“中國制造2025”背景下的新工科構建

張安富 劉超

摘 要：新工科具有科學的頂層設計、多元的學科背景、聯系緊密的相關主體和科學人文的人才培養(yǎng)等意涵?！爸袊圃?025”背景下的新工科構建，需要把握“新工科”與傳統(tǒng)工科、其他學科、工科院系以及新工科教育之間的關系，從新工科構建思路、實踐探索和人才培養(yǎng)三個層面進行建設。

關鍵詞：中國制造2025；新工科建設；人才培養(yǎng)

新型工程人才是推動制造業(yè)制造能力質變的源動力，是實現智能制造的核心要素。應對新工業(yè)革命對工程人才素質提出的全新要求，傳統(tǒng)工科的培養(yǎng)顯得力不從心，于是“新工科”概念應運而生。目前，學界對新工科建設的探討還處于初始階段。本文主要探討“中國制造2025”背景下新工科構建中的幾個關系以及在“中國制造2025”背景下如何建設新工科等問題。

一、新工科構建中的幾個關系

新工科構建源自傳統(tǒng)工科的轉型與新興工科的戰(zhàn)略布局?！爸袊圃?025”背景下的新工科構建，勢必需要傳統(tǒng)工科、其他學科、工科院系的聯動，并最終實現新工科教育。那么，在新工科構建過程中，新工科與傳統(tǒng)工科、其他學科、工科院系、新工科教育之間究竟是一種什么關系？筆者略述己見如下。

1.新工科與傳統(tǒng)工科的關系

傳統(tǒng)工科是構建新工科的重要基礎。雖然新工科是對應于“中國制造2025”戰(zhàn)略規(guī)劃更適合的工科形態(tài)，但是建設新工科并不等于否定傳統(tǒng)工科。相反，新工科建設離不開傳統(tǒng)工科。傳統(tǒng)工科是新工科的前身，它為新工科建設提供了重要基礎。首先，某些傳統(tǒng)工科已經初步具備新工科特點，只需要進行合理的改造便能煥發(fā)生機。例如，近年來新增的、以多個工科專業(yè)類別為基礎組建的相關專業(yè)——物流工程、能源與動力工程、建筑節(jié)能技術與工程等。其次，傳統(tǒng)工科為新工科建設提供了技術保障。新工科主要服務對象是戰(zhàn)略性新興產業(yè)，其中不乏“中國制造2025”中航空航天這樣的高精尖裝備制造行業(yè)。但是，再精密的裝備都需要傳統(tǒng)基礎工科的工藝來完成。所以，建設新工科和發(fā)展傳統(tǒng)工科兩者并不矛盾。正視傳統(tǒng)工科的地位，實現傳統(tǒng)工科與新工科的并行發(fā)展是我們應堅持的思路。

2.新工科與其他學科的關系

其他學科是構建新工科的重要支撐。新工科之所以“新”，主要體現在新工科的多學科背景及與“中國制造2025”戰(zhàn)略規(guī)劃相適應上。新工科是工程學科與其他學科綜合而形成的新型工科，其他學科不僅包含與工科結合緊密的理學、管理學、經濟學等，更包含傳統(tǒng)工科建設中一直欠缺的人文學科。人文學科可以教育人們樹立正確的價值觀，它不僅是認識新工科教育本質的基礎，也是培養(yǎng)具備“工匠精神”的工科人才的基礎。在“中國制造2025”的質量優(yōu)先和綠色發(fā)展等要求下，新工科更加注重技術實現的個性化、品質性、高效性和環(huán)保性。因此，新工科應以工科學科作為主干學科，理學、管理學、經濟學、藝術學等門類中的學科作為相關學科，以人文科學、社會科學、理學作為支撐學科，實現科學、人文、工程等多學科的綜合交叉。理學是支撐新工科的理論基礎，管理學科、經濟學科等保障新工科的高效率，人文學科則為新工科提供更多人性、倫理和價值觀等方面的熏陶。

3.新工科與工科院系的關系

工科院系是新工科存在的實體。新工科不是空中樓閣的幻想，而是以工科院系作為實體組織的學術形態(tài)?！爸袊圃?025”背景下，基于新工科頂層設計所構建的工科院系，是進行新工科內部要素組織和外部主體溝通的載體。首先，工科院系是新工科建設的基層組織和行政管理機構，負責新工科建設的人、財、事、物等要素的管理和協(xié)調。其次，工科院系是踐行新工科理念、模式的功能單位。工科院系基于“中國制造2025”的要求和新工科頂層設計，組織開展新工科教學、科研和新型工程人才培養(yǎng)的活動。再次，工科院系是連接新工科建設與社會需求之間的樞紐。新工科建設通過工科院系獲取社會發(fā)展動態(tài)信息，并通過工科院系對社會要求做出回應。因此，工科院系是新工科建設的主要實體，新工科頂層設計是建設新工科院系的重要參照依據。

4.新工科與新工科教育的關系

新工科教育是構建新工科的核心內容。建設和發(fā)展新工科的最終目的是培養(yǎng)“中國制造2025”戰(zhàn)略需要的新型工程人才，而新型工程人才的培養(yǎng)有賴于新工科教育。新工科教育是培養(yǎng)新型工程人才的專門活動，如果說工科院系是新工科建設的功能單位，那么新工科教育就是工科院系應具備的新功能，新工科通過工科院系的計劃、組織、協(xié)調和控制來實現新工科教育。值得指出的是，“中國制造2025”背景下的新工科教育是融網絡信息技術、質量管理知識、綠色人文素養(yǎng)與傳統(tǒng)工科技術的“四位一體”的綜合教育，而不是技術上狹窄或狹窄于技術的傳統(tǒng)工科教育——學機的不懂電，學電的不懂機，學熱加工的不懂冷加工，學工程的不懂管理、經濟、成本和社會責任。未來工科院系的組建并非遵循傳統(tǒng)的一級學科組建的慣例，而是適應新工科教育的需要跨學科組建。例如清華大學將打破院系和專業(yè)壁壘，按16大類招生，包括化生類、機械航空動力類、環(huán)境化工與新材料類等[1]，這預示著未來新工科院系組建的趨勢。

總之，新工科構建離不開傳統(tǒng)工科和其他學科的支撐，新工科的組織實施與有效運行離不開未來工科院系的建設，新型工程人才的培養(yǎng)離不開新工科教育。

二、“中國制造2025”背景下新工科構建的策略

“中國制造2025”背景下的新工科構建，可以從構建思路、實踐探索和人才培養(yǎng)三個層面進行嘗試。

1.新工科構建思路

一是基于《華盛頓協(xié)議》制定可操作、可比較的人才培養(yǎng)標準。當前我國工科人才培養(yǎng)標準不夠明確，甚至還存在著復雜工程問題解決能力和工程倫理等指標內容未被完全覆蓋的問題[2]。基于“中國制造2025”和《華盛頓協(xié)議》，制定適應時代發(fā)展需要和具有與《華盛頓協(xié)議》實質等效的人才培養(yǎng)標準是新工科內涵設計的關鍵。新工科的人才培養(yǎng)標準不僅要具體化、可操作，還要融入新的價值觀、工程倫理、人文藝術素養(yǎng)等人文素質指標。

二是以“解決復雜工程問題”為導向整合課程體系和教學模式。如何把握理論與實踐之間的“度”一直是工科教學的難題，重理論容易導致理科化傾向，重實踐容易導致工具化傾向。以“解決復雜工程問題”為導向，以現代網絡信息技術為切入點，以傳統(tǒng)工科專業(yè)改造為基礎，以新興產業(yè)需求為依據，精心設計跨學科課程群，推進基于項目的CDIO教學模式，有助于解決理論與實踐“兩張皮”或結合難的問題。

三是各級各類高校根據各自辦學定位、服務面向，制定具有本校特色的新工科構建方案。例如，工科院校的工科基礎扎實，可以利用其優(yōu)勢學科建設新工科學科群[3]；綜合性高校多門類學科均衡發(fā)展，可以通過學科交叉融合建立新工科專業(yè)；地方高校偏向于學科應用，可以基于新興產業(yè)需求建設新工科專業(yè)等。

2.新工科實踐探索

可以通過三個方面推進新工科實踐探索。一是促進相關主體聯動，構建“政用產學研”平臺?！罢卯a學研”協(xié)同是企業(yè)可持續(xù)創(chuàng)新能力的重要影響因子[4]，也是高校實現新型工程人才培養(yǎng)的重要平臺。構建“政用產學研”平臺，需確立企業(yè)的主體地位和高校的支撐地位，以打造大學科技園、協(xié)同創(chuàng)新中心為主要實體，完善人才互動機制和評價反饋機制，實現科學研發(fā)、應用開發(fā)、成果轉化和個性服務的全過程融合。二是根據產業(yè)預測和新興產業(yè)需求，提前布局一批新興工科學科群和專業(yè)。未來社會產業(yè)需求是新工科生長的源動力，是積極推動未來新興工科群和工科專業(yè)建設的重要推動力。基于社會產業(yè)需求，積極改造傳統(tǒng)狹窄的工科專業(yè)，并利用多學科的交叉綜合，建設一批富有特色以及符合“中國制造2025”戰(zhàn)略和未來社會要求的新工科學科專業(yè)群。三是基于新型工程人才培養(yǎng)要求，打造“多學科雙師型教師團隊”?！岸鄬W科雙師型教師團隊”是在傳統(tǒng)“雙師型”教師基礎上實現多學科融合的教師團隊，不僅能為學生提供工程理論和綜合工程實踐的教育，還能啟發(fā)工科人才的多學科創(chuàng)新思維和創(chuàng)新探索，有效促進傳統(tǒng)工科教學和科研的多學科集成創(chuàng)新。

3.新工科人才培養(yǎng)

新工科建設是一個動態(tài)的過程，其終極目標是培養(yǎng)新型工程人才。雖然新工科概念的提出始于“中國制造2025”戰(zhàn)略規(guī)劃的實施，是一個新事物，人們對新工科的理論解析、頂層設計和實體院系建設都還處于初級階段，但對構建新工科的大體方向已經把握——實現科學、工程和人文的融合，實現互聯網+工科教育，實現智能制造向工科的滲透，實現全周期工程教育改革，培養(yǎng)適應“中國制造2025”及未來社會所需的新型工程人才。因此，時代呼喚，時不我待，邊探索、邊建設、邊實踐是當前新工科構建的一種現實路徑，新工科構建方案可以在人才培養(yǎng)實踐中印證、總結和完善。

為了突破學科壁壘、專業(yè)藩籬、本研隔斷、師生淡漠、校企隔閡，浙江大學進行了5項探索，包括跨學科的機器人研究院、跨專業(yè)的3個雙學位班、貫通本研的工程師學院、激發(fā)師生激情的學生評價模式改革以及校企協(xié)同的“千生計劃”等[5]。清華大學擬于2017年打破傳統(tǒng)院系和專業(yè)壁壘，按16個大類進行招生培養(yǎng)也是一種大膽的改革嘗試。然而，這些新工科人才培養(yǎng)的實踐多來自于國內少數高校，且改革實踐時間都不長，國內其他高水平大學、甚至普通綜合性大學還鮮有嘗試?！爸袊圃?025”涉及“五大工程”“十大領域”建設，其對多層

次、多類型的新工程人才需求期待各級各類高校進行新工科人才培養(yǎng)的嘗試。各級各類高校只有在實踐中才能更加準確的感知和把握新工科的實質內涵，并培養(yǎng)出符合社會需求的多樣化的新工科人才。

其實，現行很多關于工程教育改革的嘗試已經或多或少具備新工科的特點，當我們還不知道該如何開始建設新工科的時候，借鑒和試行現存的改革思路或許是一個不錯的選擇。新工科建設任重而道遠，厘清新工科的內涵與進行新工科的實踐探索同樣重要。在明確新工科內涵的基礎上，制訂新工科建設方案，以及結合社會需求和工科發(fā)展的背景進行有計劃、有目的的建設，將會是新工科建設的重要任務。與此同時，各級各類高校在建設新工科進程中將處于何種地位以及如何基于自身條件建設特色的新工科，值得進一步深入研究與實踐。

參考文獻：

[1] 新華網.清華打破院系和專業(yè)壁壘，今年將按16大類招生[EB/OL].http：//news.sciencenet.cn/htmlnews/2017/4/372746.shtm. 2017-04-07.

[2] 華爾天，計偉榮，吳向明.中國加入《華盛頓協(xié)議》背景下工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)的探索與實踐[J].中國高教研究，2017（1）.

[3] 闞鳳云，陳彬.新工科：一場工程教育新革命？[EB/OL].http：//news.sciencenet.cn/htmlnews/2017/3/370533.shtm. 2017-03-14.

[4] 許廣永.“政用產學研”互動對企業(yè)可持續(xù)創(chuàng)新能力的影響——基于奇瑞汽車的案例研究[J].科技管理研究，2016（20）.

[5] 陳國棟. “新工科”建設地五個突破與初步探索[J]. 中國大學教學，2017（5）.

[責任編輯：夏魯惠]