行業(yè)特色專業(yè)新工科建設方案探索

馮福平　張繼紅　楊二龍　成慶林　王昶皓　趙萬春

摘 ?要：行業(yè)特色專業(yè)由于服務面向較窄，在新經(jīng)濟的背景下必須及時以新工科的理念進行專業(yè)的改造升級，實時滿足行業(yè)發(fā)展的動態(tài)需求，才能為學生的就業(yè)提供保障，為行業(yè)發(fā)展和轉型升級提供更加精準的人才和智力支持。文章針對行業(yè)特色專業(yè)面臨的問題，從建設路徑、培養(yǎng)目標及培養(yǎng)理念、理論課程改革、實踐教育體系與平臺構建幾方面提出了新工科建設的方案，從而滿足新工科實用性、交叉性、綜合性和創(chuàng)新性的要求，為引領行業(yè)發(fā)展做好人才和技術儲備。

關鍵詞：行業(yè);特色專業(yè);新工科;改造升級;交叉融合

中圖分類號：G640 ? 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2020）31-0073-04

Abstract： The service orientation of industry characteristic majors are narrow nowadays. Under the background of the new economy， it is necessary to timely transform and upgrade the major with the concept of new engineering， to meet the dynamic demand of industry development in real time， so as to provide guarantee for students' employment and provide more accurate talents and intellectual support for industry development and transformation and upgrading. In order to solve ?the existing problems， suggestions are put forward in this paper from the aspects of constructing paths， training target and training idea， theoretical curriculum reform， practical education system and platform construction so as to meet the requirements of practicability， intersectionality， comprehensiveness and innovation of new engineering to lead the industry development of talents and technology reserves.

Keywords： industry; characteristic major; new engineering; transformation and upgrading; cross fusion

新工科建設是在網(wǎng)絡化、智能化、服務化、協(xié)同化的“互聯(lián)網(wǎng)+”新經(jīng)濟形態(tài)下，基于國家戰(zhàn)略發(fā)展新需求、國際競爭新形勢、立德樹人新要求而提出的[1-2]。新工科建設以社會需求為導向，通過改革工程教育，提升工程教育質(zhì)量，為新經(jīng)濟提供持續(xù)的“跨界”工程科技人才支撐，并能夠引領新經(jīng)濟的發(fā)展[3-4]。

在這種新經(jīng)濟的背景下，行業(yè)特色專業(yè)面臨著新的挑戰(zhàn)與機遇。一方面行業(yè)特色專業(yè)由于其特有的行業(yè)屬性，學生就業(yè)面較窄，具有較大的就業(yè)局限性;另一方面行業(yè)新業(yè)態(tài)要求從業(yè)者能夠適應行業(yè)的發(fā)展，具有扎實的基礎理論和專業(yè)知識、較強的終生學習能力與實踐能力、創(chuàng)造性思維、創(chuàng)新人格、良好的協(xié)作精神、家國情懷及對人類命運共同體的思考能力[5]。行業(yè)特色專業(yè)若還是按照傳統(tǒng)過于重視專業(yè)能力的理念和模式進行培養(yǎng)，其培養(yǎng)的人才不能滿足行業(yè)發(fā)展的需求，則會出現(xiàn)出學生“就業(yè)難”和行業(yè)“人才短缺”的局面，造成畢業(yè)生供給結構性過剩與短缺的矛盾[6]。為此行業(yè)特色專業(yè)應及時主動跟蹤和分析行業(yè)發(fā)展的新態(tài)勢和新特征，從行業(yè)發(fā)展需求的角度認清其對工程教育變革的要求，發(fā)揮自身的特色和優(yōu)勢探索新工科人才培養(yǎng)的模式和建設方案，從而為行業(yè)發(fā)展和轉型升級提供更加精準的人才保障和智力支持。

一、行業(yè)特色專業(yè)新工科建設的路徑

2017年2月，教育部高等教育司《關于開展新工科研究與實踐的通知》中提出新工科建設要圍繞工程教育改革的“新理念、新結構、新模式、新質(zhì)量、新體系”五個方面展開，其主要內(nèi)容分別為：工程教育的新理念、學科專業(yè)的新結構、人才培養(yǎng)的新模式、教育教學的新質(zhì)量、分類發(fā)展的新體系。教育部相關文件以及“復旦共識”“天大行動”“北京指南”共同為新工科建設的工程教育改革和創(chuàng)新指明了方向。

新工科的建設路徑主要包含兩類：一是新工科專業(yè)的建立。新工科專業(yè)的產(chǎn)生，是由于新經(jīng)濟和新工業(yè)革命的要求而形成了新職業(yè)，同時科技不斷進步產(chǎn)生新技術、新經(jīng)濟。新技術和新經(jīng)濟以學科交叉為特征，新產(chǎn)業(yè)和新業(yè)態(tài)以跨界融合為特征，新職業(yè)與學科交叉的再次交匯即形成新工科專業(yè)[7];二是按照新要求將傳統(tǒng)的工科專業(yè)改造升級為新工科[8-9]。傳統(tǒng)工科專業(yè)在新經(jīng)濟背景下要對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉型升級發(fā)揮支撐作用，產(chǎn)業(yè)結構的調(diào)整、轉型升級，新舊增長動能的轉換，迫切需要傳統(tǒng)專業(yè)的轉型升級，從而滿足其對人才支撐的需求。

行業(yè)特色專業(yè)是指具有顯著的行業(yè)背景和突出學科優(yōu)勢，圍繞行業(yè)需求培養(yǎng)高素質(zhì)專門人才的專業(yè)。行業(yè)特色專業(yè)具有特有的行業(yè)屬性，其所服務的特定行業(yè)在新經(jīng)濟背景下雖然其行業(yè)性質(zhì)不變，但其所涉及到信息化、智能化、網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)化、可持續(xù)性、綠色化、創(chuàng)新性、跨領域性、全覆蓋性等要求不斷升高，因此在新經(jīng)濟背景下行業(yè)特色專業(yè)的新工科建設主要應以原有專業(yè)的改造升級為主，通過對原有專業(yè)的改造升級從而使其滿足行業(yè)發(fā)展的動態(tài)需求，實時與行業(yè)發(fā)展需求對接。行業(yè)特色專業(yè)的新工科建設應在加強傳統(tǒng)工科相關知識學習的基礎上，構建跨學科的知識體系，著眼于學生的專業(yè)能力、職業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)，從而滿足新工科實用性、交叉性、綜合性和創(chuàng)新性的要求，為引領行業(yè)發(fā)展做好人才和技術儲備。

二、行業(yè)特色專業(yè)新工科建設的培養(yǎng)目標及培養(yǎng)理念

（一）行業(yè)特色專業(yè)新工科建設的培養(yǎng)目標

培養(yǎng)目標是專業(yè)人才培養(yǎng)的標桿和質(zhì)量標準，在新工科建設的背景下行業(yè)特色專業(yè)的培養(yǎng)目標既要滿足工程教育專業(yè)認證的標準，同時還要體現(xiàn)出明顯的行業(yè)屬性。培養(yǎng)目標應定位于學生畢業(yè)5年左右，著眼于新經(jīng)濟背景下未來行業(yè)發(fā)展的動態(tài)特征，明確人才培養(yǎng)的服務面向和職業(yè)特征。行業(yè)特色專業(yè)新工科建設的培養(yǎng)目標既要符合學校人才培養(yǎng)的定位和特色，又要能夠體現(xiàn)行業(yè)未來對人才的需求特征以及多學科交叉融合的特征。

為了能夠制定出符合新工科要求的培養(yǎng)目標，行業(yè)特色專業(yè)培養(yǎng)目標及方案的制定不僅需要高校教師的廣泛參與，同時還需要行業(yè)專家、研究院所、政府部門、私營企業(yè)等多維度利益相關方的深度參與，從而明確未來行業(yè)的發(fā)展趨勢以及對專業(yè)人才培養(yǎng)的要求，提高專業(yè)的社會適應性，使行業(yè)人才具有個性化、專業(yè)化、交叉化、創(chuàng)新性、綜合性等特征。

（二）行業(yè)特色專業(yè)新工科建設的人才培養(yǎng)理念

1. 堅持“通專結合”的多學科交叉融合和個性化培養(yǎng)

傳統(tǒng)工科行業(yè)特色專業(yè)過于重視專業(yè)能力，這一培養(yǎng)理念為行業(yè)的發(fā)展做出了重要的貢獻。然而在新經(jīng)濟的背景下，不僅要求從業(yè)者具有扎實的專業(yè)知識和實踐技能，同時還要將專業(yè)知識與自然科學和人文、社會科學等多學科深度交叉滲透及融合，提高學生對知識與技術的遷移能力、創(chuàng)新能力和環(huán)境適應能力，實現(xiàn)“通專結合”，以促進學生全方位的發(fā)展，滿足未來行業(yè)發(fā)展的需要[10-11]。

由于學習能力的限制，對于傳統(tǒng)工科行業(yè)專業(yè)來說，“通”與“?！笔敲艿?，要想提高專業(yè)知識和能力的深度，則必然影響知識學習的廣度。行業(yè)特色專業(yè)新工科建設的過程中，要想實現(xiàn)“通”與“?！钡南嗳?，則必須要根據(jù)學生的特點有所側重，根據(jù)興趣和能力進行柔性化培養(yǎng)。在具體的實施過程中，行業(yè)特色專業(yè)學生在完成主干課程學習的基礎上，應開設更多的學科交叉課程，充分將數(shù)學、物理、機械、力學、電子、計算機、自動化、管理、經(jīng)濟、化學等學科與專業(yè)工程實際相結合，開設基礎學科、其他學科用于專業(yè)工程實際的“特色專業(yè)+”案例課程，提供符合學生個性化發(fā)展的柔性培養(yǎng)計劃，滿足其個人學習和事業(yè)選擇方面的需求以及新經(jīng)濟背景下的行業(yè)跨界需求。

2. 發(fā)揚具有家國情懷的優(yōu)良行業(yè)傳統(tǒng)

新工科建設行動路線“天大行動”和“北京指南”都提出要強化工科學生的家國情懷，家國情懷是對國家、歷史、文化的深刻認同和深厚情感，具有憂患意識、擔當精神和愛國情感。在家國情懷的引領下，各行業(yè)均在此基礎上形成了具有自己特色的行業(yè)精神，例如我國石油、石化行業(yè)著名的“大慶精神”“鐵人精神”。行業(yè)特色專業(yè)在長期的辦學過程中與行業(yè)共同發(fā)展，學生的優(yōu)良作風推動了行業(yè)精神的壯大，而行業(yè)精神反過來又影響著學生的作風，這種行業(yè)的獻身精神和優(yōu)良作風不僅需要繼承、更需要壯大。行業(yè)特色專業(yè)一方面要加強專業(yè)思政的建設，專業(yè)課要“守好一段渠、種好責任田”，充分挖掘和運用各門課程所蘊含的思想政治元素，發(fā)揮好“思政課程”“課程思政”“專業(yè)思政”協(xié)同育人的效果，實現(xiàn)思想政治教育與知識體系教育的有機統(tǒng)一，將思想政治教育、社會責任教育等貫穿于人才培養(yǎng)的全過程中，同時由于行業(yè)特色專業(yè)的獨有特性，專業(yè)教師在行業(yè)內(nèi)及學生中的影響力更大，因此行業(yè)特色專業(yè)更應充分的發(fā)揮專業(yè)教師的課程思政功能[12]。另一方面，專業(yè)要與行業(yè)企業(yè)聯(lián)合建立行業(yè)精神研究基地和行業(yè)精神教育展館，共同構建行業(yè)精神育人教育體系和平臺，同時邀請企業(yè)相關專家定期進行行業(yè)精神育人講座，以行業(yè)內(nèi)的典型事跡為引領，潛移默化的進行專業(yè)領域內(nèi)的家國情懷培養(yǎng)。

三、行業(yè)特色專業(yè)新工科建設的理論課程改革

（一）以畢業(yè)要求為主線優(yōu)化理論課程體系

涉及到的學科多、方向多是行業(yè)特色專業(yè)面臨的普遍問題，傳統(tǒng)行業(yè)特色專業(yè)為了讓學生對行業(yè)內(nèi)的各個方向都有所了解，設立了數(shù)量較多的課程，部分專業(yè)學生畢業(yè)時的總學分達到了240學分，課程之間存在部分重復的內(nèi)容，嚴重影響了課程的深度，學生每天忙于上課，完全是填鴨式的學習，缺少獨立思考的時間和空間，因此必須進行課程體系的優(yōu)化，淘汰水課，打造金課。根據(jù)工程教育專業(yè)認證的理念，首先應根據(jù)面向新工科建設的培養(yǎng)目標確定體現(xiàn)專業(yè)定位和特色的畢業(yè)要求及其指標點，然后將畢業(yè)要求及其指標點落實到具體的課程和教學環(huán)節(jié)中，統(tǒng)籌規(guī)劃基礎課、專業(yè)基礎課、專業(yè)核心課、專業(yè)課與實踐類課程的教學內(nèi)容及開課時序，建立起面向新工科的課程體系。通過課程重組和整合，消除課程體系“肥胖化”的現(xiàn)象;按照知識和能力形成的邏輯關系優(yōu)化課程開課時序，實現(xiàn)課程內(nèi)容的有機銜接，實現(xiàn)課程體系的循序漸進和縱向貫通;以新業(yè)態(tài)下的未來企業(yè)需求為指引，設立可選擇性的多學科交叉融合的案例教學課程，同時專業(yè)教學體系向大數(shù)據(jù)、人工智能方向拓展，橫向上突破學科界限，實現(xiàn)大工程教育體系。

（二）以學科交叉融合為主線柔性化構建“特色專業(yè)+”課程

在新經(jīng)濟背景下，行業(yè)對人才的需求更加多樣化，要求學生具有“學有專攻，多專多能”的特征，因此面向新工科的行業(yè)特色專業(yè)課程應以學科交叉融合為主線進行內(nèi)容的重組，構建柔性化的“特色專業(yè)+”課程?！疤厣珜I(yè)+”課程不是現(xiàn)有課程的簡單疊加，而是要將課程內(nèi)容先進行交叉滲透及融合，然后形成一門新的課程。專業(yè)首先應與行業(yè)深入對接，明確未來行業(yè)在新經(jīng)濟背景下涉及到的學科專業(yè)，明確多學科交叉融合在行業(yè)中的具體體現(xiàn);然后以學科交叉融合為主線確定需要開設的“特色專業(yè)+”課程;在此基礎上，召集涉及到的不同學科專業(yè)教師共同探討課程內(nèi)容，明確各門“特色專業(yè)+”課程對學生畢業(yè)要求能力達成的支撐作用，按照其對畢業(yè)要求達成的支撐形成不同模塊供學生選擇，在同一模塊內(nèi)即使學生選修不同的課程，也能保證達成一樣的畢業(yè)要求指標點，既能充分發(fā)揮學生個體不同的興趣和能力，同時還能保證全體學生達到工程教育認證的標準。這類柔性化學科交叉的“特色專業(yè)+”課程應主要以案例分析為主，在基礎知識講授的基礎上重點分析學科交叉在專業(yè)實踐中的具體案例，授課過程可以采用提問式、研討式等多種形式，形成開放、互動、靈活多樣、學生感興趣的多元化課堂。為了實現(xiàn)這一目標，行業(yè)特色高校在專業(yè)建設過程中應有所取舍，改變以往“貪大求全”、各專業(yè)齊頭并進的發(fā)展模式，進一步突出行業(yè)特色專業(yè)在學校的優(yōu)勢地位，保持特色，揚長避短，將有限的資源合理配置，集中優(yōu)質(zhì)資源建設行業(yè)特色專業(yè)，從而突出辦學特色和核心競爭力。行業(yè)特色高校應在這一發(fā)展理念的指引下進行新工科背景下的學科交叉課程建設，以行業(yè)特色專業(yè)建設為主線，全校一盤棋，調(diào)動數(shù)學、物理、機械、力學、電子、計算機、自動化、管理、經(jīng)濟、化學等學科專業(yè)教師與特色專業(yè)教師深度結合，開設多門能夠進行個性化培養(yǎng)的“特色專業(yè)+”課程，高校及相關教師應打破原有的學科、專業(yè)、院系的限制，以課程組的形式形成新的基本教學單位，共同開發(fā)學科交叉課程的教材、教案、講稿和多媒體等教學素材，從而實現(xiàn)多學科與特色專業(yè)的交叉滲透及融合。同時在此基礎上實現(xiàn)可復制、可遷移的模式，逐漸在其他專業(yè)開設“其他專業(yè)+特色專業(yè)”課程，充分體現(xiàn)高校的行業(yè)特色優(yōu)勢，實現(xiàn)以行業(yè)為特色的多學科交叉融合。

四、行業(yè)特色專業(yè)新工科建設的實踐教育體系與平臺構建

行業(yè)特色專業(yè)新工科建設要突出實踐教學環(huán)節(jié)對本科生工程能力培養(yǎng)和非技術能力培養(yǎng)的支撐作用，以工程實踐為背景，著力于學生的工程意識、工程素質(zhì)、工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[13]，將工程教育、自然科學教育和人文、社會科學教育相融合。

（一）行業(yè)特色專業(yè)實踐教育體系建設

1. 實驗教學環(huán)節(jié)：在常規(guī)實驗教學中增設案例教學和虛擬仿真實驗教學，通過虛實結合方法解決以往實驗教學中畫面無立體感、沉浸感和逼真性不強、無交互性、實訓效率低、無法多人協(xié)同等問題;開設多個模塊的自主性創(chuàng)新實驗供學生自由選擇，從而有助于學生創(chuàng)新性、綜合性、個性化和協(xié)作能力培養(yǎng)。

2. 實習實訓環(huán)節(jié)：明確實習實訓環(huán)節(jié)對非技術能力培養(yǎng)的作用，完善實習實訓過程中團隊協(xié)作能力、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展理念、職業(yè)規(guī)范等能力的培養(yǎng)途徑和評價標準，以提高學生的工程實踐素養(yǎng);突出實習實訓環(huán)節(jié)家國情懷培養(yǎng)的地位，闡明行業(yè)精神在各個實踐環(huán)節(jié)的落腳點，落實立德樹人的根本任務。

3. 課程設計環(huán)節(jié)：增加專業(yè)綜合性、創(chuàng)新性課程設計的學時，加強學生的創(chuàng)新性和綜合性培養(yǎng);改革課程模式，以全員參加國家、行業(yè)、校內(nèi)專業(yè)競賽的形式代替設計類課程，保證設計內(nèi)容與行業(yè)前沿、現(xiàn)場實際接軌，“以賽促學，以賽促教，以賽促創(chuàng)”，增強學生綜合能力、創(chuàng)新能力和工程設計能力的培養(yǎng)。

4. 畢業(yè)設計環(huán)節(jié)：畢業(yè)設計中工程設計類的比例達到50%以上，企業(yè)導師聯(lián)合指導的比例達到50%以上，100%的畢業(yè)設計（論文）包含HSE和經(jīng)濟評價的內(nèi)容，加強工程實踐能力、非技術能力以及多主體參與培養(yǎng)。

（二）行業(yè)特色專業(yè)實踐教學平臺的建設

行業(yè)特色專業(yè)一般建有各級各類的專業(yè)實驗室、工程訓練中心和完善的校企實習實訓基地，這些構成了新工科實踐教學平臺的基礎，然而為了滿足新工科校企多主體培養(yǎng)和多學科交叉融合的要求，仍需要對現(xiàn)有的實踐教學平臺進行改造和拓展。

1. 以行業(yè)特色專業(yè)為核心，組建校內(nèi)跨學科的精品競賽

行業(yè)特色專業(yè)一般是所在高校的優(yōu)勢專業(yè)，校內(nèi)其他專業(yè)也具有一定的行業(yè)烙印，為了實現(xiàn)多學科交叉融合的特征，高校應以行業(yè)特色專業(yè)為核心，聯(lián)合相關性較大的專業(yè)構建跨學科的精品競賽平臺。首先以特色專業(yè)的某個工程問題或?qū)W術前沿為依托，挖掘其中涉及到的多學科交叉內(nèi)容，擬定競賽賽題;然后組建跨專業(yè)的競賽團隊和指導教師隊伍，實現(xiàn)既有不同專業(yè)的獨立分工，又有不同專業(yè)之間的合作與內(nèi)容交叉融合，從而實現(xiàn)跨學科、跨領域、跨課程的融合，以競賽的形式促進不同專業(yè)學生之間的交流切磋，增強學生的溝通能力，同時有助于打破同一專業(yè)學生既有的思維定式。

2. 校企間成立互惠互利的大學生創(chuàng)新實踐中心

行業(yè)特色專業(yè)要充分發(fā)揮與行業(yè)的業(yè)緣優(yōu)勢和人緣優(yōu)勢，本著校企共建、優(yōu)勢互補、平等合作、共贏共管的理念，進一步形成穩(wěn)定、互惠互利的“產(chǎn)學研教”合作機制。通常行業(yè)特色專業(yè)與行業(yè)企業(yè)、研究院所間長期保持著密切的科研合作，部分學生可以通過參與教師的科研課題進行科技創(chuàng)新實踐，然而這類科研課題通常內(nèi)容較多、周期較長、技術含量較高，本科生能夠參與的空間較小，不能充分的培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力。為了彌補這個問題，高校應以行業(yè)特色專業(yè)為主體，與行業(yè)企業(yè)、科研院所間成立大學生創(chuàng)新實踐中心。該創(chuàng)新實踐中心應分別指定企業(yè)與學校的負責人，由企業(yè)負責人向其下屬各單位征集內(nèi)容較少，學生能夠在較短的時間內(nèi)完成的技術需求，由學校負責人根據(jù)技術需求的內(nèi)容組建跨學科的攻關團隊。團隊成員在校內(nèi)教師的指導下開展研發(fā)，并通過與技術需求的提出單位不斷溝通完成攻關任務，最終根據(jù)任務的完成情況通過多方考核給出成績并給予相應的學分。這種創(chuàng)新實踐平臺的搭建一方面解決了企業(yè)和科研院所由于技術需求的內(nèi)容小無法科研立項，同時自身無法完成的窘境，同時為學生提供了多學科環(huán)境下創(chuàng)新實踐的具體實際課題，學生可以借此機會到課題提出單位進行實踐，增加對工程實際的了解，真正意義上實現(xiàn)互惠互利，形成校企多主體培養(yǎng)和多學科交叉融合的創(chuàng)新實踐人才培養(yǎng)合作機制。

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基金項目：黑龍江省高等教育教學改革一般研究項目“石油工程專業(yè)專業(yè)思政教學改革與實施”（編號：SJGY20190089）;黑龍江省高等教育教學改革重點委托項目“行業(yè)高校優(yōu)勢特色學科打造一流本科教育的研究與實踐”（編號：SJGZ20180009）

作者簡介：馮福平（1982-），男，漢族，河北遵化人，博士，教授，研究方向：石油與天然氣工程領域的教學與科研。