新工科建设视角下的大学新使命
——以同济大学的实践和探索为例
2020-01-07王松涛曲秀君
王松涛 曲秀君
(同济大学 上海 200092)
1 新工科建设与大学使命
随着创新经济新时代的到来,世界各国的经济发展都要求工程技术人员提出具有创造性或创新性的解决方案,开展创业活动。如美国“国家工程院”(2005)在《教育2020年的工程师:改革工科教育、迎接新世纪》一书中指出高等教育机构只有在工科教育中融入创新创业教育才能满足创新和经济发展的需要。沙特朗德、倍斯特菲尔德-萨克尔和戈尔丁(2010)研究显示超过一半的“美国工程教育学会”成员大学在其工科教育中融入了创新创业教育相关的项目和课程,并且超过25%的大学还开设了创新创业教育辅修专业或创新创业证书项目。同时,美国“工程技术学科与专业学位授予资格委员会”修订了相关的工程教育目标,将培养创新创业思维、技能和知识作为衡量工程教育的重要标准和尺度。这一变化促进了美国大学创新创业教育与工程教育的融合。如,以麻省理工学院为首的CDIO工程教育改革已成为工程范式的典型代表,成为全球工程教育改革的焦点。CDIO理念高度重视文化、市场、科技等不同来源的知识在创新实践中的重要作用。以产品概念、设计、实现和运行的全生命周期为出发点,重新梳理工程教育课程体系,在概念设计阶段加强文化、市场、科技等知识要素在产品创新中的应用,并在实现和运行的同时,继承了科技知识对产品功能实现的支撑作用,成为一种开放、实用、全面的新型工科教育模式。工程教育工程范式的主要特征是重新诠释“科学技术以人为本,工程造福人类”的工程教育核心理念。
“新工科”建设已经成为中国高等教育的一条亮丽的风景线。从2017年2月18日制订“复旦共识”开始,到教育部高教司在20日发出了开展研究和实践的通知,再到4月8日有“天大行动”,最后6月9日产生了“北京指南”。第四次工业革命与新经济对高等教育提出新要求,这就需要面向未来布局的新兴产业专业,培养的人才要具备更高的创新创业能力和跨界整合能力,需要建立更多样化和个性化的高等教育培养模式。也是对工程科技人才提出了更高的要求,迫切需要加快工程教育的改革与创新。为建设世界一流大学,适应国家新发展和“新工程”形势下大学生创新创业带动发展的需要,开展大学生工程素养能力建设研究,实施以多学科融合、核心前沿课程建设、企业项目带动、国际合作项目联动、大学生工程要素培养为基础的教学改革创新能力建设的途径和方法是发展新工科建设的重点。
推动我国高等工程教育实现弯道超车,完成从跟跑、竞跑向并跑和领跑的转变,促进在世界高等工程教育格局中出现更多具有中国基因的大学元素,在世界高等工程教育管理、规划和建设发展中,贡献更多“中国经验”、提供更多“中国方案”。结合新经济条件下的教育因素(基于认知和信息科学进步的人力资源需求、新学习方法和教学技术的应用),以及世界和中国高等教育发展的规律、历史、现状和趋势,当前最重要的任务是分析和判断高等教育特别是高等工程教育对新经济的促进和发展的影响。各种具体细节和长期持续存在的实际问题。随着以新技术、新业态、新模式、新产业为代表新经济的蓬勃发展,对工程科技人才提出了更高的要求,迫切需要加快工程教育的改革与创新。为建设世界一流大学,适应国家新发展和“新工程”形势下大学生创新创业带动发展的需要,开展大学生工程素养能力建设研究,实施以多学科融合、核心前沿课程建设、企业项目带动、国际合作项目联动、大学生工程要素培养为基础的教学改革创新能力建设的途径和方法是我们新工科建设的重点。
国外研究表明,在工程教育中融入创新创业教育能够提高大学生创新创业成功概率。奥尔和爱森斯坦(1994)的实证研究表明,在工科教育中融入创新创业教育有助于为经济全球化时代培养更优秀的工科人才。桑迪恩和哈钦森(2010)认定,创新创业教育有助于发展新工科教育的学生应对并解决商业挑战和问题。瑞德礼(2016)通过案例分析指出在工科教育中融入创新创业教育,发展学生的创新创业思维和技能。弗雷德赫姆等创新创业教育研究者(2002)认为“如果工程技术人员不能积极利用其学习、掌握的工程技术知识和能力创新并解决问题,他将只能被用作掌握工程技术知识和技能的工具,并被排除在重要决策过程之外”。总之,工科学生在接受工程专业学习教育的同时,也要致力于开发和培训创新创业思维、态度、技能和知识,投身于创新创业实践,成为真正的创新创业者或企业家。
2 同济大学在新工科建设的有益探索和尝试
同济大学以工科起步发展成为综合性大学教育定位,在深化教育综合改革过程中持续出台政策、搭建平台,不断完善创新创业人才培养模式,扎实推进创新创业教育改革,探索新工科建设背景下工程教育双创人才培养的新模式和新体系。2016年学校成为全国首批“深化创新创业教育改革示范高校”“全国高校实践育人创新创业基地”。2017年分别获得“全国首批深化创新创业教育改革示范高校”,“全国高校创新创业典型经验高校50强”。
2.1 以“1-10-100”为目标,继续打造同济创新创业教育培养体系
同济大学将创新创业教育作为提高学校教育教学质量、推进人才培养改革的重要抓手,提出“1-10-100”的创新创业教育培养体系:“1”指1%的学生在经过系统化创新创业培养后能够成功创业,作为学校创新创业教育的标志性成果;“10”指采用专业教育、学位教育、辅修学位、第二学位、学程、课程包等各种培养模式,使10%的学生接受系统化的创新创业教育;“100”指100%学生接受创新创业教育培训,所有的同济大学本科毕业生都必须满足至少2学分的创新创业学分要求。
学校将按照“创新创业思想培育、创新创业知识传授、创新创业能力提升,创新创业实践锻炼”的原则做好各种类型的培养方案设计,注重与学科专业教育相结合,培养学生成为创新的源泉和各行各业的栋梁。着力推进创新创业与培养方案的融合,探索实践多种创新人才培养模式,在培养方案中融入本科生创新能力拓展必修环节,在人才培养创新实验区和工、医、法等专业试点多种形式的创新创业人才培养模式改革;以“科教结合与师生互动”方案为聚焦,以科研基地、科研领军人才、重点学科为依托,资助优秀学生参与前沿科学研究、国家重大项目;强调跨院系、跨学科、跨专业交叉培养,创新人才培养机制。
在互联网时代,知识获取没有障碍,但学习动机和注意力活或许将成为稀缺资源。学校根据学生的兴趣调整教学方法,提高教学效率和效率。建设了一批以大型网络公开课为代表,集课程应用和教学服务于一体的优质网络公开课,推进以学生为中心的教学方式改革。学校进一步梳理面向本科生的126门创新创业公共通识选修课程,同时在专业选修课程中嵌入新的创新创业知识和技能、特质,结合学校打造的创新创业核心“金课”课程、创新创业实践课程,在不增加学生过多课业负担的基础上形成创新创业学程、辅修课程包。面向研究生开发开设的一系列以学科前沿、创新指导、创业基础为主旨的创新创业优质课程达35门。2016年上海市教委资助《创新方法》“创新实践和案例分析”MOOC完成,并运用于课堂。2016年《创业案例分析》创新创业课程成为教育部首批创业类在线课程支持项目。
2.2 以“创新创业学院”为平台,全面负责全校创新创业教育的实施
学校在《同济大学深化综合改革方案》《同济大学“十三五”及中长期规划纲要》等纲领性文件中明确“十三五”期间同济大学持续推进创新创业教育改革的目标和任务:以人才培养为根本、以可持续发展为导向,将深化创新创业教育改革,建设创新创业教育高地作为学校的重大战略,在创新创业教育和新工科实践方面争创国际一流。2016年同济大学成立平台型实体学院——创新创业学院。作为平台学院,学院将协同全校的创新创业工作,为全校的创新创业教育做好顶层设计和资源统筹;作为实体学院,学院将致力于开展创新创业教育的课程建设和教学研究,培养具有国际化视野和跨学科背景,系统掌握创新创业知识和能力的创业领袖人才和企业领导者,提供更多资源和服务显著提高学生创业率。
与新工科建设相结合,创新创业教育在强化服务国家战略和区域发展的责任担当方面,在强化为国家和社会做贡献的价值追求做出诸多努力。同济大学打造共生型创新创业教育生态环境,服务国家和上海创新发展战略,通过优秀的人才培养、前沿的研究成果和有效的技术转移,积极融入全球创新生态系统,产生了一批在全国范围内有引领示范作用的创新创业教育的长效机制和成果。以服务环同济知识经济圈为例,2018年在2.6平方公里内,已聚集了2000多家以研发设计为主的知识创新型企业,这些企业中约80%的创业者为同济师生、校友,环同济经济圈产值超过415亿元。
学校集成校内外资源构筑高层次、集成化的创新创业实践平台。已形成“校内外基础实践平台-产学研结合的创业实践平台-重大科研设施和成果转化平台-环同济知识经济圈战略平台”的创新创业大实践资源平台链,各平台依据自身在学生创新创业培养中承担的任务积极向学生开放,其中大学生创新实践基地和创业谷是完全由学生自我管理的创新创业实践平台。同时同济创业谷进一步加大创业支持力度,与成都、大连、深圳等地方政府合作建立创业谷校外基地,实现创业谷校外的“一个基地多个园区”的规划目标。2016年12月18日,由同济大学发起,复旦、浙大等多所高校参与,旨在有效整合长三角地区政府、企业、社会、高校、资本五要素,优势互补,共促创新创业发展的长三角地区高校创新创业联盟也在同济创业谷顺利启动。
2.3 完善适应高校教学研究岗位特征的内部激励机制,紧跟产业革命创新培养模式
学校2009年出台《同济大学关于进一步促进教育教学改革与研究等项工作开展的通知》(同教[2009]114号),明确给予创新基地、创新创业项目和学科竞赛的指导教师教学工作量和业绩点奖励,使教师从事创新创业指导工作得到认可。2014年征求《同济大学专业技术人员岗位职务任期考核及续聘暂行办法》意见时,提出在教师教学任务中增加指导本科生创新或学科竞赛的内容,晋升职称的教师指导过本科生创新创业项目或指导过本科生学科竞赛活动。
完善服务体系,打造优秀的专业化创新创业服务链。学校以学生就业指导中心和科技园孵化器为依托,联动校区属地的杨浦区工商局和嘉定区工商局提供创业开业一站式服务,通过上海市高校创业指导站、创业苗圃、同济大学科技园、创业谷校外基地等实体空间打造各阶段的专业化创新创业服务体系,对参与创新创业的学生实行持续帮扶、全程指导。
近三年,学校自主创业人数累计155人,自主创业人数占毕业生实际就业人数的比例分别为0.80%、0.59%、1.44%。截至目前,学生自主创业企业共注册成立137家,创业成活率达98.5%。同济科技园园区共引进2000余家企业,注册资本15亿元。服务大学生创业企业300余家,帮助大学生企业申报总计涵盖13个政府职能部门的项目共计42个,科技项目最终获得立项261项,资助金额约5500万元。
同济大学创新创业实践实训教育体系包含:“国家-上海市-学校-学院”四级创新创业训练项目、“国际-国家-省部-学校”四级学科竞赛、“创业训练-创业谷-创业基金”三级创业模拟-实战。近三年,学校共立项大学生创新创业训练项目2163项(包括国家级395项、上海市450项、校级1318项);每年参与校级以上创新创业项目的本科生达7000人次左右。截至2016年底创业谷先后入驻项目团队302个,1011名学生成为“创业谷会员”。参与创新创业实践活动的本科学生达到100%(本科培养计划新要求学生毕业前需完成2学分《创新能力拓展项目》创新创业实践课程)。2016年9月,创业谷与联合慕尼黑大学、慕尼黑工业大学、德国魏恩施蒂芬应用科技大学、慕尼黑联邦国防军大学以及墨西哥大学联合举办“国际创业者暑期学校”,22个国家的学生参与其中,收到较好反馈。
2.4 同济大学创新创业教育融入新工科建设的现状和挑战
同济大学尝试把创新创业教育要融入新的项目建设全过程,进一步落实创新创业教育的具体要求,充分发挥学校工程教育在师资队伍、实践平台、行业协作等方面的优势,广泛搭建创业孵化基地、科技创业实践基地、专业创客空间等创新创业平台,营造创新创业教育氛围,推进创新创业新创业教育全面深入融入专业教育,着力培养学生的创新精神、创业意识和创造力。大学是负责新工科建设的主体。不断优化高校内部资源配置,积极获取社会资源,为培养新型工程创新创业人才创造更好条件。
结合同济工程教育发展的历史与现实、国内外工程教育发展的经验和教训,分析研究新工科的内涵、特征、规律和发展趋势等,提出工程教育改革改革和创新的理念和思路。工程问题需要大工程观,大工程观也是系统观,同济倡议并参与的卓越工程师教育培养计划就是引导学生能在大科学的空间去观察、思考问题。现实中的一个小小的产品制造和生产都可能涉及多学科问题,如LED,从学科而言,涉及电子信息、物理、材料、制造、机械等多领域(学科)。
同时传统社会的工程教育,特别是中国的工程教育,有时候过分拘泥于专业细节,学生思维容易局限在狭小的专业框架下。未来的新工科建设要求“新工科”培养的学生在关注工程实践中的现实需求同时,还具有引导、想象、创造未来社会需求的本领和作用。可见未来世界各国的工业重点将集中在人工智能、清洁能源、无人控制技术、量子信息技术、虚拟现实以及生物技术等领域。作为工业发展的重要技术支持力量,高校要顺应新工业的发展现状,主动布局面向未来技术和产业的新工科人才培养。
3 解决新工科建设中的大学使命的对策建议
3.1 新工科建设对培养方案的改革提出新要求
在总结卓越工程师教育培养计划、CDIO等工程教育人才培养模式改革经验的基础上,深化产学研结合体制机制的研究与实践,开展校企合作和人才培养模式的改革。继续修改培养方案,对培养目标,培养的内容、考核办法等进行新的设计,力求贯彻对创新能力的培养。建立每门课程的新的教学大纲等。培养方案是对具体培养创新创业人才目标的具体落实的手段,其中一个思路是沿着专业培养的全过程,在各个阶段主动渗透。
为此,需要探索改进各类课程的教学大纲和培养方案,力求贯彻创新教育理念和方法。
培养方案和课程内容改革要通过增加、调整、渗入等具体路径实现。其中包括:第一,增加的课程:创新基础、创新方法、创业实践(分别在基础课教育、专业教育中)第二,渗透的课程:学科历史介绍、学科前沿介绍、学科研究方法介绍、交叉学科课程融合。第三,教学方法的渗透:改变教学和学习方法,增加讨论课、开放性的课程教学方式。
3.2 新工程建设着眼点应在专业教育和课程设置的边界再设计、课程重构等
“新工科”应以“新”教材和教学方法为基础。学校和教师需要探索一些新的方法,如“相关性”、非正式学习、分权等。分析研究了高校分类发展和工程人才分类培养的体系结构,提出了提升工程教育特色和水平的宏观政策、组织体系和运行机制。如以一个专业为样板(如以土木工程专业),修订培养方案,组织实施,并就一门课程(如建筑钢结构)进行详细创新渗透与专业课的实践研究,力求使这门课程成为创新渗入专业教育的范本,便于扩散与推广。
3.3 新工程建设体现在教学方法的改革
“新工科”当然要体现在教育、教学的新方法上,探讨创新教育与专业结合过程中教师教学方法上的变革,比如讨论式教学、小班教学等,此外还要探讨两个课堂的改革和创新教育的融合。第一课堂的改革:侧重教学内容与方法改革,引导学生为主、讨论为主的学习。第二课堂的改革:加强创新实践、科技竞赛活动,改革现有做法,探索新模式,即打破仅仅为竞赛、为名次,为创业而进行的科技实践,鼓励探索性学习,鼓励以职业兴趣为主的学习探索出具体的模式后,组织进行教师的全员培训,创新融入专业教育的关键是专业课教师的素质和水平的提高,而不仅仅是基础课教师和创新方法讲授的教师,几类教师应该相互配合。本课题探索对基础课和专业课教师进行培训、研讨、合作教研和备课等形式,参与创新创业教育与专业的融合。
3.4 新工程建设反馈在学生评价体系的构建机制,反向推动创新教育的融合路径
借鉴美国与德国高校创新创业教育与新工科迅速结合发展的经验,促进我校创新创业教育实践的具体建议如下:
(1)争取在在资金和资源方面支持创业和创新教育,保障创新创业课程建设资金充足,整合资源促进大学生创业学习和实践活动顺利开展;建立大学生创业实践资助体系,设立专项基金,对参加创业实践活动的大学生给予扶持和服务。
(2)制定创新创业教育管理与实施、发展与保障的相关制度。尊重学生自主选择,推进高校学分制改革,探索建立与学分制相适应的课程设置、学籍管理、质量监控、考核评价等教学管理制度,方便学生跨专业跨学校进行学分认定与转换,加快管理者本位向以学习者为中心的转变。课程目标的设置上,应着眼于学生创新精神、实践能力、企业家精神的培养,努力提高学生的创业知识和创业能力;创业课程的设置应充分整合各专业学科知识,将创业教育课程与高校学科专业相结合,努力开发出适合全校学生的创业教育通选课和专门针对交叉创新的核心课程,形成相互支持、相互促进的有机结构;创业教育课程的设置应具有全球性眼光,在课程学习中合理安排外国文化、国际经济环境、国际化经营管理等课程。
(3)增加创业实践经验,丰富大学生创业实践经验。在学校范围内开展丰富多彩的创业实践活动,如开展创业计划竞赛、举办创业沙龙、到企业实地考察等,增强学生创业体验,获得创业经验;开放大学就是要开阔办学视野,促进校企、科教合作,在更大范围内优化教学资源配置,积极联系和探索产业部门、科研院所、企业和优势资源,积极建设实习实训基地,统筹安排学生到实习部门和生产线实习。
(4)在组织机构的设置上,2016年10月同济成立创新创业学院等管理和服务机构,全面负责创新创业教育的实施和管理工作。高校是新工程建设的责任主体。“新工程研究与实践”项目既是一个研究课题,也是一个实践项目。要明确新工程的内涵和规律,并付诸实践。这也是一项改革计划,需要不断创新人才培养模式和机制体系,激发活力。
(5)加强创业师资队伍建设,优化教师队伍结构。吸引一些优秀的企业家和创业领袖作为高校聘用为兼职教师。要求他们根据自己的实践经验,对大学生创业管理的经验进行解释,并根据其企业管理的特点,为大学生创业实践提供帮助和指导,从而丰富他们的创业知识,提高他们的创业能力,最终提高高校创业教育的质量。例如,当条件成熟时,考虑增加部分新工科“卓越工程师教育培养计划”专业试点,并通过各种形式支持新工程的建设。
(6)构建高校与企业长期资源协同发展关系。鼓励高校与工业企业、科研院所合作,建设一批国家产学研合作示范院校。以产业发展需要为导向,探索产学研合作教育的长效机制,建设一批产学研合作教育和共享的实践基地或工程创新培训中心。在这种合作中,高校和企业可以做到尽力而为,得到所需:企业获得新知识、新技术和所需人才;高校从企业获得科研经费,使技术转让更有针对性。它打破了科研、教学、生产的物理界限,促进了科研、教学、生产的协调发展,使科研人才更快地在企业和学校之间流动。
(7)多元化的创业教育机构和创业教育评估体系。美国高校创业教育的组织机构是各式各样的,除高校创业教育系所和创业教育研究中心外,还有其他一些相关的组织,如:小型企业署、考夫曼创业中心、创业家学会智囊团和家庭企业研究所等这些机构共同形成一个国家、高校、企业、社区的互动良性发展的创业教育生态系统,有效地开发和整合社会创业各类资源。通过评估加深了解创业教育的理念,检测施教者的行动是否为受教育者未来着想,是否能通过创业教育使受教育者具有拓展创业渠道把握创新机会,凸现创业本领的能力,达到创新型与创业型人才培养的目标。
总之,高校要以新工科建设为抓手,全面推进学校改革。改革要及时进行,重在落实,高校应该充分发挥基层的开拓精神,充分利用“新工科”这一实验领域,推进人事制度改革,完善内部激励机制,以适应高校教学岗位的特点,探讨大学教师和行业之间的双向通道机制,让企业直接参与到人才培养全过程。