陳偉 易芬云 吳世勇

摘要：新工科是中國(guó)工程教育的改革熱點(diǎn)和發(fā)展焦點(diǎn)，新工科人才培養(yǎng)的研究必須深入厘清目標(biāo)邏輯和過(guò)程邏輯等基礎(chǔ)性理論問(wèn)題。在新工科人才培養(yǎng)的目標(biāo)邏輯中，人才素質(zhì)的復(fù)合是前提，創(chuàng)新是關(guān)鍵，工程是要旨，智能是趨勢(shì)。在新工科人才培養(yǎng)的過(guò)程邏輯中，跨界培養(yǎng)是其核心特征。知識(shí)操作上要堅(jiān)持理論與實(shí)踐的跨界，培養(yǎng)主體方面要堅(jiān)持政校企跨界，成果導(dǎo)向上要堅(jiān)持就業(yè)與創(chuàng)業(yè)跨界。

關(guān)鍵詞：新工科;目標(biāo)邏輯;過(guò)程邏輯

在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日益深入到科技競(jìng)爭(zhēng)、高科技產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的背景下，工科教育越來(lái)越受重視。為了兼顧工科教育擴(kuò)大規(guī)模和提升水平、補(bǔ)足缺失和優(yōu)化結(jié)構(gòu)等多元雙重使命，教育部2006年啟動(dòng)工程教育認(rèn)證試點(diǎn);2008年組建CDIO（構(gòu)思，Conceive;設(shè)計(jì)，Design;實(shí)現(xiàn)，Implement;運(yùn)作，Operate）試點(diǎn)工作組、成立“CDIO工程教育模式研究與實(shí)踐課題組”，2016年進(jìn)而成立“CDIO工程教育聯(lián)盟”，日益深入地借鑒麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)倡導(dǎo)的工程教育理念，強(qiáng)調(diào)以“產(chǎn)品研發(fā)—產(chǎn)品運(yùn)行”的生命周期為載體，培養(yǎng)學(xué)生的工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力等四個(gè)層面的綜合素質(zhì);2010年實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，全面推進(jìn)工程教育人才培養(yǎng)模式改革;2016年6月，中國(guó)正式加入國(guó)際工程聯(lián)盟（International Engineering Alliance）《華盛頓協(xié)議》組織，標(biāo)志中國(guó)工程教育認(rèn)證體系實(shí)現(xiàn)國(guó)際實(shí)質(zhì)等效。[1]2017年以來(lái)，以國(guó)際借鑒為基礎(chǔ)，逐漸開(kāi)啟具有中國(guó)特色的新工科（Emerging Engineering Education，3E）建設(shè)，進(jìn)而凝聚發(fā)展成為中國(guó)高等工程教育的改革熱點(diǎn)和發(fā)展焦點(diǎn)。

一、作為改革熱點(diǎn)和發(fā)展焦點(diǎn)的新工科

建設(shè)新工科戰(zhàn)略的提出，首先是國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)新形勢(shì)的產(chǎn)物。面對(duì)主要發(fā)達(dá)國(guó)家不約而同地實(shí)施“再工業(yè)化”戰(zhàn)略，中國(guó)必須在追趕的同時(shí)實(shí)現(xiàn)超越。其次是我國(guó)工程教育對(duì)“一帶一路”“中國(guó)制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”等國(guó)家重大戰(zhàn)略的積極響應(yīng)，旨在滿足國(guó)家和產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展對(duì)科技和人才的重大需求。[2]另外，也是適應(yīng)以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)為代表的新經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的必然產(chǎn)物[3]，是滿足立德樹(shù)人新要求的必然選擇。[4]2017年以來(lái)，在教育部的部署和推動(dòng)下，先后發(fā)布新工科建設(shè)的“復(fù)旦共識(shí)”[5]、“天大行動(dòng)”[6]、“北京指南”[7]。其中，“復(fù)旦共識(shí)”主要解決認(rèn)識(shí)問(wèn)題，明確新工科建設(shè)的戰(zhàn)略意義和核心理念?！疤齑笮袆?dòng)”主要解決方法論問(wèn)題，提出“問(wèn)產(chǎn)業(yè)需求建專(zhuān)業(yè)、問(wèn)技術(shù)發(fā)展改內(nèi)容、問(wèn)學(xué)生志趣變方法、問(wèn)學(xué)校主體推改革、問(wèn)內(nèi)外資源創(chuàng)條件、問(wèn)國(guó)際前沿立標(biāo)準(zhǔn)”等“六問(wèn)”，討論新工科建設(shè)的行動(dòng)路徑和條件保障?！氨本┲改稀敝饕鉀Q項(xiàng)目和政策支持問(wèn)題，提出“更加注重理念引領(lǐng)、更加注重結(jié)構(gòu)優(yōu)化、更加注重模式創(chuàng)新、更加注重質(zhì)量保障、更加注重分類(lèi)發(fā)展”，引導(dǎo)各地各高校開(kāi)展新工科建設(shè)的多元探索;確立新工科建設(shè)的具體目標(biāo)，即加快建設(shè)“九個(gè)一批”：建設(shè)一批新型高水平理工科大學(xué)，建設(shè)一批多主體共建的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院，建設(shè)一批產(chǎn)業(yè)急需的新興工科專(zhuān)業(yè)，建設(shè)一批體現(xiàn)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)最新發(fā)展的新課程，建設(shè)一批集教育、培訓(xùn)、研發(fā)于一體的實(shí)踐平臺(tái)，培養(yǎng)一批工程實(shí)踐能力強(qiáng)的高水平專(zhuān)業(yè)教師，建設(shè)一批跨學(xué)科的新技術(shù)研發(fā)平臺(tái)，建設(shè)一批直接面向當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)的技術(shù)服務(wù)中心，形成一批可推廣的新工科建設(shè)改革成果。[8]

從內(nèi)涵上看，新工科對(duì)應(yīng)的是傳統(tǒng)工科。傳統(tǒng)工科及其人才培養(yǎng)曾為中國(guó)的建設(shè)和發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)，但也存在一些問(wèn)題。比如，學(xué)科導(dǎo)向和投入導(dǎo)向強(qiáng)勁而結(jié)果導(dǎo)向不足，教育界與工業(yè)界的對(duì)接互動(dòng)嚴(yán)重不足，缺乏評(píng)價(jià)學(xué)生知識(shí)、能力的國(guó)際實(shí)質(zhì)等效標(biāo)準(zhǔn)，工科教育“理科化”，“重硬輕軟”“重事輕人”等。[9]因此，非常有必要系統(tǒng)深入地探索創(chuàng)新卓越工科人才的培養(yǎng)模式。

新工科之“新”，從根本上講在于范式創(chuàng)新。在中國(guó)近代工程教育體系構(gòu)建之初，有關(guān)工程學(xué)科與其他學(xué)科之間的關(guān)系先后出現(xiàn)了兩種范式。一是人文統(tǒng)合范式。它把工程技術(shù)知識(shí)看作為經(jīng)世之學(xué)，以儒學(xué)知識(shí)體系重構(gòu)為要旨，以傳統(tǒng)經(jīng)學(xué)為統(tǒng)率，融工程學(xué)科與整個(gè)知識(shí)系統(tǒng)為一體。二是科學(xué)分立范式。它強(qiáng)調(diào)工程知識(shí)的西學(xué)特征，突出工程技術(shù)的科學(xué)理性，以西方學(xué)科化的知識(shí)分類(lèi)為基礎(chǔ)，把工程技術(shù)知識(shí)從整個(gè)知識(shí)系統(tǒng)中分化獨(dú)立出來(lái)，從而與其他學(xué)科并列而設(shè)。[10]這兩種范式盡管基點(diǎn)有異，但都將工程技術(shù)知識(shí)體系歸于“用”“術(shù)”，易造成理論與應(yīng)用的類(lèi)型分立、學(xué)與術(shù)的等級(jí)分割。與上述傳統(tǒng)范式不同的是，新工科堅(jiān)持“工程統(tǒng)合范式”，一方面接續(xù)傳統(tǒng)的工程知識(shí)觀，保證工程知識(shí)相對(duì)獨(dú)立，另一方面則以人文之學(xué)統(tǒng)攝工程，把工程知識(shí)整合到知識(shí)體系之中。工程統(tǒng)合范式在邏輯上具有自洽性，但在實(shí)踐運(yùn)行中面臨著制度與文化的雙重困境，需要在新工科建設(shè)中探索具體解決對(duì)策。

新工科之“新”，在實(shí)踐中依賴(lài)于人才培養(yǎng)模式的變革與創(chuàng)新。教育部高等教育司《關(guān)于開(kāi)展新工科研究與實(shí)踐的通知》（教高司函〔2017〕6號(hào)），對(duì)新工科研究和實(shí)踐提出了“五新”，即工程教育的新理念、學(xué)科專(zhuān)業(yè)的新結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)的新模式、教育教學(xué)的新質(zhì)量、分類(lèi)發(fā)展的新體系。在新工科建設(shè)中，行業(yè)特色型、學(xué)科特色型高校被寄予厚望[11]。李培根認(rèn)為，新工科的內(nèi)涵之新，一方面在于培養(yǎng)新素質(zhì)，讓學(xué)生多一點(diǎn)“形而上”，通過(guò)對(duì)“超世界存在”的關(guān)注而增強(qiáng)使命感和價(jià)值感，要構(gòu)建多學(xué)科思維空間、問(wèn)題空間以及學(xué)會(huì)在社會(huì)空間中思考工程問(wèn)題，讓學(xué)生從物理關(guān)聯(lián)、虛擬關(guān)聯(lián)、人際關(guān)聯(lián)等方面增強(qiáng)關(guān)聯(lián)力，多培養(yǎng)想象力、宏思維以及批判性思維;另一方面在于新結(jié)構(gòu)，要重點(diǎn)關(guān)注專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu)、課程及知識(shí)體系等;還在于新方法，即在教育教學(xué)和人才培養(yǎng)中，要多運(yùn)用關(guān)聯(lián)、非正式學(xué)習(xí)、去中心化（特別要去除教師中心主義）以及想象學(xué)習(xí)等新的教學(xué)方法。[12]

目前，中國(guó)日益深入地厘清新工科的建設(shè)目標(biāo)和工作方向，相關(guān)高校正在探索建構(gòu)多樣化的工科人才培養(yǎng)模式。以實(shí)踐領(lǐng)域的探索為基礎(chǔ)，仍需從理論上深入厘清新工科的內(nèi)在邏輯和基本規(guī)律，尤其需要從理論上明晰新工科的目標(biāo)邏輯和過(guò)程邏輯（圖1）。

二、新工科人才培養(yǎng)的目標(biāo)邏輯

新工科要培養(yǎng)什么樣的人才？或者說(shuō)，新工科的培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)具有哪些特征？目標(biāo)是實(shí)踐的方向指導(dǎo)，目標(biāo)決定實(shí)踐模式、引領(lǐng)改革路徑、引導(dǎo)發(fā)展過(guò)程。人才培養(yǎng)目標(biāo)指的是依據(jù)國(guó)家的教育目的和各級(jí)各類(lèi)學(xué)校的性質(zhì)、任務(wù)而提出的具體培養(yǎng)要求;人才培養(yǎng)目標(biāo)的內(nèi)在邏輯，決定人才培養(yǎng)模式的選擇、教學(xué)內(nèi)容和課程體系的建設(shè)、教學(xué)方法的運(yùn)用以及實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)手段的搭配。厘定人才培養(yǎng)的目標(biāo)邏輯，是新工科建設(shè)的行動(dòng)基石。新工科人才培養(yǎng)的目標(biāo)定位必然包含、必須堅(jiān)持復(fù)合性、創(chuàng)新性、工程性、智能化等邏輯要素;上述邏輯要素的結(jié)構(gòu)性目標(biāo)則在于實(shí)現(xiàn)工科人才培養(yǎng)的“轉(zhuǎn)識(shí)成智”，即轉(zhuǎn)化、整合人文、科學(xué)、技術(shù)、工程以及社會(huì)等各類(lèi)知識(shí)，幫助學(xué)生達(dá)到明體達(dá)用、返本開(kāi)新的“智慧”境界。

（一）復(fù)合是前提

工程教育是通過(guò)整合、集成而創(chuàng)新，這是西方工程教育研究界的共識(shí)。[13]整合、集成，其實(shí)是要求新工科所培養(yǎng)的人才能對(duì)工程教育系統(tǒng)內(nèi)部、外部的諸種要素因時(shí)而變地進(jìn)行多元復(fù)合。

首先，新工科人才培養(yǎng)要突顯出工程教育的內(nèi)部復(fù)合。新工科人才一方面要具有多方面的個(gè)人能力，比如知識(shí)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用能力、思維判斷與分析能力、工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐能力以及創(chuàng)造創(chuàng)新能力等;另一方面還要具有良好的團(tuán)隊(duì)能力，包括表達(dá)與交流能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、情緒控制和管理能力等;此外，還要求具有全局意識(shí)、跨學(xué)科思維能力、全球視野和領(lǐng)導(dǎo)力、系統(tǒng)性思考能力等。[14]為了培養(yǎng)上述多元復(fù)合能力，工科人才的培養(yǎng)必須突顯三大要點(diǎn)。一是知識(shí)內(nèi)容的復(fù)合性。對(duì)于高等教育而言，“知識(shí)就是材料”[15]，支撐新工科人才培養(yǎng)的知識(shí)，應(yīng)以工程類(lèi)知識(shí)為核心，但要突出科學(xué)與人文的融合[16]，要兼顧工學(xué)、理學(xué)和管理學(xué)等多個(gè)門(mén)類(lèi)的知識(shí)[17]，實(shí)現(xiàn)新工科人才培養(yǎng)的“知識(shí)集群”和“網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新”[18]，還要協(xié)調(diào)好科學(xué)、技術(shù)與工程的關(guān)系。二是知識(shí)操作過(guò)程的復(fù)合性。以知識(shí)的整合為基礎(chǔ)，新工科人才培養(yǎng)要在知識(shí)的教、學(xué)過(guò)程中，把上述知識(shí)觀貫通于“知識(shí)—課程—專(zhuān)業(yè)—學(xué)科”的復(fù)合鏈條之中。三是知識(shí)操作建制的復(fù)合性。陸國(guó)棟等人發(fā)現(xiàn)，新工科不僅僅意味著創(chuàng)設(shè)新專(zhuān)業(yè)，還必須突破五大瓶頸，即打破學(xué)科壁壘、越過(guò)專(zhuān)業(yè)藩籬、打通本研隔斷、消除校企隔閡、喚醒師生淡漠，打造工程教育的“貫通體”“交叉體”和“共同體”。[19]從目前的國(guó)內(nèi)實(shí)踐看，可供選擇的實(shí)踐方式有三種。一是以單個(gè)專(zhuān)業(yè)為中心，通過(guò)主輔修、二元復(fù)合式的雙學(xué)位、多元復(fù)合式的大類(lèi)培養(yǎng)實(shí)現(xiàn)多學(xué)科知識(shí)的貫通;二是以多個(gè)專(zhuān)業(yè)為樞紐，通過(guò)多專(zhuān)業(yè)融合，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科知識(shí)的復(fù)合型貫通[20];三是通過(guò)“工科+”的方式，推進(jìn)老工科的現(xiàn)代改造[21]。

其次，新工科人才培養(yǎng)要突顯工程教育的外部復(fù)合。從國(guó)際工程教育研究的發(fā)展動(dòng)向看，日益注重在“大工程觀”的視野下，突顯課程設(shè)計(jì)的綜合性、前沿性和創(chuàng)新性，并將工程教育的發(fā)展置于全球化的宏觀空間背景之下，將工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)的建構(gòu)與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化的發(fā)展相融合，由注重理論知識(shí)的灌輸轉(zhuǎn)向回歸工程實(shí)踐，從而把工程教育置于社會(huì)發(fā)展、國(guó)家強(qiáng)盛乃至人類(lèi)進(jìn)步等宏觀視界之中?！按蠊こ逃^”，日益要求新工科的人才培養(yǎng)積極建立“學(xué)科—專(zhuān)業(yè)—產(chǎn)業(yè)—社會(huì)”的復(fù)合鏈條，既保證新工科能夠體現(xiàn)出“回歸工程”的要求，又能回應(yīng)產(chǎn)業(yè)形態(tài)和商業(yè)模式的要求，建立起新工科的工程教育與產(chǎn)業(yè)形態(tài)和商業(yè)模式彼此融合的范式[22]，具體落實(shí)“工程教育系統(tǒng)論”[23]，建構(gòu)起工程教育生態(tài)系統(tǒng)[24]，培養(yǎng)具有“系統(tǒng)工程師”氣質(zhì)的新工科人才。

（二）創(chuàng)新是關(guān)鍵

創(chuàng)新已成為大學(xué)畢業(yè)生的基本素養(yǎng)要求，是工科人才的關(guān)鍵性能力要求——不僅要體現(xiàn)在思想意識(shí)、思維方式上，而且還要能落實(shí)到工程實(shí)踐中。

借助實(shí)驗(yàn)室（包括實(shí)訓(xùn)室）培養(yǎng)工科人才的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力，是高校的最佳選擇。為此，高校和實(shí)驗(yàn)室逐漸與學(xué)生培養(yǎng)之間形成了多樣化關(guān)系。一是傳統(tǒng)的包含模式，即本科生由實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)室由高校負(fù)責(zé)管理。這種模式的優(yōu)點(diǎn)是縱向管理效率高，但是三方耦合度較強(qiáng)、規(guī)范性控制過(guò)多，不易發(fā)揮各方的創(chuàng)新潛能。二是相互獨(dú)立模式，主要是實(shí)驗(yàn)室獨(dú)立于高校之外。美國(guó)的貝爾實(shí)驗(yàn)室就是典型例證。它在世界各地建立子機(jī)構(gòu)，邀請(qǐng)學(xué)者和學(xué)生參與合作或獨(dú)立研究。這種模式有利于保證實(shí)驗(yàn)室的獨(dú)立性，防止來(lái)自高校、政府的政策、體制、學(xué)科束縛，便于創(chuàng)新性探索前沿問(wèn)題。但也存在問(wèn)題，比如，缺少高校的資源、學(xué)生等基礎(chǔ)性支撐，很難大規(guī)模推廣。三是三螺旋模式，即高校、實(shí)驗(yàn)室和學(xué)生三方保持相對(duì)獨(dú)立，在本科生創(chuàng)新活動(dòng)中密切合作、相互促進(jìn)，甚至進(jìn)而催生學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)客中心等混合組織。[25]從我國(guó)的實(shí)踐探索和改革趨勢(shì)看，高校、實(shí)驗(yàn)室和學(xué)生之間的三螺旋模式日益受到重視。

（三）工程是主旨

從世界高等教育發(fā)展史看，以1747年巴黎路橋?qū)W校的建立為開(kāi)端，工程教育開(kāi)始在高等院校中出現(xiàn)。納入高等教育體系的工科類(lèi)人才培養(yǎng)，核心要旨到底是什么？對(duì)此問(wèn)題的回答，曾經(jīng)歷了兩個(gè)發(fā)展階段，出現(xiàn)了兩次偏差。從工科教育肇始一直到二戰(zhàn)之前的百多年時(shí)間里，幾乎一直是“技術(shù)主導(dǎo)范式”。即以培養(yǎng)現(xiàn)場(chǎng)工程師為目標(biāo)，重視實(shí)踐，強(qiáng)調(diào)技術(shù)和動(dòng)手操作，教育的內(nèi)容以應(yīng)用手冊(cè)和公式為主，教育模式則主要是學(xué)徒制。技術(shù)主導(dǎo)范式只能滿足農(nóng)業(yè)時(shí)代和工業(yè)時(shí)代初期簡(jiǎn)單的生產(chǎn)需要，“唯技術(shù)是從”的偏執(zhí)導(dǎo)致工科人才培養(yǎng)的低級(jí)化。超越技術(shù)主導(dǎo)范式的是“科學(xué)主導(dǎo)范式”。二戰(zhàn)后，美國(guó)針對(duì)工程人才普遍缺乏科學(xué)訓(xùn)練的問(wèn)題，開(kāi)始探索實(shí)施“科學(xué)主導(dǎo)范式”，高度重視數(shù)學(xué)等自然科學(xué)，強(qiáng)調(diào)科學(xué)和理論分析。由于工程師與科學(xué)家的培養(yǎng)模式趨同，20世紀(jì)70年代美國(guó)的工程教育甚至陷入了“科學(xué)化”偏差。[26]在更高層次上回歸工科教育的技術(shù)特征、揚(yáng)棄科學(xué)范式的“理論化”傾向，則是“回歸工程范式”。[27]20世紀(jì)90年代，時(shí)任麻省理工學(xué)院工學(xué)院院長(zhǎng)的喬爾·摩西提出了“大E工程”（Engineering with a Big E），號(hào)召“回歸工程”;約瑟夫·波多尼亞提出“整體工程教育”（Holistic Engineering Education），認(rèn)為工程教育應(yīng)當(dāng)綜合考慮工程情境，系統(tǒng)重構(gòu)課程、加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)聯(lián)系。[28]

“回歸工程”的口號(hào)其實(shí)旨在突顯工科教育的工程特性。首先要彰顯工科人才培養(yǎng)的應(yīng)用目標(biāo)。我國(guó)在改革開(kāi)放初期曾傳頌“學(xué)好數(shù)理化、走遍天下都不怕”、倡導(dǎo)理科教育，進(jìn)入21世紀(jì)之后日益重視應(yīng)用理科，近年間國(guó)家層面開(kāi)始高度重視新工科。[29]廣東從2015年開(kāi)始率先實(shí)施“高水平理工科大學(xué)”建設(shè)計(jì)劃。其次要突顯工科人才培養(yǎng)的實(shí)踐導(dǎo)向。工程是以科學(xué)和理論為基石的技術(shù)性實(shí)踐，工程特性就是實(shí)踐特性，而不是純粹的理論特性，但也不是低水平的應(yīng)用特性和技術(shù)技能特性。第三，要突顯工科人才培養(yǎng)的工程規(guī)范、工程倫理——比如“質(zhì)量至上、以人為本”，等等。目前，許多理科類(lèi)高校、理科傳統(tǒng)深厚的二級(jí)學(xué)院以及僅具有理科背景的專(zhuān)業(yè)教師積極籌辦工科專(zhuān)業(yè)，嘗試推進(jìn)新工科建設(shè)。這些現(xiàn)象明證了工科教育日益重要的地位，但也需要警惕并解決好“工科專(zhuān)業(yè)理科化”“工科專(zhuān)業(yè)非工程性”等難題和偏差。

（四）智能是趨勢(shì)

基于“電子、微電子、光電子理論與工程”的智能芯片，基于“通信工程和網(wǎng)絡(luò)工程”的智能網(wǎng)絡(luò)，基于“計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”的智能計(jì)算，基于“自動(dòng)化理論與工程”的智能控制，再加上“智能科學(xué)與技術(shù)”對(duì)上述四者的整合，支撐起信息時(shí)代的人工智能特征。[30]在此背景下，一方面，人工智能已進(jìn)入與產(chǎn)業(yè)深度融合發(fā)展的新階段，其中率先被融合的產(chǎn)業(yè)有智能制造、自動(dòng)駕駛、語(yǔ)音圖像處理、醫(yī)療衛(wèi)生、金融等，這都對(duì)新工科人才培養(yǎng)的智能化、自動(dòng)化、類(lèi)人化提出了越來(lái)越高的要求[31];另一方面，人工智能科學(xué)與技術(shù)是工科門(mén)類(lèi)下新的一級(jí)學(xué)科，它通過(guò)成立“機(jī)器人學(xué)院”[32]、人工智能學(xué)院[33]等方式具體擔(dān)負(fù)起智能型工科人才培養(yǎng)的職責(zé)，同時(shí)通過(guò)設(shè)置“智能科學(xué)與技術(shù)”等通識(shí)課程或課程模塊的方式，向其他幾乎所有的工科專(zhuān)業(yè)“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”式地滲透，成為推動(dòng)新工科建設(shè)的核心驅(qū)動(dòng)力。新工科教育快速進(jìn)行智能化改革，以智能化（智慧教育）為目標(biāo)，以“智慧點(diǎn)”替代“知識(shí)點(diǎn)”[34]，更新教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方式。

三、新工科人才培養(yǎng)的過(guò)程邏輯

新工科人才培養(yǎng)的過(guò)程邏輯，關(guān)鍵在于協(xié)調(diào)平衡知識(shí)傳授、能力養(yǎng)成等方面的“定界”與“跨界”之間的關(guān)系。[35]它所折射出來(lái)的變革趨勢(shì)，是從定界為主走向跨界為主。人文教育，追求文史哲的融會(huì)貫通——這是強(qiáng)調(diào)知識(shí)“無(wú)界”的傳統(tǒng)學(xué)術(shù)模式。17世紀(jì)興起的西方近代科學(xué)實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展之后，日益按照學(xué)科體系進(jìn)行，甚至不惜陷入“坑道視界”以達(dá)到“片面的深刻”——這是以學(xué)科為建制工具、高度強(qiáng)調(diào)“界”的學(xué)術(shù)模式。新工科既強(qiáng)調(diào)按照產(chǎn)業(yè)鏈、崗位群的要求而定界，也遵循“復(fù)合、創(chuàng)新、工程、智能”的目標(biāo)邏輯，強(qiáng)調(diào)跨界借力，形成全新的人才培養(yǎng)過(guò)程特征：以定界為前提、以跨界為核心，在靈活協(xié)調(diào)“定界—跨界”之間的關(guān)系基礎(chǔ)上，重構(gòu)人才培養(yǎng)模式。目前國(guó)內(nèi)工科類(lèi)高校和學(xué)術(shù)界多以學(xué)科劃分專(zhuān)業(yè)，較少探究新工科的跨界特征。

（一）知識(shí)操作：理論與實(shí)踐跨界

針對(duì)工科教育中重學(xué)輕術(shù)、重理論輕實(shí)踐的偏差，針對(duì)工科類(lèi)教師績(jī)效評(píng)價(jià)中“重研究輕教學(xué)”“重學(xué)理輕工程”的問(wèn)題，新工科人才培養(yǎng)過(guò)程必須從知識(shí)操作層面推進(jìn)理論與實(shí)踐的跨界，促進(jìn)課程學(xué)習(xí)、科研體驗(yàn)、工程實(shí)踐的有機(jī)融合、“三螺旋遞進(jìn)”。[36]為此，一要拓展知識(shí)的橫截面。除了要拓展本學(xué)科門(mén)類(lèi)中的跨學(xué)科知識(shí)，還要拓展屬于不同學(xué)科門(mén)類(lèi)、旨在綜合培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究、工程研發(fā)、運(yùn)行管理等各種能力的跨學(xué)科知識(shí)。二要拓展知識(shí)的縱向鏈條。持續(xù)打通知識(shí)的“科學(xué)—技術(shù)—工程”鏈條，使學(xué)生具備把科學(xué)、技術(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)工程、乃至社會(huì)工程的能力。知識(shí)的建制化載體是課程。新工科人才培養(yǎng)過(guò)程中，通過(guò)知識(shí)的橫向、縱向拓展以實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的跨界，在課程層面已形成以下三種路徑。

一是擴(kuò)展課程數(shù)量。威廉姆斯發(fā)現(xiàn)，“工程已經(jīng)成了極度開(kāi)放的‘包含一切東西的專(zhuān)業(yè)，科學(xué)、管理、藝術(shù)領(lǐng)域都有它的投影，沒(méi)有權(quán)威的機(jī)構(gòu)為它限定一個(gè)總體上的任務(wù)范圍”，各種相關(guān)學(xué)科的課程，比如“科學(xué)、市場(chǎng)、設(shè)計(jì)、系統(tǒng)、社會(huì)……都在向本已擁擠不堪的課程表上塞課”。[37]這條路徑簡(jiǎn)單、直接，但教育效率和教育效益尚待觀察。

二是提高課程質(zhì)量。與此相關(guān)的重要改革就是設(shè)置“頂點(diǎn)設(shè)計(jì)課程”（Capstone Design Course）。針對(duì)“很多學(xué)生抱怨說(shuō)在高年級(jí)階段的課程只不過(guò)是新增幾門(mén)課程而已，接著大學(xué)生活就結(jié)束了”的問(wèn)題，美國(guó)的《博耶報(bào)告》呼吁開(kāi)設(shè)頂點(diǎn)設(shè)計(jì)課程[38]，并得到了重視，成為美國(guó)高校高年級(jí)學(xué)生，特別是臨近畢業(yè)的學(xué)生的綜合性課程。[39]頂點(diǎn)設(shè)計(jì)課程是一種獨(dú)特的經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)模式，由“接受—聯(lián)系—反思—改進(jìn)—重建”五個(gè)逐步遞進(jìn)的目標(biāo)所組成，強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合。[40]它有兩大特征。一是整合性，即它作為大學(xué)生教育生涯的巔峰體驗(yàn)，旨在整合、拓展、批判和應(yīng)用在學(xué)科領(lǐng)域和跨學(xué)科領(lǐng)域的學(xué)習(xí)中所獲得的知識(shí)[41]，支持學(xué)生的深層學(xué)習(xí)[42]，使學(xué)習(xí)者在身體、智力、情感、審美、道德和精神等方面獲得全面成長(zhǎng)。它可以作為一種有效的、綜合性學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)工具。[43]二是從學(xué)校到職場(chǎng)的過(guò)渡性。頂點(diǎn)設(shè)計(jì)課程可以獲得非常豐富的教育成果，包括學(xué)生的交流能力、批判性思維、理解復(fù)雜情境的能力、審美能力、專(zhuān)業(yè)認(rèn)同、專(zhuān)業(yè)倫理、適應(yīng)能力、領(lǐng)導(dǎo)能力、終身學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)等。[44]作為大學(xué)生從在校生轉(zhuǎn)變?yōu)楫厴I(yè)生的“生命禮儀”，頂點(diǎn)課程為學(xué)生提供向后看和向前看的體驗(yàn)，其中學(xué)生向后回顧所學(xué)過(guò)的大學(xué)課程以獲得這種體驗(yàn)的意義，又在這種體驗(yàn)的基礎(chǔ)上向前展望未來(lái)的生活[45]，從而使自己的人生達(dá)到新的境界，具備足夠的能力直面未來(lái)世界的挑戰(zhàn)。[46]有研究表明，已經(jīng)完成頂點(diǎn)設(shè)計(jì)課程學(xué)習(xí)的畢業(yè)生，往往僅需要更少的培訓(xùn)就能順利進(jìn)入工作崗位[47]，且具有更為強(qiáng)勁的職業(yè)發(fā)展?jié)摿48]。

三是挖掘課程價(jià)值。立足于科學(xué)知識(shí)，堅(jiān)持面向并服務(wù)于實(shí)踐，是實(shí)踐導(dǎo)向課程的精髓。通過(guò)研究與探索，已經(jīng)出現(xiàn)了許多實(shí)踐導(dǎo)向的教、學(xué)模式。比如，源自醫(yī)學(xué)教育的“問(wèn)題導(dǎo)向?qū)W習(xí)”（Problem-Based Learning，PBL）模式[49];以“做中學(xué)”為核心的“體驗(yàn)式學(xué)習(xí)”（Experiential Learning）模式[50];以“實(shí)踐共同體”（Community of Practice）、“合法的邊緣性參與”（Legitimate Peripheral Participation）和“學(xué)徒制”（Apprenticeship）等新理念為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)模式[51];基于學(xué)生發(fā)展質(zhì)量理念和“參與理論”（Theory of Involvement）的參與式學(xué)習(xí)模式[52]，等等。

頂點(diǎn)課程、實(shí)踐導(dǎo)向課程，與“基于設(shè)計(jì)的工程學(xué)習(xí)”方式具有內(nèi)在一致性。工程學(xué)習(xí)的核心要素包括學(xué)習(xí)環(huán)境、動(dòng)機(jī)、設(shè)計(jì)行動(dòng)、探究行動(dòng)、共同體等;其內(nèi)在機(jī)制在于，學(xué)習(xí)者依托實(shí)踐共同體，在以問(wèn)題解決方案搜索策略為基礎(chǔ)的“效率”與以專(zhuān)業(yè)知識(shí)為基礎(chǔ)的“創(chuàng)新”之間形成均衡發(fā)展，因而具有嵌套情境性、個(gè)體反思性、社會(huì)交互性和循環(huán)迭代性等工程學(xué)習(xí)特征。[53]

（二）培養(yǎng)主體：政校企跨界

工程教育的興起，特別是目前新工科人才培養(yǎng)，日益強(qiáng)調(diào)以政府的政策鼓勵(lì)和經(jīng)費(fèi)資助為前提和基礎(chǔ)，以企業(yè)的參與為動(dòng)力，以滿足政府和企業(yè)的需求為目標(biāo);大學(xué)與政府、企業(yè)之間不再是彼此定界、互不往來(lái)，而且彼此溝通、互相合作。就其跨界合作的形式而言，埃茨科維茨等人認(rèn)為至少有三種模式：國(guó)家、學(xué)界和產(chǎn)業(yè)彼此分立但交流合作的自由放任模式;產(chǎn)業(yè)和學(xué)界在國(guó)家之中的國(guó)家主義模式;國(guó)家、學(xué)界、產(chǎn)業(yè)相對(duì)獨(dú)立但又互相交叉合作的三螺旋模式。[54]三螺旋模式日益受到中國(guó)的重視，“產(chǎn)教融合、校企合作、工學(xué)結(jié)合、知行合一”是中國(guó)對(duì)這類(lèi)實(shí)踐的理論概括和政策闡釋。從中國(guó)的實(shí)踐看，不但政府極富創(chuàng)造性地參與政校企合作，而且企業(yè)也持續(xù)創(chuàng)新其參與政校企合作的方式。有的企業(yè)，通過(guò)聯(lián)合科研實(shí)施精英研究生計(jì)劃，培養(yǎng)與AI相關(guān)的學(xué)術(shù)研究型人才，構(gòu)建了校企協(xié)同育人新體系，形成了“新經(jīng)濟(jì)下政產(chǎn)學(xué)研融合工程教育新生態(tài)”。[55]

（三）成果導(dǎo)向：就業(yè)與創(chuàng)業(yè)跨界

新工科的畢業(yè)生至少有三種發(fā)展走向，一是就業(yè);二是創(chuàng)業(yè)——它的門(mén)檻相對(duì)較高，因此占比不高，但它能夠通過(guò)畢業(yè)生成功的創(chuàng)業(yè)帶動(dòng)更多的就業(yè);三是介于就業(yè)與創(chuàng)業(yè)之間的組織“內(nèi)創(chuàng)業(yè)”，即就業(yè)之后在就業(yè)組織內(nèi)的創(chuàng)業(yè)[56]——這是接收工科畢業(yè)生的各類(lèi)組織最為期待的結(jié)果，也是真正實(shí)現(xiàn)就業(yè)與創(chuàng)業(yè)跨界的可行途徑。基于上述三種走向，新工科人才培養(yǎng)過(guò)程往往重視兩個(gè)方面的培養(yǎng)。一是培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任擔(dān)當(dāng)。在2004年世界工程師大會(huì)“工程師塑造可持續(xù)發(fā)展的未來(lái)”的主題討論中，斯特朗指出：“過(guò)去的歷史證明，工程師對(duì)人類(lèi)的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用，對(duì)人類(lèi)的未來(lái)也會(huì)起到至關(guān)重要的作用。正因?yàn)檫@樣，工程師的職業(yè)道德非常重要?！盵57]其中最重要的職業(yè)道德就是對(duì)社會(huì)責(zé)任的自覺(jué)擔(dān)當(dāng)意識(shí)，包括但不限于自覺(jué)承擔(dān)起保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的歷史使命，重視工程倫理、人文精神、社會(huì)責(zé)任感、可持續(xù)發(fā)展觀等。[58]二是在校期間適時(shí)高效地開(kāi)展體驗(yàn)式創(chuàng)業(yè)教育。[59]這種教育，可以把校內(nèi)的就業(yè)能力培養(yǎng)和畢業(yè)之后所需的創(chuàng)業(yè)素養(yǎng)有機(jī)整合在一起。

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（責(zé)任編輯劉第紅）