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天大繪出卓越工科人才培養“路線圖”

不久前,由天津大學自主研發的“海燕”號水下滑翔機搭載“向陽紅”科學考察船在國家海洋局深海基地靠港。“海燕”的這次深海之旅刷新了水下滑翔機最大下潛深度8213米的紀錄,成功打破了國外對我國的技術壟斷,成為我國深海探測的又一次巨大突破。不僅是“海燕”,保障大壩長期安全的“智慧大壩”技術體系、人工精準定製合成酵母長染色體、919大飛機座艙環境控制系統、“天宮二號”在軌腦-機互動系統……近幾年,天津大學的科研工作者產出了一批又一批面向國家戰略需求和世界科技前沿的重大成果。

一流成果需要一流人才。科研成果的背後是學校對於培養高素質工程科技人才、推進高水準人才培養體系建設的不斷求索。作為教育部卓越工程師教育培養計劃2.0版的核心內容,“新工科”引領著新時代工程教育改革的腳步,學校也以“新工科”理念為指引,繼2010年獲批首批“卓越工程師教育培養計劃”試點部門後,用八年的探索和實踐,描繪了一幅培養新時代卓越工程師的“天大路線圖”。

以全球視野涵養中國人才

2012年,天津大學合成生物學團隊負責人、兩篇《科學》封面論文的唯一通訊作者元英進教授通過開展國際合作,將國外的“BAG(Build?A?Genome)課程”引入學校,並結合中國國內合成生物學研究的特色,創設了“合成基因組”課程。

“合成基因組”課程由理論課和實驗課兩部分組成。兩部分課程一是主要講解理論知識,二是指導學生將經典理論知識和具體應用聯繫起來。為了確保“合成基因組”課程的實驗效率和成果,課程采取了3種策略:通過標準化實驗流程和操作手冊訓練學生如何使用儀器設備和學會最基礎的實驗操作;學生各小組內部和小組之間定期召開實驗室組會進行“頭腦風暴”,匯總實驗進展、分享實驗中產生的新想法、解決實驗中產生的難題;專家、教師組成的委員會在研究的各個階段向學生提供必要建議。學生在參與國際化頂尖科研項目、開闊視野的同時,也為自己明晰了未來幾年乃至更長時間的科研目標和方向。

今年4月14日天津大學醫學部宣告成立,揭開以“醫學牽引、工程支撐、轉化創新、臨床示範”為理念培養新工科醫學人才的序幕。吸納國際優質教育資源“為我所用”,培養具有家國情懷的中國大學生。在國家首批國際化示範學院之一的天津大學藥學院,一位白色絡腮胡須的外籍教授正在為大學生講授他在合成分子研究方面取得的最新進展,台下的學生們聽得極為專注。這堂堪稱國際合成分子研究領域最具“含金量”的課程是由學校“千人”教授、2016年諾貝爾化學獎獲得者、有機超分子化學和納米科學領域傑出科學家J·弗雷澤·斯托塔特所講授的。

傑伊·西格爾教授為天津大學藥學院院長,這是學校60年來聘用的首位全職外籍院長。在這位洋教授的指導下,藥學院在頂層設計、人才引進、教育教學、科學研究、管理服務等方面不斷探索。在西格爾看來,天大藥學院的工作給了他嘗試教學改革的沃土。為學院營造中西交融的工作模式,讓教師們了解什麽是國際標準,以高效溝通促進學術發展,深化中西文化的融合,這是西格爾來到藥學院最重要的教學心願。每年西格爾院長都會請60至70位國際藥學和化學專家,來到天大進行學術探討,“五位諾獎得主齊聚天大”,藥學院教師與國際專家進行一對一交流,既可以和頂級專家探討在學術上遇到的困惑,還可以詢問在論文發表過程中需要掌握的技巧。

藥學院在不斷進步著,西格爾的教學心願正逐漸變為現實。正如西格爾所說:“一流大學不是模仿哈佛大學,而是明確自己真正的定位和目標。我的夢想是讓天津大學藥學院成為世界上一流的藥學院,這也是我們幾位洋教授的共同心願。”

量身定製重構人才知識體系

在天津大學2017屆本科畢業生舉行畢業典禮上,有一個只有29人的班堪稱年度最強勢“逆襲班”,14人畢業後赴哥倫比亞大學、杜克大學等世界名校深造;14人進入清華、天大等國內名校深造。這就是天大精儀學院2013級工程科學實驗班。

2011年,天大精儀學院被確定為國家教育體制改革試點學院。不到兩年,第一屆工程科學實驗班開始運行。實驗班實行的是多層面選拔組班製,不只看分數,還看對專業是否有興趣,是否有潛質。

按照培養方案,學校為這個班量身定製適合工科學生的教學培養計劃,采取“3+1”的培養方案,校內學習3年,國外學習或企業實踐1年。由於實行競爭性分流機制,這個班的學習壓力非常大,其他專業優秀學生可以申請進入該班,不適應該培養過程的學生分流至其他專業。這個班開始有36人,畢業時是29人。雖然學習壓力大,但這個班卻是最活躍的。“最明顯的就是課堂氛圍,我們和老師的互動最頻繁,聽不懂的時候我們甚至會要求老師‘重講’。有時候開什麽課程,‘長官’也會和我們商量。”此外,這個班實行“全員導師製”,學生都有學術導師,指導學術發展方向。

為了解決專業課廣而不深的問題,提升課程品質和教師教學投入,解決當前高校在學習挑戰度、師生互動等方面存在的不足,精儀學院還提出了“課程品質提升行動計劃”(Quality?of?curriculums)簡稱“Qc計劃”。“Qc計劃”關注學生成長過程中的變化,以理論與實踐相結合,知識、技能和價值觀相統一,形成性評價與總結性評價互為補充,明確課程品質標準,擇優聘任授課教師,強化學生深度參與,持續改善教學品質。五年來,學院內4個專業的核心課程全部納入“Qc計劃”,覆蓋了4個專業45個教學班的1300餘名學生。

精儀學院的探索只是學校工科教育改革的一個縮影。圍繞人才培養目標,重構人才知識體系,學校從心身素質、品德素質、能力、知識4個維度,細化出自控力、自信心、有效學習能力等28個人才培養的核心要素。由此建立心身素質、品德素質、能力強化和知識優化系統及創新支撐平台組成的“四系統一平台”,打造“卓越工程創新人才培養體系”,推動人才培養品質的提高。

目前,學校已有21個本科專業、6個研究生層次領域獲批加入“卓越計劃”,參與學生達13000餘人。抓學生綜合素質培養、抓專業內涵建設、抓管理制度建設,學校取得的教育教學成果得到了學生家長及社會的廣泛認可。

創新創業讓創想變為現實

把火星改造成宜居“地球”、像讀取隨身碟一樣讀取人的意識、給潛艇穿上“隱形泳衣”……這不是科幻電影,而是天津大學首屆“未來30年”顛覆性創新創想大賽上,學生們認真提出的創意構想。“比賽強調‘顛覆性’,要為未來‘寫劇本’,培養‘戰略型’科學家。”比賽的發起人、天大副校長元英進教授說。

創想大賽共有24支隊伍晉級決賽,參賽項目涉及材料、資訊、生物、能源動力、空天、海洋等領域。“我們鼓勵不同學科背景的學生,通過學科交叉、整合資源,開拓一批在未來10至30年顛覆傳統科技和思路,為經濟和社會發展可能帶來革命性影響的技術預見及科技創意。”元英進說。

不僅僅停留在“想”,天大還為這些創想提供實實在在的支持。“我們正在建立一個創意大數據庫,將學生們的創意收入其中。下一步,學校將會拿出部分科研經費,鼓勵導師們與學生合作,對一些項目進行研究。”元英進表示,“世界上很多偉大的發明都是從一絲靈感、一個創想開始的,我們希望這個比賽能夠為國家挖掘出領先的科技人才和科學發明。”

面向國家重大需求,學校將構建出一條從創意、創新到創業的全過程人才培養新模式。讓高校的優秀科研成果轉化成實實在在的生產力。通過智慧太空站、青年湖畔論壇、“未來30年”顛覆性創新創想大賽等活動激發學生創意。面向全體學生開放國家級實驗教學示範中心、虛擬仿真實驗中心、實驗教學示範中心、學院創新實驗室。兩年來,大學生進入實驗室8805人次,發表論文179篇,申請專利126項。此外學校依托眾多的區域研究院和技術轉移中心,為學生創業項目和企業提供公共服務與技術支持。專門成立專利分析實驗室,篩選學校1000余項專利成果,供學生創業團隊轉化。培養出94支創新創業團隊,注冊企業47家,參與創新創業學生超過500人。其中科技創新類團隊佔比63%,研究生創業者佔比42%,18家企業通過科技型中小企業認定,23家企業具有核心技術或專利。

“教育、研究、實踐、創新創業,天津大學以本土化與國際化、學與教、實踐與創新創業為重點,建設‘新工科’。八年改革,天津大學用一個個實實在在的育人成果交出了一份成績單。”中國工程院院士、天津大學校長鍾登華說。

八年改革,天津大學9個項目入選教育部首批“新工科”研究與實踐項目,總數位居全國高校首位。數年探索,“新工科教育國際聯盟”在天津大學宣告成立,新工科已從理念走向行動、從國內走向世界,標誌著中國高等工程教育正在由“跟跑”“並跑”走向“領跑”。

《中國教育報》2018年05月14日第5版?

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