2019年5月，華南理工大學正式發佈實施“新工科F計畫”。“F”代表“Future（未來）”。兩年來，學校聚焦未來技術，通過理念再深化、平臺再拓展、機制再突破、教學再創新，努力探索“新工科”人才培養的新路徑。
“三力”卓越，確立新理念
教育要面向未來培育人才。如何培養學生擁有解決未知問題的能力，這是古今中外教育者面臨的重大難題之一。
難，體現在兩個方面：第一，其實我們並不確切知道未來世界的樣態，如何才能帶領學生理解一個還沒出現的世界？第二，即使我們能夠把未來世界展示給學生，過去的知識該如何轉換成解決未來問題的能力？這種遷移又是如何發生的？我們至今並不十分清楚。
關於未來，人們的共識是，它將遠比現在更具複雜性和綜合性。人工智慧、大數據、量子資訊和生物技術等新科技催生新產業新業態，重構全球創新版圖，重塑全球經濟結構，全球已進入科技、制度與人才的全方位競爭時代。這些變化都將從根本上影響和重塑教育。當前，培養引領未來的人，已成為世界一流大學的共識。
在我看來，面對未來世界的多樣性和不確定性，引領未來的人應具有以下特質：首先，具備強大的自我學習能力。未來的不確定性需要學生自己去探索，教育要幫助學生在面對新問題時、想要學習時，能夠實現自我學習。其次，擁有強大的思想力。思想形成判斷，判斷凝聚共識，共識帶來確定。正是在不斷思考、探索和質疑的過程中，人們才能不斷發現新問題，實現新突破，產生新創造。再其次，能夠在真實世界裏採取有效行動。學習和思考很重要，但最終改變世界的是人們的實踐與行動。
只有擁有學習力、思想力和行動力的人，才能在未來的不確定性中找到前行的方向。同時，這三者不是簡單地相加，而是相乘，其結果便是創造力。即：創造力＝學習力×思想力×行動力。
為培養“三力”卓越的工科領軍人才，要樹立三個理念。一是“以學生成長為中心”的教育理念。把“三個最大限度”作為人才培養品質的評價標準：最大限度激發學生學習主動性、積極性、創造性和好奇心，最大限度培養學生自主學習、分析和解決問題的綜合能力，最大限度地促進學生的個性發展與學生主體性的構建、弘揚與提升。
二是“為未知而教，為未來而學”的教學理念。教師教學要從傳授知識，轉為幫學生學會如何學習、工作、合作、生存，從而適應未來不確定性所帶來的挑戰。學生的學習目標要從應付考試，轉為通過個性化自主學習，使自己在德、智、體、美、勞等方面得到全面、和諧、充分的主動發展。
三是“實踐驅動”的學習理念。實踐是認識的來源和目的，更是認識發展的動力。學生在“實踐”中，可以提升問題意識、批判性思維、獨立思考能力，提升動手能力和溝通合作能力，鍛煉堅韌意志品質。隨著“實踐”的複雜性逐漸提高，學生的知識、能力和素質可以形成“螺旋式發展”，並最終取得自我突破。
開放融合，構建新平臺
新工科人才不但要在某一學科專業領域學業精深，還要具有“學科交叉融合”的特徵。傳統的學科劃分能夠讓更多人在有限時間內，較快地學習、掌握某一學科專業的基本範式、知識能力。但這種教育模式往往過於強調專業和細節，學生的知識和思維容易局限在專業空間裏，不利於培養創造性人才，已越來越不適應社會發展的需求。“新工科”建設首先要打破學科壁壘，構建一個多學科交叉、開放融合的學科專業平臺，引導學生培養跨學科思維，幫他們練就在多學科空間觀察、思考、解決問題的能力。具體來說，我們採取了三個辦法。
一是建設跨學科學院。學校把廣州國際校區定位為“工科領軍人才培養試驗區”，聚焦國際前沿，圍繞國家和粵港澳大灣區戰略新興產業所需，整合學科資源，主動佈局了一批新工科學院。這批新工科學院不再以傳統學科劃分來設置專業，而是面向世界科技前沿和未來產業發展的新興交叉領域，包括智能製造、積體電路、生物醫藥、量子科技、新材料、新能源等新興工科。學校對這些學院充分賦權，一院一策，突出“高精尖缺”導向。學校面向全球招引人才，實行具有中國特色的預聘長聘終身教職制，打造國際一流的師資隊伍。
二是促進學科交叉融合。產業向價值鏈高端發展，對創新創業人才提出新需求。學校通過加強理科基礎和開放共用，促進已有工科專業交叉發展。如“醫學影像學”專業通過“工學+醫學”的學科交叉，培養具有醫工結合特色和科研發展潛能的醫學影像診斷人才。
三是打造一批微專業。學校瞄準未來技術、未來產業與數字經濟，開辦了人工智慧、大數據技術等微專業。每個微專業設置約5門課程，鼓勵學生輔修，為學生未來發展創設更多可能性。
協同育人，集聚資源優勢
在現代社會，大學早已不再是知識生產的單一主體，大學、政府、市場以及企業、社會公眾，都已成為知識生產、培養新工科人才的重要主體。我們積極推進產學研協同育人，形成了特色鮮明的人才培養“華工模式”。根據新工科人才培養要求，我們又對“華工模式”進行了進一步完善。
做實科教深度融合。學校將科研平臺全部面向本科生開放，通過強化科研滲透教學，平臺建設支撐人才培養，課題研究驅動高質量學習。同時，廣州國際校區通過“學院+高端研究院”，探索科教深度融合新模式。學校以高端研究院為平臺，吸引高層次國際化人才。這些高層次人才一方面依託“高端研究院”，開展前沿交叉研究、培養研究生；另一方面，依託“學院”開展本科生教學，研發新興交叉學科課程，從而形成“科研—教學—學習”連接體。本科生在大二就開始參加教授們的課題組，大三就可以選修研究生的必修課；研究生則通過至少一年的本科助教經歷，訓練課堂教學基本技能，為日後勝任教學科研崗位夯實基礎。
深度拓展校企協同。學校與地方經濟產業發展聯繫緊密，引入企業資源，校企共建專業、共創平臺、共育優才。比如，引入產業資源建設微電子學院和軟體學院，形成以“工程認知—校企模組課程—企業學習”為進階的課程群。與科大訊飛、大疆等龍頭企業，共建聯合實驗室和“未來創新實驗室”，搭建多學科交叉融合的科學猜想平臺，激勵學生探索未知。與龍頭企業合作設立“特色教改班”，校企共同制定培養目標、建設課程體系和教學內容、實施培養過程、評價培養品質，共同培養新工科人才。
創新國際協同育人。學校廣州國際校區每個學院均採用“中方為主、國際協同”方式，攜手全球排名前100或學科排名前50的世界一流大學，開展“一對一”“一對多”深度合作，培養具有國際視野的新工科人才。一方面，積極引進國際先進教育教學理念和教學資源，構建國際同質等效的課程體系；另一方面，積極探索現代書院育人模式，全面實施“學業導師+成長導師”制，構建“學院+書院”的育人一體化格局。
支持師資融合發展。為讓學生真刀實槍地提升實踐、技術創新能力，學校大力支持教師雙聘，要求每一位教師在每一個聘期至少指導一個雙創專案，接收至少一名本科生，鼓勵教師把課堂建在企業上、生產線上。學校還將成功企業家、產業投融資專家、資深工程師請上講臺，開設校企聯合創新班、校企合作課程等。
個性多元，完善教學新體系
在人工智慧賦能教育發展的背景下，教育將發生“三個轉變”：一是教育範式從“教師教什麼”轉變為“學生學什麼”；二是教師角色從知識講授者轉變為學習指導者，教師將主要通過精心設計學習活動、資源、問題、工具等，幫學生深刻理解和內化知識；三是學生從知識的被動接受者轉變為自主學習者。
我們充分用好課堂教學這一主陣地，努力為所有學生提供個性化成長路徑。
創新教學內容。人工智慧是推動和引領新一輪科技革命和產業變革的基礎性要素。學校加強人工智慧通識教育，強化人工智慧基本技能培養。如面向全體學生開設“小白學人工智能”通識課程，使學生能夠從數據、演算法和計算力三個方面來理解人工智慧的發展，體驗和理解深度學習的原理和特點，瞭解人工智慧行業的最新應用和發展趨勢。學校還要求專業課程增加“+大數據”“+人工智慧”等跨學科教學內容。
讓線上線下混合式教學成為“新常態”。今後，高校的課堂將會更多地採取“線下教學+線上教學”的混合式教學場景切換模式。這種方式既可以保留傳統教育所特有的大規模班級結構特點，又能夠滿足學生的個性化學習需求，教育公平、因材施教兼而得之。
借鑒人工智慧深度學習的範式。人工智慧深度學習範式指的是，人工智慧通過深入挖掘分析數據，破解問題，表達數據，提取特徵，掌握“特徵”和“任務”之間的關聯，並從簡單特徵中提取複雜的特徵。學校將這一學習範式移植到課堂教學和學生科研訓練中，提升學生的學習、思維能力。如在第一課堂大力推行探究式教學，在第二課堂構建“國家—省級—校級—學院”四層次大學生創新創業訓練計畫專案體系，以及以“一院一賽”為核心的學科競賽體系，鼓勵和引導學生基於問題、專案、競賽開展學習。
（作者系華南理工大學校長、中國科學院院士）