天津大学聚焦新工科建设激活人才培养新动能

2017年,天津大学携手61所高校提出了“天大行动”,也是在这一年,教育部启动了新工科建设。自此,天津大学在新工科建设中不断进行改革与创新,积极探索新时代卓越工程师培养新模式,几年时间走出一条颇具特色的新工科之路。

课堂变革新:做项目激发学习动力

天津大学推动多学院合作搭建起未来智能机器与系统、智慧流程工业与产品工程等十多个不同层次的人才培养平台,并以项目为链条重新设计了课程,把课程内部各模块、知识点有机串联起来,全力打造以“项目制”为特征的新课堂。以“设计与建造”课为例,为了上好这门课,学校会集了来自不同学院的十多位教师,将以往十几门课程的知识点进行重构与整合,教师讲授、学生实践、师生研讨各占课时的三分之一。这样的授课模式,在新工科建设之前是完全不可能的。对学生们来说,这种崭新的学习模式也是一种巨大的挑战。在从各专业教师那里汲取知识的同时,还要努力自学各种知识、收集数据和调研,遇到困难去请教教师。有些问题甚至教师也解决不了,就需要和教师一起去请教行业或企业的专家。在这一过程中,他们的实践能力、创新能力都得到了飞速提升。

思维创意新:为学生创新提供沃土

在天津大学,学校实施的“人工智能+传统工科”的“天智计划”,不仅全面推进了校级层面的学科交叉融合,也为学生创新营造了良好的氛围。

学校新校区面积大,安保和卫生工作十分耗费精力。为此,学校教师开展了一个新工科毕业设计项目“海陆空智能无人系统安全巡查平台”。它以建设智慧校园为出发点,计划构建一个由5辆无人驾驶全地形车、5条无人驾驶快艇、10架无人机组成的海陆空协同无人探测与追踪平台,开展全天候安全巡查与环境维护。这个项目的一个显著特点就是通过组建跨学院、跨专业的多学科交叉团队,相互学习和启发,共同完成一个工程系统。

该项目2021年作为全校首个新工科毕业设计项目启动,到2022年实施时,包含了27个课题,涉及7个学院、15名指导教师、27名本科生。在这一过程中,来自不同专业的学生取长补短,共同完成一个出色的工程系统。

学校有一项非常火的学生科技比赛——“未来30年”颠覆性创新创想大赛。与传统赛事不同,这项比赛要求项目内容不能与已有的科技成果或导师所做课题重合,必须原创。参赛学生要针对材料、信息、生物等世界科技前沿领域,提出某项科研成果或创意构想。当然,这种创意不是凭空想象的,而是要基于自己掌握的知识,可实现、可操作。这项大赛邀请两院院士,以及各学科或行业的领军人物、创业创投专家、知识产权专家参与指导和评审。

大赛至今已经举办六届,收到了近7000名师生提出的1000多个创新方案。很多方案充满了奇思妙想:有的学生提出给人脑植入一种新型神经电极,从而采集大脑活动信号,未来可以打造超感觉运动技能的未来战士,或者为失能残疾人提供服务……在学校看来,比赛结果并不重要,重要的是把学生的创意真正激发出来,培养更多敢创新、会创新的学生,主动去面向未来、关注未来。

校企协作新:让企业家参与教学

校企合作是变“学校教育”为“产学合作教育”的有效手段。除了校企联合培养的合作方式,对学生更为直接有效的教育就是把企业引入课堂。“企业参与教学的过程,可以把人才需求及时传递到高校,促使高校的课程改革跟随行业科技发展对人才的需求导向。同时,校企合作还可以为学生提供学习技能的切入点。因此,我们也在不断改进课堂教学方式,让更多企业家走上学校讲台,为学生提供最前沿最直接的教育。”学校相关负责人说。

学校有一门“网红”选修课“创业实战训练”,是面向全校学生开设的创新创业通识教育课程。不同于传统的课桌式授课,这门课最大的特点就是以学生为中心,教师是助教,拥有丰富创业经历和实战经验的创业企业家是主讲。在这里,主讲企业家不仅会来学校讲课,还会带领学生走出校园,前往不同行业、不同领域的企业所在地,讨论商业计划、经营理念,让学生在商业场景中体验创业的真实过程。课程会通过路演的方式结课,还会邀请企业负责人和投资人到场,如果学生有好的创业项目,就可以直接得到天使投资。

与企业紧密结合联合培养人才,在工程硕士培养中表现更加突出。学校将工程实践融入课程学习和论文工作,成立了由企业专家、系主任和资深教授组成的教育教学指导委员会,定制培养方案和实践计划,推进课程体系改革,学生的论文课题都是企业急需的攻关项目。

在工程博士培养中,天津大学聚焦国家战略需求和重大工程项目,与行业头部企事业单位合作,以工程科研项目和工程需求为牵引,对学生进行项目制培养以保障培养质量。学校首位通过答辩的工程博士来自中国航天员科研训练中心,承担了航天员建模仿真系统研制工作。通过几年的努力,研究成果在我国空间实验室等领域得到了实际应用,被认定为“国家重大科学研究计划项目重大研究成果”,为中国空间站建设和载人航天事业的高速发展作出了突出贡献。

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