鮑 泓
(北京聯合大學,北京 100101)
智行合一 深學篤用
——機器人學院人才培養模式創新與綜合改革的思考
鮑 泓
(北京聯合大學,北京 100101)
在新的發展時期,按照國家教育“三個面向”的戰略方針,北京聯合大學在全國率先成立機器人學院,提出系列創新舉措。以人工智能發展的時代背景下建立機器人學院為案例,在應用型大學的科研和人才培養模式創新的理念、范式和制度三個維度思考,闡述了“以科學任務帶動科學研究”,取得無人駕駛智能車研發的顯著成績。在此基礎上,以任務帶人才培養,產學研用相結合,形成應用型大學科研和人才培養“智行合一”“深學篤用”的理念和范式,進行綜合改革,破除阻礙科技創新和人才培養模式創新發展的體制機制問題,并為之提供創新動力保障。
應用型高等教育理念;科研范式;人才培養模式創新;綜合改革
Key words:Applied higher education concept;Scientific research paradigm;Talent-cultivation mode innovation;Comprehensive reform
鄧小平同志在1983年就提出了教育的“三個面向”,即教育要面向現代化,面向世界,面向未來,其內涵是:立足傳統,面向現代化;立足中國,面向世界;立足當今,面向未來。教育的這“三個面向”是中國特色教育的目標導向。我國高等教育的四大職能,體現了實現“三個面向”必須把提高質量始終貫穿到高等學校的人才培養、科學研究、社會服務和文化傳承創新的各項工作之中,在制度上受到法規保障。北京聯合大學在全國率先成立機器人學院,是新發展時期實現“三個面向”的創新舉措。
1.1 對“科技是第一生產力”的再認識
“科學技術是生產力”是馬克思主義的基本原理。1988年9月,鄧小平同志根據當代科學技術發展的趨勢和現狀,提出了“科學技術是第一生產力”的論斷?,F代科學技術發展的特點和現狀告訴我們,科學技術特別是高技術,正以越來越快的速度向生產力諸要素全面滲透,同它們融合。近代第一次工業革命以來的歷史證實了這一論斷。
18世紀,以科學家牛頓為代表的近代物理學形成,導致了第一次產業(工業)革命,隨之進入機械化時代,其標志是蒸汽機、輪船和汽車等運輸工具的出現,提高了人類的運輸效率;19世紀,以愛迪生為代表的電子科學發明家的發明,導致第二次產業(工業)革命,隨之進入電氣化時代,其標志是電力系統、電報通信等的出現,提高了人類的能量和訊息交流速度;以科學家圖靈為代表的信息科學形成于20世紀中葉,導致第三次產業(工業)革命,隨之進入信息化時代,其標志是計算機、自動化、現代網絡等的出現,特別是構成它們的集成電路(IC)增長的速度,符合摩爾定律,即每18~24個月IC制造的成本不變,但性能翻一番,這一指數型增長速度,也是信息產業高速增長的根本動力,目前推測這一定律到2025年有效。
1.2 科技和產業變革的現狀及趨勢預測
從現在到未來十年,世界新一輪科技革命和產業變革蓄勢待發。那么,什么科學或技術能引發第四次產業革命,它又將導致什么“化”的時代?首先,讓我們來看一下2014年6月9日這一天,曾對世界科技作過重大貢獻的東西方兩個國家最高學術機構的重要會議。
2014年6月9日,中國召開了兩院院士大會,習近平總書記在大會講話中指出:“由于大數據、云計算、移動互聯網等新一代信息技術同機器人技術相互融合步伐加快,3D打印、人工智能迅猛發展,制造機器人的軟硬件技術日趨成熟,成本不斷降低,性能不斷提升,軍用無人機、自動駕駛汽車、家政服務機器人已經成為現實,有的人工智能機器人已具有相當程度的自主思維和學習能力。國際上有輿論認為,機器人是‘制造業皇冠頂端的明珠',其研發、制造、應用是衡量一個國家科技創新和高端制造業水平的重要標志。機器人主要制造商和國家紛紛加緊布局,搶占技術和市場制高點?!保?]標志著人工智能研究和機器人研發、制造、應用已成為中國的國家創新發展戰略。
同是2014年6月9日,這一天是圖靈逝世60周年紀念日,在英國皇家學會舉行的“2014圖靈測試”大會上,聊天程序“尤金·古斯特曼”首次“通過”了圖靈測試。[4]“尤金”最初在2001年由弗拉基米爾·維西羅夫、謝爾蓋·烏拉森和尤金·杰姆琴科在俄羅斯圣彼得堡共同開發,它模擬的是一個13歲烏克蘭男孩,第一次成功進行了克林貢(科幻電影《星際旅行》中虛構的宇宙中一個好戰的外星種族)的圖靈測試,這是人工智能發展的一個里程碑。
2015年,著名咨詢公司麥肯錫發布了一項報告,預測未來10年有12項顛覆性技術,這些領域內的每一項創新,到2025年至少都將為世界經濟帶來1萬億美元的效益,其中,先進機器人和自動駕駛汽車排在前列。2015年著名科學雜志《Nature》發表Alphago團隊的精通圍棋博弈算法的封面文章,論述了其“圍棋腦”原理及其戰勝世界高段位選手的能力。2016年是“人工智能”提出60周年,“圍棋腦”戰勝了圍棋九段世界冠軍李世石,引起世界震驚。
從歷史發展規律和數據的啟示中,我們有理由預測,以人工智能為代表的科技突破將可能引發第四次產業革命,其標志是機器人等各種智能產品的廣泛應用,人類的工作和生活也將因此發生巨大變化,導致未來世界進入智能化時代?!都~約時報》高級科技記者、普利策獎得主、人工智能時代的科技預言家約翰·馬爾科夫(John Markoff)撰寫的《與機器人共舞》一書,就描述了部分場景[3]。
1.3 趨勢勢能的再認識
事實證明,個人力量大不過團隊,團隊力量大不過體系,體系力量扭不過趨勢。在世界性的新一輪科技和產業革命浪潮來臨之際,要面向未來,審時度勢,順勢而為,這關系到一個國家的發展和興衰。目前,世界發達國家推進高起點再工業化,這個高起點就是智能化,也即推進智能化與工業化的融合。美國所提出的“先進制造”主要是基于IC的新硬件制造+“尖端創新神經技術腦研究計劃”,德國“工業4.0”實際是智能制造,并加入“歐盟人腦研究計劃”。目前,各行業及企業也在進行產業結構調整,連新興的互聯網企業也面臨危機,如傳統互聯網公司谷歌在幾年前就開始研發無人駕駛車,近年又收購了機器人公司波士頓動力等,調整了公司結構,把網絡外的業務包括生命科學整合成alphabet,大舉進軍智能化產業,目前已開始盈利。而另一家互聯網公司Yahoo近期在美國加州宣告死亡,我們可以從中得到啟示。
中國提出“中國制造2025”,強調“互聯網+”,實際上,“中國制造2025”還需兼顧中國很多地方還未完成在工業3.0、2.0甚至1.0時代的任務,一、二、三線城市的發展水平不同,農村的差距更大,還需要信息化與工業化的融合,補齊工業1.0、2.0、3.0的短板,智能制造(4.0)主要還是在一線城市研發。另外,“中國腦”計劃正在制定中,我國需要加快科技創新的步伐,否則會失去世界新一輪科技革命和產業變革的機遇和主動權。
北京是中國的首都,也是一線城市、國際大都市,首都北京的功能定位是“四個中心”。其中要建立全國科技創新中心。因此,首都的科技和人才培養應面向高精尖技術,產業結構也要面向高精尖結構,要有大批與之相適應的中高端的創新和創業人才。為此,北京市提出了《〈中國制造2025〉北京行動綱要》,更多強調高端制造特別是設計研發,而智能制造和類腦研究就是制造業的高端和前沿科學。
北京聯合大學面對這次產業革命和科技革命的大趨勢,結合首都的功能定位,適應北京地區高精尖產業發展的要求,在應用型大學建設中倡導“學以致用”“知行合一”[2-3],2012年聘請了我國人工智能頂級專家、中國人工智能學會理事長、中國工程院院士李德毅為特聘教授,建立了無人駕駛智能車研究團隊。李德毅院士提出的以科學任務帶科學研究,很好地詮釋和解決了理論與實踐、科研與應用的關系,解決了應用型大學中存在的“上不著天、下不落地”的問題,是應用型大學成功的科研范式,這一范式體現了“智行合一”理念,這一理念是在智能化時代對“知行合一”的繼承與拓展。
在建立智能車研究團隊時,首先提出T2T的目標,帶領學校師生按此目標,分里程碑階段任務,研發智能車技術和平臺,并參加各種實際測試。在開展科學研究的過程中,在國家自然科學基金委重大計劃項目支持下,北京聯合大學在認知計算科學領域提出“駕駛腦”等創新思想,開展深度研究,進而又提出“手語(語言)腦”等,用卷積神經網等“深度學習”的方法實現。同時在北京市教委、科委的支持下,與北汽集團等企業合作研發和應用,用新發展理念中的一句話就是“深學篤用”,即深度學習,堅決落實。
以科學任務帶科學研究不僅解決了科研方法問題,同時也提升了學校的社會影響。北京聯合大學在北汽國產車的基礎上研制了“京龍一號”無人駕駛智能車和“京龍二號”智能電動車,這兩輛車在2014年11月國家自然科學基金委組織的“中國智能車未來挑戰賽”上獲得了第三名和第四名的好成績。在2014年“中國智能車未來挑戰賽”上,全國有20多輛智能車參賽,北京聯合大學屬于后起之秀,也是唯一的一個北京地方高校參賽隊,作為參賽車中唯一的一輛國產純電動車,不僅獲得佳績,而且中央電視臺新聞節目對這輛車的比賽實況進行了全程直播。另外,“京龍二號”智能電動車在2015年5月16日揭幕的“全國科技活動周暨北京科技周”主場上作為北京的十大科技成果進行了展示,受到中共中央政治局委員、國務院副總理劉延東,中共中央政治局委員、北京市委書記郭金龍等中央和北京市領導的肯定和指示。北京聯合大學2016年又在全國率先研發和試驗成功了公園無人巡邏車等,也在2016年全國科技周主場進行了展示。
創新包括科技創新、制度創新、文化創新等,對高校來說最終要落實到人才培養模式的創新。北京聯合大學與國內的其他高校和著名研發企業合作辦學,在“智能車(輪式機器人)研發”與“德毅”機器人實驗班人才培養的經驗基礎上,又提出以科學任務帶人才培養,率先在中國高校成立機器人學院,設置的三個系分別是輪式機器人系/所、無人機系/所、特種機器人系/所,研究和探索智能機器人產業創新型、應用型人才的培養。
創新要有體系和制度的保障,制度創新主要是破除阻礙體系中科技創新和人才培養模式創新發展體制機制問題,解決目前存在的創新發展動力不足的問題。
3.1 高校中也存在“中等收入陷阱”問題
2015年北京人均GDP超1.7萬美元,北京高校教師的平均收入已高于北京的社會平均水平,現階段高校中也存在“中等收入陷阱”問題,導致創新發展和人才培養模式創新動力不足,現行的人才發展體制機制不利于調動高校教師的積極性。北京市雖然在2014年前就出臺了《加快推進科研機構科技成果轉化和產業化的若干意見(試行)》(京政辦發〔2014〕35號,簡稱“京科九條”)和《加快推進高等學校科技成果轉化和科技協同創新若干意見(試行)》(京政辦發〔2014〕3號,簡稱“京校十條”),但至今尚沒有出臺實施方案,各高校也很難落實,亟需政府加大政策支持的力度。中共北京市委近期將出臺《關于深化首都人才發展體制機制的實施意見》。
3.2 “大眾創新、萬眾創業”時代的大學生培養
“大眾創新、萬眾創業”不能只停留在口號,到底怎么做也處在摸索中,首先要了解先進的創新型國家的情況和做法,再分析我國的國情和校情及做法。美國的創新模式相對自由一些,極客、創客(GEEK&MAKER)是發明創造新硬件的主體,大公司作為買手和推手,對創客團隊的成果進行孵化,有些甚至可以翹動百億級的大市場。據統計,在美國大概有1/3的極客和創客在大學里,1/3在自家的車庫里,還有1/3在孵化器里;德國在智能制造方面是有組織的,提出了所謂的“工業4.0”。[5]“工業4.0”的核心是要建造智能工廠,實現智能生產和智能物流。這些智能工廠都是通過物聯網或者移動互聯網來實現物流移動,且德國有大批具備工匠精神的制造業人才,工作效率非常高,整體創新能力強。
我國推出“中國制造2025”,提出的用大眾創業、萬眾創新的方式來實現智能制造,但是大眾如何能夠去創業,萬眾怎么去創新?我們的社會環境和政策與美國、德國也大不相同,所以還要在環境和政策上進行改革,才能真正實現全面創新。我國與美國和德國的“車庫”“大工廠”的條件和環境不一樣,一部分創新創業人才靠各地政府搭建的孵化器,主要還是依賴學校的培養和產出,而目前我國高校的培養模式、升學導向、專業設置、實驗室設置和政策環境等,還不適應大學生創新創業。人才培養要與技術、經濟和社會發展相適應[6],因此,北京聯合大學成立了機器人學院,率先在智能化時代即將來臨之際,進行人才培養模式創新的探索。
機器人學院是北京聯合大學教育教學綜合改革的實驗區,為北京唯一、全國首批的機器人學院,它的成立有三個創舉:第一,學院首任院長為院士。第二,剛成立企業就提供了1 000萬元學院基金,其中200萬元資助貧困學生,200萬元資助優秀學生,200萬元資助優秀老師,400萬元支持科研。協議還包括建一個產業園。第三,烏克蘭前總統在該國駐華大使陪同下,到學校參觀并與李德毅院士洽談開展機器人研究合作事宜。機器人學院致力于研究和探索智能機器人產業人才的培養體系、工科大類專業設置、創新工場和成果轉化機制等,不設行政級別,在人才培養、科學研究、成果轉化、人才聘任等方面采用特區政策,補短板,內合外聯,既有效整合內部資源,又開放辦學,向國內外的優秀人員和企業發出邀請,廣納賢士加入,產學研用相結合,共同面對機器人教育的人才培養和研發的挑戰。
習近平總書記在省部級主要領導干部學習貫徹黨的十八屆五中全會精神專題研討班上的講話中指出:“明者因時而變,知者隨世而制。”理念既定,方向已明,期望新創建的機器人學院在院長帶領下,發揚敢為天下先的創新精神,秉承智行合一,深學篤用,讓新的發展理念和成果在學校落地生根、開花結果。
[參考文獻]
[1]習近平.在中國科學院第十七次院士大會、中國工程院第十二次院士大會上的講話[N].人民日報,2014-06-10(2).
[2]辛嵩,劉音,陳靜.“知行合一”思想在高等教育卓越工程師培養中的實踐[J].中國電力教育,2012(20):15-16.
[3]度陰山.知行合一:王陽明(1472-1529)[M].北京:北京聯合出版公司,2014.
[4]John M.Machines of Loving Grace:The Quest for Common Ground Between Humans and Robots[M].New York City:Ecco Books,2015.
[5]谷來豐.中國還在“互聯網+”,美國已是新硬件時代[EB/OL].2016-05-03[2015-05-21].http://sike.news. cn/statics/sike/posts/2015/05/219183433.html.
[6]周華麗,鮑泓.“知識生產模式”視角下的服務外包人才培養——以國家級服務外包人才培養模式創新實驗區為例[J].中國高教研究,2015(3):78-81.
(責任編輯 李亞青)
Syncretizing Wisdom with Practice,Combining Thorough Learning with Steadfast Application——Reflection on Talent-cultivation Mode Innovation and Comprehensive Reform of College of Robotics in the New Development Period
BAO Hong
(Beijing Union University,Beijing 100101,China)
In the new development period,according to the“three facing”strategic policy of education,the first College of Robotics in our country was established in Beijing Union University and a series of innovative measures were brought forward.Taking the establishment of Robotics College in an era of artificial intelligence as an example,reflecting from the idea,paradigm and system of research and talent-cultivation mode innovation in applied universities,the paper discussed the concept of“science task driving scientific research”,and prominent achievements have been made on unmanned intelligent vehicle.Based on these achievements,driving talentcultivation with tasks,integrating manufacture,study,research and application,the concept and paradigm of“syncretizing wisdom with practice,combining thorough learning with steadfast application”in the scientific research and talent-cultivation of applied university have been formed.The comprehensive reform broke away with the system and mechanism problems which impede technological and talent-cultivation mode innovation and guaranteed innovation power.
G 69.21
A
1005-0310(2016)03-0005-05
10.16255/j.cnki.ldxbz.2016.03.002
2016-05-19
鮑泓(1958-),男,北京市人,博士,北京聯合大學副校長、教授、博士生導師,主要研究方向為高等教育、圖像處理、智能控制。E-mail:baohong@buu.edu.cn
*本文根據在“智能機器人產學研合作與人才培養創新發展研討會暨機器人學院成立大會”上的講話整理。