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大学设计-新工科平台不仅要培养学生学习知识的能力

狮航空难最终报告

機械學院副院長孫濤教授是未來智能機器與系統新課程的設計者之一。他介紹說,新工科平台上的每一門課程都是重新設計的,把陳舊的知識剔除,加入一些新的知識,把不同研究背景的老師加入進來,從知識層面、趨勢發展、需求層面把各種知識模塊集成起來,其出口最終都是產品。目前按照這種模式,已經梳理出《工科數學分析》《思維與創新》《設計與建造》《智能電子創客設計與實踐》四門新課。

天津大學求是學部副主任於倩介紹,新工科向除文史、建築外的各專業敞開大門,有1047名學生報名,通過筆試和面試,考察學生英語、數學、設計、建造、志趣、綜合能力、未來規劃及應變能力等,最後選出了112名新生進行定向培養。

邵鵬說:「大學教授理論水平很高,但是他們不清楚企業需要的重點,不清楚怎麼把理論應用到實際。比如高數的學習,學生只知道解題,不知道如果應用到人工智能算法,需要哪些高數知識。而我們工程師參与課程,就是告訴學生實際應用對應到高數教材里是哪一章哪一節,真正做到學以致用。」

除此之外,教材也將隨着新的技術引進,擺脫傳統紙質書本,更多採用電子模式,或者線上線下相結合的慕課形式教學。

今年4月,天津大學正式發佈新工科建設「天大方案」(CCII),設計了多學科聯合、多方參与的開放式人才培養平台。隨着本學期未來智能機器與系統平台第一批112名新生開學,標志著天津大學首個新工科建設方案落地,正式進入實施階段。

新工科平台的授課方式把老師授課和學生參与實踐討論的課程比例調整為1∶5,小班教學,每個班再分若干個小組,配備一兩名老師,參与學生的討論和實踐。據了解,新工科平台的學生們將在學校新建的智能教室上課,這種教室除了更多地使用多媒體教學外,最大的轉變是不再由一個老師面對一排排的學生,而是學生們分組圍坐在小圓桌前,老師走下講台和大家一起互動討論,減少了師生之間的「距離感」。這樣的上課方式受到了學生們的普遍歡迎。顏暢說:「相比那種灌輸式的老師授課模式,我更喜歡這種項目實踐和討論式的學習,這能使我們的思維更加活躍。」

天津大學新工科教育中心主任、加拿大工程院院士、教育部長江學者顧佩華寄語首批新工科大學生時表示,新工科平台不僅要培養學生學習知識的能力,更希望學生們能有一種情懷,在國家轉型的新時期,有社會使命感,成為未來國家科技創新的主力軍和領軍人物。

天津大學教務處副處長原續波分析,新工科建設有兩個關鍵詞:面向未來、面向產業界。每一個新專業的規劃,以及對傳統專業的改造,需要調研未來10到20年的產業發展趨勢,課程體系、實驗設計也隨之改變,不僅要跟得上企業發展,甚至要引領產業發展。

據了解,未來智能機器與系統平台彙集天津大學機械學院、精儀學院、自動化學院、微電子學院、智能與計算學部、數學學院、宣懷學院等優勢資源,聯合了恩智浦、華為、塔塔信息技術等國內外知名企業,以天津大學求是學部為平台進行實體建設。

「天大方案」理念設計的是學科交叉、開放式人才培養平台,特別要對產業、對企業開放,讓企業參与人才培養目標、課程體系和授課內容、基礎理論和企業應用交叉授課的制定,也需要企業提供實踐資源和開放項目。據介紹,新工科體系下的學生本科一年級就可以去企業實習,企業向他們開放工廠和實驗室。

近日,在天津大學新課程說明發佈會上,主持老師向新生介紹:「《設計與建造》是本學期開設的新課,實踐項目是物流尋跡小車,由機械學院的14位老師組成教學團隊為大家授課,還有建築學院的老師教大家手繪。」話音未落,就引起學生們興奮驚呼。

工科大學新生第一學期就要設計物流車,還要學習手繪,你能想象嗎?而這將成為天津大學首個新工科人才培養校級平台——未來智能機器與系統平台的學習日常。

由於課程設置和授課模式完全是顛覆式的創新,因此學校在每門課程開課前,都會面向學生召開一場「新課程說明發佈會」。組織授課教師團隊與學生們見面,為學生介紹課程設置、實現途徑、課程內容、授課方式、未來學習重點等,以及發佈課程需完成的項目。

開放式學科實現校企對接不少大學都面臨教學跟不上產業的難題,新工科建設正是着眼于解決這一問題。恩智浦半導體公司系統工程部經理邵鵬說:「與我們公司對口的專業主要是電子、自動化、計算機和精儀,行業更新快,人才缺口大,但目前本科畢業生完全不能直接上手做項目。」

模塊式課程培育領軍人才明年,天津大學新工科其他四個平台也將落地,同時每個工科類學院都要建設院級平台。全新的課程設置、互動討論式的教學模式、項目實踐,都給教師提出了不小的挑戰。

顛覆式教學定向培養新生天津大學2019級新生顏暢的原始志願是電氣信息專業,在接到錄取通知書後不久,她在新生微信群里得知新工科選拔的消息,「對人工智能、自動化和精密儀器這些前沿學科很感興趣,所以我第一時間就報名了」,最終顏暢如願以償。

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