新工科背景下创新型工程科技人才通识教育培养研究

高向杰， 朱鹏举

(1.河北大学 工商学院；2.河北大学 教育学院，河北 保定 071002)

一、引言

创新型工程科技人才是助推我国工程科技创新、工业产业发展的重要力量，在实施创新驱动发展战略和建设创新型国家进程中发挥着关键作用。为应对新一轮科技革命和产业变革的挑战，主动服务国家创新驱动发展和“一带一路”“中国制造2025”“互联网+”等重大战略实施，加快工程教育改革创新，培养造就一大批多样化、创新型卓越工程科技人才，支撑产业转型升级。[1]新工科建设在教育部全力推进下快速发展，“复旦共识”“天大行动”“北京指南”等系列指导性文件先后出台。新工科的外部表现形式是新专业，但是其本质是培养创新型人才。[2]因此，在新工科建设背景下，设定人才培养的新目标、新标准，运用新模式、新方法，结合新内容，不断提高工程科技人才培养质量，是新工科建设的重要任务之一，也可以说是新工科的核心使命。

二、新工科背景下创新型工程人才培养的新要求

21世纪以来，全球科技创新空前活跃，新一轮科技革命和产业变革正在重构全球创新版图,重塑全球经济结构。工程科技是推动人类进步的发动机，是产业革命、经济发展、社会进步的重要力量。我国是工程教育大国，加入《华盛顿协议》后，我国工程教育专业认证体系实现国际实质等效。[3]新经济发展的新需求、创新驱动发展的新需要、“互联网+”带来的产业形态的新变革，使得传统的工科发展面临着新的挑战。新工科建设开始实施后，围绕工程教育改革的新理念、新结构、新模式、新质量以及新体系开展了大量的理论研究和实践工作，持续推动了我国新工科建设和工程教育的发展，培养造就一批具有创新创业能力、跨界整合能力、高素质的各类交叉复合型卓越工程科技人才,是新工科建设的主要目标之一。[4]近40年来，我国已经逐渐形成了世界上最大的工程教育供给体系，工程教育规模持续扩大。理工科院校增幅超过4倍，工科专业点增幅达到6.83倍，工科类专科、本科和研究生在校生数分别增长了51倍、27.4倍和177.6倍。[5]

虽然我国是工程教育大国，但长期以来工程科技人才培养质量有待提高的问题一直是困扰高等工程教育改革和发展的一个重点难题。尤其是随着新经济的发展、社会需求的变化，传统的工程教育在学科专业结构、人才培养理念、人才培养模式等方面都不能满足社会需求，不能满足新时代对工程科技人才的新要求，表现出不适应性。实现创新，人才是关键。当前，在国际大环境和科技革命、产业变革、数字时代的大背景下，面对新时代我国建设创新型国家和科技强国的新任务以及新经济发展对工程科技人才素质的新要求、新工科发展的新使命，都需要不断提高科技工程人才培养质量，激发工程科技人才的创新积极性和潜能，培养造就具有国际水平的规模宏大、结构合理、素质优良的创新型科技工程人才。这就要求工程科技人才培养需要不断改革，以适应社会发展，新工科人才培养需要新定位、新理念、新结构、新标准、新模式、新体系、新专业、新课程。

在人才培养中，明晰定位和目标是关键。新工科的“新”，不仅是新旧的“新”，更是创新的“新”。新工科背景下，创新型工程科技人才指的是适应并满足未来新兴产业和新经济需要的，具有鲜明的专业特色、跨学科知识基础、创新创业能力和良好综合素养的复合型领军人才。不仅要在本行业领域专精，同时要具备以跨行业、跨学科知识和能力为基础的跨界整合能力。[6]具体来说，创新型工程科技人才的综合素质要具备积极乐观的人格、良好的道德品质、完善的知识结构、系统的思维和创新能力、很强的专业和工程实践能力、良好的人文素养、终身学习能力和沟通合作能力等，这样才能适应和满足新产业、新业态、新模式对人才的需求。因此，创新型工程科技人才培养要在坚持工程专业认证中的“产出导向”“学生为中心”“持续改进”等核心理念的基础上，主动应对新工科背景下社会生产活动和新经济的发展对工程科技人才培养提出的更高要求。面向社会生产活动、面向新经济发展培养创新型工程科技人才，任何时候都不能偏离这个根本目的。

三、通识教育在创新型工程科技人才培养中的作用

通识教育(General Education)，能够培养学生有效的思考和交流能力、恰当的判断和评价能力、稳定的与人相处和做事的能力、批判性思维和创新能力，通过实践和课程体验，使学生具备广博的知识、宽阔的视野、高尚的审美、综合的素养，并能够学以致用，促进学生的专业发展和职业发展，[7]培养学生成为能够在现实社会中幸福生活，同时为在未来社会的生存与发展做好准备的全面发展的人。通识教育既是一种理念，也是一种教育模式，[8]作为一种教育理念具有高度的综合性，作为一种教育模式又表现出不同高校的不同特色。通识教育的出发点在于培养“人”的全面发展，[9]这是基础层次、根本层次的，与专业教育有着本质的不同。通识教育并不是一成不变的，它会随着经济社会的发展变化做出一系列的改变，具有与时俱进的特征。尽管通识教育开展形式多种多样，但其在变化过程中相对稳定的性质始终没有发生变化。通识教育不是知识的简单填充，也不是技能的培训，其目标首先培养的是“人”，其次才是“职业人”，也可以理解为“做人”第一，“修业”第二。[10]

通识教育对于学生开阔视野，增长知识和丰富知识结构，提升综合能力和人文素养，增强社会适应性,促进人的全面发展方面起着十分重要的作用。[11]这正是创新型工程科技人才必备的素质,这些素质的充分发展是创造性思维的基础,而独特的个性则是创新型人才的特征之一。长期以来，通识教育在工程科技人才培养中的重要作用日益凸显并得到了世界各国教育领域的广泛认可。如美国的普渡大学、麻省理工大学、帝国理工学院等，在工程科技人才通识教育体系构建方面具有深厚的理论基础和实践经验的积累，其培养的工程科技人才在美国乃至世界都处于领先地位。我国在新工科建设背景下，对于工程科技人才的培养趋势、需求结构以及培养模式等越来越关注，关于创新型工程科技人才培养的通识教育课程体系的建设研究也有一定的理论基础，通识教育的实践也各有特色。

通过前文分析,通识教育在创新工程科技人才培养方面所起到的重要作用有以下几方面。第一,通识教育有助于学生构建完整合理的知识结构，通识教育内容涵盖自然科学、人文科学、社会科学等领域,具有基础性和综合性特点,可以为创新型工程科技人才打下扎实的理论基础和跨学科知识基础，这些也是创新的基础和必要条件。第二,通识教育有助于创新型工程科技人才综合素质的培养。前文提到，通识教育对良好的人格和道德品质的养成、系统思维和创新能力培养、良好的沟通和团队合作能力以及国际视野和家国情怀的形成等方面都具有重要的作用，使创新型工程科技人才成为全面发展的人。第三,通识教育注重对学生的个性化培养，满足学生的多元化需求,有助于工程科技人才创新意识、创新精神、创新思维和创新能力的养成，通过第一课堂和第二课堂互动互融，实施多样、灵活、个性的教学模式和教学方法,营造积极、开放、宽松的育人环境,培养其创新精神和实践动手能力，使学生良好的创新精神、创新能力得到最大程度的发展。总之，通识教育可以使学生获得合理完整的知识结构和能力结构以及较强的创新能力。创新型工程科技人才的特质是具有强大的学习力、思想力和行动力，这些特质的培养都离不开科学合理的通识教育体系的构建。

四、构建创新型工程科技人才培养的通识教育

新一轮科技革命和产业变革加速演进，以人工智能、大数据为代表的新一代信息技术的快速发展，对传统工程教育的人才培养理念、课程设计和教学模式产生革命性影响。[12]探索创新型工程科技人才培养的新理念、新模式、新课程体系、新教学方法，是面向未来的工程科技创新对人才培养的内在需求。[13]现代工程项目遇到的问题很少来自单一因素，如美国工程技术认证委员会对本科工程专业学生的毕业要求中明确强调要具备解决复杂工程问题的能力。[14]未来的创新型工程科技人才要成为“系统工程师”，不仅需要具备物理、化学、数学及工程学等多学科知识，还需要掌握人文、艺术、经济、公共政策和管理领域的知识技能。传统人才培养模式不能承担起培养全面发展的、面向未来的创新型工程科技人才的重任，只有通过构建通识教育与专业教育深度融合的新型育人模式，注重学科融合，才能满足人才培养的要求。

(一)明确人才培养的理念和通识教育的作用

当前,工程教育仍存在办学定位不清、办学特色不鲜明、专业人才培养目标规划不系统等问题。具体到高校创新型工程科技人才培养方面，一定程度上还存在着人才培养理念相对滞后的情况，比如贯彻以学生为中心、成果为导向、质量持续改进的国际工程教育认证理念落实的还不到位，培养过程中仍然偏重知识掌握和技能培养，对学生全面发展的培养重视还不够，创新意识和思维培养、人格和道德品质养成、创业精神和能力等方面还没有很好地体现在人才培养的各环节。通识教育相对来说在我国起步较晚，但近年来得到广泛的认可和极大的发展。

通识教育不仅是教育实践，更是教育理念。培养创新型工程科技人才，通识教育要加强与专业教育的融合，注重通识教育对专业教育的基础支撑作用，改变以往重专业知识轻综合素养，把实践创新与学生成长及能力培养融为一体，做到传统与现代技术相融合、学生实践活动与教师科研活动相融合、校内外实践相融合、工程素质与人文素质相融合、学生共性与个性发展相融合的人才培养方案。[15]因此，“新工科”通识教育也应充分回应业态变化带来的新需求，[16]使教育链、人才链、产业链、创新链有机衔接，培养学生学会学习、学会工作、学会合作、学会生存，以适应未来不确定性所带来的挑战。工程实践对跨界整合、技术创新、工程创业等综合能力的要求与日俱增，在新工科建设中也应重视与创新工程实践休戚与共的新目标的培养，[17]要培养学生系统的工程思维和前瞻的专业能力，从分割状态转变为交叉融合培养。总之，新工科背景下，通识教育应当坚持以全面发展教育理念、结果导向教育理念、证据导向教育理念为核心，[18]搭建起通识教育与专业课程教育的桥梁。

(二)建设科学完善的通识教育课程体系

课程是实现人才培养目标的重要手段。新工科背景下创新型工程科技人才培养的通识教育课程体系是沟通传统通识教育与工科专业教育的桥梁，是促进工科学生全面发展的重要手段，在创新型工程科技人才培养中发挥着重要作用。美国绝大多数院校都结合自身学校的特点开设了形式各异的通识教育课程,如加州理工大学、麻省理工学院等,都明确地把通识教育作为一项重要的教育目标，强调人文科学、社会科学与自然科学领域的课程之间协调发展,形成了培养创新型工程科技人才的通识教育知识结构。[19]我国通识教育课题体系大多是在公共选修课基础上发展起来的，最初由于对通识教育的理解只是停留在人文素质养成、专业教育的补充上，所以关于通识教育的整体化、系统化的设计不多，造成了通识教育的形式化发展，通识教育课程开设的次序也未得到充分考虑，造成各类人才培养的通识教育课程体系雷同，课程质量不能得到保障。

通识教育课程设置首先要明确目标，创新型工程科技人才培养的通识教育课程体系要培养学习能力、沟通能力、合作能力、创新能力以及国际理解能力等，培养学生分析、解决问题的能力。课程设置的出发点和落脚点在于培养学生正确的人生观和价值观，培养学生全面发展的能力。第二，通识教育的课程设置及课程选择要多元化，体现基础性、全面性、整合性、融通性以及体系性，[20]按照模块来构建通识教育课程体系，通识教育课程内容安排上不应该是简单的各科课程的堆砌,应该充分考虑课程之间的逻辑关系并加以融会贯通，充分考虑课程开设的先后次序和课时数等。第三，通识教育课程设置在具体内容方面要加入国际教育的相关课程，当前工程教育在国际领域的合作越来越广泛，要培养创新型工程科技人才的国际视野和国际竞争力，都需要融入国际教育，比如外国文化等，通过知识的学习培养学生跨文化思维和工作能力。第四，课程设置要弹性化,[21]在设计好模块、做好课程规划的情况下，给予学生自由选课的权利,扩大学生选课的自由度,满足学生的个性化需求，课程内容要多样性、多元化、多层次,从而激发学生的学习兴趣、思辨能力、批判精神和创造能力,激励学生探索新知识、新事物,保证学生全面发展和个性化发展。

综上所述，通识教育课程体系要明晰课程目标，各门课程之间要注意知识的连贯性，形成系统、科学、国际化的通识教育课程体系，通识课程从最初的设想到最终开设都要经过课程设计、课程论证、院系试讲、学校评估和选拔等多个环节，这样才能充分发挥出通识教育在创新型工程科技人才培养中的作用。

(三)创新教学模式和教学方法

新工科背景下，创新型工程科技人才的个性化教育尤其重要，人才培养过程要考虑学生的学习动机、学习方式、学习投入等方面存在的差异。[22]通识教育目标的实现仅仅依靠第一课堂是不能很好地完成的，要重视实践教学、第一课堂与第二课堂的互动互融。通识教育要注重学生思维方式的训练，是培养人综合素养的提升和能力的提高，而不是单纯地进行知识灌输。通识教育改革不仅是教育理念的变革，更需要对教学方法以及培养模式等进行最优化的选择和设计。要改变传统的教学方式，加强对教学活动的研究，需要教师传统教学理念的改变和教学实践指导能力的提升。因此，创新型工程科技人才培养的通识教育模式在加强第一课堂建设的同时，要科学合理的安排实践教学，将第二课堂纳入到通识教育体系中，实现第一课堂和第二课堂在人才培养中的融通互补。

通识教育的教学方式应该采用大班教学与小班授课相结合的方式。小班授课可以使师生之间的互动更加频繁，这种共同参与、共同学习的氛围将进一步加深师生之间和谐融洽的关系，强化言传身教的效果。教学沙龙可以由学生组织，邀请通识课程任课教师就通识教育理念、通识课程教学的具体内容等问题与学生交流，增进师生互动、生生互动，既可答疑解惑又增进感情。通识讲座可以邀请专家学者和教学名师进行，有利于学生贯通零散的、碎片化的知识，激发学生的通识教育热情和学习积极性。要将线下教学与智慧平台、MOOC、翻转课堂等现代信息技术支撑的授课形式相结合，科学运用教学方法和教学策略。教师的天资禀赋、知识结构、个人经历等是不同的，每位教师对同一所大学的文化和传统的理解也不相同，因此要尽量激发教师的主观能动性，尊重教师的个性和创造性，鼓励教师选择合适的教学模式和教学方法，允许和鼓励多样性的存在。

(四)构建通识教育课程的创新型师资队伍

通识教育的顺利开展与人才培养的实现，师资是关键因素。教师通过教学在很大程度上影响着通识教育的质量和育人效果。承担通识教育课程的师资水平决定着通识教育在创新型工程科技人才培养中作用的发挥。然而，现实中由于重科研、轻教学的问题，通识教育课程很难受到高水平教师的关注。使得原本很重要的通识教育课程多由水平不高的教师或者研究生来承担，通识教育的质量堪忧。

因此，要想真正有效发挥通识教育在创新型工程科技人才培养中的作用，必须打造高水平的通识教育课程师资。第一，要给承担通识教育课程的教师提供更多的学习培训机会，帮助其提高教育教学能力，为通识课程教师的教学发展服务，帮助教师理解相关通识教育理念、通识课程设计、通识课程模式等方面的理论知识和实践知识。第二，要严格遴选标准和规范程序，要选出适合承担通识教育课程的高水平教师来完成通识教育任务。第三，要给予承担通识教育课程师资合理的待遇，建立激励高水平教师承担通识教育课程的机制。第四，做好通识课程教学效果的评估与反馈，建立科学适宜的通识教育课程评价标准和指标体系，对通识教育课程效果进行有效评估，对通识课程的教学效果、存在的问题、学生学习效果、学生评价等进行跟踪调查并及时反馈，引导督促教师不断改进教学内容和教学方法，提高教学效果，促进教师持续改善课程和教学。教学主管和教学督导教师每学期至少与承担通识课程教学的教师进行一次有效沟通并提出建设性指导意见。第五，提供通识课程教学所需要的物力和人力资源，让任课教师无后顾之忧，全身心投入教学工作。

五、结语

新工科背景下，面对新技术、新业态、新模式、新产业的快速发展对工程科技人才培养提出的更高要求，创新型工程科技人才只有具备扎实的专业综合能力、工程实践能力、创新创业能力以及国际竞争能力，才能满足科教兴国战略和创新型国家建设对人才的需求，适应和引领新一轮科技革命和产业变革。创新型工程科技人才培养的通识教育，要贯彻落实国际工程教育认证理念，紧密结合创新型工程科技人才的特质要求，充分培育学生的创新素养,充分挖掘学生的创新潜能，因材施教,满足学生的个性化发展需要和创新型工程科技人才的素质要求。总之，创新型工程科技人才培养的通识教育，要从理念定位、课程内容、教学方式、师资等多方面不断改进，切实保证人才培养质量。