陳光勝

（上海理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 上海 200093）

0 引言

2017年，教育部高教司正式推出“新工科”計(jì)劃，并迅速形成了“復(fù)旦共識”、“天大行動”、“北京指南”等指導(dǎo)性文件①②③。當(dāng)前，互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、新材料、新能源等高新科技正在迅速改變著商業(yè)模式、現(xiàn)代工業(yè)的格局，甚至改變著未來人們的生活、就業(yè)等模式。同時，國家正在推動實(shí)施“一帶一路”倡議，創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展、“中國制造2025”、“互聯(lián)網(wǎng)＋”等一系列重大戰(zhàn)略，為中國的創(chuàng)新發(fā)展提供了新機(jī)遇、注入了新動力。為了支撐快速發(fā)展的新經(jīng)濟(jì)，培養(yǎng)新型工程創(chuàng)新人才，高等工程教育必須進(jìn)行全面、深刻的改革和創(chuàng)新?！靶鹿た啤苯逃砟詈徒逃母锞褪窃谶@樣的背景下提出的，“新工科”建設(shè)需要新思維、新體制機(jī)制、全面創(chuàng)新工程教育，培養(yǎng)創(chuàng)新人才，支撐和引領(lǐng)新經(jīng)濟(jì)。

1 新工科的內(nèi)涵及實(shí)施路徑

什么是新工科，新工科的內(nèi)涵是什么？鐘登華認(rèn)為新工科的內(nèi)涵是：以立德樹人為引領(lǐng)，以應(yīng)對變化?塑造未來為建設(shè)理念，以繼承與創(chuàng)新？交叉與融合？協(xié)調(diào)與共享為主要途徑，培養(yǎng)未來多元化？創(chuàng)新型卓越工程人才?新工科，“工科”是本質(zhì)，“新”是取向，要把握好這個“新”字，但又不能脫離“工科”，其內(nèi)涵可以理解為：理念新：應(yīng)對變化，塑造未來；要求新：培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才；途徑新：繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享。李正良認(rèn)為，新工科專業(yè)的產(chǎn)生，本質(zhì)上是由于社會不斷發(fā)展而催生了新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)（包括傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級而形成的新型產(chǎn)業(yè)）進(jìn)而形成新職業(yè)，同時科技不斷進(jìn)步引發(fā)產(chǎn)生新技術(shù)、新經(jīng)濟(jì)。新技術(shù)和新經(jīng)濟(jì)以學(xué)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(xué)科交叉（或交叉學(xué)科）的再次交匯即形成新工科專業(yè)，并提出基于學(xué)科交叉的本碩貫通培養(yǎng)和彈性學(xué)制、大類招生，大類培養(yǎng)、本科跨界培養(yǎng)、產(chǎn)學(xué)研深度融合和創(chuàng)新實(shí)踐實(shí)驗(yàn)平臺等5大新工科人才的主要培養(yǎng)路徑。吳愛華等提出：我國工程教育要以提高人才培養(yǎng)質(zhì)量為核心，樹立創(chuàng)新型、綜合化、全周期工程教育“新理念”，構(gòu)建新興工科和傳統(tǒng)工科相結(jié)合的學(xué)科專業(yè)，新結(jié)構(gòu)，探索實(shí)施工程教育人才培養(yǎng)的“新模式”，打造具有國際競爭力的工程教育“新質(zhì)量”，建立完善中國特色工程教育的“新體系”，加快推進(jìn)我國從工程教育大國走向工程教育強(qiáng)國。

雖然目前不同學(xué)者對“新工科”的概念，內(nèi)涵和路徑闡述不盡相同，但對新工科的特征的表述基本達(dá)成一致：學(xué)科專業(yè)的新結(jié)構(gòu)、教育教學(xué)的新質(zhì)量、工程教育的新理念、分類發(fā)展的新體系和人才培養(yǎng)的新模式。新工科專業(yè)是以智能制造、云計(jì)算、人工智能、機(jī)器人等用于傳統(tǒng)工科專業(yè)的升級改造，相對于傳統(tǒng)的工科人才，未來新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)需要的是實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、具備國際競爭力的高素質(zhì)復(fù)合型新工科人才?！靶鹿た啤睂?yīng)的是新興產(chǎn)業(yè)，也包括傳統(tǒng)工科專業(yè)的升級改造，實(shí)現(xiàn)更新的理念、更好的模式、更高的教育質(zhì)量。

2 “新工科”理念指導(dǎo)下的“機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化”專業(yè)建設(shè)

從“新工科”建設(shè)范疇來看，新工科建設(shè)對象不僅要面向新興產(chǎn)業(yè)的“新專業(yè)”，對于“老專業(yè)”的新工科化改造也是重要任務(wù)?！皺C(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化”專業(yè)是典型的傳統(tǒng)工科專業(yè)，歷史悠久，實(shí)現(xiàn)該專業(yè)的“新工科”化改造，將“新工科”理念引入到專業(yè)建設(shè)，能更好的服務(wù)于產(chǎn)業(yè)，是各工科院校面臨的重要任務(wù)。

上海理工大學(xué)的機(jī)械制造學(xué)科源溯百年，立足上海，輻射“長三角”，在國內(nèi)的工科高等教育史上具有重要影響力，該?！皺C(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化”專業(yè)依托學(xué)校“先進(jìn)制造及裝備技術(shù)學(xué)科群”、上海市“機(jī)械工程”一流重點(diǎn)學(xué)科和上海市教委重點(diǎn)學(xué)科“機(jī)械制造及其自動化”的學(xué)科優(yōu)勢和機(jī)械工業(yè)的行業(yè)優(yōu)勢，以強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新精神為重點(diǎn)，不斷優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu)，不斷提高人才的培養(yǎng)質(zhì)量，深化改革，加快發(fā)展。2019年入選教育部“雙萬計(jì)劃”國家級一流本科專業(yè)建設(shè)，形成了一系列的教學(xué)成果走在了全國同類專業(yè)的前列。在新的歷史時期，為適應(yīng)當(dāng)前“新工科”建設(shè)，從2018年開始，專業(yè)進(jìn)行新的嘗試和探索，主要從以下幾個方面著手：

2.1 更新改造教學(xué)內(nèi)容，改革辦學(xué)模式，服務(wù)最新產(chǎn)業(yè)需求

“服務(wù)國家戰(zhàn)略”，“滿足產(chǎn)業(yè)需求”，是“新工科”的建設(shè)需求，專業(yè)緊密跟蹤機(jī)械行業(yè)發(fā)展動態(tài)，針對不同的需求采取不同的應(yīng)對策略：一方面，對于制造業(yè)提出的“機(jī)器人”和“人工智能”技術(shù)需求強(qiáng)烈問題，在原有專業(yè)框架內(nèi)難以通過改造解決，則在學(xué)科交叉，專業(yè)融合上下功夫，積極探索新工科新專業(yè)試點(diǎn)建設(shè)，與信息工程等相關(guān)專業(yè)共同籌辦“機(jī)器人”新專業(yè)。另一方面，針對行業(yè)提出的強(qiáng)調(diào)實(shí)踐創(chuàng)新型人才培養(yǎng)和產(chǎn)學(xué)研用深度融合需求，專業(yè)則提出學(xué)校與產(chǎn)業(yè)共同開辦“產(chǎn)業(yè)技術(shù)學(xué)院”，探索行業(yè)深度參與，走學(xué)校共同培養(yǎng)實(shí)踐型創(chuàng)新的“產(chǎn)、學(xué)、研、用”融合的新型辦學(xué)模式。2018年7月，由上海理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院主導(dǎo)，由上海機(jī)床廠有限公司、上海振華重工集團(tuán)有限公司等多家機(jī)械領(lǐng)域高端企業(yè)組成的“產(chǎn)業(yè)技術(shù)學(xué)院”成立，“1+N”模式的新型人才培養(yǎng)一體化創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺初步建成。與上海機(jī)床廠合作嘗試開辦機(jī)械專業(yè)“機(jī)床方向”，在該方向上，改造當(dāng)前課程體系，加大機(jī)床方向?qū)嵺`學(xué)分，開設(shè)“機(jī)床性能測試綜合實(shí)驗(yàn)”、“零件加工與測量實(shí)驗(yàn)”等5門與生產(chǎn)結(jié)合緊密課程，教學(xué)任務(wù)由機(jī)床廠高級工程師承擔(dān)，試圖縮短學(xué)校與就業(yè)崗位距離，加大實(shí)踐型人才培養(yǎng)力度?！爱a(chǎn)業(yè)技術(shù)學(xué)院”的成立，使學(xué)生提前融入工作環(huán)境，拉近課堂知識與生產(chǎn)的距離，對于提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力，提高本學(xué)科人才的培養(yǎng)質(zhì)量具有重要意義。目前機(jī)器人專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃已經(jīng)制訂并報中華人民共和國教育部備案并獲批，進(jìn)入招生階段。

2.2 強(qiáng)化基礎(chǔ)，分層教育，開展榮譽(yù)學(xué)位教育

新工科人才既要求“高素質(zhì)”又要“交叉復(fù)合”，所謂的高素質(zhì)指的是新工科培養(yǎng)的卓越工程科技人才在專業(yè)能力之外所必須擁有的高水準(zhǔn)的社會能力、職業(yè)素養(yǎng)和倫理道德等素質(zhì)。交叉復(fù)合型指的是工程科技人才應(yīng)具有多學(xué)科交叉的知識、理論和專業(yè)基礎(chǔ)，具備解決交叉復(fù)合問題的專業(yè)能力和綜合素質(zhì)。這就要求新工科人才在扎實(shí)的專業(yè)知識之外接受厚重的通識教育。上海理工大學(xué)所有專業(yè)按照大類招生，大類培養(yǎng)，實(shí)施彈性化的課程體系，突出能力建設(shè)和學(xué)科交叉，采用寬口徑、厚基礎(chǔ)的人才培養(yǎng)模式。優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，注重教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、學(xué)科的交叉性，低年級課程重點(diǎn)增強(qiáng)學(xué)生對于基礎(chǔ)學(xué)科和大學(xué)通識課程的認(rèn)知度，促進(jìn)學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)。同時，為培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才，改革人才培養(yǎng)體系，在根據(jù)學(xué)生認(rèn)知程度開展分層教育，嘗試開展榮譽(yù)學(xué)位教育。2018年1月，以“榮譽(yù)課程”為核心的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化本科專業(yè)“榮譽(yù)學(xué)位”培養(yǎng)體系改革工作啟動，在學(xué)校層面的項(xiàng)目課程設(shè)置體系、修讀流程和修讀管理規(guī)范等政策配套基本完成，遴選了“高等熱工基礎(chǔ)及液體力學(xué)”和“工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)”等6門榮譽(yù)課程。接受榮譽(yù)課程教育的學(xué)生以自主報名，學(xué)校擇優(yōu)方式組成班級，全部采用小班化教學(xué)、優(yōu)選學(xué)科著名教授擔(dān)任教師，遵循基礎(chǔ)深厚、教法先進(jìn)、知識交叉復(fù)合辦學(xué)導(dǎo)向，以培養(yǎng)國際化、專寬交的未來精英人才為目標(biāo)。期望培養(yǎng)學(xué)生寬厚的基礎(chǔ)知識、高度的邏輯思維能力，激發(fā)學(xué)生探究知識的興趣、價值判斷與獨(dú)立思考能力，強(qiáng)化學(xué)生的基礎(chǔ)知識和創(chuàng)造力以及運(yùn)用科學(xué)方法解決復(fù)雜問題的能力。通過以榮譽(yù)課程為核心的創(chuàng)新人才培養(yǎng)改革，形成機(jī)械工程學(xué)科新型的拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系。

2.3 創(chuàng)新能力培養(yǎng)

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力是對新工科培養(yǎng)的工程科技人才的首要能力要求。創(chuàng)業(yè)能力是新產(chǎn)業(yè)形成和發(fā)展的基礎(chǔ)，是產(chǎn)業(yè)和行業(yè)主導(dǎo)者必須具備的基本能力。創(chuàng)新是引領(lǐng)和驅(qū)動產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要動力，是產(chǎn)業(yè)和行業(yè)得以發(fā)展并贏得市場競爭的保障，是產(chǎn)業(yè)和行業(yè)的工程科技骨干必須具備的核心能力。從2018年，上海理工大學(xué)的所有工科專業(yè)將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入專業(yè)培養(yǎng)方案，組織開展大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動。在教學(xué)計(jì)劃中專門設(shè)置2學(xué)分的創(chuàng)新學(xué)分，與上海市大學(xué)創(chuàng)新項(xiàng)目結(jié)合，設(shè)立大學(xué)生創(chuàng)新基金，市級項(xiàng)目可獲得1萬元資助，校級項(xiàng)目可獲得5000元資助，未獲市、校資助項(xiàng)目由學(xué)院給予充足經(jīng)費(fèi)保障。以交叉跨界問題、綜合復(fù)雜問題和未來前沿問題等為導(dǎo)向，把危機(jī)意識、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)貫穿工程教育的全過程，通過廣泛搭建各種跨行業(yè)、跨界的創(chuàng)業(yè)孵化基地、創(chuàng)業(yè)實(shí)習(xí)基地、創(chuàng)客空間等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺，組織形式多樣的科技創(chuàng)新活動、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽等，全過程營造創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育氛圍，全方位推動創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育深層次融入整個專業(yè)教育。

2.4 建立OBE理念為核心的質(zhì)量保證體系

教學(xué)質(zhì)量保證體系是“新工科”建設(shè)的保障，改革教育評價體系，讓工程教育回歸工程，是對老工科進(jìn)行“新工科”改造的前提。上海理工大學(xué)機(jī)械專業(yè)以“工程型、創(chuàng)新性、國際化”為人才培養(yǎng)特色定位，2014年，專業(yè)通過國際工程教育認(rèn)證的德國ASIIN認(rèn)證，2017年通過了中國工程教育認(rèn)證。經(jīng)過認(rèn)證后，將OBE（成果導(dǎo)向）教育理念引入到學(xué)生培養(yǎng)的全過程，構(gòu)建新的課程體系，理清學(xué)生能力結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步建立學(xué)生能力結(jié)構(gòu)與課程體系結(jié)構(gòu)的確定映射關(guān)系，并保證能力結(jié)構(gòu)中的每一種能力要有明確的課程來支撐。通過幾年的閉環(huán)持續(xù)改進(jìn)，專業(yè)基本完成了學(xué)科導(dǎo)向向目標(biāo)導(dǎo)向轉(zhuǎn)變、以教師中心向?qū)W生中心轉(zhuǎn)變和以質(zhì)量監(jiān)控向持續(xù)改進(jìn)轉(zhuǎn)變。

3 結(jié)語

“新工科”教育理念和教育改革是工程教育適應(yīng)當(dāng)前新技術(shù)快速進(jìn)步，推動國家實(shí)施“一帶一路”倡議，創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展、“中國制造2025”、“互聯(lián)網(wǎng)＋”等一系列重大戰(zhàn)略，全面創(chuàng)新工程教育，培養(yǎng)創(chuàng)新人才，支撐和引領(lǐng)新經(jīng)濟(jì)的必然需求。以上海理工大學(xué)傳統(tǒng)專業(yè)“機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化”為例，從教學(xué)內(nèi)容改造和改革辦學(xué)模式以服務(wù)最新產(chǎn)業(yè)需求、開展榮譽(yù)學(xué)位教育加強(qiáng)基礎(chǔ)和拔尖人才培養(yǎng)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)、建立OBE理念為核心的質(zhì)量保證體系等四個方面闡述“老專業(yè)”的“新工科”改造的成功做法，為新工科背景下的傳統(tǒng)工科專業(yè)建設(shè)改革提供經(jīng)驗(yàn)。

注釋

① http://www.moe.edu.cn/s78/A08/moe-745/201702/t20170223-297122.html.

② http://www.moe.edu.cn/s78/A08/moe-745/201704/t20170412-302427.html.

③ http://moe.gov.cn/jyb-xwfb/gzdt-gzdt/moe-1485/201706/t20170610-06699.html.