苗貴松
(常州工學院教師教學發展中心,江蘇常州 213032)
超智能社會是繼狩獵社會、農耕社會、工業社會、信息社會之后網絡空間和物理世界高度融合的新型社會(5.0社會),是指在必要時,將必要的物品和服務提供給需要的人,能夠極其細致地滿足各種社會需求,所有人超越年齡、性別、地域或語言等差異都能獲得高質量的服務,科技創新在變革中將發揮先導性作用[1]。我國未來工業就要走科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環境污染少、人力資源得到充分發揮的信息化、工業化、數字化融合的中國特色新型工業化道路。要實現這種新的生活,高校人才培養是社會基礎,大學教師發展是教育前提。對傳統的傳道、授業、解惑職能進行角色定位和現代化轉型,重尋新的價值以促進教師自身教育能力的提升,在信息技術帶來教育革新的今天顯得尤為重要[2]。
在《辭源》里,“新”有初現、更新、開始之義,與“舊”相對。工科,是應用數學、物理學、化學等基礎科學的原理,結合生產實踐所積累的技術經驗而發展起來的學科,涵蓋機械類、材料類、電氣類、土木類、水利類、建筑類、地質類、礦業類、化工類、交通類、紡織類、兵器類等傳統工程教育專業,也包括針對新興產業的專業,如人工智能、智能制造、機器人、大數據與云計算等,還包括傳統工科專業的升級改造,后二者即是所謂“新工科”,即是以立德樹人為引領,以應對變化、塑造未來為建設理念,以繼承與創新、交叉與融合、協調與共享為主要途徑,培養未來多元化、創新型卓越工程人才,具有戰略型、創新性、系統化、開放式的特征[3]。新工科大學教師更需如此。
如上所述,新、舊是相對而言的。1895年,常州桑梓盛宣懷創辦天津中西學堂(天津大學前身)的頭等學堂專門科分為五種,即工程、電學、礦務學、機械學及律例學[4],前四種可謂我國19世紀末的“新工科”。1925年,中華職業學校之鐵工科,雖為培養中等人才,但在當時亦可謂新工科教育。1953年,臺灣師范大學成立工業教育系,是為中等職業學校培養師資。在60年代,大學教師也十分認同工程教育研究的“實踐——理論——再實踐”模式,這與基礎科學研究頗有不同[5]。十一屆三中全會之后,隨著黨的調整、改革、整頓、提高方針的貫徹,經濟戰線正在進一步調整,高等工科院校面臨著新的形勢:一是在現有基礎上培養出高質量的工程技術人才;二是使培養與使用對上口,建設起適應當前和發展需要的教育體制[6]。新工科建設如影隨形。
1990年代,工科大學青年教師培訓問題逐漸受到高教界關注。吳松華提出建立高等工科學校教師培養的專門機構,一方面完善高等工科學校教師系統,另一方面也有利于培養兼學者與教育家于一身的優秀的高等工科學校教師[7]。這對我國無論是專業種類、學生規模,還是教師數量的高校工科,25年的觀點尤其難能可貴。孫萍《工科院校教師業務素質與繼續教育》(《高等工程教育研究》1994年第2期)、張麗英《試論跨世紀工科教師的素質與培養》(《華北水利水電學院學報(社科版)1997年第4期》)和管德明《淺議21世紀高等工程教育師資素質》(《中國高校師資研究》1999年第1期》)皆有亮點。
進入新世紀,隨著知識經濟時代的到來,傳統工科院校教師面臨前所未有的機遇和挑戰。沈陽化工大學校長李志義通過對我國工程教育專業認證十年回顧研究指出,某些研究型大學的一些高端師資缺乏工程背景,專業認證不等于教學水平評估[8]。筆者深以為是。1.2新工科大學教師發展
2010年至2016年,我國高校中戰略性新興產業相關新設工科本科專業達22種,累計布點1401個[9]。2017年可謂中國“新工科”元年。2月,教育部在復旦大學召開了高等工程教育發展戰略研討會,30所高校達成“復旦共識”。4月,教育部再在天津大學召開新工科建設研討會,60余所高校共商新工科建設的 “天大行動”。6月,新工科研究與實踐專家組成立暨第一次工作會議在北京召開,“北京指南”發布。推動高校與企業、實踐的緊密結合,是教育部下一步的工作部署。到2020年,直接面向新經濟的新興工科比例將達到50%以上。問題是:教師哪來呢?或者說,如何勝任呢?
近五年來,《關于加強教師隊伍建設的意見》(國發〔2012〕41號)、《關于加強高等學校青年教師隊伍建設的意見》(教師〔2012〕10 號)、《統籌推進世界一流大學和一流學科建設總體方案》(國發〔2015〕64號)無不把建設一流師資隊伍、傳承創新優秀文化、著力推進成果轉化作為高等教育可持續發展的重點任務。相較于20世紀的工學注重新技術發明,21世紀的工學則更關注的是人和地球[10]。筆者認為,講倫理、重實踐、會教學、能科研、易合作、敢爭先,應是新工科時代大學青年教師發展的“六維”觀。
工業化帶來社會進步,也帶來相當多的危害問題。工程倫理又稱工程師倫理,是工程技術人員在工程活動中,包括工程設計和建設,以及工程運轉和維護中的道德原則和行為規范的研究,屬于實踐倫理學范疇。隨著第三次浪潮開啟的人工智能時代的來臨,人工智能倫理再次成為各界熱議的研究的核心議題之一[11],也是新工科教師必備的首要素養。
與傳統的工程相比,現代工程往往更具有社會化、綜合化和整體化特性;現代工程技術對社會與自然界的影響(包括效益與風險)越來越大,也越來越復雜。而培訓工程倫理學方面的專職教師和專業教師教學的工程倫理素養,就成為新工科建設的第一要務。
譬如從事大數據、機器人、虛擬現實、基因工程、核技術等新工科的高校教師,如何看待數據與隱私、機器人與人類關系、虛擬現實的倫理風險、基因技術的潛在陷阱、核技術與環境科學等新問題,如何在專業基礎課和人文類公選課加入工程倫理內容,將倫理問題有機融入到專業課程設計、畢業設計、生產實踐環節等課程中[12],是衡量新工科教育是否面向未來的砝碼之一。
依循工程與倫理的互動、互釋與互鏡關系,處境化地構建當代工程倫理形態學和工程倫理體系,完善工程倫理實踐的可能路徑,讓工程回歸其人文本性——按照美的規律來建造,以期探索拯救現代性的可能性,并重塑造尋求人與自然、人與人和諧的新都市文明[13],必將成為“工程4.0”時代新工科大學教師教學發展的核心內容。
重實踐是工程教育的本質屬性,大量教育研究文獻都十分關注工科學生和教師的工程實踐能力。以德國為代表的發達國家高等工程教育十分重視教師隊伍建設,既有學歷標準,更有經歷要求。德國高等專科大學的教授必須具有博士學位并且至少5年以上實踐經驗,在學校里仍然與企業保持密切的聯系[14]。我國高校工程教育教師隊伍的實踐經驗則更多來源于職后培養,“雙師型”是常見的辦法。而對新工科教師來說,這種拼盤式“雙師型”不能有效解決新的實踐問題:一是整個工業制造過程將發生革命性的變化,二是與之適應的崗位能力要求將更加全局性、綜合性和專業化,既要掌握新技術,又要超越新技術[15]。新工科教師要有解決復雜工程問題的實踐經歷。
這種工程的復雜性在于,今天我們更多強調促進人的全面發展,實現人的現代化。因此,這就構成了中國特有的現代化的四大因素,即現代化因素、社會主義因素、中國文化文明因素以及綠色的自然的因素,或者說生態的因素。這四大因素相互作用、相互推動,成為以人民為中心的社會主義的現代化,也是對以往傳統現代化的超越[16]。
每位教師都要會教學。有研究認為新工科教師不僅對工程教育理念、教育研究能力、教學學術水平、實踐教學能力有要求,還要強調“互聯網+”平臺和信息技術的應用[17]。很有道理,但實際上,未來沒有哪一個學科專業教學能不這樣做。還有學者認為應該從教師為中心轉為以學生為中心,其實不是新工科的也是該轉變教學模式的時候了。那么新工科教師怎樣才算“會教學”呢?
錢學森曾說,我沒有時間考慮過去,我只考慮未來。新工科更注重未來。未來社會,最缺的一定是多領域的復合型人才,如光子與量子芯片、腦科學與智能技術、光物質科學與能源技術、基因組健康技術等前沿交叉與未來技術的人才[18]。
因此,新工科青年教師第一要著眼于引發大學生對未來科技發展的思考,先形而上的“道”,再形而下的“器”,與“講倫理”相結合。第二,要重視工程心理學。工程心理學是以人-機-環境系統為對象,研究系統中人的行為,以及人與機器和環境相互作用的工業心理學分支,目的是使工程技術設計與人的身心特點相匹配,從而提高系統效率、保障人機安全并使人在系統中能夠有效而舒適地工作。隨著技術和社會的進步,人對身心健康和心理契合度的要求越來越高,新工科教師不能“以其昏昏使人昭昭”(《孟子·盡心下》),因為新工科對傳統工科的優勢在于更人性化。第三,要借鑒“開環大學”教育理念,更注重對職業生涯的培養。開環大學是 《斯坦福大學2025計劃》中最關鍵的計劃之一,17歲前的天才少年、進入職場的中年以及退休后的老人都可以入學[19]。這有些像早年基礎教育階段的“復式教學”,學生年齡不再整齊劃一,學生經歷更是五花八門。近年離校未就業高校畢業“回爐”技工院校報道不絕于耳,人力資源和社會保障部也發布鼓勵意見。筆者認為,如果新工科院校的畢業生“回爐”率高,肯定是相關職業教學環節出了問題。第四,“00”后(2000年后出生的)大學生已出現,新工科教師要關注此群體依賴網絡、個性獨立、學習力強的特征,研究其與工業信息化和新工科教學的契合點,因“群”施教,注重學習體驗與增加價值而非知識信息,師生共同促進深度學習的教育創新與合作的教學藝術就顯得十分重要。
科學研究是傳統大學的第一職能,也是新工科高等教育的必備條件。大學是探究學問的場所,新工科更需要教師的科研能力,只不過這種研究屬于應用科學而已。因為面向未來的工程教育,空白點和未知領域史無前例。
根據各地區統計局數據,中商產業研究院整理出2016年中國城市GDP密度排行榜,18個地級市GDP密度超過1億元/平方公里。其中,深圳遙遙領先,達9.79億元,領先第2名上海1倍多,接近第4名廣州的4倍。與此同時,深圳高等教育開始發力,目前已經在建的高校深圳大學、南方科技大學、香港中文大學(深圳)、北京大學深圳研究生院、清華大學深圳研究生院、哈工大深圳研究生院、清華-伯克利深圳學院等多所高校和正在籌建或者洽談的高校至少有中山大學深圳校區、深圳北理莫斯科大學、深圳吉大昆士蘭大學、深圳墨爾本生命健康工程學院、哈爾濱工業大學國際設計學院、湖南大學羅切斯特設計學院、華南理工大學深圳特色學院等高校絕大多數的專業都是新工科。就江蘇而言,也是重點支持新一代信息技術產業、高端軟件和信息服務業、生物技術和新醫藥產業、新材料產業、高端裝備制造產業、節能環保產業、新能源和能源互聯網產業、新能源汽車產業、空天海洋裝備產業、數字創意產業、現代農業等戰略性新興產業領域的人才教師的科研方向和緊迫性不言而喻。
因為新工科的一大特點是集成與融合,所以跨學科協同合作就尤為重要。就筆者身邊接觸和了解的工科教師來說,有很大一部分對文科專業“瞧不上”,尤其是工科院校里的文科。其實工科專業分的較過細利弊參半,這與未來工程發展方向不符。一方面,因為無論何種學科的終極目標都是指向人與社會,新工科教師則更需要有協同創新的才、膽、識、力,不好、不愿、不能合作,最終必將離開大學講臺。另一方面,如前所云,新工科本身不是“純新”的,更多是傳統工科的集成。退一步說,即使是“革命”性的新工科,也無法快速聚齊大量“新”教師。“周雖舊邦,其命維新”(《詩經·大雅·文王》),新工科教師發展離不開合作素養與能力。有人建議加強我國繼續工程教育第三方平臺建設,為工科背景的在校生和在職人員(包括教師)提供分享平臺,細化專業技能,打造領域精英。譬如針對技術人員(大學教師),開展優秀案例討論會、參觀國內外先進企業,了解研發前沿[20]。2016年12月,亞馬遜發布了一款全新的無人超市產品Amazon Go,用戶只需用手機登陸亞馬遜賬戶、在進門時通過身份審核,就可實現真正的無人結賬,即拿即走,雖然最多只有20人的承載量,但已經將自主消費結賬系統帶到了一個全新的技術高度,背后使用了計算機視覺、傳感器融合、深度學習、生物識別等前沿技術。2017年7月,馬云為中國家庭開發的天貓精靈(整合支付寶、淘寶和菜鳥物流)和百度的無人駕駛機器人亮相。電影是集體合作的工業化制作流程,屬于藝術、商業還是工科,中外有別;教學是師生共同的事業,教師是編劇、導演還是演員,合作無疑。
2013年,《斯坦福大學2015計劃》啟動。2014年,上海交通大學致遠學院首屆工科平臺實驗班開始招生,打通機、電、船、材等學科,探索跨學院、跨學科交叉培養創新人才模式。2015年8月,哈佛大學推出虛擬教室,寄希望創造出校園內教室的現場在線版本。2015年10月,復旦大學成立全國首個大數據學院;同月,東北大學、中科院沈陽自動化研究所、沈陽新松機器人自動化股份有限公司三方合作組建東北大學機器人科學與工程學院,這是我國985高校首個采用產學研合作體制的機器人學院。2017年月5月,中國科學院大學成立人工智能技術學院,成為我國人工智能首個全面開展教學和科研工作的新型學院。在2017年大學校長的畢業致辭中,“創新”“夢想”“擔當”等成高頻詞,云計算、大數據、新能源、新材料等紛紛出現在校長們的講話里,勉勵學生專注世界科技進步的前沿,牢記科技強國、科研報國的使命。作為傳道、授業、解惑的師者,更要具備“敢當先”精神。
深化產教融合發展和培養高素質教師隊伍,是黨的十九大提出的重點工作。2018年3月,國家級新工科研究與實踐項目啟動會暨人工智能高峰論壇籌備會在北京聯合大學召開。該項目是教育部為應對新一輪科技革命和產業變革的挑戰,主動服務國家創新驅動發展和“一帶一路”、“中國制造 2025”、“互聯網+”等重大戰略實施,加快工程教育改革創新而設立的。
新工科就像新電影,新、舊是相對的,新興學科離不開原有基礎。新型工業化時代大學青年教師發展,既有全球高等教育從“學科思維”轉為“價值邏輯”、從側重“傳授知識”轉為重在“發展素質”、從“以教為主”轉為“以學為主、教學相長”的宏觀背景,也有傳統工科(其他學科也概莫能外)轉型升級的中觀方略,更有為新工程教育服務教師發展的微觀問題。“講倫理”、“重實踐”、“會教學”、“能科研”、“易合作”、“敢爭先”的“六維”觀,是本文分析的一個視角。在超智能社會中如何成為一名卓越的新工科大學教師,仍然任重而道遠。