李亚,许清媛
(广东技术师范大学电子与信息学院,广州 510665)
随着第四次工业革命的到来,人类已经进入了“智能制造时代”,对人才素质提出了更高的要求。一方面,当前世界范围内新一轮科技革命和产业变革加速进行,出现了很多新技术、新产业、新经济,对高校工科专业提出了新的需求;另一方面,我国经济发展进入新常态,高等教育也步入了新阶段,对高校工科专业的内涵有了明确期待[1-2]。然而,现时高校的专业特别是工科专业的建设不能适应这些内外环境的变化,使得高校的专业建设与产业要求严重脱钩。
此外,中国制造2025 的落实归根到底还得依赖高素质的技术工人和高级技工。中等职业技术学校作为高级技工的摇篮需要承载更多的重任,而具有适应智能制造时代的高素质职教师资是培养优秀高级技工的根本保障。作为广东“职教母机”和职业教育研究和职教师资培养培训“重镇”,广东技术师范大学不仅需要培养“双证”型技能人才,还肩负着培养“双师”型职教师资的重任。因此,在新工科背景下如何培养适应新技术、新产业、新经济的人才是广东技术师范大学面临的挑战。
新中国成立以来,我国高校取得了很多重要成果,培养了无数各行各业的精英人才。然而,随着新一轮世界科技革命和产业变革,以及我国高校扩招和产业转型升级的压力,我国高等工程教育出现了一些不适应社会发展需要的怪现象。具体表现在:
(1)企业“招工难”与高校毕业生“就业难”的矛盾。一方面,企业出现“用工荒”表明我国就业市场并未趋于饱和。“用工荒”的实质反映出了劳动力需求结构由过去的“招普工难”逐步转变为“招技术工难”的新常态。另一方面,高校毕业生“就业难”反映了高校毕业生的人才素质不能满足企业的需求。
(2)高校科研成果转化率低与企业转型升级难的矛盾。根据第三次全国工业普查数据,全国主要工业品有80%以上生产能力过剩或者严重过剩,且工业附加值处于产业链的下游。我国制造业实现由传统的“中国制造”向“中国智造”的转型升级已经成为政府、企业、高校和科研机构的共识。然而,由于企业不愿投入研发,导致没有产业核心技术,处处受制于跨国公司的专利限制,无法成为技术创新的主体,致使产业转型升级困难。随着我国科技经费大幅增长,我国科研产出也水涨船高,论文、专利数量跃居世界前列。但是,由于经济和技术存在两张皮的问题,导致科技成果转化动力不足。
出现上述两对突出矛盾的根源很多,但有相当一部分还是与我国的高等工科教育建设自身存在的问题有关。我国工科教育虽然在规模、层次和专业门类等取得了许多重要成就,但仍然存在以下几个方面的突出问题,具体表现在[3-7]:
(1)建设理念不适应时代的变化。随着信息技术的高速发展,产业变革的步伐也日趋迅速。以往总是经历科学发现、技术突破、产业革命的分层递进发展路线正在改变,正朝着科学革命、技术革命、产业革命融合发展的新趋势前进,全球进入了科技创新活跃期,各国科技竞争日趋激烈。我国现有工科教育仍然遵循过去90 年代的教育范式难以与新一轮全球产业革命匹配,建设理念亟待更新。
(2)知识体系不适应时代的需要。专业知识不仅要精深、扎实,还要新颖。当今,科技信息每两年翻一番,人类的知识每3 年就可以翻一番。学科间的边界不再清晰,渗透和融合是主流趋势,边缘学科和交叉学科层出不穷。这些新变化对我们工科专业的知识结构提出了新挑战。
(3)教学方式不适应时代的发展。过去,我们受制于物质匮乏、信息获取的不便利,教学方式采取教师讲、学生听为主的模式。现在,我们处在一个知识大爆炸的时代,信息获取更加容易了,各种网络课程、视频应接不暇。不是信息少了,而是信息多了学生无从下手。因此,按传统的根据教科书照本宣科传授的知识自然不受学生待见。
(4)实践教学不适应时代的进步。工科专业作为应用性、实践性非常强的学科,需要培养具有一定理论素养、良好的工程意识、卓越的研发设计能力和解决实际问题的应用型人才。由于技术更新换代加快,高校专业实验室建设存在建设周期长、设备技术滞后、更新换代快、浪费严重的现象,导致工科毕业生的动手实践能力培养欠缺,跟不上时代前进的步伐。
本文以“智能科学与技术”新工科专业为例,探讨广东技术师范大学建设新工科专业的必要性以及如何在新工科背景下开展专业——产业对接的培养策略。
“智能科学与技术”作为一个典型的新工科专业,是教育部根据“面向国家战略需求、面向世界科技前沿”的方针,为适应国家科学与技术发展的需要而设立的,专业代码080907T。它是电子信息技术、网络与通信技术、人工智能和自动控制等多项技术领域的应用,属于一个交叉学科,具有非常强的实践性、应用性和工程性。
(1)顺应国家战略布局的需要
2016 年 8 月 8 日,国务院发布《“十三五”国家科技创新规划》,启动“科技创新2030—重大项目”,人工智能入围。规划明确人工智能作为发展新一代信息技术的主要方向,具体指出,要设立人工智能及智能交互专项,要求“重点发展大数据驱动的类人智能技术方法;突破以人为中心的人机物融合理论方法和关键技术,研制相关设备、工具和平台;在基于大数据分析的类人智能方向取得重要突破,实现类人视觉、类人听觉、类人语言和类人思维,支撑智能产业的发展,并在教育、办公、医疗等关键行业形成示范应用。”人工智能是整个规划中高频出现的关键词之一。
(2)符合广东省产业政策导向
2015 年7 月23 日,广东省人民政府印发《广东省智能制造发展规划(2015-2025 年)》的通知。通知明确提出了明确的目标,即到2025 年:全省制造业全面进入智能化制造阶段,基本建成制造强省。2018 年3 月26 日,在广东省科技创新大会上,广东正式提出一个全新目标:成为国际领先的新一代人工智能产业发展典范之都和战略高地。《广东省新一代人工智能发展规划(2018~2030 年)(征求意见稿)》以大会材料的形式出现在会场,明确广东将分“三步走”实现上述最终目标。其中,到2025 年人工智能产业核心规模要突破1500 亿元,带动相关产业规模达1.8 万亿元;而到2030年整个人工智能产业发展要进入全球价值链高端环节。
(3)满足广东省产业人才供需缺口
《广东省国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》提出,“十三五”时期广东省十大产值(或增加值)超万亿元产业有:电子信息产业、装备制造业、汽车制造业、石化工业、家电工业、文化旅游产业、电子商务、金融产业、软件产业、健康服务业。其中,如电子信息、装备制造业、汽车制造业、家电工业、软件产业、健康服务业等多个产业都急需智能科学与技术专业人才。然而,由于高校专业设置跟不上产业发展速度,导致智能科学与技术专业人才难以满足广东省的产业需求,在人才供给与市场需求之间出现了一条巨大的鸿沟。一方面,广东作为经济强省、制造业大省,有着丰富的数据资源、广阔的应用前景、扎实的产业基础,人工智能产业初具规模,已经走在全国前列,并且已基本建立起以产业应用为引导、以技术攻关为核心、以基础软硬件为支撑的较为完整的产业链条,产业界对智能科学与技术的相关专业人才有着非常强劲的需求;另一方面,高校本科专业设置与自身发展定位不符、向综合性大学靠拢的趋势明显、部分专业的设置过于饱和且与新兴产业契合度低等突出问题,导致产业需要的人才供给不足。
具体到智能科学与技术专业人才供给来看,目前广东省仅有中山大学(2011 年)、华南理工大学(2014年)、广州大学华软软件学院(2016 年)、广州商学院(2017 年)以及暨南大学(2018 年)招收或即将招收智能科学与技术专业学生。换句话说,广东省本土高校培养的智能科学与技术专业毕业生目前仅有中山大学(2015 年)和华南理工大学(2018 年),明显与产业需求存在鸿沟。
综上,无论是从国家战略意图、广东省产业政策导向,还是产业界对智能科学与技术专业人才的强劲需求来看,建设“智能科学与技术”专业是时代发展的必然,也是作为应用型本科院校的广东技术师范大学的明智选择。
(1)建设理念
“智能科学与技术”新工科专业建设要将面现阶段工科专业建设中存在的理念不适应、知识体系不完善、教学模式陈旧、实践教学脱节等突出问题,通过借鉴世界先进国家高等工程教育的成功经验,从“注重专业和产业对接”、“注重学科交叉”、“注重创新创业”三个方面着手,通过教育和产业、高校和企业的密切合作,以学生为中心,以实际工程为背景,以产品设计为目标,着力提高学生的工程意识、工程素养和实践能力,为我国产业升级转型和建设创新型国家提供坚实的人才支撑和智力保证。并在此基础上总结职教师资培养经验教训,提出完善新工科背景下人才培养在专业设置、教学计划、教学方法、实践训练等方面的若干政策建议。
(2)建设思路
①探索“注重专业与产业对接”的新工科专业布点设置策略
新工科建设是国家战略导向的,不仅要应对当前的变化,还要塑造未来,培养未来多元化、创新型卓越工程人才。广东省目前新增较多依旧是传统专业,而新兴产业相关的专业布点率非常低,如人工智能、集成芯片制造、高端制造、现代农业、基因工程、飞行技术、互联网金融、海洋经济、水产经济等专业,布点数少或尚未设置。广东技术师范学院作为面向职教的应用型大学,在新工科的大背景下,更需要探索设置更多与产业和市场对接的新工科专业。具体地,要做到“专业设置与产业需求对接”、“课程设置与技术需求对接”、“校企共建”、“学研结合”,构建“产业链-职业链-人才链-技术链-知识链-课程链”相互衔接、循环贯通人才培育链。
②探索“注重学科交叉”的新工科课程体系
随着世界科技革命、产业革命的不断加速,新兴学科层出不穷,学科交叉融合越来越密切,学科间的边界越来越模糊。这些外在的变化将使得大学各学科、各学院的界限不再清晰,学科交叉融合是新工科专业的发展趋势。各学科、各专业不能再只守着自己的一亩三分地,不仅要纵向跟踪本学科、本专业的发展方向,也要横向环顾与其它学科的交叉融合,才能真正培养适应新时代需要的新工科高素质人才。广东技术师范学院作为一所学科相对齐全的应用型大学,具备了学科交叉融合的条件,但各学科之间,特别是专业课程之间的交叉融合仍有待探索。如“智能科学与技术”专业可以与电子信息学院、计算机学院、机电学院、汽车学院、法学与知识产权学院、财经学院、教育科学与技术学院等现有专业融合发展,培育面向行业的人工智能+人才,如智能家居、智联网、智能汽车、智慧法院、智慧金融、智慧教育等。
③探索“注重创新创业”的育人体系
创新是引领发展的第一动力,新工科建设是面向“大产业”的全链条创新性变革。对于高等工程教育而言,其培养的是工程师,解决的是实际工程问题,最后总落脚于产品上。因此,在人才培养过程中,要从系统的角度积极回应社会的需求,围绕产业链、创新链,设计一个教育、研究、实践和创新创业的方案,将产业界的需求体现在人才培养的每个环节,打造出一条“创意-创新-创业”全过程的人才培养模式,培养出社会渴望的具有创新型的卓越工程人才,为新时代经济社会发展提供智力和人才支持。
新工科专业建什么?如何建?是当前高校必须面对的问题。每个高校都有自己的办学定位和历史沉淀,因此,即使是同一个专业,不同高校建设的思路也会不一样。但总体原则还是趋于一致,这是由新工科专业的基因决定的。因此,在具体地专业建设过程中,要解决如下几个问题。
(1)新工科专业布局布点要面向产业、面向未来、面向国家战略、面向世界科技前沿。新工科专业是带有战略性导向的,在专业布局时特别要注意前瞻性。因此,在新工科专业的布局设点上要特别慎重,如何设置既有前瞻性又具有可操作性的新工科专业是本课题需要解决的关键问题。
(2)新工科背景下如何“教与学”?新工科是一个多学科交叉融合学科,不仅对教师的知识体系提出了新要求,还需要回答“培养什么样的人?”“如何教?”“怎样学?”等一系列新问题。
(3)新工科背景下如何落实创新创业实践教学。实践与创新创业能力是新工科专业的基本要求,如何强化实践创新能力,加快技术转移和成果产业化是新工科背景下工程教育需要面对的问题。