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新工科如何让中国成为全球工程教育的“领跑者”?

 黄晓东高考志愿 2018-11-24

近日,天津大学打破学科“围墙”,将科研成果转化为教学课程……新建首批21门面向人工智能发展和新工科建设的课程,向全校研究生和未来具有本研贯通培养资格的本科生开放,为新工科建设助力。


目前已吸引了3319名研究生“尝鲜”。学校重点推出的21门面向新工科的公共课程分为基础类、计算类、制造类、综合类四大课程模块。


同时,将教师的科研成果转化为教学内容,充分体现创新、交叉和融合,是这批课程的特点,也体现着新工科的重要特征。


“新工科运动”如火如荼


中国的“新工科运动”如火如荼,新工科理念正在形成高度共识,612个新工科研究与实践项目组成的30个项目群正在加速推进,大数据、机器人工程、智能制造、智能医学等新工科专业蓬勃兴起。


今年3月,教育部公布了《2017年度普通高等学校本科专业备案和审批结果的通知》,本次新增的备案本科专业2105个,新增的审批本科专业206个,合计新增专业2311个。

                           

                  

其中,数据科学与大数据技术专业是最火爆的专业。


2017年新开设“数据科学与大数据技术”专业的高校达250所第一批成功申请该专业的高校共有3所,为北京大学、对外经济贸易大学及中南大学。作为交叉型学科,大数据的相关课程涉及数学、统计和计算机等学科知识。


今年,申报新设专业前6名中,有5个专业为新工科专业,“数据科学与大数据技术”专业依然稳居榜首。可见,新工科建设的影响力非同凡响。


图/一读 拟新设专业榜前20名 


新工科专业势头迅猛,作为国家大力发展的新兴产业,人才的巨大缺口吸引了大批高校积极投身建设。


我国工程教育总体状况如何?


为世界高等教育发展提供中国经验


电子科技大学校长曾说:“我们已经进入了智能制造的时代,从历史来看,工业革命都是由工程科技引起的,工程科技是推进人类进步的发动机,是产业革命、经济发展和社会进步的有力的杠杆。”


我国高等工程教育总体可以概括为5个三分之一和1个90%,整体类型多样、专业齐全、区域匹配。”教育部高教司司长吴岩介绍,工科专业类92个,占总数三分之一;工科专业630种,占总数的三分之一;工科专业布点1.8万多个,占总数三分之一;在校生、毕业生人数也占总人数三分之一;90%以上的学校都开设工科。


相对于传统的理工科人才,未来社会更需要具备较高创新能力和国际竞争力的人才,他们在人才市场会越来越吃香。像大数据、云计算、网络安全、人工智能、物联网等新兴产业是新经济的重点发展方向,由此可见新工科专业的改革和培养将会是大势所趋。

如何打造新工科建设?


新工科建设要立足当下、瞄准未来、主动变革


新工科既包括新的工科专业,又包括工科的新要求。各大高校都在热衷地建设一流工程学科,努力把学科导向变成产业需求导向,破除专业分割壁垒进行跨界交叉融合,把被动适应变成主动支撑引领。


那么,这一切最大的核心问题是什么?


俗话说:人是万物之灵,创新带来新机遇。所以,培养工程创新型人才是高校打造新工科的关键所在。


目前不少高校已经开展了新工科的研究,取得了一些成果,学习吸收这些成功经验或许对高校提高学生的创新实践能力有帮助。


1.以需求为导向,以工程为主线,设计理论课程体系和实践教学体系


创新实践能力的培养需要以市场需求为导向,为此,高校需要从用人单位实际需求出发,重新考虑专业课程体系的架构问题,着力培养学生的工程实践能力和创新能力,进而形成均衡发展。


如:智能科学与技术专业是一个应用性很强的交叉专业,除了一些大学英语、马哲、思政等通识课之外,还包括数学基础、电路设计基础、编程基础、数据结构与算法、计算机系统等5个核心基础。


在这些核心基础之上,还应该根据学校的办学特色和实际需求,选择合适的方向来开设核心专业课程目前在已经开设该专业的学校中,北京大学偏向于“信息处理”;湖南大学偏向于“智能系统”;首都师范大学偏向于“智能机器人”。


在实践教学体系方面,建议以工程为主线以1~2个大项目贯穿所有的课程设计、课程实验、项目实训,强化工程理念,并以此为中心来设计实践教学课程体系。


这一改动可以将整个实践教学环节有机地串联起来,形成一个整体,有利于提高学生的创新实践能力。


2.校企深度合作,优化教学模式


在教学模式方面,传统的填鸭式教学效果差是大家的共识。为了破局,建议从与企业开展深度合作出发,开展一系列的相关深入合作,由点及面,带动自有师资素养的提升。


首先是在培养方案上,可以邀请企业相关人员一起制订和修订培养方案,有条件的企业可以开展订单式培养。


其次是与企业联合进行实习实训基地建设,让学生有更多的机会进入到企业的生产一线,提升学生实习的质量。


第三是与企业联合开展创新实验室建设,即企业在高校建立创新实验室,吸收在校学生参与产品设计与开发工作,这种创新实验室能大大提高学生应用专业知识的能力,也能让学生尽早了解行业背景,为企业提供技术力量。


3.面向社会需求,多措并举,优化课程内容


随着信息技术、生物技术的快速发展,产生了许多新兴学科、交叉学科和边缘学科以及相关的核心技术,这就是新工科。新工科专业面向新兴的智能技术产业,强调应用导向,其内容更新问题需要深入研究,建议从以下几个方面优化课程内容。


1)通过修改培养方案,淘汰老旧课程,新增与实际应用结合紧密的课程。


2)通过改革教学方式,为教学内容更新提供良好的环境。


3)通过调整考核方式,为教学内容更新提供导向。


小结


新工科专业对学生创新能力培养的研究如火如荼,如何破解高分低能现象,为社会提供合格的人才,应是各大高校需要思考的问题。


教育部高教司司长吴岩说:“世界正处于百年未有之变局,新一轮科技革命与产业变革扑面而来,引发、重塑、颠覆、重构、改变,技术和数字化在改变一切。工程科技改变世界,工程教育领跑创新,全世界工程教育者必须回答:我们准备好了吗?


来源:麦可思研究综合整理自:中国教育新闻网、计算机教育(ID:jsjjyzz)

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