每一次新工业革命都对人才需求提出新要求,促进教育新发展。为适应新一轮科技革命和产业变革迅猛发展趋势和我国产业链向价值链中升级改造的内在人才和智力支撑需求,国内于2016年提出了“新工科教育”,之后相继形成了新工科建设三部曲“复旦共识”“天大行动”“北京指南”。新工科建设序幕正式拉开,经过近几年全国高校的不断探索和实践,逐渐形成了天津大学“天大新工科建设方案”、电子科技大学“成电方案”、华南理工大学”新工科F计划”、哈尔滨工业大学“新工科‘π型’方案”等。
新一轮科技革命和产业变革呈现以下特征:1.前沿技术呈现多点突破态势,正在形成多技术群相互支撑、齐头并进的链式革命;2.颠覆性创新呈现几何级渗透扩散,以革命性方式对传统产业产生“归零效应”。但是目前工科人才培养存在以下问题:1.学生创新思维与创新方法训练不足。大学生创新性提出问题和解决问题的动力和能力不足,也没有掌握科学的创新思维与创新方法;2.壁垒束缚创新人才培养。目前工程教育理念是传统工业化时代的产物,这与当前信息化尤其是人工智能时代下的跨界融合思维方式完全不适应;3.工程实践能力与行业需求、职业要求之间不匹配。由于高校实践资源有限且“闭门造车”现象严重,学生在大学期间的工程实践非常有限,动手机会少;实验内容比较陈旧、碎片化和工程应用导向不足,工程人才培养与社会需要脱节、与企业需要脱节、与“新业态”需要脱节;4.创新教育受益面窄。我国高等教育从精英化到普及化转变,而相应的创新实践资源有限,只有部分学生接触到创新思维、创新方法和创新能力训练,如只有部分学生参与学科竞赛、创新创业计划和大学生科研训练,没有实现全员覆盖。
针对地方综合性高校工科教育存在的学生出现的创新思维训练不足、壁垒愈发明显、工程应用导向不够、创新教育受益面窄等困境,本教学团队在承担两项新工科教学研究项目实践中,探索以“大信息类”全体学生创新素质培养为体,将课程与创新思维相融合,将工程认知与创新方法相融合,将实践体系与创新能力相融合的“一体三融合”为核心的新工科人才培养模式改革,以“新材料、新器件、新系统和新领域应用”为主线,进行知识体系重构、实践体系重构并拓宽成果导向通道,重点培养学生的创新思维能力、自主学习能力、工程实践能力和合作交流能力。这里的“大信息类”口径范围为信息与通信技术领域的电子信息类、计算机科学类、自动化类本科等相关。
如果仅以软硬件系统开发能力提升,还是把视野局限于“点”,如何快速形成“面”的能力也即系统结构化思维能力,可能是加速从“学知识”到“会做事”进程的关键。其核心在于系统结构化思维能力养成,它包含逻辑和对应的方法论。我们在经历项目开发之前,更多是“学习知识”,学习知识阶段这种做事情的逻辑关系往往不那么重要。我们在做项目的时候,就需要“会做事”。用正确的方式、用正确的方法、用正确的节奏做事情,就是我们说的开发流程。我们在梳理一个项目的流程是时候,往往需要运用这些逻辑对项目进行重新梳理,形成正确的因果、时间、空间、重要性逻辑关系,确定在复杂的项目开发过程中能够正确、高效地做事情,才能将工程技术人才培养模式向“工程科学”转变。问题发现、分析和解决的快速行动能力,创造力及跨领域、跨学科合作协同能力是未来工程人才应该具备的三项关键能力。
王玉皞
南昌大学信息工程学院院长
南昌大学人工智能工业研究院院长
上饶师范学院副院长