包信和:在新工科的“无人区”如何继续一路风行
如今,大家把新工科提到一个非常重要的位置,“工程教育新体系”“新工科”“新型工科”等概念很火,我来谈谈我的一些想法。
大学能否从容影响创新时刻
我们以往都是梯次发展,也就说,首先是科学发现,然后技术突破,最后是产业革命。但现在好多东西不是按这个顺序来了。
比 如石墨烯,它从发现,到拿诺贝尔奖,到后面产业化,没经历几年。现在整个科技发展速度实际上是加快了,把好多步并在了一起,容不得你像原来一样按部就班来 做事。我的感觉是,现在很多发展是跨越的发展,超越阶段的发展。现在美国、中国、法国,都在搞科创中心,科创中心一个很大的想法就是要把这些东西融合在一 起,现在做事的方式是这样子。
科技发展,孕育了新的趋势,迫使我们要做一些改变。
我们中国原来基本是靠引进来的,后面我们发明了一些词:引进、消化、吸收再创新。而现在,我们做得更多是自主创新,我记得华为曾讲过,“我们现在已经到了无人区”,就是前面没人给你引路了。
接着,一个问题就摆在大学面前,就是大学到底是不是能从容影响我们现在这样一个创新的时刻。
大学一步一步发展起来,特别是到了德国洪堡大学,开始做研究性大学,对大学的发展起了很大的作用。
我们现在大家都在讲研究性大学,调子比较高的提法是创新性大学。假如讲创新性大学,我想包括我们的思维方式都要有一个变化。也就是说,大学的理想、信念,要保持,与此同时,大学还要不断变革。
现 在大家都在讲创新,仔细来看,创新这个词最早是1911年熊彼特提出的,他说的这个创新跟我们现在讲的创新概念是有一些差别的。我们现在把没有做过的事做 出来,就是创新。他那个时候的创新是生产要素、各方面要素,综合在一起,把没有做成的事做成了,叫创新。在熊彼特提的这个过程中,创新包含着一个链条的概 念,并不是说你发现一个东西、发表一篇科学文章,就是创新。我们再仔细理解一下创新,前面就是创造,后面就是发明,再到后面就是这些发明把它连起来,特别 强调市场化,把它卖到用户手里,变成有用的东西,整个链条是一个创新的过程。
由此可以看到,我们以前的学科设置,包括工科、理科、产品转化等,这个线条是脱节的。现在讲创新,我们的高校,我们的教育,怎么可以把这个链条比较好的连接起来,这可能就是我们要思考的非常重要的一件事。
我们中国的大学基本分两大类,一是综合性大学,一是工科大学。解放以前,综合性大学和工业大学没有这么泾渭分明。到了上世纪50年代院系调整,我们学了前苏联模式,把大学分成综合性大学和工科大学。当时中国强调工业化和机械化,所以工科需要很多人才,这是时代背景。
但 做了一段时间后,大家发现这个不行了,因为自动化来了,就是工业2.0。自动化涉及电子、半导体,涉及调研,传统的工科知识不够了。这时,综合性大学开始 办技术类学科,比如复旦开始办软件学院、计算机学院。与此同时,工科性大学开始办文科,因为没有文理综合性大学,走不下去,所以现在可以看到好多大学,都 有文理,比如上海交大、大连理工大学,文理都做得非常好。
但我总的感觉是,从理科提出来的技术,从文科提出的理科,都带着它们原来的味道,没有完全融入进去。
现在,信息化、智能化,脑认知、芯片、精准医疗、大数据等新概念层出不穷。马上有人问,这套东西算工科还是理科? 创新业态催生大学教育转型。
是时候重构核心知识了
传统的理科和工科已不足以应对时代变革,新工科需要一些新东西匹配。
新兴工科应该做什么东西? 我认为是科学、人文、工程,包括复合型、综合性人才的培养。
我到了复旦才知道,复旦也做机器人,并且还做得蛮早。机器人研发涉及的知识包括视觉识别、智能问答、运动控制、创意设计等。这属于工科还是理科? 这种新鲜的东西来了以后,你很难说是工科还是理科。
再看看计算机中心的研究者,有搞视觉的、软件的、艺术设计的、数学的,简言之一句话,新兴工科需要复合人才。
新兴工科教育的内涵和外延到底包含什么? 新兴的工程教育肯定要重构一些核心知识,原来的老知识要升级换代了。
我们肯定还要有一些外围知识,特别是交叉知识。新兴工科需要学生具备整合能力,具有全球视野、领导能力、实践力,要成为一个人文科学和工程领域的领袖人物。综合大学的要义之一要教给学生这些东西。
我要强调一个新兴工科里的重要内容———伦理考虑。像转基因、纳米等新技术存在很多伦理问题,如果教育不涉及伦理考量,不能引发学生思考这个事到底是造福人类,还是造成灾难,这样的新工科教育是残缺的。
没有大类通识,新工科教育走不下去
复旦是一个典型的综合性大学,我想简单说说复旦到底怎么做和怎么想的。
我们考虑到两点很重要。第一,国家有需求,社会发展有需求。第二,办学定位和特点决定了我们可以做。复旦有文科、理科、社科、医科,还有软件、微电子等,我们希望按照新型工科的概念,把这些学科整合起来。
复 旦很早就开始探索人才培养,十几年前开始做通识教育。学生来了以后不选专业,先读一年通识教育。现在通过讨论后,我们认为可能要更进一步,搞两年通识教 育。有人问,两年是不是太多了? 其他的课还怎么读? 我们下了决心,两年里把所有学生集中在一个平台上课,这个想法简称“2+X”。
具体 来说,首先复旦按大类招生,包括文科、理科、医科几大类招生。以往到了第二年,学生就分流到各专业,接下来再读基础课。我们正在设计一个新体系,希望在第 二年时,把大类基础课全部上完。物理、化学,全放在前两年大类基础课,其他人也有机会一起修这些内容。到了两年后,有一个二次选择,选择具体专业。
举一个大数据的例子。这个专业不招本科生,今年在复旦内部招生,招了20多人,有读数学、读统计、读物理、读医的……来自各个系科。微电子等专业将来也要采取这种形式,两年以后在学生内部招生。
未来,我们希望把学生分成几类,假如只要一般了解化学的,你可能拿4门课或几门课的学分,就可以毕业了;想未来从事化学基础研究,可以读得深一点。我们想把本硕连读贯通,把学生分类培养。
我们现在希望把大类基础科全摆在一个平台上做通识教育,就是文科读理科,理科读文科,最后培养的就是文理相通、中外并蓄,希望对价值观有一个培养,这是我们通识教育一个比较大的变化。
这是我们在做的“2+X”的一个比较大的尝试。要做新型工科教育,没有这些前期的通识教育,是做不下去的。我们这几年做的大类通识,为未来的新兴工科教育无意当中铺了一些路。
(作者为中国科学院院士、复旦大学常务副校长)