前沿科技与创新教育模式的探索之旅

2022年10月22日，北京，中国科技馆，机器人AI智能场景演示。 （视觉中国/图）

（相关报道详见《院长详解12所高校未来技术学院：新工科的突围》）

一位大学老师，该如何教授学生当下还不存在的技术？过去一年多时间里，很多高校给出了不同的答案。

2021年5月20日，教育部公布了首批未来技术学院名单，北京大学、清华大学、北京航空航天大学等12所高校入选。首批学院的目标是“要瞄准未来10至15年的前沿性、革命性、颠覆性技术”，截至目前，大部分高校已成立相关学院，部分学院也已招收第一届本科生。

据南方周末记者观察，未来技术学院的组建路径，往往是在原有的工科学院基础上，通过跨学科方式重新组合而成，这给学院的研究和教学带来不少挑战。新学院成立之后，研究方向要如何调整？北京大学未来技术学院副院长刘颖坦言，团队刚组建时，有来自不同研究方向的学者，彼此都经历了一段磨合期。

而一个结合了科研和教学的实体学院，引领学生走上探索之路也尤为关键。“授课教师向学院反馈，学生通过项目课程产生的研究成果已经向SCI期刊投稿，个别学生大一第一个学期的科研成果就达到了研究生的水准。”西安交通大学未来技术学院执行院长王小华说。

未来技术学院是一个怎样的实体机构？在过去一年的实践中，学院如何探索出一条将教育、科技、人才相结合的培养路径。围绕相关问题，南方周末记者对刘颖、王小华进行了专访。

学科交叉是突破点

南方周末：未来技术可以理解为现在还没出现的技术，对于一个还不存在的东西，学院成立前如何规划研究方向？

王小华：未来技术不是由某一个学科“长”出来的，它应该是由多个学科深度交叉和融合而产生的。我们学院的研究方向集中在储能科学与工程、医工交叉、人工智能和智能制造，它们都是多学科交叉方向。例如医工交叉，我们主要是基于声、光、电、磁、核等物理要素，进行医、工、理交叉技术创新与医疗器械研发。

刘颖：未来技术要具有前沿性、革命性和颠覆性，也要结合学校的学科优势和发展布局。十多年以来，北大的生命科学已经和数学、化学、物理、心理学等各学科展开了密切的学术交流和交叉合作，所以在生物医药和生命科学方向有良好的学科交叉土壤，在这个方向上可能更容易产生创新性的突破，因此学校最终选定生命健康作为未来技术学院的学科方向。

南方周末：你提到未来技术要具有颠覆性和革命性，那么如何判断某个研究方向具有这些特性？

刘颖：这需要足够的学术积累和学术眼界，能够对科技发展趋势有预判。学科交叉可能是一个突破点。比如近年来，大数据和人工智能的研究取得很多突破性进展，这些技术是否能应用到生物医疗、生命健康领域，并带来革命性突破？但科学发展的经验和规律也告诉我们，颠覆性技术的出现往往源自基础研究的突破，所以一定要鼓励各个领域从基础研究开始广泛地展开探索，才有可能找到更好的创新点。

南方周末：这交叉性在学院目前的运营上有体现吗？

刘颖：我们学院有固定的PI会（Principal Investigator，意为课题负责人/主要研究人员）。会议的报告人从学院不同研究方向的老师中选取，每次分享2至3个报告。一方面，我们希望通过定期的交流促进院内不同实验室间的了解，取各家之长。另一方面，希望通过和其他学术背景师生的交流，促成不同实验室、不同专业间的合作。另外，我们今年也准备搭建研究生的学术交流平台，让他们就科研过程中的困难和成果交流讨论，促进学生和实验室之间的科研合作。

高强度的学习模式

南方周末：大部分未来技术学院是由原有的几个学院的专业组合而成，但西安交通大学的未来技术学院在构成上略有不同？

王小华：我们的专业和学院是全新的，从组建方式上看，我们学院既不是由原先的几个学院组合而成的，也不是由某个学院衍生出来的，由“院办专业”模式所衍生出来的未来技术学院，在体制机制上可能很难打破原有专业的边界，也可能很难做到“学科交叉”。

另外，我们采取的是“跨界办专业”，不仅要实现专业间交叉，而且更强调校企合作、产教融合。未来技术学院有四万多平方米物理空间，给学校教师、企业导师和学生提供了共同开展科技创新活动的场所和创新实验平台。

南方周末：现在的招生方式是怎样的？

王小华：我们是入校之后再选拔学生，入选即为本硕博贯通培养。学院会面向全校除文科外所有专业的同学，通过笔试、综合面试和项目实践考核来选拔学生。也有淘汰机制，虽然挂科并不是淘汰的唯一依据，但如果学生的期末考核成绩不如人意，并且他无法适应我们的教学理念和教学模式，可能会被淘汰。有些同学可能没有挂科，但考核发现他的创新能力达不到学院的要求，也不太适应这种高强度的学习模式，我们可能也会淘汰他。

刘颖：本科招生由两部分构成。其一，工学院的生物医学工程系已经并入未来技术学院，该专业每年有10个左右的招生名额，他们的学籍虽然挂在工学院，但直接由未来技术学院培养。学院现在也在向学校申请，希望明年开始我们能够独立。其二，对于本科一、二年级的理工科学生，如果愿意通过二次招生形式报名未来技术学院，我们也可以通过考核接收合适的学生。

南方周末：招生之后，学院的培养模式又是如何设计的？

王小华：在“教”的层面，采用的是项目研讨式的教学组织方式。目前我们把航天六院的总师、华为的首席科学家等引入课堂中，在学院新建的29门课中，除英语外，都是由学校老师和企业专家共同制定授课内容并授课。此外，除了校内导师团队、企业导师外，学院还给有创业意愿的学生配备了创投导师。

在“学”的层面，学生学习过程中，由于知识碎片化，会引起认知过载、认知偏差和学习迷航的问题。学校今年10月启动了“基于知识图谱的采集式学习平台建设”。知识图谱是显示知识发展进程与结构关系的图形，平台将支撑学生开展采集式学习，构建课程和项目任务知识图谱，记录学生各类学习行为数据，形成学生的学习画像。相关项目在学院先试点。

在“管”的层面，我们对学生的评价不是只看考试成绩，还会对其进行综合评价。评价体系包括学生的项目成果、学生在科研过程中的表现，以及最后考试的情况。

刘颖：学院很重视学生的思政课程和课程思政，一是希望培养的创新型人才有高度的服务国家重大战略的使命感，二是让学生树立追求真理的科学精神，不能因为急功近利而做出有失科研诚信的行为。

在知识方面，除了生命健康领域的基础知识外，也很注重学科交叉思维和能力的培养，已经邀请数学、化学、物理等不同学院、不同学科方向老师来授课。并且，除了本硕的招生之外，今年我们开设了生物医药的专业博士学位，主要面向药企工作高管层面的人才招生，希望能加强学界和业界的交流。

在能力方面，我们希望依托学院所承建的重大科研项目、转化研究基地去探索动态的教学组织形式，例如，刚刚在怀柔科学城竣工的多模态跨尺度生物医学成像设施，也将成为我们的实训基地，作为一个超级研究工具，这个设施将从微观、介观、宏观多个层次全景式揭示生命的奥秘。

看重领导力培养

南方周末：从名单公布到现在，已经过去一年多的时间了，现在的你如何理解未来技术学院设立的意义？

刘颖：我觉得可以用“急先锋”这个词去形容。未来技术学院要探索前沿科学技术，同时它也在探索一种新的教育模式，即我们今后应该怎样去培养未来科技的领军人才。各个学校相关学院的创新模式如果被证明是能取得较好的效果，那肯定会引领研究范式以及创新人才培养模式的变革。

南方周末：你理想中未来技术学院的样貌应该是什么样的？

王小华：第一是要孵化新方向，发展前沿性、革命性、颠覆性的未来技术方向；第二是创新新机制，通过体制机制创新，实现产业链、创新链、人才链和教育链的有效衔接；最后是要打造新平台，打造集人才培养、科学研究、成果转孵、创新创业于一体的新平台。

南方周末：为了这个愿景，还需要做哪些方面的努力？

王小华：经过这一年的实践，我们的老师们已经能知道学院的建设理念是什么了，也能在具体的教学中实践，但是还没有达到理想的目标，授课的质量还有待提升。

另外，在学生的科研上还需要加强组织管理。换言之，要面向国家的重要需求，通过产教深度融合，开展有组织的科研，贯彻企业的研发流程，比如说什么时间应该完成什么工作、取得什么成果，有一套严格的制度。通过这种有组织的科研，让学生一方面能真正去做前沿的研究，另一方面能够得到老师和企业专家的共同指导。

刘颖：我们很多研究生已经参与到大设施项目的承建工作中了，所以我们也希望通过这种活动，不断提升学生的眼界和能力。另外，我们也会请学者来开展学术报告，其中一部分是和人生经验相关。

目前，学生的领导力培养是我比较看重的，我发现学生在这方面确实有所欠缺。其中还包括科研表达的技巧，比如如何更好地向大众、向合作者进行有效的表达，怎么沟通和展演，后续我还在考虑要不要专门给学生们开一门相关课程。

南方周末记者 苏有鹏 南方周末实习生 袁智岚