新工科:“卓越计划2.0”的催化剂 ——记天津大学工程教育改革与实践

[中国教育报] 2019-04-08 |
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  2019年的新学期,天津大学化工学院2018级研究生郑静轩的课表上多了几门校公选课:“先进纳米材料与表征”“量子力学”“知识工程”;精仪学院“工程科学实验班”又有19名大四学生赴麻省理工学院、卡内基梅隆大学、哥伦比亚大学等高校做本科毕业设计;新工科百度试验班及联合实验室写入双方合作协议,和之前的恩智浦班、腾讯新工科实验班等组成企业参与共探新工科实验矩阵……这些正在天津大学校园里发生的事情,正是学校新工科建设的一个个缩影。

  在学校,新工科建设正紧锣密鼓地推进,让这所传统工科优势高校焕发出新的勃勃生机。

  育人理念认识创新,组织模式形态创新,动能转换机制创新,在“新工科”建设中,学校立足“卓越计划”10年的实践,构建并检验了“1234+X”卓越工程师教育培养模式,有力推动了“卓越计划1.0—新工科—卓越计划2.0”的跨越,为实现工程教育由大到强的转变找到了一条可复制、可推广的有效实现路径。日前,学校的《迈向新工科的工程教育改革与实践》荣获2018年国家级教学成果一等奖。

  “问”中“行”

  我国传统工科教育的不足在哪里?

  大而不强——工程教育由大到强的实现机制难题;结构矛盾——人才培养与社会需求的结构性矛盾;动能缺失——工程教育范式转型内生动力不足。这些症结使得高等教育培养的人才难以满足我国经济社会高质量发展对工程创新人才的需要。

  “意义重大、势在必行”是教改项目负责团队对系统推进新工科人才培养改革的迫切与重要性的描述。这个由校领导、院士、学科负责人组成的教改团队对新工科有一个共同的理念:新工科不是局部考量,而是在新科技革命、新产业革命、新经济背景下工程教育改革的重大战略选择,是今后我国工程教育发展的新思维、新方式。

  也正是基于这个共识,新工科建设的“复旦共识”发布两个月后,60余所高校共商形成了新工科建设的“天大行动”,共同描述新工科的建设路径。“问产业需求建专业、问技术发展改内容、问学生志趣变方法、问学校主体推改革、问内外资源创条件、问国际前沿立标准”成为天津大学携手61所高校提出的《“新工科”建设行动路线》的核心内容,这“六问”是新工科建设路线图,也成为探索工科发展的新范式。

  可以说,“六问”的每一问都戳中传统工科教育的“软肋”。新工科六问,成为加入新工科行动计划高校的共同准则,同时也成为学校新工科改革与实践新范式“1234+X”中“X”的核心表达。

  “1234+X”卓越工程师教育培养模式,即:一个根本(立德树人)、两个聚焦(聚焦国家重大战略需求、聚焦世界科技前沿)、三个面向(面向工业界、面向世界、面向未来)、四大目标(家国情怀、全球视野、创新精神、实践能力)+X(实现路径)。

  “天大行动”之后,包括天津大学在内的新工科教学改革与实践在全国迅速成燎原之势。

  “老”生“新”

  对于一所有着120余年历史且以工科见长的“老”校来说,怎么建新工科,需要从观念更新到实践出新的全面创新。

  学校首先明确了以“家国情怀”为引领的卓越工程人才培养目标,将新时期人才培养目标凝练为“不断造就具有家国情怀、全球视野、创新精神和实践能力的卓越人才”,制定了包括心身素质、品德素质、能力、知识等在内的四维度28要素的未来卓越人才培养标准,同时开辟“卓越计划”系列试验田,为新工科人才培养建模式、立标准,探索新工科的实现机制。

  在天津大学,“工程科学实验班”探索传统工程教育转型,药学专业“本硕博”一体化全英文人才培养探索国际化人才培养模式,国际工程师学院中法合作探索国际工程人才培养,宣怀学院探索创新创业教育……这些试验田,不断探索着学校新工科建设的办学经验。

  同时,一些传统学科开始转型,一些新的学科和专业建立起来,优势学科不断与国际对标接轨。秉承继承与创新、交叉与融合、协同与共享的新工科理念,学校实施专业建设“双十”工程,重点建设10个新兴工科专业,改造升级10个传统工科专业,带动全校专业重构、内容重塑、水平提升,实现从学科导向转向以产业需求为导向,从专业分割转向跨界交叉融合,从适应服务转向支撑引领。

  让传统学科“老树开新花”,新学科日新又新,构建起“因时而新”的新工科专业结构。近两年来,天津大学构建了“强工、厚理、振文、兴医”的学科发展路径。全国第一个智能医学工程本科专业、人工智能学院、分子聚集态科学研究院、“分子+”研究院……一批围绕新工科的学院、研究院和新专业建立起来。与此同时,传统工科专业正在经历一场更新改造,如以大数据、物联网、人工智能技术“升级”水利水电工程专业,以“工程科学实验班”为载体,打通机械、光学、信息、计算机等学科专业,实现学校专业结构的战略性调整。

  学科调整的同时,一场本硕博贯通、通专融合的日常教学改革也在悄然进行。从2018年起,学校全面实施“一流本科教育2030行动计划”:打破本、硕、博“身份”限制,实行贯通式培养;打破“专业”限制,按大类招生……同时,实施“天津大学课程质量提升计划”,分批重点建设了30门公共基础课、50门学科基础课、100门专业核心课和100门慕课。郑静轩课表上多出的公选课,正是学校推进“新工科”建设,新建的首批21门面向人工智能发展和新工科建设的课程。

  “1.0”迈向“2.0”

  在学校每年的“大事记”中,“新工科”都是最耀眼的高光事件。举办全国工科优势高校新工科建设研讨会、国际新工科教育研讨会、全国首个新工科建设专题培训班……校内外不断凝聚共识、传播理念、推广经验。在全校形成了“返本开新”的新工科教育理念,打造了“因时而新”的新工科专业结构,构建了“融合创新”的工程教育新模式,迈入了“改革催新”的人才培养新阶段。

  学校对新工科卓越工程人才的探索始于2010年6月,教育部“卓越工程师教育培养计划启动会”在天津大学举办,拉开了“卓越计划”大幕。实施8年,学校21个本科专业、6个研究生层次学科领域加入试点,参与学生13000余人。2013年12月以第七次教学工作会为标志,“1234+X”卓越工程师教育培养模式基本形成。2017年,新工科建设启动以来,“1234+X”卓越工程师教育培养模式持续探索形成了推动工程教育范式转型的X路径,并将其凝练为“天大行动六问”,直接推动了新工科建设,为“卓越计划”2.0提供了实践支撑和样板参考。2017年底,天津大学第八次教学工作会召开,标志着学校先行先试“卓越计划”2.0。

  新工科架起从工程人才培养“卓越计划”1.0到“卓越计划”2.0的跨越之桥,在该教改项目主要负责人、天津大学副校长王树新看来,“新工科”人才培养是系统工程,不仅需要高校推进自身的人才培养改革,更需要全社会的共同关注和支持,形成协同育人效应,培养更多一流卓越人才。

  展望未来,新工科建设恰如学校综合改革的“催化剂”,正推进着大学组织模式、学科专业结构、人才培养机制、教师评价激励等方面的综合改革。


  (正文结束)

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