首页 > 媒体报道 > 正文

天津日报:培养面向未来的卓越工程师 — 天津大学项目制教学打造新工科建设“样板间”

      2023-11-22       

《天津日报》 2023年11月22日 02版

本报讯(记者 姜凝)11月18日上午,尽管是周末,但位于天津大学北洋园校区的天津大学智能制造中心内,该校2022级本科生常响和他的两名同学正兴致盎然地研讨着“物流循迹小车”项目的改进方案。

这个小车类似许多物流公司的智能快递投送车,常响要和项目组的同学们边学习理论、边按照产品研制的全流程动手操作,最终使其研制的小车能“听话”——快速、稳定走完一段预设有若干弯道的运行轨迹,并能按要求定点精准投放“货物”,且“货物”不可在路程中受到损坏或掉落。完成上述任务,方可通过一个学期的课程学习成果考核。

这是天津大学机械工程学院面向本科生一至四年级全新开设的新工科项目制课程——《设计与建造》,旨在锻炼本科生主动学习、创新设计、学科融合、工程实践等方面能力。该课程集合5个学科的30多名教师,融合原有的12门课程,以智能机器人设计、制造和控制为主线,设计了教师给学生提问题、学生自己提问题、多学科融合的复杂问题及面向产业的真实工程问题4个阶段,贯穿4个年级,进阶提升学生的综合能力,从而创新探索一种跨界融合、多学科交叉的工程教育课程内容和教学体系。

“这门课教与学的方式跟传统课堂完全不同,教师讲授、学生实践、师生研讨各占课时的三分之一。从大一课程开始,老师就提出项目‘任务书’,而且考核采用全过程评价代替传统的考试评价,各项目组同学整个学期都要通力协作,期末时每组拿出符合考核指标的‘物流循迹小车’,才能拿到课程成绩。同时,小车之间还要比‘货物’派送速度和投放精度,促进我们不断优化结构和算法,提高比赛成绩。”常响说。

这种颠覆传统课堂的教学方式,给学生们带来更大挑战。除了课堂上边做边学,他们还要利用课下时间自学相关知识,并到智能制造中心持续完善项目。“传统教学是先讲理论、再谈应用,现在这一门课相当于从前4到5门课的内容,理论学习和实践操作同步。”常响表示。

“这门课就是要激发学生的兴趣、培养设计思维、锻炼实践能力,让学生们在实践中学会思考、讨论和合作。”该课程牵头人、天津大学智能制造中心主任、机械工程学院副院长孙涛教授表示,实施项目制教学,是天津大学新工科建设方案的特色之一。

新工科建设是我国主动适应和引领新经济发展,为应对21世纪工程教育挑战提供中国智慧、作出中国贡献的重要举措。2017年,天津大学携手61所高校提出新工科建设“天大行动”。同年,教育部启动新工科建设,其中天津大学首倡“新工科建设路线图”,开拓了工程教育改革的新路径。构建“学校—区域—中国竞彩网—世界”四级实施体系,率先设计并实施跨界融合、集成共享、系统创新的“天大方案”,获得2022年国家级教学成果奖特等奖。

中国科学院院士何雅玲表示,以天津大学为代表的一批高校在新工科建设中,以培养具有家国情怀的卓越工程师为目标,以问题为导向重构教与学的关系,从而带动学校治理整体创新,是一场面向未来的系统性、全局性革新,为高校本科工程领域教育教学改革提供了可借鉴范例。

随着天津大学新工科项目的逐步推进,一系列特色鲜明的教育政策和培养方案已经形成,以“天大方案”为代表的新工科教育“中国方案”带动了人才培养综合改革,催生新时代中国高等教育的新教改、新质量、新体系和新文化,形成内涵实质等效的全球新工科教育的中国模式。新工科人才培养平台,在天津大学已经覆盖了理工类学院的76.5%。不仅天津大学,许多高校在实践探索中涌现出一大批新工科建设优秀典型案例,成为新工科建设的“样板间”。

新工科关注学科交叉和跨学科人才培养,强调产教融合和校企合作,注重培养学生的创新创业能力。因此,天津大学将企业引入课堂,与行业头部企事业单位合作,让企业有机会参与到教学过程中,培养适应多方面需求的综合型、创新型高素质人才。

“在这里,我们可以真题真做,为企业解决技术难题提供新思路和初步方案,提升我们的工程能力。”天津大学机械工程学院智能制造工程专业2020级学生张旖说。

在天津大学智能制造中心,学生作品比比皆是:针对企业提出的飞机舱内自动装配的项目,学生创新设计了紧凑的并联装配机器人,可在狭小空间中实现舱内零部件的精准、高效装配,已被该企业采购应用;本科生全程参与研发水下滑翔机油囊的折展机构,目前正在围绕仿生水下机器人开展攻关;针对企业提出的骨折复位手术机器人项目,学生创新设计出一种可穿戴的微创骨折手术机器人,目前已向该企业实施专利转化……借助新工科人才培养平台,学生们不仅通过项目制课程培养了创新创业的能力,还通过新工科毕业设计实现成果转化。

“在加快建设教育强国、科技强国和制造强国背景下,新工科对于国家人才培养尤为重要,要准确把握卓越工程师的培养目标、不断深化产教融合协同育人机制、健全新工科教育质量标准与评价机制、建设和完善工程教育多元主体协同治理共同体。”天津大学校长金东寒表示。

天津日报:#tjrb/html/2023-11/22/content_143080_18530.htm

(编辑 刘晓艳 王淑敏)