“過去未去，未來已至。信息時代尚未結(jié)束，以人工智能為代表的第四次工業(yè)革命已經(jīng)到來。高等教育應(yīng)順勢構(gòu)建起新型工程教育發(fā)展體系，大力推進(jìn)新工科建設(shè)?！比涨?，由高等教育學(xué)會主辦的第三屆中國高等工程教育峰會在成都舉行，教育部高等教育司原司長張大良擲地有聲，引起了現(xiàn)場專家、學(xué)者的一致共鳴。
在信息時代和智能時代疊加期，新時代一流工程教育建設(shè)成為各個國家高等教育布局的重點(diǎn)。日前，美國麻省理工學(xué)院(MIT)宣布：計劃投入10億美元成立新計算機(jī)學(xué)院。這將是美國大學(xué)在計算機(jī)和人工智能領(lǐng)域的最大投資，將開啟上世紀(jì)50年代麻省理工學(xué)院開始開創(chuàng)性研究人工智能以來最大的結(jié)構(gòu)性變化。
站在新經(jīng)濟(jì)和人工智能迅猛發(fā)展的歷史交匯處，傳統(tǒng)工科專業(yè)如何升級改造，新興工科如何布局與建設(shè)?人才培養(yǎng)如何調(diào)整?站在新的歷史起點(diǎn)上的中國工程教育如何再出發(fā)?
歷史疊加推動工程教育新變革
當(dāng)前，隨著“一帶一路”倡議和創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展、“中國制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”等國家重大戰(zhàn)略的實(shí)施，以新產(chǎn)業(yè)、新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式為代表的新經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，對工程科技人才提出了新的更高要求，迫切需要加快工程教育改革創(chuàng)新。
2017年2月以來推進(jìn)的新工科建設(shè)“復(fù)旦共識”“天大行動”“北京指南”三部曲，奏響了新時代工程科技人才培養(yǎng)的主旋律，也開拓了工程教育改革的新路徑。
當(dāng)前，我們進(jìn)入的新技術(shù)時代最大特點(diǎn)就是智能化。“緊緊把握第四次工業(yè)革命帶給我們的機(jī)遇，積極構(gòu)建起與信息時代和智能時代疊加期相適應(yīng)的新型工程教育發(fā)展體系。”在張大良看來，大力推進(jìn)新工科建設(shè)，要以更高的站位、更寬的視野、更準(zhǔn)的定位，全力辦好高等工程教育，培養(yǎng)大批創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型工科人才。
今年7月清華大學(xué)中國科技政策中心發(fā)布《中國人工智能發(fā)展報告2018》。報告指出，我國在人工智能行業(yè)有約1.8萬人才，占世界總量約9%，僅次于美國;但杰出人才還嚴(yán)重不足，關(guān)鍵核心技術(shù)急需突破。
“新工科很熱，都要搞新工科，但是到底新在什么地方?新工科的道路該怎么走?高校在建設(shè)一流的工程學(xué)科時，領(lǐng)導(dǎo)積極性很高，老師積極性很高，院長和系主任的積極性也非常高，但是到底該如何建設(shè)呢?”中國工程院院士、浙江大學(xué)譚建榮教授的問題引發(fā)專家共同探討。
“在人工智能興起的時候，我們要非常清楚地知道，人工智能是高度復(fù)雜跨學(xué)科的領(lǐng)域?！彪娮涌萍即髮W(xué)校長曾勇認(rèn)為，工程教育和國家的創(chuàng)新能力也面臨著一些重大挑戰(zhàn)。深化工程教育改革、建設(shè)工程教育強(qiáng)國，對服務(wù)支撐我國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級、高科技企業(yè)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重大意義。
“新工科建設(shè)沒有平坦的大路可走。”譚建榮教授說，工程技術(shù)經(jīng)歷了機(jī)械化、電氣化時代，已經(jīng)進(jìn)入信息化和智能化時代，工程教育也將向網(wǎng)絡(luò)化、通識化、定制化、國際化方向轉(zhuǎn)變，手段需要變革，模式需要改變，視野需要拓寬。
工程教育改革需創(chuàng)新人才培養(yǎng)
據(jù)報道，以色列理工學(xué)院23%的畢業(yè)生在其職業(yè)生涯中至少創(chuàng)辦過一家公司。在美國納斯達(dá)克上市的50%以色列公司由以色列理工學(xué)院校友創(chuàng)辦。
該校在全世界的排名不是特別高，但是他們畢業(yè)的學(xué)生絕對是一流的。反觀國內(nèi)，中國高等教育規(guī)模已經(jīng)從精英教育轉(zhuǎn)向大眾教育，而我們創(chuàng)新人才為什么并沒有因此而涌現(xiàn)出更多?
“造成這一現(xiàn)象的一個重要原因，是我們的教學(xué)都是灌輸知識。沒有創(chuàng)新前提，我們提不出獨(dú)特的科學(xué)問題。”譚建榮教授認(rèn)為，工程科學(xué)離不開工程問題本身，工程教育是圍繞工程問題講的，我們要從工程問題里面凝練出技術(shù)問題，要從技術(shù)問題層面凝練出方法問題，要從方法認(rèn)知上看問題，更主要的是我們要提出科學(xué)問題。
“我們離發(fā)達(dá)國家、制造強(qiáng)國這個目標(biāo)還有很長的道路要走。與發(fā)達(dá)國家相比，我們一流企業(yè)還很少?！弊T建榮認(rèn)為，企業(yè)創(chuàng)新能力不強(qiáng)，歸根到底還是我們高校的問題，高校沒有把創(chuàng)新能力作為人才培養(yǎng)的重要因素，所以這個板子應(yīng)該打在高校身上。
“我國工程能力的提升與工程科技專業(yè)人才質(zhì)量息息相關(guān)，高等工程教育是工程科技人員培養(yǎng)的主渠道。”中國工程院教育委員會一局教育處調(diào)研員范桂梅認(rèn)為，只有不斷提升自主的工程能力，源源不斷地培養(yǎng)優(yōu)秀工程人才，才能建設(shè)強(qiáng)大的國家，實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興夢。
提出問題要比解決問題重要。工程教育創(chuàng)新人才培養(yǎng)才是核心。面對新的技術(shù)革命，中國的各個高等院校紛紛成立人工智能學(xué)院和研究院，也是為了適應(yīng)人工智能新的變化趨勢。
不久前，教育部出臺的“新時代高教40條”旗幟鮮明地提出提升本科教育質(zhì)量。本科階段的工程教育是本科教育的重要組成部分，在我國本科專業(yè)分布點(diǎn)中，工科大類專業(yè)約占三分之一，具有舉足輕重的地位和作用?！耙员緸楸尽币矠楣た祁惐究茖I(yè)改革發(fā)展提供了新的發(fā)展機(jī)遇。
“工程教育方面，我國學(xué)生與世界一流大學(xué)學(xué)生相比，在實(shí)踐上有所欠缺?！鄙虾＝煌ù髮W(xué)副教務(wù)長吳靜怡提出，上海交通大學(xué)加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，希望從大一開始培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，上海交大在工程教育里面，特別是工科教育里面有一個非常有名的課程，叫工程學(xué)導(dǎo)論，這個課程項(xiàng)目是學(xué)生們從實(shí)際過程中發(fā)現(xiàn)的。
“作為一個出國留學(xué)主要目的地國家，我們不僅要思考中國需要什么人才，同時還要思考世界需要什么人才?！彼拇ㄊ〗逃龔d副廳長姜亞軍認(rèn)為，在新工業(yè)革命的背景下，工程領(lǐng)域傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式需要調(diào)整，更加注重以工程實(shí)踐為核心的能力培養(yǎng)、注重通識性工程教育、注重創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育對傳統(tǒng)工科的改造。
新工科建設(shè)改革的高校探索
當(dāng)前，中國已成為工程教育規(guī)模世界第一的國家，工程教育正處于由大變強(qiáng)的關(guān)鍵時期，其教育質(zhì)量事關(guān)國家硬實(shí)力與軟實(shí)力的提升，面向未來的中國高等工程教育應(yīng)實(shí)現(xiàn)“育人”“頂天”“立地”三位一體。
面對新一輪的工業(yè)革命，國際上一些頂尖學(xué)校已經(jīng)開始了一些探索。MIT去年推出新工程教育變革，該變革是為了適應(yīng)未來的產(chǎn)業(yè)、未來新的機(jī)器系統(tǒng)，面對未來工程，采用跨學(xué)科教育的方式來激發(fā)學(xué)生的參與精神。國內(nèi)不少高校也已經(jīng)開展新工科建設(shè)的多樣化探索，努力形成領(lǐng)跑全球工程教育的中國模式、中國經(jīng)驗(yàn)，助力高等教育強(qiáng)國建設(shè)，全面提升工程科技人才培養(yǎng)質(zhì)量，以更強(qiáng)的服務(wù)能力，支持國家戰(zhàn)略和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要。
“大學(xué)教學(xué)的本質(zhì)是教人如何發(fā)現(xiàn)知識。我們需要一流的科研、一流的教學(xué)、一流的輻射。一流科研就是發(fā)現(xiàn)知識，一流教學(xué)就是傳授知識，而一流輻射就是共享知識?！弊T建榮說。
新工科提出后，如何進(jìn)行內(nèi)涵建設(shè)?西南交通大學(xué)副校長馮曉云認(rèn)為，應(yīng)從重構(gòu)工程專業(yè)的課程體系來入手，要想把工程教育的課程體系做好，必須知道工程實(shí)踐的本質(zhì)是什么，工程實(shí)踐的本質(zhì)，應(yīng)該是包含設(shè)計、性能預(yù)測，構(gòu)建以及測試功能反復(fù)迭代的過程。
不久前，電子科技大學(xué)就因時而進(jìn)，確立未來創(chuàng)新引領(lǐng)性人才培養(yǎng)的定位;筑牢基礎(chǔ)，高度重視師資隊(duì)伍建設(shè);優(yōu)化結(jié)構(gòu)，建設(shè)緊密對接創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈的一流專業(yè);示范引領(lǐng)，打造多類型精英人才培養(yǎng)模式;創(chuàng)新驅(qū)動，掀起挑戰(zhàn)性研究型教學(xué)課堂革命;深度融合，加強(qiáng)信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合。
“在整個工程專業(yè)的課程體系中間，一定要把工程實(shí)踐的迭代過程包含進(jìn)來，而且應(yīng)該從大一就開始，除了傳統(tǒng)課程之外，增加一到兩門以項(xiàng)目形式來開展的教學(xué)，將真實(shí)的情境與課程學(xué)習(xí)相結(jié)合。”馮曉云認(rèn)為，應(yīng)該將設(shè)計思維融入工程教育，核心精神是以用戶為中心來進(jìn)行設(shè)計。
談到工程教育要從專業(yè)教育向通識教育轉(zhuǎn)變，重慶大學(xué)副校長廖瑞金認(rèn)為，對于理工科學(xué)校來說，通識教育對立德樹人，幫助學(xué)生建立文化自信、拓展創(chuàng)新思維能力等方面都具有重要作用。因而，重慶大學(xué)在這方面已經(jīng)進(jìn)行了一些探索，要求老師在授課當(dāng)中盡量地站在歷史發(fā)展層面上來思考問題。
地方高校在資源和師資等方面相對不足，如何建設(shè)新工科?福建工程學(xué)院校長童昕總結(jié)說，“在學(xué)校專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和專業(yè)發(fā)展運(yùn)營當(dāng)中做到‘求新求優(yōu)求特’，求新，緊緊圍繞著地方產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)技術(shù)發(fā)展建設(shè)新工科專業(yè)。求優(yōu)，發(fā)揮學(xué)校理工優(yōu)勢。求特，結(jié)合學(xué)校工科特色來建設(shè)文科?！?/p>
“專注于內(nèi)部改革，也要放眼全球?！奔幽么蠊こ淘涸菏?、天津大學(xué)新工科教育中心主任顧佩華建議，中國在進(jìn)行“新工科”建設(shè)的時候，多關(guān)注國外高校的工科教育改革，學(xué)習(xí)并借鑒成功經(jīng)驗(yàn)。
“工程教育已經(jīng)進(jìn)入了根本性變革時期，最好的工程教育不限于世界一流研究型大學(xué)和小而精的學(xué)校，新的競爭者將為未來優(yōu)秀工程教育建立新的標(biāo)準(zhǔn)。‘新工科’建設(shè)是一個閉環(huán)持續(xù)改進(jìn)的過程，通過大家的共同努力，中國的新工科教育一定會為世界工程教育建立新的標(biāo)準(zhǔn)?！鳖櫯迦A說。