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做新工科建設(shè)的探路人

——天津大學(xué)聚焦時(shí)代發(fā)展方向探索新工科人才培養(yǎng)新范式紀(jì)實(shí)

發(fā)布時(shí)間:2023-10-18 作者:本報(bào)記者 陳欣然 通訊員 劉延俊 來(lái)源:中國(guó)教育報(bào)

■解碼國(guó)家級(jí)教學(xué)成果特等獎(jiǎng)項(xiàng)目

天津大學(xué)首倡“新工科建設(shè)路線圖”,提出新工科建設(shè)“天大行動(dòng)”,劃定新工科建設(shè)行動(dòng)路線;構(gòu)建“學(xué)?!獏^(qū)域—全國(guó)—世界”四級(jí)實(shí)施體系,率先設(shè)計(jì)并實(shí)施了跨界融合、集成共享、系統(tǒng)創(chuàng)新的“天大方案”,助力構(gòu)建中國(guó)特色、世界水平的工程教育培養(yǎng)體系。

以“天大方案”為代表的新工科教育“中國(guó)方案”帶動(dòng)了人才培養(yǎng)綜合改革,催生了新時(shí)代中國(guó)高等教育的新教改、新質(zhì)量、新體系和新文化,形成了內(nèi)涵上實(shí)質(zhì)等效的全球新工科教育的中國(guó)模式。

在天津大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院實(shí)訓(xùn)中心創(chuàng)新工坊,學(xué)生按照?qǐng)F(tuán)隊(duì)分工,正聚精會(huì)神地進(jìn)行電機(jī)、紅外傳感器及尋跡控制程序的調(diào)試,汽車(chē)底盤(pán)的畫(huà)線、下料、鉆孔,以及對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行3D打印制造……這是天津大學(xué)新工科人才培養(yǎng)平臺(tái)“未來(lái)智能機(jī)器與系統(tǒng)”的第一門(mén)項(xiàng)目課——“設(shè)計(jì)與建造”開(kāi)發(fā)“物流循跡小車(chē)”的課程現(xiàn)場(chǎng)。

首倡“新工科建設(shè)路線圖”,提出新工科建設(shè)“天大行動(dòng)”,劃定新工科建設(shè)行動(dòng)路線;構(gòu)建“學(xué)校—區(qū)域—全國(guó)—世界”四級(jí)實(shí)施體系,率先設(shè)計(jì)并實(shí)施了跨界融合、集成共享、系統(tǒng)創(chuàng)新的“天大方案”……天津大學(xué)校長(zhǎng)金東寒牽頭實(shí)施的“新工科教育”,助力構(gòu)建中國(guó)特色、世界水平的工程教育培養(yǎng)體系。日前,這一項(xiàng)目獲得2022年國(guó)家級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)。

立德樹(shù)人,鑄牢家國(guó)情懷

“高校肩負(fù)著為黨育人、為國(guó)育才的光榮使命,必須聚焦中國(guó)式現(xiàn)代化的特征和本質(zhì)要求,培養(yǎng)適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的卓越人才。”天津大學(xué)黨委書(shū)記楊賢金說(shuō)。

天津大學(xué)自誕生之日起便肩負(fù)著興學(xué)強(qiáng)國(guó)的使命,新工科建設(shè)的最終目的是培養(yǎng)大批愛(ài)黨報(bào)國(guó)、敬業(yè)奉獻(xiàn)、具有突出技術(shù)創(chuàng)新能力、善于解決復(fù)雜工程問(wèn)題的卓越工程師。因此,首要的是堅(jiān)持立德樹(shù)人,培養(yǎng)有家國(guó)情懷的卓越工程師。學(xué)校在關(guān)注學(xué)生勝任未來(lái)工作關(guān)鍵能力的同時(shí),更加注重培育他們?cè)趯?shí)現(xiàn)終身發(fā)展、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步方面的必備品格和價(jià)值觀。

天津大學(xué)的課堂以工程倫理為抓手,用“新工科+課程思政”的模式引導(dǎo)學(xué)生堅(jiān)定政治信仰,實(shí)現(xiàn)“有靈魂的工程教育”。教師以打破世界紀(jì)錄的“海燕”水下滑翔機(jī)作為生動(dòng)案例,給學(xué)生講述技術(shù)自主創(chuàng)新的重要意義;把國(guó)家重大戰(zhàn)略需求、世界科技發(fā)展前沿與課堂教育相結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生成長(zhǎng)為引領(lǐng)未來(lái)的行業(yè)領(lǐng)軍者和變革者;將科技史教育融入工學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程,增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)擔(dān)當(dāng)。

“‘海燕’一路‘滑翔’,詮釋著肯于創(chuàng)新、刻苦鉆研的科研精神,是科研工作者眾志成城,一心推動(dòng)我國(guó)邁向科技強(qiáng)國(guó)、制造強(qiáng)國(guó)的體現(xiàn),這種精神成為支持我們年輕一代繼續(xù)在科研之路上奮勇前行的內(nèi)在動(dòng)力,將不斷激勵(lì)我們努力學(xué)習(xí),投身到祖國(guó)最需要的事業(yè)中去。”2019級(jí)智能制造工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生張旖說(shuō)。

天大構(gòu)建起以通識(shí)教育、專(zhuān)業(yè)教育相結(jié)合的課程體系和多學(xué)科交叉的育人平臺(tái),更加注重培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維、創(chuàng)新思維、批判性思維、數(shù)字化思維等,在參與富有挑戰(zhàn)性的項(xiàng)目式教學(xué)中,提升團(tuán)隊(duì)合作、跨學(xué)科交叉融合、自主終身學(xué)習(xí)、職業(yè)遷移能力和工程領(lǐng)導(dǎo)力,為推進(jìn)中國(guó)式現(xiàn)代化建設(shè)不斷培養(yǎng)具有家國(guó)情懷的卓越人才。

交叉融合,培育創(chuàng)新人才

“我們不能再用過(guò)時(shí)的東西培養(yǎng)未來(lái)新人?!碧旖虼髮W(xué)機(jī)械工程學(xué)院副院長(zhǎng)、教授孫濤說(shuō)。針對(duì)新形勢(shì)下工科人才培養(yǎng)面臨的巨大挑戰(zhàn),孫濤作為“設(shè)計(jì)與建造”項(xiàng)目課程牽頭人,在主持制定實(shí)施天津大學(xué)機(jī)械大類(lèi)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新工科方案時(shí)考慮了更多?!靶鹿た频恼n堂改變了傳統(tǒng)的教師在講臺(tái)上滔滔不絕地講,學(xué)生在下面被動(dòng)地聽(tīng)的方式,真正在課程中做到了‘做中學(xué)和學(xué)中做’?!?/P>

近年來(lái),天津大學(xué)堅(jiān)持“與未來(lái)合作”,重構(gòu)了工程人才的課程體系和培養(yǎng)機(jī)制,持續(xù)強(qiáng)化學(xué)科交叉融合。以“新的工科專(zhuān)業(yè)”和“工科的新要求”為著力點(diǎn),通過(guò)交叉科研平臺(tái)、交叉研究領(lǐng)域、交叉導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)、交叉生源和交叉知識(shí)“五維并舉”,構(gòu)建學(xué)校、學(xué)院、專(zhuān)業(yè)三級(jí)新工科人才培養(yǎng)平臺(tái),推動(dòng)工程教育組織模式創(chuàng)新變革。學(xué)校在推動(dòng)多學(xué)院合作,搭建跨學(xué)院、多學(xué)科、開(kāi)放辦學(xué)的新工科人才培養(yǎng)平臺(tái)的同時(shí),持續(xù)優(yōu)化教育教學(xué)設(shè)計(jì),將項(xiàng)目式教學(xué)貫穿新工科教育始終。整個(gè)課程體系以項(xiàng)目與課程為單位,以“三類(lèi)五種項(xiàng)目”為主鏈形成一個(gè)緊密關(guān)聯(lián)的整體,更加強(qiáng)調(diào)“學(xué)以致用”,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的創(chuàng)造和創(chuàng)業(yè),強(qiáng)調(diào)畢業(yè)生支撐新興產(chǎn)業(yè),創(chuàng)造產(chǎn)業(yè)新領(lǐng)域。

“智慧社會(huì)治理語(yǔ)義搜索引擎(行業(yè)知識(shí)圖譜與大數(shù)據(jù)智能)”項(xiàng)目組中,包含了來(lái)自智能與計(jì)算學(xué)部、化工學(xué)院、建筑學(xué)院等11個(gè)學(xué)院的導(dǎo)師和學(xué)生,是新工科畢業(yè)設(shè)計(jì)研究與實(shí)踐項(xiàng)目中跨學(xué)科、跨學(xué)院范圍最廣的項(xiàng)目。在項(xiàng)目中,學(xué)生成為主導(dǎo)。擔(dān)任“學(xué)生經(jīng)理”的管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)部管理科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生李佳琪告訴記者:“我主要負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)指導(dǎo)教師、工程師、助教與畢業(yè)生,開(kāi)展組內(nèi)日常培訓(xùn)、案例教學(xué)、小組討論、實(shí)踐練習(xí)、每周匯報(bào)、交流展示等教學(xué)活動(dòng),非常鍛煉自身能力。”跟李佳琪一樣,每個(gè)學(xué)生在項(xiàng)目中都各司其職,“要我學(xué)”成功轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”。

新工科更加關(guān)注學(xué)科交叉和跨學(xué)科人才培養(yǎng),更加強(qiáng)調(diào)產(chǎn)教融合和校企合作,更加注重學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)。因此天大將企業(yè)引入課堂,與行業(yè)頭部企事業(yè)單位合作,讓企業(yè)有機(jī)會(huì)參與到教學(xué)過(guò)程中,培養(yǎng)適應(yīng)多方面需求的綜合型、創(chuàng)新型高素質(zhì)人才。

在天津大學(xué)的“X-lab創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)戰(zhàn)課”上,學(xué)生成為課堂的中心,有豐富經(jīng)歷和實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的創(chuàng)業(yè)企業(yè)家是主講。這些特殊的教師讓學(xué)生有更多機(jī)會(huì)走出校園,讓他們?cè)谡鎸?shí)的商業(yè)場(chǎng)景中體驗(yàn)創(chuàng)業(yè)的實(shí)際過(guò)程,為學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供了沃土。

“感謝學(xué)校對(duì)我們青年學(xué)子創(chuàng)業(yè)的賦力與支持。”今年5月,由天津大學(xué)學(xué)生李雙陽(yáng)創(chuàng)立的天津心脈聯(lián)衢生物科技有限公司作為首批28個(gè)學(xué)生創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目之一入駐天開(kāi)高教科創(chuàng)園。李雙陽(yáng)和他的學(xué)弟學(xué)妹組成了一支不同學(xué)科背景交叉融合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的團(tuán)隊(duì),用小小血管連接生命坦途,讓科研成果成功落地。

與時(shí)俱進(jìn),探索新工科時(shí)代答案

“新工科建設(shè)對(duì)于培養(yǎng)卓越工程師,形成具有中國(guó)特色、世界水平的工程教育體系具有重大意義?!苯饢|寒說(shuō),“新工科建設(shè)作為服務(wù)工程教育強(qiáng)國(guó)和制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的務(wù)實(shí)之舉,在積極服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略人才儲(chǔ)備、瞄準(zhǔn)世界科技前沿和聚焦新工業(yè)革命核心領(lǐng)域取得創(chuàng)新突破、破解‘卡脖子’難題等方面將提供強(qiáng)有力支撐?!?/P>

新工科建設(shè)是我國(guó)主動(dòng)適應(yīng)和引領(lǐng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展,為應(yīng)對(duì)21世紀(jì)工程教育挑戰(zhàn)提供中國(guó)智慧、作出中國(guó)貢獻(xiàn)的重要舉措。隨著天津大學(xué)新工科項(xiàng)目的逐步推進(jìn),一系列特色鮮明的教育政策和培養(yǎng)方案已經(jīng)形成,以“天大方案”為代表的新工科教育“中國(guó)方案”帶動(dòng)了人才培養(yǎng)綜合改革,催生了新時(shí)代中國(guó)高等教育的新教改、新質(zhì)量、新體系和新文化,形成了內(nèi)涵上實(shí)質(zhì)等效的全球新工科教育的中國(guó)模式。新工科人才培養(yǎng)平臺(tái),在天津大學(xué)已經(jīng)覆蓋了理工類(lèi)學(xué)院的76.5%。不僅是天津大學(xué),電子科技大學(xué)實(shí)施雙學(xué)位培養(yǎng)計(jì)劃,4個(gè)學(xué)科6個(gè)專(zhuān)業(yè)協(xié)同融合;上海交通大學(xué)貫通工科平臺(tái)、工科專(zhuān)業(yè)、致遠(yuǎn)工科榮譽(yù)計(jì)劃三類(lèi)培養(yǎng)方案,開(kāi)展大工科培養(yǎng)……這些都已成為新工科建設(shè)的“樣板間”。

“天大方案”定義了面向未來(lái)的工程科技人才綜合能力特征,“天大方案”在全球工程教育變革成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上再創(chuàng)新,面向國(guó)家未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要、未來(lái)科技發(fā)展、企業(yè)需求、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)與機(jī)遇,建設(shè)可復(fù)制和可參考借鑒的新工科教育模式和體系,獲得世界工程教育界高度評(píng)價(jià)。

從浩瀚星空中的氣象衛(wèi)星,到高原大壩上隆隆駛過(guò)的無(wú)人碾壓機(jī);從萬(wàn)米深海自在遨游的“海燕”水下滑翔機(jī),到千里診療的“妙手”機(jī)器人;從不斷探測(cè)基因奧秘的合成生物學(xué),到能源領(lǐng)域改變生活的“微電網(wǎng)”“燃料發(fā)電機(jī)”……

“大國(guó)重器”國(guó)家大型地震工程模擬研究設(shè)施落地天大,國(guó)家首批未來(lái)技術(shù)學(xué)院建設(shè)單位之一的天津大學(xué)未來(lái)技術(shù)學(xué)院揭牌,開(kāi)全國(guó)先河聘請(qǐng)民營(yíng)企業(yè)家擔(dān)任學(xué)校創(chuàng)業(yè)學(xué)院院長(zhǎng)……

“天大方案”廣泛實(shí)踐探索取得的一系列成果證明,在新工科發(fā)展的道路上,天津大學(xué)正在成為能夠引領(lǐng)未來(lái)科技發(fā)展和培養(yǎng)技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)軍人才的教學(xué)科研新高地。

建設(shè)教育強(qiáng)國(guó),龍頭是高等教育。站在教育、科技、人才的交匯點(diǎn)上,天津大學(xué)以更高質(zhì)量的人才培養(yǎng)回應(yīng)黨和國(guó)家的要求,助力中國(guó)高等工程教育繪就時(shí)代答卷。

【專(zhuān)家點(diǎn)評(píng)】

面向未來(lái)的卓越工程人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新

何雅玲

以天津大學(xué)為代表的一批高校在新工科建設(shè)中,以培養(yǎng)具有家國(guó)情懷的卓越工程師為目標(biāo),以問(wèn)題為導(dǎo)向重構(gòu)教與學(xué)的關(guān)系,從而帶動(dòng)學(xué)校治理整體創(chuàng)新,是一場(chǎng)面向未來(lái)的系統(tǒng)性、全局性革新,為高校本科工程領(lǐng)域教育教學(xué)改革提供了可借鑒范例。

將家國(guó)情懷教育融入人才培養(yǎng)。天津大學(xué)在新工科建設(shè)中,不斷將“家國(guó)情懷”教育融入教學(xué)過(guò)程,致力于培養(yǎng)具有興學(xué)強(qiáng)國(guó)的使命、愛(ài)國(guó)奉獻(xiàn)的傳統(tǒng)等帶有鮮明天津大學(xué)品格特征的卓越工程師。學(xué)校以工程倫理為抓手,用“新工科+課程思政”的模式引導(dǎo)學(xué)生堅(jiān)定理想信念,構(gòu)建起以時(shí)代責(zé)任為使命的通專(zhuān)結(jié)合的教育課程體系,實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的價(jià)值引領(lǐng)。

以多學(xué)科交叉融合培養(yǎng)未來(lái)工程人才。新工科建設(shè)是貫通人才培養(yǎng)各環(huán)節(jié)的系統(tǒng)性變革,在頂層設(shè)計(jì)中新工科“天大方案”體現(xiàn)了跨界融合、集成共享、系統(tǒng)創(chuàng)新的理念。在實(shí)施中探索多學(xué)科交叉育人新模式,構(gòu)建了項(xiàng)目式課程、校企共建的教學(xué)資源、開(kāi)放共享的實(shí)驗(yàn)室工程中心等教育要素,如搭建跨學(xué)院、多學(xué)科、開(kāi)放辦學(xué)的新工科人才培養(yǎng)平臺(tái),將項(xiàng)目式教學(xué)貫穿新工科教育始終,突出學(xué)生學(xué)以致用素質(zhì)培養(yǎng)。

瞄準(zhǔn)未來(lái)工程問(wèn)題激發(fā)學(xué)生內(nèi)生動(dòng)力。天津大學(xué)的新工科建設(shè)瞄準(zhǔn)未來(lái)工程問(wèn)題,廣泛實(shí)施項(xiàng)目式教學(xué),深度推進(jìn)產(chǎn)教融合,以問(wèn)題為導(dǎo)向,構(gòu)建了多元主體參與的教育體系,讓企業(yè)深度參與新工科實(shí)踐教學(xué)和課程研制,打通了人才培養(yǎng)的教育鏈、人才鏈、產(chǎn)業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈,激發(fā)出學(xué)生的內(nèi)生動(dòng)力,培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力、工程創(chuàng)造和創(chuàng)新能力,為他們的未來(lái)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

(作者系中國(guó)科學(xué)院院士、西安交通大學(xué)教授)

《中國(guó)教育報(bào)》2023年10月18日第1版 

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