地方應用型大學新工科教育體系建設與實踐

吳仁華 張積林

摘 要：新工科建設為地方新建本科院校轉型應用型大學提供戰略契機和有力支撐。福建工程學院以跨專業多學科融合的新工科理念為核心，以培養區域工程實踐領軍人才為目標，立足現代工程價值追求的全面工程教育觀，系統設計基于全產業思維的教育模式，圍繞課程體系的師生關系轉變，將工程領域發展的最新實踐成果全面融入應用型人才培養的全過程，形成了“兩點突破，三鏈緊扣，五位一體”的新工科教育體系，豐富了我國應用型大學的發展模式和人才培養模式。

關鍵詞：跨學科多專業融合;地方應用型大學;新工科;教育體系

站在中國經濟高質量發展的時代之交，理念落實難、辦學基礎弱、發展高度同質化等問題成為掣肘地方新建本科院校發展的重大障礙。“新建本科院校”“新工科建設”具備時間上的交匯性和本質內涵的交融性，兩者在地方應用型大學建設的教育實踐中實現價值統一，多數新建本科院校正朝著建設特色應用型大學的目標大步邁進。然而，新工科建設具有極強的開創性和創新性，是一項極其復雜的系統性工程，國內尚未形成可供參考的統一范式[1-2]。在此背景下，本文將以福建工程學院新工科教育體系構建為例，探討跨學科多專業融合的新工科教育體系建設，以期為地方新建本科院校的新工科建設提供借鑒。

一、跨學科多專業融合的新工科教育體系概述

跨學科多專業融合的新工科教育體系是指我國高校尤其是以工程教育為主的高校，立足現代工程價值追求的全面工程教育觀，從全行業視野、全產業思維的整體性視域出發，對教育理念、組織制度、師資隊伍、課程體系、教學方式、實踐平臺等工程教育要素進行戰略性系統重構所形成的工程人才新型培養框架和實施體系。其核心是通過跨學科和多專業合作加厚工程學科的知識基礎[3]，將跨學科多專業融合的感性認識和理性實踐，全面融入工程人才培養的教育思維、教育過程，順應未來工程實踐活動綠色化、信息化、智能化和復雜化的發展趨勢。

1.立足現代工程的全面工程教育觀

從哲學視角來看，人民生活品質多元化的主觀需求、經濟高質量發展的客觀要求與落后的工程實踐活動之間的矛盾，是推動現代工程不斷發展、演進到生成新模式的動力源泉。不同于以往傳統工程項目的設計和施工，現代工程更加注重經濟社會、科學技術與生態環境的融合發展，強調人與自然和諧共處，重視人類生存空間和活動領域的拓展，工程倫理問題受到工程界和工程教育界的普遍關注，其綠色化、信息化、智能化和復雜化的時代特征更為鮮明[4]。

全面工程教育觀是建立在現代工程價值追求上的教育理念，體現跨學科多專業交叉融合的本質要求：一方面工程實踐活動不再局限于滿足特定功能的工程需要，也要滿足政治經濟、人文藝術、生態環境等綜合需求[5]，另一方面人才培養定位正在加速由培養“單一技術工程師”向以解決新產業復雜問題為重點的“行業工程實踐領軍者”轉變。

2.遵循全產業思維的教育體系設計

地方應用型大學的突出特征是地域性和行業性。地域性體現在大學與區域經濟、生產要素、產業結構等關鍵內容的循環聯動上;而行業性特征則要求大學通過深化產教融合和校企合作，提升對行業前沿技術與產業新型業態的識別與分析能力，逐步使學校具備“全行業視野，全產業思維”[6]。新工科教育體系的落腳點是面向未來的工程人才培養，關鍵在于圍繞工科專業價值提升的全要素重構，無論是傳統工科專業的內涵重塑，還是新興工科專業的設置發展，其服務面向始終都是區域產業布局和結構優化。因此，地方應用型大學在進行新工科教育體系設計時，要集中優勢資源，不搞零敲碎打，從學校頂層設計的戰略層面推進轉型發展和系統改革，堅持緊扣區域產業經濟發展實際，既在產業鏈上精準布局新工科專業，又注意產業邊界模糊交融形成的對工程人才素質結構新要求，創新專業建設模式。

3.基于課程體系的師生角色轉變

課程體系及其課程是人才培養的主要載體和基本單元，關系到人才培養目標的實現和專業建設標準的落實[7]。新工科專業的課程體系要通過交叉融合多學科專業的知識、原理和方法而形成，一門課程的價值重塑、交叉滲透需要不同學科專業背景的師生共同參與。未來工程實踐活動的復雜性、多樣性，課程體系的項目化和實踐性，使師生從原先的教與學關系轉變為基于工程項目設計和實踐的合作學習者。師生對產業發展趨勢、前沿工程技術認識由被動適應、靜態認識向持續關注、主動適應轉變。教師不再僅僅是知識的傳授者，更應該是一名經驗豐富的項目工程師，在真實情境下與學生共同解決實際工程問題，在工程實踐中完整地學習解決復雜工程問題所需的理論、方法和技術。

二、新工科教育體系探索與實踐

長期以來，福建工程學院緊扣福建省經濟社會發展和產業結構調整需求，堅持“以工為主、區域性、應用型”辦學定位，深度融入區域經濟發展和產業轉型升級。近年來，學校進一步瞄準地方應用型大學轉型帶來的發展空間，力推新工科教育體系建設，按照“理念層—概念層—執行層”層層推進的實施步驟，推動工程教育要素的跨學科多專業交叉融合，初步構建了“兩點突破，三鏈緊扣，五位一體”的新工科教育體系，探尋與高水平大學人才培養模式的差異策略和錯位發展道路，豐富了我國應用型大學的發展模式。

1.理念層：以兩點突破為目標，推動新工科理念全融入和機制大優化

新工科建設的全面推進需要在教育體系上進行要素重構，在人才培養過程上優化教學環節，這些都離不開頂層設計、制度安排和全校師生的全面參與。基于發展歷史與現狀，學校形成了“指南—支撐—主線—牽引”的新工科理念全融入模式。在理念層以“兩點突破”作為階段性重點目標：一方面，努力突破思想制約。以政策文件為指南，將新工科建設寫入學校“十三五”發展規劃（修訂稿）和年度計劃，力促形成樹立“理念引領示范，理念創新工作，理念貫穿培養，理念深入師生”的工作機制。同時以人才培養全過程為主線，把握工程學科演進規律和工程教育教學規律，將新技術、新產業、新業態、新模式為內容的“四新”轉化為人才培養新要求，推動“進方案、進課程、進教材、進課堂、進實踐、進考核”為主旨的“六進”，實現回歸工程實踐，滲透人才培養全過程。另一方面，努力突破機制束縛。強化政策導向，以部署落實為支撐，將新工科價值追求滲透進教研室業務研討、新進教師培訓等環節，以突破專業分割壁壘、推進學科專業交叉融合人才培養機制形成目標重構或完善專業人才培養方案;以強化教師深入產業、提升服務能力為重點，促進教師從服務社會向服務社會與反哺教學并重轉變;以研究項目為牽引，鼓勵校內教師、教學團隊、教研室以專項形式開展新工科研究。

2.概念層：以三鏈緊扣為橋梁，橋接新工科由認識論到價值論的轉移

進一步理順學校與社會、專業與產業、教師與學生三組關系，以學校—社會關系鏈、專業—產業聯動鏈、教師—學生互動鏈為橋梁，加快由新工科認識論到價值論的轉移，搭建從新工科認識理性到實踐理性的橋梁。通過解析三鏈內涵，力促三鏈環環相扣。首先是更新學校—社會關系鏈，推動學校將人才培養與區域產業的新發展和新產業的發展緊密對接，將人才培養主功能延伸至前沿新技術轉化、應用與服務，關注5G技術、大數據、人工智能對教育技術以及教學理念、學習思維的深刻影響，注重人文社會、生態環境等要素的融合發展，推動利益單主體向多元共同體轉變。其次是打通專業—產業聯動鏈，推動專業布局精準定位產業鏈空間，企業角色從人才選聘轉變為直接參與人才培養全過程，推動學校作為以工為主的新建本科高校的人才培養從“價值微笑曲線”底端的生產制造向研發設計中低端、銷售服務中高端的兩側延伸，延長新工科專業鏈條與區域產業鏈交叉融合長度和耦合深度[6]。最后是優化教師—學生互動鏈，將綠色化、信息化、智能化和復雜化的工程理念貫穿人才培養環節，師生圍繞真實情境下的復雜工程問題進行交互學習，建立教師教學與學生學習新型關系，使師生成為工程項目設計和實踐的合作學習者，師生價值取向和行動準則得到重塑。

3.執行層：以五位一體為支撐，構筑新工科教育實踐動態協同系統

（1）通過體制機制創新將新工科理念全面融入學校事業發展。多策并舉，不斷完善治理體系，進一步落實教師服務學生機制、“四新”融入教育教學全過程機制、產業轉型升級促使教育教學改革機制等改革攻堅任務。一是建立教師服務學生機制。強化政策導向，引導教師將關注點落在學生成長成才，以生為本理念滲透在職稱評聘、崗位聘任、績效考核等評價環節，實行分類管理、分級考核，教師年度績效考核中至少完成10分服務學生工作量，教師主動服務學生成長成為常態，有效推動教師人人關注學生思想政治素養、創新能力培養和工程實踐能力提升。2019年教師教學發展指數位列同類院校全國第五、全省第一。二是建立“四新”融入人才培養全過程機制。以教學改革為抓手，引導教師對人才培養模式開展研究。多數教師能夠主動將以新產業、新業態、新技術和新模式為特征的新經濟要素融入教育教學全過程，學校也先后出臺OBE、非技術能力及解決復雜工程問題能力等多個實施辦法，為新工科人才培養指明方向。三是創新面向未來的教學組織形態。創新以人才培養為主要任務的新型教學組織形態，探索在服務區域經濟發展的關鍵產業鏈上布局4個現代產業學院，在優勢專業集群的基礎上試點實施4個行業工程師實驗班，連續實施三屆基于BIM前沿最新技術的跨學科融合土建類聯合畢業設計，構建更為全面、更為深入的科教結合、產教融合、校企合作系統，在校內外形成一定的引領示范效應。

（2）通過抓龍頭專業帶動構建服務區域產業的專業體系。準確分析學校在福建省高等工程教育體系中的生態位，明確學校專業結構所服務的區域產業鏈條，推動專業體系與區域產業轉型升級相耦合，圍繞福建省三大主導產業中的裝備制造產業、電子信息產業布局專業體系，有計劃地系統推動以龍頭專業為主體支撐的新工科鏈條建設[6]。在審計學、知識產權、產品設計等文管類專業中融入工程元素，比如在以機械設計制造及其自動化、車輛工程、汽車服務工程等專業為主干的裝備制造專業鏈條上，銜接知識產權、工業設計、產品設計等相關專業，在知識產權專業的課程體系中增設機械類課程，使新工科專業鏈條盡可能覆蓋產業鏈的各個基礎環節。發揮“大土木、大機電”的學科專業優勢，基本完成面向福建省建筑行業的土建類專業布局。增設高分子材料與工程、機械電子工程、數據科學與大數據技術、物聯網工程、歷史建筑保護工程、網絡空間安全、智能科學與技術等新興專業，對20個專業方向進行新工科改造，融入現代技術、智能技術、綠色技術要素，如材料成型及控制工程增設“數字化成型與智能制造”方向、建筑學增加“建筑技術設計”方向等。多個新工科專業鏈條縱向交互、橫向協同，形成城市建設與管理類、建筑類、裝備制造類等八大專業集群網絡，突出多學科專業交叉融合，發揮專業集群輻射效應，推動專業群內課程模塊共享。成立裝備制造類等8個專業群教學團隊、智能制造等20個課程模塊團隊，發揮專業集群交互效應與集群整體帶動優勢。

（3）通過培養目標轉化為培養標準構建新工科人才培養體系。新工科人才培養體系的關鍵是明確人才培養目標，而培養目標的實現必須通過培養標準來實現，有賴于課程體系和課程基本單元的具體貢獻。學校采用“自頂而下、層層深入”的方式，將新技術、新產業、新業態和新模式全方位落實到人才培養目標，轉化為培養標準，貫穿于以課程體系為核心的培養全過程，形成“四新六進六融入”的新工科人才培養體系。① 融入人才培養方案。對標國際國內專業建設標準，全面建立新工科專業課程與12項畢業要求通行標準的關聯矩陣，實施首版“新工科”本科專業人才培養方案，突出回歸工程實踐能力、知識應用和創新能力培養。② 融入課程體系。實施一流課程“十百千”計劃，協同技術要素、非技術要素融入課程體系，開設跨領域專業課程，如土木工程專業面向建筑現代化增開“計算機繪圖及BIM建模”“裝配式結構”等課程，打造工程防災減災等一系列課程群，建成國家精品資源共享課程2門、省級一流課程66門、各類校級課程建設立項230多門。③ 融入教材體系。提升工科類專業教學資源與職業標準、教學與生產過程適切性，立項54項新工科教學案例庫建設項目，建設30本高水平工程教育教材，回應區域產業對教學內容的本土化需求。④ 融入課堂教學過程。實施課堂革命，更新教學內容，改進教學方法，融入物聯網技術、互聯網思維等現代信息技術，利用智慧教室進行翻轉課堂教學，探索線上和線下混合式教學。⑤ 融入實踐教學環節。建設6個工程實踐中心等國家級平臺、30個省級教學平臺，260個校外實習基地遍布全省各地、覆蓋各行各業，工科類專業工程模塊課程學分不低于30%，實踐模塊課程學分不低于20%，實踐學時占比達39%。⑥ 融入學生考核評價。注重考查學生動手實踐能力和創新創業能力，綜合應用筆試、口試、非標準答案考試等多種形式的過程性考核不低于50%，綜合能力測試和過程性考核比原來增加30%，每年90%以上畢業設計（論文）在實驗實習、工程實踐等社會實踐中完成。

（4）按照專業認證標準實現新工科專業評估制度與建設標準相統一。人才培養回歸工程實踐，通過PDCA（計劃、實施、檢查評價、改進提升）不斷循環，將工程教育專業認證、普通高等學校本科專業類教學質量國家標準以及行業標準相互融合并滲透各個教學環節，推進教學質量多元化評估認證，建立從反饋到整改再到提升的持續改進機制。成立工程實踐與素質教育中心、教學質量管理辦公室、工程教育研究中心，推動質量評價從校內教學質量評價轉向“校內評價、校友評價、社會評價、第三方評價”的多元評價方式，設計教學質量決策、質量目標、信息采集分析、質量評價、信息反饋及執行改進“六位一體”的教學保障體系，建立一套行之有效的質量管理與控制體系。同時，以點連線，以線帶面，嵌入跨學科多專業建設思維以及“全行業視野，全產業思維”的現代工程觀，實現校內工科專業評估全覆蓋，推動20個專業遵循工程教育認證標準、6個參照住建部土建類專業評估標準、其他尚未被覆蓋的工科專業按照參照標準參加校內評估，每個設有工科專業的學院至少1個龍頭專業重點籌備，提升新工科專業整體建設水平，車輛工程等6個專業通過中國工程教育專業認證，土木工程等6個專業通過住建部專業評估，通過總數并列全國省屬高校第五、位居省內新建本科高校首位。機械設計制造及其自動化、土木工程4個專業入選首批國家級一流專業，入選數量位居福建省屬高校第四、全國同類高校前列，城鄉規劃等12個專業入選省級一流專業。逐步建立專業認證評估與日常教學質量監控緊密結合、專業認證評估制度與專業建設制度相互銜接、專業認證評估與整體評估有效融合的評估模式。

（5）通過深化產教融合加快從服務區域經濟向支撐引領并重轉變。學校圍繞地方經濟轉型升級，深度融入區域創新體系，推動社教、產教和科教三融合，強化工程人才供給側改革，建立開放式社會化辦學模式，構建多主體參與、多平臺支撐的產教融合體系。一是主動尋求與具有區域行業影響力的龍頭企業開展技術合作，與福耀集團等全省500多家企業建立合作、聯合技術攻關，獲省級科技進步獎33項，這些高水平科研成果帶動技術轉化、促進科教互補、帶動學科專業建設，轉化為200多個教學案例、實驗項目，師生聯合申請專利100多項。二是沿著福建省新一代信息技術、智能裝備制造、新能源等支柱產業方向先后布局建筑現代化、智能制造、福耀及智慧水務等4個新工科產業學院，不斷破除學科專業壁壘，試點實施4個行業工程師實驗班，帶動上下游工科類關聯專業形成“多方參與、價值多元、模式多樣”的人才培養模式改革先行示范區。例如建筑行業工程師實驗班依托工程管理專業，將裝配式建筑、綠色技術、數字建造和BIM技術作為切入點，在課程體系中融入信息技術、會計、法律、環境科學等要素及復合知識，著力培養懂技術、善管理、會經營、通法規的建筑行業高層次復合人才。三是多渠道引入企業資源參與人才培養，所有專業均成立企業成員不少于1/3的產學研合作教育指導委員會，校企雙方共同設計培養目標、共同制訂培養方案、共同建設專業課程、共同進行師資培養、共同建設實踐基地，促進行業標準與專業建設標準、人才培養標準相結合。畢業生就業率連續7年超過96%，82.84%的2019屆畢業生在閩就業，75.38%從事基層和生產一線工作，崗位與專業相關度達到75%，就業單位總體滿意度99%，對受聘者行業相關知識滿意度90%。

三、實踐認識與啟示

地方新建本科院校開展新工科建設，一開始就把握住跨學科多專業融合這一基本特征至為關鍵，同時在持續深化落實中還需要關注以下三個問題。

一是重視新工科教育體系與區域經濟產業的耦合度。多學科交叉融合是基于社會、經濟、產業和技術發展的當前和未來需要[8]。新工科建設是適應高等工程教育內外部環境變化，尤其是時代發生深刻變革的大背景下，主動探索專業建設新路徑、新模式的重要嘗試，與多學科交叉融合的內在價值和生成邏輯是高度契合、深度耦合的。在實踐中，要緊扣新經濟與新技術革命的時代要求和價值內涵，立足全面工程教育價值觀，從全產業思維視角設計教育體系，圍繞區域主導產業、優勢產業、傳統產業整合學科資源[9]，統籌學科水平、專業結構、行業空白和產業需求，尊重學科專業發展和演化規律，避免多門學科的簡單疊加和多個專業的勉強拼接，推動學校—社會關系鏈、專業—產業聯動鏈、教師—學生互動鏈從簡單的線性耦合向螺旋式的深度融合演化發展。

二是關注多元主體在新工科供給側結構性改革中的聯動作用。大學從社會邊緣逐步走向舞臺中央的過程，就是產業與大學由初步合作向深度融合的演進過程。大學在經濟社會發展中扮演的角色不再是單一的知識創造和人才供給，它已經直接成為社會大生產中的重要一環。新工科建設也不是大學的獨角戲，而是企業、政府、市場等多元主體多向度的社會大聯動和總動員。特別是要充分認識企業作為當代技術知識生產主體，已不再僅僅是大學知識輸送的對象，而是知識生產的共同體。新工科建設的內涵不局限在人才培養價值提升，而是應該主動回應經濟社會和行業企業需求，強化面向現代工程的知識創新、技術供給及工程服務的結構性改革，將合作領域延伸到科學研究、技術應用和社會服務等更廣闊范圍，建立“大學—政府—產業”三螺旋模式的資源大循環，形成科研與教學雙向互動、遞進迭代的長效路徑，有效推動工程學科從簡單交叉融合向大交叉、大融合的更高水平演化發展。

三是將人才培養目標落實到以課程體系為主的教育載體。新工科人才培養涉及邏輯思維、知識結構、綜合能力及專業素養等多個評價維度[10]，這就要求大學在立足區域產業結構布局和人才需求設計教育體系時，應將人才培養目標精準轉化為培養標準，有效推動新工科價值理念和跨學科多專業思維全方位融入培養方案、課程體系、教材體系、課堂教學過程、實踐教學環節以及學生考核評價等人才培養過程，尤其要關注到課程體系在實現人才培養中所充當的關鍵角色。新工科課程體系構建是一個涉及課程設置、資源開發、內容設計、課堂講授等多個方面的系統性動態工程，在課程體系設計時要鼓勵多樣化課程與工程實踐項目相互補充、深度結合，系統融入行業領域前沿知識、技術應用真實案例，注重學生知識、能力和素質的綜合協調發展，實現學生跨學科知識與思維的交叉整合。

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[10] 胡德鑫. 學科演進視域下新工科建設制度困境與行動路徑[J]. 高等工程教育研究，2020（3）：49-54.

[致謝：本文是我校全體師生探索新工科人才培養改革的實踐與研究性成果，為豐富我國應用型大學的發展模式和人才培養模式貢獻了智慧。特別感謝黃小龍、姜哲、馮艷等教師在新工科教育體系設計、項目實施及資料整理過程中所做出的努力和貢獻]

[基金項目：福建省教育科學“十三五”規劃重點項目“產業學院：三鏈融合視角下地方理工類高校新工科建設的探索與實踐”（FJJKCGZ19-348）]

[責任編輯：余大品]