天津大学肖松山:建构新工科创新生态系统,培养卓越工程师

2023-04-28

 

编者按:“新工科”建设是我国高等工程教育主动应对新一轮科技革命与产业革命的战略行动。天津大学作为中国第一所现代大学,有着长期的工程教育办学基础,率先提出了新工科建设“天大方案”,开拓了工程教育改革的新路径。一读EDU(微信id:yidu_edu)日前围绕“新工科建设”“卓越工程师培养”等话题对天津大学校长助理肖松山博士进行了专访,肖博士从系统哲学的角度阐述了新工科建设和卓越工程师培养中的重点问题,作为未来教育的探索者,肖博士认为面对人工智能的冲击,“教育一定要坚守初心,真正把立德树人作为根本任务,让学生懂得爱,学会爱,传播爱。”AI可以打败人类的大脑,但是永远无法打败一颗充满爱意的心。

肖松山,天津大学校长助理

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新工科:不同学校应有不同方案

一读:提到新工科,就一定会想到“复旦共识”“天大行动”“北京指南”。天津大学作为新工科建设专家组组长单位和新工科教育创新中心依托单位,是新工科建设中的一张名片。那么对于新工科建设,您认为最关键的抓手有哪些呢?

肖松山:首先必须说明一点,关于新工科,虽有“共识”,但不同的学校可以而且应该有不同的方案。比如,“仁”是儒家最重要的理念和思想,但是弟子们问“仁”,孔子总是根据弟子的不同,给出不同的答案。

我只能谈谈个人观点。众所周知,新工科是在第四次工业革命的背景下产生的。

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图片来源:教育部

第一个关键当然是要用相关科学技术来支撑引领新工科的发展和人才培养,如基于人工智能、大数据、云计算、合成生物学、新能源技术等创办新的工科专业,做到“科教融合”。特别想指出的是,在拥抱新科技的同时,还必须坚持打好“数理”基础,强化基本科学素养。

第二个关键是要做到“学科融合”,新工科要培养能解决复杂问题的卓越工程师,解决复杂问题往往需要运用多学科知识,卓越工程师同时也应该是全面发展的人才。因此必须强调学科专业的交叉融合,甚至是远缘学科专业的交叉融合,如欧美有些名校,工业设计与建筑、艺术类专业同属一个学院。一些新兴学校/学院甚至完全取消了学科专业设置。

第三个关键是“产教融合”,工程教育必须要回归工程,坚守初心使命。一些学校探索开展项目制教学,建立“模拟工厂”,大力开展实习实践和创新创业活动,都是很好的做法。新工科建设最重要的使命是要适应、支撑甚至引领第四次工业革命,与产业界协同育人是非常重要的一个方面。

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图片来源:受访者提供

02

卓越工程师:五彩纷呈,卓立潮头,尽精微而致广大

一读:二十大报告中强调了教育科技人才的三位一体。新工科建设离不开卓越工程师的培养。您认为什么样的人才能称为卓越工程师呢?现阶段卓越工程师培养中有哪些难点和问题?

肖松山:我心目中的卓越工程师至少有五类:

一是在实践中善于解决复杂问题或总体问题的工程师,也许可以称作“总工程师”“总师”。

二是可以将工作或者产品(质量)做到极致的工程师,可以称作“能工巧匠”甚至“大国工匠”。

三是善于利用科学原理设计制造产品的工程师或许可被称作“设计师”“发明者”,如电灯、电话、电报的发明者,设计研发原子弹的工程技术人员。

四是善于综合集成、迭代创新的工程师。比如iPhone在诞生之前,组成iPhone的所有零部件在市场上都可以找得到。iPhone的诞生正是乔布斯、设计团队及其工程技术人员综合集成、迭代创新的结果。比起从0到1,这种创新方式常常被人忽略甚至贬低。

五是把产品做成艺术品的工程师。比如说到汽车,大家普遍认为,日本车质量不错,但德国车更加高档,而在意大利的著名跑车厂,工程技术人员常常觉得是在制造“艺术品”。

关于现阶段卓越工程师培养中的难点和问题,对比我心目中的卓越工程师,主要有三个方面:

一是如何综合培养系统思维、设计思维和创新思维,以便在实践中创新性或者巧妙地解决复杂问题。

二是如何牢固树立质量意识,坚持高质量发展,以便培养出更多“能工巧匠”和“大国工匠”。

三是如何全面培养工程师的科学、艺术、人文包括心理素养或素质。

另外大学与企业协同育人还有一系列难题需要破解,高新技术企业在人才培养中缺少话语权,更不用说“让听得见炮声的人指挥战斗”,工科大学生成体系地到企业实习实践还难以实现

一读:卓越工程师体现了较强的工科属性,您曾经说过,分专业培养和人的全面发展是高等教育基本矛盾之一,那么对于卓越工程师的培养,如何平衡通和专?

肖松山:最重要的是转变观念,从哲学上说,“通”和“专”是一对矛盾,既然是一对矛盾,我们就应该意识到,矛盾对立的双方不仅相互依存,而且可以相互转化,在一定条件下甚至可以“直接同一”,比如生产和消费是一对矛盾,而在工厂制造产品的过程中,“消费”就是“生产”。

我们完全可以“致广大而尽精微”,特别是通过“精深”实现“广博”。比如全世界培养的博士往往仅仅是在某个具体领域有精深的研究,作出了创新性的成果,甚至只在某个“点”上突破了人类知识的边界,但是得到的却是“博”士学位,而非“专”士学位。

同样道理,一个好的工程师,如工业设计师,除了专业知识和技能,还必须具备科学、艺术素养,同时还要对消费者的心理、不同的文化有一定的了解。即便是目标任务比较单一的“能工巧匠”,也需要具备科技、人文和艺术素养,这样才能真正把产品质量做到极致,做出消费者喜欢的工业“艺术品”。

03

全球胜任力:“走遍天下,都不怕”

一读:虽然现在国际形势比较复杂,但是国际化仍然是高校提高教育质量的抓手之一,全球胜任力也是当今高端人才非常重要的素质。您在23届中国国际教育年会上发言时曾解释 “全球胜任力”,给我们留下了深刻的印象。请问在国际化和培养学生全球胜任力方面,您有哪些可以分享的观点?

肖松山:2004 年,美国里海大学威廉姆·亨特(William D. Hunter)博士建构了一整套“全球胜任力”指标模型,包括知识、技能 / 经历和态度 3 个维度 17 个指标。

清华大学认为,全球胜任力是在国际与多元文化环境中有效学习、工作和与人相处的能力。全球胜任力的提升,是一个持续的、终身学习的过程,需要在认知、人际与个人三个层面不断地探索发展六大核心素养。

哈佛大学认为,全球胜任力是能够分析当地、全球和跨文化的问题,理解、欣赏他人的观点和世界观,与不同文化背景的人进行开放、得体和有效的互动,以及为集体福祉和可持续发展采取行动的能力。

为了便于普通学生和社会公众,我在会上提出,所谓全球胜任力,用一句话来解读就是“走遍天下都不怕”,同时非常重要的是“天下都不怕”,即天下也不怕你,而是愿意和你交流合作。这不仅体现了哈佛大学全球胜任力对“知识”和“能力”的要求,更体现了对不同文明文化的“态度”和“价值观”。一些国家和个人依仗自己的实力或能力横行天下,霸气凌人、仗势欺人,天下惧怕,这不是真正的全球胜任力和领导力。我们要竭力避免。

一般来说,学校可以通过“跨学科、跨地域、跨文化”来加强学生全球胜任力的培养。一个学生如果具备多个学科的知识和思维方式,往往能够胜任多个不同岗位的工作,能够从不同角度分析解决问题,也会为培养全球胜任力奠定坚实基础。过去我们讲“读万卷书,行万里路”,互联网时代,仍然十分重要。一些欧美名校甚至要求学生必须有不同国家不同城市的“游学”经历。2021年我自驾从天津到深圳,在曲阜就餐,服务员非常尊重地称我为“老师”,在井冈山干部培训学院旁餐馆用餐,服务员毕恭毕敬地称我为“领导”,而在深圳,餐厅服务员往往会称我为“老板”。这些非亲身经历,很难有切身体会。而关键是面对三个城市的不同“文化”,我们采取什么态度,最能体现我们是否具有全球胜任力。我们可以互相鄙视,如认为深圳没文化,井冈山是庸俗的官场文化,曲阜的文化则较为迂腐。我们也可以互相欣赏甚至借鉴,如曲阜尊师重教、井冈山的官场文化讲究统一和效率、深圳有良好的市场生态环境和敢闯敢试的城市精神。只有这样,面对不同的国家、不同的文化才能进行开放、得体和有效的互动,才能真正具备全球胜任力甚至领导力。

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面对未来教育:建构创新生态型大学

一读:我们注意到,在您的领英页面上,您给自己写了两句话的介绍“系统哲学倡导者,未来教育探索者”,能为我们分享一下您是怎么理解未来教育的吗?如何用“系统哲学”来解决未来教育面临的问题?

肖松山:前面所讲的科教融合、学科融合、产教融合,包括矛盾的对立统一,其实背后都是“系统哲学”。总书记也强调,系统观念是具有基础性的思想和工作方法。 二十大报告强调指出,必须要坚持系统观念。

系统哲学最重要的概念是“涌现”,什么是涌现?我可以举一个所有中国人都熟知的例子,如“龙”是不同动物的一部分组合而成的,这些动物的一部分组合以后产生了“质”的飞跃,从无到有产生了“龙”的形象,这就是“涌现”效应。再比如,石墨、金刚石、石墨烯、碳纳米管、富勒烯均由碳原子组成,但是因为结构不同,相关作用关系不同,结果导致其功能和属性截然不同,这也是涌现,其中两个项目还获得了诺贝尔奖。

基于系统哲学特别是“涌现”这一理念,我向往的未来教育并不需要颠覆性地再造一所全新的大学,而是要科学合理地组织大学的功能结构。

我理想中或者说梦想中的未来大学,应以“创新”为重要价值观和方法论,以培养具有家国情怀的创新创业(包括创意、创造)型人才为根本任务;以新思想引领社会进步;以科学研究探索真理、拓展人类知识边界;以技术转移促进行业升级、甚至颠覆整个行业或者创造新的行业;以文化创新开社会风气之先;与校友、兄弟院校、企业及国内外各界协同打造“创新生态环境”,引领未来发展或者创造未来。

对于工程教育,上述模型可简化为建构新工科创新生态系统,培养能够引领未来的卓越工程师。

从认识世界改造世界的角度来说,创新型大学应以创造未来世界为核心,坚守立德树人的初心,系统集成学习既有世界、发现未知世界、改造主客观世界,联系外部世界,能够通过系统自组织产生“涌现”效应。

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图片来源:受访者提供

新工科要情