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【中国科学报】重构人才培养中心 应对学科交叉挑战 一个传统学科的转型之思

来源:中国科学报    日期:2020/11/17 16:33:49    点击数:806

11月7日,北京交通大学电气工程学院迎来了建院20周年的日子。

对于一所学院来说,20岁显然还很年轻。然而在我国的学科发展史上,电气工程学科早已是百岁“老人”。事实上,早在1908年,我国历史上第一所交通大学——南洋大学堂在成立之初,便已经设立了电机专科电气工程专业。

如今,这门有着百年历史的传统学科正面临着新的学科发展形势、外部环境以及自身人才培养理念的挑战。基于此,北京交大电气工程学院在其建院20周年的特殊日子里,邀请了多位国内高校电气工程领域的专家学者,针对该学科当前的机遇与挑战分享真知灼见。

新形势下的挑战

2017年2月18日,教育部在复旦大学召开了高等工程教育发展战略研讨会。会议发布的《复旦共识》,让“新工科”成为了至今都在引导高校工程学科发展的一个重要概念。

在华北电力大学副校长王增平看来,“新工科”建设涉及众多学科的转型。其中,电气工程学科可能既是与其联系最为紧密的学科,也是转型压力最大的学科。

“这种压力和挑战来自于我们此前教给学生的知识体系将发生重大的变革。”王增平说,此前电气工程学中,以电磁感应为基础的发电、输电、用电等相关内容,可能要被加上大量涉及其他学科领域的设备控制系统的内容。同时还要在原有的物理系统上,加入强大的信息系统,并实现两者的融合。“这对于我们的专业结构以及课程体系都是重大的挑战。”

对此,西南交通大学副校长冯晓云也表示,作为一门很“硬”的学科,目前电气工程学科从发电、输配电到电能转换及控制,乃至于储能等多个方向都面临着严峻挑战。

“从目前来讲,指数级增长的学科知识体系,越来越短的知识半衰期,以及新能源、互联网、人工智能、大数据等技术所带来的产业转型升级,都对我们培养面向未来、引领电气工程学科发展的创新型人才提出了越来越高的要求。”冯晓云表示,这些要求既包括人才培养的顶层设计,也包括教师的“教”以及学生的“学”。“我觉得自己面临的压力和挑战还是挺大的。”

尽管面临的压力很大,但这并不代表电气工程学科未来前景黯淡。正如王增平所说,“从某种角度说,社会发达程度的一个重要标志,就是在终端能源消费中,电能所占的比例越高,社会就越发达。因此,电气工程不管以何种形式呈现,总归是不能替代的,只是我们该如何跟上形势”。

学习中心的转变

在发言中,针对传统专业升级改造的背景下,电气工程学科对高校教学所提出的新要求,天津大学教务处处长李斌提出了两个问题:教师如果还讲授现有的课程,是否能适应当前的社会所需?目前学生的学习是否还应延续原来的纯课堂、纯课本的学习方式?

“在这两个问题上,我们都应该打一个很大的问号。”李斌说。

对此,冯晓云坦言,目前电气工程领域的教学的确到了需要变革的时候,即从以教师为中心的知识教学体系,向以学生的学习和成长为中心的教育范式变革。

“现阶段要实现这样的变革,其难度是相当大的。”发言中,冯晓云解释说,这是因为目前在教学中处于主体地位的教师,几乎都是在以教为中心的环境中成长起来的。“要变成以学为中心,说着容易做着难,要从顶层设计到培养方案,再到课程体系,以至最后的内部质量保障进行全系列调整,并非一朝一夕就能完成。”她说,不过此时的确是一个开始改变的好机会。

在这个过程中,李斌表示,科教和产教融合是一条必须要走的路。

据介绍,目前天津大学已经在推行新工科平台建设。其中,促进科教与产教融合便是该平台的重要使命。“我亲历的这个过程异常艰难,我们的课程也在做项目制改革,但很多教师并不适应,也有学生对此不适应。”李斌说,“但我和师生们说,如果我们以不适应为理由退回到原点的话,在目前的教育体制下,对于一所大学而言,面临的问题会是教学方式是否跟得上新形势。而如果将视角放到全国的大环境中,我们就要考虑是否能够适应迅速发展的产业变革了。”

通识教育的要求

早年,武汉大学电气工程学院院长唐炬曾就读于西安交通大学。回想起自己的本科生涯,唐炬觉得当时的学习状态与如今学生们的状态有很大不同。

“那时,我们在校四年的全部任务就是读书,加之学生数量很少,因此接受的类似‘精英教育’。”唐炬说,而如今的学生一方面要承受巨大的实习和工作压力,导致其学习时长大大缩减,另一方面大学生数量激增,其学习状态早已和此前不可同日而语。

“此种情况下,我们要反思目前所施行的类似于‘精英教育’的模式——强调专业性,且每门课程都要研读很深,是否还适合学生实际。”他说,抑或是应该走另一条路——拓宽学生的知识面,提升其本身的学习能力。

对此,清华大学电机系主任曾嵘表示,当前,电气工程学科已不是传统的以电磁理论为代表的学科,而是要求与信息技术、材料科学等进行更广泛的学科交叉。这会大大提升电气工程学科的发展,但与此同时,也对传统电气工程的课程建设提出了交叉性的要求。

基于此,清华大学正在尝试将能源与互联网作为两条课程主线加以结合,使学生能够以电磁主线为核心,同时将信息主线作为有力的补充和技术支撑,让学生有更广阔的思维空间。

唐炬坦言自己很赞同“通识教育”的理念。“我们传承多年的专业化教育模式,更适合于当下的硕博士研究生培养。然而,在本科生阶段,课程可能需要更简化一些。”唐炬建议,一个专业最多容纳8~10门核心课程,这些课程能使学生对这一专业达到基本掌握或了解的程度,并基本满足学生服务社会的能力需求。“至于腾出来的大量时间,则允许学生选择一些他们自身感兴趣的本学科或跨学科课程。”

唐炬同时强调,在培养过程中,教师要注重培养学生应变社会、适应社会的能力。“换句话说,也就是自学能力,这是通识教育中非常重要的一个方面。”

来源:中国科学报 2020年11月17日

http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2020/11/358852.shtm

信息员:杨慧     作者:陈彬     责任编辑:蔡京君

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