一、引言

习近平主席指出, 中国当下对高等教育的需求前所未有地急迫, 对科学与人才的追求前所未有地强烈。

自2017年初教育部在上海举行的高等院校工程教学改革研讨会中第一次提出“新工科”建设以来, 学界就“新工科”的具体内涵、建设模式、发展方向等方面已有过不少的思考。人们普遍意识到, 经过计算机技术革命和互联网产业化之后, 未来正在进入一个新的技术革新阶段, 人工智能、网络虚拟现实、无人控制技术、机器人技术、量子信息技术、生物技术等高尖端领域是未来工业发展的主要方向, 以新的科技、新的产业形态为特点的新的政经环境下需要新式的工程人才, 尤其在创新能力和跨界整合能力等方面, 对新式人才有新的要求。

新一轮的技术革命和产业革新为各行各业带来了巨大的机遇, 同时也带来了巨大的挑战, 人们都希望投身于这股新浪潮之中, 努力突破原有的传统范式, 思考新的进步途径和思想方法。全球经济研讨会创办者兼运营总监卡洛斯·斯乌巴撰写的《第四次工业革命———改变之力》, 把这次变革定义为人类面临过的诸多挑战里“最深入、最庞杂”的。“此次革命方兴未艾, 依然从根本上改变社会运行的方式, 从宽度、深度与庞杂性, 第四次工业革命都与我们此前走过的三次有着云泥之别。”[1]

最新一次工业革命的核心理念是“交汇”, 这是因为交汇将“不断消除众多理科学科之间的鸿沟, 催生前所未有的技术研发新模式, 给整个政经形式与社会运转以巨大的改革动力”[2]。诚如复旦大学的包信和同志所言, “新工科”应该做到科学、人文与工程的互相协调, 互通有无, 努力培养复合型、综合性人才;学生应当具有资源归并能力、开阔的视野、领袖气质与实践精神, 成为一个跨人文与工程学科领域的领导者。“新工科”培育的学生, 不但能对某一细分学术领域吃通吃透, 还具有“学科交叉融合的特征”;不但能用既有的知识去解决当前的难题, 更能通过高效的学习去解决将要面临的难题, 对技术与产业的发展起到导航的作用;不但是一名出色的工程师, 更是一名在多个学科领域都具有良好素养的综合型人才。

而在人与自然关系的维度上, 美育则是不容忽视的重要维度。美育即是锻炼审美能力或者对美感进行训练, 美感很大程度上取决于联想与形象思维, 人的两种最基础亦是最主要的思考方法即是抽象思维和形象思维。二者泾渭分明, 却又藕断丝连, 在思维的发展进程上, 抽象思维的产生晚于形象思维, 初期的形象思维激发了随后的抽象思维。在人探索世界的道路上, 科学研究与艺术创作都与此两种底层思维方式息息相关。席勒指出, 美育是一个独立于美学的全新学科。他指出, 解脱人格束缚、打造完美人格必须通过美育实现:“要使感性的人成为理性的人, 除了首先使他成为审美的人, 没有别的其他途径。”[3]116而在“新工科”建设中, 必须要对众多的能力———认知能力、自省能力、社交能力、反馈能力等方面提供足够的支持。

在西方, 美学一开始就是哲学的一个部门, 文艺在希腊人的生活中远比在后来二千多年中重要[4]31。在中国, 美育已成为高等院校人文素质教育的必备部分。近年来, 在各地各高等院校与相关部门的通力合作下, 我国高等院校美育建设推进良好, 大大提高了大学生的审美能力与人文素养, 为在校学生全方面提高能力提供了巨大的帮助。

所以, 如果仅仅以为“新工科”建设只是经济和技术领域的事情, 片面突出工程学科的犬牙交错, 重视信息的流通、软件的开发等前沿科技与旧的工程技术的相互配合就万事大吉的看法是脱离时代的。事实上, “新工科”所要求的人才素质培养与美育教育理念不仅契合, 而且美育理念将在至少三个维度, 对新工科建设进行支撑。

其实对于美育概念, 人们很容易有一些认识误区, 比较典型的是认为美育仅仅局限在艺术教育领域。人们往往以为美育就是, 在学校开设一些艺术课程, 使学生们接触到更多艺术熏陶和培养, 或者为学生们开展艺术特长训练, 把美育视为其他素质教育之外的某种可有可无的事物。然而这远不能涵盖美育的全部, 美育在艺术知识和技能教育层面之外, 更多的是以审美和人文素质培养为核心, 最终目的是培养具有综合素质的、立德立言的人才, 这与“新工科”所要求的新技术人才培养目标是统一的。在“新工科”所要求的突破体制机制瓶颈, 努力打破院系、学科、专业之间的壁垒时, 美育理念能够有效地为其提供现实途径, 为培育跨院系、跨学科、跨专业的交叉型复合新工科人才提供帮助。

二、“人才培养”维度———美育助力“新工科”人才创新能力培养

美育对于“新工科”支撑的第一个维度, 体现在帮助建设亟需的创新能力培养上。所谓创新能力, 很大程度上要求具有适应不同环境的能力, 具有敏锐的洞察力, 同时又得到过良好的训练, 能够找出人们容易忽略的视点并在其中持之以恒地观察思考, 随后的创新突破便是一个必然的结果。这里所要求的能力包括适应力、观察力、实践行动力、专注力、想象力、理性分析力和批判力等, 一个人的综合能力培养涉及许多方面, 要想培养满足“新工科”要求的新型工程技术人才, 就不仅仅需要在信息、能源、电子等技术专业上下功夫, 而且也必须重视人文教育的交叉融合。自古以来, 我国的传统教育便提倡在学做事之前先学做人, 也就是所谓的“立德”。

国内现代美学教育开创人蔡元培就多次强调, 对修身养性而言, 美育所能提供的助力最大[5]333。对一个人的教育除去专业的应用技术知识之外, 还需要提升其情操教育和心灵教育。而通过审美进行“润物细无声”的感化, 可以全方位提升一个人的各方面素质, 从最深处改变一个人的精神面貌, 培养其良好的志向。这些精神品质在从事任何行业时都具有不可替代的重要性。

(一) 适应力

一个人的适应力是自我调节能力的侧面反映。面对日新月异的世界变化格局, 我们周遭的环境变化不断加速, 传统产业的升级和新兴产业的革新正向指数级方向发展, 往往两三年间就会涌现出大量从未见过的事物。在这种环境剧变的时代浪潮中, 要做到敢为天下先, 需要人们具有随时随地学习的能力, 也就是良好的适应力。这种适应力归根结底, 还是人对自我的调节能力。在面对环境变迁时, 适当地认清自己内部知识结构的滞后, 处理好情绪上的不适感, 有效地摄入外部信息并与自己内部既有的知识结构进行整合, 是人能否快速适应新环境的关键。在美育思想中, 往往强调人的胸襟和格局的培养, 其益处也在于此。当人遭遇环境剧变时, 如果他能有足够大的胸襟气度囊括并承受环境的打击, 他不仅能够免遭被时代抛下的危险, 而且其良好的气度也能为其激发新的制高点和目标, 甚至能将被动地适应环境转变为主动地创造环境, 充分发挥人的主观能动性, 走在时代变化的前列, 引领世界格局的变化。

(二) 观察力

无论是自然科学领域还是人文社科领域, 敏锐而细致的观察力是取得任何成就的基本素质。在对对象的研究过程中, 怎样才能迅速抓住难题的症结所在并直捣黄龙, 找到突破点进行攻克, 这在任何领域中都是一样的。而想要培养良好的问题意识, 就得在日常生活中培养无处不在的观察意识, 对一切充满好奇心, 乐于追问、研究和比较各种不同的事物细节, 久而久之便能培育出敏锐的探索能力与发现症结的直觉。在新科技、新的产业形态、新途径的“新工科”建设中, 如何有效地针对传统产业结构提出切实可行的升级途径, 以及在面对日新月异的世界变化格局时, 如何敏锐地抓住其不变的本质, 抢占先机实行弯道超车, 没有深刻的观察力是不行的。而这一点, 也正是美育所要求培养的敏锐性和好奇心, 以及在好奇心引导下对生活细致入微的观察力。

(三) 实践行动力

歌德有句名言是, “所有理论都是灰色的, 生活的金树长青”[6]50。一切的学问和理论如果不落实在现实的生活世界中, 都是抽象而空洞的。这一点在工科领域尤其如此, 如何将复杂而抽象的原理和公式应用到实践中, 也是“新工科”建设的重点。而美育正是提倡在感性和现实的经验中对人进行培养和熏陶, 一开始就在现实实践中使人体会和感受美。一次远山郊游可能远比十次课堂的枯燥讲授更为深入学生的内心, 当学生们看着树上的鸟儿, 看着花上一滴滴落下的露珠, 可能会直接而深切地体验到自然美的震撼与平和, 这些都是任何抽象的讲课所无法传授的。以多种多样的实践和实际的经验感受为“大课堂”, 把工科的实践与美育结合起来, 使学生能经常受到这种双重环境的熏陶, 在不知不觉中回返到现实的自然和生活世界。这有助于激发和培育学生的实干精神和实践能力。

(四) 专注力

在“新工科”的建设中, 虽然强调培养复合型、综合性的人才, 强调科学、人文、工程的交叉融合, 但是保持某一领域的高度专注也是不可或缺的。这两点看起来好像是相互矛盾的, 其实不然。我们应该首先明确, 科学、人文、工程的交叉融合不是一锅端似的大杂烩, 而是发掘出它们之间内在的相通之处并予以相互借鉴参照, 以提供源源不断的灵感和创新驱动力。而要想取得突破性的成就, 就必须在某一特定领域投入大量的时间和精力进行钻研。也就是说, 在某一领域中持之以恒的专注力是成功的关键。假如东一棒子西一榔头, 只能浅尝辄止, 就像狗熊掰玉米一样捡了这样丢了那样, 没有长时间的学科积累, 是无论如何也谈不上成功的。

与此相通, 美育也重视培育良好的专注力。在审美过程中, 尤其强调学生对于审美对象凝神投入的程度, 让学生全身心地沉浸在审美感受当中, 感知、体验和享受美。久而久之, 有助于培养学生在面对特定对象时形成一种一心一意的专注力, 完全沉浸在他的观察对象和认识对象当中, 不为其他事情所干扰。这种高度的专注力对于“新工科”人才的培养十分重要。

(五) 想象力

人们常常以为, 想象力仅仅在艺术和人文领域发挥着重要的作用, 实际上, 想象力的重要性在许多伟大的思想家(包括自然科学家) 那里都被特别重视。无论在哪一行业, 想象力都是能够取得突破性成就的关键所在。良好的想象力往往是灵感的来源, 它往往激发人的创新能力, 帮助人们走出思维困境, 为解决实际困难提供有力的帮助。尤其是在人工智能、机器人、网络信息工程、云计算等新兴产业里, 还存在着远大于已知事物的许许多多未知领域。“新工科”建设在人才的想象力方面有着较高的要求, 因为这不仅是创新驱动力的保证, 同时也有助于“新工科”建设紧紧跟上新时代、新形势的新发展。

而培养想象力正是美育的主要功能之一。德国思想家康德认为, 美是想象力和知性的自由游戏[7]52。美育在培养人的想象力方面有着其他任何方式不可替代的特殊优势。它不但通过对自然美欣赏, 而且通过艺术教育, 包括艺术创作和欣赏的训练(无论是在绘画、音乐还是诗歌等各种艺术形式中) , 能够极大地激发和调动人们的想象力和创造力, 培养良好的想象感知力和表现力。在“新工科”建设中, 全面实施审美教育, 使之渗透到学生的生活、学习、劳动等各个方面, 有助于学生想象力的培育和提升。其中, 老师的教诲是不可或缺的。老师需有意识地帮助学生将美学学习与专业学习结合起来, 以自己的言传身教来培育学生的审美素质和想象力, 并指导学生应用到专业实践中, 以有效地为新时代输送富有想象力的创新型人才。

(六) 理性分析力和批判力

自然科学和工程领域除了想象力、专注力等感性能力之外, 还要求较高的理性分析能力和批判能力, 这一点看起来和美育背道而驰, 但实际上并非如此。在面对问题时, 恰当而准确地分析当前形势和局面, 快速找出症结所在并提出相应的解决方案, 这是理性分析力和批判力的重要作用。审美领域往往被认为是感性能力的天地, 而与理性能力无关, 这一点是大众的误解。无论是在绘画还是在文学艺术等领域, 要取得任何进步, 都离不开持之以恒地对自己作品和现状的分析与反思。如何画得更好, 如何写出动人的文学作品, 这些点点滴滴的进步必须要借助理性的分析和批判力才有可能达成。

而且需要强调的一点是, 在审美教育中, 由于其感性特质的培养, 在与理性能力进行交融互补的过程中, 往往能有意想不到的结果。例如李泽厚先生认为:“超越或感伤的人间意向和人间情味正是对宇宙的井然秩序的诗意补充。艺术固然少不了它, 真正高级的科学也需要它。”[8]485-486学生通过在感性和理性之间不断游走和把握, 更易综合不同思维方式的长处和特点, 利用不同的学科背景和思维进路, 能够将不同领域的问题相互借鉴和参照, 更有助于实现理念创新、交叉融合、协同共享的“新工科”建设目标。

需要指出的是, 虽然随着科研投入的持续增加, 国内科学技术创新水平近年来保持稳健提升, 但与西方发达国家仍有相当距离。有观点认为, 目前国内的创新以“量的增加”为主, 亦即基于他人的技术进行再次创新;却严重缺乏在全球范围内原创性、颠覆性、开拓全新市场领域的“质的创新”。不仅如此, 在产学研流程, 高校与企业衔接、研究成果变现等环节依然弊病丛生, 严重影响科研成果的市场化与实用化。

而在近年来的经济结构大变革中, 在国内同样出现了商业模式创新风头远超技术创新的现象。国务院发展研究中心原副主任侯云春指出, 中国的商业模式创新数量在全球占比高达76%, 远超技术创新的占比;商业模式以其投资周期短、预期收益更高而广受国内公司青睐。然而, 技术创新对国家经济与社会提供的帮助远较模式创新伟大, 若片面注重模式领域的创新, 对技术创新关视若无睹, 投入不足, 将导致中国在未来继续被发达国家甩在身后。

数据显示, 2017年中国企业五百强的平均研发投入占比, 仅为世界五百强平均占比的约30%, 落后幅度非常巨大;另一方面, 中国低下的科研创新成果成功市场化的比率过低也对创新能力发展起着负面影响。近年来SCI和EI收录的国内科学技术类论文规模稳定在世界前列, 但实现市场化的数量仅为10%, 是发达国家平均比例的25%;专利技术交易比例与产业化比例更是不足5%。综上可见, 在技术创新所占比例偏低的前提下, 我国的“技术创新”仍大多只停留在纸面上。

有鉴于此, 提升广大高等院校学生的创新能力, 也就成为了当前我国高校的重要任务。然而, 与创新和产业结构相对应的, 当前国内工程教育也出现了大而不强的情况。数据显示, 2017年, 国内在校工科生规模接近600万人, 应届生突破百万, 但冠绝全球的工科在校学生规模却未能解决人才培养方向含糊, 工科与理科之间的界限日益模糊, 对通识、工程、实践、实验教育之间的异同认识不够, 并且存在着工程教育与业内公司衔接环节不足, 工科学生综合素质与能力结构较差等问题[9]。而美国大型企业的就业市场调研则指出, 在某些核心能力上, 当代美国工科学生也出现了大面积的不达标情况。有鉴于此, 工程学领域的许多学者纷纷倡议, 要全方位开始进行工程教育改革, 拓宽学生的技能与知识覆盖面并提高其可迁徙性以更好应对全新的市场环境。

“新工科”必须培养学生以创新思维和能力为基点, 全面提升学生的创新、创业、领导、联想、寻觅未来市场需求的能力, 在专业的交汇中高效吸纳知识的能力, 以及提高团体合作、沟通协作等方方面面的素质, 还有身处“社会空间”时查看问题的惯性思维, 以及运用技术去处理一些重要问题的使命感。而一切的一切, 实际上都是“技术背景加人文情节”的素养。相应地, 高校教学的方式也应进行革新。有理由认为, 美育将会在此次革新中扮演主角。

创新思维指能持续创造革新的思维, 是所有创新的前提、根基与动力来源, 是对辩证唯物主义的接纳与发扬, 是党的思想路线的具体体现与社会实践的需求。创新思维的培育与加强无法离开审美教育;相反地, 唯有依托良好的审美教育, 大学生的素质教育与创新思维培育才能闯出新的天地。美育对于智力培育的刺激, 对发散思维的提高, 对高素质、创新能力十足的“智慧型”创新人才的打造, 对抽象思维的形成, 都有至关重要的作用。在荆棘满路的21世纪, 社会对高新科技的需求前所未有的庞大, 迫切需要大量的高素质人才, 引领美育与创新思维的归来。