天津大學(xué)組建首個(gè)新工科人才培養(yǎng)校級(jí)平臺(tái)

　　“新工科”課堂 到底新在哪兒

　　天津大學(xué)新工科“未來(lái)智能機(jī)器與系統(tǒng)平臺(tái)”的學(xué)生們?cè)凇爸腔劢淌摇鄙险n。趙習(xí)鈞/攝

　　天津大學(xué)大一新生顏暢和她的139位同學(xué)，在很多方面都是“吃螃蟹的人”。

　　他們是天津大學(xué)新工科建設(shè)的第一批“嘗鮮者”，是全校乃至全國(guó)第一個(gè)新工科人才培養(yǎng)平臺(tái)——“未來(lái)智能機(jī)器與系統(tǒng)”的首批學(xué)生。

　　一切都新鮮得讓人興奮，同時(shí)也讓她有點(diǎn)發(fā)蒙。開(kāi)學(xué)第一課，這位習(xí)慣于認(rèn)真聽(tīng)課的好學(xué)生等來(lái)的卻是一大堆問(wèn)號(hào)。沒(méi)有長(zhǎng)篇大論、沒(méi)有手把手的講解，老師直接“丟”給她們一項(xiàng)任務(wù)——“物流循跡小車”項(xiàng)目，以及一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的中英文書單。

　　這個(gè)“小車”類似于當(dāng)下正在許多物流公司的智慧倉(cāng)庫(kù)里的智能派送車。顏暢要和同學(xué)們?cè)谝粋€(gè)學(xué)期的時(shí)間里，需要邊學(xué)習(xí)理論、邊動(dòng)手操作，最終讓一個(gè)真正的“小車”能聽(tīng)話地行走，還能按要求投放包裹。

　　這是“未來(lái)智能機(jī)器與系統(tǒng)”平臺(tái)首批開(kāi)設(shè)的四門新課之一——《設(shè)計(jì)與建造》。為了說(shuō)明這到底是一堂什么樣的課，15名來(lái)自不同專業(yè)的老師，悉數(shù)出現(xiàn)在開(kāi)課說(shuō)明會(huì)上。

　　這恰恰說(shuō)明了這門課的“新”之所在。學(xué)校集合機(jī)械、精儀、自動(dòng)化、微電子、智算學(xué)部、數(shù)學(xué)學(xué)院、求是學(xué)部、宣懷學(xué)院等優(yōu)勢(shì)資源，耗時(shí)半年多，精心打磨出一套全新的課程內(nèi)容和教學(xué)體系，嘗試探索一種跨界融合的多學(xué)科交叉的工程教育。

　　新工科的誕生正是為了追上新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，這個(gè)學(xué)科“新”得甚至尚無(wú)一個(gè)特別明確而具體的定義。因此，新工科的課到底該怎么上，誰(shuí)也沒(méi)給出一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

　　天津大學(xué)大膽邁出了第一步。在今年4月天津大學(xué)推出的新工科建設(shè)方案中，設(shè)計(jì)了一系列多學(xué)科聯(lián)合、多方參與的開(kāi)放式人才培養(yǎng)平臺(tái)，除了未來(lái)智能機(jī)器與系統(tǒng)平臺(tái)，還有未來(lái)健康醫(yī)療平臺(tái)、未來(lái)智慧化工與綠色能源平臺(tái)、未來(lái)建成環(huán)境與建筑等。

　　天津大學(xué)新工科教育中心主任、機(jī)械學(xué)院教授顧佩華舉起手機(jī)，對(duì)學(xué)生們說(shuō)，“10多年前，我們讓學(xué)生把錄音機(jī)拆了再裝，理解各個(gè)零件的功能，提出改進(jìn)想法。而今天的手機(jī)已經(jīng)如此復(fù)雜，拆裝后理解其功能就困難多了，希望你們將來(lái)能設(shè)計(jì)并制造出更智能和創(chuàng)新的產(chǎn)品。”

　　這門課采用了完全不同于傳統(tǒng)的教與學(xué)的方式，教師講授、學(xué)生實(shí)踐、師生研討各占課時(shí)的三分之一。課程伊始便下達(dá)項(xiàng)目“任務(wù)書”，140名學(xué)生分散在24個(gè)小組里，必須在整個(gè)學(xué)期中通力協(xié)作，最終每個(gè)小組都要拿出符合考核指標(biāo)的“物流循跡小車”，才能拿到課程成績(jī)。

　　這種顛覆傳統(tǒng)課堂的方式，給師生都帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。盡管這140名學(xué)生們都是經(jīng)過(guò)層層選拔出來(lái)的非常優(yōu)秀的年輕人，但這兩個(gè)月的學(xué)習(xí)，已經(jīng)讓他們吃到了一些苦頭。他們每天都不得不努力適應(yīng)全新的學(xué)習(xí)生活，包括學(xué)著克服自學(xué)各種知識(shí)的苦惱。讓他們頭疼的還有，課堂上必須要站在臺(tái)上向大家完成匯報(bào)。

　　老師們吃驚于學(xué)生極強(qiáng)的可塑性。天津大學(xué)機(jī)械學(xué)院副教授康榮杰說(shuō)，傳統(tǒng)的教學(xué)都是先講理論，再談應(yīng)用。現(xiàn)在可以說(shuō)是理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作同步，“你學(xué)的理論馬上能用，而你要做成這件事又必須要自己去找理論繼續(xù)學(xué)習(xí)”。

　　起初老師們擔(dān)心：現(xiàn)在這一門課相當(dāng)于從前4-5門課的內(nèi)容，學(xué)生可能難以適應(yīng)。

　　老師會(huì)在課堂上把下一堂課的要點(diǎn)提示給學(xué)生，對(duì)一些關(guān)鍵問(wèn)題作出適當(dāng)引導(dǎo)。以智能小車為例，老師會(huì)特意把一些路線和傳感器的設(shè)計(jì)方法告訴學(xué)生，比如用感光的方式指引小車前進(jìn)。

　　出乎老師的想象，在下一堂討論課上，一位學(xué)生提出了更好的解決方案，即可以用攝像頭視覺(jué)識(shí)別的方式來(lái)牽引小車，并給出了一些具體實(shí)現(xiàn)的思路。

　　00后的這些表現(xiàn)讓老師非常驚喜，康老師認(rèn)為：“這也從另一個(gè)角度激勵(lì)了老師。”

　　事實(shí)上，為了打磨好這個(gè)小小的智能派送車項(xiàng)目，院士和教授們多次開(kāi)會(huì)，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。

　　康榮杰坦言，高校現(xiàn)有教學(xué)體系已沿用了三四十年，教材、培養(yǎng)方案以及教師的知識(shí)體系都比較陳舊，“我們不能再用老一套的東西培養(yǎng)年輕人”。

　　這門課程的牽頭人、天津大學(xué)機(jī)械學(xué)院副院長(zhǎng)孫濤教授認(rèn)為，老師授課要打破過(guò)去各講各塊、考完就完的狀態(tài)，必須要重新梳理知識(shí)點(diǎn)，圍繞項(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，并要準(zhǔn)備好隨時(shí)應(yīng)對(duì)學(xué)生們提出的各種問(wèn)題。

　　“這讓一些習(xí)慣了現(xiàn)有授課方式，甚至一門課已經(jīng)講幾十年的老師感到不適。”孫濤說(shuō)，但這就是新工科的教學(xué)要求，“你給學(xué)生下項(xiàng)目任務(wù)書，老師得先自己把項(xiàng)目做一遍。”孫濤粗略算了算，在新工科平臺(tái)上的學(xué)生，大學(xué)4年至少要完成20個(gè)項(xiàng)目。

　　實(shí)施“項(xiàng)目制”教學(xué)，正是天大新工科建設(shè)方案的特色之一。其目標(biāo)就是培養(yǎng)面向工業(yè)界、面向世界、面向未來(lái)的卓越工程科技創(chuàng)新者、領(lǐng)軍者和領(lǐng)導(dǎo)者。

　　每周二上午是這門課授課教師們雷打不動(dòng)的“集體備課”時(shí)間。康榮杰發(fā)現(xiàn)，不少學(xué)生在課下自學(xué)了不少內(nèi)容，課間他們會(huì)圍上來(lái)提問(wèn)，“這在以前的課堂上幾乎看不到。”康榮杰認(rèn)為，原因就在于新課程讓學(xué)生們有“目標(biāo)”，知道自己要學(xué)什么、學(xué)的知識(shí)有什么用。

　　顏暢也在課堂上很快找到了“感覺(jué)”。她在小組學(xué)習(xí)中負(fù)責(zé)需求分析、設(shè)計(jì)問(wèn)卷、調(diào)研“客戶”需求，為此她需要從推薦書目中的《產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)》中查找相關(guān)章節(jié)自學(xué)，并且每周開(kāi)“組會(huì)”討論進(jìn)展。

　　據(jù)介紹，未來(lái)，平臺(tái)將充分尊重學(xué)生志趣，為學(xué)生提供更自主的學(xué)習(xí)空間、更自由的專業(yè)選擇。新工科的學(xué)生可選擇智能制造、人工智能、自動(dòng)化、電子科學(xué)與技術(shù)等多個(gè)專業(yè)中的一個(gè)專業(yè)作為主修專業(yè)學(xué)位，并可同時(shí)選擇另外一個(gè)專業(yè)作為輔修學(xué)位或微學(xué)位。

　　他們還將實(shí)施本研貫通培養(yǎng)機(jī)制，在本科階段，學(xué)生可以選修研究生課程，還有機(jī)會(huì)提前進(jìn)入研究生實(shí)驗(yàn)室與研究生一起參與科研項(xiàng)目，考核優(yōu)秀的學(xué)生可選擇天津大學(xué)優(yōu)異生培養(yǎng)計(jì)劃，實(shí)施本碩博連讀。

　　“世界變化太快了，許多產(chǎn)業(yè)正在被顛覆。你教的學(xué)生就要適應(yīng)變化的未來(lái)世界。”在天津大學(xué)黨委書記李家俊看來(lái)，這就是高校教育改革的核心。（記者 胡春艷 通訊員 劉曉艷）