“新工科”背景下高校教材建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)與對(duì)策研究

◎趙樹(shù)祎 胡碩豐 田 雪

(中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，北京 100054)

2017年，教育部組織召開(kāi)了高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)，會(huì)上廣泛討論了在當(dāng)前以新業(yè)態(tài)、新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)為特點(diǎn)的新經(jīng)濟(jì)發(fā)展態(tài)勢(shì)下，高校如何培養(yǎng)具備更高創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)能力和跨界整合能力的新型技術(shù)人才等問(wèn)題，明確了“新工科”的發(fā)展道路。之后形成的“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”和“北京指南”，吹響了新工科建設(shè)的號(hào)角，開(kāi)拓了工科教育改革新路徑，開(kāi)啟了新工科建設(shè)的新篇章。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，綜合國(guó)力的進(jìn)一步提升，我國(guó)的工科教育也逐步走向成熟，根據(jù)歷年高校招生人數(shù)可以看出，目前我國(guó)對(duì)工科人才的需求還在不斷增加，工科人才的培養(yǎng)規(guī)模也在日益壯大。但是在積極發(fā)展“新工科”的新形勢(shì)下，高質(zhì)量的、具有國(guó)際影響力的“新工科”教材在目前我國(guó)教材市場(chǎng)上卻是短板與缺口，這不僅是高校教材建設(shè)中亟待解決的大問(wèn)題，而且也是出版界，尤其是高校出版社面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，促使我們不得不思考在新的培養(yǎng)模式下怎樣打造“新工科”教材服務(wù)于教學(xué)，落實(shí)高校立德樹(shù)人的根本任務(wù)，造就擔(dān)當(dāng)中華民族偉大復(fù)興重任的時(shí)代新人。

一、高校在工科教材方面的概況

高校對(duì)人才的培養(yǎng)最終要落實(shí)到教學(xué)資源和教材建設(shè)上來(lái)，教材在提高教育教學(xué)質(zhì)量上屬于重要的基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)，同樣也是深化教育教學(xué)改革，提高教育教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的重要保證。筆者經(jīng)過(guò)查閱當(dāng)當(dāng)網(wǎng)、京東圖書(shū)等線上圖書(shū)銷(xiāo)售渠道以及對(duì)其他高校出版社的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前高校工科類(lèi)教材存在種類(lèi)繁多但權(quán)威性、重量級(jí)、有影響力的圖書(shū)數(shù)量較少；教材更新速度慢、知識(shí)內(nèi)容相對(duì)陳舊，無(wú)法及時(shí)展現(xiàn)和跟進(jìn)當(dāng)前的最新技術(shù)和研究成果；實(shí)際案例與理論知識(shí)聯(lián)系不緊密，無(wú)法做到兩者的有機(jī)結(jié)合，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維等問(wèn)題。具體到“新工科”這一細(xì)分教材領(lǐng)域，則表現(xiàn)出現(xiàn)有圖書(shū)的出版時(shí)間較新，但總體品種較少，并且在現(xiàn)有圖書(shū)品類(lèi)中，大多以對(duì)“新工科”的學(xué)術(shù)研究為主，而真正意義上的“新工科”專(zhuān)業(yè)教材卻相對(duì)匱乏。因此，在“新工科”背景下高校教材建設(shè)面臨著一系列的挑戰(zhàn)。

二、高校在“新工科”教材建設(shè)上面臨的挑戰(zhàn)

(一)高校對(duì)教材建設(shè)的布局及重視程度

教材建設(shè)作為高校教學(xué)的基本目標(biāo)之一，應(yīng)受到教育主管部門(mén)的高度重視。只有高度重視教材建設(shè)在人才培養(yǎng)中的重要性，有計(jì)劃地籌備、編寫(xiě)、出版一批適應(yīng)新時(shí)代需要的高質(zhì)量精品化的新工科教材，才能培養(yǎng)出具備“學(xué)科交叉融合”能力及國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的一流工程人才。在《2021年度安徽省省級(jí)質(zhì)量工程項(xiàng)目》“一流教材”建設(shè)子項(xiàng)目中指出：重點(diǎn)推薦反映當(dāng)代科學(xué)技術(shù)、文化的最新成就，反映區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要，在內(nèi)容和體系上有明顯特色的教材；教學(xué)改革力度較大的教材以及新興、交叉學(xué)科、專(zhuān)業(yè)的教材。鼓勵(lì)申報(bào)體現(xiàn)多學(xué)科思維融合、產(chǎn)業(yè)技術(shù)與學(xué)科理論融合、跨專(zhuān)業(yè)能力融合、多學(xué)科項(xiàng)目實(shí)踐融合的新工科、新醫(yī)科、新農(nóng)科、新文科等高水平課程。①可以看出，這些都是教育主管部門(mén)對(duì)“新工科”建設(shè)在教學(xué)及教材方面的重要部署。

目前，教材建設(shè)已經(jīng)成為高校學(xué)科評(píng)估的一個(gè)重要模塊，而高校作為教學(xué)和教材建設(shè)的實(shí)施主體，能否制定科學(xué)合理的人才培養(yǎng)體系符合“新工科”建設(shè)導(dǎo)向；能否調(diào)整知識(shí)體系與課程體系切實(shí)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量；能否實(shí)施并落實(shí)相關(guān)政策，推動(dòng)教學(xué)改革、主動(dòng)布局教材建設(shè)，并制定相關(guān)考核機(jī)制鼓勵(lì)教材的編寫(xiě)工作等，將成為“新工科”教材建設(shè)面臨的重大挑戰(zhàn)。

(二)教材管理及教材編寫(xiě)隊(duì)伍的建設(shè)

“新工科”定位為培養(yǎng)具有較強(qiáng)實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力且具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高素質(zhì)復(fù)合型工科人才，高校在加緊進(jìn)行“新工科”學(xué)科建設(shè)的同時(shí)，也要制定科學(xué)合理的新興教材選用管理辦法以及有目標(biāo)、有計(jì)劃的組織相關(guān)專(zhuān)家和學(xué)者編寫(xiě)適用于“新工科”專(zhuān)業(yè)的教材，以更好地促進(jìn)新工科專(zhuān)業(yè)的教學(xué)和發(fā)展。同時(shí)，在教材的編寫(xiě)方面要體現(xiàn)教學(xué)模式的變化，體現(xiàn)工科專(zhuān)業(yè)內(nèi)容上的創(chuàng)新升級(jí)，能夠主動(dòng)對(duì)接新經(jīng)濟(jì)業(yè)態(tài)、反映工科新理念、適應(yīng)深度優(yōu)化的課程體系，并能將新工業(yè)技術(shù)以項(xiàng)目的形式融入教學(xué)內(nèi)容。

基于“新工科”建設(shè)對(duì)教材編寫(xiě)提出的新要求，進(jìn)一步對(duì)教材編寫(xiě)專(zhuān)家提出新的挑戰(zhàn)，編寫(xiě)專(zhuān)家不僅要有較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)背景和知識(shí)儲(chǔ)備能力，而且能夠觸類(lèi)旁通使專(zhuān)業(yè)知識(shí)與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合，體現(xiàn)學(xué)科交叉融合且具有關(guān)聯(lián)性和節(jié)點(diǎn)化的特征優(yōu)勢(shì)。因此，高水平教材編寫(xiě)隊(duì)伍的培育與建設(shè)已十分必要。

(三)突出“新工科”特點(diǎn)的高質(zhì)量教材的籌劃

優(yōu)秀的教材濃縮了作者與編者的心血，是經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)的知識(shí)精華，在如火如荼的“新工科”建設(shè)過(guò)程中，我們不僅需要優(yōu)秀的傳統(tǒng)工科教材，更需要有體現(xiàn)新工科專(zhuān)業(yè)特色和反映科技最前沿的高質(zhì)量新興教材。如量子信息、人工智能與大數(shù)據(jù)、核能科學(xué)、半導(dǎo)體芯片、計(jì)算機(jī)技術(shù)等在內(nèi)的新興工科專(zhuān)業(yè)教材。

而促成高質(zhì)量教材成功出版的因素則包括：高水準(zhǔn)的組稿原則(以繼承和創(chuàng)新為內(nèi)容基礎(chǔ)、以交叉和融合為編寫(xiě)指南)、高規(guī)格的編審委員會(huì)(教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委員、教學(xué)院長(zhǎng)、教學(xué)名師)、高標(biāo)準(zhǔn)的編寫(xiě)要求(對(duì)教材理念、體系、內(nèi)容和形式等，提出明確要求)和系列化品牌建設(shè)(強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)、重視實(shí)踐、分類(lèi)建設(shè)的系列規(guī)劃)。這些因素都進(jìn)一步對(duì)高校教材建設(shè)和出版社的教材籌劃提出挑戰(zhàn)，即在“新工科”教學(xué)的探索和實(shí)踐中，如何整合自身資源策劃特色鮮明且具有創(chuàng)新性的教材；如何從出版的專(zhuān)業(yè)角度給新工科教材以技術(shù)支持和理論指導(dǎo)；如何挖掘和激發(fā)潛在作者的積極性與創(chuàng)造性，編寫(xiě)出具有教學(xué)新范式的“新工科”教材。

(四)教材出版形式的轉(zhuǎn)變與創(chuàng)新

“新工科”是對(duì)教育體系的一次創(chuàng)新和突破，這種“新”不僅體現(xiàn)在教學(xué)內(nèi)容上的新改變，教學(xué)形式也要跟得上“新變化”。而教材作為教學(xué)的重要抓手，其內(nèi)容和形式都要進(jìn)行轉(zhuǎn)變和創(chuàng)新。內(nèi)容的創(chuàng)新在上文中已有涉及，同樣，形式的創(chuàng)新也給“新工科”教材的出版提出了新的要求和挑戰(zhàn)。

顯然，傳統(tǒng)的紙質(zhì)教材形式已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足“新工科”專(zhuān)業(yè)的教學(xué)，新興教學(xué)形式和輔助教學(xué)手段越來(lái)越多地參與到日常教學(xué)中來(lái)，教材如何能更好地配合教學(xué)，達(dá)成最佳的教學(xué)目標(biāo)成為“新工科”教材建設(shè)的一大難點(diǎn)和痛點(diǎn)。想要實(shí)現(xiàn)紙質(zhì)、數(shù)字媒介、移動(dòng)終端以及線上教育的結(jié)合，突破固有的紙媒形態(tài)，匯集AR、VR等現(xiàn)代化科技的富媒體、新形態(tài)的出版，需要投入大量的人力、物力與財(cái)力，這也在一定程度上制約著高質(zhì)量富有形式特色的“新工科”教材的出版。

三、針對(duì)高?！靶鹿た啤苯滩慕ㄔO(shè)的對(duì)策研究

(一)確立教材知識(shí)體系，制定教材出版規(guī)劃

“新工科”教材建設(shè)首先面臨的則是教材知識(shí)體系的梳理，主要包括核心知識(shí)體系、基礎(chǔ)課程體系、仿真實(shí)踐體系等，在這些框架確定的過(guò)程中，要將“新工科”最新研究成果反映落實(shí)到體系建設(shè)中，同時(shí)結(jié)合新工科人才培養(yǎng)的需要，確立自己特有的教材編寫(xiě)范式，即編寫(xiě)主旨要使理論與應(yīng)用相結(jié)合，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，能夠講理論細(xì)化講解透徹，能真正培養(yǎng)學(xué)生的思維和提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力；明確教材編寫(xiě)的理念、內(nèi)容及形式，即確立關(guān)聯(lián)教材的知識(shí)關(guān)系和內(nèi)容銜接，教材自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容組織，教材中理論知識(shí)和實(shí)踐內(nèi)容的設(shè)置等。通過(guò)教材知識(shí)體系頂層設(shè)計(jì)的確定，來(lái)確?！靶鹿た啤苯滩牡木帉?xiě)質(zhì)量。

確立了教材知識(shí)體系，下一步要就此制定相應(yīng)的教材出版規(guī)劃。具體來(lái)說(shuō)，“新工科”教材應(yīng)以強(qiáng)基礎(chǔ)、重創(chuàng)新、有實(shí)踐、清分類(lèi)為原則，滿(mǎn)足國(guó)家在工程教育中對(duì)人才認(rèn)證的需求，對(duì)標(biāo)國(guó)際經(jīng)典教材，且具有明顯突破和創(chuàng)新，同時(shí)，要結(jié)合教學(xué)和應(yīng)用，體現(xiàn)多元化、工程化、交叉性、融合性的特點(diǎn)，符合產(chǎn)業(yè)跨界融合的導(dǎo)向。讓學(xué)生不僅能學(xué)到交叉知識(shí)，更能運(yùn)用這些交叉知識(shí)，從而培養(yǎng)出復(fù)合型、多元化、能跨界思考創(chuàng)新的人才。

(二)“精益求精”，組建高水平編寫(xiě)委員會(huì)；“優(yōu)中選優(yōu)”，成立教材專(zhuān)家評(píng)審委員會(huì)

新工科既涵蓋新的工科專(zhuān)業(yè)，也涵蓋工科的新要求。前者是指一個(gè)全新的領(lǐng)域，后者是對(duì)傳統(tǒng)工科專(zhuān)業(yè)在理念、內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)、方法技術(shù)上的更新改造。在教材建設(shè)上，可瞄準(zhǔn)這兩個(gè)方向發(fā)力，進(jìn)行教材編寫(xiě)的頂層設(shè)計(jì)，組建高水平的專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)。

針對(duì)前者，高校尤其是C9高校中具有工科優(yōu)勢(shì)的院?？梢陨钊腴_(kāi)設(shè)新工科專(zhuān)業(yè)的院系，組建由知名院士、院級(jí)領(lǐng)導(dǎo)、杰青、學(xué)科帶頭人等高水平專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)組成的編寫(xiě)委員會(huì)，籌建人工智能專(zhuān)業(yè)(機(jī)器人專(zhuān)業(yè))教材、大數(shù)據(jù)專(zhuān)業(yè)教材、高端制造專(zhuān)業(yè)教材、新能源專(zhuān)業(yè)教材、新材料運(yùn)用專(zhuān)業(yè)教材等具有本校特色和優(yōu)勢(shì)專(zhuān)業(yè)的高水平一流教材。針對(duì)后者，出版社可以已經(jīng)出版的精品工科教材為基礎(chǔ)，進(jìn)行修訂和再版。通過(guò)對(duì)原有精品教材進(jìn)行修訂和再版，滿(mǎn)足新工科建設(shè)的專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、課程體系調(diào)整和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐調(diào)整的需要，適應(yīng)國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)性?xún)?yōu)勢(shì)的新知識(shí)儲(chǔ)備的教學(xué)，增加課程連接性、交叉學(xué)科知識(shí)旁通性的相關(guān)內(nèi)容。讓這些原本優(yōu)秀的教材再次煥發(fā)出新的生命力。

對(duì)納入出版計(jì)劃的“新工科”教材，可以借助教育部于2018年成立的高等學(xué)校教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)的力量，對(duì)教材進(jìn)行“優(yōu)中選優(yōu)”的評(píng)審工作，著實(shí)打造“新工科”領(lǐng)域全國(guó)一流、質(zhì)量上乘、有分量、有水準(zhǔn)的領(lǐng)跑著作。

(三)高校與出版社聯(lián)動(dòng)，打造具有本校特色的國(guó)家級(jí)系列規(guī)劃教材

規(guī)劃教材是衡量教材水平的重要標(biāo)準(zhǔn)，而國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材則是教育部對(duì)教材質(zhì)量及水平的肯定，也是教材評(píng)選中的最高標(biāo)準(zhǔn)。

以中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中科大”)為例，在“十四五”期間，中科大主動(dòng)謀劃并發(fā)揮本校特色專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì)，如量子信息工程、核技術(shù)、新型材料、人工智能、超級(jí)計(jì)算機(jī)、軟件、微電子等，打造機(jī)械制造與人工智能、自動(dòng)化與大數(shù)據(jù)、新材料和新工藝等領(lǐng)域交叉融合的教材。同時(shí)中科大出版社積極策劃新工科系列選題跟進(jìn)學(xué)校的教材建設(shè)，成立學(xué)?！耙涣饕?guī)劃教材”項(xiàng)目組，并由學(xué)校與出版社雙方共同投入資金支持本校教材建設(shè)項(xiàng)目，其中“量子科學(xué)出版工程”“前沿科技關(guān)鍵技術(shù)”被列入“十四五”重大出版工程規(guī)劃，“核聚變科學(xué)出版工程”被列入“十四五”重點(diǎn)出版工程規(guī)劃，發(fā)揮了高校與出版社在“新工科”教材出版中協(xié)同共進(jìn)的良好效應(yīng)。下一步，將會(huì)邀請(qǐng)?jiān)u審專(zhuān)家從重點(diǎn)出版規(guī)劃中“優(yōu)中選優(yōu)”，篩選出更具影響力和國(guó)際水平的“新工科”教材，力求成功申報(bào)一批“國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材”。

(四)構(gòu)建數(shù)字化出版平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)新工科教材的立體化建設(shè)

在“新工科”教材建設(shè)中無(wú)法回避的問(wèn)題是教材形式的多樣化，單一的紙質(zhì)教材難以滿(mǎn)足“新工科”培養(yǎng)復(fù)合型人才的需要。在搭建數(shù)字化平臺(tái)的過(guò)程中，高校、出版社以及相關(guān)企業(yè)可以發(fā)揮各自所長(zhǎng)，聯(lián)合各方優(yōu)勢(shì)資源，共同推動(dòng)新工科教材的立體化建設(shè)。例如，中科大在慕課建設(shè)方面成績(jī)比較突出，這種靈活機(jī)動(dòng)的在線教學(xué)課程在一定程度上彌補(bǔ)了紙質(zhì)教材晦澀刻板的短板，兩者結(jié)合使用，會(huì)達(dá)到更好的教學(xué)效果。中科大出版社也將建立網(wǎng)上學(xué)習(xí)平臺(tái)，配套相關(guān)課程的學(xué)習(xí)資料庫(kù)和電子資源包，包括經(jīng)典案例素材、輔助閱讀材料、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)材料、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)及工程項(xiàng)目庫(kù)等，這些資源庫(kù)的素材可以由相應(yīng)的企業(yè)提供，將實(shí)踐與理論更好地融合起來(lái)，達(dá)到對(duì)相應(yīng)學(xué)科在知識(shí)、內(nèi)容、資源和工具的系統(tǒng)化整合與匹配，支持教學(xué)內(nèi)容的動(dòng)態(tài)更新。

四、結(jié)語(yǔ)

“新工科”是國(guó)家在高等教育方面的重大改革規(guī)劃和布局，在今后的“新工科”建設(shè)過(guò)程中，各工科高校不僅要注重國(guó)家頂層設(shè)計(jì)與本校系統(tǒng)推進(jìn)的緊密整合，而且要積極促進(jìn)不同工科專(zhuān)業(yè)間的相互影響與融合創(chuàng)新。“新工科”建設(shè)行動(dòng)計(jì)劃的提出與落地實(shí)施是對(duì)高等學(xué)校教學(xué)模式的更高創(chuàng)新要求，同時(shí)從出版領(lǐng)域來(lái)看，也是對(duì)教材出版單位提出了更高的創(chuàng)新要求。在這個(gè)新形勢(shì)的大背景下，高校與出版社應(yīng)主動(dòng)承擔(dān)起建設(shè)“新工科”教材的重任，并應(yīng)從選題策劃的源頭開(kāi)始積極互動(dòng)合作，整合各方的優(yōu)勢(shì)資源、統(tǒng)籌規(guī)劃、不斷創(chuàng)新，發(fā)動(dòng)和鼓勵(lì)高校優(yōu)質(zhì)作者積極參與“新工科”教材的創(chuàng)編工作，激發(fā)更多的專(zhuān)業(yè)教材編輯投身這項(xiàng)創(chuàng)新性的探索，吸納高新技術(shù)企業(yè)的仿真實(shí)踐案例，采用新興技術(shù)手段打造立體化教材，建設(shè)面向新工科的新型教材體系，提高新時(shí)代工程人才培養(yǎng)質(zhì)量，為國(guó)家教育事業(yè)的發(fā)展添磚加瓦。

注釋?zhuān)?/p>

①安徽省教育廳.安徽省教育廳關(guān)于做好2021年度高等學(xué)校省級(jí)質(zhì)量工程項(xiàng)目申報(bào)工作的通知[EB/OL].(2021-10-26)[2021-12-25].http://jyt.ah.gov.cn/tsdw/gdjyc/tzgg/40481871.html.