新工科背景下高校工程教育改革的基本策略

王欣　周曉杰　黑龍

摘 ? ?要：新的經(jīng)濟形態(tài)和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的不斷出現(xiàn)與發(fā)展，使高等工程教育改革進入到新的深刻變革與發(fā)展

期。文章以新工科的內(nèi)涵及專業(yè)特點出發(fā)，分析當(dāng)前形勢下開展工程教育改革動因，并從宏觀保障、新型人才培養(yǎng)模式以及創(chuàng)新融合新范式三個方面提出高校工程教育改革的基本策略。

關(guān)鍵詞：新工科;工程教育;高校

中圖分類號：G640 ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ?文章編號：1002-4107（2019）011-0080-03

在我國著力建設(shè)科技創(chuàng)新強國的大背景下，科技人才成為關(guān)鍵，作為培養(yǎng)科技人才的高等院校承擔(dān)著如何適應(yīng)新形勢改革課程結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)建新人才培養(yǎng)方式、培養(yǎng)優(yōu)秀高校師資等重任。我國是工程教育大國，據(jù)統(tǒng)計，截至2016年，全國高校共設(shè)有17037個工科專業(yè)點，有538萬名在校工科生，占當(dāng)年本科在校生的1/3[1]，可見工科生數(shù)量巨大，因此，工科生培養(yǎng)質(zhì)量事關(guān)我國科技創(chuàng)新發(fā)展的未來，對高等工程教育改革進行深入的理論探討也勢在必行，影響和關(guān)系到中國未來工程技術(shù)高端人才的培養(yǎng)質(zhì)量與方向。在新技術(shù)革命、新產(chǎn)業(yè)革命以及新經(jīng)濟發(fā)展轉(zhuǎn)型的大背景下，“新工科”的產(chǎn)生也使得高校工程教育改革與發(fā)展迫在眉睫。本文從分析新工科的內(nèi)涵與發(fā)展建設(shè)入手，探討新工科背景下工程教育改革的策略。

一、新工科的內(nèi)涵與專業(yè)特點

（一）新工科概念的提出

“新工科”（Emerging ?Engineering ?Education）簡稱為“3E”，在我國其提法起源于2016年6月我國正式加入《華盛頓協(xié)議》，成為其第18個會員國。《華盛頓協(xié)議》使我國的工程教育與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌，該協(xié)議規(guī)定以后凡是通過專業(yè)認(rèn)證的畢業(yè)生，在相關(guān)國家申請工程師執(zhí)業(yè)資格時，將享有與所在國畢業(yè)生一樣的待遇，這只是我國工程類人才實現(xiàn)國際化的第一步，今后會實行更加開放、國際化的人才培養(yǎng)策略，工程技術(shù)人才的國際交流與合作也將更加密切。以此為契機，2017年2月18日教育部在復(fù)旦大學(xué)召開高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會，關(guān)于新工科達成了10項共識，對新時期工程人才培養(yǎng)進行了探討;同年4月8日教育部在天津大學(xué)召開由60余所高校參加的新工科建設(shè)研討會，探索建立工科發(fā)展新范式;同年的6月9日教育部在北京召開新工科專家組成立及第一次工作會議，審議通過《新工科研究與實踐項目指南》。至此，新工科形成了較為完整的研究內(nèi)容和方向，也標(biāo)志著我國工程教育改革進一步深化和新征程的開始。

近幾年國內(nèi)開展了對新工科和工程教育理論及實踐的探討，主要的研究成果集中在以下幾個方面：對新工科建設(shè)內(nèi)涵和發(fā)展理論的探討[2-3];對新工科發(fā)展建設(shè)框架和實施路徑的研究[4-5];對新工科體制機制建設(shè)的研究[6];采用個案研究的方法，對高校新工科實踐建設(shè)分類進行探討[7];對新工科建設(shè)以及工程教育改革與創(chuàng)新發(fā)展的研究探討[8-10]。由此可見，從理論到實踐，國內(nèi)學(xué)者都對新工科建設(shè)進行了積極探討和深入研究。

（二）新工科發(fā)展建設(shè)及專業(yè)特點

1.新工科的發(fā)展歷程。2016年新工科概念被首次提出后，2017年教育部發(fā)布了《關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》《教育部辦公廳關(guān)于公布首批“新工科”研究與實踐項目的通知》，2018年教育部發(fā)布《教育部辦公廳關(guān)于公布首批“新工科”研究與實踐項目的通知》《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃》，一系列政策的制定與實施，表明國家開展適應(yīng)新經(jīng)濟形勢的高等工程教育改革的信心和決心，對新工科十分重視與關(guān)注。經(jīng)過2017年復(fù)旦共識、天大行動和北京指南的新工科建設(shè)“三部曲”，對新工科理論與實踐的探討和踐行在全國掀起了熱潮。根據(jù)教育部的部署已經(jīng)成立了工科優(yōu)勢組、綜合組和地方高校組，而且各組都已經(jīng)積極行動實施，新工科建設(shè)已經(jīng)邁向新征程，唱響了我國高等工程人才培養(yǎng)的新旋律、開拓了工程人才培養(yǎng)的新路徑。

2.新工科的專業(yè)特點。先來界定一下新工科的專業(yè)具體指什么專業(yè)，目前國內(nèi)比較權(quán)威的提法是指“新興、新型和新生”的工科專業(yè)，具體可分為三類：一是新興工科專業(yè)，一批以新能源、新材料以及生物技術(shù)為代表的新興產(chǎn)業(yè)的異軍突起，需要大量的專業(yè)化人才，新興工科專業(yè)大都以理科為知識基礎(chǔ)轉(zhuǎn)化而來;二是新型工科專業(yè)，隨著互聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，對舊有的土木、機械、制造、化工等傳統(tǒng)工科專業(yè)提出了新要求，這些有著悠久歷史的工科專業(yè)需要適應(yīng)產(chǎn)業(yè)革命和經(jīng)濟發(fā)展要求，改變已有的人才培養(yǎng)方式，急速轉(zhuǎn)型升級;三是新生工科專業(yè)，是指由交叉學(xué)科相互滲透交融而形成，如將工科與經(jīng)濟、管理等學(xué)科相交叉。綜上所述，新工科專業(yè)既是對傳統(tǒng)工科專業(yè)的繼承和革新、也是適應(yīng)新經(jīng)濟環(huán)境的必然產(chǎn)物，新工科專業(yè)的顯著特征是理念新、模式新、內(nèi)容新、途徑新，這些特征都使新工科具有無限的生機與活力，推動了高等工程教育改革的發(fā)展。

二、新工科下工程教育改革的動因

（一）國家戰(zhàn)略發(fā)展與科技強國建設(shè)的要求

工程教育改革要同國家戰(zhàn)略發(fā)展緊密連接，當(dāng)前我國提出的“兩個一百年”“五位一體”“四個全面”等奮斗目標(biāo)和戰(zhàn)略布局體現(xiàn)在社會建設(shè)的方方面面，高等教育作為新時代國家人才培養(yǎng)的主陣地要擔(dān)負起時代使命，緊跟國家戰(zhàn)略方向，探索和適應(yīng)新的改革模式。我國是科技大國，而且正在邁向科技強國，隨著“創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展”“工業(yè)4.0”“中國制造2025”“一帶一路”等許多國家戰(zhàn)略布局的實施，對工程技術(shù)人員的能力和知識結(jié)構(gòu)提出了前所未有的新要求，面對科技的日新月異，高校究竟要培養(yǎng)什么樣的人才能適應(yīng)社會發(fā)展已提到緊迫的日程中，因此，建設(shè)科技強國對高等工程教育提出了改革的必然要求。

（二）社會經(jīng)濟發(fā)展與產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型的要求

改革開放以來，我國的經(jīng)濟獲得了大發(fā)展，經(jīng)濟年均增長率已達到9.8%，經(jīng)濟總量也已經(jīng)躍居世界第二位，與此相呼應(yīng)，我國的科技創(chuàng)新能力也前進至世界第19位，這些都說明國家在各個方面的發(fā)展與進步，但也應(yīng)當(dāng)看到當(dāng)前我國在創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展中存在的結(jié)構(gòu)性矛盾，即科技創(chuàng)新的轉(zhuǎn)化能力較弱，新技術(shù)、新成果對經(jīng)濟發(fā)展的實際推動力較弱，因此，實行產(chǎn)業(yè)升級與轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為必然[11]。新經(jīng)濟形式背景推動了社會產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和升級的不斷進行，據(jù)預(yù)測，未來5—15年將是新工業(yè)化與信息化深度融合滲透的關(guān)鍵期，以此為推動，產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的革新和技術(shù)進步將更加蓬勃地發(fā)展，新產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟的發(fā)展都離不開新型人才的參與，因此，高等工程教育改革勢在必行。

（三）國際競爭力提升與市場全球化的要求

當(dāng)今世界是開放和多元化的，發(fā)達國家一直重視對工程教育的戰(zhàn)略部署，2013年德國的“工業(yè)4.0戰(zhàn)略實施建議”、美國的“創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)計劃”，2014年日本的“制造業(yè)白皮書”、法國的“新工業(yè)法國”戰(zhàn)略等，發(fā)達國家對新工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的重視和部署，體現(xiàn)出技術(shù)和工程在國家綜合實力中的作用。國際競爭的實質(zhì)是人才的競爭，世界各國對人才培養(yǎng)都十分重視，因此，適應(yīng)新國際形式需要，調(diào)整高等工程教育的人才培養(yǎng)模式，大力發(fā)展新工科專業(yè)，在經(jīng)濟全球化、合作化、多樣化的大趨勢下，新興學(xué)科不斷出現(xiàn)，創(chuàng)新驅(qū)動已成為國家進步的標(biāo)志，加快高等工程教育改革的步伐，應(yīng)對國際新經(jīng)濟形勢和國際市場的新需求，積極探索構(gòu)建有中國特色的高等工程教育模式。

三、新工科下高校工程教育改革的策略

（一）加強政策、體制機制等宏觀保障與支持

1.推動協(xié)同育人機制的創(chuàng)建。新工科是高等工程教育變革的全新視角，具有濃厚的中國特色，為貫徹落實創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的新發(fā)展理念，國家應(yīng)盡快嘗試從法律層面建立工科在校生參與企業(yè)實踐創(chuàng)新的保證，通過法律規(guī)范能夠保證工科在校生的實習(xí)實訓(xùn)順利進行，形成良性循環(huán)，使產(chǎn)、學(xué)、研一體化協(xié)調(diào)發(fā)展。從目前看，當(dāng)前的工科學(xué)生在實習(xí)實訓(xùn)上仍存在障礙，企業(yè)推諉推責(zé)使一些高校的實習(xí)實訓(xùn)受到阻礙。

2.賦予高校充分的辦學(xué)自主權(quán)。教育主管部門應(yīng)該進一步放權(quán)給高校，使工科院?？梢愿鶕?jù)經(jīng)濟發(fā)展和市場需求及時調(diào)整專業(yè)設(shè)置，如果政府部門管理過多、條條框框都會束縛工程教育改革的步伐和節(jié)奏，應(yīng)積極貫徹落實《關(guān)于深化高等教育領(lǐng)域簡政放權(quán)放管結(jié)合優(yōu)化服務(wù)改革的若干意見》（2017年4月6日），教育部等相關(guān)部委通過宏觀政策的制定，使高校擺脫了體制機制的限制，充滿活力和動能，開創(chuàng)工程教育改革發(fā)展的新未來。

3.建立科學(xué)的工程教育評價體系。我國應(yīng)盡快建立一套適合新工科需要的工程教育評價體系，以往的高等教育評價體系大都是對發(fā)表論文數(shù)量、被引用頻次等理論數(shù)據(jù)的數(shù)量多少開展評價，很少關(guān)注大學(xué)培養(yǎng)的人才對本行業(yè)或是相關(guān)企業(yè)的科技貢獻、對經(jīng)濟的發(fā)展及科技創(chuàng)新的貢獻，陳舊的評價體系直接導(dǎo)致工程教育迷失了方向，丟失了工程教育最核心的部分，因此，建立科學(xué)的工程教育評價體系是工程教育發(fā)展的關(guān)鍵。

（二）構(gòu)建立體化、多類型的工程人才培養(yǎng)模式

1.立體化人才結(jié)構(gòu)的建立。以往的工程教育培養(yǎng)的人才是千篇一律的類型，但新的產(chǎn)業(yè)發(fā)展對人才結(jié)構(gòu)提出了新要求。新產(chǎn)業(yè)要求在企業(yè)的研發(fā)過程中研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)以及銷售都需要不同類型和層次的人來做，所以，企業(yè)對人才多結(jié)構(gòu)、多層次的需求，必然導(dǎo)致我們在人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)上要有新變化，適應(yīng)市場需求。但目前我國存在的一個現(xiàn)象就是看到某個專業(yè)急需人才，各個院校就一起上新專業(yè)，導(dǎo)致該專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)市場飽和，人才過剩，所以，工程教育要結(jié)合自己學(xué)校的辦學(xué)定位，同企業(yè)緊密相連，構(gòu)建合理、科學(xué)的人才結(jié)構(gòu)。

2.以培養(yǎng)一線實用型人才培養(yǎng)為主體。工程教育培養(yǎng)的人才主要以工程一線的現(xiàn)場型人才為主，雖然也有一些研究型人才，但只是少部分。目前的工程教育強調(diào)培養(yǎng)新興產(chǎn)業(yè)人才，但我們必須看到傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)仍然是經(jīng)濟發(fā)展的主體力量，只不過目前對于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)人才的培養(yǎng)要提檔次、增價值，高等教育要面對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級和改造，在人才培養(yǎng)上結(jié)合新的社會需求，對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行深度挖掘，使其煥發(fā)新的活力。

3.確立“立德樹人”的人才觀。工程教育的關(guān)鍵是對人才的培養(yǎng)，無論工科生學(xué)到多少知識、掌握多少技能，最后的目標(biāo)都是服務(wù)社會，參與和推動國家的建設(shè)發(fā)展，因此，工程教育改革必須培養(yǎng)具有社會主義核心價值觀的社會主義建設(shè)者，培養(yǎng)德才兼?zhèn)?、勇于?dān)當(dāng)?shù)慕ㄔO(shè)者，這也是高校育人的核心和關(guān)鍵。此外，工科生還必須具有人文精神，在快速發(fā)展工業(yè)的同時，也要重視工程文化教育，德育教育體現(xiàn)在職業(yè)領(lǐng)域的最突出表現(xiàn)就是“工匠精神”，對職業(yè)的無比熱愛才能使人做好本職工作，發(fā)揮出最大的創(chuàng)造力。

（三）融合創(chuàng)新的工程教育新范式

1.創(chuàng)新教學(xué)模式。新工科背景下的工程教育改革對教學(xué)模式提出了新要求，傳統(tǒng)的教學(xué)模式是以教師為中心，新工科要求由教師為中心向以學(xué)生為中心轉(zhuǎn)換，充分發(fā)揮學(xué)生的自主性，調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性。鼓勵教師應(yīng)用多種教學(xué)形式開展教學(xué)，積極探討產(chǎn)教融合、成果導(dǎo)向以及混合式等多種教學(xué)模式的運用。此外，構(gòu)建“教、產(chǎn)、學(xué)、研、用”的全方位教學(xué)培養(yǎng)體系，改革創(chuàng)新實踐教學(xué)環(huán)境，可以嘗試運用新媒體技術(shù)，搭建虛擬仿真教學(xué)平臺，探索“互聯(lián)網(wǎng)+”的教學(xué)模式，通過教學(xué)模式的創(chuàng)新探索，為培養(yǎng)復(fù)合型、創(chuàng)新型工程人才而努力。

2.優(yōu)化課程內(nèi)容與體系。新工科的培養(yǎng)目標(biāo)要求對原有的課程內(nèi)容進行更新，科技的快速發(fā)展帶來了知識的不斷更新，一些課程的教材如果不進行新調(diào)整、填充新內(nèi)容，培養(yǎng)的人才很難適應(yīng)社會發(fā)展。課程內(nèi)容知識如果比較陳舊，學(xué)生就學(xué)不到現(xiàn)代企業(yè)的最新技術(shù)。教師也需掌握新技術(shù)再傳授給學(xué)生，師生互動提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。在課程體系設(shè)置上，加大實踐實訓(xùn)課程的學(xué)時，根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)樹立全周期工程教育理念，按照學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，科學(xué)合理地設(shè)置課程體系，將實踐、實習(xí)、創(chuàng)業(yè)等環(huán)節(jié)合理地安排到學(xué)生在校學(xué)習(xí)的各個階段，保證學(xué)生在校期間的工程教育實踐環(huán)節(jié)所占比例。

3.實施新的質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)。我國在2016年加入《華盛頓協(xié)議》，目前該協(xié)議機構(gòu)是最具影響力的工程學(xué)歷認(rèn)證機構(gòu)，通過接軌國際規(guī)范，提高我國工程教育的國際競爭力。國家工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)以《華盛頓協(xié)議》為標(biāo)準(zhǔn)，建立工程教育質(zhì)量保障體系，高校要以國家標(biāo)準(zhǔn)制定學(xué)校工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，逐級實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)。從目前看，工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)下的工程師具有的核心能力，就是工程教育的重點。

4.建立多方參與的實踐體系平臺。工程教育不僅僅是高校的責(zé)任，相關(guān)部門也應(yīng)積極參與、擔(dān)負責(zé)任，構(gòu)筑全方位的工程教育實踐體系平臺。政府出面牽頭，制定相關(guān)政策鼓勵企業(yè)、行業(yè)、研究院所同高等院校的工科生實踐實訓(xùn)相對接，使工科生在校就能得到鍛煉。企業(yè)作為用人單位，及時向高校反饋學(xué)生工作期間的不足，高校適時調(diào)整人才培養(yǎng)方案、研討實踐環(huán)節(jié)存在的不足，通過良性的循環(huán)互動共同搭建人才培養(yǎng)平臺。

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