新工業(yè)革命與工科課程改革

李沖 毛偉偉 孫晶

摘 要：歷次工業(yè)革命催生的知識生產(chǎn)模式呈現(xiàn)出各種時(shí)代特征，引發(fā)教育領(lǐng)域的諸種變革。作為人才培養(yǎng)主渠道的工科課程，其價(jià)值取向、框架邊界、行動邏輯和檢驗(yàn)體系自然也要重新設(shè)計(jì)，契合知識生產(chǎn)模式的新變化。高校應(yīng)積極適應(yīng)知識生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型帶來的新工科課程改革新樣態(tài)，設(shè)置面向產(chǎn)業(yè)發(fā)展與人才關(guān)鍵能力的課程目標(biāo)，打造凸顯實(shí)踐性和跨學(xué)科性的課程結(jié)構(gòu)，探索產(chǎn)學(xué)協(xié)同合力育人的教學(xué)實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)多方主體深度參與的課程評價(jià)，兌現(xiàn)“構(gòu)建世界一流工程教育體系，建設(shè)工程教育強(qiáng)國”的承諾。

關(guān)鍵詞：工業(yè)革命;知識生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型;新工科課程

課程是人才培養(yǎng)的主渠道。當(dāng)前，由第四次工業(yè)革命催生的知識生產(chǎn)新模式呈現(xiàn)出應(yīng)用語境導(dǎo)向、跨學(xué)科性、主體異質(zhì)性、生產(chǎn)場域彌散性、質(zhì)量評價(jià)多元化、社會問責(zé)與反思性的特點(diǎn)[1]。作為人才培養(yǎng)主渠道的工科課程，其目標(biāo)導(dǎo)向、內(nèi)容選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、參與主體以及評價(jià)方式亟須反映知識生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型的新特征。2019年12月，《卓越大學(xué)聯(lián)盟新工科教育質(zhì)量宣言》發(fā)出“打造綜合性、創(chuàng)造性、實(shí)踐性、跨學(xué)科等全新課程體系”的新工科教育質(zhì)量宣言，開啟了新工科系統(tǒng)推進(jìn)與實(shí)施實(shí)踐的新階段。然而，受制于傳統(tǒng)學(xué)科中心知識生產(chǎn)模式路徑依賴的影響，當(dāng)前我國工科專業(yè)課程改革的進(jìn)度較為遲緩。在知識生產(chǎn)模式快速轉(zhuǎn)型的背景下，課程目標(biāo)與產(chǎn)業(yè)需求相區(qū)隔，課程內(nèi)容知識結(jié)構(gòu)簡單、封閉，課程實(shí)施缺乏開放、互動的教學(xué)環(huán)境，教學(xué)效果評價(jià)缺少企業(yè)、政府、研究機(jī)構(gòu)等利益相關(guān)主體的深度參與，已經(jīng)成為嚴(yán)重制約我國工科人才培養(yǎng)質(zhì)量提升的瓶頸性問題。

一、新工業(yè)革命催生知識生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型

歷次工業(yè)革命催生知識之于工業(yè)生產(chǎn)要素的各種時(shí)代特征。由知識生產(chǎn)、加工、傳遞與應(yīng)用構(gòu)成的知識生產(chǎn)模式，在工業(yè)化過程中不斷演化，引發(fā)教育領(lǐng)域的諸種變革。知識作為一種促進(jìn)產(chǎn)業(yè)變革的重要因素，在歷次工業(yè)革命中都扮演著重要角色。隨著人類社會工業(yè)化進(jìn)程的不斷深入，生產(chǎn)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)形態(tài)不斷升級，工業(yè)革命對知識生產(chǎn)、應(yīng)用和傳播提出了越來越高的要求（見圖1）。

1.第一次工業(yè)革命催生學(xué)徒式知識生產(chǎn)模式

第一次工業(yè)革命（18世紀(jì)60年代—19世紀(jì)40年代）中，由分工所致工藝經(jīng)驗(yàn)積累形成的工業(yè)生產(chǎn)知識，推動了蒸汽機(jī)的發(fā)明。蒸汽機(jī)的廣泛應(yīng)用，不僅使機(jī)器生產(chǎn)取代了手工操作，同時(shí)也促進(jìn)了造船、冶煉、化工等技術(shù)的發(fā)展，使人類社會進(jìn)入“蒸汽時(shí)代”。該時(shí)期知識生產(chǎn)模式的特征是簡單且直接的學(xué)徒模式。知識來自熟練工人的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，工人以工廠環(huán)境作為知識生產(chǎn)語境，通過工廠領(lǐng)班或者熟練員工的言傳身教，不斷地觀察、模仿、訓(xùn)練，獲得機(jī)器操作、工具使用方面的職業(yè)技能、經(jīng)驗(yàn)方法以及職業(yè)態(tài)度，成為在機(jī)器化生產(chǎn)中可以直接上手的勞動者。

2.第二次工業(yè)革命催生學(xué)科式知識生產(chǎn)模式

第二次工業(yè)革命（19世紀(jì)末—20世紀(jì)初）中，自然科學(xué)研究中的經(jīng)典力學(xué)、熱力學(xué)、電磁學(xué)等科學(xué)理論逐漸完善，工業(yè)部門將其轉(zhuǎn)化成先進(jìn)的新技術(shù)，成為工業(yè)生產(chǎn)與工具發(fā)明的知識源泉。其中，一系列電氣發(fā)明與創(chuàng)新廣泛應(yīng)用于工業(yè)部門的技術(shù)改造，產(chǎn)生了諸如電力、石油化工、汽車等新興產(chǎn)業(yè)，使人類社會進(jìn)入“電氣時(shí)代”。雖然此時(shí)的知識生產(chǎn)與工業(yè)應(yīng)用的關(guān)系更加緊密，但是知識生產(chǎn)并不直接考慮工業(yè)技術(shù)應(yīng)用，如物理學(xué)領(lǐng)域的電磁感應(yīng)現(xiàn)象、電磁理論、焦耳定律等知識成果，皆是物理學(xué)家因循學(xué)術(shù)興趣以及受好奇心驅(qū)動而實(shí)現(xiàn)的，知識生產(chǎn)模式并未直接受到經(jīng)濟(jì)、社會等外部世界的影響。知識生產(chǎn)是在學(xué)科框架和學(xué)術(shù)規(guī)訓(xùn)的約束下，科學(xué)家將探索真理和生產(chǎn)純粹知識作為首要目標(biāo)的一種“為知識而知識”的知識生產(chǎn)模式。邁克爾·吉本斯將這種模式稱為“模式I”（見表1）。這種模式將人類未知領(lǐng)域作為知識生產(chǎn)的問題情境，在學(xué)科認(rèn)知語境中，依據(jù)單一、穩(wěn)定、等級化的學(xué)科制度規(guī)范，由少數(shù)知識精英團(tuán)體在“閑逸好奇”的驅(qū)使之下，追尋所謂的學(xué)科真理知識。

3.第三次工業(yè)革命與新工業(yè)革命催生應(yīng)用式知識生產(chǎn)模式

20世紀(jì)中期以來，以原子能、電子計(jì)算機(jī)和空間技術(shù)為代表的第三次工業(yè)革命，加速了知識生產(chǎn)模式革新的速度。當(dāng)前，第三次科技革命正在向縱深、更高層次發(fā)展，同時(shí)，以互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)智能化等為標(biāo)志的第四次工業(yè)革命悄然興起。全球工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)飛躍式發(fā)展，人類社會迅速從信息時(shí)代進(jìn)入以人工智能為代表的智能時(shí)代。在智能時(shí)代中，人工智能成為工業(yè)領(lǐng)域關(guān)注的核心技術(shù)，具有增強(qiáng)任何領(lǐng)域技術(shù)的潛力，加速新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的進(jìn)程[2-3]。生產(chǎn)制造技術(shù)從數(shù)字制造、互聯(lián)網(wǎng)和再生性能源技術(shù)發(fā)展到物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)、生命科學(xué)等前所未有的技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用，推動了生產(chǎn)模式、制造技術(shù)和產(chǎn)業(yè)形態(tài)的綜合性變革。大批量流水線制造轉(zhuǎn)變?yōu)閭€(gè)性化定制模式，產(chǎn)業(yè)形態(tài)呈現(xiàn)出制造業(yè)服務(wù)化的趨向。在這兩次工業(yè)革命中，新技術(shù)越來越多地出現(xiàn)在眾多學(xué)科領(lǐng)域交叉地帶，知識在一個(gè)跨學(xué)科的、異質(zhì)性、靈活的社會環(huán)境中彌散。知識的傳遞、生產(chǎn)與應(yīng)用從學(xué)術(shù)精英走向生產(chǎn)實(shí)踐中的其他成員，并廣泛分布于科學(xué)空間、技術(shù)空間與生活空間。知識生產(chǎn)體制對不同知識生產(chǎn)者更加開放，非大學(xué)機(jī)構(gòu)（如公司、研發(fā)中心、政府及智囊機(jī)構(gòu)等）開始表達(dá)知識訴求，逐漸加入知識生產(chǎn)過程，動搖了掌握“高深知識”生產(chǎn)的學(xué)術(shù)精英的“霸主”地位;知識生產(chǎn)在各學(xué)科之間交流互動，呈現(xiàn)出比傳統(tǒng)知識生產(chǎn)方式更為動態(tài)和開放的景象。上述過程是一種超越了原有學(xué)科理論和范式的知識生產(chǎn)新模式。正如吉本斯等人所認(rèn)為的那樣：整個(gè)知識的生產(chǎn)系統(tǒng)正在經(jīng)歷著深刻的變化，知識生產(chǎn)模式Ⅱ產(chǎn)生了（見表1）。

二、知識生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型對工科課程改革的新要求

任何知識生產(chǎn)都離不開人的參與，有什么樣的知識生產(chǎn)模式就應(yīng)該有什么樣的人才培養(yǎng)模式。新工業(yè)革命帶來的一系列變化使得知識生產(chǎn)由以單一學(xué)科、同質(zhì)主體、學(xué)術(shù)導(dǎo)向?yàn)樘卣鞯摹澳Ｊ絀”，向以跨學(xué)科、異質(zhì)性主體、應(yīng)用語境為特征的“模式Ⅱ”轉(zhuǎn)變。知識生產(chǎn)體系由單一、封閉的學(xué)術(shù)邊界延展為一個(gè)規(guī)模龐大、角色多元、聯(lián)系緊密的社會性體系[4-5]。對于人才培養(yǎng)而言，課程是知識的載體。學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)所形成的知識結(jié)構(gòu)是他們應(yīng)對不確定性未來的主要工具。當(dāng)知識生產(chǎn)模式發(fā)生轉(zhuǎn)型時(shí)，工科課程的價(jià)值取向、框架邊界、行動邏輯和檢驗(yàn)體系自然也要重新設(shè)計(jì)，契合知識生產(chǎn)模式的新變化（見圖2）。

1.價(jià)值取向：從學(xué)科性到應(yīng)用性

受“模式I”學(xué)科中心特征的支配，傳統(tǒng)工程教育是一種典型的學(xué)科性課程觀，即以學(xué)科知識的完整傳授為價(jià)值導(dǎo)向，較少考慮知識對于社會的應(yīng)用價(jià)值[6-7]。在該課程觀的影響下，工科課程設(shè)計(jì)將知識學(xué)習(xí)和知識應(yīng)用割裂開來，認(rèn)為工程學(xué)科知識是客觀、普遍和中立的，不受產(chǎn)業(yè)變化及其價(jià)值追求的影響。新工業(yè)革命背景下，知識生產(chǎn)日益彌散、開放。單純以知識高深化和系統(tǒng)化為目標(biāo)設(shè)計(jì)工科課程，不僅難以滿足學(xué)生對知識、能力、素質(zhì)全面發(fā)展的需求，而且也無法回應(yīng)新業(yè)態(tài)對人才培養(yǎng)質(zhì)量提出的訴求。王迎軍院士曾指出，按照學(xué)科知識邏輯培養(yǎng)的畢業(yè)生，雖然具備扎實(shí)的理論知識，但是其知識結(jié)構(gòu)與能力不能契合產(chǎn)業(yè)發(fā)展的人才需求，無法勝任工作崗位[8]。新工業(yè)革命的發(fā)軔，使得知識生產(chǎn)對一系列多樣化的社會需求愈發(fā)敏感。知識生產(chǎn)模式II圍繞應(yīng)用語境中的具體問題生產(chǎn)知識，在問題選擇、方法拓展、成果推廣與使用的過程中，關(guān)注知識對工業(yè)、政府、經(jīng)濟(jì)等社會組織的應(yīng)用價(jià)值，與社會需求之間的互動愈加頻繁[9]。亞伯拉罕·弗萊克斯納強(qiáng)調(diào)，任何領(lǐng)域在增進(jìn)知識的同時(shí)，不能忽視對社會問題的研究與解決[10]。在“模式II”方興未艾之時(shí)，工科課程亟須在傳統(tǒng)學(xué)科知識觀的基礎(chǔ)之上，積極融入以產(chǎn)業(yè)應(yīng)用價(jià)值為導(dǎo)向的知識觀，以現(xiàn)實(shí)工程訴求和未來發(fā)展趨勢為導(dǎo)向，設(shè)置服務(wù)產(chǎn)業(yè)問題情境的應(yīng)用性課程目標(biāo)，使課程設(shè)計(jì)更加符合復(fù)雜問題情境中的真實(shí)工業(yè)需求。

2.框架邊界：從單一性到跨學(xué)科性

受“模式I”封閉的學(xué)科知識生產(chǎn)模式慣性作用的影響，傳統(tǒng)工科課程結(jié)構(gòu)建立在單一學(xué)科知識觀之上，課程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將不同學(xué)科知識發(fā)展看作是分化的而非綜合的。在新工業(yè)革命背景下，這樣的課程結(jié)構(gòu)必然會阻滯工科知識系統(tǒng)與科學(xué)知識體系之間的整體聯(lián)系，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)科視野的狹窄和局限。一方面，在現(xiàn)實(shí)社會里，工程技術(shù)問題背后隱藏的往往是多學(xué)科問題。約翰·齊曼曾指出，現(xiàn)代知識生產(chǎn)模式中，問題處于跨學(xué)科或多學(xué)科的框架中，而非單一學(xué)科框架[11]。另一方面，隨著知識生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型，各學(xué)科知識綜合化發(fā)展的趨勢愈發(fā)明顯。“模式Ⅱ”以解決真實(shí)社會問題為導(dǎo)向，在臨時(shí)組成的動態(tài)行動框架下，超越單一學(xué)科的理論和范式，以跨學(xué)科的方式整合多元的觀點(diǎn)和方法，使各學(xué)科的理論與應(yīng)用發(fā)生前所未有的交織與互動，最終在學(xué)科之間生成一套創(chuàng)新的理論框架、研究路徑和實(shí)踐模式[1]。作為一種適應(yīng)性應(yīng)對，工科課程結(jié)構(gòu)自然也應(yīng)向跨學(xué)科、綜合化的方向發(fā)展。李元元院士認(rèn)為，整合跨學(xué)科知識的能力是卓越工程師的一項(xiàng)重要特質(zhì)，其培養(yǎng)需要課程改革破除學(xué)科課程壁壘，開發(fā)跨學(xué)科課程、綜合性課程等現(xiàn)代工程教育課程體系[12]。需要注意的是，雖然知識生產(chǎn)模式出現(xiàn)轉(zhuǎn)型，但是“模式I”的價(jià)值并未被削弱。例如，吉本斯、安格、艾麗卡·麥克威廉等人皆認(rèn)為，“模式II”的基礎(chǔ)研究部分將繼續(xù)從“模式I”汲取研究動力，其研究成果也會逐漸被“模式I”的學(xué)科知識吸收，最終促進(jìn)學(xué)術(shù)研究水平的提升[13]。在此種背景之下，工科課程結(jié)構(gòu)既要繼續(xù)保持“模式I”分化的學(xué)科知識觀，也要滲透“模式II”綜合性的跨學(xué)科知識觀，亦即在保證課程知識結(jié)構(gòu)完整性與系統(tǒng)性的同時(shí)，也要具備應(yīng)用性、多樣化、綜合性的特征。

3.行動邏輯：從封閉性到協(xié)同性

傳統(tǒng)工科課程受“模式I”同質(zhì)性知識生產(chǎn)主體的影響，其課程實(shí)施呈現(xiàn)封閉性的特征。大學(xué)將教師作為學(xué)生知識來源的唯一載體，而將大學(xué)之外的其他知識載體排斥于課程教學(xué)之外。在該課程觀的影響之下，工科課程脫離復(fù)雜、動態(tài)的真實(shí)工程要求，呈現(xiàn)機(jī)械、封閉、單一的特征，使產(chǎn)業(yè)發(fā)展對人才的知識需求難以快速映射到工科課程結(jié)構(gòu)之中，致使人才需求與人才培養(yǎng)之間處于區(qū)隔的狀態(tài)[14-15]。隨著知識生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型日漸深化，這種區(qū)隔狀態(tài)也亟須被打破。新工業(yè)革命催生的知識生產(chǎn)過程吸納了多元社會主體的知識偏好與價(jià)值追求。知識生產(chǎn)“模式II”通過克服狹隘的組織構(gòu)架方式，將知識生產(chǎn)、傳遞、應(yīng)用向多元知識生產(chǎn)主體開放，以全新的制度規(guī)劃和靈活的組織運(yùn)作方式滿足它們在知識研究的價(jià)值觀、研究概念和研究方法方面的訴求。杰勒德·德蘭迪指出，現(xiàn)代大學(xué)的偉大之處在于，當(dāng)知識沒有固定來源的時(shí)候，大學(xué)可以成為知識交流的關(guān)鍵機(jī)構(gòu)和重要場所[16]。路甬祥院士也認(rèn)為，工程技術(shù)人才培養(yǎng)的必由之路是產(chǎn)學(xué)結(jié)合[17]。當(dāng)前，面對新工業(yè)革命中的多元知識生產(chǎn)主體，大學(xué)亟須將知識生產(chǎn)過程中的多元社會主體納入工科課程建設(shè)的過程之中，克服狹隘的以教師為中心的學(xué)科知識構(gòu)架方式，把更加多元的理念、方法和價(jià)值觀融入工科課程目標(biāo)，積極吸引多元社會主體參與課程建設(shè)與課程實(shí)施，充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)界在工程技術(shù)、工程實(shí)戰(zhàn)等方面的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)工程人才能力培養(yǎng)與工程發(fā)展水平需要的協(xié)同發(fā)展。

4.評價(jià)方式：從同行評價(jià)到多元利益相關(guān)者參與

受“模式I”同行評價(jià)知識生產(chǎn)質(zhì)量觀的影響，傳統(tǒng)工科課程以大學(xué)教師作為課程評價(jià)的主體。評價(jià)內(nèi)容主要包括學(xué)生對知識的記憶、理解與簡單應(yīng)用，較少關(guān)注學(xué)生對知識的獨(dú)特闡釋、批判與創(chuàng)新，尤其是更為忽視學(xué)生知識獲取、有效遷移和實(shí)際應(yīng)用等方面的特質(zhì)。有調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，在思維培養(yǎng)方面，大部分工科畢業(yè)生認(rèn)為他們最欠缺的就是創(chuàng)新思維與綜合思維[18]。知識生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型使社會、企業(yè)、政府等眾多從業(yè)者加入知識生產(chǎn)者的行列?！澳Ｊ絀I”的知識生產(chǎn)一直處于和知識需求者持續(xù)的對話過程之中，及時(shí)反映知識生產(chǎn)者和使用者的雙邊訴求，不斷反思知識生產(chǎn)的社會影響和社會效益，隨時(shí)接受社會公眾的問責(zé)。這種知識生產(chǎn)模式?jīng)Q定了多元利益相關(guān)者參與工科課程質(zhì)量評價(jià)的必要性。顧秉林院士曾指出，針對工程教育的特點(diǎn)以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的人才要求，工程教育應(yīng)積極推動評價(jià)體制創(chuàng)新[19]。基于此背景，我國工科課程需要樹立多元的課程評價(jià)觀，沖破呆板、封閉的傳統(tǒng)工程學(xué)科認(rèn)知與質(zhì)量規(guī)范，建立更加靈活、開放的工科課程評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，積極吸納工程學(xué)科“守門人”之外的利益相關(guān)者的深度參與，以更加多元的視角來評價(jià)學(xué)生對知識的理解、應(yīng)用與創(chuàng)新。

三、適應(yīng)知識生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型的新工科課程改革新樣態(tài)

知識生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型塑造了知識獲取與傳播的新生態(tài)。當(dāng)前，我國新工科建設(shè)正處于扎實(shí)落實(shí)頂層設(shè)計(jì)理念的再深化階段。完成這一任務(wù)，課程改革是當(dāng)務(wù)之急。2018年10月，《卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃2.0》提出，要建設(shè)“體現(xiàn)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)最新發(fā)展的新課程”。為此，高校應(yīng)積極適應(yīng)知識生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型帶來的課程改革新樣態(tài)，以此兌現(xiàn)“構(gòu)建世界一流工程教育體系，建設(shè)工程教育強(qiáng)國”的承諾。

1.服務(wù)產(chǎn)業(yè)變革應(yīng)用情境的課程建設(shè)目標(biāo)定位

新工業(yè)革命是工業(yè)技術(shù)、制造方式和產(chǎn)業(yè)形態(tài)的顛覆性變革。這一變革所帶來的是知識生產(chǎn)與實(shí)際應(yīng)用的頻繁互動，基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究界限的日益模糊，科學(xué)研究在廣闊的應(yīng)用情境中選取研究問題、設(shè)計(jì)研究方案、生成并應(yīng)用研究成果。面對這一新情境，工科人才培養(yǎng)應(yīng)當(dāng)保持與產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展動態(tài)、制造環(huán)境變化的密切聯(lián)系，培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)變革相匹配的創(chuàng)新性工程實(shí)踐能力。MIT校長羅杰斯曾指出，關(guān)注真實(shí)世界問題是工程教育培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)能力的有效途徑[20]。英國工程教育改革的最新探索中，為了將行業(yè)最新實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)整合到相應(yīng)的工科課程中，保證及時(shí)更新課程結(jié)構(gòu)的內(nèi)容，英國高校將與先進(jìn)制造有關(guān)的課程放到工廠，使學(xué)生在參與工廠項(xiàng)目的過程中，既習(xí)得了真實(shí)工程場景中的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，也為工廠提供了工程項(xiàng)目的解決方案。我國哈爾濱工業(yè)大學(xué)的“新工科‘Π型方案”，為了使人才培養(yǎng)符合工程活動的實(shí)踐本質(zhì)以及產(chǎn)業(yè)與社會的變革趨勢，將課程與面向真實(shí)工程實(shí)踐的項(xiàng)目相融合，推行基于項(xiàng)目的課程建設(shè)，從而培養(yǎng)具有執(zhí)著的信念、優(yōu)良的品德、豐富的知識、過硬的本領(lǐng)以及國際視野的拔尖創(chuàng)新人才[21-22]。

質(zhì)言之，新工科課程建設(shè)亟須打破單純以學(xué)科范式設(shè)置課程目標(biāo)的傳統(tǒng)，以服務(wù)真實(shí)產(chǎn)業(yè)變革作為課程目標(biāo)定位的情境。當(dāng)前，我國新工科課程建設(shè)應(yīng)當(dāng)避免概念性炒作，改變“為了學(xué)習(xí)知識而學(xué)習(xí)知識”的傳統(tǒng)做法，切實(shí)把課程目標(biāo)定位于服務(wù)產(chǎn)業(yè)變革的應(yīng)用情境，通過將最新的工程實(shí)踐、前沿科技成果以及最新的人才素質(zhì)要求引入課程體系，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)工程知識的過程中學(xué)會解決問題，提升工程實(shí)踐能力，從而服務(wù)新工業(yè)革命的現(xiàn)實(shí)訴求和未來發(fā)展[23-24]。

2.融合產(chǎn)學(xué)多元參與的課程建設(shè)主體選擇

社會系統(tǒng)是相互聯(lián)系的有機(jī)整體。人類學(xué)習(xí)是人類主體與外部環(huán)境不斷互動的過程，個(gè)體在此過程中主動建構(gòu)知識[25]。面對知識生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型，大學(xué)須加強(qiáng)與社會的聯(lián)系，增強(qiáng)對多元知識生產(chǎn)主體訴求和價(jià)值觀的敏感性，主動開放由學(xué)術(shù)精英階層控制的封閉學(xué)術(shù)系統(tǒng)，積極與知識生產(chǎn)合作者建立合作伙伴關(guān)系。融合產(chǎn)學(xué)多元主體參與工科課程建設(shè)中來，學(xué)生不僅可以增加學(xué)生認(rèn)識和分析真實(shí)工程問題情境的機(jī)會，更好地完成工程知識的意義建構(gòu)以及工程實(shí)踐的內(nèi)在邏輯探究，而且可以加深他們對工科課程學(xué)習(xí)之于公眾利益與社會發(fā)展的認(rèn)識，提高工程責(zé)任意識。例如，在新工科課程實(shí)施方面，大連理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院與企業(yè)建立廣泛的合作關(guān)系，充分調(diào)用企業(yè)的工程人力資源與知識資源，聘請企業(yè)工程師以講授最新工程案例以及參與工程教學(xué)平臺建設(shè)規(guī)劃的方式，參與課程實(shí)施與建設(shè)。同時(shí)，使用虛擬焊接教學(xué)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)遠(yuǎn)傳教學(xué)系統(tǒng)、交互式視頻課件學(xué)習(xí)系統(tǒng)等先進(jìn)的虛實(shí)結(jié)合教學(xué)軟件與技術(shù)，復(fù)現(xiàn)真實(shí)工業(yè)現(xiàn)場，既滿足產(chǎn)業(yè)界參與課程建設(shè)的訴求，又實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)界要求工科課程反映真實(shí)工業(yè)知識的愿望[26]。在新工科課程評價(jià)方面，天津大學(xué)的新工科“天大方案”積極推動產(chǎn)學(xué)合作，以質(zhì)量保障與持續(xù)改進(jìn)為評價(jià)理念，基于學(xué)校、國家、國際的教學(xué)質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，組織高校、國家、企業(yè)、社會以及第三方評價(jià)單位等工程教育利益相關(guān)者，深度參與課程評價(jià)體系的制定與建設(shè)，建立全周期、全過程、全角度的深度教學(xué)反饋體系，從而在真正意義上培養(yǎng)面向真實(shí)工程需求的一流工程技術(shù)人才[27]。

一言以蔽之，新工科建設(shè)需要積極反思工程教育對經(jīng)濟(jì)、工業(yè)、社會等外部因素的影響，創(chuàng)新產(chǎn)學(xué)合作模式，將企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、政府科研部門等工程教育利益相關(guān)者的行為邏輯與人才規(guī)格要求融入課程建設(shè)，推動它們的優(yōu)質(zhì)工程資源向新工科課程資源轉(zhuǎn)化，由此提升企業(yè)工程資源的教育價(jià)值，實(shí)現(xiàn)企業(yè)對工科課程建設(shè)的深度參與。

3.跨學(xué)科交叉綜合的課程知識載體構(gòu)建

知識生產(chǎn)“模式II”的典型特征之一是以學(xué)科交叉融合的方式進(jìn)行知識生產(chǎn)[28]。有鑒于此，新工科課程建設(shè)應(yīng)當(dāng)調(diào)整學(xué)科導(dǎo)向的知識生產(chǎn)方式，致力于跨學(xué)科的行動方式，整合、優(yōu)化學(xué)科基礎(chǔ)與課程資源，使學(xué)科內(nèi)外部資源形成協(xié)調(diào)有序的知識網(wǎng)絡(luò)。顧秉林院士認(rèn)為，交叉學(xué)科是創(chuàng)造新知識的重要源泉，工程教育要設(shè)置適應(yīng)社會發(fā)展的學(xué)科交叉專業(yè)，增加跨學(xué)科進(jìn)行專業(yè)訓(xùn)練和工程研究的機(jī)會[19]。艾倫·雷普克也認(rèn)為，單一學(xué)科的教育容易使學(xué)生缺乏對整體背景的理解，難以形成以多學(xué)科視角看待周圍事物與問題的能力;跨學(xué)科學(xué)習(xí)可以吸收多學(xué)科知識解決問題，并擴(kuò)大看待問題的視野[29]。2017年MIT的“新工程教育轉(zhuǎn)型”計(jì)劃提出，工程教育改革要以工程人才培養(yǎng)為中心，打破學(xué)院內(nèi)部與學(xué)院之間的隔離狀態(tài)，適應(yīng)未來產(chǎn)業(yè)界對機(jī)械、信息、能源等傳統(tǒng)工程學(xué)科的超越與整合[30]。2018年大連理工大學(xué)在保證基礎(chǔ)課程完整性與系統(tǒng)性的同時(shí)，積極推進(jìn)綜合性與應(yīng)用性的跨學(xué)科課程與實(shí)踐課程。以機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)課程建設(shè)為例（見圖3），基礎(chǔ)課程從實(shí)用價(jià)值出發(fā)，實(shí)現(xiàn)理解理論知識內(nèi)涵與應(yīng)用的雙重目標(biāo);跨學(xué)科課程集成、融合多學(xué)科知識與方法，解決面向真實(shí)環(huán)境的復(fù)雜機(jī)械工程問題;實(shí)踐課程基于真實(shí)的工程認(rèn)知環(huán)境與實(shí)踐平臺，建立抽象的機(jī)械學(xué)科知識與真實(shí)的復(fù)雜工程問題之間的內(nèi)在聯(lián)系。

概言之，新工科課程建設(shè)的樣態(tài)發(fā)展趨勢是將跨學(xué)科作為其知識構(gòu)建載體，消除工程學(xué)科與學(xué)科外部的屏障，破除原有工程學(xué)科知識和學(xué)科制度規(guī)范形成的學(xué)科規(guī)訓(xùn)障礙，使工程學(xué)科與其他學(xué)科交叉復(fù)合與融合，同時(shí)增強(qiáng)對工業(yè)發(fā)展的技術(shù)敏感性，根據(jù)未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，及時(shí)動態(tài)地調(diào)整工程學(xué)科的課程結(jié)構(gòu)，確保課程內(nèi)容的前沿性和創(chuàng)新性。

四、結(jié)論：新工科課程建設(shè)的現(xiàn)實(shí)路徑

知識生產(chǎn)“模式II”的新特征和工科課程建設(shè)的新樣態(tài)，為當(dāng)前我國新工科課程改革提供了理論支撐和路徑引導(dǎo)。理論上，“模式II”不是對“模式I”的否定;實(shí)踐上，應(yīng)用性課程觀也不是對學(xué)科性課程觀的替代。二者本質(zhì)上都是知識活動之于社會生產(chǎn)生活范圍和邊界的拓展。當(dāng)前，新工科課程建設(shè)的現(xiàn)實(shí)路徑應(yīng)當(dāng)以產(chǎn)業(yè)需求的應(yīng)用邏輯設(shè)置課程目標(biāo)，以跨學(xué)科的網(wǎng)絡(luò)型知識重構(gòu)課程結(jié)構(gòu)，以產(chǎn)學(xué)合作的異質(zhì)多元主體組織課程實(shí)施，以行業(yè)最新能力要求重塑課程評價(jià)體系，由此建設(shè)符合知識生產(chǎn)規(guī)律，為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供智力和人才支撐的課程體系。

1.設(shè)置面向產(chǎn)業(yè)發(fā)展與人才關(guān)鍵能力的課程目標(biāo)

知識生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型和課程觀變革，凸顯了工科課程目標(biāo)設(shè)置的應(yīng)用性與適應(yīng)性。首先，新工科課程應(yīng)破除傳統(tǒng)工程學(xué)科認(rèn)知和人才培養(yǎng)規(guī)范的藩籬，深入調(diào)研產(chǎn)業(yè)、行業(yè)等外部應(yīng)用情境的人才需求，關(guān)注更加多元的、變化迅速的、非等級的產(chǎn)業(yè)變革需要，正如“天大行動”所倡導(dǎo)的“問技術(shù)發(fā)展改內(nèi)容，更新工程人才知識體系”的新工科建設(shè)理念，在工業(yè)發(fā)展的應(yīng)用情境中設(shè)置工科課程知識的問題情境，實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)由學(xué)科發(fā)展導(dǎo)向到產(chǎn)業(yè)需求導(dǎo)向的轉(zhuǎn)變。其次，要更加關(guān)注核心工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)以完整工科知識的學(xué)習(xí)為導(dǎo)向，到知識靈活、創(chuàng)新地應(yīng)用為導(dǎo)向的目標(biāo)轉(zhuǎn)變，按照我國《制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南》提出的四條制造業(yè)人才關(guān)鍵能力和素質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)“工匠精神、創(chuàng)新能力、信息技術(shù)應(yīng)用能力、綠色制造技術(shù)技能”，培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)動態(tài)、復(fù)雜工業(yè)應(yīng)用情境的核心工程能力和創(chuàng)新能力，使學(xué)生在面臨工程實(shí)踐中各種未知的復(fù)雜工程問題時(shí)，能夠分析工程問題的復(fù)雜因素，將已有科技成果轉(zhuǎn)化為實(shí)際工業(yè)產(chǎn)品[31]。

2.打造凸顯實(shí)踐性和跨學(xué)科性的課程結(jié)構(gòu)

知識生產(chǎn)“模式II”的實(shí)踐性和跨學(xué)科性特征，決定了新工科課程知識譜系的開放性和綜合性。目前，學(xué)界普遍認(rèn)為新工科課程結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)設(shè)置并實(shí)現(xiàn)工科基礎(chǔ)課程、跨學(xué)科課程、工程實(shí)踐等課程之間的交叉互補(bǔ)、融會貫通。具言之，首先要從知識的使用價(jià)值出發(fā)，組織工科基礎(chǔ)課程。這種課程要以問題解決為導(dǎo)向，吸收工程學(xué)科內(nèi)在邏輯的合理性，立足學(xué)生個(gè)體的認(rèn)知規(guī)律，對課程知識進(jìn)行統(tǒng)籌優(yōu)化。學(xué)生通過這類課程的學(xué)習(xí)，可以理解知識的內(nèi)在邏輯及其對于工程實(shí)踐的指導(dǎo)意義。其次，要從某一工程領(lǐng)域出發(fā)，組織跨學(xué)科課程。此類課程為了同一知識目的，整合、優(yōu)化工程學(xué)科、理科、人文學(xué)科相關(guān)知識，將這些知識重新歸類，構(gòu)建具有專業(yè)性、技術(shù)性、應(yīng)用性的跨學(xué)科課程。學(xué)生在此類課程的學(xué)習(xí)中拓展跨學(xué)科的視野和思維，形成綜合運(yùn)用多學(xué)科知識解決復(fù)雜工程問題的能力。再次，要從工程實(shí)踐能力出發(fā)，組織工程實(shí)踐課程。此類課程需要以真實(shí)的或虛擬的工業(yè)環(huán)境為平臺展示教學(xué)過程，以具體工程問題為導(dǎo)向，整合多種課程資源，依據(jù)學(xué)生的已有工程認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)，研究解決工程問題的不同路徑。學(xué)生在此類課程中是工程實(shí)踐的主體，在工程實(shí)踐場景中體驗(yàn)知識的應(yīng)用，理解工程科學(xué)知識與行業(yè)普遍技術(shù)問題的內(nèi)涵與邏輯，逐步形成分析、解決工程實(shí)踐問題的創(chuàng)新能力[23]。

3.探索產(chǎn)學(xué)協(xié)同合力育人的教學(xué)實(shí)踐

新工科課程建設(shè)應(yīng)積極吸引高校之外的產(chǎn)業(yè)界、科技界等社會各領(lǐng)域的知識生產(chǎn)者和需求者參與課程教學(xué)實(shí)踐。首先，新工科建設(shè)應(yīng)吸引產(chǎn)業(yè)界專業(yè)人員參與課程實(shí)施過程，實(shí)現(xiàn)課程實(shí)施主體的多元化。產(chǎn)業(yè)界的專業(yè)人員具有豐富的工程實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，熟悉產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化趨勢，知曉雇主對人才規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn)的要求，對新工科人才培養(yǎng)最有發(fā)言權(quán)。新工科建設(shè)應(yīng)廣泛聽取產(chǎn)業(yè)界對新工科課程實(shí)施的意見，同時(shí)吸引他們參與教學(xué)實(shí)踐，圍繞行業(yè)的普遍技術(shù)問題開展不同內(nèi)容的教學(xué)活動，將他們在真實(shí)工程中積累的技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)滲透到教學(xué)實(shí)踐中，使課程實(shí)施形成與產(chǎn)業(yè)動態(tài)互動的良好生態(tài)環(huán)境。其次，高校應(yīng)主動加強(qiáng)校企合作，實(shí)現(xiàn)新工科教學(xué)實(shí)踐方式制度化。知識生產(chǎn)主體多元化促進(jìn)了大學(xué)與非大學(xué)機(jī)構(gòu)之間建立合作關(guān)系的必要性。新工科課程實(shí)施要從制度建設(shè)層面創(chuàng)設(shè)企業(yè)參與新工科教學(xué)實(shí)踐的聯(lián)結(jié)機(jī)制，寬容、開放地吸引和凝聚企業(yè)的知識資源優(yōu)勢，構(gòu)建科學(xué)、高效、有序的產(chǎn)學(xué)協(xié)同機(jī)制。

4.實(shí)現(xiàn)多方主體深度參與的課程評價(jià)

“模式Ⅱ”知識生產(chǎn)主體的異質(zhì)性決定了新工科課程建設(shè)亟須走出大學(xué)校園，面向更加開放、多元的社會主體，建立起主體多方、標(biāo)準(zhǔn)多元和方式多樣的課程評價(jià)體系。一是多方的評價(jià)主體。知識生產(chǎn)“模式Ⅱ”必將深刻影響工業(yè)與社會發(fā)展的進(jìn)程。作為一種適應(yīng)性變革，新工科課程評價(jià)需要形成包括校內(nèi)教師、行業(yè)、企業(yè)代表、課程評價(jià)專家在內(nèi)的多方主體共同參與，保證多方主體對課程評價(jià)的有效性，力求客觀、真實(shí)、全面地反饋課程質(zhì)量，借此提高人才培養(yǎng)對工程實(shí)際需求的適切性。二是多元化整合性的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。工程實(shí)踐本身就是一種多元評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)相互整合之后的社會實(shí)踐活動。由此，新工科課程評價(jià)須基于知識生產(chǎn)“模式Ⅱ”的特征，重新整合工程教育質(zhì)量的國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)課程評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與社會發(fā)展需求匹配的目標(biāo)。三是多維度的評價(jià)方式。評價(jià)主體多方和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)多元決定了評價(jià)方式的多維度性。新工科課程評價(jià)應(yīng)基于學(xué)生的差異性表現(xiàn)，更多地采用定性與定量相結(jié)合的個(gè)性化評價(jià)方式，從多個(gè)維度評價(jià)考查學(xué)生在不同類型課程中的知識理解能力、知識應(yīng)用能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、創(chuàng)新能力，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)和不足

之處。

參考文獻(xiàn)：

[1] 吉本斯，利摩日，諾沃提尼，等. 知識生產(chǎn)的新模式：當(dāng)代社會科學(xué)與研究的動力學(xué)[M]. 陳洪捷，沈文欽，譯. 北京：北京大學(xué)出版社，2011.

[2] 吳飛，吳超，朱強(qiáng). 科教融合和產(chǎn)教協(xié)同促進(jìn)人工智能創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J]. 中國大學(xué)教學(xué)，2022（1/2）：15-19.

[3] 劉江，章曉慶. 面向非計(jì)算機(jī)專業(yè)的人工智能導(dǎo)論課程建設(shè)與探索[J]. 中國大學(xué)教學(xué)，2022（1/2）：46-51.

[4] GODIN B， GINGRAS Y. The place of universities in the system of knowledge production[J]. Research policy， 2000， 29（2）：273-278.

[5] 陳樂. 知識生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型驅(qū)動下研究型大學(xué)改革路徑研究[J]. 高校教育管理，2019，13（3）：10-18，60.

[6] 劉吉臻. 工程教育課程改革的思維轉(zhuǎn)向：工程化的視角[J].高等工程教育研究，2006（4）：42-45.

[7] 趙婷婷，雷慶. 課程綜合化：中國高等工程教育改革亟待解決的問題[J]. 高等工程教育研究，2005（2）：32-36.

[8] 王迎軍，李正，項(xiàng)聰. 基于“4I”的工程人才培養(yǎng)模式改革[J].高等工程教育研究，2018（2）：15-19+29.

[9] 蔣逸民. 新的知識生產(chǎn)模式及其對我國高等教育改革的啟示[J]. 外國教育研究，2009，36（6）：73-78.

[10] FLEXNER A. Universities： American， English， German[M]. New York：Oxford University Press， 1930：5.

[11] 齊曼. 真科學(xué)[M]. 曾國屏，等譯.上海：上?？萍冀逃霭嫔?，2002：82-97.

[12] 李元元. 全球化及技術(shù)創(chuàng)新與高等工程教育改革[J]. 中國高等教育，2011（5）：8-11.

[13] WILLIAMS MC E， etal. Research training in doctoral programs： What can be learned from professional doctorates？[R]. Canberra： Department of Education， Science and Training， 2002： 41.

[14] 李飛，李拓宇，陸國棟. 以科教融合、學(xué)科交叉提升工科人才培養(yǎng)質(zhì)量——中國工程院岑可法院士訪談錄[J]. 高等工程教育研究，2015（4）：5-9，26.

[15] 鄒曉東，李拓宇，張煒，等. 中國制造強(qiáng)國戰(zhàn)略與工程教育改革實(shí)踐[J]. 高等工程教育研究，2016（3）：9-14.

[16] 德蘭迪. 知識社會中的大學(xué)[M]. 黃建如，譯. 北京：北京大學(xué)出版社，2010.

[17] 路甬祥，林之平. 產(chǎn)學(xué)結(jié)合是培養(yǎng)優(yōu)秀工程技術(shù)人才的必由之路[J]. 中國高等教育，1989（4）：7-9.

[18] 崔軍，汪霞. 社會對高等工程教育課程改革的訴求研究：基于大四工科畢業(yè)生的調(diào)查[J]. 中國大學(xué)教學(xué)，2013（3）：78-82.

[19] 顧秉林. 中國高等工程教育的改革與發(fā)展[J]. 高等工程教育研究，2004（5）：5-8.

[20] 王沛民. 爭創(chuàng)一流的MIT辦學(xué)精神與實(shí)踐[J]. 上海高教研究，1996（3）：68-71.

[21] 徐曉飛，沈毅，鐘詩勝，等. 新工科模式和創(chuàng)新人才培養(yǎng)探索與實(shí)踐——哈爾濱工業(yè)大學(xué)“新工科‘Π型方案”[J]. 高等工程教育研究，2020（2）：18-24.

[22] 徐曉飛，李廉，傅育熙. 發(fā)展中國特色的慕課模式提升教改創(chuàng)新與人才培養(yǎng)質(zhì)量[J]. 中國大學(xué)教學(xué)，2018（1）：23-24.

[23] 葉民，錢輝. 新業(yè)態(tài)之新與新工科之新[J]. 高等工程教育研究，2017（4）：5-9.

[24] 劉婷，王應(yīng)密，吳嘉欣. 研究型大學(xué)全日制工程碩士實(shí)踐課程開發(fā)探析[J]. 高等工程教育研究，2016（1）：154-157，167.

[25] 皮亞杰. 人文科學(xué)認(rèn)識論[M]. 北京：中央編譯出版社，2002.

[26] 孫晶，毛偉偉，李沖.工程科技人才核心能力的解構(gòu)與培育——基于布魯姆教育目標(biāo)分類視角[J].高等工程教育研究，2019（05）：97-102，114.

[27] 顧佩華. 新工科與新范式：實(shí)踐探索和思考[J]. 高等工程教育研究，2020（4）：1-19.

[28] 吳立保，吳政，邱章強(qiáng).知識生產(chǎn)模式現(xiàn)代轉(zhuǎn)型視角下的一流學(xué)科建設(shè)研究[J].江蘇高教，2017（4）：15-20.

[29] 雷普克. 如何進(jìn)行跨學(xué)科研究[M]. 傅存良，譯. 北京大學(xué)出版社，2016.

[30] 肖鳳翔，覃麗君. 麻省理工學(xué)院新工程教育改革的形成、內(nèi)容及內(nèi)在邏輯[J]. 高等工程教育研究，2018（2）：45-51.

[31] “新工科”建設(shè)行動路線（“天大行動”）[J].高等工程教育研究，2017（2）：24-25.

[基金項(xiàng)目：2018教育部首批“新工科”研究與實(shí)踐項(xiàng)目——專業(yè)改革類項(xiàng)目（機(jī)械類項(xiàng)目群）“面向新經(jīng)濟(jì)的機(jī)械類專業(yè)改造升級路徑探索與實(shí)踐”;2020教育部第二批“新工科”研究與實(shí)踐項(xiàng)目——新工科綜合改革類項(xiàng)目（協(xié)同育人項(xiàng)目群）“新形態(tài)共享型‘云工訓(xùn)教學(xué)資源體系構(gòu)建”]

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