中日两国高校工科专业设置的比较研究

王孝武，王蓓蓓

（安徽新华学院 发展规划处，合肥 230088）

现阶段，世界众多国家为顺应第四次工业革命潮流，纷纷开展高等工程教育改革。2018年，教育部印发《教育部关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》等文件，决定实施“六卓越一拔尖”计划2.0，全面推进“四新”建设。其中，新工科建设作为应对此次革命的“先棋手”，更着眼于“新的工科”和“工科的新要求”，加强战略急需人才培养。

在高等教育改革的诸多要素中，“专业”作为高等教育中专门人才培养的单位，是高校开展院系调整、课程建设、师资队伍建设等活动的基础，理所当然也成为各国高校工程教育改革的最终落脚点。在欧洲工商管理学院（INSEAD）和美国研究机构Portulans Institute联合发布的2021年“全球人才竞争力指数”排行榜中，日本以第20名排名位列亚洲第一。因此，本文将以工科专业设置为突破口，对中日两国高校的本科工程教育改革进行对比研究，为我国工程教育发展提供借鉴。

1 理论基础

2017年，在教育部召开的高等工程教育发展战略研讨会上，与会高校就不同类型高校在新工科建设中发挥的作用达成“共识”（即“复旦共识”）：综合性高校要对催生新技术和孕育新产业发挥引领作用，工科优势高校要对工程科技创新和产业创新发挥主体作用，地方高校要对区域经济发展和产业转型升级发挥支撑作用。这一“共识”，为高校新时期人才培养提供了方向。

潘懋元在其创立的高等教育内外部关系规律理论中提出，教育系统作为一个子系统与整个社会系统及其他系统相互关系，教育要与社会的发展相适应，因而高校的专业设置应与国家、地区的产业需求相协调。教育作为独立系统，教育内部各要素或子系统之间具有联系。因而教育系统内部的不同类型高校建设需适时改革，高校内部专业设置也需立足高校学科基础进行重新调配和安排［1］。

综上，基于“复旦共识”高校分类发展要求与高等教育内外部关系规律理论，从微观的学科专业建设视角、不同类型高校建设视角与宏观的社会需求视角三个角度出发，对中日两国工科专业设置进行对比研究。

2 中日两国高校工科专业设置整体情况

依据“复旦共识”的高校类型，选取国内综合性高校、工科优势高校、地方高校各4所作为样本高校。日本则依据高校的偏差值排名选取三种类型高校各4所［2］，样本高校见表1。

表1 中国、日本工科专业设置研究的样本高校

2.1 学科专业建设视角

2.1.1 中国

根据教育部最新发布的《普通高等学校本科专业目录（2020年版）》分类标准，选取的中国12所样本高校涵盖38个专业类别，425个工科专业布点。

为了解我国高校工科专业类别的设置情况，将样本高校工科专业类别划分为基本层、紧密层、拓展层和特色层。具体统计方法为：12所样本高校的425个专业共涉及38个工科类别，将38个工科类别按专业布点数（n）降序排列，将n值依次相加，相加之和达到所有专业布点数（425）的10%为止，各个被加的专业属基本层专业。依此类推，n值相加之和达到所有专业布点数的60%为止，各个被加的专业（不含基本层专业）属紧密层；n值相加之和达到所有专业布点数的90%为止，各个被加的专业（不含核心和紧密层专业）属拓展层。其余专业则属于特色层［3］。12所样本高校工科专业得到4个层次的工科专业类别层次表，见表2。

表2 中国12所样本高校工科专业类别层次表

一方面，我国高校工科专业设置数量多、种类丰富。12所高校共开设425个工科专业，平均每所高校设置36个工科专业。根据教育部最新发布的《普通高等学校本科专业目录（2020年版）》显示，中国目前的工科专业共有232个专业，而12所样本高校的工科专业已涉及132个专业，覆盖率高达56.9%。

另一方面，我国高校开设的工科专业所属类别相对集中。如表2所示，目前，12所样本高校的工科专业中，处于基本层的电子信息类专业开设数量最多，有66个；其次是紧密层的计算机类、机械类、材料类、土木类、建筑类等。不难发现，工科专业类别集中于与互联网等相关的电子信息类、计算机类以及机械类、建筑类等传统工业类别。值得注意的是，工科类别中的专业数量表现为“基本层〉紧密层〉拓展层〉特色层”，并不意味着基本层的工科类别比特色层的工科类别存在着某种等级上的优越性，而是与专业发展的社会需求度、专业建设的成熟度与稳定性相关。

2.1.2 日本

根据日本文部科学省2021年发布的“学科系统分类表”［4］显示，目前日本工科学科大类下共有机械工学相关、土木建筑相关、原子力学相关等14个中等分类，在中等分类下设约900个小分类，称为“学科”（含少数第二学位），即我们通常所指的“专业”。不同工科类别有不同的字母编码，如G1即机械工学相关专业、G2即电气通信相关工学专业、G3即土木建筑工学相关专业……其中，J9代表无法具体分类的综合性（跨学科）工科专业。根据最新的“学科系统分类表”，日本12所样本高校的工科专业种类分布情况如图1所示［5］。

图1 日本12所样本高校专业类别分布情况

首先，日本本科（学部）阶段的工科专业设置数量不多。12所样本高校共有87个工科专业分布点，平均每所高校仅有7个专业。除机械工程、建筑学、信息工程、电气电子工程学、电子电气信息工程等个别专业有2～4个分布点外，其他专业均仅有1个专业分布点。

其次，日本高校工科专业类别集中于传统工学。在12所样本高校中，87个专业分布点集中于机械工学相关（G1）、电气通信工学相关（G2）、土木建筑工学相关（G3）、应用化学相关（G4）、应用理学相关（G5）、金属工学相关（G8）、经营工学相关（H4）与综合性专业（G9），其他类别如原子力工学相关（G6）等则较少涉及。因此，不难发现，这些分布较为集中的类别均是社会产业广泛适用的传统工学类别。

最后，日本高校开设大量跨学科专业。从图1可以看出，12所高校的工科专业中，属于“其他类”的工科专业就有28个，占专业种类总数的32.2%。此外，“信息系统/媒体（工）学”“机械·材料工学”“建筑·社会环境工学”“机械·航空宇宙工学”等均是日本高校重视多学科融合建设的集中体现。

2.2 高校类型建设视角

2.2.1 中国

（1）各类型高校的工科专业数量有明显差异

我国三种类型高校的组成各有特点，综合性高校由高水平综合性（部分多科性）高校组成，工科优势高校主要由传统的工科特色和行业特色高校组成，地方高校主要由地方新建高校组成。受办学条件与办学特色的影响，三种类型高校在工科专业设置的数量和分布上也有所差异。如表3所示，从三种类型高校工科专业数量可以发现，三者呈现出“工科优势高校〉综合性高校〉地方高校”的特点。此外，与专业数量多少相对应的，便是工科优势高校的专业布点比综合性高校、地方高校的专业布点更广泛。

表3 我国三种类型高校工科专业层次分布情况一览表

（2）各类型高校的工科专业布点层次有所差别

结合表3可以发现：综合性高校的专业类别主要集中于基本层、紧密层与拓展层，覆盖类别主要为目前社会需求较高的互联网相关专业（计算机类、电子信息类）与发展相对成熟、需求稳定的传统工科专业（材料类、土木类等）；工科优势高校的专业类别则集中于紧密层、拓展层与特色层，覆盖类别为发展相对成熟的传统工科专业（如建筑类、土木类等）、行业性工科专业（交通运输类、航空航天类、核工程类等）以及新兴工科专业（生物医学工程类）等；而地方高校的专业类别与综合性高校相似，集中于基本层、紧密层与拓展层，不同之处在于地方高校特色层专业类别远少于综合性高校。核工程类、兵器类等专业类别因特殊限制、办学条件等原因，地方高校无法开设。

2.2.2 日本

日本几种类型高校在专业设置的数量上并无显著差距，但工科专业设置所属类型却各有特点，具体情况见表4。（1）综合性高校呈现“通而融”的特点

表4 日本12所样本高校工科专业类分布表

日本经过1991年的高等教育“大纲化”改革，高等教育更突出通识教育，通识教育和专业教育的关系也从原有的“上下分离关系”转化为“融合关系”，综合性大学学科专业建设更体现这一点。在日本12所样本高校中，北海道大学、名古屋大学、东北大学等综合性高校较之于工科优势高校与地方高校，综合性（跨学科）工科类专业数量优势明显。

（2）工科优势高校呈现“广而细”的特点

一方面，日本工科优势高校的工科专业布点较其他类型高校更加广泛。表4显示，在几所工科优势高校中，均有5～7个工科类别布点，与综合型高校和地方高校相比，布点数更多。另一方面，日本工科优势高校较其他两种类型高校专业设置更加精细。以名古屋工业大学为例，在“应用化学”类别下开设生命应用工程、生命与材料工程、环保材料工程、材料工程4个工科专业。而综合性高校与地方高校中，除个别高校跨学科工科类别下设置3个以上专业，平均仅有2个专业。

（3）地方高校呈现“类别专”的特点

在12所样本高校中，几所地方高校的工科专业设置呈现数量少、类别专的特点。北九州市立大学、广岛市立大学、兵库县立大学、罔山县立大学4所高校中，每所高校开设的工科专业仅平均分布于2～3个工科类别。

2.3 社会需求视角

2.3.1 中国

2017年，我国教育部、人力资源和社会保障部、工业和信息化部印发《制造业人才发展规划指南》，预测我国未来十年制造业十大重点领域分别为：新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、农机装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械［6］。因此，对我国12所样本高校在2016-2021年新增的备案和审批专业进行了统计分析，具体见表5。

表5 中国12所样本高校2016-2021年新增备案和审批专业一览表

（1）依据人才需求设置工科专业

我国未来十年制造业十大重点领域的专业人才领域集中于机械类、材料类、海洋工程类、生物工程类、航空航天类、电子信息类等领域，行业需求呈现产业化、信息化、智能化的新特点。12所样本高校2016-2021年新增的工科专业中，除食品安全与工程、建筑学、道路桥梁与渡河工程等个别专业，物联网工程、数据科学与大数据技术、智能制造工程、机器人工程等专业集中于电子信息类、机械类等，与未来制造业需求相吻合。

（2）高校间专业调整具有同质性特点

受我国高校专业“自上而下”审批模式影响，中国高校间的工科专业调整具有很强的同质性。在教育部最新公布的《2021年度普通高等学校本科专业备案和审批结果》中，人工智能（新增高校数：95）为2021年新增备案专业中数量最多的专业。其次为智能制造工程（新增高校数：53）。在12所样本高校的工科新增或审批专业里，也可以看到这一趋势。其中设置人工智能专业的高校9所、数据科学与大数据技术专业5所、机器人工程专业有3所。高校工科专业设置同质性明显。

2.3.2 日本

2016年4月27日，日本经济产业省发布《新产业结构蓝图》：除人工智能外，利用网络互联互通管理各种机器的“物联网”“大数据”技术以及对机器人的有效利用都被定位为“第四次工业革命”。依据日本劳动政策研究与研修机构的《平成27年労働力需給の推計》数据显示［7］，2014-2030年产业劳动力需求量最高的产业分别是医疗福祉业、情报通信业，且这两个产业的需求量是“正需求”（2030年较2014年需求量更高），其次为批发零售业、矿业建筑业等，但这些产业的需求是“负需求”。

在日本的高等教育体系中，学部（本科阶段）的教育更加注重通识教育，培养专业通识人才，而大学院（硕士）阶段的教育注重学科细化后的专业教育，培养专业内专门人才。因此，各高校的专业动态调整更集中于大学院的调整，而非学部调整。为更加清晰显示日本高校的工科专业调整趋势，加入了样本高校大学院专业数据，如表6。

表6 日本12所高校2016-2021年工科专业调整一览表

续表6

（1）依据产业需求设置新专业

在2016-2021年间，12所样本高校的增加专业集中于与生命工学、材料工学、智能信息工学相关专业，减少的专业集中于机械系统设计、土木工程等传统基础性工科专业，少数信息类相关专业减少则是合并于其他相关专业中。高校整体的专业调整方向与日本发展医疗福祉业、情报通信业的产业需求相吻合。

（2）高校专业调整具有差异性

在日本12所样本高校中，高校工科专业的调整虽顺应产业需求，但新开设的工科专业均不相同，依据自身发展特点所调整的重点有所差异。如北海道大学侧重于共同资源工学、医理工学等跨学科工科专业的开设，名古屋大学则侧重于信息系统学、智能系统学、数理信息学等信息类相关工科专业的开设。另外，日本高校的工科专业调整集中于综合性高校与工科优势高校，而地方高校的工科专业则较少调整。

3 中日两国高校工科专业设置比较分析

3.1 日本高校专业设置具有更高的融合性

日本高校工科专业设置较国内具有更高的融合性，这种融合性可以体现在专业数量与专业种类分布两个方面。

在专业数量上，日本高校的工科类本科专业数量明显少于中国。在日本12所样本高校中，平均每所高校仅有7个工科专业，而国内平均每所样本高校有35个工科专业，日本仅为中国数量的1/5，且与日本全国近900个工科专业相比，数量之少可见一斑。其中，在2022年QS大学排名中排位82的东北大学仅有6个工科本科专业，排位145的北海道大学仅有4个工科本科专业，数量最多则为工科优势高校的名古屋工业大学，有16个工科专业。而我国12所样本高校工科专业数量均超过16个，专业最多的高校专业数量高达48个。

在专业种类分布上，日本高校工科专业的种类分布也少于中国。原因主要有两个方面，一是“国家规定”因素，我国的工科类别较日本更加细致。我国约有40个工科专业类别，而日本仅有9个。二是我国工科高校专业设置较日本更加细致。日本高校大多在一个工科类别下开设少数具体专业。以北海道大学为例，其开设了应用理工学、机械情报工学、环境社会工学、信息电子学4个工科专业，且每个专业分属于不同工科分类。名古屋大学、东北大学等均是如此。而我国高校的本科阶段即设置如“电子信息工程学院”“土木工程学院”（即工科分类）等，在此基础上再下设具体专业，因而我国高校普遍在一个工科专业类下开设多个专业。

由此可见，日本工科专业数量与专业布点较中国均呈现出其专业设置追求“少而精”的特点，这里的“精”并不仅仅指日本高校工科专业设置的“种类少”，更体现出其专业建设的综合性，即避免重复开设相似专业，提高专业的学习广度。前文已提及，日本部分高校电子信息相关专业的减少是因其被合并入其他相关专业，这种专业的“融合性”更有助于工科人才的综合专业知识的学习。反之，我国“计算机类”工科类别下的“计算机科学与技术”与“电子与计算机工程”，两个专业的知识有许多共通之处，两个专业的人才培养具有一定的重合性，也较难突出各自的专业特色与优势。

3.2 日本更加重视跨学科专业的开设

日本高校的跨学科专业比例较中国更高。目前日本工科已经设置了大量的跨学科专业。以日本“学科系统分类表”中的“电气通信工学类”为例，除了信息通信系统、控制系统等与我国高校中的信息类专业相近外，信息电子学、数理计算科学、电气电子情报工学、电气情报工学等专业具有跨学科性质。且“其他”这一专业大类中基本都是跨学科专业，有融合理工学、生物工程学、社会环境工学等。在日本12所样本高校中，仅属于“其他类”的工科专业就有28个，占专业种类总数的32.2%。

我国高校的本科专业目录将专业分为基本专业和特设专业，基本专业为长期稳定、具有普遍适用性的专业，特设专业是高校根据办学特色和人才培养需求自主设置的新专业，主要集中新媒体技术、无人驾驶航空器系统工程等，因尚未发展成熟，需要基于已成熟、长期稳定的多个学科进行建设，因此也体现出跨学科特点。但整体而言，即便我国工科优势高校较国内综合性高校、地方高校更重视跨学科专业建设，但与日本相比，国内跨学科工科专业所占比例仍然不高。

3.3 日本高校具有更明确的专业定位

日本高校较中国高校具有更加明确的办学定位，这种定位不仅体现在专业设置的数量与分布上，也体现在高校所开设的具体专业。

一方面，在日本几种类型高校中，各类型高校具有明确的专业发展定位，错位发展。在专业设置的数量与种类分布上，综合性高校的专业设置呈现“通而融”特点，开设大量跨学科专业；工科优势高校的工科专业数量、覆盖类别在几个类型高校中最多，呈现“广而细”特点；而地方高校的专业布点最为集中，除“其他类”外，只集中于1～2个工科类别，呈现“类别专”特点。而在我国，三种类别高校的专业设置虽在数量上有所差别，但是专业设置却具有较高的相似性。以综合性高校与地方高校为例，两者的专业种类均集中于基本层、紧密层与拓展层且因综合性高校主要以国家“双一流”建设高校为主，办学实力比较雄厚，在专业建设方面具有较强优势和丰富资源，在数量上较地方高校也更丰富。

另一方面，日本各高校开设的具体专业有明显差异，开设的专业具有较高集中度。北九州市立大学仅设立与国际环境相关的专业，广岛市立大学仅设立与情报科学相关的专业，罔山县立大学仅设立与情报学相关的专业。而国内地方高校的工科专业设置类别则较为分散，分布于电子信息类、材料类、建筑类、自动化类等十几种工科类别。

3.4 日本高校专业设置具有明显的差异性

全球正处于第四次工业革命时期，虽两国的建设目标不同，工科专业调整方向有所差异，但两国高校均根据国家产业需求对专业进行调整。然而，日本不同高校间的专业调整较中国更具有差异性。从日本高校新增工科专业情况可以发现，不同高校所开设的专业相差较大，甚至可以体现出高校依据自身专业发展基础，倾向于不同学科间的交叉融合。而我国高校新开设的专业具有趋同性，则集中于“人工智能”“机器人工程”“数据科学与大数据技术”。可能受国家专业设置制度的影响，专业设置的差异性即便不同类型的高校也并未体现。

4 对我国高校工科类专业设置的建议

4.1 结合自身优势，扩大“大类”专业

现阶段，包括清华大学、北京大学在内的许多高校实行大类招生制度，即高校将相同、相近学科门类，同院系或是不同院系的专业合并，按一个大类招生，进入下一阶段学习再分流到各个专业。这说明我国高校已经认识到专业分类过细所产生的弊端。但是，目前我国也只是部分高校初步实行“招生大类”，与日本的“培养大类”相比仍有差距。因此，我国各类型高校结合自身学科发展优势，整合类似专业，扩大“大类”专业的开设，培养工科人才的专业知识“聚力”。

4.2 明确办学定位，发展“优势”专业

在“复旦共识”中，不同类型高校在新工科建设中有不同的目标定位。综合性高校的目标定位是发挥学科综合优势，推动学科交叉融合和跨界整合，催生新技术和孕育新产业；工科优势高校的定位是发挥自身与行业产业紧密联系的优势促进现有工科的交叉复合、工科与其他学科的交叉融合，积极发展新兴工科；地方高校的定位是主动对接地方经济社会发展需要和企业技术创新要求，支撑区域经济发展和促进产业转型升级。不同高校具有各自的发展优势和目标定位。因此，在工程教育改革中，不同类型的高校也应扬长避短发展工科专业，综合性高校发挥综合优势，大力发展学科的交叉融合；工科优势高校基于自身优势学科群，致力于工科专业间的交叉融合；地方高校则立足地方，着力挖掘与建设优势工科专业。

4.3 依据产业需求，建设“跨学科”专业

教育相关部门曾明确提出：推动学科交叉融合，促进理工结合、工工交叉、工文渗透，孕育产生交叉专业，推进跨院系、跨学科、跨专业培养工程人才。通过中日两国高校的专业比较可知，日本高校的跨学科专业设置比例明显高于中国，尽管我国工科优势高校发挥自身学科优势发展跨学科专业，但与日本整体跨学科建设力度相比仍有差距。因此，在我国目前的新工科建设过程中，各类型高校应将专业设置面向多元而非单一主体需求作为当前专业设置机制改革的出发点，立足已发展成熟或优势学科专业，结合国家或产业需求，建设跨学科专业，拓宽学科发展路径。

4.4 坚持差异化发展，开设“错位”专业

开设符合社会需求、引领行业发展的新兴学科或新专业，是经济社会发展的必然要求，更是高校保持整体发展趋势和具备竞争力的必然选择。但是，目前我国高校与日本高校相比，高校间专业开设具有高度的趋同性，这种趋同性不仅表现在已有专业，也体现在新开设专业。因此，各类型高校在专业群设置中应重新谋划，以差异化发展为指导思想，结合自身特色和优势及主要服务优势或特色产业，整合同质专业，组建若干个重点专业群，开设“错位”专业，保持与其他院校专业和专业群的差异性。

专业建设是一项复杂而系统的工程，我国各类型高校均需对内加强专业调整与优化实现内涵式发展，对外争取错位争先实现差异化发展，以此带动高等工程教育的高质量发展。