依托榮譽學(xué)院建設(shè)新工科的探索與實踐

張帆 葛堅 侯迪波 劉振宇

[摘 要]浙江大學(xué)新工科項目“多學(xué)科交叉復(fù)合的智能機器人拔尖人才培養(yǎng)模式探索與實踐”始于2016年設(shè)立的工科試驗班（竺可楨學(xué)院交叉創(chuàng)新平臺）。此項教學(xué)改革推動了浙江大學(xué)機器人工程新專業(yè)的建設(shè)，構(gòu)建了智能機器人拔尖人才培養(yǎng)的新體系，探索了依托榮譽學(xué)院建設(shè)新工科的新模式，是浙江大學(xué)作為工科優(yōu)勢高校，發(fā)揮學(xué)科綜合優(yōu)勢，主動作為，以引領(lǐng)未來新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)發(fā)展為己任，率先推動學(xué)科交叉融合和跨界整合，培育新工科領(lǐng)域拔尖人才的創(chuàng)新之舉。

[關(guān)鍵詞]新工科;機器人;拔尖人才培養(yǎng);榮譽教育體系

[基金項目]2017年首批國家級新工科研究與實踐項目研究成果

[作者簡介]張 帆（1982—），女，浙江建德人，農(nóng)學(xué)博士，浙江大學(xué)竺可楨學(xué)院副院長，講師，主要從事高等教育研究;葛 堅（1969—），女，浙江杭州人，工學(xué)博士，浙江大學(xué)竺可楨學(xué)院常務(wù)副院長，教授，博士生導(dǎo)師（通信作者），主要從事建筑技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域的研究。

[中圖分類號] G642.0[文獻標(biāo)識碼] A[文章編號] 1674-9324（2020）45-0-02[收稿日期] 2020-04-28

2017年2月，教育部高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會形成的“復(fù)旦共識”提出加快建設(shè)和發(fā)展新工科：包括主動設(shè)置和發(fā)展一批新興工科專業(yè)，以及推動現(xiàn)有工科專業(yè)的改革創(chuàng)新。推進“新工科”建設(shè)是高校主動應(yīng)對新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革、發(fā)展新經(jīng)濟、應(yīng)對未來戰(zhàn)略競爭、推動高等教育改革創(chuàng)新的迫切需要[1，2]。機器人是一個集控制、機械、電氣、人工智能、傳感、材料、設(shè)計等多學(xué)科領(lǐng)域于一體，融理論與實踐、軟件與硬件于一身的典型多學(xué)科交叉領(lǐng)域，是我國重點發(fā)展的戰(zhàn)略性新興技術(shù)和產(chǎn)業(yè)，正符合新工科建設(shè)和發(fā)展的內(nèi)涵和范疇。

浙江大學(xué)竺可楨學(xué)院是以老校長之名命名，對優(yōu)秀本科生實施特別培養(yǎng)和精英教育的榮譽學(xué)院。以培養(yǎng)“理想遠(yuǎn)大，勇于擔(dān)當(dāng)，德、智、體、美全面發(fā)展，具有全球競爭力的拔尖創(chuàng)新人才和未來領(lǐng)袖”為使命，通過新生養(yǎng)成、榮譽學(xué)籍、榮譽課程、榮譽證書等榮譽教育體系強化學(xué)生的家國情懷、國際視野、法治意識、生態(tài)意識和工程倫理意識等，全面提升學(xué)生的首創(chuàng)精神、意識和能力，是浙江大學(xué)本科教學(xué)改革的試驗田、拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要基地。

2016年，竺可楨學(xué)院開辦智能機器人交叉創(chuàng)新班，先行開展多學(xué)科交叉復(fù)合培養(yǎng)模式的試點，著力培養(yǎng)機器人領(lǐng)域的拔尖創(chuàng)新人才，次年申報“多學(xué)科交叉復(fù)合的智能機器人拔尖人才培養(yǎng)模式探索與實踐”新工科項目。項目由竺可楨學(xué)院、控制科學(xué)與工程學(xué)院、機械工程學(xué)院、浙江大學(xué)機器人研究院、浙江大學(xué)科教發(fā)展戰(zhàn)略研究中心、海外合作高校、校外合作企業(yè)等多方力量共同建設(shè)。作為項目的總牽頭單位，竺可楨學(xué)院負(fù)責(zé)項目的整體組織、管理、架構(gòu)設(shè)計以及學(xué)生的招生與管理，在人才培養(yǎng)模式、課程體系、師資隊伍、國際化培養(yǎng)等方面探索出一套完整的培養(yǎng)機制和體系。浙江大學(xué)智能機器人交叉創(chuàng)新班的設(shè)立和新工科項目的實施，正是浙江大學(xué)作為工科優(yōu)勢高校，發(fā)揮學(xué)科綜合優(yōu)勢，主動作為，以引領(lǐng)未來新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)發(fā)展為己任，率先推動學(xué)科交叉融合和跨界整合，培育新工科領(lǐng)域拔尖人才的創(chuàng)新之舉。

一、推動建設(shè)學(xué)科融合的智能機器人新專業(yè)

我國本科高等教育機器人專業(yè)設(shè)置剛剛起步，培養(yǎng)體系尚在探索之中，人才儲備嚴(yán)重不足。而新工科建設(shè)和發(fā)展的內(nèi)在要求，使學(xué)科交叉融合成為新工科人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。目前，高校機器人專業(yè)人才培養(yǎng)模式往往以某一學(xué)科領(lǐng)域為基礎(chǔ)，所采取的交叉融合依托于科研環(huán)節(jié)，通過課外科技活動、科研訓(xùn)練項目、科學(xué)研究課題中不同學(xué)科的學(xué)生和老師組合形成交流合作和交叉學(xué)習(xí)的方式展開。這種突出單一學(xué)科特點的、非體系化的交叉融合模式，易造成資源配置分散，培養(yǎng)目標(biāo)不集中，人才知識結(jié)構(gòu)不夠全面，不僅不利于學(xué)生系統(tǒng)化獲得機器人領(lǐng)域的專業(yè)知識，更不利于構(gòu)建綜合性、系統(tǒng)性的交叉科學(xué)知識體系和實踐體系，難以培養(yǎng)出掌握并融會貫通多學(xué)科知識的新工科創(chuàng)新型人才。

浙江大學(xué)竺可楨學(xué)院智能機器人創(chuàng)新班從專業(yè)設(shè)置和建設(shè)新專業(yè)的層面進行整合、優(yōu)化不同學(xué)科教學(xué)資源，重新定義了機器人教學(xué)中交叉融合的深度、廣度和體系。同時，改變了常規(guī)直接建立新工科專業(yè)的思路，首先依托竺可楨學(xué)院和相關(guān)專業(yè)院系共建的交叉創(chuàng)新平臺設(shè)立“智能機器人創(chuàng)新班”，選拔一批最優(yōu)秀的學(xué)生，結(jié)合工高班機器人相關(guān)課程體系改革，構(gòu)建了智能機器人創(chuàng)新班培養(yǎng)體系。在近三年新工科拔尖人才培養(yǎng)體系建設(shè)的基礎(chǔ)上，2018 年底正式申報建設(shè)多學(xué)科融合的機器人工程新工科新專業(yè)。

二、構(gòu)建智能機器人拔尖人才培養(yǎng)的新體系

建設(shè)多學(xué)科緊密交叉復(fù)合的智能機器人新型工科專業(yè)培養(yǎng)體系，重點是解決多個學(xué)科共建新工科專業(yè)的課程教學(xué)體系、實踐創(chuàng)新體系與師資隊伍的緊密交叉融合問題、多學(xué)科交叉復(fù)合與工程創(chuàng)新能力并重的新型科技領(lǐng)軍人才的培養(yǎng)模式問題，滿足學(xué)生深造/就業(yè)/創(chuàng)業(yè)等多途徑發(fā)展需求的培養(yǎng)方式問題，形成智能機器人這一新型科技方向的本科生培養(yǎng)體系，培養(yǎng)一批智能機器人方向多學(xué)科交叉融合的優(yōu)秀人才，為智能機器人新型工科專業(yè)建設(shè)提供基礎(chǔ)。

浙江大學(xué)在竺可楨學(xué)院創(chuàng)辦智能機器人創(chuàng)新班融合了控制、計算機、機械等相關(guān)專業(yè)學(xué)院的教學(xué)力量資源，聯(lián)結(jié)了機器人研究院、科教戰(zhàn)略研究院等研究單位，在推動工程教育創(chuàng)新變革的戰(zhàn)略指導(dǎo)下，立足理論實踐相結(jié)合、多核心主干學(xué)科相融合，進行了培養(yǎng)體系的重構(gòu)：竺可楨學(xué)院交叉創(chuàng)新平臺和工高班所凝聚的國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)教育資源，為學(xué)生提供國際化培養(yǎng)通道和多元化專業(yè)出口。成立“計算機+自動化（控制）”“自動化（控制）+機械電子工程”的跨學(xué)科教學(xué)團隊，調(diào)動融合控制、機械和計算機等與智能機器人密切相關(guān)的教學(xué)與研究團隊及相關(guān)教學(xué)實踐資源，通過合作新建智能機器人核心課程、合作授課、共同指導(dǎo)等方式，打造智能機器人的系統(tǒng)化課程與實踐培養(yǎng)體系，實現(xiàn)跨學(xué)科交叉培養(yǎng)。通過以智能機器人為主線的課外實踐、學(xué)科競賽和以智能機器人為主線的理論課程內(nèi)容緊密關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)新工科拔尖人才培養(yǎng)的多學(xué)科交叉融合與知行合一。

三、探索依托榮譽學(xué)院建設(shè)新工科的新模式

突破學(xué)科壁壘始終是多學(xué)科交叉專業(yè)建設(shè)最大的瓶頸，在指明新工科建設(shè)路線的“天大行動”中提出“通過建立跨學(xué)科交融的新型機構(gòu)、產(chǎn)業(yè)化學(xué)院等方式， 突破體制機制瓶頸，為跨院系、跨學(xué)科、跨專業(yè)交叉培養(yǎng)新工科人才提供組織保障”。浙江大學(xué)學(xué)科門類齊全，智能機器人相關(guān)的學(xué)科實力相當(dāng)、各有所長，各相關(guān)專業(yè)院系能夠較好地應(yīng)對當(dāng)前行業(yè)細(xì)分需求開展專業(yè)化人才的培養(yǎng)。

“混合”正是竺可楨學(xué)院實現(xiàn)多元融合培養(yǎng)的關(guān)鍵。竺可楨學(xué)院目前的辦學(xué)范疇包括混合班、人文社科實驗班（文科混合）、8 年制醫(yī)學(xué)試驗班、基礎(chǔ)學(xué)科拔尖人才計劃班（數(shù)、理、化、生、計）、交叉創(chuàng)新班等，新生在全校100余個專業(yè)均有分布。同年級不同專業(yè)的學(xué)生混合上課、開展活動，天然模糊專業(yè)邊界。例如，竺可楨學(xué)院組隊參加機器人學(xué)科競賽的學(xué)生專業(yè)分布就十分廣泛，不僅有工科專業(yè)，還有基礎(chǔ)理科專業(yè)，甚至人文社科專業(yè)。

四、結(jié)語

浙江大學(xué)智能機器人交叉創(chuàng)新班，即通過強化學(xué)術(shù)前沿與社會需求相結(jié)合、基礎(chǔ)知識與實習(xí)實踐相結(jié)合、研究創(chuàng)新與強化訓(xùn)練相結(jié)合，以智能機器人為主要教學(xué)載體、以自動化控制、機械電子工程、人工智能為教學(xué)主線，通過聯(lián)合交叉授課、國內(nèi)外競賽、項目交流等方式與國際一流高校展開深入合作，培養(yǎng)人文素養(yǎng)出眾、理工基礎(chǔ)厚實、邏輯推理嚴(yán)密、綜合創(chuàng)新能力卓越，在智能機器人領(lǐng)域具有精深專業(yè)技能、創(chuàng)新實踐能力和國際競爭力的多學(xué)科交叉復(fù)合型領(lǐng)軍人才。

參考文獻

[1]吳巖.新工科：高等工程教育的未來—對高等教育未來的戰(zhàn)略思考[J].高等工程教育研究，2018（6）：1-3.

[2]吳愛華，侯永峰，郝杰.完善高層次創(chuàng)新型人才培養(yǎng)機制[J].中國高教研究，2017（12）：44-48.

Exploration and Practice of the Construction of Emerging Engineering Education Relying on Honors College： Taking the Intelligent Robot Crossover Innovation Class of Zhejiang University as an Example

ZHANG Fana， GE Jiana， HOU Di-bob， LIU Zhen-yuc

（a. Chu Kochen Honors College; b. School of Control Science and Engineering;

c. School of Mechanical Engineering， Zhejiang University， Hangzhou， Zhejiang 310007， China）

Abstract： The project of Emerging Engineering Education of Zhejiang University， Exploration and Practice of the Training Model of Multidisciplinary Intelligent Robot Top Talents， started in 2016 with the engineering pilot class. This teaching reform has promoted the construction of new majors in robotics engineering at Zhejiang University， established a new system for training top-notch talents in intelligent robots， and explored a new model for building Emerging Engineering Education based on the honor college. As a superior engineering university， Zhejiang University exerts its comprehensive advantages， taking the initiative to lead the development of new technologies and new industries in the future， taking the lead in promoting cross-disciplinary integration and cross-industry integration， and cultivating top talents in Emerging Engineering Education fields.

Key words： Emerging Engineering Education; robot; top-notch talent cultivation; honors education system