“新工科”育人的实践者

■奋斗者正青春

回想起三年前刚入学时的日子，天津大学智能制造工程专业本科生张旖仍“心有余悸”——作为天大新工科建设的第一批“试水者”，张旖面临着从传统的听讲到动手实践的巨大转变。她还记得，在“设计与建造”新工科项目制课上，她和小伙伴需要在一个学期内完成智能物流派送车从想法到设计再到制造与控制的完整研发流程。

这门课的牵头人正是天津大学机械工程学院副院长、教授孙涛。在师生眼中，这位“80后”青年教师，不仅是成果丰硕的科研达人，更是开拓创新的新工科教育先行者。

“我们不能再用过时陈旧的东西培养未来新人。”针对新形势下工科人才培养面临的巨大挑战，近年来，孙涛主持制定并实施了天津大学机械大类创新人才培养的新工科方案，率先完成了第一门新工科项目制课程和第一个新工科交叉型实践平台的建设。

面对以往教学各自为政、学生考完就忘、教材内容陈旧等弊病，孙涛表示，支撑创新人才成长与发展，要形成以项目制、模块化和交叉性为特色的课程体系建设。以“设计与建造”为例，这门课集合了来自机械、微电子、自动化、建筑、力学等多学科背景的15名教师，围绕项目任务开展教学，每个小组都要拿出符合考核指标的“物流派送小车”，不再通过期末闭卷考试评定成绩，而是实行包括演讲、交流、合作、实践等在内的全过程多维度评价。

“之前我们重理论轻实践，很多学生毕业后不能胜任工作岗位，还需要老师傅‘带进门’。”旁听过导师的本科生课堂后，博士研究生贺志远有些“羡慕”师弟师妹，“能从本科起就接触到实际工程，对以后从事科研或者就业的帮助都很大。”

然而，作为大胆迈出第一步的先行试验，这些课程体系、教学方式等方面的变革并不容易。

“老师要围绕项目需求重新设计课程、备课，同时要不断更新自己的知识储备，并准备好随时应对学生们提出的各种问题。”孙涛说。

参与到骨科医疗机器人项目后，贺志远发现，机械工程专业对机器人尺寸、规格等知识的学习内容远不足以支撑研究，实践中，还需要补齐电路设计、图像处理、软件开发等多种知识，“要不断根据研究需求去学新东西”。

有时，一些问题甚至孙涛自己也解决不了。怎么办？

找资源、做沟通，从事医疗机器人研究后，孙涛常常带着贺志远去天津医院、北京301医院等，向医学专家学习请教。“孙老师工作繁忙，但只要是研究上的问题，不管多小，他都会抽出时间帮我们分析、解决。”贺志远说。

改造升级传统工科专业，培养新兴领域工程科技人才，新工科建设需要加强研究和实践。而关注实践、服务实践，不仅是孙涛对自己，也是对学生的要求。

几年前，孙涛的硕士研究生闫巍偶然间在医院看到，为了给病人做好骨折复位，一位医生拿着尺子，对着患者的X光片找位置、测数据，一站就是两个多小时。

能不能将医生从繁重的精确测量和计算工作中解放出来，提高诊疗效率？闫巍带着疑问询问孙涛。“这是从实践中发现的真问题，也是当前的难点。”肯定之余，孙涛干脆带着学生一起开始了这项研究。

从机械工程跨入医工交叉领域，孙涛和团队成员有些犯怵。每天背诵医疗专业术语、自学医学知识、在一线观摩手术……孙涛带领学生们跨过了一道道坎，团队研发的“下肢骨折精准复位手术与量化康复一体化机器人系统”获批2018年度国家重点研发计划支持，孙涛也因此成为该领域最年轻的项目负责人之一。如今，这项成果还在不断地被孙涛和团队深化、升华。

“卓越工程师是要将自己的发展和国家、行业的发展紧密联系起来的。”几个月前，在2021年世界智能制造大会上，孙涛和团队的“跨尺度多材质铸造件智能加工机器人技术”入选2021年中国智能制造十大科技进展，之前还获得天津市技术发明一等奖和中国好设计金奖。这一技术攻关的背后，正是国家基础性铸造产业领域在零部件高效加工制造方面突破世界性技术难题。

亲身参与、全力推动、立人先立己，走在新工科育人的大路上，孙涛步履坚定。

《中国教育报》2022年05月06日第1版