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华南理工大学学生参加全国大学生机器人大赛华轩合影
2019年5月 ， 华南理工大学正式发布“新工程F计划” 。“f”代表“未来” 。两年来 ， 学校着眼未来技术 ， 通过深化理念、拓展平台、突破机制、创新教学 ， 努力探索“新工科”人才培养新路径 。
“三力”卓越 ， 确立新理念
教育要面向未来 ， 培养人才 。如何培养学生解决未知问题的能力 ， 是古今中外教育工作者面临的重大问题之一 。
困难体现在两个方面：第一 ， 我们并不确切知道未来的世界会是什么样子 。如何带领学生了解一个还没有出现的世界？第二 ， 即使我们可以向学生展示未来的世界 ， 如何将过去的知识转化为解决未来问题的能力？这种迁移是如何发生的？我们还不是很清楚 。
至于未来 ， 人们一致认为它将比现在复杂和全面得多 。人工智能、大数据、量子信息、生物技术等新技术催生新产业、新业态 ， 重构全球创新地图 ， 重塑全球经济结构 。世界进入了一个技术、制度、人才全面竞争的时代 。这些变化将从根本上影响和重塑教育 。目前 ， 培养引领未来的人才已经成为世界一流大学的共识 。
我认为 ， 面对未来世界的多样性和不确定性 ， 引领未来的人应该具备以下几个特点：第一 ， 自我学习能力强 。未来的不确定性需要学生自我探索 ， 教育要帮助学生在面对新问题、想学习时实现自我学习 。第二 ， 有强大的思想力量 。思想形成判断 ， 判断凝聚共识 ， 共识带来确定性 。人正是在不断思考、探索、质疑的过程中 ， 才能不断发现新问题 ， 实现新突破 ， 创造新创造 。其次 ， 我们可以在现实世界中采取有效的行动 。学习和思考很重要 ， 但最终改变世界的是人们的实践和行动 。
只有具备学习、思考和行动能力的人 ， 才能在未来的不确定中找到前进的方向 。同时这三者不是简单的相加 ， 而是相乘 ， 结果就是创造力 。即创造力=学习力思维力行动力 。
用“三力”培养优秀工程领军人才 ， 要树立三个理念 。首先是“以学生成长为中心”的教育理念 。以“三个最大化”作为人才培养质量的评价标准：最大限度地激发学生的学习主动性、积极性、创造性和好奇心 ， 最大限度地培养学生自主学习、分析问题、解决问题的综合能力 ， 最大限度地促进学生个性发展和学生主体性的建构、提升和提升 。
二是“为未知而教 ， 为未来而学”的教学理念 。教师的教学要从传授知识转变为帮助学生学会学习、工作、合作和生存 ， 以适应未来不确定性带来的挑战 。学生的学习目标应从应付考试转变为通过个性自学 ， 使自己在德、智、体、美、劳等方面得到全面、和谐、全面的发展 。
三是“实践驱动”的学习理念 。实践既是认知的源泉和目的 ， 也是认知发展的动力 。在“实践”中 ， 学生可以提高问题意识、批判性思维、独立思考能力、动手能力、沟通协作能力 ， 锻炼顽强意志 。随着“实践”的日益复杂化 ， 学生的知识、能力、素质才能形成“螺旋式发展” ， 最终实现自我突破 。
开放融合 ， 构建新平台
新工科人才不仅要对某一学科有深刻的研究 ， 还要具有“跨学科融合”的特点 。传统的学科划分可以让更多的人在有限的时间内学习和掌握某一学科的基本范式和知识能力 。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被局限在专业空间 ， 不利于培养创造性人才 ， 已经越来越不适应社会发展的需要 。在“新工科”建设中 ， 要打破学科壁垒 ， 搭建多学科开放的专业平台 ， 引导学生培养跨学科思维 ， 帮助学生在多学科空间中实践观察、思考和解决问题的能力 。具体来说 ， 我们采取了三种方法 。
首先是建立跨学科学院 。广州国际校区定位为“工程领军人才培养试验区” ， 聚焦国际前沿 ， 聚焦国家和粤港澳大湾区战略性新兴产业需求 ， 整合学科资源 ， 积极布局一批新工科院校 。这些新工科院校不再按照传统学科设置专业 ， 而是面向世界科技前沿和未来产业发展的新交叉领域 ， 包括智能制造、集成电路、生物医药、量子技术、新材料、新能源等新工科学科 。这些学院由学校全权授权 ， 一所一策 ， 突出“高精度、缺技能”的定位 。学校吸引世界各地的优秀人才 ， 实行中国特色的职前、长期聘用终身制 ， 打造世界一流的师资队伍 。
br />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 。
【创新创业的角色分配 创新创业五路径理论】（作者系华南理工大学校长、中国科学院院士）
来源： 中国教育报