徐銘瞳
(長春工程學院,長春 130012)
新工科的概念最早由教育部2016年提出,背景是我國加入了國際工程聯(lián)盟《華盛頓協(xié)議》,成為國際本科工程學位互認協(xié)議的正式會員,這被稱為中國工程教育國際化進程的重要里程碑,我國開始從國際高等教育發(fā)展趨勢的跟隨者向領跑者轉變。在2017年,我國高等工程教育領域相繼提出了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”,奏響了新工科建設的三部曲。
新工科是在國際新一輪工科技術革命和產業(yè)變革急速發(fā)展下,為了適應國家創(chuàng)新驅動的發(fā)展戰(zhàn)略、應對國際高等工程教育競爭的新形勢的必然路徑選擇。新工科建設相較于傳統(tǒng)的高等工程教育,在人才培養(yǎng)目標、培養(yǎng)模式等方面有著全新的要求和轉變。
教育部高等教育教學評估中心公布的《中國工程教育質量報告》顯示,我國普通高校工科專業(yè)招生數、在校生數、畢業(yè)生數穩(wěn)居世界首位,是名副其實的“工程教育第一大國”。麥可思研究院數據顯示,我國工科類本科畢業(yè)生就業(yè)率始終占據首位,在2019年已經高達93.1%,其中軟件工程、土木工程、智能制造、自動化、電子信息、數字化等工科畢業(yè)生的就業(yè)率和就業(yè)薪酬都相對較高。但與之相對的,是我國新工科人才,尤其是面向新興產業(yè)和區(qū)域發(fā)展的新興技術高端人才的需求呈井噴式增長,出現了巨大的人才缺口。數據顯示,到2025年,以大數據、人工智能、云計算、物聯(lián)網為代表的新一代信息技術產業(yè)人才缺口將達到950萬,電力裝備領域人才缺口909萬,高檔數控機床和機器人領域人才缺口450萬[1]。
新工科人才相比傳統(tǒng)工科人才,更注重兼具創(chuàng)新能力、實踐能力、國際視野、人文素養(yǎng)的高素質應用復合型人才培養(yǎng),不僅僅要有自然科學、工程科學、社會學等方面的廣博知識,要具備良好的邏輯思維能力、創(chuàng)造性思考能力、可發(fā)展的持續(xù)學習能力、較強的動手能力以及良好的團隊合作和溝通能力,還要有批判性思維和創(chuàng)新性思維,這些都對高校提出了全新的、更高的挑戰(zhàn)。
新工科學科專業(yè)建設有三種方式,一是對傳統(tǒng)的工科專業(yè),通過信息化、智能化或其他學科滲透進行轉型、改造和升級;二是不同的工程學科或工程學科與其他學科進行交叉復合形成新的工科專業(yè);三是面向國家需求和產業(yè)革命變革形勢,出現前所未有的新專業(yè)。加快對新工科專業(yè)的建設研究,才能夠實現高校培養(yǎng)人才目標、方案、模式的變革,實現課程體系和教育體系的變革,實現教學手段、方法的變革,最終實現培養(yǎng)適應行業(yè)產業(yè)需求的新工科人才的目標。如:同濟大學圍繞國家的戰(zhàn)略新興產業(yè)包括新一代信息技術產業(yè)、生物產業(yè)、高端裝備與新材料產業(yè)、數字創(chuàng)意產業(yè)、綠色低碳產業(yè)進行了相關的學科建設工作,開展建設了多個新工科專業(yè)。如:智能制造(同濟大學是全國唯一獲批智能制造專業(yè)的高校),數據科學與大數據技術、微電子科學與工程、新能源材料與器件、人工智能等;浙江大學計算機科學與技術學院開設了一批如區(qū)塊鏈、大數據、云計算、人工智能的課程群,并引入一批產業(yè)界的專家來授課,利用這個課程群把本科和研究生課程打通。
在人才培養(yǎng)方面,高校要優(yōu)化人才培養(yǎng)體系和專業(yè)結構,根據學科專業(yè)升級改造形勢不斷調整人才培養(yǎng)方案,優(yōu)化課程體系,結合信息化、智能化手段開展教育教學改革。同時,要堅持開放辦學、合作辦學,轉變教育理念,通過校企合作、國際交流促進轉型升級,如吉林大學與一汽集團合作創(chuàng)辦了紅旗學院,長春工程學院與中國建筑科學研究院建研科技股份有限公司聯(lián)合成立了“BIM技術產業(yè)學院”,華南理工大學、天津大學成立了國際工程師學院,校企合作、國際交流已經成為國內高校國際化人才培養(yǎng)的重要手段。
自新工科建設概念提出以來,隨著教育部陸續(xù)開展的實踐改革項目研究和國內各高校學者自主開展的理論和實踐研究,新工科建設不斷向縱深化發(fā)展。其中吉林省地方高校作為地處東北老工業(yè)基地的普通高等院校,對于新工科的研究和實踐更為貼近地方經濟社會發(fā)展的現實需求。在專業(yè)建設、人才培養(yǎng)、教育教學改革等方面取得了顯著的成效。
以長春工程學院為例,近五年,學校以新工科建設項目為抓手,不斷推動傳統(tǒng)工科專業(yè)的改造升級,并探索交叉復合型專業(yè)的建設。學校以吉林省“一主六雙”發(fā)展戰(zhàn)略中對產業(yè)結構的全新布局為依據,關注汽車、軌道交通裝備制造、建筑等支柱產業(yè),以及新能源汽車、先進裝備制造、工業(yè)機器人等戰(zhàn)略性新興產業(yè),對工科專業(yè)或專業(yè)方向進行重新審視和調整,積極探索“專業(yè)+人工智能”的傳統(tǒng)工科專業(yè)改造升級,建設了“智能建造”專業(yè),并啟動了本科人才培養(yǎng)方案修訂工作,建立與行業(yè)企業(yè)深度融合、高度符合社會經濟發(fā)展需要的人才培養(yǎng)理念和體系。[2]
吉林化工學院探尋了依托省級重點科研平臺構建新工科應用化學專業(yè)人才的培養(yǎng)模式,在人才培養(yǎng)模式實施路線圖的顯示下,學校成立了應化專業(yè)“新工科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)小組”,進行“大化工”交叉學科的基礎技能培訓,確保學生獨立動手操作能力;采取導師責任制和產學研合作機制,由導師帶領學生參與企業(yè)的合作科研項目以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽,提高學生的科研創(chuàng)新能力;并以科研平臺為載體,為本科生及研究生提供專業(yè)實習和畢業(yè)設計的平臺和指導。通過以上方式,構建適應新工科的創(chuàng)新型化學專業(yè)人才培養(yǎng)模式。[3]
長春理工大學在無機非金屬材料工程專業(yè)課教學改革方面做了實踐性的探索,在以OBE理念為導向的前提下,嘗試了以學生為中心的互動式課堂教學模式,基于PBL的“學思交融”學習模式和強調過程性學習的課程考核激勵模式,通過對以上教育教學模式進行綜合改革,提高人才培養(yǎng)質量。[4]
不可忽視的是,新工科建設在取得突出成績的同時,也暴露出一些短板。
一是新工科建設研究方向失衡。以中國知網的數據分析為例,搜索“新工科”關鍵詞,可以發(fā)現目前吉林省地方高校的新工科實踐及理論研究較多停留在中微觀層面,并以培養(yǎng)學生角度出發(fā)所開展的學科專業(yè)建設、人才培養(yǎng)模式改革、教育教學改革為多,對于新工科的內涵概念、特征規(guī)律、發(fā)展趨勢、建設評價等宏觀理論問題,以及從高校自我審視角度出發(fā)的教師發(fā)展(雙師型教師隊伍建設、教師實踐能力培養(yǎng))、協(xié)同創(chuàng)新(國際交流、產教融合/校企合作、現代產業(yè)學院建設)、社會服務(科技創(chuàng)新、科技成果轉化)等領域涉獵甚少。
二是高校教師新工科意識淡薄。隨著互聯(lián)網和智能經濟時代的縱深發(fā)展,科技、社會問題日益復雜化,除新的科學技術催生出一些新生學科外,通過跨界、交叉、融合產生出新興、新型學科將是新工科面臨的主要任務。對多數高校來說,跨學科的課程整合更具操作意義。課程內容和方法的深化改革要遠遠比課程的結構更為重要,需要高校的專業(yè)教師跟隨管理者深入到新工科的建設過程中。
但調查研究的結論并不樂觀:目前部分高校的專業(yè)教師對于新工科的認識模糊,不清楚新工科建設的內涵意義,只是隨波逐流地跟著學校的建設方案和工作部署被動開展工作,教師在最新行業(yè)技術、實踐能力方面遠遠達不到企業(yè)的要求,教與用脫機現象普遍存在,而由于知識結構的局限,他們短期內也很難達到復合型專業(yè)教師的標準。[5]
而另一方面,在學校與企業(yè)開展合作時,往往因團隊技術或專業(yè)能力限制而處于被動狀態(tài),所取得的科技成果與企業(yè)的現實需求往往也有差距,尚未跨出地區(qū)范圍的地方高校新工科教育想要實現高水平的國際化人才培養(yǎng)更是困難重重、淺嘗輒止,致使新工科的建設工作浮于表面,與切實地培養(yǎng)高質量新工科人才、滿足行業(yè)企業(yè)現實需求、推動地方經濟社會發(fā)展的預期目標相差甚遠,這顯然不能滿足新工科教育是為了引領國際工程行業(yè)發(fā)展的宏偉目標,對于地方高校尤其是工科高校而言,不利于其構建長期發(fā)展目標和提高高等工程教育質量。
三是新工科通識教育體系尚不健全。工程人才的通識教育絕不能僅僅視為素質教育,通識課程的設計也絕不能簡單等同于公共基礎課。目前部分高校仍然只是將原本的公共基礎課作為通識課程,部分高校為滿足課改需要甚至取消了邏輯思維、應用寫作等培養(yǎng)科學研究能力的重要課程,跨學科課程、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程、就業(yè)指導課程等真正意義上的通識課程的設置比例仍有待提高。
與此相對的是,我國香港地區(qū)和國外的工程高校非工科專業(yè)課程的占比基本可以達到50%,例如在印度,高水平的工科院校都開設了管理學和美學課程,盡管專業(yè)課比例不是特別高,但課程內容和教學方法卻足可滿足人才培養(yǎng)的需求。國際普遍的認知是,通識教育應該做到:以學習者為中心,重視應用情境的創(chuàng)設,創(chuàng)造對學生有意義的學習經歷;注重課程的整合,除工科課程自身的整合外,還應在自然科學、社會科學和人文藝術等學科間建立廣泛的聯(lián)系網絡。這應該是我們應遵循的方向。以同濟大學為例,學校實行寬口徑的通識教育,開展跨專業(yè)選修,實現從人文到科技的隔離與融合,從經典文理通識基礎到現代各專業(yè)、學科前沿,從封閉知識體系到開放時空載體、擴展到全球視野知識體系,同濟大學在通識教育方面是走在國內前列的。
為了更好更快地適應國際國內產業(yè)發(fā)展形勢,高質量推動大學教育事業(yè)改革發(fā)展,實現新工科建設的長遠目標,吉林省地方高校從以下方面強化新工科建設實踐應成為未來一段時期內的主要發(fā)展方向和趨勢。
積極探索新時代背景下的新工科建設的新理念、新特征、新規(guī)律、新模式、新方法、新技術,關注新工科建設與經濟社會發(fā)展、高等工程教育、科技產業(yè)革命之間的關系,研究新工科文化在高校內的推廣普及,做到每一位教師都深刻掌握新工科建設的重要意義,從思想認識上建立起認識高度,做好新工科建設。
要進一步研究如何優(yōu)化新工科的學科專業(yè)結構,在不斷開展傳統(tǒng)工科專業(yè)轉型改造升級和嘗試學科交叉復合的同時,進一步關注全新的工科專業(yè)的建設路徑,關注學科專業(yè)的高水平、高質量建設,盡可能地突破地方高校的辦學定位、辦學層次的局限性,打造省級甚至國家級的優(yōu)勢工科專業(yè),從根本上為培養(yǎng)高質量工程人才奠定基礎。
要研究高校工科教師的實踐能力培養(yǎng),結合吉林省雙師型教師的認定標準和《關于加快建設發(fā)展新工科實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃2.0的意見》中“高校教師與行業(yè)人才雙向交流‘十萬計劃’”的要求,積極探尋教師發(fā)展的能力要求、培養(yǎng)模式和評價標準,通過組織高校教師到企業(yè)掛職鍛煉、引進企業(yè)高水平技術人才到校兼職、建設實踐基地或平臺、校企合作開展協(xié)同育人和科技創(chuàng)新等方式,提高高校專職教師的實踐能力,建強雙師型教師隊伍。
研究進一步深化和地方政府、行業(yè)企業(yè)的合作交流機制,在已有基礎上,不斷通過調研、座談等精準對接行業(yè)產業(yè)發(fā)展對工程人才和工程技術的現實需求,提煉工科特色,突出成果轉化,深化合作機制,助推產業(yè)發(fā)展。[6]
要研究國內外工程標準和發(fā)展趨勢,研究一流工程院校的先進案例和典型經驗,通過國際交流合作辦學等方式,創(chuàng)新新工科人才的培養(yǎng)路徑,提高新工科人才的國際化水平,以此實現教育興邦、工程強國。
要突破傳統(tǒng)的專業(yè)局限性,將視野更多地投向人文學科與工程學科的交匯融合,提高對通識教育的認知和重視。以人文教育培養(yǎng)工程人才的審美能力、人文情懷、工程倫理意識和職業(yè)道德操守。
在國內新工科建設已取得一定進展的前提下,要研究新工科建設的實效性評價,通過明確評價指標、確立評價體系,來分析判斷新工科建設的實際效果,引導新工科建設過程中應關注哪些方面,有方向、有原則、有目標、有標準地開展新工科建設,切實提高新工科的建設質量。
新工科建設開展五年來,極大程度地引導了地方高校向應用型或應用研究型轉型發(fā)展。對于地方高校而言,當下的高等工程教育,應該更多地關注與行業(yè)產業(yè)發(fā)展的緊密結合,關注高校服務地方經濟社會發(fā)展的天然使命和職能,這也是本文研究并提出以上發(fā)展趨勢建議的目的所在。未來,隨著工業(yè)產業(yè)的不斷發(fā)展和變革,對于工程人才和工程技術的需求將會隨之發(fā)生變化,需要高等工程教育界不斷深入研究,應對未來的機遇和挑戰(zhàn)。