新工科的研究現(xiàn)狀、實踐進展與未來趨勢

劉鑫橋 王 庚 吳津蕊

高等教育教學(xué)改革的本質(zhì)目的是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，新工科是“四新”（新工科、新醫(yī)科、新農(nóng)科、新文科）建設(shè)的引領(lǐng)性力量，也是高等教育“質(zhì)量革命”的重要抓手。[1]2021年4月，習(xí)近平總書記在清華大學(xué)考察時指出：“對現(xiàn)有學(xué)科專業(yè)體系進行調(diào)整升級，瞄準科技前沿和關(guān)鍵領(lǐng)域，推進新工科、新醫(yī)科、新農(nóng)科、新文科建設(shè)，加快培養(yǎng)緊缺人才?！盵2]將“四新”建設(shè)推向更高層面。新工科作為“四新”的領(lǐng)頭羊，是近年我國高等教育人才培養(yǎng)面向未來、主動求變、影響最大、范圍最廣的改革之一，是構(gòu)建中國特色、世界水平的工程教育體系，加快推進中國從工程教育大國走向工程教育強國的重要舉措。從“復(fù)旦共識”“天大行動”到“北京指南”，新工科一經(jīng)提出便進入“轟轟烈烈”的探索階段。在此過程中，新工科理論研究和改革實踐出現(xiàn)并日漸增多，呈現(xiàn)百花齊放的態(tài)勢。教育部于2018年和2020年分別批準立項612項和845項新工科研究與實踐項目，進一步推動新工科建設(shè)往深里走、往實里去。從新工科提出至今已經(jīng)近五年，為了更好地推動新工科建設(shè)由“轟轟烈烈”向“扎扎實實”邁進，有必要總結(jié)新工科的研究現(xiàn)狀和實踐進展，并提出未來的新工科建設(shè)趨勢。

一、新工科的研究現(xiàn)狀

通過中國知網(wǎng)（CNKI）查閱新工科主題的相關(guān)研究，輸入檢索條件：“主題=‘新工科’，詞頻，精確”，來源類別=“核心期刊，CSSCI”，時間范圍選擇2017年1月1日至2021年5月31日，通過檢索并剔除會議通知和新聞等，共獲得881篇研究文獻。采用CiteSpace軟件對上述881篇研究文獻進行知識圖譜分析，可視化呈現(xiàn)新工科從興起到當(dāng)前的研究關(guān)鍵詞和演進聚類情況，同時基于知識圖譜分析的結(jié)果對研究文獻進行了綜述。

（一）新工科研究的關(guān)鍵詞分析

通過分析新工科研究文獻的關(guān)鍵詞，可以較充分反映出新工科研究的熱點方向。采用CitesSpace軟件對所選文獻的關(guān)鍵詞進行分析，圖1是關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識圖譜，字體越大表示該關(guān)鍵詞的頻次越高。通過圖1可以看出，當(dāng)前在該領(lǐng)域的研究熱點關(guān)鍵詞除了“新工科”和“新工科建設(shè)”兩個主要關(guān)鍵詞之外，還有“人才培養(yǎng)”“工程教育”“教學(xué)改革”“實踐教學(xué)”“產(chǎn)教融合”“課程體系”“實驗教學(xué)”“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”等關(guān)鍵詞的頻次較高。按照中心性（Centrality）排序，前11位分別是“新工科”（0.78）“工程教育”（0.22）“產(chǎn)教融合”（0.22）“實踐教學(xué)”（0.20）“新工科建設(shè)”（0.18）“人才培養(yǎng)”（0.17）“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”（0.14）“課程體系”（0.13）“大數(shù)據(jù)”（0.12）“高等工程教育”（0.11）“創(chuàng)新能力”（0.11）。進一步分析上述高頻和高中心性關(guān)鍵詞出現(xiàn)的時間，可以發(fā)現(xiàn)除了“課程體系”“創(chuàng)新能力”“教學(xué)改革”“實驗教學(xué)”是在2018年出現(xiàn)，“大數(shù)據(jù)”在2019年出現(xiàn)，其他關(guān)鍵詞均在2017年便出現(xiàn)，并且時至今日依舊是熱門議題。

根據(jù)關(guān)鍵詞的頻次和中心性，新工科研究熱點主要體現(xiàn)在三個方面：一是新工科的基本概念和內(nèi)涵，以及新工科與傳統(tǒng)工程教育區(qū)別的討論，涉及的關(guān)鍵詞包括“新工科”“新工科建設(shè)”“工程教育”等高頻詞和高中心性詞；二是新工科建設(shè)的核心目標，即提升高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量，涉及的關(guān)鍵詞包括“人才培養(yǎng)”“教學(xué)改革”“課程體系”等；三是新工科改革的核心舉措，即提升學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力，涉及的關(guān)鍵詞包括“實踐教學(xué)”“產(chǎn)教融合”“實驗教學(xué)”“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”等。

（二）新工科研究主題的演進及聚類

在關(guān)鍵詞分析的基礎(chǔ)上，進一步采用CiteSpace軟件對所選文獻的關(guān)鍵詞進行聚類。經(jīng)過計算，聚類模塊值(Modularity) Q=0.6752，網(wǎng)絡(luò)聚類結(jié)構(gòu)顯著；加權(quán)平均輪廓值（Weighted Mean Silhouette）S=0.8638，網(wǎng)絡(luò)同質(zhì)性高。綜合而言，關(guān)鍵詞聚類的結(jié)果具有較高的信度。圖2是Citespace軟件呈現(xiàn)的新工科研究關(guān)鍵詞聚類和時線圖，時線圖將聚類包含的關(guān)鍵詞按時間順序從左到右依次展現(xiàn)，最右側(cè)標注數(shù)字的詞是聚類結(jié)果。時線圖顯示新工科研究文獻的關(guān)鍵詞一共可分為12個聚類，除了“新工科”“新工科建設(shè)”和“新工科教育”三個聚類，國內(nèi)新工科研究聚焦的主題還包括“OBE”“實踐教學(xué)”“專業(yè)建設(shè)”“培養(yǎng)模式”“高等工程教育”“人工智能”“實驗教學(xué)”“教學(xué)改革”和“交叉學(xué)科”等9個聚類。

在“新工科”“新工科建設(shè)”和“新工科教育”三個主題下，從2017年到2021年先后出現(xiàn)的關(guān)鍵詞包括“工程教育”“新工科”“高等教育”“混合式學(xué)習(xí)”“復(fù)雜工程問題”“創(chuàng)新人才培養(yǎng)”“新文科”“實踐教學(xué)體系”“校企合作”“一體化培養(yǎng)”“項目式教學(xué)”“未來技術(shù)學(xué)院”等。上述三個相近主題是新工科研究的重點，主要關(guān)注新工科的概念、內(nèi)涵、范式以及政策動向，因此涵蓋的關(guān)鍵詞豐富，充分體現(xiàn)出新工科立足于高等教育，采用創(chuàng)新人才培養(yǎng)、實踐教學(xué)、混合式學(xué)習(xí)等方式，并且通過校企合作、一體化培養(yǎng)等途徑，培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題工程人才的目標。

在“OBE”主題下先后出現(xiàn)的關(guān)鍵詞包括“創(chuàng)新能力”“大數(shù)據(jù)”“多學(xué)科交叉”“機器人”“工程能力”等。OBE是成果導(dǎo)向教育（Outcome-based Education）的縮寫，工程教育專業(yè)認證遵循三個基本理念，即“成果導(dǎo)向、以學(xué)生為中心、持續(xù)改進”，因此OBE是工程教育認證的實施路徑[3]。OBE主題下的關(guān)鍵詞也體現(xiàn)出新工科建設(shè)應(yīng)當(dāng)以成果為導(dǎo)向，以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程能力為中心，促進多學(xué)科交叉。

在“實踐教學(xué)”和“實驗教學(xué)”主題下先后出現(xiàn)的關(guān)鍵詞包括“學(xué)科交叉融合”“教學(xué)模式”“翻轉(zhuǎn)課堂”“計算思維改革”“實驗室建設(shè)”“數(shù)字孿生”“課程思政”等。實踐和實驗教學(xué)是在新工科建設(shè)過程中被廣泛倡導(dǎo)的教學(xué)模式，同時實踐和實驗教學(xué)也需要應(yīng)時代要求，采用翻轉(zhuǎn)課堂等方式，并加入課程思政等元素，促進學(xué)科交叉融合和實驗室建設(shè)。

在“專業(yè)建設(shè)”“培養(yǎng)模式”和“教學(xué)改革”主題下先后出現(xiàn)的關(guān)鍵詞包括“人才培養(yǎng)”“課程體系”“教學(xué)體系”“工程實踐能力”“學(xué)科建設(shè)”“培養(yǎng)體系”“項目化教學(xué)”“儀器分析”“專業(yè)集群”等。專業(yè)建設(shè)和教學(xué)是落實新工科理念的抓手，新工科專業(yè)教學(xué)的主要目標是提高學(xué)生的工程實踐能力，因此項目化教學(xué)是當(dāng)前比較推崇的教學(xué)方式。

另外，在“高等工程教育”主題下出現(xiàn)了“地方高校”的關(guān)鍵詞，說明地方高校是新工科建設(shè)的主體之一。在“人工智能”主題下出現(xiàn)了“產(chǎn)業(yè)學(xué)院”的關(guān)鍵詞，說明推進人工智能新工科建設(shè)的關(guān)鍵在于了解產(chǎn)業(yè)需求，與產(chǎn)業(yè)合作培養(yǎng)人才。在“交叉學(xué)科”主題下出現(xiàn)了“研究生培養(yǎng)”的關(guān)鍵詞，并且在“專業(yè)建設(shè)”主題下出現(xiàn)了“高職教育”的關(guān)鍵詞，說明雖然最初新工科立足于本科教育教學(xué)改革，但隨著新工科理念的深入探討，已經(jīng)逐步拓展到研究生和高職教育階段的人才培養(yǎng)之中。

（三）新工科研究的機構(gòu)及作者群體分析

進一步采用CiteSpace軟件分析了新工科研究的機構(gòu)及作者群體，表1呈現(xiàn)了根據(jù)引用次數(shù)排序的新工科研究機構(gòu)，將天津大學(xué)教育學(xué)院納入天津大學(xué)的統(tǒng)計之后，可以看到天津大學(xué)的被引用次數(shù)最多，其次是清華大學(xué)教育研究院，接下來是華中科技大學(xué)等三所高校的工科學(xué)院，以及中國工程院、教育部高等教育司、上海工程技術(shù)大學(xué)、北京大學(xué)教育學(xué)院等機構(gòu)。機構(gòu)的被引排名說明了機構(gòu)在新工科研究方面的影響力。表2呈現(xiàn)了分別根據(jù)引用次數(shù)和中心性排序的新工科研究作者。從引用次數(shù)來看，引用次數(shù)排名第一的是林健，被引次數(shù)為13次；其次是張煒，被引次數(shù)為10次；后面依次是夏建國、劉坤、許素睿、胡波、王曉墨、佟瑞鵬、馬廷奇、于璽。從中心性來看，中心性最高的前三名分別是張煒、許素睿和佟瑞鵬。

表2 新工科研究的作者群體

總體而言，新工科研究的機構(gòu)和作者群體比較分散，并不集中，呈現(xiàn)百花齊放的態(tài)勢。雖然天津大學(xué)、清華大學(xué)等機構(gòu)在新工科研究中處于優(yōu)勢地位，但是中心性較低，并且參與新工科研究的機構(gòu)數(shù)量較大，優(yōu)勢機構(gòu)發(fā)表的論文數(shù)在全部研究數(shù)量中所占的比重相對較小，同樣，優(yōu)勢作者發(fā)表的論文數(shù)也占全部研究論文的比重相對較小。同時，新工科研究是教育學(xué)與工程學(xué)的交叉研究，參與研究的機構(gòu)不僅有各高校的教育學(xué)院，也包含了在新工科改革一線的工科學(xué)院。

（四）新工科研究現(xiàn)狀總結(jié)

根據(jù)上述關(guān)鍵詞分析、主題的演進和聚類結(jié)果，以及新工科研究的機構(gòu)和作者群體分析，結(jié)合現(xiàn)有文獻內(nèi)容進行總結(jié)，當(dāng)前新工科的研究現(xiàn)狀可以概括為三個方面。

第一，現(xiàn)有研究已經(jīng)較為深刻解讀了新工科的內(nèi)涵、路徑、范式和治理模式等關(guān)鍵概念，較為深刻闡述了新工科建設(shè)在高等教育改革中的重要作用，為未來新工科研究奠定了堅實的理論基礎(chǔ)。新工科內(nèi)涵方面，新工科是融合未來產(chǎn)業(yè)技術(shù)需求，服務(wù)國家創(chuàng)新體系建設(shè)，實現(xiàn)新經(jīng)濟業(yè)態(tài)的啟發(fā)、跨界、整合型的跨學(xué)科專業(yè)[4]，是對工科注入新的內(nèi)涵以適應(yīng)新經(jīng)濟發(fā)展需要而產(chǎn)生的工科新形態(tài)[5]，代表著工程教育改革、大學(xué)人才培養(yǎng)的新方向。[6]新工科培養(yǎng)未來創(chuàng)新型工程人才，具有戰(zhàn)略型、創(chuàng)新性、系統(tǒng)化、開放式的特征。[7]新工科教育是“與未來合作”的工程教育[8]，要以動態(tài)和發(fā)展的視角來認識新工科建設(shè)中“新”的含義。[9]新工科路徑和范式方面，新工科是工程教育從回歸工程向“融合創(chuàng)新”范式轉(zhuǎn)變[10]，“融合創(chuàng)新”使新工科打破學(xué)校內(nèi)部、學(xué)院內(nèi)部、專業(yè)內(nèi)部的藩籬[11]，推動所有利益相關(guān)方共同參與建立互動、可持續(xù)、全面協(xié)同的合作育人平臺。[12]新工科治理模式方面，新工科教育治理框架應(yīng)遵循“政府主導(dǎo)—科教自主—產(chǎn)業(yè)驅(qū)動”模式。[13]

第二，現(xiàn)有研究已經(jīng)較為全面論述了新工科人才培養(yǎng)的目標，即新工科是主動變革高等工程教育體系，為未來工業(yè)和社會需求培養(yǎng)人才?；趯W(xué)生能力培養(yǎng)視角，新工科人才應(yīng)更加具有家國情懷、國際視野和社會責(zé)任感[14]，以及工程思維能力、跨界整合能力等新能力。[15]基于教學(xué)改革視角，新工科的內(nèi)涵及特征使得新工科專業(yè)課程體系改革難度更大[16]，由于社會需求變化對工程人才的能力提出新要求，學(xué)校、學(xué)院或?qū)I(yè)需要重構(gòu)教學(xué)體系，深化產(chǎn)學(xué)研合作[17]，培養(yǎng)學(xué)生具備可持續(xù)競爭力。[18]不同類型高校應(yīng)當(dāng)立足特色，尋求差異化發(fā)展。例如，行業(yè)特色型大學(xué)要突出優(yōu)勢、突出特色[19]，地方高校應(yīng)明確辦學(xué)定位，圍繞區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求布局學(xué)科專業(yè)等。[20]

第三，現(xiàn)有研究從理論視角論述了新工科的培養(yǎng)體系應(yīng)更注重實踐和產(chǎn)教融合等特點，并且提供了較豐富的實踐案例。宏觀層面，新工科與產(chǎn)教融合等話題緊密性較強[21]；微觀層面，與傳統(tǒng)工科相比，新工科更多地在討論工程實踐能力。[22]在實踐案例方面，“天大方案”“成電方案”“F計劃”等引起了國內(nèi)外教育界、產(chǎn)業(yè)界的高度關(guān)注，產(chǎn)生了極大影響。例如“天大方案”突破單一學(xué)科課程支撐專業(yè)教育的傳統(tǒng)教育模式[23]，天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院以工程科學(xué)實驗班為載體積極推進課程體系打通機械、光學(xué)、信息、計算機等學(xué)科專業(yè)，形成了較為系統(tǒng)的傳統(tǒng)工科專業(yè)改造升級實施路徑[24]；“成電方案”搭建了從新生項目課程開始的、逐級挑戰(zhàn)的新工科項目課程體系[25]；華南理工大學(xué)實施“新工科F計劃”，努力培養(yǎng)出“三創(chuàng)”（創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)）工程領(lǐng)軍人才。[26]

二、新工科建設(shè)的實踐進展

（一）首批新工科研究與實踐項目結(jié)項分析

2018年3月，教育部認定首批612個新工科研究與實踐項目，探索建立新工科建設(shè)的新理念、新標準、新模式、新方法、新技術(shù)、新文化，其中包括202個綜合改革類項目和410個專業(yè)改革類項目。綜合改革類項目按高校類別，分為工科優(yōu)勢高校、綜合性高校和地方高校三大類型；專業(yè)改革類項目則涵蓋了人工智能類、大數(shù)據(jù)類等19個項目群。2020年2月，教育部組織開展了首批新工科研究與實踐項目結(jié)題驗收工作。經(jīng)項目申請、專家評審等環(huán)節(jié)，認定“新工科個性化人才培養(yǎng)模式探索與實踐”“能源互聯(lián)網(wǎng)本科專業(yè)探索與實踐”等589個項目通過驗收，其中“面向新工科的軟件工程實訓(xùn)體系與平臺建設(shè)”“傳統(tǒng)工科專業(yè)改造提升及多元創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系的探索與實踐”等96個項目驗收結(jié)果為優(yōu)秀。

首批新工科研究與實踐項目結(jié)題驗收結(jié)果顯示項目整體進展順利，取得的成效主要包括四個方面。

第一，形成了可推廣的新工科建設(shè)典型模式。例如“天大方案”從1.0版本迭代到2.0版本，形成了完善的新工科建設(shè)模式，同時“天大方案”已經(jīng)在天津大學(xué)以差異化、梯度式模式推進，依托求是學(xué)部建立的未來智能機器與系統(tǒng)平臺，集成機械、自動化等六個工科學(xué)科和數(shù)學(xué)、物理兩個理科學(xué)科師資，精密測試技術(shù)及儀器國家重點實驗室以及騰訊、華為、恩智浦等企業(yè)，建成了多學(xué)科交叉、開放式的人才培養(yǎng)平臺。[27]

第二，建立了典型的多學(xué)科交叉融合的新工科人才培養(yǎng)平臺。例如北京航空航天大學(xué)“基于多學(xué)科交叉復(fù)合的高端集成電路與系統(tǒng)設(shè)計人才培養(yǎng)、專業(yè)及學(xué)科建設(shè)與實踐”項目提出集成電路新工科多方協(xié)同育人模式，以完善知識結(jié)構(gòu)、強化實踐創(chuàng)新能力和提高綜合素質(zhì)為培養(yǎng)核心的集成電路與系統(tǒng)新工科專業(yè)的實踐創(chuàng)新教育教學(xué)體系。

第三，拓展了新工科通專融合課程體系。例如吉林大學(xué)“基于成果導(dǎo)向教育理念（OBE）的新工科通識教育課程體系構(gòu)建研究”項目遵循OBE設(shè)計理念，建立開放立體、多方協(xié)同的新工科通識教育課程體系實施方案，及通識教育教學(xué)的有效運行機制。吉林大學(xué)借助綜合性大學(xué)的多學(xué)科優(yōu)勢，將新工科通識教育貫穿于課程建設(shè)、實踐環(huán)節(jié)設(shè)計和新工科生態(tài)環(huán)境建設(shè)當(dāng)中。

第四，形成了綜合性高校、工科優(yōu)勢高校、地方高校齊頭并進的新工科建設(shè)格局。不同類型高校結(jié)合自身特點有序推進項目實施，例如北京聯(lián)合大學(xué)“開放、融合、共享的地方院校新工科校企協(xié)同育人模式創(chuàng)新”項目建立了政校企等多主體協(xié)同育人模式，推進產(chǎn)學(xué)融合、科教結(jié)合、校企合作的協(xié)同育人體制機制改革；南京大學(xué)“綜合性大學(xué)基于多學(xué)科交叉融合的新工科人才培養(yǎng)模式探索與實踐”項目依托綜合性大學(xué)文理學(xué)科兼?zhèn)涞膬?yōu)勢，圍繞戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)工科專業(yè)的新技術(shù)和新內(nèi)容、多學(xué)科思維、創(chuàng)新能力培養(yǎng)，打造新工科通識核心課程、導(dǎo)學(xué)課，建設(shè)新工科專業(yè)課程，推動工程實踐經(jīng)驗、自然科學(xué)與技術(shù)、藝術(shù)人文與社會科學(xué)的融合，促進新工科人才的全面發(fā)展。①

（二）第二批新工科研究與實踐項目的重點關(guān)注方向

2020年底教育部認定279個單位推薦的845個項目為第二批新工科研究與實踐項目。第二批新工科研究與實踐項目分為綜合改革類和專業(yè)改革類兩大類，其中綜合改革類項目包括理念研究類、專業(yè)結(jié)構(gòu)改革、人才培養(yǎng)、學(xué)科交叉等9個項目群；專業(yè)改革類項目包括人工智能類、大數(shù)據(jù)類、計算機和軟件工程類等20個項目群。從地域分布情況來看，中部地區(qū)立項項目數(shù)181個，占立項項目總數(shù)21.42％，西部地區(qū)立項項目數(shù)201個，占立項項目總數(shù)23.79％。

第二批新工科研究與實踐項目在首批項目的基礎(chǔ)上呈現(xiàn)了延續(xù)和創(chuàng)新的態(tài)勢，重點關(guān)注方向集中在六個方面：第一，新工科人才培養(yǎng)的基本理論問題、發(fā)展特征等，共立項17項，注重理論研究的前沿性與創(chuàng)新性，雖然立項數(shù)量不是特別多，但是領(lǐng)銜理論研究的項目負責(zé)人均是研究和實踐經(jīng)驗豐富的學(xué)者；第二，未來戰(zhàn)略必爭領(lǐng)域緊缺人才和科技領(lǐng)軍人才培養(yǎng)機制探索與實踐，共立項75項，注重為當(dāng)前國際競爭中“卡脖子”問題培養(yǎng)人才，是新工科主動貼近國家戰(zhàn)略需求的表現(xiàn)；第三，傳統(tǒng)工科專業(yè)改造升級探索與實踐，共立項169項，這部分是非常多高校關(guān)注的重點，涉及高校在新工科建設(shè)中如何進行二級單位組織革新等關(guān)鍵性問題；第四，跨學(xué)科組織模式和專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，共立項99項，進一步體現(xiàn)了新工科人才培養(yǎng)的跨學(xué)科性；第五，新工科與產(chǎn)業(yè)及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)結(jié)合，共立項129項，注重新工科的教學(xué)培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)需求相結(jié)合；第六，新工科人才培養(yǎng)實踐創(chuàng)新平臺建設(shè)探索與實踐，共立項119項，注重新工科學(xué)生能力模型的構(gòu)建。除此以外，其他項目還涉及新工科師資標準、教學(xué)領(lǐng)導(dǎo)力、區(qū)域共同體、認證標準等多個主題。

三、新工科建設(shè)的未來趨勢

基于當(dāng)前新工科的研究現(xiàn)狀和實踐進展，在未來新工科建設(shè)中需要更加關(guān)注產(chǎn)業(yè)和未來需求、組織革新、教師和學(xué)生能力模型等。

（一）立足產(chǎn)業(yè)，面向未來：進一步推進產(chǎn)教融合、校企合作和產(chǎn)學(xué)研合作

新工科建設(shè)過程中，國際局勢也在變化。當(dāng)前工程教育面臨兩項重要的外部挑戰(zhàn)：一是世界科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，全球各國都希望找到新一輪科技革命的鑰匙，促進本國發(fā)展；二是中美貿(mào)易摩擦與逆全球化，貿(mào)易爭端頻發(fā)也是新工科建設(shè)的外在壓力，我國高新技術(shù)方面積累的不足，技術(shù)掣肘導(dǎo)致貿(mào)易戰(zhàn)處于弱勢地位，同時，疫情防控進入常態(tài)化，全球化趨勢發(fā)生逆轉(zhuǎn)。上述兩個外部挑戰(zhàn)，督促國家更重視科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新和卓越人才，也促使大學(xué)在科技創(chuàng)新研發(fā)和創(chuàng)新人才培養(yǎng)上投入更多資源。

新工科從誕生開始的目標即是在新科技革命的背景下，以現(xiàn)在和未來產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，培養(yǎng)卓越工程人才。面對更加復(fù)雜的國際形勢，未來新工科建設(shè)首先應(yīng)當(dāng)立足區(qū)域和產(chǎn)業(yè)需求，特別是地方高校應(yīng)該將新工科建設(shè)與當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)發(fā)展相結(jié)合，進一步推進產(chǎn)教融合、校企合作等。高水平大學(xué)在新工科建設(shè)中應(yīng)當(dāng)關(guān)注“卡脖子”技術(shù)，注重產(chǎn)學(xué)研合作，通過建設(shè)未來技術(shù)學(xué)院等方式，培養(yǎng)未來先進產(chǎn)業(yè)需要的工程技術(shù)人才。

（二）打破藩籬，組織革新：進一步建設(shè)新型新工科教育教學(xué)平臺

新工科從誕生起便自帶了學(xué)科交叉、跨界融合的屬性，傳統(tǒng)工科按照相近學(xué)科的學(xué)院組織形式對新工科的深入推進產(chǎn)生了一些阻礙。未來新型新工科教育教學(xué)平臺建設(shè)必須打破學(xué)院、學(xué)科和專業(yè)的藩籬，進行學(xué)校內(nèi)部的組織革新。組織革新的模式主要有兩個方向。

第一個方向是依托于上級部門政策指導(dǎo)和國家發(fā)展需求，由上到下成立專門化的學(xué)院，不受限于傳統(tǒng)學(xué)院體系，輕裝上陣快速建設(shè)新型教育教學(xué)平臺。該方向以現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院、未來技術(shù)學(xué)院和集成電路學(xué)院等為代表。其中，2020年7月教育部辦公廳和工業(yè)和信息化部辦公廳共同印發(fā)《現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院建設(shè)指南（試行）》，正式啟動現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院建設(shè)?，F(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院的目標是完善高校與產(chǎn)業(yè)之間的人才培養(yǎng)協(xié)同機制，應(yīng)對現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。2020年5月，教育部辦公廳印發(fā)《未來技術(shù)學(xué)院建設(shè)指南（試行）》，提出在高校中建設(shè)一批未來技術(shù)學(xué)院。未來技術(shù)學(xué)院的目標是培養(yǎng)未來科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才，同時推進新工科建設(shè)深化升級。目前，教育部已經(jīng)公布了首批12所未來技術(shù)學(xué)院，北京大學(xué)、清華大學(xué)、天津大學(xué)等高校榜上有名。但是，相關(guān)部門尚未公布國家級首批現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院建設(shè)名單，僅有部分省份公布了本省的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院建設(shè)名單。另外，2021年清華大學(xué)、北京大學(xué)先后成立集成電路學(xué)院，推動集成電路學(xué)科發(fā)展、深化交叉融合，推進新工科建設(shè)。

第二個方向是改造原有工科學(xué)院，升級為適應(yīng)新工科建設(shè)的組織形式，或者不同學(xué)院之間橫向聯(lián)合，構(gòu)建跨學(xué)科的虛擬平臺。例如天津大學(xué)根據(jù)“天大方案2.0”，推行了新工科人才培養(yǎng)平臺及項目式教學(xué)改革建設(shè)，將新工科人才培養(yǎng)平臺分為校級平臺、院級平臺、專業(yè)平臺和項目式教學(xué)改革建設(shè)點。校級平臺力求打破學(xué)院和學(xué)科專業(yè)的界限，開展跨學(xué)院、跨學(xué)科專業(yè)交叉與融合；院級平臺開展跨學(xué)科或跨專業(yè)類的專業(yè)交叉與融合，實施跨院或院內(nèi)跨學(xué)科或跨專業(yè)類人才培養(yǎng)；專業(yè)平臺以新工科理念改造升級傳統(tǒng)專業(yè)；項目式教學(xué)改革建設(shè)點將理論學(xué)習(xí)與工程實踐有效結(jié)合。

兩個新型新工科教育教學(xué)平臺建設(shè)方向各有利弊。成立新的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院、未來技術(shù)學(xué)院抑或其他專門學(xué)院，能夠賦予更多自主權(quán)，并且短期內(nèi)更受學(xué)校重視，也沒有師資、學(xué)生和管理等各方面的歷史負擔(dān)。不過采用成立新學(xué)院的方式，各項成本較高，短期內(nèi)難以大規(guī)模推廣。同時，在高校資源總量一定的情況下，新學(xué)院的成立會擠壓原有學(xué)院的資源。改造升級現(xiàn)有學(xué)院和專業(yè)的方向，從學(xué)校總體角度而言投入成本較低，但是跨學(xué)科平臺之中不同學(xué)院和專業(yè)的溝通交流成本較高，不同學(xué)院和專業(yè)之間可能存在一定內(nèi)在的博弈，從而影響跨學(xué)科平臺的實施效果。

（三）賦能教師，以生為本：進一步構(gòu)建新工科教師和學(xué)生能力模型

教師作為新工科建設(shè)的重要執(zhí)行者，調(diào)動教師在改革中的執(zhí)行力是新工科建設(shè)再深化的必要抓手。但是由于新工科采用了研究與實踐并行的模式，因此實踐過程中許多一線工科教師并不清楚如何將原有課程升級，以此適應(yīng)新工科要求。經(jīng)過四年多實踐，目前已經(jīng)有一些新工科改革范例供一線教師學(xué)習(xí)參考，未來應(yīng)當(dāng)構(gòu)建新工科教師能力模型，同時高校應(yīng)當(dāng)根據(jù)新工科教師能力模型主動給予相關(guān)教師系統(tǒng)培訓(xùn)，以此賦能教師，促進新工科建設(shè)的進一步落地。

新工科的落腳點是高等教育人才培養(yǎng)問題，新工科改革成功與否的關(guān)鍵在于是否有效地提升了大學(xué)生適應(yīng)新一輪科技革命的能力。評估通過新工科改革是否提升了學(xué)生進入社會和工作崗位的能力，是從微觀視角評價各個院校新工科改革成效的有效方法。當(dāng)前新工科研究與實踐中對于人才培養(yǎng)極其重視，但尚未構(gòu)建出完善的新工科學(xué)生能力模型。現(xiàn)有研究有兩點不足：一是不夠全面，對新工科建設(shè)中學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展能力、就業(yè)能力等關(guān)注不充足；二是已有研究提出的很多能力難以量化測量并應(yīng)用于實證研究。未來的新工科研究應(yīng)當(dāng)充分構(gòu)建可量化測量的新工科學(xué)生能力模型，推動新工科研究從“理論研究為主體”轉(zhuǎn)向“理論研究、實踐案例和微觀實證研究的三位一體架構(gòu)”。

注釋

①文中提到的首批新工科研究與實踐項目內(nèi)容和成果均來源于即將出版的《首批國家級新工科研究與實踐優(yōu)秀項目案例集》一書。