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新共人才培养的挑战与创新

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我报告分为两部分,一部分是新工科人才培养的挑战,第二部分是我们遇到的一些学校和企业之间实践的经验,也希望能给大家提供一个参考,第一个什么是新工科,大家会关心什么是新工科专业,新工科专业有哪些课,哪个学校的新工科比较好,这是放大的课题。

大家对新工科认识不是特别统一,包括具体新工科内涵,要包含什么内容,新工科后来又做了600多个研究与实践项目,这些项目都在做什么事情,现在认识还不是很统一。

2018年8月份的时候,不仅仅是新工科,包括新医科、新文科已经写到了中央文件里面去了,为了理解什么是新工科,我想还是先谈一谈,什么是新医科和新农科,这三个我们经常谈到新工科的时候,我们在信息领域工作了很多年,每天都跟这个打交道,切身感受不是那么深刻。如果我们从其他几个方面来看一下,感觉可能会更好一点,我们再看一下什么是新工科。

新医科提出来医学的专业是占了很大比例,工科专业可能占了三分之一,有很多的学校布点,医学专业现在不仅仅是说在高等教育里面占了很大的比重,其次是现在医学教育支撑国家卫生健康事业也是一个很重要的基础。这里面涉及到的一个变化,就是说原来理念的变化,以前大家都觉得看病难的问题。重大疾病怎么去治疗的问题,现在关心是预防和康康的问题,观念已经发生了变化。

第二个现在信息技术的发展,人工智能和大数据,这些技术的发展已经渗透到各行各业,和医学相关的结合也能产生很多,医学也做了很多改进。昨天我在医豆云,很多医院都嵌入到里面,能拿到很多数据,可以做很多的分析,为新的疾病治疗提供新的契机,包括是用高性能计算,或者其他一些计算方式,使得原来分析几天的数据,现在几个小时,或者在几十分钟之内就可以分析出结果,也是通过一些建模方法进行分析,这些技术跟行业的结合也是带来新的一些风险。主要是要考虑疾病治疗,还有一些比如说,现在我们要医患的关系,比如说我们医生和病人之间交互的时候,说话的语气可能有一些不同的方式,结果是不一样的,医学上面倡导新的医科。

再看一下什么是新农科。如果是从农村比较熟悉的老师,可能对现在农村状况也比较了解,小时候农村是比较美丽,农村有很多留守的儿童和老人,环境也跟不上,我们现在要的发展目标是什么呢?支撑引领乡村战略。这里面可能要把现在的技术要引入到农业生产里面去,同时还要根据一些新的业态和发展做一些新的涉医、涉农专业。

新文科,这个是跟新时代哲学社会科学发展新要求,这个里面主要是想形成一些新时代中国特色中国风格、中国气派的新文化,我们在讲传统文化,但是在现在这个阶段,我们在新时代是不是有一些特定的东西,我们要培育一些新时代社会科学家,我们需要形成一些哲学社会科学的中国学派,我们知道西方有很多学派,在中国来讲,我们跟西方国家吵架的时候,是不是能吵得过,科技革命和产业变革跟文科进行交流,进行交叉融合,也能带来很多的机会。

新工科是在新技术、新产业、新业态和新模式为特征的新经济呼唤带来的,我们现在出现了很多,比如说在美国看来是很多,比较先进的领域,无人机,还有车联网、自动驾驶包括华为的5G技术,这些领域支撑下,我们出现了很多新的产业、新的商业模式,新的有竞争力的东西。国家为了支撑,也做了很大的重大战略的设计,如果没有人才培养做提升,实施可能就会有问题。

除此之外还有一些产业转型升级和动能转换的问题,也需要把新的技术和传统行业结合起来。现在国际竞争力和硬实力,我们确实需要培养一些比较强的供给性人才,不管是芯片制造还是汽车,工信部讨论自动驾驶,自动驾驶的这个事情,自动驾驶给你分了好几层,计算机可能发展是比较类似的,底层内部就是控制器那部分还是由国外厂商主要管控,即使能设计出来,稳定性和可靠性,能不能达到替换国外系统的目标还是有一定的差距。基于这样的一个变化有复旦还有北京的,还有其他会议上面提出来一些新工科的号召,回答六个方面的问题,专业建设怎么建,根据产业需求,因为新的产业发生变化,我们根据产业需求建我们的专业。第三个是为学生志趣变方法,第四个是问学校主体推改革,第五个是问内外资源创条件,第六是问国际前沿立标准。工程教育不仅仅是我们要学习国外的,最后要变成教育成果,也要变成一个输出的,在标准上要有一定的话语权。

最后总结下来什么是新工科,新工科最后只有两条,一个是新的工科专业,面对新的产业和业态,我们要建一些交叉融合专业,这些交叉融合专业培养出来人才是要支撑我们很多新的技术领域。新工科出来之后,大家怎么看这个事情,我们原来也是在北理工管理做过教学管理工作,刚刚看到新工科的时候大家可能会头疼,第一个是新工科要建新专业,涉及到问题,资源问题、师资的问题,还有很多认证的问题,所以大家可能会对这个事情比较头疼,但是反过来想一想,新工科是一种提法,确实是说在我们现在的教学体系里面,可能像大家刚才提的有很多知识体系,理论和实践脱节,新工科也是一个抓手。对于普通教师来说,更多主要是从教学和科研的工作,如果说能够把自身的科研和企业的需求,还有把企业先进技术带入到,企业的技术以及自己研究成果带入到课堂里面,也能够跟现在的更新知识体系,加强产校融合做很好的工作。

现在存在的问题是什么呢?为什么现在我们要做新工科,建设新工科,有什么问题,原来我们高等教育发展,主要是外延式发展,1999年开始,主要是数量的增加,规模扩大,然后空间扩大,这中间发生了很多变化,在座的各位老师都有一些经历。现在提的是什么呢?现在提的是内涵式发展,规模发展到一定阶段的时候,我们希望在质量上有所提升,结构优化。对市场上没有太大的需求,就要砍掉,对于一些新兴的技术需要的专业,我们可能就要去布点,去培养关键人才,更多我们要做一些补充,做一些充实,做一些加强,做一些提高,这是所谓的内涵式发展。

在这个工程中,其实挑战也是非常大的,这个是一篇论文,上面有数据,我把这个数据用可视化的方式给大家展示一下,大家可以看到从建国初期,1963年到2015年高校人数,招生人数和毕业人数的一个变化情况。大家可以看到建国初期的时候人还是非常少,特别中间还有几年的停滞阶段,到1999年的时候,这个人数就急速攀升了,这是一个急速增加。大家的切身感受,现在很多学校,现在还在解决教学资源的问题,因为人数的急剧变化,我们的师资,我们的设备,我们的空间是不是符合现在的需求。我们还在解决这个问题,但是我们国家的快速发展,已经对人才培养的质量提出了更高的要求,这个时候就需要我们从数量上转向质量上考虑,在转向质量考虑过程中,要密切跟产业结合,注意新兴产业的发展。

因为原有资源问题还有很多没有解决,或者解决不够好,体量很大,涉及到很多学生,很多教师。就像一个很长的火车已经开起来了,转弯的时候也是非常困难。还有一个文章就统计了过去的一些年,1978年到2017年大家发的相关政策研究的论文,从关键词里面也可以看到,在过去的一段时间,我们主要研究是教育公平性,还有教育的财政问题等等,还有少数民族等等,就是主要关注的是解决教育资源,教育公平性,对于教育质量的提升,在过去关注比较少,这也是现在我们做新工科建设主要的挑战。

以上是我对于新工科个人的一些简单认识,跟大家简单汇报一下,下面是怎么建设新工科,这个是摸着石头过河边走边看的事情,我们也做了一些经验,跟一些高校也进行了接触,怎么做这件事情呢?新工科在原来发的文章也是讲,新经济的发展,以新技术革命为引领,以信息化和工业化深度融合为突破,以商业模式和体制机制创新为标志,以人力资本的高效投入减少对物质要素的依赖,推动新一轮生产方式变革和经济结构变迁。跟我们最为密切的是信息化和工业化深度融合为突破。

要实现信息技术新工科人才培养,一个是多学科交叉,第二个就是产教融合,多学科交叉是能够支撑我们现在很多比较新的技术,新的模式,新的产业的需求,这里面刚才讲到的车联网、自动驾驶等等、无人机、机器人,很多都是跟这个相关的。产教融合是能够解决我们企业高校和人才对接的问题,这是原来很多的培养,现在我们通过把企业的技术引进来,和企业讨论怎么培养需要这样的人,怎么培养,更多的方式结合起来。这件事情是二者互相配合才能完成,因为企业的人,我们可以看到,如果他做的教材,或者他做的新员工培训机制,你可以看到他的技术性是非常强的,这个跟我们高校培养人才,人才培养模式又不完全一样,拿过来的话,也不是能直接用的。所以需要我们做教学的人和做企业的人互相探讨,最后找到一条二者都可以接受的事情,配合来做。

信息技术新工科产学研联盟,2018年开第一次理事会,也是得到了教育部和工信部的支持,教育部是培养人才,工信部主要是用人,双方对于现在目前经济发展的需求都明确感到是有这样人才培养的需求,所以就共同来指导。联盟的愿景是什么呢?就是创新卓越人才培养体制,助力信息产业超越发展。我们把平台定义为,联盟定义培养对接和服务的平台,我们希望构建一个平台,把高校、企业还有各种研究院所放在一起,能够为大家提供一个对接交互融合的机制。在这个里面,我们主要服务新工科专业的建设,一方面我们可以汇聚资源,在过去的一年中主要做的就是汇聚资源,资源主要来自哪儿呢?政府机构、领军企业、行业协会,还有研究院所。我们对接的主要是什么呢?对接的就是高校、教师和学生。对高校来讲,要讲究专业建设,对教师来讲,可能有一些接触新的技术的培训,学生有一些竞赛。联盟整个框架下要做的事情,就是课程资源的建设,有些课程资源必须是企业和校企结合,一会我们讲以大数据为例给大家展示,还有师资培训,我们需要新的技术,让更多的人接触到,实习实训,现在做认证,大家最切身的感受,我们都要为每个专业的学生找实习的场所。很多企业没办法接纳那么多学生进入他公司实习,就是找了一个地方,我们请了企业的人讲课,这个课程跟学校里讲课有什么根本性的差别,有什么差异性,是不是符合企业实际生长的需求。

还有一些学生就在乎能力评测,就是已经做了几个模块,今年主要去做大数据人才培养工作,希望在12月份能够把这个事情落地。在汇聚产学研企业资源里面,高教司还有工信部,还有地方政府,地方政府比方说现在莫干山政府,我们跟他们合作建了人才培养基地,还有福建那边也有这方面的资源,在一起合作,打造一些比较好的人才培养基地,企业会员还有行业组织,科研院所,这是我们汇聚资源所做的工作,这个是现在在联盟里面进来的高校,加入的分布情况,基本上也是分布在高校比较多,和经济比较发达的地区,说实话来讲,就是在2018年联盟主要还是汇聚了资源。2019年主要探讨,能够为提供更好的服务,模式上能够创新,这个也是我们今年发展的主要目标,服务的目标。

在推动新工科专业人才建设方面,一个是计算机派生的新工科专业,有物联网工程、网络工程、还有人工智能,新学科交叉的新工科专业,服务科学工程,网络空间与虚拟现实,机器人工程,学科与行业形成的,比如说新能源互联网,一会给大家介绍,还有金融科技等等,这些是我们通过平台,希望能够把信息技术和其他的专业结合起来,构建一个新的专业建设。

在2019年刚刚过去3月25号第二届年会上,我们发布了四个专业技术方案,这四个技术专业方案,人工智能,现在还在讨论当中,包括了数据科学、服务科学工程,机器人工程,就是我们推出的并不一定每个都是合理的,我们一定尽自己的所能,希望形成一个供大家参考的版本,后续我们还在做各种研讨会,再去做迭代,希望能够找到一个为大家提供参考,快速去把这个专业建设起来的一个参考方案,这个如果大家需要的话,可以去下载。

除此之外,还做了很多专业建设论坛,师资培训、学生竞赛、能力评测等等,我就不一一给大家介绍了。

因为我是来自北理工,对情况比较熟悉,我们做了一个人才培养基地,把一些实践的课程,跟华为进行了合作,主要引入的是云计算和大数据,云计算和大数据,需要平台,我们做这件事情的时候,如果自己购买一套设备搭建,维护成本是非常高的,华为委托太康教育开发了这个平台,我们就把这个结合起来,引入实践教学中来,学生通过浏览器进去之后,就能够访问华为公云上面的虚拟机,做大数据相关的实验,非常方便,在真实环境下能够做这个事情,这是专业建设,专业建设我们也有人工智能和大数据,学校也生成了,比如说车辆和机械也有新的专业。

课程建设方面,比方说我们跟华为在探讨这件事情的时候,其实每个学校变化都是以前已经设定好了,时间也比较有限,比方说我们讨论云打算、大数据的时候有三个方案,我们选了其中的一个方案,是让学生在更短时间内接触一下这个事情。课程建设,我们现在建了一个大数据基础与应用,我们需要有实践平台,你放在哪里,可能人数比较少的话几千,多的话可能几万个人,我们就跟华为协商,说我们希望去用那个平台,这样的话,50%的理论学时,50%的实践学时,讲完之后学生可以马上去做这些相关的实验。

我们把这个叫做校企合作的双塔结构,就是学生是从一边上来,学理论,完了之后再到企业的平台上去做实验,但是我们也提供了另外一个机制,如果不是在校的学生,现在的从业人员,也对大数据感兴趣怎么办呢,从另外一个上来,这些人对理论不是特别干星期,用这个系统,感受一下,从桥的另一端上来之后直接进行实验,如果对理论知识感兴趣的时候,所以这是我们做的一些探讨工作。

除了这些之外,我们知道天大还有东南大学刚才讲的,还有北邮做了很多的探索,可以去供大家参考。比方说计算机徐晓飞校长提出的面向可持续竞争力的敏捷教学体系。是经过长期讨论得出来的,面向未来能够形成有责任意识,能够有担当,能够为国家建设做支撑人才的培养,怎么去培养他们,他提了敏捷教材体系,强调的是什么呢?计划性原则,灵活性原则,迭代性原则和协同性原则,这个就跟新工科建设背景是非常吻合的,也出了一本书,内容还挺多的,如果大家感兴趣的话,建议大家去读一下,这个里面有很多思想可以值得我们借鉴。

除了这个之外,上海工程技术大学,在做专业建设的时候,和很多企业合作,很多是企业委托他们,把企业的资源导入到专业建设里面来,我们觉得这个也是一个解决思路,跟企业一起协同讨论,怎么去做这个专业建设。

还有一些城市交通学院,还有航空运输学院,艺术设计学院等等,还有服装表演等等这些都可以去做这个事情。比如说MIT原来讨论了很长时间,2014年、2015年之前经过好几年的讨论,说MIT的人才应该怎么培养,MIT还是有代表性的,最后讨论出来有三点,第一点是从现实趋向向未来趋向,面向未来培养人才,国家原来也提过,我们是要培养创造未来社会的人,引领将来社会发展的人,而不是说我们如果说仅仅是满足于现代技术的发展,我们要支撑技术发展,培养出来的人他能够去引领将来社会的发展,从学科逻辑和心理逻辑,这个要讲符合学生个性的发展,还有跨学科交叉,跟我们刚才讲的校企协同也是吻合的,也是非常有关。

除此之外,斯坦福大学提了一个2025计划,主要提了四点,一个是开放大学,第一个说法是原来大学是4年的,大家都是按部就班,进来之后第一年学什么,第二年学什么,第三年学什么,现在不这么做了,认为应该是说,是一个终身学习的过程,你可以没有年龄限制,毕业之后。学习的过程中,也可以采取灵活的措施,再一个就是类似于我们现在大类人才培养,把这个人才培养分成三个阶段,第一个就是调整阶段,第二个是提升阶段,第三个叫激发阶段。

所谓的调整阶段是指进入大学之后学习的时候,我并不清楚我感兴趣的是什么,或者说我将来能对哪个行业做出一些贡献,这个时候主要是认识,你去接入。第二个是提升阶段,意思就是说,我已经有了一定的认识,我现在要对这方面进行积累,我对计算机或者网络感兴趣,可能要学习一些东西。第三个阶段是激发,激发是你积累到一定程度的时候,你可以去做相应的创造,服务于这个社会。还强调翻转,以前是新知识后能力,现在是先能力后知识,要有目的地去学习,这是国外的一些做法。大家感兴趣的话专门有一个网站,上面列了斯坦福2025的内容。

我简单向大家介绍一下关于新农科的一些认识,其次就是说在国内,我们如果要去做新工科建设的话,大家都在怎么做,最近天大也推出来天大的方案,很多高校可能也都在做这方面的工作。但是我想新工科建设确实有必要,不管你不喜欢这个词,如果不是新工科可能必然还是有另外一个词,这个提出来,我想最终还是用晓飞老师在文章里提的这句话。

国家实力的竞争,归根结底是人才的竞争。中国正在实现几百年来国家强盛和民族复兴的世纪伟业,为提升我国核心技术和关键产业竞争力,我们应该培养具备远大志向、强烈使命感、可持续竞争力的新时代人才,这应当成为未来我国高等教育教学改革的重要驱动力,也应该成为我国高校承担的历史使命。

希望大家一起合作推进新农科建设,支撑国家的发展,谢谢大家!