主动布局未来战略必争领域人才培养,建立“新工科”建设的新理念、新标准、新模式、新方法、新技术、新文化,实现从学科导向转向产业需求导向、从专业分割转向跨界交叉融合、从适应服务转向支撑引领。

  2.新的人才培养结构:工程人才培养结构要求多元化。相对于传统的工科人才,未来新兴产业和新经济需要的是实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型“新工科”人才,他们不仅在某一学科专业上学业精深,而且还应具有“学科交叉融合”的特征;他们不仅能运用所掌握的知识去解决现有的问题,还有能力学习新知识、新技术去解决未来发展出现的问题,对未来技术和产业起到引领作用;他们不仅在技术上优秀,还懂得将技术和经济、社会、管理进行融合,兼具良好的人文素养。必须健全与全产业链对接的从研发、设计、生产、销售到管理、服务的多元化人才培养结构。

  3.新的教学体系:一是继承与创新,“新工科”要根植于历史积淀和传统优势,并要面向未来全面加快改革创新。二是交叉与融合,学科交叉融合是工程科技创新的源泉,关键核心技术和重大工程创新科技成果的突破大多源于学科交叉。三是协调与共享,以协调推动“新工科”专业结构调整和人才培养质量提升,以共享推动“新工科”优质教育资源和教育成果共建共享,通过深化产学研合作,对接信息产业链,确定适应行业企业岗位要求的人才培养方案。

培养企业需要的高素质复合型人才

在“新工科”成为新点的当下,如何抓住机会实现新的发展和飞越,是不少高校和个人都在思考的问题。
  天津理工大学教务处相关负责人告诉记者,虽然对于新工科内涵的阐述,各有其出发点,但综合而言,“新工科”专业改革在当前阶段的基本思路是以产教融合的理念,改革工科专业的人才培养方案,使之与新经济产业的人才需求相契合。新工科建设重点之一在于深化产学研合作,对接信息产业链,人才培养方案适应行业企业岗位群要求,并以行业企业人才需求为产出导向,培养企业需要、社会欢迎的高素质复合型、应用型人才。

  例如,天津理工大学机械工程学院新增的“机器人工程”本科专业,是典型的新工科专业,现已纳入学校2018年招生计划,该专业旨在培养在机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科背景下,从事工业机器人相关领域设计制造、运行维护、技术开发、科学研究、生产组织管理等工作,具有实践能力和创新精神的应用型高级专门人才。

  天津工业大学聚焦国家战略和未来产业需求,积极推进“新工科”教学改革与实践。将于今年9月完成2018级网络工程专业“网络空间安全”方向、计算机科学与技术专业“人工智能”方向、机械设计制造及其自动化专业“智能制造”方向、纺织工程专业“面向新经济现代纺织工程+领军人才培养”等“新工科”实验班的组建,并将在2018级数学类专业中,组建“数据科学与大数据技术”实验班,实施新兴工科专业人才培养,形成传统工科专业为支撑、新兴工科专业为引领,各专业交叉协同的专业发展新格局,构建对接国际标准的工科人才培养与评价的新方法,培养德学兼修、德才兼备的创新型卓越工程科技人才,创建地方高校的“新工科”建设新范式。

  对于即将进入大学的高中生来说,国家对“新工科”建设的倡导意味着新的发展机遇。以“新工科”专业为参考,明确自己的发展方向。与此同时,关注“新工科”、投身“新工科”建设的高校和企业也将受益。将行业内的新理念、新技术、新知识和企业需求整合到课程体系的建设中,高校借此能够与行业相接轨,进一步提高教学质量,培养符合企业需求的新工科人才,校企双方合作实现共赢。

对高中生知识及综合素养提出新要求

“‘新工科’既是机会,也是挑战。”孙桂玲说,一方面,与传统工科相比,新工科建设使生源人才选拔理念出现重大转向,对高中生的知识广度、深度、综合素养等提出了新的更高要求:
  新的人才甄选理念──新工科建设对于合格生源的认定,正从标准化考试思维向多元智能考核思维转变,只有新的符合多元智能理论的招生录取方式的形成,才可能持续地为新工科建设输送合格生源。传统的人才选拔录取模式应适应新工科建设的生源要求,及时作出改变。未来,新工科建设要实现与招生录取制度的紧密衔接,就需要新工科建设研究专家和实践者广泛参与到上述“自主招生”的规则研究制定与实际招生活动之中。

  知识广度与深度的要求──在知识广度与深度方面,新工科建设既强化了对生源跨学科知识涉猎与积累的要求,也强化了学生对知识理解和创新运用的要求,对传统的标准化测试提出了现实挑战。相比传统工科人才培养,新工科建设更加强化了对从业者知识学习、知识迁移、知识创新的能力要求,从根本上提高了大学生对学科知识的系统性掌握程度,以及深入理解和创新性应用程度的要求。

  能力和综合素养的要求──面向新的产业革命,未来合格的新工科人才,在能力和综合素养方面将得以显著提升。这与此轮新技术革命对于新工科人才的标准提升有关,也与新工科人才与传统工科人才在关键能力和素养方面的区分有关。新工科建设将更大程度涉及创新创业、学科融合、共享发展等新的理念,相对应的,对从业者关键能力和素养的要求发生了显著变化。

  另一方面,对于企业来说,目前高新技术产业的技术要求越来越高,企业需要大量有知识且实践能力强的技术人才到生产一线。虽然我国是高等工程教育大国,但大量高新技术企业依旧存在“用工荒”问题,互联网、工业机器人、智能制造等企业更是求贤若渴。

  孙桂玲举例说,当今创建智慧城市成为主流,智慧城市相关行业发展迅速,对相关人才需求旺盛,然而学科建设、人才培养与行业需求严重不匹配。我国目前有277个智慧城市试点,并且超过500个城市在智慧化建设中;“十三五”预计市场规模2.7万亿元—3.1万亿元,市场规模有待实现;政府相关的体制创新力度较大;以信息和通信、互联网等为主体的行业企业急需持续创新智慧城市解决方案,超过30家经济体量较大的智慧城市相关企业有交叉专业的人才需求。

  南开大学“智慧城市专业建设探索与实践”项目此次入选了首批国家级“新工科”研究与实践项目,该项目人才培养是以智慧城市的发展需求为导向,促进多学科交叉深度融合与跨界整合,通过构建文、理、工多学科融合的教学课程体系,致力于培养具有国际视野和深厚理论基础、掌握城市规划与管理专业知识的高素质复合型人才,增强学生实践能力、创新能力和国际竞争力。同时,加强与政府、企事业单位的产学研合作,建立多个校外实践基地,推动物联网、云计算、大数据等为代表的新兴信息技术,环境评价与规划、GIS系统、城市物质流等城市环境管理知识,与城市规划、协调、实施等城市综合管理知识的协同创新。

“新工科”路在何方?

近年来,以新技术、新业态、新产业、新模式为特点的新经济蓬勃发展,对我国高等工程教育人才培养提出了更高要求,变革与创新迫在眉睫。天津大学教务处负责人告诉记者,该校从教学改革、创新创业教育、国际化办学等多种路径为“新工科”人才培养“破题”。
  王亚是天大机械学院一名专业学位硕士研究生,他的学习生活和普通的研究生相比有点不一样──不只是常规上课做实验,他真正进入了一家跨国企业,“真刀真枪”地参与到企业技术革新工作中。过去一年,在天大国家内燃机重点实验室的支持下,王亚为约翰迪尔公司的自动化农业导航项目做数据采集和机械改装,研发土壤深松监测技术。“工科性人才一定要在实战中培养,要给学生们真正输入工科或工程元素,而校企合作可以弥补校园、教室和科研型实验室在工科或工程元素上的不足。”天大国家内燃机重点实验室副主任谢辉认为。

  请企业为研究生“授课”,打破以往关在“象牙塔”内的传统教学模式,这是教学改革的大胆尝试。天大与国际高新企业联合设立了创新实验室,共同培养专业学位研究生,为学生提供高起点、上水平、强应用的研究平台。2017年7月,天大举办了全国首个“‘新工科’建设专题培训班”,与腾讯公司签署了“新工科”校企合作备忘录。

  除和企业联合探索办学模式,天大与国际著名工科高校的合作也为“新工科”本土化与国际化探索描绘了一幅新图景。

  天大与法国尼斯综合理工学院合作创建了天津大学国际工程师学院,该学院借鉴法国独特的精英式工程教育理念,采取国际化、个性化、小班化的教学模式,立足中国特色,聚焦国家需求,坚守“家国情怀”,其开设的智能建筑专业瞄准国家需求确立了专业方向,为解决世界遗产保护和大量既有建筑隐患预警等诸多难题提供了教育支撑。2017年7月,该学院顺利通过了法国教育部工程师职衔委员会的国际权威认证,获得了其授予的工程师文凭的最高等级6年期的认证,11月又获得欧洲工程教育认证。这标志着该学院可直接为中国毕业生颁发法国工程师文凭。天大国际工程师学院办学特色和教育质量得到了国际教育界的高度认可。

  “新工科”建设,除了问国际前沿立标准、问内外资源创条件,还需要问创新创业要动力。

  “没想过自己的创业团队能拿到1000万元的A轮投资。”天大博士张春松回想起在2016年“创青春”全国大学生创业大赛决赛登台签约时的场景仍心潮澎湃。当时,张春松的团队从全国2200余所院校、11万个项目中脱颖而出,摘得银奖,还拿到了1000万元的意向投资。

  “学校提供全方位支持,鼓励跨专业组队参与实践创新。”张春松说,他的创业团队当初只有5个人,但学历层次却覆盖了本硕博,横跨工业设计、机械工程、自动化多个专业。在学校的大力支持和国家“千人计划”教授戴建生老师的指导下,目前该团队已围绕世界前沿技术──变胞技术为核心,开展了可变形、智能化、一机多能的机器人系统研发、生产和销售,发展速度迅猛。

  新时代,加快“新工科”建设已成高校共识和积极行动。近两年,全国各地高校不断推进“新工科”探索与实践。国务院办公厅发布的《关于深化产教融合的若干意见》专门强调了要加快推进“新工科”建设。“新工科”正在形成领跑全球工程教育的中国模式、中国经验。

  今年1月在天大召开的“新工科”研究与实践专家组工作会议上,全国高校与会专家一致认为,高校必须要深刻把握新时代高等教育的发展特征,探索“新工科”建设的中国路径和中国模式,实现高等教育内涵式发展,引领国际工程教育改革创新。要以时不我待、只争朝夕的精神推动我国从工程教育大国到工程教育强国转变。今年4月,主题为“拥抱新工业革命的新工科教育”的国际新工科教育研讨会在天大召开,60余所国内外高校参会。大会倡议成立新工科教育国际联盟,全球首个新工科教育教学研究、培训、交流基地──天津大学新工科教育中心正式揭牌成立。

  新工科建设绝非纸上空谈,实则愿景可期。“到2020年,探索形成‘新工科’建设模式,主动适应新技术、新产业、新经济发展;到2030年,形成中国特色、世界一流工程教育体系,有力支撑国家创新发展;到2050年,形成领跑全球工程教育的中国模式,建成工程教育强国,成为世界工程创新中心和人才高地,为实现中华民族伟大复兴的‘中国梦’奠定坚实的基础。”这是“新工科”建设“天大行动”中对未来愿景的描述。

天津日报:http://epaper.tianjinwe.com/tjrb/html/2018-06/27/content_40623_262347.htm

(编辑 刘晓艳 仇丁丁)