百年清华

李志民:工程人才培养要紧跟时代发展

2022-10-18 | 李志民(1977级水利) | 来源 《中国科学报》2022-10-18 |

在我国,对于工科教育的探讨已经持续多年。2016年,国家启动新工科建设,孕育产生交叉专业,跨院系、跨学科、跨专业培养工程人才。这套基础框架并没有什么问题,问题是我们要真正理解工科教育的核心逻辑——工科教育离不开工程实践,工程人才培养更要结合时代发展。

更强调实用性、交叉性与综合性

新工科不仅指专业设置中的新工科专业。伴随人类社会从工业文明进入信息文明,高等教育,特别是工程教育要主动适应该变化对人才需求的转变,我们也要从这一高度认识新工科。

新工科不能只是指针对新兴产业的专业,也有传统上信息类四大主干学科(电子科学与技术、信息与通信工程、控制科学与工程和计算机科学与技术)的时代发展,还应包括利用信息技术、智能制造、机器人等用于传统工业方法升级改造的其他工科专业,几乎能涵盖所有工科专业。相对于传统的工科人才培养,未来新兴产业和新经济需要的是实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型新工科人才。

新工科的出现是建立在新经济、新产业和新行业基础之上的。随着经济和社会发展,新职业对人才的需求不断发生变化,而学科作为人才培养和科技发展的载体,必须顺应这一趋势并进行改革创新,才能满足社会发展对人才的需求。

近年来,信息化、智能化、脑认知、芯片、精准医疗、大数据等新概念层出不穷,创新业态催生高等教育转型,传统的理科和工科已不足以应对时代变革,需要重构一些核心知识,原有知识要升级换代,原有专业正在迭代发展。

新工科是科学、人文、工程的交叉融合,着重培养复合型、综合型人才。这种人才要具备全球视野、领导能力、整合能力、实践能力,可以将技术和经济、社会、管理进行融合,具备引领工程、技术和产业发展的潜力。与传统工科相比,新工科更强调学科的实用性、交叉性与综合性,尤其注重信息技术、自动控制、软件设计等新技术与传统工业技术的紧密结合。

通识教育可提前至基础教育阶段

现阶段,以学科交叉、理论实践相结合的工科教育指导思想已经是业界的广泛共识,这要求新工科人才培养需要通识教育、学科交叉和跨界培养。

通识教育的目的是构建学生数、理、化、文、史、哲等全面的知识体系,在新工科人才培养中,能够使学生具备人文科学、社会科学、自然科学三个板块的知识结构,具备跨时空的思维能力、跨文化的交流能力、跨学科的终身学习能力。那么,上述这些该如何落地实施?学习这些知识、能力和理论实践的时间又从哪里来?

我们习惯于把通识教育安排在大学阶段,并采用“拿来主义”的方式。但时代不同、国情不同,通识教育也应该进行改造,以便更好地为我们所用,优化我们的教育模式和格局。

对此,笔者建议将通识教育提前至基础教育阶段。九年义务教育阶段加上三年高中学习阶段,完全有空间把通识教育的内容加进去。只要在高考考试范围内增加通识教育的考试内容,基础教育阶段就可以实现通识教育,这有利于国民素质整体提高。

大学进行通识教育带有精英化教育的残留痕迹。通识教育概念提出时还处于精英教育阶段,基础教育相对薄弱。而这个时期的共性都是社会信息传播处于底层阶段,学校是知识的垄断者。因此,将通识教育与专业教育一起都放到了大学时期。

如今,相比通识教育最初提出时,基础教育阶段的学生获取和理解知识的途径以及能力已比此前不知要高出多少个量级。这使得基础教育阶段的人格塑造、价值观形成、思维培养以及高等教育阶段专业化、专门化培养的分野变得非常重要。当然,这并不是说在高等教育阶段就不需要通识教育,但这种通识教育一定是建立在基础教育阶段上的更高阶认知,而不应该是从大学开始。

进入高等教育阶段还在普及通识教育,无疑是挤占甚至浪费大学生的时间。让大学生们有更多时间用于自己的专业知识学习,增加工程实践实习,对提高工科人才培养质量大有益处。

以信息技术增强实际操作能力

信息技术的发展使教学方式从传统的单一知识传授变成互动式教学,学校形态也从一群教师在围墙内的固定教室讲授,发展成为教学资源在云端传授知识的大平台。信息时代的教育不仅具有大规模、灵活性和个性化等特点,还具有场景仿真和环境模拟等功能特点。

工科教育具有实践性强的特点。除了传统理解的实践、实习外,还要充分利用现代信息技术实现仿真实习,利用虚拟现实等技术展示工程场景,让学生熟练操作。利用互联网在云端更好调配产业资源的能力,可以请企业参与教学设计,满足他们复合性的专业需求。让每名学生都能在实践中找到适合自己的位置,设计与课程相关的项目实习制,而不是简单地将学生放到工厂,生硬地制定“工厂课程”就算完成实践环节。

组织并集成企业实践导师授课平台,避免学生采用课题课程的学习模式面对实习,真正实现产教融合,培养具备提出问题、搭建模型、解决复杂问题的优秀工程师人才。

现阶段,教育形态正在因信息技术发展而改变,不管我们是否愿意,大学校园都在发生变化,并将发生巨变。几乎所有的大学教育过程都依赖于信息技术,工程教育肯定不会例外。大学的所有要素都将被技术所驱动,大学的围墙将不复存在。大学也不再是少数人的专利,大学的教育教学资源不再遥不可及。我们的教育观念及管理理念都要作出相应改变,工程教育要充分利用信息技术的发展,全面提高工科人才培养质量。


(作者系中国教育发展战略学会副会长兼人才发展专业委员会理事长)



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