天津大学“X-lab创新创业实战课”在天大科技园（南开）开课。项宏卓 摄
天津大学学生动手进行机器人装车。方典 摄
■解码国家级教学成果特等奖项目
天津大学首倡“新工科建设路线图”，提出新工科建设“天大行动”，划定新工科建设行动路线；构建“学校—区域—全国—世界”四级实施体系，率先设计并实施了跨界融合、集成共享、系统创新的“天大方案”，助力构建中国特色、世界水平的工程教育培养体系。
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，催生了新时代中国高等教育的新教改、新质量、新体系和新文化，形成了内涵上实质等效的全球新工科教育的中国模式。
在天津大学机械工程学院实训中心创新工坊，学生按照团队分工，正聚精会神地进行电机、红外传感器及寻迹控制程序的调试，汽车底盘的画线、下料、钻孔，以及对关键零部件进行3D打印制造……这是天津大学新工科人才培养平台“未来智能机器与系统”的第一门项目课——“设计与建造”开发“物流循迹小车”的课程现场。
首倡“新工科建设路线图”，提出新工科建设“天大行动”，划定新工科建设行动路线；构建“学校—区域—全国—世界”四级实施体系，率先设计并实施了跨界融合、集成共享、系统创新的“天大方案”……天津大学校长金东寒牵头实施的“新工科教育”，助力构建中国特色、世界水平的工程教育培养体系。日前，这一项目获得2022年国家级教学成果奖特等奖。
立德树人，铸牢家国情怀
“高校肩负着为党育人、为国育才的光荣使命，必须聚焦中国式现代化的特征和本质要求，培养适应时代发展的卓越人才。”天津大学党委书记杨贤金说。
天津大学自诞生之日起便肩负着兴学强国的使命，新工科建设的最终目的是培养大批爱党报国、敬业奉献、具有突出技术创新能力、善于解决复杂工程问题的卓越工程师。因此，首要的是坚持立德树人，培养有家国情怀的卓越工程师。学校在关注学生胜任未来工作关键能力的同时，更加注重培育他们在实现终身发展、推动社会进步方面的必备品格和价值观。
天津大学的课堂以工程伦理为抓手，用“新工科+课程思政”的模式引导学生坚定政治信仰，实现“有灵魂的工程教育”。教师以打破世界纪录的“海燕”水下滑翔机作为生动案例，给学生讲述技术自主创新的重要意义；把国家重大战略需求、世界科技发展前沿与课堂教育相结合，引导学生成长为引领未来的行业领军者和变革者；将科技史教育融入工学类专业课程，增强学生的社会担当。
“‘海燕’一路‘滑翔’，诠释着肯于创新、刻苦钻研的科研精神，是科研工作者众志成城，一心推动我国迈向科技强国、制造强国的体现，这种精神成为支持我们年轻一代继续在科研之路上奋勇前行的内在动力，将不断激励我们努力学习，投身到祖国最需要的事业中去。”2019级智能制造工程专业学生张旖说。
天大构建起以通识教育、专业教育相结合的课程体系和多学科交叉的育人平台，更加注重培养学生的系统思维、创新思维、批判性思维、数字化思维等，在参与富有挑战性的项目式教学中，提升团队合作、跨学科交叉融合、自主终身学习、职业迁移能力和工程领导力，为推进中国式现代化建设不断培养具有家国情怀的卓越人才。
交叉融合，培育创新人才
“我们不能再用过时的东西培养未来新人。”天津大学机械工程学院副院长、教授孙涛说。针对新形势下工科人才培养面临的巨大挑战，孙涛作为“设计与建造”项目课程牵头人，在主持制定实施天津大学机械大类创新人才培养的新工科方案时考虑了更多。“新工科的课堂改变了传统的教师在讲台上滔滔不绝地讲，学生在下面被动地听的方式，真正在课程中做到了‘做中学和学中做’。”
近年来，天津大学坚持“与未来合作”，重构了工程人才的课程体系和培养机制，持续强化学科交叉融合。以“新的工科专业”和“工科的新要求”为着力点，通过交叉科研平台、交叉研究领域、交叉导师团队、交叉生源和交叉知识“五维并举”，构建学校、学院、专业三级新工科人才培养平台，推动工程教育组织模式创新变革。学校在推动多学院合作，搭建跨学院、多学科、开放办学的新工科人才培养平台的同时，持续优化教育教学设计，将项目式教学贯穿新工科教育始终。整个课程体系以项目与课程为单位，以“三类五种项目”为主链形成一个紧密关联的整体，更加强调“学以致用”，强调学生的创造和创业，强调毕业生支撑新兴产业，创造产业新领域。
“智慧社会治理语义搜索引擎（行业知识图谱与大数据智能）”项目组中，包含了来自智能与计算学部、化工学院、建筑学院等11个学院的导师和学生，是新工科毕业设计研究与实践项目中跨学科、跨学院范围最广的项目。在项目中，学生成为主导。担任“学生经理”的管理与经济学部管理科学与工程专业学生李佳琪告诉记者：“我主要负责协调指导教师、工程师、助教与毕业生，开展组内日常培训、案例教学、小组讨论、实践练习、每周汇报、交流展示等教学活动，非常锻炼自身能力。”跟李佳琪一样，每个学生在项目中都各司其职，“要我学”成功转变为“我要学”。
新工科更加关注学科交叉和跨学科人才培养，更加强调产教融合和校企合作，更加注重学生的创新创业能力培养。因此天大将企业引入课堂，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。
在天津大学的“X-lab创新创业实战课”上，学生成为课堂的中心，有丰富经历和实战经验的创业企业家是主讲。这些特殊的教师让学生有更多机会走出校园，让他们在真实的商业场景中体验创业的实际过程，为学生创新创业提供了沃土。
“感谢学校对我们青年学子创业的赋力与支持。”今年5月，由天津大学学生李双阳创立的天津心脉联衢生物科技有限公司作为首批28个学生创业项目之一入驻天开高教科创园。李双阳和他的学弟学妹组成了一支不同学科背景交叉融合、优势互补的团队，用小小血管连接生命坦途，让科研成果成功落地。
与时俱进，探索新工科时代答案
“新工科建设对于培养卓越工程师，形成具有中国特色、世界水平的工程教育体系具有重大意义。”金东寒说，“新工科建设作为服务工程教育强国和制造强国战略的务实之举，在积极服务国家战略人才储备、瞄准世界科技前沿和聚焦新工业革命核心领域取得创新突破、破解‘卡脖子’难题等方面将提供强有力支撑。”
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。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，催生了新时代中国高等教育的新教改、新质量、新体系和新文化，形成了内涵上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%。不仅是天津大学，电子科技大学实施双学位培养计划，4个学科6个专业协同融合；上海交通大学贯通工科平台、工科专业、致远工科荣誉计划三类培养方案，开展大工科培养……这些都已成为新工科建设的“样板间”。
“天大方案”定义了面向未来的工程科技人才综合能力特征，“天大方案”在全球工程教育变革成功经验的基础上再创新，面向国家未来经济发展需要、未来科技发展、企业需求、国际竞争与机遇，建设可复制和可参考借鉴的新工科教育模式和体系，获得世界工程教育界高度评价。
从浩瀚星空中的气象卫星，到高原大坝上隆隆驶过的无人碾压机；从万米深海自在遨游的“海燕”水下滑翔机，到千里诊疗的“妙手”机器人；从不断探测基因奥秘的合成生物学，到能源领域改变生活的“微电网”“燃料发电机”……
“大国重器”国家大型地震工程模拟研究设施落地天大，国家首批未来技术学院建设单位之一的天津大学未来技术学院揭牌，开全国先河聘请民营企业家担任学校创业学院院长……
“天大方案”广泛实践探索取得的一系列成果证明，在新工科发展的道路上，天津大学正在成为能够引领未来科技发展和培养技术创新领军人才的教学科研新高地。
建设教育强国，龙头是高等教育。站在教育、科技、人才的交汇点上，天津大学以更高质量的人才培养回应党和国家的要求，助力中国高等工程教育绘就时代答卷。
【专家点评】
面向未来的卓越工程人才培养模式创新
何雅玲
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。
将家国情怀教育融入人才培养。天津大学在新工科建设中，不断将“家国情怀”教育融入教学过程，致力于培养具有兴学强国的使命、爱国奉献的传统等带有鲜明天津大学品格特征的卓越工程师。学校以工程伦理为抓手，用“新工科+课程思政”的模式引导学生坚定理想信念，构建起以时代责任为使命的通专结合的教育课程体系，实现对学生的价值引领。
以多学科交叉融合培养未来工程人才。新工科建设是贯通人才培养各环节的系统性变革，在顶层设计中新工科“天大方案”体现了跨界融合、集成共享、系统创新的理念。在实施中探索多学科交叉育人新模式，构建了项目式课程、校企共建的教学资源、开放共享的实验室工程中心等教育要素，如搭建跨学院、多学科、开放办学的新工科人才培养平台，将项目式教学贯穿新工科教育始终，突出学生学以致用素质培养。
瞄准未来工程问题激发学生内生动力。天津大学的新工科建设瞄准未来工程问题，广泛实施项目式教学，深度推进产教融合，以问题为导向，构建了多元主体参与的教育体系，让企业深度参与新工科实践教学和课程研制，打通了人才培养的教育链、人才链、产业链与创新链，激发出学生的内生动力，培养学生解决复杂工程问题的能力、工程创造和创新能力，为他们的未来发展打下坚实基础。
（作者系中国科学院院士、西安交通大学教授）
