智能时代的工程教育如何再出发

       

“过去未去，未来已至。信息时代尚未结束，以人工智能为代表的第四次工业革命已经到来。高等教育应顺势构建起新型工程教育发展体系，大力推进新工科建设。”日前，由高等教育学会主办的第三届中国高等工程教育峰会在成都举行，教育部高等教育司原司长张大良掷地有声，引起了现场专家、学者的一致共鸣。

在信息时代和智能时代叠加期，新时代一流工程教育建设成为各个国家高等教育布局的重点。日前，美国麻省理工学院（MIT）宣布：计划投入10亿美元成立新计算机学院。这将是美国大学在计算机和人工智能领域的最大投资，将开启上世纪50年代麻省理工学院开始开创性研究人工智能以来最大的结构性变化。

站在新经济和人工智能迅猛发展的历史交汇处，传统工科专业如何升级改造，新兴工科如何布局与建设？人才培养如何调整？站在新的历史起点上的中国工程教育如何再出发？

历史叠加推动工程教育新变革

当前，随着“一带一路”倡议和创新驱动发展、“中国制造2025”“互联网+”等国家重大战略的实施，以新产业、新技术、新业态、新模式为代表的新经济蓬勃发展，对工程科技人才提出了新的更高要求，迫切需要加快工程教育改革创新。

2017年2月以来推进的新工科建设“复旦共识”“天大行动”“北京指南”三部曲，奏响了新时代工程科技人才培养的主旋律，也开拓了工程教育改革的新路径。

当前，我们进入的新技术时代最大特点就是智能化。“紧紧把握第四次工业革命带给我们的机遇，积极构建起与信息时代和智能时代叠加期相适应的新型工程教育发展体系。”在张大良看来，大力推进新工科建设，要以更高的站位、更宽的视野、更准的定位，全力办好高等工程教育，培养大批创新型、复合型、应用型工科人才。

今年7月清华大学中国科技政策中心发布《中国人工智能发展报告2018》。报告指出，我国在人工智能行业有约1.8万人才，占世界总量约9%，仅次于美国；但杰出人才还严重不足，关键核心技术急需突破。

“新工科很热，都要搞新工科，但是到底新在什么地方？新工科的道路该怎么走？高校在建设一流的工程学科时，领导积极性很高，老师积极性很高，院长和系主任的积极性也非常高，但是到底该如何建设呢？”中国工程院院士、浙江大学谭建荣教授的问题引发专家共同探讨。

“在人工智能兴起的时候，我们要非常清楚地知道，人工智能是高度复杂跨学科的领域。”电子科技大学校长曾勇认为，工程教育和国家的创新能力也面临着一些重大挑战。深化工程教育改革、建设工程教育强国，对服务支撑我国经济转型升级、高科技企业和战略性新兴产业发展具有重大意义。

“新工科建设没有平坦的大路可走。”谭建荣教授说，工程技术经历了机械化、电气化时代，已经进入信息化和智能化时代，工程教育也将向网络化、通识化、定制化、国际化方向转变，手段需要变革，模式需要改变，视野需要拓宽。

工程教育改革需创新人才培养

据报道，以色列理工学院23%的毕业生在其职业生涯中至少创办过一家公司。在美国纳斯达克上市的50%以色列公司由以色列理工学院校友创办。

该校在全世界的排名不是特别高，但是他们毕业的学生绝对是一流的。反观国内，中国高等教育规模已经从精英教育转向大众教育，而我们创新人才为什么并没有因此而涌现出更多？

“造成这一现象的一个重要原因，是我们的教学都是灌输知识。没有创新前提，我们提不出独特的科学问题。”谭建荣教授认为，工程科学离不开工程问题本身，工程教育是围绕工程问题讲的，我们要从工程问题里面凝练出技术问题，要从技术问题层面凝练出方法问题，要从方法认知上看问题，更主要的是我们要提出科学问题。

“我们离发达国家、制造强国这个目标还有很长的道路要走。与发达国家相比，我们一流企业还很少。”谭建荣认为，企业创新能力不强，归根到底还是我们高校的问题，高校没有把创新能力作为人才培养的重要因素，所以这个板子应该打在高校身上。

“我国工程能力的提升与工程科技专业人才质量息息相关，高等工程教育是工程科技人员培养的主渠道。”中国工程院教育委员会一局教育处调研员范桂梅认为，只有不断提升自主的工程能力，源源不断地培养优秀工程人才，才能建设强大的国家，实现中华民族伟大复兴梦。

提出问题要比解决问题重要。工程教育创新人才培养才是核心。面对新的技术革命，中国的各个高等院校纷纷成立人工智能学院和研究院，也是为了适应人工智能新的变化趋势。

不久前，教育部出台的“新时代高教40条”旗帜鲜明地提出提升本科教育质量。本科阶段的工程教育是本科教育的重要组成部分，在我国本科专业分布点中，工科大类专业约占三分之一，具有举足轻重的地位和作用。“以本为本”也为工科类本科专业改革发展提供了新的发展机遇。

“工程教育方面，我国学生与世界一流大学学生相比，在实践上有所欠缺。”上海交通大学副教务长吴静怡提出，上海交通大学加强实践教学，希望从大一开始培养学生的实践能力，上海交大在工程教育里面，特别是工科教育里面有一个非常有名的课程，叫工程学导论，这个课程项目是学生们从实际过程中发现的。

“作为一个出国留学主要目的地国家，我们不仅要思考中国需要什么人才，同时还要思考世界需要什么人才。”四川省教育厅副厅长姜亚军认为，在新工业革命的背景下，工程领域传统的人才培养模式需要调整，更加注重以工程实践为核心的能力培养、注重通识性工程教育、注重创新创业教育对传统工科的改造。

新工科建设改革的高校探索

当前，中国已成为工程教育规模世界第一的国家，工程教育正处于由大变强的关键时期，其教育质量事关国家硬实力与软实力的提升，面向未来的中国高等工程教育应实现“育人”“顶天”“立地”三位一体。

面对新一轮的工业革命，国际上一些顶尖学校已经开始了一些探索。MIT去年推出新工程教育变革，该变革是为了适应未来的产业、未来新的机器系统，面对未来工程，采用跨学科教育的方式来激发学生的参与精神。国内不少高校也已经开展新工科建设的多样化探索，努力形成领跑全球工程教育的中国模式、中国经验，助力高等教育强国建设，全面提升工程科技人才培养质量，以更强的服务能力，支持国家战略和经济社会发展需要。

“大学教学的本质是教人如何发现知识。我们需要一流的科研、一流的教学、一流的辐射。一流科研就是发现知识，一流教学就是传授知识，而一流辐射就是共享知识。”谭建荣说。

新工科提出后，如何进行内涵建设？西南交通大学副校长冯晓云认为，应从重构工程专业的课程体系来入手，要想把工程教育的课程体系做好，必须知道工程实践的本质是什么，工程实践的本质，应该是包含设计、性能预测，构建以及测试功能反复迭代的过程。

不久前，电子科技大学就因时而进，确立未来创新引领性人才培养的定位；筑牢基础，高度重视师资队伍建设；优化结构，建设紧密对接创新链、产业链的一流专业；示范引领，打造多类型精英人才培养模式；创新驱动，掀起挑战性研究型教学课堂革命；深度融合，加强信息技术与教育教学深度融合。

“在整个工程专业的课程体系中间，一定要把工程实践的迭代过程包含进来，而且应该从大一就开始，除了传统课程之外，增加一到两门以项目形式来开展的教学，将真实的情境与课程学习相结合。”冯晓云认为，应该将设计思维融入工程教育，核心精神是以用户为中心来进行设计。

谈到工程教育要从专业教育向通识教育转变，重庆大学副校长廖瑞金认为，对于理工科学校来说，通识教育对立德树人，帮助学生建立文化自信、拓展创新思维能力等方面都具有重要作用。因而，重庆大学在这方面已经进行了一些探索，要求老师在授课当中尽量地站在历史发展层面上来思考问题。

地方高校在资源和师资等方面相对不足，如何建设新工科？福建工程学院校长童昕总结说，“在学校专业结构调整和专业发展运营当中做到‘求新求优求特’，求新，紧紧围绕着地方产业转型升级、新产业新业态技术发展建设新工科专业。求优，发挥学校理工优势。求特，结合学校工科特色来建设文科。”

“专注于内部改革，也要放眼全球。”加拿大工程院院士、天津大学新工科教育中心主任顾佩华建议，中国在进行“新工科”建设的时候，多关注国外高校的工科教育改革，学习并借鉴成功经验。

“工程教育已经进入了根本性变革时期，最好的工程教育不限于世界一流研究型大学和小而精的学校，新的竞争者将为未来优秀工程教育建立新的标准。‘新工科’建设是一个闭环持续改进的过程，通过大家的共同努力，中国的新工科教育一定会为世界工程教育建立新的标准。”顾佩华说。

《中国教育报》2018年11月12日第5版 

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2019/3/15 14:48:30