記天津大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院副院長(zhǎng)孫濤 “新工科”育人的實(shí)踐者

回想起三年前剛?cè)雽W(xué)時(shí)的日子，天津大學(xué)智能制造工程專業(yè)本科生張旖仍“心有余悸”——作為天大新工科建設(shè)的第一批“試水者”，張旖面臨著從傳統(tǒng)的聽講到動(dòng)手實(shí)踐的巨大轉(zhuǎn)變。她還記得，在“設(shè)計(jì)與建造”新工科項(xiàng)目制課上，她和小伙伴需要在一個(gè)學(xué)期內(nèi)完成智能物流派送車從想法到設(shè)計(jì)再到制造與控制的完整研發(fā)流程。

這門課的牽頭人正是天津大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院副院長(zhǎng)、教授孫濤。在師生眼中，這位“80后”青年教師，不僅是成果豐碩的科研達(dá)人，更是開拓創(chuàng)新的新工科教育先行者。

“我們不能再用過(guò)時(shí)陳舊的東西培養(yǎng)未來(lái)新人。”針對(duì)新形勢(shì)下工科人才培養(yǎng)面臨的巨大挑戰(zhàn)，近年來(lái)，孫濤主持制定并實(shí)施了天津大學(xué)機(jī)械大類創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新工科方案，率先完成了第一門新工科項(xiàng)目制課程和第一個(gè)新工科交叉型實(shí)踐平臺(tái)的建設(shè)。

面對(duì)以往教學(xué)各自為政、學(xué)生考完就忘、教材內(nèi)容陳舊等弊病，孫濤表示，支撐創(chuàng)新人才成長(zhǎng)與發(fā)展，要形成以項(xiàng)目制、模塊化和交叉性為特色的課程體系建設(shè)。以“設(shè)計(jì)與建造”為例，這門課集合了來(lái)自機(jī)械、微電子、自動(dòng)化、建筑、力學(xué)等多學(xué)科背景的15名教師，圍繞項(xiàng)目任務(wù)開展教學(xué)，每個(gè)小組都要拿出符合考核指標(biāo)的“物流派送小車”，不再通過(guò)期末閉卷考試評(píng)定成績(jī)，而是實(shí)行包括演講、交流、合作、實(shí)踐等在內(nèi)的全過(guò)程多維度評(píng)價(jià)。

“之前我們重理論輕實(shí)踐，很多學(xué)生畢業(yè)后不能勝任工作崗位，還需要老師傅‘帶進(jìn)門’。”旁聽過(guò)導(dǎo)師的本科生課堂后，博士研究生賀志遠(yuǎn)有些“羨慕”師弟師妹，“能從本科起就接觸到實(shí)際工程，對(duì)以后從事科研或者就業(yè)的幫助都很大。”

然而，作為大膽邁出第一步的先行試驗(yàn)，這些課程體系、教學(xué)方式等方面的變革并不容易。

“老師要圍繞項(xiàng)目需求重新設(shè)計(jì)課程、備課，同時(shí)要不斷更新自己的知識(shí)儲(chǔ)備，并準(zhǔn)備好隨時(shí)應(yīng)對(duì)學(xué)生們提出的各種問(wèn)題。”孫濤說(shuō)。

參與到骨科醫(yī)療機(jī)器人項(xiàng)目后，賀志遠(yuǎn)發(fā)現(xiàn)，機(jī)械工程專業(yè)對(duì)機(jī)器人尺寸、規(guī)格等知識(shí)的學(xué)習(xí)內(nèi)容遠(yuǎn)不足以支撐研究，實(shí)踐中，還需要補(bǔ)齊電路設(shè)計(jì)、圖像處理、軟件開發(fā)等多種知識(shí)，“要不斷根據(jù)研究需求去學(xué)新東西”。

有時(shí)，一些問(wèn)題甚至孫濤自己也解決不了。怎么辦?

找資源、做溝通，從事醫(yī)療機(jī)器人研究后，孫濤常常帶著賀志遠(yuǎn)去天津醫(yī)院、北京301醫(yī)院等，向醫(yī)學(xué)專家學(xué)習(xí)請(qǐng)教。“孫老師工作繁忙，但只要是研究上的問(wèn)題，不管多小，他都會(huì)抽出時(shí)間幫我們分析、解決。”賀志遠(yuǎn)說(shuō)。

改造升級(jí)傳統(tǒng)工科專業(yè)，培養(yǎng)新興領(lǐng)域工程科技人才，新工科建設(shè)需要加強(qiáng)研究和實(shí)踐。而關(guān)注實(shí)踐、服務(wù)實(shí)踐，不僅是孫濤對(duì)自己，也是對(duì)學(xué)生的要求。

幾年前，孫濤的碩士研究生閆巍偶然間在醫(yī)院看到，為了給病人做好骨折復(fù)位，一位醫(yī)生拿著尺子，對(duì)著患者的X光片找位置、測(cè)數(shù)據(jù)，一站就是兩個(gè)多小時(shí)。

能不能將醫(yī)生從繁重的精確測(cè)量和計(jì)算工作中解放出來(lái)，提高診療效率?閆巍帶著疑問(wèn)詢問(wèn)孫濤。“這是從實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)的真問(wèn)題，也是當(dāng)前的難點(diǎn)。”肯定之余，孫濤干脆帶著學(xué)生一起開始了這項(xiàng)研究。

從機(jī)械工程跨入醫(yī)工交叉領(lǐng)域，孫濤和團(tuán)隊(duì)成員有些犯怵。每天背誦醫(yī)療專業(yè)術(shù)語(yǔ)、自學(xué)醫(yī)學(xué)知識(shí)、在一線觀摩手術(shù)……孫濤帶領(lǐng)學(xué)生們跨過(guò)了一道道坎，團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“下肢骨折精準(zhǔn)復(fù)位手術(shù)與量化康復(fù)一體化機(jī)器人系統(tǒng)”獲批2018年度國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃支持，孫濤也因此成為該領(lǐng)域最年輕的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人之一。如今，這項(xiàng)成果還在不斷地被孫濤和團(tuán)隊(duì)深化、升華。

“卓越工程師是要將自己的發(fā)展和國(guó)家、行業(yè)的發(fā)展緊密聯(lián)系起來(lái)的。”幾個(gè)月前，在2021年世界智能制造大會(huì)上，孫濤和團(tuán)隊(duì)的“跨尺度多材質(zhì)鑄造件智能加工機(jī)器人技術(shù)”入選2021年中國(guó)智能制造十大科技進(jìn)展，之前還獲得天津市技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)和中國(guó)好設(shè)計(jì)金獎(jiǎng)。這一技術(shù)攻關(guān)的背后，正是國(guó)家基礎(chǔ)性鑄造產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域在零部件高效加工制造方面突破世界性技術(shù)難題。

親身參與、全力推動(dòng)、立人先立己，走在新工科育人的大路上，孫濤步履堅(jiān)定。

標(biāo)簽： 天津大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 副院長(zhǎng)孫濤 新工科育人