2020年迎新季，全國(guó)第一個(gè)新工科人才培養(yǎng)平臺(tái)——天津大學(xué)求實(shí)學(xué)部在新生報(bào)到處豎起了一個(gè)宇航員模型，向有志報(bào)考新工科實(shí)驗(yàn)班的青年學(xué)子發(fā)布了這學(xué)期的任務(wù)：同學(xué)，你已經(jīng)成功著陸在火星表面，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)并完成一項(xiàng)科學(xué)任務(wù)。

　　“創(chuàng)新”和“融合”，是新工科實(shí)驗(yàn)班的關(guān)鍵詞。

　　在創(chuàng)新中重構(gòu)課程體系

　　“新工科是‘與未來(lái)合作’的工程教育，不能再按老路子進(jìn)行工程教育。”在天津大學(xué)黨委書(shū)記李家俊看來(lái)，新工科建設(shè)是我國(guó)面向未來(lái)，布局工程科技人才培養(yǎng)的一次主動(dòng)的、大規(guī)模的教學(xué)改革。“各種邊緣學(xué)科、交叉學(xué)科已經(jīng)有了2000多個(gè)門(mén)類(lèi)，生物基因、人工智能、航空航天……一個(gè)個(gè)新領(lǐng)域，都需要具有跨學(xué)科、有交叉知識(shí)背景的復(fù)合型工程科技人才來(lái)開(kāi)疆拓土。我們目前的改革重點(diǎn)，就是要?jiǎng)?chuàng)新教學(xué)模式，培養(yǎng)能解決未來(lái)問(wèn)題的復(fù)合型人才?！?/span>

　　2017年，教育部啟動(dòng)了“新工科”建設(shè)。作為新工科建設(shè)的擎旗者，天津大學(xué)——這所有著125年辦學(xué)歷史的中國(guó)第一所現(xiàn)代大學(xué)，正在為我國(guó)的新工科建設(shè)做出引領(lǐng)性的探索。

　　2019年，天津大學(xué)推出未來(lái)智能機(jī)器與系統(tǒng)平臺(tái)，這是我國(guó)第一個(gè)新工科人才培養(yǎng)的教學(xué)平臺(tái)。2019級(jí)學(xué)生張旖是第一批“嘗鮮者”。他依然記得一年前開(kāi)學(xué)第一課帶給同學(xué)們的震撼：“我們的第一門(mén)課是“設(shè)計(jì)與建造”。為了說(shuō)明這到底是一堂什么樣的課，17名來(lái)自不同專(zhuān)業(yè)的老師，悉數(shù)出現(xiàn)在開(kāi)課說(shuō)明會(huì)上?！闭n后，張旖和她的同學(xué)們不僅領(lǐng)到了一份長(zhǎng)長(zhǎng)的中英文書(shū)單，還要完成一項(xiàng)任務(wù)——制作。學(xué)生6人為一組，邊學(xué)習(xí)理論、邊動(dòng)手操作，用一個(gè)學(xué)期的時(shí)間，相互協(xié)作制作出能識(shí)別語(yǔ)音并行走，還能按要求投放包裹的智能物流小車(chē)?！爸悄芘伤蛙?chē)”達(dá)到考核指標(biāo)，同學(xué)們才能拿到課程成績(jī)。

　　“這門(mén)課完全不同于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，教師講授、學(xué)生實(shí)踐、師生研討各占課時(shí)的三分之一。原來(lái)都是先講理論，再教應(yīng)用。現(xiàn)在是理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作同步，老師對(duì)一些關(guān)鍵問(wèn)題做出適當(dāng)引導(dǎo)，學(xué)生自學(xué)各種知識(shí)，討論解決方案，并帶著問(wèn)題請(qǐng)老師指導(dǎo)。”這門(mén)課程的牽頭人、天津大學(xué)機(jī)械學(xué)院副院長(zhǎng)孫濤教授告訴記者，這樣的授課方式打破了過(guò)去老師們一份備課方案講多年的狀況，讓老師們重新梳理知識(shí)點(diǎn)，圍繞不同的項(xiàng)目需求重新設(shè)計(jì)課程、備課，同時(shí)不斷更新自己的知識(shí)儲(chǔ)備，隨時(shí)應(yīng)對(duì)學(xué)生們提出的各種問(wèn)題。

　　“別小看這個(gè)智能派送車(chē)項(xiàng)目，這是院士和教授們多次討論確定并精心設(shè)計(jì)的——選擇的項(xiàng)目既要符合社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，又要能把多學(xué)科知識(shí)集成在一起，還要在學(xué)生能力范圍內(nèi)，具有可操作性。”李家俊不定期地去聽(tīng)課。他高興地看到，這門(mén)課成功激發(fā)了學(xué)生們自主學(xué)習(xí)的能力，“下課時(shí)學(xué)生們紛紛圍著老師不斷提問(wèn)，說(shuō)明學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性大大增強(qiáng)。理論與實(shí)踐同步，更是大幅提升學(xué)生們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。比如力學(xué)、數(shù)學(xué)這些基礎(chǔ)課，過(guò)去同學(xué)們覺(jué)得既枯燥又難學(xué)，只要考試能及格就滿(mǎn)意了。如今，由于在做項(xiàng)目過(guò)程遇到的一個(gè)個(gè)實(shí)際問(wèn)題，都需要扎實(shí)的數(shù)學(xué)和力學(xué)知識(shí)，所以學(xué)生們真正明白了基礎(chǔ)要打牢的重要性，學(xué)習(xí)就格外認(rèn)真！”

　　“這一門(mén)課相當(dāng)于從前4至5門(mén)課的教學(xué)量，原以為只有30%的學(xué)生能通過(guò)。事實(shí)上，90%的學(xué)生都完成得非常好。”天津大學(xué)機(jī)械學(xué)院的青年教師康榮杰完整地參與了“設(shè)計(jì)與建造”的課程設(shè)計(jì)和實(shí)施全過(guò)程，學(xué)生們的表現(xiàn)讓他吃驚，“這說(shuō)明這門(mén)課將學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力充分挖掘出來(lái)了！”

　　最大難題是改革評(píng)價(jià)機(jī)制

　　新工科實(shí)驗(yàn)班以求是學(xué)部為平臺(tái)進(jìn)行實(shí)體建設(shè)。求是學(xué)部不招新生，只選拔新生。以剛?cè)雽W(xué)的2020級(jí)新生為例，報(bào)名該部與入選的比例是10[~符號(hào)~]1。這個(gè)學(xué)部沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的老師，卻擁有全校支持的教學(xué)資源。2020級(jí)新生第一門(mén)“專(zhuān)業(yè)”課《智能電子創(chuàng)客設(shè)計(jì)與實(shí)踐》，就是由5個(gè)學(xué)院的7位老師共同講授。

　　“我們從15個(gè)專(zhuān)業(yè)的課程內(nèi)容中梳理出202個(gè)知識(shí)模塊，通過(guò)整合重組，全新構(gòu)建了14門(mén)新課、12個(gè)項(xiàng)目課。這一課程體系也并非一成不變，而是要根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)效果和產(chǎn)業(yè)需求與時(shí)俱進(jìn)?！闭劦叫鹿た疲笫菍W(xué)部主任、天津大學(xué)新工科建設(shè)辦公室主任原續(xù)波滔滔不絕。在他看來(lái)，新工科建設(shè)面臨的最大難題不是探索建立一整套科學(xué)、復(fù)雜的課程體系，而是評(píng)價(jià)機(jī)制的重塑。

　　“新建設(shè)的課程是高度集成和模塊化的，一門(mén)課往往需要好幾位老師講。具體到每位老師，多則十幾個(gè)學(xué)時(shí)，少則只有一個(gè)學(xué)時(shí)。比如《設(shè)計(jì)與建造》這門(mén)課，手繪由建筑學(xué)院的老師主講。雖然只有2個(gè)學(xué)時(shí)，備課量可不少——要把原來(lái)整整一學(xué)期的課程融會(huì)貫通，把重點(diǎn)、難點(diǎn)精當(dāng)?shù)刂v出來(lái)。厚書(shū)薄讀是最難的！因此，對(duì)教師教學(xué)以及學(xué)生在課程中貢獻(xiàn)的評(píng)價(jià)，都需要我們建立一套全新的評(píng)價(jià)體系。”

　　在最新發(fā)布的新工科“天大方案”2.0版中，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了全周期、全方位、全角度學(xué)生評(píng)價(jià)，更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生的責(zé)任擔(dān)當(dāng)，更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生思維和能力，更加強(qiáng)調(diào)工程科技創(chuàng)新。對(duì)于教師的評(píng)價(jià)，則需要在學(xué)校綜合改革層面進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)。

　　“評(píng)價(jià)機(jī)制很重要，關(guān)乎整個(gè)創(chuàng)新生態(tài)的建立。好的評(píng)價(jià)機(jī)制能激發(fā)創(chuàng)新活力，吸引越來(lái)越多的教師參與其中?！崩罴铱≌J(rèn)為重塑評(píng)價(jià)體系是新工科建設(shè)的關(guān)鍵一環(huán)。

　　面向世界的工程教育改革

　　近年來(lái)，世界一流大學(xué)紛紛對(duì)工程教育進(jìn)行系統(tǒng)反思，實(shí)施新一輪教育改革。麻省理工學(xué)院于2017年啟動(dòng)了“新工程教育轉(zhuǎn)型”——面向未來(lái)的新機(jī)器和新工程體系，培養(yǎng)能夠引領(lǐng)未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的領(lǐng)導(dǎo)型工科人才;歐林工學(xué)院依托開(kāi)放型項(xiàng)目開(kāi)展“跨學(xué)科”教學(xué)，強(qiáng)化“情境性”學(xué)習(xí)和實(shí)踐訓(xùn)練，培養(yǎng)未來(lái)工程界的領(lǐng)軍人物;斯坦福大學(xué)發(fā)布《2025計(jì)劃》，提出“開(kāi)環(huán)大學(xué)”的理念，創(chuàng)新性地解除了入學(xué)年齡、學(xué)習(xí)年限的限制，提出“自定節(jié)奏”的教育、“軸翻轉(zhuǎn)”教學(xué)模式、有使命地學(xué)習(xí)等創(chuàng)新舉措;新加坡科技大學(xué)圍繞航空、城市和健康三大領(lǐng)域，以人工智能和大數(shù)據(jù)為核心設(shè)計(jì)了全新的課程體系……

　　天津大學(xué)不僅是全國(guó)新工科建設(shè)工作組組長(zhǎng)單位，同時(shí)還是“新工科教育國(guó)際聯(lián)盟”首任輪值主席單位。因此在“新工科”的教育教學(xué)創(chuàng)新上，自然不甘人后。

　　“你是誰(shuí)？你將去向何方？你將如何改變世界？”在開(kāi)學(xué)第一課的課堂上，原續(xù)波用一連串的問(wèn)號(hào)，啟發(fā)2020級(jí)新生把視野從身邊拓展到全球乃至宇宙;把思維維度從二維拓展到多維;把思維層級(jí)從模仿上升至創(chuàng)新，把發(fā)展前瞻從當(dāng)下拓展到未來(lái)20年、30年，甚至100年。

　　“要把自己的發(fā)展與國(guó)家的發(fā)展和人類(lèi)的進(jìn)步緊密結(jié)合起來(lái)。”2020級(jí)新工科實(shí)驗(yàn)班新生的第一堂項(xiàng)目課上，參與“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)著陸科研的蔣明鏡教授在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室，為新生構(gòu)建了火星地貌，激勵(lì)同學(xué)們刻苦學(xué)習(xí)，積極投身國(guó)家的科學(xué)發(fā)展計(jì)劃中，成才報(bào)國(guó)。

　　“我們要繼續(xù)堅(jiān)持面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求，著力破解‘新工科’建設(shè)的各種難題，努力培養(yǎng)引領(lǐng)世界發(fā)展的卓越工程師、企業(yè)家、工程科學(xué)家?！崩罴铱≌f(shuō)。