地方應(yīng)用型高校工科專業(yè)轉(zhuǎn)型升級路徑的探索與實(shí)踐
——以長春工程學(xué)院為例

胡 明，尹志剛，李長雨，張文華，劉丹陽

(長春工程學(xué)院，長春130012)

一、前言

第四次工業(yè)革命是指以互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)智能化、工業(yè)一體化為代表，以人工智能、清潔能源、無人控制技術(shù)、量子信息技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以及生物技術(shù)為主的全新的技術(shù)革命。在第四次工業(yè)革命(以下簡稱“新工業(yè)革命”)的浪潮下，支撐工業(yè)變革和發(fā)展的工程教育面臨著諸多挑戰(zhàn)，包括傳統(tǒng)工科專業(yè)的轉(zhuǎn)型、改造和升級成為新型工科專業(yè)，多個(gè)不同工程學(xué)科交叉復(fù)合或由工程學(xué)科與其他學(xué)科交叉融合形成新生工科專業(yè)，這兩大類工科專業(yè)與新興工科專業(yè)一道構(gòu)成了新工科完整的學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)。新工科建設(shè)的提出正是對這一挑戰(zhàn)做出的積極回應(yīng)?！靶鹿た啤苯ㄔO(shè)是我國高等工程教育主動(dòng)應(yīng)對新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大戰(zhàn)略決策與部署，是支撐服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展、“中國制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”等一系列國家戰(zhàn)略的教育改革行動(dòng)與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的耦合，培養(yǎng)滿足未來新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)需要，具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、動(dòng)態(tài)適應(yīng)能力、高素質(zhì)的各類交叉復(fù)合型卓越工程科技人才[1-2]。

在“新工科”[3]中，“工科” 是指工程學(xué)科，是應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科的原理，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐所積累的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)而發(fā)展起來的學(xué)科，“新”包含三方面的含義，即新興、新型和新生。“新興”指的是全新出現(xiàn)、前所未有的新學(xué)科，主要指從其他非工科的學(xué)科門類，如應(yīng)用理科等一些基礎(chǔ)學(xué)科。“新生”指的是由不同學(xué)科交叉，包括現(xiàn)有不同工程學(xué)科的交叉復(fù)合、工程學(xué)科與其他學(xué)科的交叉融合等而產(chǎn)生出來的新學(xué)科?！靶滦汀敝傅氖菍鹘y(tǒng)的、現(xiàn)有的(舊)學(xué)科進(jìn)行轉(zhuǎn)型、改造和升級，包括對內(nèi)涵的拓展、培養(yǎng)目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)變或提高、培養(yǎng)模式的改革和創(chuàng)新等，而形成的新學(xué)科。傳統(tǒng)工科專業(yè)是在新工科建設(shè)提出后，相對于新工科專業(yè)，對原工科專業(yè)的統(tǒng)稱，對傳統(tǒng)工科專業(yè)的改造升級屬于新型工科專業(yè)建設(shè)范疇。新一輪工程教育改革，一方面要設(shè)置和發(fā)展一批新興工科專業(yè)，另一方面要推動(dòng)傳統(tǒng)工科專業(yè)的改革創(chuàng)新。

地方應(yīng)用型高校肩負(fù)著為區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供科技與智力支撐的重大責(zé)任，是地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的強(qiáng)大引擎。如何對接當(dāng)前和未來制造業(yè)發(fā)展、培養(yǎng)具有較強(qiáng)行業(yè)型和技術(shù)技能型的應(yīng)用型人才，便成為地方高校必須解決的關(guān)鍵問題[4]。

二、地方應(yīng)用型高校新工科建設(shè)任務(wù)

(一)“新工科”建設(shè)的新要求

新工業(yè)革命浪潮下，全球工業(yè)發(fā)展趨勢及其對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的影響，對工科專業(yè)人才在能力上提出新的要求，即除了原有需要具備的知識、能力和素質(zhì)外，工科專業(yè)人才還必須具備數(shù)字化能力、創(chuàng)新實(shí)踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和跨界整合能力，以應(yīng)對新工業(yè)革命的挑戰(zhàn)。以學(xué)科為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)工科專業(yè)在順應(yīng)所屬工程學(xué)科轉(zhuǎn)型發(fā)展的同時(shí)還需要滿足新工業(yè)革命對工科人才的新要求，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

1.面向國家和區(qū)域重大戰(zhàn)略需求，把握新工科人才的核心素養(yǎng)，將行業(yè)對人才培養(yǎng)的最新要求引入教學(xué)過程，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)思維、工程思維、批判思維和數(shù)字化思維。

2.強(qiáng)調(diào)產(chǎn)教融合，將產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的最新發(fā)展引入學(xué)校，更新教學(xué)內(nèi)容和課程體系，深入推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研合作育人，系統(tǒng)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

3.強(qiáng)調(diào)科教融合，推進(jìn)教師將研究成果及時(shí)轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，向?qū)W生介紹學(xué)科研究新進(jìn)展，鼓勵(lì)本科生參加科學(xué)研究，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

4.強(qiáng)調(diào)學(xué)科交叉融合，探索面向復(fù)雜工程問題的課程模式，組建跨學(xué)科教學(xué)團(tuán)隊(duì)、跨學(xué)科項(xiàng)目平臺，推進(jìn)跨學(xué)科合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的跨界整合能力。

(二)地方高校新工科建設(shè)任務(wù)

地方高校作為新工科建設(shè)的主力軍之一[5]，對區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)揮支撐作用，是培養(yǎng)工程技術(shù)應(yīng)用型人才的主要承載者，是支撐區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的關(guān)鍵力量。地方高校如何在傳統(tǒng)人才培養(yǎng)中把握好“新工科”建設(shè)[6]的內(nèi)涵，以新經(jīng)濟(jì)特征中的“新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)和新模式”為引導(dǎo)，統(tǒng)籌考慮“工科的新要求”，加快培養(yǎng)新興領(lǐng)域工程科技人才，改造升級傳統(tǒng)工科專業(yè)，主動(dòng)布局未來戰(zhàn)略必爭領(lǐng)域人才培養(yǎng)，是我們亟待思索和解決的問題。[7]

地方應(yīng)用型高校與地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展緊密聯(lián)系，新工科建設(shè)的重點(diǎn)應(yīng)是對傳統(tǒng)工科專業(yè)的改造升級，即“新型”工科建設(shè)，應(yīng)聚焦區(qū)域經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)領(lǐng)域、國家新興產(chǎn)業(yè)等，構(gòu)建適應(yīng)和引領(lǐng)區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的學(xué)科專業(yè)體系，瞄準(zhǔn)新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，定期審視人才培養(yǎng)方案、課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容，及時(shí)做出需要的調(diào)整。

三、地方應(yīng)用型高校傳統(tǒng)工科專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

新工科背景下，復(fù)雜工程技術(shù)問題的解決及產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要對現(xiàn)有學(xué)科知識體系進(jìn)行改造，地方高校傳統(tǒng)工科專業(yè)人才培養(yǎng)共性問題主要集中體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(一)人才培養(yǎng)體系與產(chǎn)業(yè)發(fā)展不相適應(yīng)

傳統(tǒng)工科專業(yè)一般是按照學(xué)科體系進(jìn)行設(shè)置，導(dǎo)致人才培養(yǎng)體系與產(chǎn)業(yè)發(fā)展不相適應(yīng)[8]，不能及時(shí)有效捕捉產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新趨勢、新特征和新要求，不能及時(shí)調(diào)整專業(yè)布局，改進(jìn)培養(yǎng)目標(biāo)。

(二)課程體系設(shè)置與教學(xué)內(nèi)容選擇不能支撐工程教育畢業(yè)要求達(dá)成

根據(jù)地方經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級的需求調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，將社會可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)納入教學(xué)內(nèi)容等問題，以及對學(xué)生自學(xué)能力、團(tuán)隊(duì)意識的培養(yǎng)和個(gè)性發(fā)展的要求還需要進(jìn)一步解決和優(yōu)化。

(三)教學(xué)模式不能有效支撐新工科人才培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成

現(xiàn)有的教學(xué)模式還是以課堂講授為主，基于以學(xué)生為中心、產(chǎn)出導(dǎo)向的教學(xué)模式急需走進(jìn)課堂；信息技術(shù)與教育教學(xué)融合工作急需進(jìn)一步全面深入開展。

(四)教師隊(duì)伍建設(shè)急需加強(qiáng)

部分教師相對缺乏對工程技術(shù)和實(shí)踐問題的理解，難以有效地將新技術(shù)、新知識、新理念傳導(dǎo)至課堂教學(xué)。

(五)協(xié)同育人平臺建設(shè)不能滿足新工科人才培養(yǎng)需求

高校實(shí)踐教學(xué)的組織方式，真正達(dá)到企業(yè)生產(chǎn)要求的協(xié)同育人實(shí)踐平臺較少。企業(yè)優(yōu)質(zhì)資源融入高校人才培養(yǎng)、高校智力資源融入企業(yè)創(chuàng)新的機(jī)制與體制有待進(jìn)一步激活。

四、地方應(yīng)用型高校傳統(tǒng)工科專業(yè)轉(zhuǎn)型升級實(shí)踐探索

(一)傳統(tǒng)工科專業(yè)轉(zhuǎn)型升級的原則

地方應(yīng)用型工科專業(yè)改造升級作為工程教育改革范疇內(nèi)的工程人才培養(yǎng)改革，其教育理念必然要服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，服務(wù)行業(yè)企業(yè)技術(shù)進(jìn)步[9]，滿足我國經(jīng)濟(jì)、科技等各方面的飛速發(fā)展。傳統(tǒng)工科專業(yè)轉(zhuǎn)型、改造和升級為新型工科專業(yè)需要密切結(jié)合相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢、注重工程學(xué)科和專業(yè)的特點(diǎn)并遵循學(xué)科專業(yè)建設(shè)的基本規(guī)律[10]。

1.面向未來需求原則。要以高校各自的服務(wù)面向區(qū)域未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展對專業(yè)人才的需求為導(dǎo)向開展專業(yè)建設(shè)、培養(yǎng)專業(yè)人才。

2.突出學(xué)生中心原則。強(qiáng)調(diào)在專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)全過程的各個(gè)環(huán)節(jié)均要堅(jiān)持以學(xué)生能力培養(yǎng)、直接受益和最終成才為中心。[11]

3.密切多方合作原則。要滿足校外行業(yè)企業(yè)要求的新型工科專業(yè)人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，校內(nèi)信息技術(shù)和人工智能相關(guān)的院系和專業(yè)共同努力、協(xié)同實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工科專業(yè)的成功轉(zhuǎn)型升級。

4.堅(jiān)實(shí)學(xué)科支撐原則。學(xué)科是專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)的重要基礎(chǔ)，在傳統(tǒng)工科專業(yè)轉(zhuǎn)型升級之初，為工科專業(yè)轉(zhuǎn)型提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和依托；在轉(zhuǎn)型升級后，為工科專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)提供豐富的內(nèi)涵和最新的成果。

(二)長春工程學(xué)院傳統(tǒng)工科專業(yè)轉(zhuǎn)型升級實(shí)踐探索

近年來，長春工程學(xué)院以高質(zhì)量發(fā)展為主題，以“新工科”建設(shè)為引領(lǐng)，以立德樹人為根本、以強(qiáng)化特色為核心、以人才隊(duì)伍為關(guān)鍵、以重大平臺為支撐、以開放辦學(xué)為路徑、以改革創(chuàng)新為動(dòng)力，依據(jù)“整體設(shè)計(jì)、項(xiàng)目推動(dòng)、分步實(shí)施、示范引領(lǐng)”的指導(dǎo)思想，通過實(shí)施“五個(gè)工程”，積極開展新工科背景下地方高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的探索與實(shí)踐，全力推進(jìn)高水平應(yīng)用型大學(xué)建設(shè)。

1.專業(yè)布局優(yōu)化與人才培養(yǎng)方案制定工程

學(xué)校在充分調(diào)研吉林省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級和建筑、水利等基礎(chǔ)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步要求以及畢業(yè)生就業(yè)單位需求的基礎(chǔ)上，根據(jù)國家基礎(chǔ)工業(yè)行業(yè)、吉林省支柱行業(yè)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求，以專業(yè)集群對接產(chǎn)業(yè)集群，分類建設(shè)了土木水利、電力工程和人工智能等10個(gè)專業(yè)集群，重新審視、調(diào)整專業(yè)或?qū)I(yè)方向，積極探索“專業(yè)+人工智能”的傳統(tǒng)工科專業(yè)改造升級模式。近3年新招生“數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)”“機(jī)器人工程”“智能建造”“智能車輛工程”和“應(yīng)急技術(shù)與管理””5個(gè)本科專業(yè)以及“軟件工程”“計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程”2個(gè)二學(xué)位專業(yè)。目前建有覆蓋建筑、水利等基礎(chǔ)工業(yè)行業(yè)的工科省級優(yōu)勢特色學(xué)科群5個(gè)、工科專業(yè)39個(gè)。同時(shí)，依據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)，按照OBE理念，修訂2018版、2022版人才培養(yǎng)方案，確定專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，細(xì)化畢業(yè)要求及指標(biāo)點(diǎn)，形成與企業(yè)深度融合、符合社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的工程技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系。

2.課程體系建設(shè)工程

深入分析新經(jīng)濟(jì)對傳統(tǒng)工科專業(yè)人才培養(yǎng)提出的新要求，基于OBE理念，堅(jiān)持“以學(xué)生為中心”，全面落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，依據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)，打破學(xué)科界限，努力構(gòu)建“通識+專業(yè)+雙創(chuàng)”深度融合的課程體系，形成了以培養(yǎng)學(xué)生綜合能力為主線，以課程思政和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)為兩翼，行業(yè)、企業(yè)和學(xué)校三方共建課程的“一主兩翼三結(jié)合”的課程教育模式。

3.信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合建設(shè)工程

建設(shè)多元化教學(xué)環(huán)境，構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”條件下的課堂教學(xué)模式。投入專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)，通過搭建運(yùn)行平臺、立項(xiàng)在線課程、建設(shè)智慧教室、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)等系統(tǒng)性建設(shè)工程，加快了信息技術(shù)與教育教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)深度融合建設(shè)。截至2022年4月，“高等數(shù)學(xué)”“寶石鑒賞”等28門課程被認(rèn)定為吉林省精品在線開放課程，2門課程入選吉林省首批“學(xué)科育人示范課程”，12門課程獲批省高校“金課”建設(shè)項(xiàng)目。3個(gè)虛擬仿真項(xiàng)目被認(rèn)定為“吉林省2019年度示范性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目”，其中2項(xiàng)被推薦參加國家級虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目評審。此外，機(jī)械類、能源動(dòng)力類、土木類、電子信息類、測繪類、地質(zhì)類等十大類工科專業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的建設(shè)也在積極籌備中。

4.“雙能型”師資隊(duì)伍建設(shè)工程

新工科建設(shè)需要教學(xué)理念、課程體系、教學(xué)內(nèi)容、過程質(zhì)量等方面的綜合推進(jìn)，而這些最終取決于師資隊(duì)伍水平[12]。長春工程學(xué)院堅(jiān)持依靠教師，深化工程教育內(nèi)涵式發(fā)展。2018年開展了“新時(shí)代、新挑戰(zhàn)、新作為”教育思想大討論，進(jìn)一步明確大力實(shí)施“人才強(qiáng)?！睉?zhàn)略，通過人才引進(jìn)、持續(xù)培訓(xùn)、政策傾斜等構(gòu)建激勵(lì)教師的長效機(jī)制。探索“教師—工程師”一體化的“雙師雙能型”教師培養(yǎng)新模式，引進(jìn)優(yōu)秀企業(yè)技術(shù)人員和管理人員擔(dān)任專兼職教師，鼓勵(lì)教學(xué)單位和教師與企業(yè)聯(lián)合開展科技攻關(guān)等，形成了一支適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的“雙師雙能型”高水平教師隊(duì)伍。目前學(xué)校“雙能型”教師占專任教師的比例在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高了20%以上。

5.協(xié)同育人機(jī)制建設(shè)工程

堅(jiān)持以人才為基礎(chǔ)，以需求為導(dǎo)向，以項(xiàng)目為紐帶，圍繞生產(chǎn)安全技術(shù)、吉林省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求和行業(yè)技術(shù)發(fā)展需要，聯(lián)合相關(guān)企業(yè)、研究院所和政府相關(guān)部門，探索建設(shè)以市場需求為創(chuàng)新導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研用為創(chuàng)新途徑的協(xié)同育人實(shí)踐平臺。學(xué)校整合校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)平臺，形成五大實(shí)訓(xùn)平臺；與應(yīng)急管理部、吉林省安全廳聯(lián)合立項(xiàng)建設(shè)了安全技術(shù)中心，與多家企業(yè)共同建設(shè)虛擬技術(shù)中心等協(xié)同育人平臺。與美國通用電氣公司等企業(yè)共建校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)基地；與東北豐滿發(fā)電廠等企業(yè)合作建立了140個(gè)校外實(shí)習(xí)基地、5個(gè)校外大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地和3個(gè)省級大學(xué)生校外實(shí)踐教育基地，與中國第十五冶金建設(shè)有限公司共建了1個(gè)國家級大學(xué)生校外實(shí)踐教育基地。與中國建筑科學(xué)研究院建研科技股份有限公司聯(lián)合成立了吉林省高校首個(gè)“BIM產(chǎn)業(yè)技術(shù)學(xué)院”，未來學(xué)校還將成立“360技術(shù)產(chǎn)業(yè)學(xué)院”，從多角度、全維度實(shí)現(xiàn)專業(yè)改造升級。

五、結(jié)語

新經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展迫切需要新型工科人才支撐，傳統(tǒng)工科專業(yè)轉(zhuǎn)型、改造和升級成為新型工科專業(yè)一項(xiàng)涉及面廣、影響面大的復(fù)雜工程，不僅僅是某個(gè)學(xué)科建設(shè)或?qū)I(yè)建設(shè)的問題，需要協(xié)調(diào)校內(nèi)各類相關(guān)學(xué)科、專業(yè)和校外行業(yè)企業(yè)等多方參與，需要從培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、師資隊(duì)伍和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)資源建設(shè)等方面真正實(shí)現(xiàn)校內(nèi)外協(xié)同合作，把企業(yè)技術(shù)改造升級與高校專業(yè)改造升級結(jié)合起來，真正把人才培養(yǎng)鏈與產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈結(jié)合起來，形成新型工科專業(yè)建設(shè)的合力，方能使培養(yǎng)的人才適應(yīng)區(qū)域市場需求，適應(yīng)未來新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟(jì)需求并引領(lǐng)未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展。