吳邵蘭 趙三銀 黃長征

[摘 要]第四次工業(yè)革命形成的新經濟、新產業(yè)引發(fā)新工科建設。目前，地方本科院校在工科專業(yè)建設中存在建設理念滯后、工科專業(yè)結構失衡、課程設計內容與生產實踐脫節(jié)、實踐師資隊伍短缺、工程實踐條件不足等問題。提出更新工程教育理念、調整優(yōu)化專業(yè)結構、建立多元主體辦學機制、改革課程體系、改革教學與學習方式、探索工程教育人才培養(yǎng)新模式、構建多維度教學質量監(jiān)控體系等系列措施，為提高新工科專業(yè)的辦學質量提供保障。

[關鍵詞]地方本科院校；新工科；質量保障；建設路徑

[中圖分類號] G620 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2018）06-0018-04

2014年，習近平總書記在國際工程科技大會上指出，“未來幾十年，新一輪科技革命和產業(yè)變革將同人類社會發(fā)展形成歷史性交匯，工程科技進步和創(chuàng)新將成為推動人類社會發(fā)展的重要引擎”[1]。作為應用型人才培養(yǎng)的主力軍和在地方經濟、社會、產業(yè)等方面的發(fā)展中扮演著重要角色的地方本科高等學校，其新工科專業(yè)建設及其人才培養(yǎng)質量也日益受到關注。

一、新工科發(fā)展背景

可以說，“新工科”是一個相對的概念，是國家為應對經濟和社會的飛速發(fā)展，從服務國家戰(zhàn)略、滿足產業(yè)需求和面向未來發(fā)展的高度提出的一項持續(xù)深化工程教育改革的重大行動計劃，其以新經濟、新產業(yè)為背景，具有交叉復合特征，具備跨學科、跨產業(yè)的跨界整合能力。

2011年，在漢諾威博覽會上，德國首次提出了工業(yè)4.0的概念。2013年，德國政府正式通過了工業(yè)4.0計劃，并將其納入高技術戰(zhàn)略2020[2]。隨后，其他國家也紛紛出臺了類似的國家戰(zhàn)略計劃，如美國的《先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃》、《日本再興戰(zhàn)略》、韓國《制造業(yè)創(chuàng)新3.0戰(zhàn)略實施方案》、《法國新工業(yè)》和《中國制造2025》等，意圖通過創(chuàng)新重塑國家的工業(yè)實力，提高競爭力，在新一輪工業(yè)革命中占領先機[3]。

新經濟、新興產業(yè)的快速增長離不開工程教育提供的巨大的人力資源保障，足量優(yōu)質的人力資源對深化工程教育改革、建設工程教育強國，對服務和支撐我國經濟轉型升級意義尤為重大。著眼于促進我國工程教育改革創(chuàng)新以及推動我國新工科教育，2017年2月中旬，由國家教育部舉辦的全國高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會在上海召開。

此次會議中，新工科的內涵和主要特征、新工科建設與發(fā)展的策略等成為與會者共同關注的焦點問題。另外，“加快建設和發(fā)展新工科”這一理念也引起強烈共鳴。2017年4月，在同樣由教育部主辦的新工科建設研討會上，進一步達成了未來建設的思路和行動路線。由此，“新工科”迅速成為高等教育領域關注的熱點。

二、地方本科院校新工科建設的困境

目前，中國工程教育規(guī)模全球第一。相關數據表明，2016年全年，我國工科專業(yè)的全日制在校本科生總量為538萬人，時年有123萬人畢業(yè)，工科專業(yè)點的分布達到1.7萬個。工科在校生占高等教育在校生總額的三分之一[4]，其中，地方本科院校又占據了大部分。

然而，隨著學科交叉融合的加快，新興學科不斷出現，以綠色、智能、泛在為特征的群體性技術革命涌現，產業(yè)更新?lián)Q代加速，科學技術的創(chuàng)新活動不斷打破領域、組織、技術的界限，培養(yǎng)具有家國情懷、敢于創(chuàng)新、通識博學、思維獨特、國際視野、善于溝通、精于工程領導、注重環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展以及數字化等能力的卓越工程人才的工程教育也面臨巨大挑戰(zhàn)。2017年，國家有關部門聯(lián)合出臺了《制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南》，其中重點強調“制造業(yè)人才培養(yǎng)與企業(yè)實際需求脫節(jié)、產教融合不夠深入、工程教育實踐環(huán)節(jié)薄弱、學校和培訓機構基礎能力建設滯后”等問題要標注引用，否則會算重復。對于地方本科院校而言，由于辦學條件不足、師資力量薄弱、招生規(guī)模偏大、工科辦學歷史不長、校企校地協(xié)同育人機制不完善等問題，其在新工科方面的建設顯得捉襟見肘。

（一）建設理念滯后，專業(yè)培養(yǎng)模式單一

新中國成立后，我國高等教育全面學習蘇聯(lián)的以計劃和專業(yè)化培養(yǎng)為核心的人才培養(yǎng)模式。這一模式按照統(tǒng)一規(guī)劃進行專業(yè)設置，過分強調專業(yè)培養(yǎng)，強調知識和技能教育，忽視人的價值情感[5]，學生缺乏寬廣的理論視域和全面發(fā)展的素質基礎。改革開放以后，隨著國內外形勢以及社會發(fā)展需要的變化，傳統(tǒng)的專業(yè)教育模式的內在局限性不斷顯現，高校開始模仿歐美教育模式，通過推行“211”工程、“985”工程戰(zhàn)略，引導研究型大學內涵式發(fā)展，全面提升教學質量。但是，專業(yè)教育的主導地位仍然未能撼動，特別是地方本科院校的工程教育課程體系長期囿于國家制定的專業(yè)目錄之下，通識課程設置不合理，這使得學生知識面狹窄，脫離劇烈變化的市場大潮。

進入21世紀后，隨著新科技、新工業(yè)、新經濟的發(fā)展，特別是全球化時代，互聯(lián)網帶來實體經濟的革新及思維模式的變革，以市場需求為導向的立體式工程人才培養(yǎng)陷入新的困境。而以教學為主要任務的大部分地方本科院校由于本科辦學歷史短，對于經濟產業(yè)結構變化的敏感度較低，接受新的教學理念較慢，學科專業(yè)之間的交叉融合較難，專業(yè)結構調整改造也較為滯后，因此新工科的教育理念還未深入人心，新工科人才培養(yǎng)范式亟待建立。

（二）工科專業(yè)結構不合理，新產業(yè)人才嚴重短缺

時代不斷進步，從蒸汽機時代相繼發(fā)展到電氣時代乃至信息技術時代，再到第四次智能制造時代，工程人才培養(yǎng)的結構出現了變化。不斷涌現的移動互聯(lián)網、云計算、智能安防系統(tǒng)與制造等新興產業(yè)，以及信息、生物、新能源和新材料等技術相互融合，催生了全新的科技革命和產業(yè)變革[6]，使工科人才的培養(yǎng)由傳統(tǒng)的工科向新工科轉變，工程專業(yè)出現了結構性供需矛盾，新的專業(yè)領域人才缺乏，無法滿足新興市場需求?！吨圃鞓I(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南》就明確指出：中國制造業(yè)人才嚴重短缺。在裝備制造行業(yè)中，雖然規(guī)模以上企業(yè)人力資源總量多，但具有本科及以上學歷者不足30%，結構性短缺尤為明顯。未來5～10年，我國新興信息技術產業(yè)人才短缺近1000萬人，高檔數控機床和機器人人才缺口450萬人。

由于以上現實，2017年4月，在全國“工科優(yōu)勢高校新工科建設研討會”上，教育部明確指出：“工程教育跟產業(yè)發(fā)展是緊密聯(lián)系的，是相互支撐的，我們急需發(fā)展新工科來支撐新經濟發(fā)展的人才需要?！笨梢?，由于新工科專業(yè)結構不合理引發(fā)的新產業(yè)人才短缺，已經到了嚴重的程度。

（三）課程設計內容陳舊，與生產實踐脫節(jié)

隨著科技、信息的迅速更新，邊緣學科、交叉學科不斷涌現，現代工程問題涉及技術、經濟、社會、文化和政治等多個方面，這要求工程教育在不同學科協(xié)同合作，匯集不同的觀點和知識，創(chuàng)造性地解決復雜的現實問題。長期以來，我國多數地方高校工程教育本科辦學歷史積淀不夠，未能擺脫老牌的研究型高校的辦學模式和格局，課程體系遠不能適應市場發(fā)展和產業(yè)轉型升級的需要。

學生所學的知識面臨“畢業(yè)即過時”的尷尬境地，企業(yè)卻陷入高素質人才難求的怪圈。同時，用人單位尚未深入融入高校工程人才培養(yǎng)體系中，企業(yè)的新技術、新手段和新工藝等未能進入教學內容體系，教學內容與新興產業(yè)發(fā)展嚴重脫節(jié)，造成現代工程人員的經濟學、社會學、國際學、法律學等領域的課程非常短缺[7]，適應不了新興工業(yè)和技術發(fā)展之需，部分專業(yè)知識體系的發(fā)展已滯后于產業(yè)技術的發(fā)展。所以，工科課程體系必須全方位更新，以有效對接社會的需求。

（四）實踐師資隊伍缺乏，指導學生能力不足

卓越工程教育必須依靠優(yōu)秀工科教師隊伍的支撐。2006年，教育部《面向創(chuàng)新型國家建設的工程教育改革》課題組專門針對中國工程院院士、大學教師和企業(yè)工程技術人員進行了調查。調查結果顯示，工科教師隊伍普遍缺乏工程實踐背景是制約工程教育質量和發(fā)展的一個重要因素[8]。

由于人事制度的制約，一方面，地方本科院在新進教師時過于重視學歷、輕視實踐能力，人才引進動輒非博士不可，工程教育教師大多是從學校到學校，來源單一，普遍缺乏工程實踐經驗；另一方面，企業(yè)中擁有豐富實踐經驗的人由于職稱、學歷較低又難以到高校任職。具有工程實踐背景的高學歷高水平師資隊伍的匱乏，使得工科專業(yè)畢業(yè)生實踐動手能力不強，人際溝通和組織協(xié)調能力不夠，工程教育陷入困境。

（五）工程實踐條件不足，學生實踐能力欠缺

近年來，在質量工程的支持下，各高校創(chuàng)建了一批國家級綜合性工程訓練示范中心或工程訓練中心、與工程實踐教學有關的國家精品課程及國家、省市級教學成果、教研項目、教學團隊，使工程訓練服務于高校的認知實習、實踐教學，承擔各種工程訓練教學任務、創(chuàng)新訓練、對外服務[9]。但是相對大量的地方工科院校來說，其引領示范作用并不明顯。由于大量擴招，教師數量不足，導致生師比居高不下、辦學經費緊張、實踐教學設備陳舊、臺套數不足、實踐場地缺乏、組織管理困難，學生實踐教學時間嚴重不足，實踐教學效果大打折扣，學生實踐動手能力差。

另外，單一的校內實踐環(huán)節(jié)很難全面提升學生的相應能力。只有校企協(xié)同才能使學生獲得工程經歷、實踐環(huán)境、實踐資源和社會認可。目前，地方高校普遍對校企合作辦學認識不夠，不夠主動，不能有效建立協(xié)同技術創(chuàng)新和育人平臺，這在較大程度上阻礙了學生的發(fā)展。

三、新工科專業(yè)建設質量保障實施路徑

新工科專業(yè)建設質量包括影響教學質量的所有因素，涉及學校工作的方方面面以及校外的辦學環(huán)境和條件，主要有教育理念、專業(yè)結構、辦學機制、課程體系、教學方法、人才培養(yǎng)模式和教學質量監(jiān)控等主要環(huán)節(jié)。

（一）更新工程教育理念

理念是行動的先導，各地方高校必須構建大工程觀，堅持“學生中心、結果導向、持續(xù)改進”的專業(yè)辦學指導思想，遵循工程學科發(fā)展規(guī)律，改變工科專業(yè)過窄過細的弊端，加強工科與理科及其他學科間的跨學科交叉研究；強化通識教育，培養(yǎng)學生科學與基礎理論修養(yǎng)、人文情懷、管理素養(yǎng)和解決復雜工程問題的能力，促進工程教育知識體系重構、知識生產模式創(chuàng)新和知識組織制度變革。

（二）調整優(yōu)化專業(yè)結構

學科專業(yè)和人才培養(yǎng)是工程教育改革的核心問題，我國地方本科院校的工科專業(yè)人才培養(yǎng)已不能滿足區(qū)域經濟和產業(yè)結構的發(fā)展。地方高校必須以新工科建設為契機，多了解工程技術人才的市場需求情況，了解產業(yè)發(fā)展的新變化以及今后的走向，制定好學科專業(yè)的整體規(guī)劃，完善學科專業(yè)動態(tài)調整和自我更新機制，探索學科專業(yè)設置管理的新范式。

首先，對接產業(yè)需求，以滿足新經濟發(fā)展對工程技術人才的需求及行業(yè)發(fā)展現狀，結合國家戰(zhàn)略，新設戰(zhàn)略型新興產業(yè)、經濟社會發(fā)展和民生改善領域亟須的相關專業(yè)，構建與新經濟發(fā)展相適應、與高校辦學定位以及辦學方向和特色相調適的新工科專業(yè)體系。其次，加快傳統(tǒng)工科專業(yè)的改造升級。在傳統(tǒng)工科專業(yè)中篩選建設基礎扎實、校企校地協(xié)同育人、產教融合成效顯著的專業(yè)，實現更新改造升級，建成新工科專業(yè)。此外，促成既有工科專業(yè)或工科與其他相關學科交叉融合，以培育新興交叉學科專業(yè)。

（三）建立多元主體辦學機制

地方本科院校大多為省市共建體制，受地方經濟影響，經費緊張，實踐教學資源不足。為促進學校發(fā)展，必須優(yōu)化配置校內資源，提高匯聚社會優(yōu)質資源的能力，廣開門路，建立多主體、開放式的辦學新體制，為人才培養(yǎng)創(chuàng)造更好的條件。

首先，建立產學協(xié)同機制。地方高校要擴寬辦學視野，強化校企合作教育。辦學中必須重視企業(yè)的作用，在人才培養(yǎng)方案、課程體系、實踐平臺建設等方面加強合作。另外，還要合作開展研究，培訓師資，校企聯(lián)合制定培養(yǎng)方案，共同建設課程、實驗室和實習實訓基地，讓企業(yè)直接參與人才培養(yǎng)的全過程。

其次，探索高校教師與行業(yè)人才雙向交流機制。實行靈活的教師聘任制，建設一支有企業(yè)背景、行業(yè)背景的師資隊伍；改革教師評價機制，探索、建立由行業(yè)企業(yè)參與的、體現創(chuàng)新性和實踐性、適合工科專業(yè)人才培養(yǎng)需要的教師評價標準，讓更多優(yōu)秀的雙師型人才充實到高校教學中。

再次，探索多方參與的產學研一體化新機制。以產業(yè)發(fā)展需求為導向，探索與行業(yè)企業(yè)、科研院所合作，共建產學研合作示范學院，協(xié)同育人、共建共享的實踐基地或工程創(chuàng)新訓練中心，建立產學研合作協(xié)同育人長效機制。

（四）改革課程體系

新工科建設必須打破“學科陷阱”和“路徑依賴”，促進多學科交叉與深度融合，為學生提供更自由的選擇與發(fā)展空間，以產業(yè)、先進技術、社會發(fā)展需求為導向，開展多領域、大模塊的專業(yè)整合，開展跨學科教學與研究。有調查報告指出，工科學生在有效交流、批判性思維、系統(tǒng)思維、問題解決、協(xié)同合作、數據決策、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和自我管理等核心能力方面存在著缺陷。為此，社會呼吁新的工程教育要主動適應產業(yè)需求，深化課程體系與教學內容的改革，以發(fā)展學生寬廣的、可遷移的技能和知識，更好地應對新工業(yè)革命的挑戰(zhàn)。一是根據學科前沿調整部分理論基礎課，整合專業(yè)相關知識；二是根據技術進展調整專業(yè)課，融合產生新課程；三是處理好通識課與專業(yè)課的關系，加大通識課程比例；四是探索綜合性課程、多視角解決問題課程、交叉學科研討課程開設，如工程實務、Capstone課程等，培養(yǎng)學生的綜合實踐能力，促進科學人文教育與工程教育的相互融合。

在教學內容方面，順應行業(yè)要求，遵從國際標準，注重知識掌握與能力培養(yǎng)的平衡，專業(yè)素養(yǎng)與實踐能力的綜合；引入學科前沿知識、產業(yè)和技術的最新發(fā)展動態(tài)，以促進教學內容的推陳出新，與時俱進；同時高度關注世界前沿科技進展和發(fā)達國家經濟轉型戰(zhàn)略，如基因組重寫、智能農業(yè)、美國“再工業(yè)化”、德國制造業(yè)4.0戰(zhàn)略等新的發(fā)展動態(tài)，并將其融入教學內容；增加職業(yè)道德和技術倫理課程，培養(yǎng)社會責任感，使學生在將人類安全、健康、幸福置于首位的前提下進行技術的開發(fā)和實施。

（五）改革教學與學習方式

信息和通信技術的快速發(fā)展對高等教育產生了重大影響，教與學的過程、關系、活動發(fā)生著微妙的變化，以教師為中心的教學方法逐步轉向以學生為中心的學習活動，新工科的教育教學模式范式變革勢在必行。一是應推行以學生為中心的深度學習模式，發(fā)展學生的分析、綜合、邏輯推理、批判性思維和解決問題等核心技能，通過綜合學習和應用學習，充分激發(fā)學生的內在學習潛能動機。二是要整合教育技術，將電子郵件、在線學習平臺、創(chuàng)造媒體等現代技術整合到課程中，促進師生課堂交流，幫助師生開展話題討論、探索關鍵問題并提高學生對復雜概念的理解，提升教師和學生的學習體驗。三是要借鑒學習科學的最新研究成果，運用學生感興趣的混合學習、翻轉課堂、虛擬現實、游戲化學習、微課、創(chuàng)新短課等教學模式[10]，使學習環(huán)境更加互動，提高學習效率和效益，豐富教學方法，增強學生的“向學力”。四是建設優(yōu)質在線開放課程資源。師生共享多媒體課件、教學文檔、參考資料、視頻等豐富的學習資源，同時鏈接與嵌入外部資源，如網易云課堂、TED、You-Tube等，使課程應用與教學服務相融通，推進以學生為中心的教學方式方法變革。五是創(chuàng)建虛擬學習環(huán)境。通過在線平臺和移動學習設備，將物理環(huán)境與虛擬數字環(huán)境交織在一起，交互式協(xié)作、討論、虛擬現實，使學習體驗可以擴展到傳統(tǒng)課堂之外，學生可以實現在任何時間、任何地點和任何形式的學習活動。

（六）探索工程教育人才培養(yǎng)新體系

人才培養(yǎng)模式改革是新工科發(fā)展的核心，工業(yè)4.0背景下人才培養(yǎng)標準與培養(yǎng)模式面臨著新的挑戰(zhàn)。采用OBE模式和CDIO工程教育理念是工程教育改革的主要方向。一是在制定人才培養(yǎng)方案時，必須以產業(yè)需求和技術發(fā)展為依托，以市場需求和提高國際競爭能力為導向，突出人才培養(yǎng)的適切性[11]。二是要樹立以生為本的理念。尊重學生自主選擇的權利，積極穩(wěn)妥地實踐學分制改革，探索相應的課程設置、質量管理、學業(yè)評價等制度。三是借鑒國際主流，明晰未來工程人才的能力體系。可參照美國ABET認證標準、歐洲工程師能力標準、德國ASIIN認證標準、英國工程專業(yè)能力標準以及我國工程教育認證等標準，科學界定未來工程人才的素質結構，構建工程人才在工程、信息、社會、經濟、文化、法律、倫理等主要領域的能力體系。四是加強產教融合、校企協(xié)同育人力度，構建從理論學習、實踐運用再到探究、發(fā)現學習的教學閉環(huán)，形成未來工程師的綜合品質和工程能力。

（七）構建多維度的工程教育質量監(jiān)控體系

加強工程人才培養(yǎng)質量標準的研究和建設，促進高校結合國際標準、行業(yè)標準，對專業(yè)人才培養(yǎng)方案進行修訂，構建和時代發(fā)展相適應的國家、行業(yè)、學校多維質量標準體系。進一步完善具有中國特色、與國際實質同等效力的工程教育專業(yè)認證制度，并將其作為新工科專業(yè)建設的重要工作。建立認證結果發(fā)布與使用制度，將認證結果定期向社會正式發(fā)布，讓通過認證的專業(yè)在招生簡章和畢業(yè)證書上加以注明，并將認證結果納入學科評估和本科教學質量報告等評估體系之中。

新工科的建設是一個系統(tǒng)工程，需要高校的機制體制的整體改革和各部門及二級學院的共同協(xié)作，更需要社會、企事業(yè)、行業(yè)的通力協(xié)作，社會新經濟、新產業(yè)必將促進新工科專業(yè)建設的長足發(fā)展。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 習近平.讓工程科技造福人類、創(chuàng)造未來[N].新華日報，2014-06-04（1）.

[2] 郭朝暉.鋼鐵行業(yè)與工業(yè)4.0[J].冶金自動化，2015（4）：7-11.

[3] 周開發(fā)，曾玉珍.新工科的核心能力與教學模式探索[J].重慶高教研究，2017（3）：22-35.

[4] 古天龍，景新幸，郭慶，等.本科院校工程應用型人才培養(yǎng)模式改革探索：基于桂林電子科技大學電子信息類工程應用型人才培養(yǎng)實驗區(qū)的思考[J].中國高教研究，2012（1）：107-110.

[5] 張亮.我國通識教育改革的成就、困境與出路[J].清華大學教育研究，2014（6）：80-84.

[6] 胡虎.新一輪科技革命產業(yè)變革孕育興起經濟發(fā)展模式向信息生產信息消費轉型[J].通信管理與技術，2014（6）：32.

[7] 章麗萍，姚威，陳子辰.面向戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展的工程科技人才培養(yǎng)研究[J].中國高教研究，2012（10）：25-29.

[8] 陶圓.戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展背景下我國高等工程教育模式研究[D].哈爾濱：哈爾濱工程大學，2011.

[9] 孫康寧，傅水根，梁延德，王仁卿.淺論工程實踐教育中的問題、對策及通識教育屬性[J].中國大學教學，2011（9）：17-20.

[10] 孫俊文.基于翻轉課堂的教育游戲設計研究[D].昆明：云南大學，2015.

[11] 盧葦，胡海青.戰(zhàn)略性選擇 超常規(guī)發(fā)展：中國示范性軟件學院十年巡禮之一[J].高等工程教育研究，2011（4）：35-45.

[責任編輯：陳 明]