石媛 ,嚴愿萍
(1.南京工業大學高等教育發展研究院,江蘇南京 211800;2.南京工業大學信息服務部,江蘇南京 211800)
當前,信息技術、新能源、新材料、生物技術等重要領域呈現技術突破和交叉融合的新趨勢,正在引發新一輪的產業革命。未來新興產業和經濟發展業態下呼喚的是創新能力優、工程實踐能力強,且具有國際競爭力的高素質復合型的新工科人才。中國正努力由高等教育大國向強國穩步邁進,地方高水平大學處在新的歷史機遇期,迫切需要培養大量新型工科科技人才,以滿足我國在新發展形勢下對人才的需求。
當前,世界已進入新技術、新產業、新業態和新模式為特征的新經濟時代。隨著產業結構轉型升級和新舊動能的轉換,我國深入實施了“一帶一路”倡議和“中國制造2025”“互聯網+”等一系列重大戰略,以提升我國硬實力和國際競爭力。
我國高等工程教育取得了規模第一、結構完備、質量提升等主要成就,但仍存在諸多掣肘:制造業大而不強、科技創新能力不足、關鍵核心技術缺失、高端人才匱乏。大多數高校仍采用一種模式、一條發展路徑,遵循傳統的精英教育模式培養學生。
學科一詞來源已久,是知識分類的一種“標識”,也有權力的意蘊。從學科的演進歷程來看,其呈現出高度分化又高度融合的路徑,學科劃分雖能保證整體學科知識體系的完整性,但也造成不同學科領域研究者的“領地保護”思維,降低跨學科、跨領域的內動力。
面對學科的高度融合,未來專業怎么專,業在何方,專業的知識體系應如何構建?學科的交叉催生新技術、新產業,進而可能催生新的學科或領域,未來的高校專業又該如何布局?
科技的快速發展催生了一大批新興學科,人類從“蒸汽機時代”“電氣時代”“信息技術時代”走進初現端倪的第四次工業革命時代,即以3D 打印、物聯網、新能源、互聯網技術為主要代表的“智能制造時代”。現代工業時代要求更多的跨學科、跨專業的創新型、復合型、綜合型人才,學科專業和內涵要求都發生了相應轉變,復雜問題的解決與產業發展呼吁對現有學科知識體系進行改造。
全球新一輪產業革命風起云涌,中國工程教育革新勢在必行。“新工科”建設,是伴隨著新科技、新產品、新技術的發展而產生,是工程學科在新技術爆發下適應社會發展的產物,有全新的理念內涵、發展模式和路徑。目前其研究領域集中于工程教育新內涵、跨學科知識體系的新結構、新工科人才培養新模式、教育質量保障體系等,其中以培養跨學科、創新型卓越工程人才,為未來提供智能和人力支撐為建設目標。
地方高水平大學應主動搶抓新工科的發展機會,以綜合性思維為導向創新構建人才培養機制和跨學科知識體系,通過校企產學研機構和創新創業平臺,提升學生科研實踐能力和水平,培養更多適應新時代要求的多元化、復合型、創新型的卓越新工科人才。
當前,社會對理論內涵、技術實踐、多專業知識交叉復合型人才的需求尤為強烈,地方高水平大學恰逢新工科人才培養的機遇期,同時也給自身人才培養的理念、模式和機制帶來了相應的考驗和挑戰。
新工業時代,傳統的專業劃分對新興技術人才的培養產生了很大束縛。我們要對培養目標、專業體系、教學過程和大學組織體系進行思索。新工科人才培養的根本要求是實踐性、綜合性和創新性,同時呼喚學生學習能力、適應環境能力、研究創新能力、創業意識,追求人才培養的多樣化與個性化。但課程體系交叉較易,工程科技人才培養模式與過程深度融合卻很難,大學學科組織桎梏亦難以突破。新工科的基本內涵是跨學科發展,然而目前學科之間壁壘分明,從而嚴重束縛了工程人才跨學科知識體系的構建。
學科導向、論文導向的科研考評體系,極大影響了工科教師課程教學和教材建設的積極性。這種傳統評價標準無法適應新產業、新經濟時代的新要求,難以實現培養兼具職業能力和人文素養的新工科人才的目標。新工科人才培養的內涵應在于學生的學習能力、適應環境能力與研究創新能力的綜合性發展。目前的評價體系與這些人才培養目標不相配套,沒有設置適宜的考核標準和方式方法。課程考核仍局限在知識考核的傳統核心觀念中,未能轉為學生評價為牽引的創新理念。
新工科是在新產業需求和國家轉型發展戰略背景下應運產生的,其內在的“市場導向”決定了新工科人才培養質量的監管體系與傳統人才培養質量監管體系之間的不相適應性。傳統的高校人才培養質量監管更多在專業知識獲得成果上,以學校為主體,關注學生專業考試成績、論文發表等;而“市場導向”為特色的新工科人才培養更多要求提升學生的科研實踐水平、激發學生創新創業潛力,以培養更多適應未來科技發展和產業需求的高技術專業工科人才。
根據當前工科類高校的課程抽樣統計分析,基礎課程和專業課程在總學分的占比高達70%~80%,而剩余的“勢單力薄”的通識教育課程也往往呈現“中國特色”,以思想政治、體育學、心理健康、大學英語等公共必修通識課程為主,通識教育選修較少。很大原因在于很多工科院校把通識教育與素質教育畫上等號。我們知道高校管理者只能解決課程結構等形式上的問題,但新工科最應解決的恰恰是教學內容和方法問題,這離不開專業教師的深度參與,若參與度不足則仍屬于專業教育。
目前地方高校主流的單主體的教育模式存在先天劣勢,很難在短時間內滿足適合跨專業、跨學科的復合型工程技術人才培養要求。工科學生長時間、規范、可操作性的工學交替實習模式受限,與各類企業專家長期合作教學難,授課效果欠佳。另外,地方高校本身創新動力不足,未能建立校企合作長效機制,給校企合作的人才培養提供穩定平臺和資源支持,導致校企合作停留在紙本上,難以產生預期的化學反應,達不到校企合作雙方共贏的局面。
智能化時代,世界各主要工業國家紛紛出臺了工程教育改革的相關政策。美國、歐盟、德國、俄羅斯和日本分別提出以完善STEM 教育鏈條、數字化和智能化、創新創業、跨學科工程項目導向、開放式科技創新等方式引領工程教育變革。我國根據國際發展經驗,結合自身發展具體實情,開啟新工科人才培養模式探索。該文僅以地方高水平大學視角展開論述。
理論是實踐的基礎和支撐,樹立新的發展理念,新工科才能盡快進入制度設計和人才培養實踐階段。如OBE成果導向教育理念、協調創新理念、以人為本理念、服務社會發展理念等。
地方高校要結合論證科學范式、技術范式、工程范式,摸索出一條新工科范式之路。貫穿這一主線,全方位對工程學科的專業構成、知識體系、教育體系、模式體系等進行改革。例如,可將工匠精神融入專業知識教學中,實現人文素養與工程技術的深度融合,達到培養家國情懷和國際競爭力兼備的新工科人才目標。
地方高校要繼續加大與創新型企業協同育人培養力度,多創建人才培養模式和平臺,實現學生、教師和企業的三方協同,達到校企深度融合。以產學研合作為主要思路進行地方高校的傳統教學模式改革,在專業教學與企業實踐中尋找平衡點,建立高效共贏的校企合作模式;同時,加強師資隊伍建設,通過創設新型研發機構、創新創業學院、產業化學院等平臺,突破體制機制束縛,為不同院系、學科、專業交叉培養新工科人才提供平臺保障。
地方高校尤其是工科優勢的地方高水平大學,應明確自身的辦學特色和發展定位,面向區域產業需求,“有所為有所不為”,充分利用資源優勢,主動作為,錯位發展,特色提升。以新工科為抓手,全面審視各專業的社會適應性,提高人才對社會的匹配度和創新力;籌建新工科專業課程體系,質量評價體系,打造一批對接新興產業的新課程、新平臺;進行學科專業結構調整和跨學科建設,達到對傳統專業轉型升級的目的;實現新工科建設在其他學科專業的正遷移,衍生出最大效益,如大數據、人工智能、“互聯網+”智慧教育新模式。
地方高水平大學應緊跟國家重大戰略需求,優化學科專業結構布局,研究工程學科與其他領域學科的交叉復合的可行性與推進路徑。這方面,高校應利用工科研究領域的理論經驗和思路,根據產業發展的新趨勢和新要求探索新工科的內涵和外延;在此基礎上,高校、企業、行業等要積極突破原有的學科研究思維桎梏,集思廣益,共探新工科內在的跨學科融合發展特征,從教學、研發、生產、再創造等經濟社會發展過程構建新工科跨學科發展新機制,推動技術的轉型升級。
高校要從引進、開發、培養、使用、考核、激勵、監管、退出等各個環節著手,完善工程教育師資建設機制,如采用兼職授課、柔性引進等方式,優先考慮具備國際工程教育認證或豐富工科實踐的師資;把企業工程實踐經歷納入工科教師考核評價機制,加強在職教師的工程實踐能力培訓,配套建立相關的校企協同平臺,保障教師參與實際工程項目或進行成果轉化等;建立多主體、全方位的監管體系,讓學生、學校、企業、政府都能參與到監管制度中來,調動教師創新教育教學方法的主動性,從而打造包含專業、知識和素質在內的多維度、個性化的人才培養質量標準。
很多高校把通識教育和素質教育畫等號,其實不然。根據布魯姆、克瑞格等人的教育目標分類觀點,新工科通識能力教育是以公共通識教育為基礎、溝通工科大類教育與工科專業教育的融合產物。
因此,要真正實現新工科通識教育的目標,高校不僅要解決課程結構等形式問題,更要調動專業教師深度參與解決教學內容和方法問題的積極性。可通過推進課程內容重組,打造特色模塊化課程,如跨學科選修、在線開放課程選修等,完善各類修讀課程的學分的認定和置換機制,創設融入多學科機制、多教學環境的新型課程。并堅持以人為本的教學理念,以學習成效為優先考慮因素,建立漸進式的培養模式,創設具備獨特優勢的課程項目與資源。