地方本科院校新工科专业建设质量保障路径研究

吴邵兰 赵三银 黄长征

[摘 要]第四次工业革命形成的新经济、新产业引发新工科建设。目前，地方本科院校在工科专业建设中存在建设理念滞后、工科专业结构失衡、课程设计内容与生产实践脱节、实践师资队伍短缺、工程实践条件不足等问题。提出更新工程教育理念、调整优化专业结构、建立多元主体办学机制、改革课程体系、改革教学与学习方式、探索工程教育人才培养新模式、构建多维度教学质量监控体系等系列措施，为提高新工科专业的办学质量提供保障。

[关键词]地方本科院校；新工科；质量保障；建设路径

[中图分类号] G620 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2018）06-0018-04

2014年，习近平总书记在国际工程科技大会上指出，“未来几十年，新一轮科技革命和产业变革将同人类社会发展形成历史性交汇，工程科技进步和创新将成为推动人类社会发展的重要引擎”[1]。作为应用型人才培养的主力军和在地方经济、社会、产业等方面的发展中扮演着重要角色的地方本科高等学校，其新工科专业建设及其人才培养质量也日益受到关注。

一、新工科发展背景

可以说，“新工科”是一个相对的概念，是国家为应对经济和社会的飞速发展，从服务国家战略、满足产业需求和面向未来发展的高度提出的一项持续深化工程教育改革的重大行动计划，其以新经济、新产业为背景，具有交叉复合特征，具备跨学科、跨产业的跨界整合能力。

2011年，在汉诺威博览会上，德国首次提出了工业4.0的概念。2013年，德国政府正式通过了工业4.0计划，并将其纳入高技术战略2020[2]。随后，其他国家也纷纷出台了类似的国家战略计划，如美国的《先进制造业国家战略计划》、《日本再兴战略》、韩国《制造业创新3.0战略实施方案》、《法国新工业》和《中国制造2025》等，意图通过创新重塑国家的工业实力，提高竞争力，在新一轮工业革命中占领先机[3]。

新经济、新兴产业的快速增长离不开工程教育提供的巨大的人力资源保障，足量优质的人力资源对深化工程教育改革、建设工程教育强国，对服务和支撑我国经济转型升级意义尤为重大。着眼于促进我国工程教育改革创新以及推动我国新工科教育，2017年2月中旬，由国家教育部举办的全国高等工程教育发展战略研讨会在上海召开。

此次会议中，新工科的内涵和主要特征、新工科建设与发展的策略等成为与会者共同关注的焦点问题。另外，“加快建设和发展新工科”这一理念也引起强烈共鸣。2017年4月，在同样由教育部主办的新工科建设研讨会上，进一步达成了未来建设的思路和行动路线。由此，“新工科”迅速成为高等教育领域关注的热点。

二、地方本科院校新工科建设的困境

目前，中国工程教育规模全球第一。相关数据表明，2016年全年，我国工科专业的全日制在校本科生总量为538万人，时年有123万人毕业，工科专业点的分布达到1.7万个。工科在校生占高等教育在校生总额的三分之一[4]，其中，地方本科院校又占据了大部分。

然而，随着学科交叉融合的加快，新兴学科不断出现，以绿色、智能、泛在为特征的群体性技术革命涌现，产业更新换代加速，科学技术的创新活动不断打破领域、组织、技术的界限，培养具有家国情怀、敢于创新、通识博学、思维独特、国际视野、善于沟通、精于工程领导、注重环境和可持续发展以及数字化等能力的卓越工程人才的工程教育也面临巨大挑战。2017年，国家有关部门联合出台了《制造业人才发展规划指南》，其中重点强调“制造业人才培养与企业实际需求脱节、产教融合不够深入、工程教育实践环节薄弱、学校和培训机构基础能力建设滞后”等问题要标注引用，否则会算重复。对于地方本科院校而言，由于办学条件不足、师资力量薄弱、招生规模偏大、工科办学历史不长、校企校地协同育人机制不完善等问题，其在新工科方面的建设显得捉襟见肘。

（一）建设理念滞后，专业培养模式单一

新中国成立后，我国高等教育全面学习苏联的以计划和专业化培养为核心的人才培养模式。这一模式按照统一规划进行专业设置，过分强调专业培养，强调知识和技能教育，忽视人的价值情感[5]，学生缺乏宽广的理论视域和全面发展的素质基础。改革开放以后，随着国内外形势以及社会发展需要的变化，传统的专业教育模式的内在局限性不断显现，高校开始模仿欧美教育模式，通过推行“211”工程、“985”工程战略，引导研究型大学内涵式发展，全面提升教学质量。但是，专业教育的主导地位仍然未能撼动，特别是地方本科院校的工程教育课程體系长期囿于国家制定的专业目录之下，通识课程设置不合理，这使得学生知识面狭窄，脱离剧烈变化的市场大潮。

进入21世纪后，随着新科技、新工业、新经济的发展，特别是全球化时代，互联网带来实体经济的革新及思维模式的变革，以市场需求为导向的立体式工程人才培养陷入新的困境。而以教学为主要任务的大部分地方本科院校由于本科办学历史短，对于经济产业结构变化的敏感度较低，接受新的教学理念较慢，学科专业之间的交叉融合较难，专业结构调整改造也较为滞后，因此新工科的教育理念还未深入人心，新工科人才培养范式亟待建立。

（二）工科专业结构不合理，新产业人才严重短缺

时代不断进步，从蒸汽机时代相继发展到电气时代乃至信息技术时代，再到第四次智能制造时代，工程人才培养的结构出现了变化。不断涌现的移动互联网、云计算、智能安防系统与制造等新兴产业，以及信息、生物、新能源和新材料等技术相互融合，催生了全新的科技革命和产业变革[6]，使工科人才的培养由传统的工科向新工科转变，工程专业出现了结构性供需矛盾，新的专业领域人才缺乏，无法满足新兴市场需求。《制造业人才发展规划指南》就明确指出：中国制造业人才严重短缺。在装备制造行业中，虽然规模以上企业人力资源总量多，但具有本科及以上学历者不足30%，结构性短缺尤为明显。未来5～10年，我国新兴信息技术产业人才短缺近1000万人，高档数控机床和机器人人才缺口450万人。

由于以上现实，2017年4月，在全国“工科优势高校新工科建设研讨会”上，教育部明确指出：“工程教育跟产业发展是紧密联系的，是相互支撑的，我们急需发展新工科来支撑新经济发展的人才需要。”可见，由于新工科专业结构不合理引发的新产业人才短缺，已经到了严重的程度。

（三）课程设计内容陈旧，与生产实践脱节

随着科技、信息的迅速更新，边缘学科、交叉学科不断涌现，现代工程问题涉及技术、经济、社会、文化和政治等多个方面，这要求工程教育在不同学科协同合作，汇集不同的观点和知识，创造性地解决复杂的现实问题。长期以来，我国多数地方高校工程教育本科办学历史积淀不够，未能摆脱老牌的研究型高校的办学模式和格局，课程体系远不能适应市场发展和产业转型升级的需要。

学生所学的知识面临“毕业即过时”的尴尬境地，企业却陷入高素质人才难求的怪圈。同时，用人单位尚未深入融入高校工程人才培养体系中，企业的新技术、新手段和新工艺等未能进入教学内容体系，教学内容与新兴产业发展严重脱节，造成现代工程人员的经济学、社会学、国际学、法律学等领域的课程非常短缺[7]，适应不了新兴工业和技术发展之需，部分专业知识体系的发展已滞后于产业技术的发展。所以，工科课程体系必须全方位更新，以有效对接社会的需求。

（四）实践师资队伍缺乏，指导学生能力不足

卓越工程教育必须依靠优秀工科教师队伍的支撑。2006年，教育部《面向创新型国家建设的工程教育改革》课题组专门针对中国工程院院士、大学教师和企业工程技术人员进行了调查。调查结果显示，工科教师队伍普遍缺乏工程实践背景是制约工程教育质量和发展的一个重要因素[8]。

由于人事制度的制约，一方面，地方本科院在新进教师时过于重视学历、轻视实践能力，人才引进动辄非博士不可，工程教育教师大多是从学校到学校，来源单一，普遍缺乏工程实践经验；另一方面，企业中拥有丰富实践经验的人由于职称、学历较低又难以到高校任职。具有工程实践背景的高学历高水平师资队伍的匮乏，使得工科专业毕业生实践动手能力不强，人际沟通和组织协调能力不够，工程教育陷入困境。

（五）工程实践条件不足，学生实践能力欠缺

近年来，在质量工程的支持下，各高校创建了一批国家级综合性工程训练示范中心或工程训练中心、与工程实践教学有关的国家精品课程及国家、省市级教学成果、教研项目、教学团队，使工程训练服务于高校的认知实习、实践教学，承担各种工程训练教学任务、创新训练、对外服务[9]。但是相对大量的地方工科院校来说，其引领示范作用并不明显。由于大量扩招，教师数量不足，导致生师比居高不下、办学经费紧张、实践教学设备陈旧、台套数不足、实践场地缺乏、组织管理困难，学生实践教学时间严重不足，实践教学效果大打折扣，学生实践动手能力差。

另外，单一的校内实践环节很难全面提升学生的相应能力。只有校企协同才能使学生获得工程经历、实践环境、实践资源和社会认可。目前，地方高校普遍对校企合作办学认识不够，不够主动，不能有效建立协同技术创新和育人平台，这在较大程度上阻碍了学生的发展。

三、新工科专业建设质量保障实施路径

新工科专业建设质量包括影响教学质量的所有因素，涉及学校工作的方方面面以及校外的办学环境和条件，主要有教育理念、专业结构、办学机制、课程体系、教学方法、人才培养模式和教学质量监控等主要环节。

（一）更新工程教育理念

理念是行动的先导，各地方高校必须构建大工程观，坚持“学生中心、结果导向、持续改进”的专业办学指导思想，遵循工程学科发展规律，改变工科专业过窄过细的弊端，加强工科与理科及其他学科间的跨学科交叉研究；强化通识教育，培养学生科学与基础理论修养、人文情怀、管理素养和解决复杂工程问题的能力，促进工程教育知识体系重构、知识生产模式创新和知识组织制度变革。

（二）调整优化专业结构

学科专业和人才培养是工程教育改革的核心问题，我国地方本科院校的工科专业人才培养已不能满足区域经济和产业结构的发展。地方高校必须以新工科建设为契机，多了解工程技术人才的市场需求情况，了解产业发展的新变化以及今后的走向，制定好学科专业的整体规划，完善学科专业动态调整和自我更新机制，探索学科专业设置管理的新范式。

首先，对接产业需求，以满足新经济发展对工程技术人才的需求及行业发展现状，结合國家战略，新设战略型新兴产业、经济社会发展和民生改善领域亟须的相关专业，构建与新经济发展相适应、与高校办学定位以及办学方向和特色相调适的新工科专业体系。其次，加快传统工科专业的改造升级。在传统工科专业中筛选建设基础扎实、校企校地协同育人、产教融合成效显著的专业，实现更新改造升级，建成新工科专业。此外，促成既有工科专业或工科与其他相关学科交叉融合，以培育新兴交叉学科专业。

（三）建立多元主体办学机制

地方本科院校大多为省市共建体制，受地方经济影响，经费紧张，实践教学资源不足。为促进学校发展，必须优化配置校内资源，提高汇聚社会优质资源的能力，广开门路，建立多主体、开放式的办学新体制，为人才培养创造更好的条件。

首先，建立产学协同机制。地方高校要扩宽办学视野，强化校企合作教育。办学中必须重视企业的作用，在人才培养方案、课程体系、实践平台建设等方面加强合作。另外，还要合作开展研究，培训师资，校企联合制定培养方案，共同建设课程、实验室和实习实训基地，让企业直接参与人才培养的全过程。

其次，探索高校教师与行业人才双向交流机制。实行灵活的教师聘任制，建设一支有企业背景、行业背景的师资队伍；改革教师评价机制，探索、建立由行业企业参与的、体现创新性和实践性、适合工科专业人才培养需要的教师评价标准，让更多优秀的双师型人才充实到高校教学中。

再次，探索多方参与的产学研一体化新机制。以产业发展需求为导向，探索与行业企业、科研院所合作，共建产学研合作示范学院，协同育人、共建共享的实践基地或工程创新训练中心，建立产学研合作协同育人长效机制。

（四）改革课程体系

新工科建设必须打破“学科陷阱”和“路径依赖”，促进多学科交叉与深度融合，为学生提供更自由的选择与发展空间，以产业、先进技术、社会发展需求为导向，开展多领域、大模块的专业整合，开展跨学科教学与研究。有调查报告指出，工科学生在有效交流、批判性思维、系统思维、问题解决、协同合作、数据决策、创新创业和自我管理等核心能力方面存在着缺陷。为此，社会呼吁新的工程教育要主动适应产业需求，深化课程体系与教学内容的改革，以发展学生宽广的、可迁移的技能和知识，更好地应对新工业革命的挑战。一是根据学科前沿调整部分理论基础课，整合专业相关知识；二是根据技术进展调整专业课，融合产生新课程；三是处理好通识课与专业课的关系，加大通识课程比例；四是探索综合性课程、多视角解决问题课程、交叉学科研讨课程开设，如工程实务、Capstone课程等，培养学生的综合实践能力，促进科学人文教育与工程教育的相互融合。

在教学内容方面，顺应行业要求，遵从国际标准，注重知识掌握与能力培养的平衡，专业素养与实践能力的综合；引入学科前沿知识、产业和技术的最新发展动态，以促进教学内容的推陈出新，与时俱进；同时高度关注世界前沿科技进展和发达国家经济转型战略，如基因组重写、智能农业、美国“再工业化”、德国制造业4.0战略等新的发展动态，并将其融入教学内容；增加职业道德和技术伦理课程，培养社会责任感，使学生在将人类安全、健康、幸福置于首位的前提下进行技术的开发和实施。

（五）改革教学与学习方式

信息和通信技术的快速发展对高等教育产生了重大影响，教与学的过程、关系、活动发生着微妙的变化，以教师为中心的教学方法逐步转向以学生为中心的学习活动，新工科的教育教学模式范式变革势在必行。一是应推行以学生为中心的深度学习模式，发展学生的分析、综合、逻辑推理、批判性思维和解决问题等核心技能，通过综合学习和应用学习，充分激发学生的内在学习潜能动机。二是要整合教育技术，将电子邮件、在线学习平台、创造媒体等现代技术整合到课程中，促进师生课堂交流，帮助师生开展话题讨论、探索关键问题并提高学生对复杂概念的理解，提升教师和学生的学习体验。三是要借鉴学习科学的最新研究成果，运用学生感兴趣的混合学习、翻转课堂、虚拟现实、游戏化学习、微课、创新短课等教学模式[10]，使学习环境更加互动，提高学习效率和效益，丰富教学方法，增强学生的“向学力”。四是建设优质在线开放课程资源。师生共享多媒体课件、教学文档、参考资料、视频等丰富的学习资源，同时链接与嵌入外部资源，如网易云课堂、TED、You-Tube等，使课程应用与教学服务相融通，推进以学生为中心的教学方式方法变革。五是创建虚拟学习环境。通过在线平台和移动学习设备，将物理环境与虚拟数字环境交织在一起，交互式协作、讨论、虚拟现实，使学习体验可以扩展到传统课堂之外，学生可以实现在任何时间、任何地点和任何形式的学习活动。

（六）探索工程教育人才培养新体系

人才培养模式改革是新工科发展的核心，工业4.0背景下人才培养标准与培养模式面临着新的挑战。采用OBE模式和CDIO工程教育理念是工程教育改革的主要方向。一是在制定人才培养方案时，必须以产业需求和技术发展为依托，以市场需求和提高国际竞争能力为导向，突出人才培养的适切性[11]。二是要树立以生为本的理念。尊重学生自主选择的权利，积极稳妥地实践学分制改革，探索相应的课程设置、质量管理、学业评价等制度。三是借鉴国际主流，明晰未来工程人才的能力体系。可参照美国ABET认证标准、欧洲工程师能力标准、德国ASIIN认证标准、英国工程专业能力标准以及我国工程教育认证等标准，科学界定未来工程人才的素质结构，构建工程人才在工程、信息、社会、经济、文化、法律、伦理等主要领域的能力体系。四是加强产教融合、校企协同育人力度，构建从理论学习、实践运用再到探究、发现学习的教学闭环，形成未来工程师的综合品质和工程能力。

（七）构建多维度的工程教育质量监控体系

加强工程人才培养质量标准的研究和建设，促进高校结合国际标准、行业标准，对专业人才培养方案进行修订，构建和时代发展相适应的国家、行业、学校多维质量标准体系。进一步完善具有中国特色、与国际实质同等效力的工程教育专业认证制度，并将其作为新工科专业建设的重要工作。建立认证结果发布与使用制度，将认证结果定期向社会正式发布，让通过认证的专业在招生简章和毕业证书上加以注明，并将认证结果纳入学科评估和本科教学质量报告等评估体系之中。

新工科的建设是一个系统工程，需要高校的机制体制的整体改革和各部门及二级学院的共同协作，更需要社会、企事业、行业的通力协作，社会新经济、新产业必将促进新工科专业建设的长足发展。

[ 参 考 文 献 ]

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[责任编辑：陈 明]