做新工科建設(shè)的探路人

■解碼國家級(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—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“中國方案”帶動(dòng)了人才培養(yǎng)綜合改革，催生了新時(shí)代中國高等教育的新教改、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，汽車底盤的畫線、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)“未來智能機(jī)器與系統(tǒng)”的第一門項(xiàng)目課——“設(shè)計(jì)與建造”開發(fā)“物流循跡小車”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)?！獏^(qū)域—全國—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)校長金東寒牽頭實(shí)施的“新工科教育”，助力構(gòu)建中國特色、世界水平的工程教育培養(yǎng)體系。日前，這一項(xiàng)目獲得2022年國家級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)。

立德樹人，鑄牢家國情懷

“高校肩負(fù)著為黨育人、為國育才的光榮使命，必須聚焦中國式現(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)黨委書記楊賢金說。

天津大學(xué)自誕生之日起便肩負(fù)著興學(xué)強(qiáng)國的使命，新工科建設(shè)的最終目的是培養(yǎng)大批愛黨報(bào)國、敬業(yè)奉獻(xiàn)、具有突出技術(shù)創(chuàng)新能力、善于解決復(fù)雜工程問題的卓越工程師。因此，首要的是堅(jiān)持立德樹人，培養(yǎng)有家國情懷的卓越工程師。學(xué)校在關(guān)注學(xué)生勝任未來工作關(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)生成長為引領(lǐng)未來的行業(yè)領(lǐng)軍者和變革者；將科技史教育融入工學(xué)類專業(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)我國邁向科技強(qiáng)國、制造強(qiáng)國的體現(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)，投身到祖國最需要的事業(yè)中去?！?019級(jí)智能制造工程專業(yè)學(xué)生張旖說。

天大構(gòu)建起以通識(shí)教育、專業(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)中國式現(xiàn)代化建設(shè)不斷培養(yǎng)具有家國情懷的卓越人才。

交叉融合，培育創(chuàng)新人才

“我們不能再用過時(shí)的東西培養(yǎng)未來新人?！碧旖虼髮W(xué)機(jī)械工程學(xué)院副院長、教授孫濤說。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)地聽的方式，真正在課程中做到了‘做中學(xué)和學(xué)中做’。”

近年來，天津大學(xué)堅(jiān)持“與未來合作”，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“新的工科專業(yè)”和“工科的新要求”為著力點(diǎn)，通過交叉科研平臺(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)目之一入駐天開高教科創(chuàng)園。李雙陽和他的學(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，形成具有中國特色、世界水平的工程教育體系具有重大意義?！苯饢|寒說，“新工科建設(shè)作為服務(wù)工程教育強(qiáng)國和制造強(qiáng)國戰(zhàn)略的務(wù)實(shí)之舉，在積極服務(wù)國家戰(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)提供中國智慧、作出中國貢獻(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“中國方案”帶動(dòng)了人才培養(yǎng)綜合改革，催生了新時(shí)代中國高等教育的新教改、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)專業(yè)協(xié)同融合；上海交通大學(xué)貫通工科平臺(tái)、工科專業(yè)、致遠(yuǎn)工科榮譽(yù)計(jì)劃三類培養(yǎng)方案，開展大工科培養(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，面向國家未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要、未來科技發(fā)展、企業(yè)需求、國際競爭與機(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的無人碾壓機(jī)；從萬米深海自在遨游的“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)”……

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

“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，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)黨和國家的要求，助力中國高等工程教育繪就時(shí)代答卷。

【專家點(diǎn)評(píng)】

面向未來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)具有家國情懷的卓越工程師為目標(biāo)，以問題為導(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“家國情懷”教育融入教學(xué)過程，致力于培養(yǎng)具有興學(xué)強(qiáng)國的使命、愛國奉獻(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)未來工程問題激發(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)未來工程問題，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)雜工程問題的能力、工程創(chuàng)造和創(chuàng)新能力，為他們的未來發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（作者系中國科學(xué)院院士、西安交通大學(xué)教授）

《中國教育報(bào)》2023年10月18日第1版