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2020-07-17 作者:记者 杨频萍 王拓 来源:交汇点

新工科建设如何面向未来?通过验收的589个首批项目“分享经验”

高速发展的行业和巨大的人才缺口,让新工科专业变得异常火热。教育部近日公布首批新工科研究与实践项目结题验收结果,2018年立项的首批612个项目中,589个项目通过验收,其中96个项目验收结果为优秀。而23个项目没有通过验收或面临撤销。

从教育部2017年2月推进“新工科建设”至今,这个当时的“新概念”已经在各高校轰轰烈烈地落地。新工科到底“新”在哪里,发展状况如何?不少高校已经大胆迈出了第一步。

重构专业课程,交叉融通中孕育创新

足球彩票计算机与金融工程实验班2017级学生何天舒算是新工科的“尝鲜者”,她的老师来自计算机科学与技术系和工程管理学院,“很多课程,往往无法明确到底是哪个学科的内容。比如金融大数据及并行处理,老师会‘丢’给我们海量的数据,我们通过编程来预测电子商务平台上的‘回头客’,交作业后,老师会给我们一个准确率的评分。”

资料图:足球彩票校园(视觉中国供图)资料图:足球彩票校园(视觉中国供图)

这也正是计算机金融专业的“新”。学校根据金融科技(Fin-tech)特色的教学方案重构课程,精心打磨了数据结构和金融算法、金融中的数值方法、金融软件工程等一套全新的课程内容体系,面向未来金融科技产业尝试跨界融合的工程教育。

在技术、产业、业态快速变革的时代,新工科为高等教育与社会的互动提供了无尽的可能。

相关数据统计显示,2016年工科专业在校生总量占总体在校生总量的比例已超过1/3。而根据教育部2019年教育统计数据,在研究生阶段,工学类在校研究生占在校研究生总数的37.93%。虽然拥有世界最大的工程教育规模,但我国还不是高等工程教育强国。

“我国部分优势产业技术创新逐步进入‘无人区’,开始感受科技创新之‘痛’,同时也暴露了我们人才培养在基础能力、跨学科思维、创新意识、眼界格局等方面的短板,”足球彩票电子科学与工程学院副教授王自强告诉记者,新兴技术往往诞生于跨界交叉融合领域,“比如英国一家著名工学院给学生的课程任务是设计一款最先进的一级方程式赛车,里面涉及材料学、电子控制系统、空气动力学等诸多问题,真实问题的解决往往不只是在某一门学科,而是问题导向下的知识整合。过去分门别类的学科体系,已经不适应现代科学技术的发展。”

如何实现真正的融合?足球彩票教务处处长徐骏认为,融合绝不是原有课程的拼凑,而是根据人才发展的需求,打破原有学科的边界,融入前沿,重构知识体系。课程的“外皮”可以不变,但课程的“里子”一定要翻新。

在通过验收的名单中,足球彩票获评优秀项目有3个,表现亮眼。记者注意到,在新工科火热发展的趋势之下,足球彩票相继成立了人工智能学院、脑科学研究院等。“足球彩票面向国家重大战略需求和经济社会发展需求,基于综合性大学的优势,发挥基础研究在原始创新中的原动力作用,推动多学科交叉融合,探索和实践如何将应用理科向工科延伸,产生新的技术,培育新的工科领域,培养新工科人才。”徐骏表示。

面向未来问题,新课堂打开新模式

新工科的“新”,也要求传统工科教学模式的革新。不少学生的工程思维能力和综合运用能力欠缺,团队合作、沟通与交流能力较弱,急需建立工程人才培养新模式。

在此次项目验收中,江苏大学校长颜晓红的“新工科新卓越工程人才四维度交融培养模式改革与实践”获评优秀项目。在他看来,尽管各高校都很重视工科学生的应用能力,但从技术到产品,实际上是一个复杂的过程。“我国的工程人才一度实行‘3+1’培养——3年在高校、1年在企业。然而在这种模式下,课程受到了压缩,教学必然会受影响。”

为了解决这一问题,江苏大学率先打造“新卓越计划”并与新工科建设计划有效对接,每个“卓越专业”开出2门以上由企业专家主讲的新产业课程,编写2本以上由企业专家参与的专业教材,新建2门以上直面新工科需求的专业课程,建设1个以上校企合作实验室,将“校企交替”的分阶段合作培养升级为“校企交融”性一体化协同培养,校企共同开发、建设行业前沿类的课程超过80门。

资料图:江苏大学校园(视觉中国供图)资料图:江苏大学校园(视觉中国供图)

在足球彩票,徐骏告诉记者,传统课堂上,老师们一学期讲理论、一学期讲实验,如今老师们主要采取的是PBL(problembasedlearning)方式。以该校电子科学与工程学院《电路分析》的课堂为例,36个学生分为9个小组,每个小组从方案设计、电路原理图、性能仿真等步骤,最终合作制作出一台低噪声前置放大器。

“设备直接搬到了课堂上,学生们结合应用知识做真实器件,根据器件的各项指标互评互比,感受知行合一的艰辛和挑战成功的喜悦,学习更加自主、更有目的性。更重要的是,他们将在学习中发现和解决未来工程领域中可能存在的问题。”徐骏告诉记者,基于问题导向,学校引导工科学生浸润式学习,与江阴长电、中电等20多家企业协同培养学生,学生相当一段时间在企业工作现场发现问题。他说:“产业技术变化太快,我们不能用老的教学模式去教学生,只有教学做合一,学生自主探索,才能适应变化的未来世界。”

引导新需求,新工科人才需要人文素养

“新工科主要体现在学科交叉、科教融合、校企合作、协同育人的教育理念,但建设工作中还面临一些现实困难。”在采访中,很多高校的老师表示,在新工科建设中,教材、师资、评价机制都还缺乏现成的经验。大多数工科教师都是从研究生毕业后直接进入高校任教,没有工程实践,难以转换角色。

南京航空航天大学副校长施大宁在一段时间的工作实践和探索研究后,发现了新工科建设中的一些问题。新工科在产教融合、校企协同育人方面,仍未形成稳定互惠的长效机制,普遍存在“校热企冷”、企业积极性不高和参与度不深的问题,未能充分发挥国有企业的实践育人优势。

“新工科建设面向未来世界培养人才,建设者必须有远见,面对不确定的未来有敏锐的洞察力,在技术的快速更新变化中提前进行人才布局,”足球彩票教育研究院副院长操太圣教授直言,“而目前有些高校的新工科建设项目,其实是在原有的东西上贴了人工智能、机器人等新标签,并没有真正地体现新工科建设的‘新’。”

正因为新工科建设需要把握未来,在校企合作、人才培养上的挑战是必然的。操太圣表示:“比如,新工科专业往往需要解决几十年后的工业界需求。如何培养合适的教师?如何寻找到合适的企业合作伙伴,吸引利益相关者的参与?此外,高校要从顶层设计、制度保障、资源配置等角度给新工科建设以足够的空间,为才能将新工科建设的理想,铺就成一条条清晰的实施路径。”

新工科的影响绝不仅仅在工程领域内,新工科的建设也不仅要融入理工科,王自强说:“人类工程能力已经非常大,正在影响整个人类和自然环境,包括社会的公平。”在足球彩票“科学与人文的对话”系列讲座及即将推出的“科学之光”课程中,院士、长江学者等大科学家抛出两难之问:“在快播事件中技术是不是无罪?”“一项技术如何做到普惠而不是造成更大数字鸿沟?”“无人驾驶车失控了,是保护车内乘客的利益还是行人的利益?”

王自强表示,未来工程领军人才不仅要了解如何做好一件事,更要了解如何去做好事,“科学发展的内在逻辑,知识背后的思维,是新工科建设中的应有之义”。