| 标题 | 面向可持续竞争力的新工科人才培养模式改革探索 |
| 范文 | 徐晓飞 丁效华 摘 要：当前，新一轮的社会变革与产业革命正在迅猛展开，新技术、新产业与新业态层出不穷，新兴产业的发展需要大批跨学科交叉的新型卓越工程技术人才。新工科建设正是在这样的历史背景下应运而生的。作者在文中谈了对新工科建设的认识与探索，并简介了哈工大威海校区关于新工科建设的规划。 关键词：新工科建设；工程教育改革；人才培养 一、引言 2017年教育部启动了“新工科”发展研究工作[1]，并于2 月18 日形成了“‘新工科建设复旦共识”[2]，4月8日形成了“‘新工科行动路线（天大行动）”[3]。6月9日形成了北京指南[4]。教育部高教司领导多次强调，要聚焦国家发展战略，把握高校人才培养工作的新形势新任务，全面深化高等工程教育改革，加快建设新工科，主动面向未来，适应和引领新经济[5，6]。新工科建设在我国高等教育界掀起了一阵新的改革热潮，各高校纷纷响应，在工业界和国际上也引起了巨大反响[7，8，9]。 事实上，国内外一直在探索工程教育的发展新途径。2001年，美国工程院发起“2020工程师”研究计划，分别于2004年、2005年发表了《2020工程师：新世纪工程的愿景》《培养2020工程师：为新世纪变革工程教育》等报告[10，11]。美国工程与技术鉴定委员会（ABET）的《工程准则2000》明确指出[12]，“工程人才必须具备鉴别、阐述和解决工程问题的能力以及在工程实践中使用技术、技能和现代工具的能力”。MIT等联合制定的CDIO工程教育能力大纲要求，“工程毕业生能在现代团队合作环境中构思—设计—实施—运作复杂有价值的工程体系；在具备专业知识和实践能力的同时，注重解决问题和批判创新等综合能力”[13]。近10多年来，我国一直在探索工程教育的新途径，如试办国家示范性软件学院、建设微电子学院、实施卓越工程师培养计划、推行CDIO工程教育、开展工程教育专业认证、发展战略新兴产业相关专业等[13-18]。2015年，国务院出台《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》和《统筹推进世界一流大学和一流學科建设总体方案》[19，20]， 提出要围绕国家的创新驱动发展战略，深化高校创新创业教育改革，培养具有历史使命感和社会责任心、富有创新精神和实践能力的各类创新型、应用型、复合型优秀人才。其目的都是为了满足当前和未来的战略新兴产业竞争人才培养的需要。这些都为新工科教育的发展奠定了坚实基础。 二、新工科教育与可持续竞争力 当前，高等教育正在面临着社会变革与产业革命的挑战。信息化与互联网社会的新特征、社会与环境的可持续发展问题、知识形成与信息传播途径的变化、未来社会对人才需求的变化与挑战等都深刻影响着工程教育的走向。 高等教育的对象也在发生变化。新时期的学生生活在互联网时代，可以迅速多渠道获取信息，变得更加独立和聪明。随着大规模在线开放课程（MOOC）的发展，年轻人的个人学习方式在变化，更加灵活化、碎片化、网络化、多维度和实践性。年轻一代的个人职业发展需求与成功要素也在发生变化，他们需要在理想与价值观、见识与知识、实践与能力、文化与素质等方面全面发展，才能具备适应未来社会发展与挑战的可持续竞争力。 为了满足学生的“求知、增能、成才”的需求，大学教育除了担负起传道授业解惑任务，还要为学生搭建平台、创造机会和提供终身教育，培养具有可持续竞争力的创新型人才。为此，要培养学生具有对于未来全球事务与国家发展的责任心和使命意识；要使学生认知社会信息化过程的变化、科学和工程技术在社会信息化变化中的推动作用以及对于全球化的影响；要使学生具有认知这些变化应具备的知识、素质和能力。 我们把适应未来社会变化和竞争的能力定义为可持续竞争力，而培养能够适应上述变化并具有可持续竞争力的创新型人才是大学的新使命，同样也是新工科教育的使命。 三、新工科的新特点 我们对于新工科建设的理解，就是针对新技术、新产业与社会新形态的变化，推进面向可持续竞争力的新型工科人才培养模式改革。进而，可以从六个方面来描述“新工科”的新特点，即新理念、新特征、新知识、新模式、新机会、新人才。 新工科作为一种高等教育改革行动，需要引入教育的新理念，应面向战略新兴产业与引领性行业需求来培养人才，注意多学科交叉与行业融合，按照新工科的规律与特点进行教育改革。 新工科具有一系列新特征，信息化、网络化、智能化、交叉化、创新性将是新工科的专业特色；多元化、实践性与国际化将是新工科的教育方式特色。 面向未来的新工科专业必然具有新知识，包括与战略新兴产业相关的工科专业的新技术（尤其是信息技术）、新内容（尤其是学科交叉内容），由此构建新的知识体系与课程体系。 新工科需要采用教育教学的新模式，例如，课程学习与项目学习相结合的方式、探究式与小班研讨式学习方式、MOOC/SPOC+翻转课堂教学改革模式、校企合作协同育人与企业实习、跨国交换学习与国际化联合人才培养模式等。要吸收在卓越工程师培养计划与工程领军人培养计划中值得借鉴的教学模式及经验。 建设新工科，应为学生创造更多的新机会，包括选专业与选课机会、跟名师学习名课的机会、参与创新创业实践和到名企实习的机会、跨校/跨国交流与到名校深造的机会、高质量就业与高起点职业发展的机会等。 新工科建设的目的是为新技术与新产业发展培养各种类型的新人才，如新工科科技人才与研发人才、新兴产业人才、卓越工程师人才与工程领军人才、交叉复合型人才、国际竞争人才、可持续竞争人才等等。 四、新工科的人才培养目标 新工科建设应当根据未来新技术与新产业的人才需求来确定培养目标。 回顾十多年前建设国家示范性软件学院时，借鉴国内外软件产业对软件人才的需求，明确了软件学院培养的毕业生应“能够系统地掌握和运用计算机科学与软件工程知识，具有软件公司需要的技术实践能力和商务能力，具有快速学习与掌握新的先进技术的能力，能够迅速进入工作角色并成为公司的生产力，具有旺盛的工作热情和良好的团队工作精神，并且具有良好的国际交流与合作的能力，能够为公司做出创造性的贡献的人才”。 2015年，中国工程教育专业认证协会制定的《工程教育认证标准）》中提出的本科毕业要求[17]，包括“能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题”的能力，“能够设计针对复杂工程问题的解决方案”的能力，“能够针对复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具”的能力，“具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力”，等等。 借鉴以上探索实践，我们认为，新工科的人才培养目标就是要培养具有可持续竞争力的创新人才，应该具备“专”与“通”两方面的能力。“专”是指专业方面的能力，包括理论分析与抽象能力、问题理解与求解能力、系统分析与设计能力、系统开发与实现能力、系统应用与管理能力、实践经验与动手能力及持续学习与改进能力等。“通”是指跨文化交流沟通能力、项目组织与团队协作能力、经营管理能力、创新意识与能力及国际竞争能力等。同时，新工科还要培养学生具备良好的创新人才素质，包括身心素质、文化素质、个性素质、社会素质、研究素质、工程素质、精英素质、职业素养等。 以软件工程专业为例。根据“专”与“通”的不同侧重，可以将人才培养目标划分为“I型”“T型”“Π型”三种类型。“I型”人才指具有坚实软件工程的专业知识、技能和能力的人才。他们适合做技术工作。“T型”人才指除了具有某一专业知识之外，还具备宽广的知识与能力，包括经济管理、工业工程、组织行为学与商务运作等方面知识，具有跨文化交流沟通能力、组织管理与团队协作能力。这类人才非常受企业欢迎。而“Π型”人才则是在“T型”人才的基础上，还掌握某一领域或行业的相关知识和能力，并且具有广博的见识和领导力。这类人才更容易成功。 新工科人才培养可以有不同的定位，不同高校结合“专”与“通”两方面的要求，可以制定多样化的人才培养目标，满足社会上的人才需求。 五、新工科的专业创新与知识体系构建 新工科建设将产生一批新的专业，这些专业大都体现了学科交叉与跨界融合，体现了新技術和新产业发展的需求。可以预期，这批新专业有的是依托于现有专业派生扩展而成，有的是多个专业有机整合而成，还有的是与应用行业跨界融合而成。 以目前很活跃的“计算机+”专业为例，由“计算机”派生扩展形成新工科专业有：软件工程、网络工程、物联网工程、信息技术与系统、数据科学与大数据系统等；由“计算机类”学科交叉融合形成的新工科专业有：网络空间安全、服务科学与工程、机器人工程、数字媒体技术、智能科学与技术等；由“计算机”与应用跨界融合形成的“计算机+”系列专业，例如，结合应用行业的互联网金融、数字化制造、数字医疗等，结合应用领域的电子商务、数字游戏、生物信息技术、数字地理信息系统等。 新专业的出现，一方面适应了技术和经济快速变化，另一方面对知识体系的构建提出了挑战。应根据“专”“通”兼备的人才培养目标，科学合理地制定新工科专业的培养方案，以支撑知识、能力和素质等人才培养要素的达成。 “计算机+X”新专业的知识体系可以由计算机专业知识体系、通识教育知识体系和交叉学科知识体系等三方融合构建，具体包括：数学、计算机科学、软件工程等基础理论，人文社科与外语、经济管理与法律等通识教育基础，计算机系统与软件系统、程序设计与软件开发、软件工程核心技术、数据库与信息系统、互联网技术及其应用等计算机及应用专业知识，交叉学科的专业基础知识与核心技术知识，等等。还应包括专业交叉及创新实践、行业应用领域知识、选修方向专门知识等。“计算机+X”专业的课程体系应该根据这个知识体系来设计，各校可根据办学定位与用人需求进行调整，兼顾科学性、先进性与合理性。 六、新工科的培养模式及关键要素 新工科建设中最关键的是人才培养模式的改革与创新。培养模式是定义教育体系或系统的范型或模型，是实施教育的途径、方式、方法、规范、过程及关联关系的综合模式。 以计算机相关的新工科专业为例，可以考虑若干种培养模式。例如，基于研究型、探究式、综合性的面向系统能力培养的教育模式；基于卓越工程师培养计划、工程领军人培养计划、项目学习计划的面向IT行业应用与实践的教育模式；基于互联网+多学科、双学位教育的面向多学科交叉融合的创新教育模式；基于MOOC/SPOC+翻转课堂的信息化教育模式；“2+2/3+1”式的国际化联合人才培养模式等。 大学教育体系的关键要素涉及大学、院系与人才培养体系、教师与教学体系、知识体系与课程体系、教学资源体系、教学管理体系、质量与评价体系、工程教育认证体系、创新创业实践体系等。若要建设高质量的新工科人才培养体系，就应根据这些关键要素进行设计。需要更新教育理念，形成面向行业需求和可持续竞争力的教育理念；要进行专业知识体系创新，构建适应新行业、新业态的新工科专业知识体系；要建设多学科融合的一流教师队伍，以实施一流教育；要按照新工科发展规律来改革创新人才培养模式；要构建跨学科的学习与研讨环境，为学生创造一个多维度的学习空间。同时，要建设创新创业教育体系及平台，这是新工科教育的重要特征；要通过校企合作建立协同育人生态环境，这是新工科教育的重要方式；要积极开展国际化办学，这是培养具有国际竞争力人才的基本途径。此外，还要建立与新工科相适应的国家、行业与学校的多层次人才培养质量评价体系。 七、高校建设新工科的生态环境 新工科专业的成长要有良好的生态环境。从国家示范性软件学院的发展经验来看，这个生态环境的核心部分是学校、学生、企业，三者相互支持、相互补充、相互促进，其他还包括政府、社会、国际伙伴等。政府对软件学院的发展及人才培养给予了办学方向指导，同时提供政策和经费上的支持。企业和社会向软件学院提出人才需求，同时又提供创新创业实践平台与企业实习基地，也向学生提供在行业龙头企业就业和职业发展的机会和平台。国际办学伙伴向软件学院提供国际化办学经验和先进技术，并为软件学院优质人才提供深造机会和就业机会。软件学院通过与“生态圈”合作伙伴的协作，形成校企产学研合作协同育人体系以及国际交流与跨国联合人才培养机制，培养适应产业发展需要的、具有国际竞争力的高质量人才。 国家示范性软件学院的办学经验与做法为新工科建设提供了借鉴。新工科建设不是闭门造车，而应该开门办学，主动适应国家产业升级的规划，面向行业或者地方人才需求，争取来自政府、社会、企业的支持。高校从“生态圈”中获取资金、技术、人力的支持，同时输出大量优秀的卓越工程技术人才。 八、新工科教育的质量评估 新工科教育的质量评估是一个非常重要但又十分复杂的问题，需引入多维度、多元化的工程教育质量综合评价体系。目前比较典型的质量评价方法有工程教育专业认证、统一水平考试、学生与同行评教、社会综合评价等。 工程教育专业认证给出了比较专业的质量评价体系，可以通过融合专业评估与工程教育认证标准等方法，形成新工科教育质量评价体系，要“建立有中国特色、面向行业需求、国际实质等效的工程教育专业认证制度，构建与国际接轨的工程教育体系”[6]。 由教育机构、行业协会或学会等共同建设统一的专业能力测试平台，进行统一水平考试，可以比较客观地评价各高校培养学生的专业水平与能力。 在高校内部，可根据教育部高等学校教学指导委员会制定的专业教育质量标准规范与学校相关教学管理规定，开展学生评教、毕业生评价和p2p同行评教等。这些活动对于评价与保障教学水平都是行之有效的。 为了有序推进新工科建设，建议国家教育行政部门建立基于有较高公信力的行业与用人单位评估、第三方评估认证的社会综合评估体系，以客观评价和比较各高校新工科教育的质量与水平。同时，要建立国家、行业、学校层面的教育质量评价标准，指导专业建设与质量保障。 九、哈工大威海校区关于新工科建设的规划 哈工大威海校区拟依托哈尔滨工业大学工科学科与工程教育的优势，根据其办学特色，通过多学科交叉、校企合作协同育人与国际合作联合培养等方式建设若干新工科专业，并进行相应的教育教学改革。拟建设的新工科专业有： （1）机器人工程。通过机械制造及自动化、控制工程、计算机等专业的学科交叉，面向机器人技术及产业培养创新人才。 （2）服务科学与工程。通过计算机与软件工程、管理科学与市场营销等专业的学科交叉，面向现代服务业培养创新人才。 （3）新型汽车。通过汽车工程、电气电子工程、控制工程、计算机、材料加工等专业的学科交叉，面向新型汽车及产业培养创新人才。 （4）海洋探测技术。通过仪器仪表技术、电气电子工程、海洋科学与工程、计算机等专业的学科交叉，面向海洋探测领域培养创新人才。 （5）新能源及应用技术。通过能源工程、电气电子工程、材料科学与工程、海洋科学与工程、计算机等专业的学科交叉，面向新能源技术及产业培养创新人才。 参考文献： [1] 教育部高等教育司.关于开展新工科研究与实践的通知[Z].教高司函[2017]6号，2017. [2] 教育部高等教育司.“新工科”建设复旦共识[J]. 高等工程教育研究，2017（1）. [3] 教育部高教司.“新工科”建设行动路线（“天大行动”）[J]. 高等工程教育研究，2017（4）. [4] 教育部高等教育司. 新工科建设指南（“北京指南”）[J]. 高等工程教育研究，2017（6）. [5] 张大良.因时而动 返本开新 建设发展新工科[J]. 中国大学教学，2017（4）. [6] 吴爱华，等.加快发展和建设新工科，主动适应和引领新经济[J]. 高等工程教育研究，2017（1）. [7] 钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究， 2017（5）. [8] 王巨宏，等. 构建新经济下政产学研融合工程教育新生态[J].高等工程教育研究，2017（4）. [9] 陆国栋.新工科建设与发展的路径思考[J].高等工程教育研究， 2017（5）. [10] Engineering NAO. The Engineer of 2020： Visions of Engineering in the New Century[M].Washington， D.C. ： National Academies Press， 2004. [11] NAE. Educating the Engineer of 2020： Adapting Engineering Education to the New Century[M]. Washington D.C.： The National Academies Press， 2005. [12] ABET（Accreditation Board for Engineering and Technology）. Engineering Criteria 2000（EC2000）. 1997. ABET[www.abed.org]. [13] 教育部CDIO工程教育模式研究与实践课题组.2008年中国CDIO工程教育模式研讨会纪要[J].高等工程教育研究，2008（3）. [14] 教育部 国家计委.关于批准有关高等学校试办示范性软件学院的通知[Z].教高[2001]6号， 2001. [15] 教育部.教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[Z]. 教高[2011]1号， 2011. [16] 全国工程教育专业认证专家委员会.全国工程教育专业认证实施办法. 2007. [17] 中国工程教育专业认证协会.工程教育认证标准（2015版）.2015. [18] 国务院.关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定[Z]. 2010. [19] 国务院.关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见[Z]. 2015. [20] 國务院.统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案[Z]. 2016. [责任编辑：夏鲁惠] |
| 随便看 |
|
科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。