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高职院校新工科专业建设的探索与实践

范文

黄兆军

摘要：新工科专业建设是我国工程教育改革领域的一件意义深远的大事，本文从新兴产业的发展现状入手，全面梳理和分析了新工科专业的发展现状，进而提出了高等职业院校建设新工科专业的必要性和迫切性。鉴于目前高等职业教育领域新工科专业建设理论和方法的匮乏性，根据笔者所在院校的亲身实践，提出了可以借鉴国际工程教育认证标准来设计新工科专业建设的新思路，具体包括新工科专业的教育目标、核心能力、评价方式等。

关键词：国际工程教育认证标准 ; 高等职业院校? ; 新工科

中图分类号：G642? ? 文献标识码：A? ? 文章编号：1672-5727（2019）05-0057-06

随着新一代信息与通信技术、先进制造技术、人工智能技术等领域的快速发展，催生了大数据、云计算、智能制造等新兴产业，而新生产业的发展离不开大量的掌握新型学科知识的人才，因此，承担培养人才重任的众多高校，其专业设置纷纷寻求向新兴产业领域拓展。与新兴产业的快速发展相比，我国传统的高等工程教育在很大程度上已经不能适应和引领新经济的发展需求，迫切需要发展新兴工程专业（或改造和升级传统工科）。在此背景下，新工科的概念出现了，并迅速成为新的热门专业风向标。新工科强调学科的实用性、交叉性与综合性，基本范畴是新兴产业，尤其注重信息通讯、电子控制、软件设计等新技术与传统工业技术的紧密结合。那么到底什么是新工科，怎么建设新工科专业，成为了迫切需要探索和研究的问题。

一、新工科专业的发展现状

新工科专业主要指针对新兴产业的专业，以互联网和工业智能为核心，包括大数据、云计算、人工智能、区块链、虚拟现实、智能科学与技术等相关工科专业。新工科专业是以智能制造、云计算、人工智能、机器人等用于传统工科专业的升级改造。相对于传统的工科人才，未来新兴产业和新经济需要的是实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型新工科人才。为主动应对新一轮科技革命与产业变革，支撑服务创新驱动发展、“中国制造2025”等一系列国家战略，从2017年2月开始在教育部的推动下形成了“复旦共识[1]、天大行动[2]和北京指南[3]”，成为新工科专业建设的纲领性指导思想。同时，教育部还发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》《关于推荐新工科研究与实践项目的通知》《教育部办公厅关于公布首批“新工科”研究与实践项目的通知》《高等学校人工智能创新行动计划》四个文件来推进新工科专业建设的探索与实践。

从目前公开发布的高校信息来看，全国大多数拥有工科专业的高校都已经开始了新工科专业建设的探索和实践，有很多高校已经设置了新工科专业。但是，总体来看新工科专业发展仍然处于起步阶段，仅仅有一些大的方向性的指导意见，但是在具体的新工科专业建设上仍然缺少详细的制度和机制，还没有一套完备成熟的理论和方法，各高校对新工科专业的建设依然处于“摸着石头过河”的阶段，而且这些指导意见都是针对本科类院校，对于高等职业院校怎么发展新工科专业，这方面几乎更是个空白。而数量众多的高等职业院校作为为区域、行业和地方培养高技能人才的主力军，更加需要转型升级发展新工科，否则无法适应区域经济的快速发展。因此，认真研究和积极探索高职院校怎样建设新工科专业具有重要的指导价值和现实意义，是迫切需要解决的实际问题。

二、借助国际工程教育专业认证标准建设高职院校新工科专业

当今世界经济继续向全球化和一体化的方向快速迈进，这必然会推动工程人才的全球化流动。因此，各个国家（地区）为了满足对工程人才的需求，逐步倾向于建立一种工程学历互认机制，这也是适应全球化工程人才跨国流动趋势的必由之路。从20世纪90年代开始，许多国家和地区为了促进本国（地区）工程教育的发展，纷纷推行工程教育专业认证制度，成立了各自的认证机构具体操作认证事宜，从而为寻求与其他国家之间的工程学历互认奠定了基础。目前，国际知名的工程教育认证機构主要有：美国工程与技术认证委员会（ABET）、澳大利亚工程师学会（IEAUST）等，中国负责工程教育专业认证的机构为中国工程教育专业认证协会。

虽然各个国家和地区的认证标准有差异，但是总体来说都是围绕着培养、实践和继续教育三个大的方面来开展的，致力于培养工科专业学生应该具备的能力和素质。目前主流的英语国家工程教育专业认证互认体系主要有三个：

华盛顿协议。成立于1989年，目前有17个成员，主要针对4年制本科工程学历，体系完整，国际化程度高。

悉尼协议。成立于2001年，目前有7个成员，主要针对3年制工程技术学历，其影响力没有华盛顿协议大，但是比较适合高等职业院校。

都柏林协议。成立于2002年，有4个成员，主要针对2年制技术学历，目前还处于研究和协商的阶段。

高等职业院校在具体建设新工科专业的时候应该怎么操作，不妨充分借鉴国际工程教育专业认证标准的教育模式来进行，或者新工科专业建设开始规划的时候，就把国际工程教育专业认证作为基本的建设目标。这样一开始就把新工科专业建设提升到了国际标准层次上，有利于使我们培养的工程人才与国际接轨，有利于使我们培养的技能型工程人才得到其他国家的互认。充分借助国际工程教育认证来推动高等职院校的新工科专业建设，可以有效的提高我国新工科工程教育的质量，推动工程教育的改革和发展，有利于满足政府、行业和社会对新工科工程人才的需求，有利于提升中国工程教育的国际竞争力。

对于三年制的高等职业院校来说，可以参考专门针对工程技术学历认证的悉尼协议。悉尼协议国际工程教育专业认证机制的核心指导思想是：以学生为中心，以学习成果为导向，讲究持续改进，鼓励体现专业特色和反映业界需求（如图1所示）。因此，与传统的工科专业相比，新工科必须在教学模式上做出的新的改变，只有这样才能更好的培养适应未来社会发展的工程人才。

学校的定位（愿景）的重新审视是首先需要考虑的。高职院校建设新工科专业必须要结合本地区和相应行业的发展现状和产业需求，同时要考虑学校自身的条件，要综合评估是新建新工科专业还是在现有传统工科专业的基础上转型升级，这些都要细致的调研和认真的研究，不能脱离实际情况一味的赶时髦。一旦确定需要建设的新工科专业，学校的定位就要重新审视，如果不利于新工科的发展，则需要进行相应的调整。以笔者所在的院校为例，在学校决定发展新工科专业之初，就重新审视了学校的定位，确立了“创新发展、全面提档升级”的总基调，紧紧围绕着“互联网+”行动计划和“中国制造2025”，为珠三角地区的产业转型升级培养高素质技术技能人才，并且确定了学校“优先发展新工科专业”的“十三五规划”，其中提到“精准建设新工科专业。抢抓机遇、积极谋划，围绕珠海新技术、新产业、新业态，精准布局新工科专业建设（如图2所示），探索建立服务区域新产业、新业态、新技术发展的产业学院、实践基地。调整、优化二级学院设置和专业布局，服务珠海高端制造业，大力发展工科专业。设立工科专业奖学金，鼓励学生选择工科专业就读。学院新增招生计划主要用于工科专业招生，对接产业结构调整，加强工科专业建设。从经费、设备、人员等方面优先支持新工科专业发展，调整专业结构，由工科专业占比40%左右，扩大为占比70%左右”。有了类似的“顶层设计”，新工科专业建设才能有效的落到实处。

新工科专业必须要体现专业特色，基于行业需求。新工科专业建设不是简单的更换一个专业名称，而是全面考量、内涵发展。要紧紧结合学校定位（愿景）、区域发展需求和学校现状，深入挖掘专业特色。以笔者所在的专业为例，经过细致的调研和研究，最终确立了“行校企联动”和“互聘、互助、联合”的专业建设思路。这里的行业不是传统的工业领域，而是新兴产业领域的行业协会或者联盟，比如智能电网产业联盟、工业互联网协会、云计算与大数据学会等等。“互聘、互助、联合”则指的是新工科专业的教师和企业的工程技术人员相互聘用，新兴产业的企业技术人员来学校担任兼职教师，而教师则直接到企业承担新兴产业的技术开发工作，让教师真正的接触并深入新兴产业一线，而且要真正的贯彻执行，而不是走过场，只有这样才能使新工科的建设不脱离行业实际。

三、高职院校新工科专业建设要始终以学生为中心

既然是以学生为中心，那么新工科专业对学生的基本培养目标必须要准确定位，即要培养什么样的学生。新工科代表了最新的产业或行业发展方向，以“互联网+”和人工智能为代表，是在新经济时代正在形成或者将要形成的新的工程学科，具有引领性、融合性、跨界性、创新性和发展性的特征[4]。因此，新工科专业培养的学生必须是具有很强的创新创业能力、跨界整合能力和持续自主学习能力，能够利用多学科的知识解决综合性和交叉性问题的能力。准确的新工科专业定位是其他一切新工科专业建设工作的前提和方向性指导，其他一切专业建设工作都要以这个定位为指导思想。

新工科的引领性、融合性和跨界性的特征，决定了新工科的课程应该反映时代最前沿的技术，而且课程体系要融合多个学科，工科课程与其他学科之间的界限逐渐模糊。因此我们在设计新工科专业的课程体系时必须要考虑多学科的融合。

新工科的创新性和发展性的特征，就决定了新工科的课程体系中“双创”课程必须要占有重要的地位。在当前形势下，创新创业是已经提升到国家战略层面的重大发展要求，新工科专业必须要适应时代和国家的发展要求，把“双创”课程作为核心课程，真正培养学生的创新创业能力。而不是像现在的传统工科专业一样，把“双创”课程作为附加课程，有的学校甚至是流于形式，走过场。

以笔者所在的专业为例，原来的专业是“工业控制”方向，而现在则要向“工业控制网络信息安全”的新工科方向转型。很显然这个转型后的新工科专业已经是横跨自动化和信息安全两个领域，那么在课程设计上就要考虑这种跨界融合，引进融合性的课程（见下页表1）。还必须紧紧围绕着学生这个中心，考虑学生的學习能力和接受能力，考虑高等职业院校学生的认知规律，注重培养其创新能力和自主学习能力。学生通过课程学习和在学习中的训练，真正能够“走向社会，适应未来”。

四、高职院校新工科专业建设要以“学习成果”为导向

过去是以教师为主导来进行相应课程的开发和教学，而新工科专业建设背景下必须改变传统的教学模式，建立彻底的可执行的以“学生学习成果”为导向的教学模式，围绕着学生来进行课程的开发和专业建设。那么，到底学生学得怎样呢，就应该以学生的学习成果来检验。新工科专业建设必须要真正转变教学模式，回归到教育的本质上来。

首先，高等职业院校的新工科专业建设必须要结合新时代对工程人才的新要求制定相应的“教育目标”和“核心能力”要求。这里所说的教育目标指的是学生毕业3～5年后应该达成的目标，而核心能力则是指学生刚毕业的时候应该具备的专业能力。但是，无论是教育目标还是核心能力，都要跟新工科的“新”字密切结合起来。“教育目标”必须要展现适合新时代要求的专业特色和专业功能，要符合时代的潮流和社会发展的需求，要对应行业的发展现状和未来趋势具有洞察性和前瞻性，并且新工科专业的“教育目标”必须要与学校层面的定位（或愿景）相契合。

其次，要透过教学活动培育学生毕业时的核心能力。能够熟练的掌握新工科专业领域的知识，具备相应的技能，熟练使用相应的技术工具;能够执行新工科专业领域的标准作业任务，并且能否分析、解释和应用实验;具有较强的沟通和团队合作的能力;能够确认、分析和解决新工科领域实际工程问题的能力;能够时时关注国家时事和行业发展，具有持续学习的习惯和能力;理解并遵守新工科专业伦理，认知社会责任和尊重多远观点。

这些核心能力的达成需要由相应的课程体系来支撑，“课程目标”必须要与“核心能力”相关联。（见表2）

五、高职院校新工科专业建设要建立“可持续改进”的评价体系

新工科专业建设的成效必须通过科学的评价体系来进行评估，而且这个评价体系必须是可持续的评价的对象主要是“教育目标和核心能力”，具体的评价方式有直接评价、间接评价、专业性评价、通用性评价等。

核心能力，其评价方式主要有核心专业课程评价和毕业生问卷调查两种。核心专业课程评价一般通过作业、考试等课程考核方式进行，每一门核心专业课程必须要与核心能力相关联，而核心能力又与教育目标相关联;而毕业生问卷调查则要注意调查问卷的设计要合理、全面，不能流于形式，要包含“重要性”和“达成度”两个方面的学生自我评估。

教育目标，其评价方式主要有用人单位的评估和毕业生自我评估两种。在通过用人单位进行评估的时候要注意在学生就业的企业中选择有代表性的新工科领域企业，如云计算、大数据、人工智能等领域，要包含“重要性”和“达成度”两个方面的企业评估;而毕业生自我评估也必须要包含这两个方面。

新工科专业的建设成效的实际效果当然是要考虑的，但是更重要的是要建立有效的评估反馈机制，并且能得到有效的执行。（见图3）

首先由新工科专业自行制定针对新工科领域的“教育目标”和“核心能力”，这需要专业负责人和相关人员对相应的行业领域做细致的调研和分析，要结合当前现状，制定有针对性和可行性的教育目标和核心能力。一般情况下需要全体专业教师的共同参与，而不是专业负责人一个人的事情。相应的新工科专业负责人要组织专业和专业群的教研会议，共同商讨和议定，要有起草、拟定、审定、公示等各个环节。

其次，把专业自己制定的“教育目标”和“核心能力”提交“咨询委员会”审查。“咨询委员会”是整个反馈评价机制中最重要的不可缺少的一环。咨询委员会的主要任务是全面审核专业的教育目标、核心能力、课程体系、教学方式等，提出咨询建议，作为专业进行相应改进的最重要的依据。咨询委员会的成员一般要由本专业教师代表、行业专业代表、外校教师代表和其他高职称教育领域专家等组成，而且特别要注意的是，这里的行业专家必须是新工科专业对应的新兴产业领域的（如大数据、云计算、人工智能等），只要这样的行业代表才能提出贴合最新的行业发展需求的意见。咨询委员会的成员人数不宜过多，一般控制在10人以内，开会频次也不宜过多，一般以一年一或二次比较合适，这样便于组织相关的会议。更要注意，这里所说的“咨询委员会”跟很多工科专业都设有的“教学指导委员会”不是一回事，咨询委员会是站在更高的高度来审视整个新工科专业建设的整体框架，是全局性的。

然后根据咨询委员会反馈意见，专业再次对所有新工科专业建设的相关内容进行修改和审定批准，最终确认后要公布和实施。最终实施的成效要通过课程考试、作业测验、问卷调查等方式进行全面的直接或间接的评价。评价的结果必须要反馈到专业层面来推动相关专业建设要求的改进，从而形成一个良性的闭环的持续改进体系。

新工科专业在具体操作进行专业建设的时候，需要考虑的方面可以参考下页图4所示。

在需要考虑的七个大的方面中，教学实训设备对于新工科专业而言是个难点问题，需要重点解决。工科专业的专业课程教学往往需要相应的教学实训设备来开展，但是由于新工科專业刚刚兴起，还没有形成固定的大规模的专业群，大多数的教学仪器设备企业还没有专门开发适用于新工科专业的实训设备，因此就需要广泛的接触和调研大量的教学设备公司，在无法找到专门的适用的教学实训设备的情况下，可以寻求与专业教学设备企业或专业领域企业合作，联合开发相应的教学实训设备。以笔者所在的职业院校为例，在建设工控信息安全专业的时候，发现国内目前还没有高职院校开设此专业，更没有厂商提供适用的实训设备。因此，经过多方考察和综合分析，最终选择了国内工控信息领域实力较强的北京某企业联合开发教学实训设备，虽然该企业多是为电力、国防、石油、化工等领域进行工控安全建设，但是其科研实力完全可以与学校合作开发相应的实训设备，满足教学的要求，同时也为该企业开辟了新的利润增长点，实现了校企双赢。

另外，对于新工科专业而言，建立相匹配的师资队伍则又是另外一个需要重点考虑的问题。建设新工科专业必须要同步考虑配套的师资队伍，而由于传统工科专业的影响，很多教师已经习惯了现有的教学环境，特别是一些具有多年教学经历的老教师，不想做出改变，不想转型。因此，这就需要从思想观念、培训制度、考核体制等方面多管齐下，才能有效的保证师资队伍的建设成效。以笔者所在的职业院校为例，从学校层面有相应的培训制度和考核体制，要求新工科专业的教师必须满足规定学时的新工科领域的知识培训，并经过考核合格后才能满足年度考核要求。而且还与一些有较大影响力的企业和政府机构合作，对新工科专业教师实行专业资质认证，以此来促进教师自身的知识体系适应新工科专业教学的需要。

新工科专业目前还处于起步阶段，对于高等职业院校而言，是否需要建设新工科专业，需要建设哪些类别的新工科专业，具体怎么操作，这些问题的解决都亟需科学的理论和方法作为指导，还需要不断探索和尝试。而基于国际工程教育认证标准来建设新工科专业则是一个很好的途径，也是一种新的有益的探索和尝试，其建设理念和方法符合新工科多元化、战略型、创新性、系统化、开放式的特征[5]。但我们也要认识到，新工科专业建设的起点高，要求高，各高职院校应充分结合实际情况，积极探索和实践，共同推进新工科专业健康发展。

参考文献：

[1]教育部.“新工科”建设复旦共识[EB/OL].（2017-02-23）.http：//www.moe.edu.cn.

[2]教育部.“新工科”建设行动路线（天大行动）[EB/OL].（2017-04-12）.http：//www.moe.edu.cn.

[3]新华网.新工科建设指南（北京指南）[EB/OL].（2017-04-12）.http：//education.news.cn.

[4]林健.面向未来的中国新工科建设[J].清华大学教育研究，2017，38（2）：26-35.

[5]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究，2015（3）：1-6.

（责任编辑：刘东菊）

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