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高教研究
高教研究信息(2018年第四期)
2018-12-05 15:41   审核人:

编者按:20183月教育部颁布的《关于公布首批新工科研究与实践项目的通知》提出开展“新工科”建设是深入学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,写好高等教育“奋进之笔”,打好提升质量、推进公平、创新人才培养机制攻坚战的重要举措。本期选编特别围绕教育部相关司局和高校对于“新工科”领域的最新研究成果,谨供学校各级领导、专家参阅。

工科何以而新?

李培根

一、新素养

1.多一点“形而上”

夫子曰,“君子不器”,《易经•系辞》中言:“形而上者谓之道,形而下者谓之器。”几千年的传统使技术与工程师在中国的地位多少显得有些“形而下”,至少不像人文、科学那样“形而上”。

然而,西方一些哲学家、思想家对技术本质和作用的思考表明技术或工程依然是非常“形而上”的。

2.“超世界存在”的关注——一种使命感和价值感

任何时期,学校培养的学生都应该具有使命感,如家国情怀、创新、服务社会等等,这些自不待言。结合我国高等工程教育培养人才的现状和未来工程对人才的需求,我们希望学生的使命感和价值感中应该注入新的元素吗?同时,还应该具有引领、想象、创造未来社会需求的欲求和能力。

这种情况下的坚持只能基于一种使命感和价值感——对“超世界存在”、对人类未来的关注。因此,“新工科”应该把这种新元素给我们的学生,使学生能有一种创新的闲适,使他们能在时间轴上的未来点上自由驰骋,能够陶醉在想象“超自然存在”、“超世界存在”的乐趣中。可以预期的是,这样的使命感和价值感一定能够孕育伟大的创新。

3.空间感

工程问题需要大工程观。大工程观也是系统观,卓越的工程师应该能在大的科学空间去观察、思考问题。因此,“新工科”要帮助学生建立多学科交叉的意识,养成在多学科空间观察、思考问题的习惯。

空间感还要体现在“社会空间”中。“新工科”如何培养学生在“社会空间”中观察问题的习惯以及通过技术去解决某些重大问题的责任感?这其实是一种技术意识加人文情怀的素养。

4.关联力

关联力首先表现在问题空间中感知关联的能力。关联力其次表现于在物理或现实空间中感知关联的能力。关联力也表现在虚拟空间中感知关联的能力。关联力还表现在与他人交往的空间中感知关联的能力。

5.想象力

想象力是创新能力的重要表现。与工程和技术有关的想象表现在很多方面。如想象的需求,现实生活中人们尚未意识到(也就无所谓需求);想象的技术,基于预测、想象的,目前并未形成技术;想象的模式,当前尚不存在的、潜在的商业模式;想象的职业,技术的发展导致某些职业的变化、消亡,新职业的产生;……

6.宏思维

宏思维指对超越于自身专业之外的社会、科技、工程、文化等多方面的重大问题的观察思考及领悟能力,从系统的角度,从时间、空间的大尺度去观察、思考问题。

7.批判性思维。

批判性思维是对思维方式进行思考的艺术。 “新工科”需要培养学生自由自在、独立思辨的能力。

二、新结构

关于新结构,应该从专业结构、课程及知识体系等方面审视。

 “新工科”首先是指新兴工科专业。笔者则认为,“新工科”主要不在于增加新兴专业。当然,不应该排斥根据学校情况建立某些新专业,或则面向新技术的发展,或则面向产业特定需求。建立少数面向未来的、相对综合性的新专业是可取的,新结构的建立主要在于边界再设计。“新工科”需要重新审视专业边界。新结构理所当然地包括课程重构。

三、新方法

1.

前述新素养中提到“关联力”。要培养学生的这种能力,需要在教学的多个环节体现“关联”。如,教材中如何凸显关联?如何突出知识节点、问题节点?如何引导学生建立问题空间及其相互的关联?课堂教学中如何启发、引导学生关联?这些都需要教师有意识地进行探索、实践。

2.非正式学习

真正善于学习之关键,可能在于课堂之外。未来的“新工科”应该把学生的非正式学习纳入教育者的考虑之中。既然是非正式学习,就不应该是模式化的。

3.去中心化

传统的教育是以教师为中心的,教师教什么,学生学什么;教师讲什么,学生听什么。未来的教育不能以教师为中心。教师要更多地考虑如何开发学生的潜能,包括前述的非正式学习。即便在课堂上,教师如何让学生逐步扩展其问题空间?如何利用学生的群体智能?让学生的群体智能使教育进化。

4.想象学习

如果学习仅仅针对经过权威证实和实践检验的知识,则不利于学生想象力的丰富。能否让学生涉猎一点科技趋势预测、展望,甚至科技幻想?学生也可自己想象、讨论,完全不切实际的幻想也无妨。这种想象学习一定有利于培养学生思考“超自然存在”和“超世界存在”的自觉,为他们日后形成“头脑风暴”奠定基础。

融合、开放、自适应的地方院校新工科体系
建设思考

施晓秋

一、新工业及其对工科人才的基本要求

1.新工业的基本特征

一是知识爆炸。二是技术融合。三是智能制造。四是快速迭代。五是个性服务。六是多元影响。

2.新工科人才的基本要求

新工业呼唤新工科人才,与新工业革命的特征相适应,新工科人才具有与传统工程人才不同的特征。这些标准和要求都共同关注到了新工科人才的工程实践能力、学科交叉能力、创新能力、自主学习能力和人文素养、社会责任。

二、地方院校现有工科教育的不适性

首先,学校发展定位与内涵发展与国家经济发展战略及产业发展需求不相适应。其次,人才培养体系与产业发展不相适应。第三,校企互动机制不能适应新工业背景下的人才培养与协同创新需求。第四,学科建设与科研活动不能有效对接产业需求并反哺到人才培养。第五,培养机制不能有效支撑新工科人才培养目标的达成。第六,学校治理体系不能适应新工科体系建设的需要。

三、“四个融合”的新工科建设思路

高校新工科教育体系对新经济、新产业的适应性必须建立在人才培养系统的开放性、融合性与创新性上,需要依托“四个融合”,即产教融合、科教融合、创新创业融合、学科融合依托机制与体制创新,破解现有系统的不足,构建高度开放、深度融合、多元协同、有效适应的高等工程人才培养生态系统。

1.以产教融合为核心

产教融合是新工科建设的龙头,也是“四个融合”之首要。首先,建立产业与高校之间的信息交流与分享机制。其次,构建立足产业发展需要的专业设置动态调整与培养目标适应机制。第三,建立校企深度合作的协同育人体系。第四,建立服务于产业发展的技术创新共同体。

2.以科教融合为突破

科教融合是新工科建设的突破口,也是产教融合的催化剂。

首先,提升教师科研的品质、内涵与价值,使得教师跳出晋职与聘岗导向的被动科研,转向产业创新需求导向的主动科研。其次,提升教师对产业发展的分析、预测与判断能力,以及与产业互动沟通的能力。第三,实现教师知识、能力和素质的持续更新或提升,以及教学资源的拓展。第四,为其自身的创业提供创新成果支撑。

3.双创融合为驱动

“双创”融合对于工程教育不仅其重要性与迫切性进一步提高,而且其内涵有了实质性的变,需要从过去狭义的、仅仅作为教育体系一部分存在的、面向学生的创新创业教育融合,走向广义的、作为国家新经济与新产业发展体系重要组成部分存在的、面向广大师生群体的创新活动与创业实践融合。创新是基,创业是本。因此,通过引导与鼓励广大师生从创新走向创业,开展以创新为驱动的高品质创业,以创业为激励的高效能创新,融入大众创新、万众创业的大环境,才是新经济、新工科背景下所需要的双创融合。对教师而言,实施“双创”融合,可以进一步提高其科技创新与创新成果的经济与社会价值;激发其面向产业开展科技创新、实施科教融合的内在动力;培养与提升其自身的创业智慧、创业能力与创业经验,并反哺到对学生的创新创业能力培养与创新创业实践指导中,提升其创业教育的能力与水平;提升其对产业的发展态势、关键领域和重大方向的预测与分析、捕捉与判断能力;融入产业话语体系,建立或提升在行业内的影响力,并反哺与促进产教融合。

对于产业与高校而言,“双创”融合在双方之间架构了充满创新活力与创业生机的双向互动通道,提供了产教融合的一种新机制与新模式。

 

4.以学科融合为保障

在多元融合、多领域融通的新经济背景下,学科融合不仅对人才培养的重要性进一步提高,而且学科融合的广度与深度都较以往扩大。支撑新工科人才的培养,不仅涉及不同工程学科之间的交叉融合,还需要工科与理科的跨界融合,以及工科和人文与社会学科之间的大尺度交叉、跨界与融通。学科融合是新工科的基本保障,   不仅新工科人才培养离不开它,新工科体系下的师生创新与创业实践也离不开它的支撑,它是促进科教融合、双创融合,实现深度产教融合的润滑剂与粘合剂。

学科如何融合,学科融合必须以促进产教融合、科教融合、双创融合,支撑新工科人才培养为基本出发点和立足点;必须以新工科人才培养需求为导向,以面向新产业的科技创新需求为驱动,实施按需交叉、动态融合。

面向未来的中国

新工科建设

林建

一、新工科的内涵与特征

“新工科”中,“工科”是指工程学科,“新”包含三方面涵义,即新兴、新型和新生。对新工科的理解首先要突破传统的对学科的思维定式。在分析新工科的内涵与特征时,首先要突破人们原有对工科的界定,超越传统工科专业的设置;要根据科技革命和产业变革的需要以及新经济发展的趋势来理解和认识新的工程学科及其范畴,赋予其跨越现有学科界限和产业边界的新的内涵。

“新兴”指的是全新出现、前所未有的新学科,主要指从其他非工科的学科门类,如应用理科等一些基础学科,孕育、延伸和拓展出来的面向未来新技术和新产业发展的学科。

“新型”指的是对传统的、现有的(旧)学科进行转型、改造和升级,包括对内涵的拓展、培养目标和标准的转变或提高、培养模式的改革和创新等,而形成的新学科。

“新生”指的是由不同学科交叉,包括现有不同工程学科的交叉复合、工程学科与其他学科的交叉融合等而产生出来的新学科。

总而言之,新工科代表的是最新的产业或行业发展方向,指的是正在形成的或将要形成的新的工程学科。

新工科大体上有引领性、交融性、创新性、跨界性和发展性等几个特征。引领性是新工科的前沿特征。交融性是新工科的学科特征,表现在新工科往往是由多个学科的交叉、融合、渗透或拓展而形成的,以落实新经济强调的绿色、智能、泛在等理念。创新性是新工科的属性特征,是新工科的价值所在,是国家经济社会发展对新工科本质属性提出的要求。跨界性是新工科的产业特征,是新工科围绕产业链整合需要而在自身构成中必须具有的跨越原有产业和行业界限的特征。

发展性是新工科的动态特征,表现为新工科在建设过程中需要不断完善和在发展过程中需不断调整,这些是由新工科的性质所决定的。

二、新工科的建设目标

新工科建设最核心的任务是三方面:学科人才的队伍建设、学科领域的学术研究和学科专业的人才培养。队伍建设是学科建设的根本,是开展学科领域学术研究和学科专业人才培养的前提和保障,需要通过对相关学科专业教师的队伍组建、在职培养、人才引进等多种方式进行。学术研究是学科建设的基础,涉及学科理论、方法和知识体系的构建,学科当前、前沿和未来问题的研究,以及学科专业课程体系的建设等,并为日后参与产业改造升级、新产业生成、校企合作和社会服务等打下基础。人才培养是新工科建设满足行业和产业的当前和未来发展需要最重要、最核心的任务,与学科领域的学术研究相辅相成,既需要后者的研究成果用于教育教学,又对后者起到促进和推动作用。

 “服务国家战略”指的是新工科要主动服务国家提出的一系列重大战略,包括创新驱动发展、“一带一路”、“中国制造202”、“互联网+”等。

“满足产业需求”指的是新工科要在我国经济发展方式转变、新旧动能转换、产业结构转型升级,新技术、新产业、新业态和新模式蓬勃发展的环境下,培养出当前产业和行业急需的各种层次和类型的卓越工程科技人才。

“面向未来发展”指的是高等学校要把握行业产业未来发展方向,预测未来对各种类型工程科技人才的需求,提前布局、建设和发展产业未来发展需要的新的学科专业,及时培养引领未来和产业发展的卓越工程科技人才。

工程教育始终要以服务国家战略、满足产业需求和面向未来发展为自身的历史使命和社会责任以及改革发展的方向和源动力。必须指出两点:第一,服务国家战略、满足产业需求和面向未来发展这三方面均蕴含着面向世界培养卓越工程科技人才这一要求。国家战略的国际视野和全球定位、中国企业“走出去”和国际合作、新经济发展的全球化、以及高等教育强国战略等,都要求新工科专业培养的人才具有国际视野和全球胜任力。第二,新经济是一个不断发展、动态变化的概念,国家战略、行业产业和未来发展对工程科技人才的需求均是动态变化的,因此,通过对未来人才需求的研究和预测,准确把握、及时更新和动态调整新经济发展对各类工程科技人才的需求,调整新工科专业结构及其布局,应该成为各类高等学校新工科建设中的一项常态性工作。

创新创业能力是对新工科培养的工程科技人才的首要能力要求。创业能力是新产业形成和发展的基础,是产业和行业主导者必须具备的基本能力。创新是引领和驱动产业和经济发展的主要动力,是产业和行业得以发展并赢得市场竞争的保障,是产业和行业的工程科技骨干必须具备的核心能力。

跨界整合能力是新产业形成及其持续发展所需要的。一方面,“互联网+”的产业创新模式要求对当前的多个关联产业进行改造和整合以形成新的产业;另一方面,新的产业形态和新的产业发展模式的出现也要求对未来的产业进行跨界改造、完善或整合以保证产业能够以最佳的形态和有效的模式持续发展。由此可见,作为新产业的工程科技人才还必须具备跨界整合能力。

高素质指的是新工科培养的卓越工程科技人才在专业能力之外所必须拥有的高水准的社会能力、职业素养和伦理道德等素质。交叉复合型指的是工程科技人才应具有多学科交叉的知识、理论和专业基础,具备解决交叉复合问题的专业能力和综合素质。

三、新工科建设的总体思路

高校新工科建设的总体思路与传统的学科建设思路的主要区别有三:一是要站在国家、产业和未来的角度看待新工科建设,即从以往的学科导向转向国家战略视角下的产业和未来需求导向;二是要突破传统的学科界限,即从以往单一学科视角转向跨越学科界限的交叉融合视野;三是要从时代赋予高等教育新使命的角度看待新工科建设的作用,即从以往的服务和满足行业产业发展转向服务满与支撑引领产业行业发展并重。以上区别关系到如下新工科建设的总体思路的设计。

1.研究及预测未来国家和产业发展需求和方向

建设新工科的第一步是要把握国家及产业的未来需求和发展方向,这一方面是由学科建设和专业人才培养的周期决定的,另一方面是新工科的引领性决定的。

对国家及产业未来需求和发展方向的把握需要通过深入的研究和预测才能获得,而不能像统的学科建设那样仅通过简单的市场调研和分析。具体的研究可以通过成立由校内不同学科相关家和校外行业研究院所及企业专家组成的专门团队来完成。通过对国家发展战略、国家战略性新兴产业发展规划、产业发展前沿领域和未来发展的国际趋势,以及与发达国家产业发展的比较等的研究和预测,清晰把握未来国家及产业的发展需求和方向。研究的重点应该在与本校学科专业相关的产业领域方向上。

2.统筹分析全校资源,确定待建新工科

面对清晰的国家和产业的未来需求和发展方向,高校需要通过统筹分析本校的学科专业现和发展潜力,知道能够设置并建设好哪些新的工程学科和专业。具体而言,大致需要做两方面工作:一是确定本校能够做什么,二是回答本校能够做好什么。

首先,针对国家和产业发展需求和分析,从跨学科专业的角度分析高校能够建设哪些新工科。需要打破校内现有的学科专业界限,统筹考虑全校各种教育和研究资源,确定本校在新兴、新型和新生工程学科上能够布局和设置哪些新工科。其次,需要将这些初步提出的“新工科”与国内同类型院校可能设置的“新工科”进行比较分析,重点在本校具有的优势和特色上,然后从中确定具有明显优势和潜力并有资源投入保障的那些作为待建的新工科。在确定本校待建新工科时必须重视两点:一是要注重新工科与产业的直接对接,二是要有充分详实的能够建好新工科的可行性分析和论证。

3.规划、设置和组建新工科专业

新工科规划。对待建的新工科,高校首先要明确新工科建设在学校发展中的地位,并根据国家和产业发展对新工科及其人才的需求以及本校的实际情况,进行整体规划,制定出本校新工科建设的发展战略,因此,学校层面的统筹和协调、相关院系和部门之间的沟通以及树立全局意识等是必不可少的。新工科设置是针对每一新工科专业,主要包括:明确学科及专业负责人,确定学科和专业组织架构,明确教师队伍数量、层次和结构,制定学科专业发展计划等。新工科组建。这方面高校需要决定是按照传统的实体院系架构组建,还是结合新工科的特征不设实体院系。

4.开展新工科建设和学科研究

开展学科专业建设是新工科组建后需要尽快启动的工作,除了与传统学科专业建设类似的工作外,新工科建设还要重视:建立学科专业与外部产业部门和行业企业的联系;注重从产业部门、行业企业和研究院所引进或聘请业界专家充实教师队伍;争取各级政府、产业行业和社会各界在政策、经费和其他教育资源的支持;开展新工科的研究。

5.搭建新工科专业大类招生和培养平台

高校应该注重发挥本校的整体优势,将新工科的整个学科作为大类,搭建新工科专业大类招生和培养的平台。大类招生在于实施大类培养,它对新工科专业人才培养的作用在于:能够大幅提高学生的通识教育素养,了解相关专业的知识体系、学科发展和相互联系,有利于学生更好地理解新工科专业的内涵和特征;能够帮助学生在充分了解新工科学科专业的基础上,结合自身的兴趣和特长,找到最适合自己的专业方向,有利于学生的个性化培养;能够加强通识教育和专业教育的相互融合,促进专业教育教学的改革,给予学生学习上更大的主动性,有利于新工科创新创业教育和整个专业教育的开展。

6.构建新工科专业人才培养质量保障体系

为了保证新工科专业培养的工程科技人才能够满足国家和产业当前和未来发展的要求,高校需要建立相应的人才培养质量保障体系,由质量标准体系、组织结构、保障主体和运行机制四个方面构成一个有机整体。新工科的内涵和特征决定着其人才培养质量保障体系与传统专业人才培养质量保障体系有两方面主要差异:第一,要以面向未来和引领产业发展为目标,提出具有多维度、多元化、包容性和开放性的新工科人才培养的质量标准;第二,要以产业当前需求和未来发展为导向,建立外部驱动的质量持续改进机制。

7.建立专业动态调整机制

建立专业动态调整机制对新工科而言尤其重要。伴随着新经济的快速发展,新技术、新产业、新业态和新模式调整和迭代的周期将不断缩短,国家和产业未来对新工科专业及其人才培养的要求变化将成为常态,因此高校需要建立新工科专业的动态调整机制,以及时调整新工科专业设置、修改或完善人才培养方向、目标、标准、方案、模式以及课程和教学内容等,从而保证所培养的工程科技人才不会滞后而是超前于国家和产业发展对新工科人才的要求。

四、不同类型高校新工科的建设

占我国高校总数92%学校设置了工科专业,这些高校存在着服务面向、办学定位、学校类型、办学层次等诸多方面的不同,因此,新工科的建设应该根据学校类型,有重点、有区别地开展,以充分发挥各种类型高校在新工科建设上各自的不同优势。然而,不论何种类型的高校开展新工科建设,均需要遵循以下建设原则。

首先,针对服务面向。不同类型高校有不同的服务面向,正是这些区域和领域,高校有着长期积累的广泛的社会基础和行业企业联系,不仅最了解这些区域和领域需要什么样的人才,而且最能够与这些区域和领域内的产业、企业及研究院所开展产学研合作教育,从而培养出“适销对路”的人才。因此,针对服务面向原则就是要针对服务面向地区和领域的需要,针对性地培养新工科专业人才。

其次,发挥整体优势。基于对传统学科的突破、转型、改造、交叉和融合的新工科的建设和发展,需要的是多学科的支持、多种资源的投入和广泛的产业基础,因此不同类型高校的整体优势正是各自建设好本校新工科的优势,应该予以充分发挥。

第三,突出培养特色。不论何种类型的高校,均在其长期的发展过程中积累和形成了与众不同的人才培养特色,这种特色符合新技术、新产业和新经济对人才多样化的需求,也是每一所高校的毕业生能够获得社会接受的根本原因。因此,在新工科建设过程中注重和突出本校的人才培养特色显得尤其重要,需要每一所高校在达到新工科专业人才培养共性要求的情况下,突出本校个性化的特色培养。

1.工科优势高校

工科优势高校在新工科建设上应该做到广而强,即新工科建设门类要尽可能多、覆盖面广,力求把每个新工科建成强势学科专业。主要聚焦国家发展战略、国际新技术和新产业发展、国家战略性新兴产业、高端制造业等前沿和未来领域。新工科建设重点应该在“新生”工科。首先,要发挥高校自身的工科优势以及与行业产业紧密联系的优势,优化专业结构,推动现有工科之间的交叉复合、工科与其他学科的交叉融合,由此产生新的工程学科。其次,新工科研究的重点应该包括:国际新技术、新产业和新经济的发展和趋势;欧美主要发达国家工程学科建设、专业设置及人才培养的比较研究;中国新工科构成的结构分析和新工科人才培养的模式研究。第三,新工科实践的重点应该在卓越工程人才培养上,聚焦新材料、新能源、生物技术、信息技术、智能制造等领域的交叉学科专业的建设和发展,既要重视与国际一流理工科大学的合作,也要加强与产业部门及国内外产业领先企业的合作,注重培养学生的创新创业能力、工程领导力、战略意识和国际视野、全球胜任力等核心能力和素质。

2.综合性高校

综合性高校在工程学科建设上不应追求大而全,而应该做到少而精,即新工科建设门类要少、仅覆盖有限领域,力求把每个新工科建成精品。应该注重发展那些与学校办学定位和办学特色适应并能够促进其他门类学科发展的工程学科。主要聚焦与国家发展战略密切相关、处于前沿领域的国际新产业和未来技术的发展和趋势。新工科建设的重点应该在“新兴”工科。首先,要发挥学科综合优势,面向未来新技术和新产业的发展,推动文、理、医、商等学科与工科学科交叉融合和跨界整合,尤其是推动应用理科向工科延伸,由此形成新的工程学科。其次,新工科研究的重点应该包括:世界高水平综合性大学工科学科建设、专业设置及人才培养情况的比较研究;科学教育、工程教育与人文教育相结合的工科人才培养模式;综合性高校与优势工科高校工程人才培养模式的比较研究。第三,新工科实践的重点应该在复合型工程科技人才培养上,聚焦信息、生物、新材料、新能源等领域的交叉学科专业的建设和发展,既要重视与国际一流大学的合作,也要加强与国内外产业领先企业的合作。

3.行业性高校

行业性高校在新工科建设上应该做到专而深,即新工科建设要凸显学校在行业领域的专业优势,专门集中在与行业联系紧密的门类上,力求把这些新工科建成有深度、有特色的学科专业。主要聚焦关联行业和产业当前急需和未来需要的领域,涉及国家发展战略、国家战略性新兴产业、我国优势产业等领域。新工科建设重点应该在“新型”工科。

首先,要发挥与行业产业联系紧密的优势,面向相关行业和产业当前需求和未来发展,推动传统学科的转型、改造和升级,尤其推动移动互联网、物联网、大数据、云计算、智能技术等与传统工科专业的交叉融合,由此形成新的工程学科。与此同时,要对现有过于细分的学科专业进行整合,使其能够与行业和产业直接对接。其次,新工科研究的重点应该包括:行业性高校在面向新产业发展需求和发展的新工科建设过程中如何保持传统工科特色和行业优势;行业性高校在新经济背景下新工科建设与学校整体发展的关系。第三,新工科实践的重点应该在行业型工程技术人才培养上,聚焦本行业及其产业领域的当前急需和未来发展,关注影响本行业发展的新技术和相关产业,既要重视对传统行业特色工科的转型升级,也要注重在传统工科基础上的新工科建设,更要加强与国内外相关产业领先企业的合作和深度融合。

4.一般地方高校

一般地方高校在新工科建设上应该做到好而实,即新工科建设要聚焦在地方行业和产业当前和未来需要的学科专业上,以满足地方要求为建设标准,将新工科建设好,将新工科专业人才培养好,毕业生能够直接在新产业一线就业、实干务实。主要聚焦本省市区域经济和产业发展的相关领域、“一带一路”等国家战略、国家战略性新兴产业相关领域等。新工科建设重点应该在“新型”工科。

首先,要发挥与地方经济和产业联系紧密的优势,面向地方企业和产业当前需求和未来发展,推动本校传统学科的整合、转型、改造和升级,改变本校学科门类多而不强的状况,集中有限资源形成新的工程学科。其次,新工科研究的重点应该包括:地方高校如何支撑和引领区域经济和产业的发展;地方高校面向区域主导产业和和特色产业,如何与其他类型院校成为互补,构建与区域经济社会发展相适应的学科专业体系;地方高校如何发挥区位优势,在新工科建设过程中形成不同于其他类型高校的学科优势和专业特色。第三,新工科实践的重点应该在应用型工程技术人才培养上,聚焦区域产业及其相关领域的当前急需和未来发展,关注影响区域产业发展的新技术及其相关领域,既要重视对传统工科的转型、改造升级,也要注重对现有学科的跨学科整合;除了继续加强与区域内产业企业的深度合作,还要加强与国内外相关产业领先企业以及其他类型高校的合作。

五、新工科专业建设的重点

1.新工科平台的构建

新工科平台的构建是开展新工科学科专业建设、发展和人才培养的重要前提和基础,可以有实体和非实体两种模式,即按照传统工科以院系为实体平台进行学科与专业建设的架构和按照新科特征不设实体的由相关院系和学科关联组成的架构,或称跨学科交融的新型组织。

采用传统的院系实体架构构建新工科平台的模式容易为多数教职员工所接受。

采用不设实体的组织架构构建新工科平台的模式符合新工科的引领性、交融性、创新性、跨界性和发展性等特征。这需要相关学科和院系的沟通协调、协作配合和通力合作,教师由来自校内不同实体院系、不同学科和专业方向的教师以及校外兼职教师组成,他们共同承担新工科的科学研究、专业建设和人才培养工作。

2.新工科人才培养模式

新工科人才培养模式主要涉及课程体系和教学内容改革、教育教学方式改革、课堂教学与课外学习的关系、通识教育与专业教育的关系等几方面。

课程体系和教学内容改革。首先,新工科多学科交叉融合的内涵和特征决定着对课程体系和教学内容的改革是系统性而不是个体性,即要从整个新工科专业建设的角度,有组织地、系统地、整体地进行课程体系设计、课程设置和教学内容的选择,而不能由每个教师单打独斗,仅根据个人的理解对现有课程进行简单调整。其次,新技术、新产业和新经济的快速发展,需要定期审视培养方案、课程设置和教学内容,以及时做出需要的调整。

教育教学方式改革。新工科专业明确的培养目标和丰富多变的教学内容要求注重提高学生的学习兴趣、学习参与度、学习效果和能力培养。要通过教学组织形式设计和教学内容的组织提高学生的学习兴趣;通过研究性学习、专题研讨式、小组合作学习、挑战性学习等方式提高学生学习的参与度;通过共享优质在线教育资源,实施混合式教学方式等提高教学效果;通过以能力为导向的教学设计并辅以过程性评价提高学生的多种能力。

课堂教学与课外学习的关系。新工科人才培养将面临更严重的课时不足问题,要将课堂教学和课外学习作为人才培养生态环境的互为补充的两个部分,一方面通过线上学习和课下学习提高课堂教学的有效性,另一方面要鼓励并创造条件引导学生利用社团活动、科技竞赛、创新产业实践、专业社会实践等多种方式进行理论联系实际,开展实践能力、应用能力和专业素养的培养。

通识教育与专业教育的关系。虽然不同类型高校在新工科人才培养上对待二者关系上可以根据服务面向的不同而有不同的处理方式,但是以下两点是一致的:一是强调通识教育对专业教育的支持,包括加强基础科学教育使学生对各种新技术的科学基础有扎实的理解,加强人文科学教育使学生对新业态和新模式的人文元素有清楚的认识等,这些对学生适应日后新技术和新产业的快速发展和变化十分重要;二是新工科要求注重专业教育的包容性、发展性和未来性对通识教育提出了更高的要求,必然促进通识教育的改革。

3.新工科人才创新创业教育

创新驱动的新产业正在成为全球经济复苏和增长的主要动力,创新创业成为新工科专业人才至关重要的能力。因此,新工科专业要将创新创业教育融入专业培养方案,以交叉跨界问题、综合复杂问题和未来前沿问题等为导向,把危机意识、创新精神、创新思维、创新创业能力的培养贯穿工程教育的全过程,通过广泛搭建各种跨行业、跨界的创业孵化基地、创业实习基地、创客空间等创新创业平台,组织形式多样的科技创新活动、创新创业竞赛等,全过程营造创新创业教育氛围,全方位推动创新创业教育深层次融入整个专业教育。

4.新工科专业产学研合作教育

与传统工科专业产学合作教育不同的是,新工科专业产学研合作教育要强调合作对象的代表性、教育内容的前沿性,并加强与产业研究院所的合作。首先,合作对象应该是与新工科专业相关新产业的代表性企业,具备新产业的特征,在业内处于优秀或引领地位,这样符合新工科专业教育的要求;其次,合作教育的内容应该具有前沿性,即能够真实地反映新材料和新产业当前的发展状况和未来的展趋势,这样有利于新工科专业人才能力和素质的培养;第三,要加强与新产业相关的研究院所的合作,原因在于这些院所对新产业的未来发展有深入的研究并积累了相关的资料信息,这些正是新工科人才养所需要的。此外,应该鼓励和支持有条件的高校就以上三方面开展产学研方面的国际合作教育。

为了更好地开展新工科建设,需要为各类高校搭建合作与交流的全国性平台。首先,建议国家相关部委、教育部和行业产业协会协调组织建立单一新工科门类的全国性产学研合作联盟,如“中国生物制造产业产学研合作教育联盟”,这种联盟不仅有利于

5.新工科专业教育教学质量评价

质量评价是保证新工科人才培养质量的重要手段,在这方面需要建立质量标准体系、落实培养标准和建立质量评价体系。

质量标准体系的建设。建立类似“卓越工程师教育培养计划”的人才培养质量标准体系,由国家标准、产业标准和学校标准三部分构成。

人才培养标准的落实。新工科专业应该以“卓越计划”为示范,将本校制定的各专业人才培养的学校标准通过分解细化成标准点,逐点落实到本专业的课程和教学环节,而后通过对课程体系和教学内容的改革,完善新工科专业人才培养方案。

质量评价体系的建立。有两种选择:一是借助工程教育认证制度,二是参照工程教育认证制度,其中关键在认证标准。“新兴”和“新生”等新增工科专业不在目前工程教育认证专业目录中,需要扩充工程教育认证专业目录并增加这些专业的认证标准;鉴于上述问题,可以考虑参照现有工程教育认证制度,将行业标准作为工程教育认证通用标准中的毕业要求,建立专门针对新工科专业的认证体系。

新工科建设是一项涉及多产业、多部门、跨学科、跨院系的复杂的、全局性的系统工程,不可能一蹴而就,需要政府、产业和高校的协同努力,需要全校上下的通力合作。

 

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