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聚焦未来技术,培养学习力、思想力、行动力卓越的创新人才

“F计划”:培育新工科领军人才

来源:中国教育报
2021-03-29 09:23:06

  原标题:聚焦未来技术,培养学习力、思想力、行动力卓越的创新人才(引题)

  “F计划”:培育新工科领军人才(主题)

  2019年5月,华南理工大学正式发布实施“新工科F计划”。“F”代表“Future(未来)”。两年来,学校聚焦未来技术,通过理念再深化、平台再拓展、机制再突破、教学再创新,努力探索“新工科”人才培养的新路径。

  “三力”卓越,确立新理念

  教育要面向未来培育人才。如何培养学生拥有解决未知问题的能力,这是古今中外教育者面临的重大难题之一。

  难,体现在两个方面:第一,其实我们并不确切知道未来世界的样态,如何才能带领学生理解一个还没出现的世界?第二,即使我们能够把未来世界展示给学生,过去的知识该如何转换成解决未来问题的能力?这种迁移又是如何发生的?我们至今并不十分清楚。

  关于未来,人们的共识是,它将远比现在更具复杂性和综合性。人工智能、大数据、量子信息和生物技术等新科技催生新产业新业态,重构全球创新版图,重塑全球经济结构,全球已进入科技、制度与人才的全方位竞争时代。这些变化都将从根本上影响和重塑教育。当前,培养引领未来的人,已成为世界一流大学的共识。

  在我看来,面对未来世界的多样性和不确定性,引领未来的人应具有以下特质:首先,具备强大的自我学习能力。未来的不确定性需要学生自己去探索,教育要帮助学生在面对新问题时、想要学习时,能够实现自我学习。其次,拥有强大的思想力。思想形成判断,判断凝聚共识,共识带来确定。正是在不断思考、探索和质疑的过程中,人们才能不断发现新问题,实现新突破,产生新创造。再其次,能够在真实世界里采取有效行动。学习和思考很重要,但最终改变世界的是人们的实践与行动。

  只有拥有学习力、思想力和行动力的人,才能在未来的不确定性中找到前行的方向。同时,这三者不是简单地相加,而是相乘,其结果便是创造力。即:创造力=学习力×思想力×行动力。

  为培养“三力”卓越的工科领军人才,要树立三个理念。一是“以学生成长为中心”的教育理念。把“三个最大限度”作为人才培养质量的评价标准:最大限度激发学生学习主动性、积极性、创造性和好奇心,最大限度培养学生自主学习、分析和解决问题的综合能力,最大限度地促进学生的个性发展与学生主体性的构建、弘扬与提升。

  二是“为未知而教,为未来而学”的教学理念。教师教学要从传授知识,转为帮学生学会如何学习、工作、合作、生存,从而适应未来不确定性所带来的挑战。学生的学习目标要从应付考试,转为通过个性化自主学习,使自己在德、智、体、美、劳等方面得到全面、和谐、充分的主动发展。

  三是“实践驱动”的学习理念。实践是认识的来源和目的,更是认识发展的动力。学生在“实践”中,可以提升问题意识、批判性思维、独立思考能力,提升动手能力和沟通合作能力,锻炼坚韧意志品质。随着“实践”的复杂性逐渐提高,学生的知识、能力和素质可以形成“螺旋式发展”,并最终取得自我突破。

  开放融合,构建新平台

  新工科人才不但要在某一学科专业领域学业精深,还要具有“学科交叉融合”的特征。传统的学科划分能够让更多人在有限时间内,较快地学习、掌握某一学科专业的基本范式、知识能力。但这种教育模式往往过于强调专业和细节,学生的知识和思维容易局限在专业空间里,不利于培养创造性人才,已越来越不适应社会发展的需求。“新工科”建设首先要打破学科壁垒,构建一个多学科交叉、开放融合的学科专业平台,引导学生培养跨学科思维,帮他们练就在多学科空间观察、思考、解决问题的能力。具体来说,我们采取了三个办法。

  一是建设跨学科学院。学校把广州国际校区定位为“工科领军人才培养试验区”,聚焦国际前沿,围绕国家和粤港澳大湾区战略新兴产业所需,整合学科资源,主动布局了一批新工科学院。这批新工科学院不再以传统学科划分来设置专业,而是面向世界科技前沿和未来产业发展的新兴交叉领域,包括智能制造、集成电路、生物医药、量子科技、新材料、新能源等新兴工科。学校对这些学院充分赋权,一院一策,突出“高精尖缺”导向。学校面向全球招引人才,实行具有中国特色的预聘长聘终身教职制,打造国际一流的师资队伍。

  二是促进学科交叉融合。产业向价值链高端发展,对创新创业人才提出新需求。学校通过加强理科基础和开放共享,促进已有工科专业交叉发展。如“医学影像学”专业通过“工学+医学”的学科交叉,培养具有医工结合特色和科研发展潜能的医学影像诊断人才。

  三是打造一批微专业。学校瞄准未来技术、未来产业与数字经济,开办了人工智能、大数据技术等微专业。每个微专业设置约5门课程,鼓励学生辅修,为学生未来发展创设更多可能性。

  协同育人,集聚资源优势

  在现代社会,大学早已不再是知识生产的单一主体,大学、政府、市场以及企业、社会公众,都已成为知识生产、培养新工科人才的重要主体。我们积极推进产学研协同育人,形成了特色鲜明的人才培养“华工模式”。根据新工科人才培养要求,我们又对“华工模式”进行了进一步完善。

  做实科教深度融合。学校将科研平台全部面向本科生开放,通过强化科研渗透教学,平台建设支撑人才培养,课题研究驱动高质量学习。同时,广州国际校区通过“学院+高端研究院”,探索科教深度融合新模式。学校以高端研究院为平台,吸引高层次国际化人才。这些高层次人才一方面依托“高端研究院”,开展前沿交叉研究、培养研究生;另一方面,依托“学院”开展本科生教学,研发新兴交叉学科课程,从而形成“科研—教学—学习”连接体。本科生在大二就开始参加教授们的课题组,大三就可以选修研究生的必修课;研究生则通过至少一年的本科助教经历,训练课堂教学基本技能,为日后胜任教学科研岗位夯实基础。

  深度拓展校企协同。学校与地方经济产业发展联系紧密,引入企业资源,校企共建专业、共创平台、共育优才。比如,引入产业资源建设微电子学院和软件学院,形成以“工程认知—校企模块课程—企业学习”为进阶的课程群。与科大讯飞、大疆等龙头企业,共建联合实验室和“未来创新实验室”,搭建多学科交叉融合的科学猜想平台,激励学生探索未知。与龙头企业合作设立“特色教改班”,校企共同制定培养目标、建设课程体系和教学内容、实施培养过程、评价培养质量,共同培养新工科人才。

  创新国际协同育人。学校广州国际校区每个学院均采用“中方为主、国际协同”方式,携手全球排名前100或学科排名前50的世界一流大学,开展“一对一”“一对多”深度合作,培养具有国际视野的新工科人才。一方面,积极引进国际先进教育教学理念和教学资源,构建国际同质等效的课程体系;另一方面,积极探索现代书院育人模式,全面实施“学业导师+成长导师”制,构建“学院+书院”的育人一体化格局。

  支持师资融合发展。为让学生真刀实枪地提升实践、技术创新能力,学校大力支持教师双聘,要求每一位教师在每一个聘期至少指导一个双创项目,接收至少一名本科生,鼓励教师把课堂建在企业上、生产线上。学校还将成功企业家、产业投融资专家、资深工程师请上讲台,开设校企联合创新班、校企合作课程等。

  个性多元,完善教学新体系

  在人工智能赋能教育发展的背景下,教育将发生“三个转变”:一是教育范式从“教师教什么”转变为“学生学什么”;二是教师角色从知识讲授者转变为学习指导者,教师将主要通过精心设计学习活动、资源、问题、工具等,帮学生深刻理解和内化知识;三是学生从知识的被动接受者转变为自主学习者。

  我们充分用好课堂教学这一主阵地,努力为所有学生提供个性化成长路径。

  创新教学内容。人工智能是推动和引领新一轮科技革命和产业变革的基础性要素。学校加强人工智能通识教育,强化人工智能基本技能培养。如面向全体学生开设“小白学人工智能”通识课程,使学生能够从数据、算法和计算力三个方面来理解人工智能的发展,体验和理解深度学习的原理和特点,了解人工智能行业的最新应用和发展趋势。学校还要求专业课程增加“+大数据”“+人工智能”等跨学科教学内容。

  让线上线下混合式教学成为“新常态”。今后,高校的课堂将会更多地采取“线下教学+线上教学”的混合式教学场景切换模式。这种方式既可以保留传统教育所特有的大规模班级结构特点,又能够满足学生的个性化学习需求,教育公平、因材施教兼而得之。

  借鉴人工智能深度学习的范式。人工智能深度学习范式指的是,人工智能通过深入挖掘分析数据,破解问题,表达数据,提取特征,掌握“特征”和“任务”之间的关联,并从简单特征中提取复杂的特征。学校将这一学习范式移植到课堂教学和学生科研训练中,提升学生的学习、思维能力。如在第一课堂大力推行探究式教学,在第二课堂构建“国家—省级—校级—学院”四层次大学生创新创业训练计划项目体系,以及以“一院一赛”为核心的学科竞赛体系,鼓励和引导学生基于问题、项目、竞赛开展学习。

  (作者系华南理工大学校长、中国科学院院士)

责任编辑:郑鑫

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