[摘 要]在新的发展时期,按照国家教育“三个面向”的战略方针,北京联合大学在全国率先成立机器人学院,提出系列创新举措。以人工智能发展的时代背景下建立机器人学院为案例,在应用型大学的科研和人才培养模式创新的理念、范式和制度三个维度思考,阐述了“以科学任务带动科学研究”,取得无人驾驶智能车研发的显著成绩。在此基础上,以任务带人才培养,产学研用相结合,形成应用型大学科研和人才培养“智行合一”“深学笃用”的理念和范式,进行综合改革,破除阻碍科技创新和人才培养模式创新发展的体制机制问题,并为之提供创新动力保障。
[关键词]应用型高等教育理念;科研范式;人才培养模式创新;综合改革
DOI:10.16255/j.cnki.ldxbz.2016.03.002
邓小平同志在1983年就提出了教育的“三个面向”,即教育要面向现代化,面向世界,面向未来,其内涵是:立足传统,面向现代化;立足中国,面向世界;立足当今,面向未来。教育的这“三个面向”是中国特色教育的目标导向。我国高等教育的四大职能,体现了实现“三个面向”必须把提高质量始终贯穿到高等学校的人才培养、科学研究、社会服务和文化传承创新的各项工作之中,在制度上受到法规保障。北京联合大学在全国率先成立机器人学院,是新发展时期实现“三个面向”的创新举措。
1.1 对“科技是第一生产力”的再认识
“科学技术是生产力”是马克思主义的基本原理。1988年9月,邓小平同志根据当代科学技术发展的趋势和现状,提出了“科学技术是第一生产力”的论断。现代科学技术发展的特点和现状告诉我们,科学技术特别是高技术,正以越来越快的速度向生产力诸要素全面渗透,同它们融合。近代第一次工业革命以来的历史证实了这一论断。
18世纪,以科学家牛顿为代表的近代物理学形成,导致了第一次产业(工业)革命,随之进入机械化时代,其标志是蒸汽机、轮船和汽车等运输工具的出现,提高了人类的运输效率;19世纪,以爱迪生为代表的电子科学发明家的发明,导致第二次产业(工业)革命,随之进入电气化时代,其标志是电力系统、电报通信等的出现,提高了人类的能量和讯息交流速度;以科学家图灵为代表的信息科学形成于20世纪中叶,导致第三次产业(工业)革命,随之进入信息化时代,其标志是计算机、自动化、现代网络等的出现,特别是构成它们的集成电路(IC)增长的速度,符合摩尔定律,即每18~24个月IC制造的成本不变,但性能翻一番,这一指数型增长速度,也是信息产业高速增长的根本动力,目前推测这一定律到2025年有效。
1.2 科技和产业变革的现状及趋势预测
从现在到未来十年,世界新一轮科技革命和产业变革蓄势待发。那么,什么科学或技术能引发第四次产业革命,它又将导致什么“化”的时代?首先,让我们来看一下2014年6月9日这一天,曾对世界科技作过重大贡献的东西方两个国家最高学术机构的重要会议。
2014年6月9日,中国召开了两院院士大会,习近平总书记在大会讲话中指出:“由于大数据、云计算、移动互联网等新一代信息技术同机器人技术相互融合步伐加快,3D打印、人工智能迅猛发展,制造机器人的软硬件技术日趋成熟,成本不断降低,性能不断提升,军用无人机、自动驾驶汽车、家政服务机器人已经成为现实,有的人工智能机器人已具有相当程度的自主思维和学习能力。国际上有舆论认为,机器人是‘制造业皇冠顶端的明珠’,其研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。机器人主要制造商和国家纷纷加紧布局,抢占技术和市场制高点。”[1]标志着人工智能研究和机器人研发、制造、应用已成为中国的国家创新发展战略。
同是2014年6月9日,这一天是图灵逝世60周年纪念日,在英国皇家学会举行的“2014图灵测试”大会上,聊天程序“尤金·古斯特曼”首次“通过”了图灵测试。[4]“尤金”最初在2001年由弗拉基米尔·维西罗夫、谢尔盖·乌拉森和尤金·杰姆琴科在俄罗斯圣彼得堡共同开发,它模拟的是一个13岁乌克兰男孩,第一次成功进行了克林贡(科幻电影《星际旅行》中虚构的宇宙中一个好战的外星种族)的图灵测试,这是人工智能发展的一个里程碑。
2015年,著名咨询公司麦肯锡发布了一项报告,预测未来10年有12项颠覆性技术,这些领域内的每一项创新,到2025年至少都将为世界经济带来1万亿美元的效益,其中,先进机器人和自动驾驶汽车排在前列。2015年著名科学杂志《Nature》发表Alphago团队的精通围棋博弈算法的封面文章,论述了其“围棋脑”原理及其战胜世界高段位选手的能力。2016年是“人工智能”提出60周年,“围棋脑”战胜了围棋九段世界冠军李世石,引起世界震惊。
从历史发展规律和数据的启示中,我们有理由预测,以人工智能为代表的科技突破将可能引发第四次产业革命,其标志是机器人等各种智能产品的广泛应用,人类的工作和生活也将因此发生巨大变化,导致未来世界进入智能化时代。《纽约时报》高级科技记者、普利策奖得主、人工智能时代的科技预言家约翰·马尔科夫(John Markoff)撰写的《与机器人共舞》一书,就描述了部分场景[3]。
1.3 趋势势能的再认识
事实证明,个人力量大不过团队,团队力量大不过体系,体系力量扭不过趋势。在世界性的新一轮科技和产业革命浪潮来临之际,要面向未来,审时度势,顺势而为,这关系到一个国家的发展和兴衰。目前,世界发达国家推进高起点再工业化,这个高起点就是智能化,也即推进智能化与工业化的融合。美国所提出的“先进制造”主要是基于IC的新硬件制造+“尖端创新神经技术脑研究计划”,德国“工业4.0”实际是智能制造,并加入“欧盟人脑研究计划”。目前,各行业及企业也在进行产业结构调整,连新兴的互联网企业也面临危机,如传统互联网公司谷歌在几年前就开始研发无人驾驶车,近年又收购了机器人公司波士顿动力等,调整了公司结构,把网络外的业务包括生命科学整合成alphabet,大举进军智能化产业,目前已开始盈利。而另一家互联网公司Yahoo近期在美国加州宣告死亡,我们可以从中得到启示。
中国提出“中国制造2025”,强调“互联网+”,实际上,“中国制造2025”还需兼顾中国很多地方还未完成在工业3.0、2.0甚至1.0时代的任务,一、二、三线城市的发展水平不同,农村的差距更大,还需要信息化与工业化的融合,补齐工业1.0、2.0、3.0的短板,智能制造(4.0)主要还是在一线城市研发。另外,“中国脑”计划正在制定中,我国需要加快科技创新的步伐,否则会失去世界新一轮科技革命和产业变革的机遇和主动权。
北京是中国的首都,也是一线城市、国际大都市,首都北京的功能定位是“四个中心”。其中要建立全国科技创新中心。因此,首都的科技和人才培养应面向高精尖技术,产业结构也要面向高精尖结构,要有大批与之相适应的中高端的创新和创业人才。为此,北京市提出了《〈中国制造2025〉北京行动纲要》,更多强调高端制造特别是设计研发,而智能制造和类脑研究就是制造业的高端和前沿科学。
北京联合大学面对这次产业革命和科技革命的大趋势,结合首都的功能定位,适应北京地区高精尖产业发展的要求,在应用型大学建设中倡导“学以致用”“知行合一”[2-3],2012年聘请了我国人工智能顶级专家、中国人工智能学会理事长、中国工程院院士李德毅为特聘教授,建立了无人驾驶智能车研究团队。李德毅院士提出的以科学任务带科学研究,很好地诠释和解决了理论与实践、科研与应用的关系,解决了应用型大学中存在的“上不着天、下不落地”的问题,是应用型大学成功的科研范式,这一范式体现了“智行合一”理念,这一理念是在智能化时代对“知行合一”的继承与拓展。
在建立智能车研究团队时,首先提出T2T的目标,带领学校师生按此目标,分里程碑阶段任务,研发智能车技术和平台,并参加各种实际测试。在开展科学研究的过程中,在国家自然科学基金委重大计划项目支持下,北京联合大学在认知计算科学领域提出“驾驶脑”等创新思想,开展深度研究,进而又提出“手语(语言)脑”等,用卷积神经网等“深度学习”的方法实现。同时在北京市教委、科委的支持下,与北汽集团等企业合作研发和应用,用新发展理念中的一句话就是“深学笃用”,即深度学习,坚决落实。
以科学任务带科学研究不仅解决了科研方法问题,同时也提升了学校的社会影响。北京联合大学在北汽国产车的基础上研制了“京龙一号”无人驾驶智能车和“京龙二号”智能电动车,这两辆车在2014年11月国家自然科学基金委组织的“中国智能车未来挑战赛”上获得了第三名和第四名的好成绩。在2014年“中国智能车未来挑战赛”上,全国有20多辆智能车参赛,北京联合大学属于后起之秀,也是唯一的一个北京地方高校参赛队,作为参赛车中唯一的一辆国产纯电动车,不仅获得佳绩,而且中央电视台新闻节目对这辆车的比赛实况进行了全程直播。另外,“京龙二号”智能电动车在2015年5月16日揭幕的“全国科技活动周暨北京科技周”主场上作为北京的十大科技成果进行了展示,受到中共中央政治局委员、国务院副总理刘延东,中共中央政治局委员、北京市委书记郭金龙等中央和北京市领导的肯定和指示。北京联合大学2016年又在全国率先研发和试验成功了公园无人巡逻车等,也在2016年全国科技周主场进行了展示。
创新包括科技创新、制度创新、文化创新等,对高校来说最终要落实到人才培养模式的创新。北京联合大学与国内的其他高校和著名研发企业合作办学,在“智能车(轮式机器人)研发”与“德毅”机器人实验班人才培养的经验基础上,又提出以科学任务带人才培养,率先在中国高校成立机器人学院,设置的三个系分别是轮式机器人系/所、无人机系/所、特种机器人系/所,研究和探索智能机器人产业创新型、应用型人才的培养。
创新要有体系和制度的保障,制度创新主要是破除阻碍体系中科技创新和人才培养模式创新发展体制机制问题,解决目前存在的创新发展动力不足的问题。
3.1 高校中也存在“中等收入陷阱”问题
2015年北京人均GDP超1.7万美元,北京高校教师的平均收入已高于北京的社会平均水平,现阶段高校中也存在“中等收入陷阱”问题,导致创新发展和人才培养模式创新动力不足,现行的人才发展体制机制不利于调动高校教师的积极性。北京市虽然在2014年前就出台了《加快推进科研机构科技成果转化和产业化的若干意见(试行)》(京政办发〔2014〕35号,简称“京科九条”)和《加快推进高等学校科技成果转化和科技协同创新若干意见(试行)》(京政办发〔2014〕3号,简称“京校十条”),但至今尚没有出台实施方案,各高校也很难落实,亟需政府加大政策支持的力度。中共北京市委近期将出台《关于深化首都人才发展体制机制的实施意见》。(www.xing528.com)
“大众创新、万众创业”不能只停留在口号,到底怎么做也处在摸索中,首先要了解先进的创新型国家的情况和做法,再分析我国的国情和校情及做法。美国的创新模式相对自由一些,极客、创客(GEEK&MAKER)是发明创造新硬件的主体,大公司作为买手和推手,对创客团队的成果进行孵化,有些甚至可以翘动百亿级的大市场。据统计,在美国大概有1/3的极客和创客在大学里,1/3在自家的车库里,还有1/3在孵化器里;德国在智能制造方面是有组织的,提出了所谓的“工业4.0”。[5]“工业4.0”的核心是要建造智能工厂,实现智能生产和智能物流。这些智能工厂都是通过物联网或者移动互联网来实现物流移动,且德国有大批具备工匠精神的制造业人才,工作效率非常高,整体创新能力强。
我国推出“中国制造2025”,提出的用大众创业、万众创新的方式来实现智能制造,但是大众如何能够去创业,万众怎么去创新?我们的社会环境和政策与美国、德国也大不相同,所以还要在环境和政策上进行改革,才能真正实现全面创新。我国与美国和德国的“车库”“大工厂”的条件和环境不一样,一部分创新创业人才靠各地政府搭建的孵化器,主要还是依赖学校的培养和产出,而目前我国高校的培养模式、升学导向、专业设置、实验室设置和政策环境等,还不适应大学生创新创业。人才培养要与技术、经济和社会发展相适应[6],因此,北京联合大学成立了机器人学院,率先在智能化时代即将来临之际,进行人才培养模式创新的探索。
机器人学院是北京联合大学教育教学综合改革的实验区,为北京唯一、全国首批的机器人学院,它的成立有三个创举:第一,学院首任院长为院士。第二,刚成立企业就提供了1 000万元学院基金,其中200万元资助贫困学生,200万元资助优秀学生,200万元资助优秀老师,400万元支持科研。协议还包括建一个产业园。第三,乌克兰前总统在该国驻华大使陪同下,到学校参观并与李德毅院士洽谈开展机器人研究合作事宜。机器人学院致力于研究和探索智能机器人产业人才的培养体系、工科大类专业设置、创新工场和成果转化机制等,不设行政级别,在人才培养、科学研究、成果转化、人才聘任等方面采用特区政策,补短板,内合外联,既有效整合内部资源,又开放办学,向国内外的优秀人员和企业发出邀请,广纳贤士加入,产学研用相结合,共同面对机器人教育的人才培养和研发的挑战。
习近平总书记在省部级主要领导干部学习贯彻党的十八届五中全会精神专题研讨班上的讲话中指出:“明者因时而变,知者随世而制。”理念既定,方向已明,期望新创建的机器人学院在院长带领下,发扬敢为天下先的创新精神,秉承智行合一,深学笃用,让新的发展理念和成果在学校落地生根、开花结果。
[参考文献]
[1] 习近平.在中国科学院第十七次院士大会、中国工程院第十二次院士大会上的讲话[N].人民日报,2014-06-10 (2).
[2] 辛嵩,刘音,陈静.“知行合一”思想在高等教育卓越工程师培养中的实践[J].中国电力教育,2012(20):15-16.
[3] 度阴山.知行合一:王阳明(1472-1529)[M].北京:北京联合出版公司,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] 谷来丰.中国还在“互联网+”,美国已是新硬件时代[EB/OL].2016-05-03[2015-05-21].http://sike.news.cn/statics/sike/posts/2015/05/219183433.html.
[6] 周华丽,鲍泓.“知识生产模式”视角下的服务外包人才培养——以国家级服务外包人才培养模式创新实验区为例[J].中国高教研究,2015(3):78-81.
(责任编辑 李亚青)
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)
Abstract: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.
Key words:Applied higher education concept;Scientific research paradigm;Talent-cultivation mode innovation; Comprehensive reform
[中图分类号]G 69.21
[文献标志码]A
[文章编号]1005-0310(2016)03-0005-05
[收稿日期]2016-05-19
[作者简介]鲍泓(1958-),男,北京市人,博士,北京联合大学副校长、教授、博士生导师,主要研究方向为高等教育、图像处理、智能控制。E-mail:baohong@buu.edu.cn
*本文根据在“智能机器人产学研合作与人才培养创新发展研讨会暨机器人学院成立大会”上的讲话整理。
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