新工科教育理念下工程科技人才的培養(yǎng)研究

葉中帥

摘 要：本文通過(guò)結(jié)合中原工學(xué)院人工智能專業(yè)建設(shè)探討新工科教育理念下工程科技人才的培養(yǎng)，提出新工科教育理念下工程科技人才培養(yǎng)的三個(gè)途徑;突出工程哲學(xué)的指領(lǐng)地位;力推學(xué)科交叉整合;強(qiáng)化實(shí)踐，培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。以期助力于新工科建設(shè)。

關(guān)鍵詞：新工科;人工智能;交叉整合

2017年2月以來(lái)，教育部積極部署新工科建設(shè)，先后形成“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”和“北京指南”。河南各高校積極響應(yīng)，進(jìn)行新工科建設(shè)探索。本文結(jié)合中原工學(xué)院人工智能專業(yè)建設(shè)來(lái)探討新工科教育理念下工程科技人才的培養(yǎng)問(wèn)題。

一、新工科教育理念和人工智能專業(yè)

（一）新工科教育理念

新工科教育把交叉整合作為核心理念，注重于培養(yǎng)整合式創(chuàng)新思維，在《關(guān)于加快建設(shè)發(fā)展新工科實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃2.0的意見(jiàn)》文件中表達(dá)新工科意在“學(xué)科交叉融合，促進(jìn)理工結(jié)合、工工交叉、工文滲透”及“跨院系、跨學(xué)科、跨專業(yè)”培育[1]。新工科是未來(lái)工程學(xué)科發(fā)展的動(dòng)向。新工科教育中的“新”字劍指新的科技變革孕育出來(lái)的“新興”學(xué)科、舊學(xué)科演進(jìn)出來(lái)的“新型”學(xué)科和各學(xué)科門類邊際交叉出的“新生”學(xué)科[2]。同時(shí)，“新”又意在指引工程學(xué)科人才培養(yǎng)把控“形而上”問(wèn)題思考和對(duì)未來(lái)社會(huì)需求關(guān)注的育才轉(zhuǎn)向[3]。

錘煉出領(lǐng)航未來(lái)工程前進(jìn)的全面綜合發(fā)展的創(chuàng)新型人才是推行新工科建設(shè)的目標(biāo)之所在。新工科教育理念下的工程專業(yè)學(xué)生僅學(xué)習(xí)工程知識(shí)是不夠的，還有法治及生態(tài)意識(shí)，工程和批判性思維、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、溝通協(xié)商等多元思維能力素質(zhì)鍛煉[4]。

（二）人工智能專業(yè)

人工智能（Artificial Intelligence，AI）是一門專門研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、拓展人類智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)科學(xué)。智能科學(xué)的應(yīng)用技術(shù)是人工智能的外向延拓，在工農(nóng)業(yè)及服務(wù)業(yè)等諸多領(lǐng)域中屢見(jiàn)不鮮的機(jī)器人連同近些年發(fā)展起來(lái)的智能制造、智慧城市、智能交通、智慧醫(yī)療等都屬于智能科學(xué)的應(yīng)用技術(shù)，也是人工智能應(yīng)用的外延展現(xiàn)[5]。

2019年3月，教育部印發(fā)了《教育部關(guān)于公布2018年度普通高等學(xué)校本科專業(yè)備案和審批結(jié)果的通知》，中原工學(xué)院成功獲批建設(shè)首批“人工智能”本科新專業(yè)。中原工學(xué)院依托計(jì)算機(jī)學(xué)院積極探索“人工智能”人才培養(yǎng)模式。本文將結(jié)合中原工學(xué)院人工智能專業(yè)建設(shè)來(lái)研究新工科教育理念下工程科技人才的培養(yǎng)問(wèn)題。

二、高校推行新工科教育的必要性

偏重于專業(yè)理論講授及技術(shù)技能的鍛煉，卻忽略了工程哲學(xué)、社會(huì)責(zé)任及道德倫理等情感價(jià)值觀取向的引導(dǎo)，這樣的工程專業(yè)學(xué)科教導(dǎo)模式不是全面均衡的，這樣的工程人才培養(yǎng)方式下的科技人才也是有缺陷的，是片面不平衡發(fā)展的工程人才，是缺乏工程和認(rèn)同感的機(jī)械性工程人才。這樣的工程科技人才人文關(guān)懷的價(jià)值情感缺失，不能擁有共情的同理心，喪失開(kāi)拓創(chuàng)新精神，更不能展現(xiàn)出自信的風(fēng)采。

而且，如今我國(guó)工程教育中主要還是進(jìn)行專業(yè)分科的單一人才培養(yǎng)方式，高校理工科專業(yè)學(xué)生只是學(xué)習(xí)到了本專業(yè)內(nèi)的學(xué)科知識(shí)，一旦跨出本專業(yè)的知識(shí)范圍，他們就會(huì)不知所措。同時(shí)，不注重車間實(shí)操訓(xùn)練，導(dǎo)致培養(yǎng)出的工程人才實(shí)踐能力也欠缺。這樣的工程科技人才知識(shí)體系太過(guò)單一、實(shí)操能力不及且缺乏創(chuàng)新能力和人文底蘊(yùn)，難以適應(yīng)如今社會(huì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和科技變革的大時(shí)代，也無(wú)法領(lǐng)航未來(lái)工程前進(jìn)方向。時(shí)代要求新型的工程科技人才除卻具有扎實(shí)的本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)知識(shí)和技術(shù)技能，更要有跨學(xué)科整合創(chuàng)新能力和工程倫理道德等人文底蘊(yùn)。故而高校推行新工科建設(shè)勢(shì)在必行。

三、工程科技人才培養(yǎng)途徑

為解決傳統(tǒng)工程人才培養(yǎng)方式的問(wèn)題，筆者結(jié)合中原工學(xué)院人工智能專業(yè)建設(shè)提出了新工科理念下工程科技人才培養(yǎng)的三條途徑。

（一）突出工程哲學(xué)的指領(lǐng)地位，把握工程倫理道德情感價(jià)值取向

工程哲學(xué)科目不同于工程學(xué)科專業(yè)技術(shù)知識(shí)，意在給予工程人員以反思批判的思維塑造。當(dāng)工程師面臨的問(wèn)題非科學(xué)技術(shù)的瓶頸而是攸關(guān)家國(guó)人類命運(yùn)福祉的社會(huì)未來(lái)前進(jìn)發(fā)展的倫理道德情感價(jià)值取向時(shí)，這就有賴于工程哲學(xué)作為引領(lǐng)，指領(lǐng)工程人員把握住正向的工程倫理道德情感價(jià)值。

自人工智能技術(shù)這一概念誕生伊始，人們就對(duì)這項(xiàng)技術(shù)展開(kāi)了激烈討論。人類既憧憬于其帶來(lái)的前所未有社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和其對(duì)人類勞苦勞動(dòng)工作的解救，同時(shí)，人類亦憂慮其對(duì)當(dāng)前社會(huì)規(guī)則、道德倫理及情感價(jià)值觀的顛覆，人類更懼怕人工智能時(shí)代人類受制于機(jī)器操縱。人類這些憂慮是否多余呢？我們?nèi)祟愂欠駪?yīng)該阻止人工智能技術(shù)的繼續(xù)前進(jìn)呢？思考這些命題是具有現(xiàn)實(shí)意義的，而且從事人工智能領(lǐng)域事業(yè)的每一位工程科技人員都必須有這樣的憂患意識(shí)，同時(shí)，運(yùn)用工程哲學(xué)的批判思維和價(jià)值情感取向做出解答和抉擇。

人工智能技術(shù)溯源于計(jì)算機(jī)科技，其發(fā)展前進(jìn)的腳步卻遠(yuǎn)涉各個(gè)領(lǐng)域，在各個(gè)學(xué)科專業(yè)都打上了其烙印，尤其對(duì)基因技術(shù)、自動(dòng)駕駛汽車等領(lǐng)域的深度涉足更是觸發(fā)了激烈倫理之爭(zhēng)。值得明確的是，人們不同語(yǔ)境下的人工智能并不是有著一致概念，人們交流中的所謂“人工智能”或許是此人工智能非彼人工智能。這折射出的人工智能的概念其實(shí)在普羅大眾心里是復(fù)雜混沌的。這就要求本專業(yè)進(jìn)行學(xué)科建設(shè)時(shí)，要有清晰而明確的劃分和界定，從而找好學(xué)科定位，對(duì)外做好普宣工作。強(qiáng)人工智能和弱人工智能是對(duì)當(dāng)前的人工智能技術(shù)的大致區(qū)分，弱人工智能已有應(yīng)用，并且其與互聯(lián)網(wǎng)區(qū)別不大。具有自我意識(shí)的真正像人的強(qiáng)人工智對(duì)當(dāng)前道德倫理及社會(huì)規(guī)范造成史無(wú)前例沖擊的概率卻極大，更是事關(guān)人類命運(yùn)的禍福安危，我們?nèi)祟愑绕涫侨斯ぶ悄軐I(yè)的工程科技人才對(duì)此有必要時(shí)刻警覺(jué)。另外，人類技術(shù)上真的可以破除強(qiáng)人工智能技術(shù)上的瓶頸嗎？或許強(qiáng)人工智能距離我們真的特別遙遠(yuǎn)。評(píng)估強(qiáng)人工智能實(shí)現(xiàn)的可能性及與我們的距離，這些需要人工智能的專業(yè)人才來(lái)解答。

為了人類命運(yùn)的福祉，人工智能專業(yè)領(lǐng)域工程科技人才有必要學(xué)習(xí)工程哲學(xué)知識(shí)，以工程哲學(xué)作為指領(lǐng)，把握倫理情感道德價(jià)值取向。首先在教學(xué)理念上必須采用新工科的教學(xué)理念，以工程哲學(xué)為引領(lǐng)，培養(yǎng)人工智能科技人才的工程倫理與使命意識(shí)，加強(qiáng)科技倫理建設(shè)，科技創(chuàng)新和科技倫理均衡發(fā)展;其次，在課程設(shè)置上要增加人文學(xué)科的比重，有必要開(kāi)設(shè)科學(xué)哲學(xué)，技術(shù)哲學(xué)、倫理學(xué)等人文社科學(xué)科相應(yīng)的課程;最后在教學(xué)團(tuán)隊(duì)上做出重大調(diào)整，增加人文社科人員所占比重，加強(qiáng)對(duì)人工智能專業(yè)知識(shí)傳授的教師人員的倫理道德觀建設(shè)，所選用的專業(yè)任課人員必須具備很強(qiáng)的社會(huì)責(zé)任，整個(gè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)要具有很高的工程哲學(xué)的素養(yǎng)，對(duì)學(xué)生的工程倫理與使命意識(shí)的培養(yǎng)要具有潛移默化影響的能力。在培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行人工智能方面研發(fā)能力的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的人文精神，使之具有批判性思維與反思精神，當(dāng)面臨在技術(shù)上可行，但在倫理道德及社會(huì)影響是否可行的問(wèn)題時(shí)，這些日后的人工智能方面的工程科技人才能夠有正確的認(rèn)知和價(jià)值取向。

（二）力推學(xué)科交叉整合，培養(yǎng)復(fù)合型人才

“跨專業(yè)、跨院系、跨專業(yè)”學(xué)科交叉整合培養(yǎng)是新工科建設(shè)的一大特色，破除了單一學(xué)科培養(yǎng)的專業(yè)壁壘，為復(fù)合型人才的培養(yǎng)掃清了障礙。進(jìn)行人工智能專業(yè)建設(shè)時(shí)，切實(shí)結(jié)合中原工學(xué)院的各個(gè)院系的狀況，交叉融合計(jì)算機(jī)學(xué)院的人工智能專業(yè)、藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院及土建學(xué)院相應(yīng)專業(yè)進(jìn)行“智能家居”“智能建筑設(shè)計(jì)”等課程建設(shè);同時(shí)，會(huì)同法學(xué)院、科技哲學(xué)專業(yè)一起開(kāi)展人工智能相關(guān)的倫理道德建設(shè)和法律法規(guī)制定研究。

（三）強(qiáng)化實(shí)踐，培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力

錘煉學(xué)生技術(shù)技能專業(yè)實(shí)踐能力和激發(fā)其創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的熱情是新工科教育理念的一個(gè)實(shí)際體現(xiàn)。進(jìn)行人工智能方面工程科技人才的培養(yǎng)時(shí)，學(xué)校積極創(chuàng)造實(shí)踐的充要條件，搭建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的實(shí)踐平臺(tái)。首先，在學(xué)分設(shè)置和認(rèn)證方面，要承認(rèn)和規(guī)范實(shí)踐學(xué)分及其同理論科目學(xué)分之間的互換，為學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐解除心理負(fù)擔(dān);然后充分利用中原工學(xué)院大學(xué)科技園這一首批河南省雙創(chuàng)基地的優(yōu)勢(shì)，為學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐提供強(qiáng)有力的支撐;最后，支持學(xué)生去各地優(yōu)秀的企業(yè)進(jìn)行專業(yè)實(shí)踐，并能為之牽橋搭線。

四、結(jié)語(yǔ)

人工智能有極為廣闊的發(fā)展前景，隨著這一新技術(shù)發(fā)展所帶來(lái)的社會(huì)問(wèn)題也勢(shì)必層出不窮，這都對(duì)這一行業(yè)的工程科技人才的培養(yǎng)提出了新要求。正因面臨以人工智能、大數(shù)據(jù)等為代表的新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，我國(guó)綜合各種因素，權(quán)衡利弊，大力探索新工科教育建設(shè)。新工科教育理念下所培養(yǎng)的工程科技人才定會(huì)在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中作出卓越的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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