未来技术学院建设：未来技术领军人才培养

林 健

(清华大学 教育研究院，北京 100084)

未来技术学院的建设不仅对于培养未来技术领军人才、培育一批前沿交叉科学和未来技术领域原创性成果、掌握未来关键核心技术、抢占未来科技发展先机具有重要的现实意义，而且对于推动“中国制造”走向“中国创造”、建设高等教育强国、服务经济高质量发展、推动形成“双循环”新发展格局、实现中华民族的伟大复兴具有重要的支撑作用。

本文在已有研究成果(1)林健.未来技术学院建设:基础 目标 原则 保障[J].清华大学教育研究,2020,(6):1-6.的基础上着重讨论未来技术学院建设的首要目标任务——培养具有前瞻性和全球视野，能够引领未来技术发展的创新型科技领军人才。从表面上看，未来技术领军人才培养与卓越工程人才培养似乎没有什么区别，但从内涵上分析，前者与后者的本质区别既源于未来技术学科所具有的不同于工程学科的主要特征，尤其是未来技术的学科交叉融合、核心引领性和不确定性等(2)同上.，也源于对未来技术领军人才培养的目标定位。为此，把握和聚焦这些区别，本文重点讨论以下六方面：学科专业/方向确定、培养目标和培养标准制定、人才培养模式创新、课程和教学改革、研学产协同育人、国际合作育人等，以期为相关院校开展未来技术学院建设提供借鉴和参考。

一、学科专业/方向的确定

确定未来技术人才的学科专业/方向不能简单地采用以往在申报各类人才培养计划时确定学科专业的做法，尤其需要注意三点：不能是高校现有若干学科专业的简单拼凑；不能简单地用现有的前沿技术领域的学科专业来替代；不能是申报者缺乏预测分析的主观判断。

作为未来技术人才培养平台的学科专业/方向的形成需要经过以下过程：

首先，把握未来发展领域。基于本校学科专业优势及其行业产业背景，研究国家未来发展战略、人类科技前沿发展及行业产业长远发展规划，把握经济社会及相关行业产业未来发展的基础性和关键性领域。

其次，分析未来关键技术。分析影响经济社会及相关行业产业未来发展的基础性和关键性领域中的关键核心技术，尤其是与本校学科专业相关联的未来技术，把握其构成要素、关联学科、属性特征和发展趋势等。

第三，确定学科专业/方向。从高校整体未来发展的高度，以处于领先地位的本校优势学科专业为基础，围绕未来关键核心技术的发展需要，打破传统的按照学科门类划分的知识体系和学科专业壁垒，整合调整校内各种学科专业资源，确定若干个未来技术领域的学科专业方向。

第四，明确指出不足之处。所确定的未来技术领域学科专业/方向可能已有一定的研究基础，但只有通过今后持续不断的探索和研发才能成为成熟的技术，因此，需要明确指出所确定的学科专业方向仍不足和需要继续完善之处，作为今后研发的方向和重点。

明确了未来技术学科专业/方向后，在整个未来技术学院的建设和发展过程中要始终注重凝练未来技术特色。要打破传统的按照学科门类划分的知识体系，通过相关学科专业的实质性交叉和跨界知识的有效融合，逐步凝练未来技术学科专业/方向的优势和特色，最终形成若干个引领未来技术发展的特色鲜明的学科专业方向。

学科专业平台的建设是未来技术学科专业/方向建设和发展的组织保障。未来技术学科专业平台可以有两种模式，既按照传统的以院系为实体平台进行学科专业建设的模式和不设实体的以优势学科专业为主体、其他学科为支撑的构架。前者需要设立实体院系，教师、学生、教学科研资源等均集中在该院系中，按照与其他院系相似的方式运行和管理；后者只需要设立虚体学院，建立以主体学科专业为核心的校内相关学科专业紧密合作的关系网络，配备学院负责人，负责虚体学院的运行和管理以及相关学科专业的协调。

二、培养目标和培养标准制定

未来技术人才培养目标和培养标准(也称“毕业要求”)是未来技术人才培养的“纲”，关系到未来技术人才培养定位和质量，影响到未来技术人才培养全过程，从培养方案的制定、培养模式创新、课程体系建设、教学方式改革到培养质量评价等各个环节。

未来技术人才培养目标的定位要高于高校其他人才培养目标，主要应体现在三点：一是面向国家发展战略和经济社会未来发展需求；二是针对未来关键核心技术领域；三是能够引领未来技术发展的科技领军人才。

未来技术人才培养目标需要满足三方面要求：符合本校的定位，适应国家发展战略和经济社会未来发展对未来技术人才的要求；是专业学科方向毕业生在毕业后5年左右能够达到的职业和专业成就的总体描述，应体现德智体美劳全面发展的社会主义事业合格建设者、可靠接班人和作为本领域未来领军人才的培养总目标；具有包容性，既能够容许培养标准根据未来发展进行必要的调整，又能够包容学生个性特长的发展。

未来技术人才培养目标的制定需要经历三个环节：首先，通过对国家发展战略和行业长期发展规划的分析，掌握国家和行业未来发展目标，进而对未来技术发展和未来技术人才需求进行预测分析和合理研判；其次，以预测分析结果为基础，开展充分有效的调研，包括对科研院所、行业组织、政府部门、用人单位和校友等的外部调研，对本校资深学者、学术骨干等的内部调研等，以完善预测结果，提出未来技术人才培养目标初步内涵；第三，通过各种方式邀请校内外利益相关者，尤其是科技、行业、政府、本校在未来技术发展上具有话语权的权威人士，参与修订、完善并最终形成未来技术人才培养目标。

必须指出的是，虽然未来技术人才培养目标与新工科人才培养目标之间有着共同之处，即均强调创新能力和学科交叉融合，但是二者之间也存在着明显的差异：前者注重前瞻性和全球视野，突出对未来技术发展的引领，强调是创新型科技领军人才；后者则注重跨界整合能力，突出交叉复合型，强调是卓越工程科技人才(3)林健.面向未来的中国新工科建设[J].清华大学教育研究，2017，(2)：26-35.。

未来技术人才培养标准是对未来技术人才培养目标的具体落实，是未来技术人才培养的纲领性文件，在未来技术人才培养中的作用表现在三方面：是人才培养方案制定的依据；是实施人才培养过程的指南；是人才培养质量评价的标准。整个未来技术人才培养过程实质上是不断接近人才培养标准并最终实现人才培养标准的过程。

未来技术人才培养标准需要满足三方面要求：一是必须能够支撑未来技术人才培养目标的实现，也可以理解为是对未来技术人才培养目标的分解细化；二是应充分反映出高等学校特有的、难以模仿的、长期积累的、优于其他高校的并得到社会公认的办学优势和特色(4)林健.卓越工程师培养——工程教育系统性改革研究[M].北京：清华大学出版社，2013.83.；三是具有动态适应性，一方面能够涵盖未来社会对未来技术人才要求的各种不确定性，另一方面能够允许人才培养过程中对课程体系和教学内容的调整。

虽然未来技术人才培养标准的构成与一般专业学科人才培养标准的构成基本一致，可以大致有以下几个方面：学科专业知识、职业素质、专业能力、责任伦理、社会能力、综合素质等(5)林健.“卓越工程师培养计划”通用标准研制[J].高等工程教育研究，2010，(4)：21-29；林健.“卓越工程师培养计划”通用标准诠释[J].高等工程教育研究，2014,(1)：12-23；林健.新工科人才培养质量通用标准研制[J].高等工程教育研究，2020,(3)：10-16.，但是在培养标准内涵上要突出反映未来技术领域对人才的特定要求，主要包括以下七方面：

1.前瞻性思维——是对事物未来发展的趋势、状态和可能的结果进行带有预测性或展望性的分析、推理和判断等认知活动的过程，对于探索和分析未来技术发展方向和趋势具有关键作用。

2.批判性思维——作为创新思维的核心和创新能力的基础，强调用批判的眼光和挑剔的态度对事物进行分析研究并提出解决方案和对策，对于追求自我完善、不断进步和卓越具有十分重要的意义。

3.工程技术伦理——未来技术人才作为道德主体，在工程技术开发和运用活动中涉及伦理问题，关系到人类自身发展、人与自然和谐发展、经济社会可持续发展等，离不开道德评判和干预，负有不可推卸的道德责任。

4.终身学习能力——强调具有终身学习意识，能够根据职业发展和工程技术活动需要及时获取信息、更新和应用新知识，并转化为自身在工程技术活动上的优势。

5.创新创业能力——创新能力是由知识视野、创新意识、创新思维、创新技能和创新素质等要素构成并相互作用而形成的综合能力(6)林健.卓越工程师创新能力培养[J].高等工程教育研究，2012,(5)：1-17.；创业能力是发挥创新精神、运用创新思维和创新能力对各自资源进行优化整合，开发或创造出新事物的能力(7)林健.一流本科教育：建设原则、建设重点和保障机制[J].清华大学教育研究，2019,(2)：1-10.。

6.动态适应能力——强调能够通过前瞻性思维、自主学习和获取新信息，主动适应行业产业内外部环境的迅速变化和挑战以及国家和人们对未来技术不断变化的需求，坚实地履行岗位职责，保持本领域领军人物的地位。

7.全球胜任力——作为未来技术领军人才，必须能够与不同文化背景的专业同行、不同学科专业的外籍人士相互尊重、沟通交流、合作共事、平等竞争，提高中国工程技术界的国际影响力、话语权和全球胜任力。

未来技术人才培养标准的制定应该与未来技术人才培养目标的制定同步进行。

三、人才培养模式创新

未来技术人才培养模式必须满足未来技术人才培养目标的实现和培养标准的落实，因此，必然与以往的人才培养模式存在着较大的差异，需要围绕如何有效地实现未来技术人才培养目标和培养标准不断探索和创新，需要在未来技术人才培养过程中不断完善。总体而言，在未来技术人才培养模式上可以从以下八方面探索。

1．按照专业大类培养人才(8)林健.一流本科教育：建设原则、建设重点和保障机制[J].清华大学教育研究，2019,(2)：1-10.

虽然国家发展战略和经济社会未来发展对未来技术人才的需求可以通过预测分析和合理研判予以获取，但是仍存在较大的不确定性，包括在专业方向、培养目标、能力素质等方面，克服这种不确定性的有效方式就是在大类招生的基础上按照大类专业培养人才。

实施大类专业培养对于未来技术人才培养具有两方面的作用。首先，大类培养需要扩大通识教育的覆盖面，给予学生更宽的专业培养口径，为学生未来职业发展奠定宽广坚实的基础，能够有效应对未来技术发展及对未来技术人才需求的不确定性；其次，学生可以结合自身兴趣和特长，在教师指导下，制定个性化的学习计划，在未来技术的探索和学习上发挥自身的优势和潜力，有利于学生的个性化培养。

大类专业培养为多学科交叉融合提供了土壤。一方面，大类专业培养为不同学科专业知识的展现提供了平台，能够将相关的学科专业知识通过交叉、渗透、整合的方式传递给学生；另一方面，大类专业培养为学生探索多学科交叉融合创造了条件，有利于学生了解前沿交叉科学和未来技术领域发展特点和趋势，掌握未来技术的学科交叉融合特征。

2．实施柔性化的培养方案(9)林健.多学科交叉融合的新生工科专业建设[J].高等工程教育研究，2019,(1)：32-45.

未来技术更新周期短的特征使得当前确定的未来技术人才培养学科专业/方向存在着调整和变化的可能性，未来技术的不确定性特征使得以往过于刚性的人才培养方案难以适应未来社会对持续变化的未来技术人才的要求，未来技术的基础学科和支撑学科的改变也使得当前制定的未来技术人才培养方案难以培养出未来技术需要的人才。基于上述原因，未来技术人才培养需要实施柔性化的培养方案。

柔性化培养方案需要淡化专业的实体性色彩，主要表现在以下三方面：(1)能够用同一方案培养出不同类型的未来技术人才，如通过课程的组合、专业方向的选择和培养计划的制定可以培养出诸如技术应用人才、技术研发人才和技术管理人才等；(2)能够用同一方案培养出适应和引领未来技术发展变化的骨干和领军人物，包括通过课程的调整、交叉及前沿性课程的开设、创新创业能力和领导力的培养等；(3)允许学生在学业指导教师指导下根据自己的专业兴趣和职业规划自主组合课程、自主制定培养计划，甚至自主探索新的专业方向，实现真正意义上的个性化人才培养。

柔性化的培养方案需要具备三个条件。首先，丰富多样的课程和教学资源。这就要求允许学生跨院系甚至跨校选课并认定学分。其次，对超越本学科专业培养方案规定的各类课程的学分认定。培养方案要有针对各类课程的明确的学分认定规定和具体的实施细则。第三，对学生个性化培养方案的认定。学生的学业导师或所在院系的教学委员会需要对学生的个性化培养方案提出完善意见，以保证学生自主制定的培养方案满足培养目标和培育标准的要求。

3．推行完全学分制(10)林健.一流本科教育：建设原则、建设重点和保障机制[J].清华大学教育研究，2019,(2)：1-10.

严格意义上说，目前我国多数高校本科教育阶段实施的还是学年学分制，而不是真正意义上的完全学分制，学生即使提前修满毕业所需的最低学分，基本上还要等到4年才能毕业。完全学分制是以学分衡量学生学业完成情况，规定准予学生毕业最低总学分的一种教学管理制制度，它离不开弹性学制的配合。

完全学分制和弹性学制的作用有三方面：首先，能够充分调动学生学习的独立性和自主性，支持学生根据自身的具体实际安排学习计划和学习进度，以适应自身的学习能力和满足人生发展规划；其次，允许学生根据自己的兴趣追求，自主选择学习内容和学习方式，包括辅修其它专业或方向，从而充分激发学生学习的积极性和潜能并提高学习效果，有利于因材施教；第三，能够激励学有余力的学生提前向更高层次阶段学习发展，有利于支持“本硕博”贯通培育。由此可见，完全学分制和弹性学制突出了人才培养的多样性和个性化，能够为未来技术领军人才培养营造有效的机制。

完全学分制的成功实施至少需要解决三方面问题：(1)本校要有充分足够的优质课程资源，允许学生每学年都能够选修想选的课程。(2)允许学生跨年级、跨专业选课，打破年级和专业的限制。(3)改革传统的学生“班级制”，通过导师制和书院制加强对“同班不同学，同学不同班”学生的管理。

4．根据需要建立书院制

作为国际上精英人才培养的常用方式，书院制(也称“住宿学院制”)可以作为未来技术领军人才培养的一种模式。住宿学院源于英国的剑桥大学和牛津大学，诞生于1284年的圣彼得学院(St.Peter’s College)，是剑桥大学第一个住宿学院，住宿学院制后来被美国哈佛大学和耶鲁大学等效仿并延续至今，我国一些高水平大学近年来也陆续成立了各具特点的书院制，以适应拔尖创新人才培养。

英国传统大学的住宿学院制的特点是，一个住宿学院(College)里住的学生不分学科专业、年级、性别、种族和国家，并配备书院导师(Tutor)。这种形式的住宿学院制对人才培养的主要作用有二：一是方便不同学科专业背景的学生之间进行相互交流和学习，有利于学生开拓学科视野、启发思路、提升创新能力；二是为学生营造与不同文化背景的人和谐共处、互相了解的机会，有利于开拓学生国际视野，培养在多元文化环境下交流、沟通和合作的能力。

书院制的成功是基于“环境育人”和“生活也是学习”的理念。建立书院应该以学生的成长成才为目的，将书院作为学生课堂之外的重要生活和学习场所，以弥补课堂学习在人才培养上的不足，从而达到配合课堂正式学习，让学生在学习之余，在日常的生活环境中潜移默化地学习和提高自己的目的。面向未来技术人才培养的书院需要通过条件设施的提供、书院导师的配备、文化氛围的营造、运行机制的形成、书院制度的建设，使其具有六项基本功能：跨学科交叉融合；跨文化交流合作；自律和自我管理；团队合作能力培养；组织管理能力培养；综合素质养成。

5．全面推行导师制

在相同学制情况下要实现未来技术人才培养目标和培养标准，对教师和学生均是一个难度不小的挑战，因此全面推行导师制是一种积极有效的措施。导师制主要指自学生入学(1年)后，所在院系给每一位学生配备一位学业导师，作为学生知识学习、能力培养、社会生活、职业发展的指导者，直至学生毕业。学业导师不同于毕业设计/论文导师和书院导师，其对人才培养的作用主要有以下五方面：(1)有利于提高学生的学习效率；(2)有利于因材施教、个性化培养；(3)有利于教师教书与育人结合；(4)指导制定学生职业发展规划；(5)有利于促进学生的全面发展。

推行导师制要处理好五方面问题。首先，导师定位清晰：要明确导师对学生在学期间的成长成才，即日常生活、课程选择、学习方法、兴趣培养、科研实践、价值养成、心理健康、生涯规划、未来发展等方面负有全方位指导责任，包括指导学生制定个性化培养方案，对学生在学期间的学习进行全过程指导，为学生参与科学研究和专业实践创造条件并予以指导，指导学生选择职业发展方向和制定职业生涯规划等；其次，导师资格要求：要鼓励和聘请德才兼备、为人师表、充满热情的高素质教师担任学生的学业导师，以更好地发挥导师制的作用；第三，师生双向选择：要允许学生根据自己的兴趣特长，遵循双向选择的原则，自主地选择导师；第四，沟通机制健全：要建立导师和学生在日常的学习和生活过程中能够及时沟通交流的机制，促进和谐师生关系的形成；第五，加强导师管理：要不断完善导师的评价和考核制度，建立起能够激励导师投入时间、履行职责的激励机制。

针对未来技术人才培养的特点，还可以考虑建立跨学科专业的导师制或导师团队制。推行导师制要清晰明确学业导师与毕业论文导师、科研项目导师、书院导师、班主任和辅导员之间的责任分工，认真处理好他们之间的关系。

6．寓教学于科研之中

未来技术存在着诸多未知因素和不确定性，未来技术的知识体系并不完善，对未来技术的学习往往缺乏系统完整的理论知识，因此，寓教学于科研之中(也称“科教融合”或“教科一体”)就成为培养未来技术人才的一种有效模式，即在探索和研究未来技术的过程中学习和掌握未来技术。

科研对未来技术人才培养的重要作用体现在以下六方面：(1)提升对未来技术专业的认同和兴趣；(2)为学生提供多学科知识交叉融合、应用和掌握的机会；(3)科研项目的真实性和复杂性有利于培养学生复杂问题解决能力；(4)科研需要的合作、互动和沟通有利于培养学生的社会能力；(5)教师的指导和言传身教能够促进学生综合素质的养成；(6)科研问题的解决能够提升学生的创新能力。(11)林健.多学科交叉融合的新生工科专业建设[J].高等工程教育研究，2018，(1)：32-45.

为了落实寓教学于科研之中，可以从以下七方面着手：(1)鼓励教师将科研问题、科研发现、科研经验、科研活动、科研项目和科研成果等融入课程教学之中，激发学生参与科研的兴趣和积极性(12)林健.新工科专业课程体系改革和课程建设[J].高等工程教育研究，2020，(1)：1-13.；(2)向学生开放各种科研实验室和平台，包括国家级重点实验室、未来技术研究实验平台、国家重大项目研究基地等，为学生接触学科前沿、开展科研实践创造条件；(3)构建与课堂理论学习相对应的科研实践课程，让学生在教师指导下，将理论知识应用于解决科研问题；(4)针对不同年级的学生设立进阶型的未来技术探究与应用创新项目，要求学生在导师指导下，围绕前沿交叉科学和未来技术的产生、形成、发展和应用，开展具体和深入的研究；(5)鼓励学生自发提出与未来技术相关的科研选题，给予必要的经费支持和技术指导；(6)鼓励和吸引学生参与教师承担的与未来技术相关的科研项目，完成适当的研究任务；(7)实行科研学分制，把参加与未来技术相关的科研活动作为选修课对待，按照学生投入的时间和取得的成效给予学分，提高学生参与科研的积极性。

7．本硕博贯通培养

培养具有前瞻性和全球视野、能够引领未来技术发展的创新型科技领军人才仅靠本科阶段4年时间是不够的。不同于“卓越工程师教育培养计划”在人才培养模式上总体上采用本、硕、博分段衔接培养模式，以避免跨层次连续培养会弱化或压缩工程实践时间(13)林健.卓越工程师培养——工程教育系统性改革研究[M].北京：清华大学出版社，2013.35.，本硕博贯通培养对未来技术人才培养是一种值得采取的培养模式。这种模式的优点有三：一是能够贯通考虑未来技术人才培养计划；二是有利于聚焦和强化学生的科技创新能力的培养；三是有利于学生个性化培养。

本硕博贯通培养需要遵循“贯通设计、分段连续、重组课程、形式多样”的原则。“贯通设计”要求把本科到博士阶段培养作为一个整体，系统制定达到博士毕业要求的未来技术领军人才的总体培养目标、培养标准和培养方案；“分段连续”强调的是将总体培养目标、标准和方案分解落实到本科、硕士和博士培养阶段，明确不同阶段人才培养的重点和任务，同时保证各层次之间的不间断；“重组课程”的目的在于跨越本科、硕士和博士阶段的界限，重新组织和整合原先不同阶段的课程，建立本硕博一体的课程体系，最大限度避免课程重复开设、教学内容重复、缺乏系统性的问题，从而有效压缩课程总学时、提高课堂教学效果，使学生有更多的时间和精力投入未来技术方向的探究和学术交流；“形式多样”指的是实现不同阶段人才培养目标和标准的方式、方法、手段和途经可以各式各样，要鼓励创新、突破固有、注重个性、因材培养。

从学生学习性质的不同角度也可以将本硕博贯通培养分为本科阶段和硕博阶段。本科阶段注重大类通识教育、未来技术学科专业基础教育和部分专业教育，为学生在硕博阶段学习和研究打下坚实的基础。硕博阶段实施个性化培养，注重未来技术学科专业教育和未来技术领域科研创新实践，追求在未来技术领域探索、研发和应用上的创新和突破，为成为引领未来技术发展的创新型科技领军人物作好充分的准备。

本硕博贯通培养机制的建立与运行需要设立专门的委员会，以协调和解决在人才培养过程中出现的与传统的分段式培养方式相冲突的问题，包括不同阶段的课程设置、实践安排、学生管理等方面的贯通问题。

8．学生遴选和退出机制

未来技术学科专业的学生遴选可以有两种主要方式：一是大类招生的方式(14)林健.面向未来的中国新工科建设[J].清华大学教育研究，2017,(2)：26-35；林健.一流本科教育：认识问题、基本特征和建设路径[J].清华大学教育研究，2019,(1)：22-30.。这种方式有利于学生更好地理解未来技术学科专业的内涵和特征，有利于学生结合自身的兴趣和特长，找到最适合自己的专业方向。二是校内各专业选拔。这种方式是新生入学后或第一学年结束前在校内相关学科专业中根据学生个人兴趣，自主提出申请转入。

对于未来技术学科专业的学生，尤其是采取本硕博贯通培养的学生，退出分流机制的建立十分重要。这不仅是由于学生对未来技术学科专业的认识和兴趣会发生变化，而且是由于随着学习的不断深入，学生的兴趣、潜力和能力与未来技术学科专业的偏差得以显现。

退出分流机制的建立需要注意几点：(1)这种机制是动态的，允许学生根据个人情况和意愿及时地提出转入其他相关学科专业的申请；(2)本着对学生负责的态度，要对申请退出的学生进行必要的评估，包括拟转入学科专业能否接受等，慎重地对待学生的退出申请；(3)做好学生已完成课程在拟转入学科专业培养方案中的学分认定，配合拟转入学科专业对转入要求的评审，为学生转入其他学科专业作好准备。

四、课程和教学改革(15)林健.新工科专业课程体系改革和课程建设[J].高等工程教育研究，2020,(1)：1-13.

未来技术是多学科交叉、融合、渗透的产物，对未来技术的学习和探究不能沿用传统的学科专业的课程设置和教学方式，未来技术人才培养目标的实现和培养标准的落实最终需要通过课程和教学改革予以达到。培养创新型科技领军人才的核心是科技创新能力培养，未来技术学科专业的课程和教学改革需要围绕着三方面任务展开：提高学生的学习兴趣、激发学生的好奇心、培养学生挑战未知的勇气和创新意识；挖掘学生的创新潜能、培养学生创新思维和批判性思维、提高学生的创新技能和创新素质；鼓励学生开展原创性的未来技术探究、支持学生挑战未来技术前沿问题等。

1.将创新能力的培养贯穿于整个课程体系(16)同上.

未来技术学科专业的所有课程，不论是通识课程还是专业课程均要注重对学生创新能力的培养，通识课程在学生知识视野、创新意识和创新思维上发挥重要作用，专业课程在通识课程的基础上，对学生创新思维、创新技能和创新素质培养上发挥重要作用，通过后续课程在前导课程基础上不断强化在学生创新能力培养上的效果，通过课程体系中每门课程的共同努力，才能使学生创新能力的培养贯穿于未来技术人才培养全过程。

创新能力的培养和提升需要大量的创新实践，使得学生在创新意识的驱动下，在创新思维的引导下，运用所拥有的知识和视野，在创新素质的作用下，运用创新技能对未来技术领域前沿问题的猜想进行反复的实验和不断的尝试，从而培养和提升创新能力。主要的创新实践教育教学活动有创新型实验、创新训练项目、创新竞赛项目和参与科研项目等。(17)林健.卓越工程师创新能力培养[J].高等工程教育研究，2012,(5)：1-17.

2.课程的综合化(18)林健.新工科专业课程体系改革和课程建设[J].高等工程教育研究，2020,(1)：1-13；林健.卓越工程师创新能力培养[J].高等工程教育研究，2012,(5)：1-17.

多学科交叉融合是未来技术的主要特征，课程综合化就是将对未来技术某一类问题的学习和探究所需要的不同学科的知识、方法和技术等内容整合成为一门综合性的课程。传统的课程只能涉及单一学科专业狭窄的知识领域，难以适应多学科交叉涉及面广的知识学习，综合性课程的设置要改变传统的按单一知识分支设置课程的做法，要突破现有学科门类和不同学科的界限，按照解决问题的需要组织课程内容，既能够避免不同课程间教学内容的重复，又有利于知识的系统学习和应用。

综合性课程更多的课时和更系统的内容要求有利于未来技术相关学科知识的交叉融合，有利于在课程教学中开展对未来技术发展问题的探索和研究，使得学生通过课程的学习不仅能够掌握解决该类未来技术问题必要的知识和方法，而且具备了解决该类问题的较为完整的能力，从而避免了以往课程学习知识碎片化和忽视能力培养的现象。

3.课程的项目化(19)林健.新工科专业课程体系改革和课程建设[J].高等工程教育研究，2020,(1)：1-13.

项目是未来技术发展问题的集合体，课程的项目化指的是课程是以项目为基础或以项目为中心进行建设和组织实施的，课程以解决项目问题为目标任务，在完成项目的过程中实现课程目标，即培养学生的创新能力和综合素质。用于课程的项目应该源于未来技术探索和研发的实际，既可以是已立项的前沿交叉科学和未来技术相关课题，也可以是教师自主设立的未来技术探索性课题。

这类课程的主讲教师应该是项目负责人和骨干成员，他们在未来技术探索和研发方面积累了丰富的经验。项目化课程对学生的科研能力有要求，课程设置应该由易到难，对于难度较大的项目化课程可以邀请科研院所的研究员和高新技术企业的高级工程师参与课程教学和学生指导，也可以充分利用相关科研院所和企业的科研资源支持课程教学。

4.课程的专题化

对前沿交叉科学和未来技术的探索需要不断提出新的科学猜想，不断尝试解决已有的科学猜想，不断揭示新的科学事实和不断发现新的科学规律，在各种可能的方向和领域专题性地开展研究。课程的专题化就是针对前沿交叉科学和未来技术的最新进展，选择若干个专题构成专题研讨课程，学生根据自己的兴趣自主选择专题和合作对象，在高水平教师指导下，尝试从思维、方法和理论创新的角度探索未知的科技世界。

专题性课程的每个专题可以始于前沿科学家的专题学术讲座，使学生了解国内外前沿交叉科学和未来技术的最新成果和动态，开拓学生在未来科技领域的视野。专题性课程的教学要坚持兴趣激励、问题导向和创新驱动的原则，使学生能够在强烈的兴趣驱使下，瞄准前沿未解决的科技问题，在多学科交叉融合的科技平台上，突破已有的认知，创造性地开展未来技术领域的探索。

5.实施研究性学习(20)林健.面向卓越工程师培养的研究性学习[J].高等工程教育研究，2011,(6)：5-15.

基于问题、案例和项目的研究性(Problem/Case/Project Based Learning，PBL)学习注重从问题开始而不是从结论开始，以探索学科知识的产生和发展规律为路径，以剖析专业原理的形成过程为载体，以分析、研究和解决专业实际和学科问题的过程为平台，以师生互动和同学合作为形式，将学习知识与研究问题相结合，使学生在学习学科知识、专业原理和在思考、分析和探究问题的过程中获取、应用和更新知识，培养发现、研究和解决问题的能力，在合作学习和团队交流过程中形成和提高了综合素质。

研究性学习能够将知识学习与对前沿交叉科学和未来技术的探索与研究有机地结合起来。一方面，用于研究性学习的问题、案例和项目应该源于未来科技发展的前沿问题和科研项目，使学生能够直接面对和参与未来技术发展的前沿问题研究；另一方面，研究性学习要充分发挥学生自主学习、小组合作学习和师生互动的作用，使学生成为未来技术发展前沿问题研究的主动者和主导者。

6.推行挑战性学习(21)林健.面向“六卓越一拔尖”人才培养的挑战性学习[J].清华大学教育研究，2020,(2)：45-58.

挑战性学习(Challenge Based Learning，CBL)是通过具有挑战度的问题或任务(项目)，激发学生的学习兴趣，挖掘学生的学习潜能，使学生在解决挑战性问题的过程中，综合地接受在价值塑造、能力培养和知识传授等方面的挑战并得到相应的提升，从而获得成就感，增强学术自信和自我认同。挑战性学习的主要目标有：激发学习兴趣和培养挑战“不可能”问题的勇气；培养终身学习能力和跨学科知识整合、构建、应用能力；培养和提高创新能力和专业能力；培养和提升社会能力；养成和提升综合素质。

挑战性学习在前沿交叉科学和未来技术的探究和研究上有着较研究性学习更强的功能：一方面挑战性学习的问题、任务或项目的难度更大，往往是那些看似不可能解决的问题和长期未解决的科学猜想；另一方面，挑战性学习问题的解决更需要发挥学生的想象力和创造力，更需要思维创新、方法创新和理论创新；同时，挑战性学习更需要跨学科知识的支持，需要多学科知识的交叉融合。

五、研学产协同育人

研学产协同育人是未来技术人才培养的重要方式。卓越工程人才培养在多方协同育人方面强调的是产学研协同育人，将企业行业作为与高校合作的第一类伙伴，这是因为在卓越工程师培养上企业具备高校所没有的条件和优势。(22)林健.校企全程合作培养卓越工程师[J].高等工程教育研究，2012,(3)：7-23.然而在未来技术人才培养上需要强调的则是研学产，即将科研院所作为与高校合作的第一类对象，而将企业行业，主要指高新技术企业作为第二类伙伴。这是因为，科研院所，包括中国科学院系统的所、院和中心，是我国前沿交叉科学和未来技术探索和研发的主力军，它们不仅拥有较强的研究队伍，而且具有较为丰富的研究资源；高新技术企业作为知识密集、技术密集的经济实体，在未来技术研发的后续阶段、成果转化和商业应用阶段具有独特的人力资源、设备资源和市场优势。

研学产协同育人要遵循“优势互补、互惠共赢”的原则，这是保持合作关系持久稳定的根本原则。我国高校与科研院所合作培养本科人才，尤其是未来技术领军人才，是一种新的尝试，需要高校不断努力并与科研院所不断磨合。从科研院所的角度分析，与高校协同育人既能彰显其在未来技术人才培养上不可替代的作用，又能为其科学研究提供一定的新生力量，还能为其招生物色优质生源。从高校的角度考虑，与科研院所协同育人应该是全方位的，涵盖从培养目标和培养标准制定、培养方案制定、课程体系和教学内容改革、教师队伍建设、教学改革和课程教学等各个方面。(23)同上.高校在与科研院所的合作过程中，要充分发挥科研院所在未来技术领军人才培养上的优势，包括前沿交叉科学和未来技术领域最新的研究成果、先进的研究设备和条件、在未来技术研究上造诣深厚的师资力量等，具体可以通过签订合作协议和聘请科研院所的研究人员作为兼职教师的方式来落实。

高校与高新技术企业的协同育人也应该尽可能地考虑企业的利益述求，使企业在与高校的合作中受益，以激励企业自觉、主动地与高校合作。从企业的角度分析，与高校协同育人既能提高其社会影响、声誉及其在业内的地位，又能为其日后技术人才招聘提供考察和选择，还能拓展与高校在其他领域的合作。从高校的角度考虑，与企业的合作虽然也应该是全方位的，但是可以更加注重学生的实践教育，使学生在未来技术研究成果的试错、测试、成果转化和产业化过程中得到培养和成长。高校在与高新技术企业合作过程中，要充分发挥企业在未来技术领军人才培养上的优势，包括先进的实验测试实践条件、成果转化能力、规模生产条件、在未来技术领域拥有一批在研发上卓有成效的研发人员等，具体也可以通过签订合作协议和聘请兼职教师的方式来落实。

研学产协同育人需要有相应的平台。高校与科研院所和高新技术企业一道，共同承担前沿交叉科学和未来技术领域的科研项目、共同建设未来技术领域研发平台、共同建设未来技术人才创新实践基地、共同开展未来技术研发成果的转化和产业化等，为构建研学产协同育人机制提供了有效平台。在这个平台上，高校专任教师和校外兼职教师以未来技术人才培养目标和培养标准为指引，共同指导学生课程学习、专业实践、科研活动、毕业设计或学位论文，共同考核学生学习成效和人才培养质量。(24)林健.校企全程合作培养卓越工程师[J].高等工程教育研究，2012,(3)：7-23.

六、国际合作育人

国际合作育人指的是与世界顶尖/高水平大学、著名研究机构、知名创新企业建立合作关系，共同培养未来技术领军人才。国际合作育人对于培养未来技术领军人才具有特殊的意义，主要原因在于：一是未来技术领军人才需要拓宽国际视野；二是课程教学内容的前沿性要求；三是了解和掌握前沿交叉科学和未来技术的发展动向；四是学习和借鉴未来技术领军人才培养模式。因此，开展国际合作育人要围绕着上述四方面有的放矢地进行。

在国际合作对象的选择上要考虑两方面因素。一是要求对方在与本校相关的未来技术学科专业/方向上的研究取得突破性成果，处于国际领先地位，拥有国际知名学术大师；二是要注重合作双方的互补性，包括在研究成果、教学和科研条件、教师队伍、课程与教学等方面能够形成优势互补，使双方在合作过程中能够共同受益，以保持合作的持续性。

国际合作育人的方式有以下三种。第一，“请进来”：聘请国际学术大师深度参与人才培养和科学研究。聘请国际顶尖大学相关学科专业/方向的教授、国际著名研究机构前沿技术科研团队的带头人、国际知名创新企业的技术负责人等，参与未来技术学科专业/方向的课程建设和课堂教学、开设未来技术前沿发展报告、联合指导学生科研等，以拓宽学生的国际视野、学习本学科专业/方向的最新成果、了解和掌握未来技术的发展动向和趋势。

第二，“走出去”：选派优秀学生出国短期学习、参与科研和学术交流。通过选派优秀本科生和研究生到国外顶尖大学学习一门或多门课程、完成培养计划中的某些教学环节、获得双方相互认可的学分，选派优秀研究生到国际著名研究机构和创新企业参与科研活动，资助高年级研究生参加国际未来技术相关领域高端学术会议，使他们能够学习和掌握国际未来技术领域的最新成果，了解全球未来技术发展前沿，熟悉国际一流学术研究群体，拓宽国际视野，为未来技术的学习和探究创造条件。

第三，合作开展适合不同层次人才培养的项目研究。基于与国外合作对象长期的科研合作积累，按照人才培养目标和培养标准的要求，中外双方共同挖掘和设立分别适合本科、硕士和博士阶段培养的合作研究项目，作为各阶段未来技术人才培养的必修，并给予基于项目成果的学分认定，使学生在校内和国际“双导师”联合指导下开展项目研究，着实提升学生未来技术的研发能力。