新工科的內(nèi)涵行動(dòng)路徑及新特點(diǎn)

[摘? ? ? ? ? ?要]? 隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”和新技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)工科體系已經(jīng)無法適應(yīng)新業(yè)態(tài)、新模式發(fā)展，文章從新工科的“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”和“北京指南”出發(fā)，闡述新工科在新技術(shù)、新業(yè)態(tài)和新模式的社會(huì)變革狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向和專業(yè)跨界交融的工科內(nèi)涵;闡述新工科轉(zhuǎn)型路徑具有培養(yǎng)目標(biāo)“新”、培養(yǎng)模式“新”、學(xué)科體系“新”、評(píng)價(jià)體系“新”等特點(diǎn)。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 新工科;內(nèi)涵;行動(dòng)路徑

[中圖分類號(hào)]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2020）14-0204-02

一、背景

隨著高等教育大眾化，高等教育的目標(biāo)定位不再是培養(yǎng)精英型人才，更多的是培養(yǎng)符合社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)需求的各行各業(yè)產(chǎn)業(yè)職員。尤其新時(shí)代科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，國民經(jīng)濟(jì)更多依賴于新業(yè)態(tài)、新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新模式。2019年人社部和統(tǒng)計(jì)局新發(fā)布的《職業(yè)分類大典》[1]，新收錄了13個(gè)新職業(yè)，包括與信息技術(shù)相關(guān)的人工智能、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等方面的技術(shù)人員;數(shù)字技術(shù)的管理與運(yùn)作人員，如數(shù)字化管理、物聯(lián)網(wǎng)安裝調(diào)試、工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)操作、無人機(jī)駕駛、工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)維、電子競技運(yùn)營、電子競技操作等。這些新職業(yè)，一部分是新技術(shù)催生的新職業(yè)，另一部分是產(chǎn)業(yè)或模式升級(jí)對(duì)傳統(tǒng)職業(yè)的替代。

因而傳統(tǒng)的工科教育專業(yè)體系、課程體系、教學(xué)模式及內(nèi)在關(guān)聯(lián)的管理體系已經(jīng)不符合當(dāng)下社會(huì)發(fā)展對(duì)工科的要求，甚至?xí)侠蹏窠?jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和升級(jí)。正是基于這樣的時(shí)代背景和國家戰(zhàn)略需求，教育界和教育行政部門提出“新工科”理念去改造和升級(jí)工科教育。工科教育作為國家科學(xué)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)性工程，為未來國家的可持續(xù)發(fā)展提供人才和技術(shù)支撐。

二、新工科共識(shí)、行動(dòng)與指南

專業(yè)類教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)為了落實(shí)教育部的專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)，形成了“復(fù)旦共識(shí)”和“天大行動(dòng)”，并發(fā)布了新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目指南[2]。開啟了新工科理論和實(shí)踐研究新高潮。

所謂“復(fù)旦共識(shí)”[3]，指的是2017年教育部召集國內(nèi)著名理工科類高等院校在復(fù)旦大學(xué)召開的高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)，研討會(huì)提出建設(shè)“新工科”的十點(diǎn)共識(shí)，簡稱“復(fù)旦共識(shí)”。“復(fù)旦共識(shí)”指出，面對(duì)國際和國內(nèi)新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)的翻天覆地的發(fā)展，傳統(tǒng)的工科教育已經(jīng)無法滿足其發(fā)展需求;高等工科教育改革是新時(shí)代國家戰(zhàn)略發(fā)展的必然要求;同時(shí)，也意味著高等工科教育發(fā)展有了新目標(biāo)和新機(jī)遇，尤其新技術(shù)引發(fā)的新興學(xué)科、新知識(shí)將引發(fā)工科新一輪的知識(shí)體系和方法體系的革新;為我國工科教育的新飛躍提供難得的機(jī)遇。當(dāng)然，這種新發(fā)展不是水到渠成，而是要依靠新教育理念、新專業(yè)和學(xué)科結(jié)構(gòu)、新教育教學(xué)質(zhì)量和新教育體系來引領(lǐng)。尤其要整合傳統(tǒng)工科課程與學(xué)科體系，更加注重學(xué)科交叉、工科與新業(yè)態(tài)新產(chǎn)業(yè)融合，服務(wù)于新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)建新興工科與傳統(tǒng)工科新結(jié)構(gòu)，探索人才培養(yǎng)新模式;新工科要主動(dòng)布局交叉學(xué)科和新產(chǎn)業(yè)，形成新的創(chuàng)新價(jià)值鏈，引領(lǐng)新技術(shù)與新產(chǎn)業(yè)。在社會(huì)、高校、產(chǎn)業(yè)部門、教育行政部門協(xié)同配合下，借鑒國際經(jīng)驗(yàn)，我國的高等工科教育必將為世界提供中國經(jīng)驗(yàn)和中國方案。

“天大行動(dòng)”[4]是教育部于2017年4月在天津大學(xué)召開的關(guān)于新工科建設(shè)研討會(huì)，其所要解決的是建設(shè)什么樣的新工科、如何建設(shè)新工科兩大問題，并提出建設(shè)新工科三個(gè)階段目標(biāo)。即2020年形成新模式，2030年建成一流新體系，2050年成為領(lǐng)跑世界新工科。對(duì)于建設(shè)怎樣的新工科，行動(dòng)指出新工科要面向未來技術(shù)和未來產(chǎn)業(yè)，建立工科新范式;要按產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向改造傳統(tǒng)工科新范式，在“互聯(lián)網(wǎng)+”新技術(shù)背景下，按產(chǎn)業(yè)需求建設(shè)工科專業(yè)新結(jié)構(gòu)，向技術(shù)發(fā)展要專業(yè)新知識(shí)體系。針對(duì)如何建設(shè)新工科，行動(dòng)指出：以學(xué)生為中心，增強(qiáng)師生互動(dòng)，創(chuàng)新教育教學(xué)模式，讓信息技術(shù)深度介入教育教學(xué)流程，拓展教育教學(xué)的時(shí)間和空間維度。學(xué)校作為新工科改革的主體，要發(fā)揮辦學(xué)主體性和首創(chuàng)性，創(chuàng)新辦學(xué)模式和激勵(lì)模式，結(jié)合國內(nèi)外資源，辦出具有自己鮮明特色的工科新院校。

“北京指南”[5]指出，要從國家戰(zhàn)略高度重視工程教育，打造卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃，用工匠精神工程教育認(rèn)證理念立德樹人，改造和提升工程專業(yè)，通過人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新教育信息化，促進(jìn)工程人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力提升。

三、新工科的內(nèi)涵與行動(dòng)路徑新特點(diǎn)

新工科泛指基于新時(shí)代背景下，服務(wù)新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式，以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向、專業(yè)跨界交融的區(qū)別于傳統(tǒng)工科教育的新的工科教育教學(xué)體系總稱。

（一）培養(yǎng)目標(biāo)“新”

自高等教育大眾化以來，我國的高等教育無論招生人數(shù)還是學(xué)校規(guī)模都出現(xiàn)井噴式發(fā)展，與此同時(shí)，學(xué)校的辦學(xué)質(zhì)量卻出現(xiàn)一定程度的下滑，當(dāng)然原因是多方面的。傳統(tǒng)的工科教育由于培養(yǎng)的目標(biāo)更多在于培養(yǎng)高等技術(shù)人才和研究型精英型人才，在一定程度上輕看或忽視科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用及其技能的培養(yǎng)，與產(chǎn)業(yè)需求還存在很大的差距。對(duì)于工科類院校及工科專業(yè)而言，其培養(yǎng)的學(xué)生不僅要掌握一定的科學(xué)技術(shù)知識(shí)，更要將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用在實(shí)際的生產(chǎn)生活以及產(chǎn)業(yè)中，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)或社會(huì)價(jià)值。新工科產(chǎn)生的新背景是科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)的工科培養(yǎng)目標(biāo)已經(jīng)無法適應(yīng)新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)對(duì)人才的要求。新工科需要培養(yǎng)的是在“互聯(lián)網(wǎng)+”新技術(shù)背景下，具有新技術(shù)實(shí)踐能力、交叉學(xué)科整合能力和創(chuàng)新能力的綜合性人才。培養(yǎng)目標(biāo)要根植于社會(huì)未來5—10年人才需求結(jié)構(gòu)、專業(yè)預(yù)期以及個(gè)人實(shí)現(xiàn)社會(huì)價(jià)值的可能性，不能讓學(xué)生一畢業(yè)就面臨失業(yè)。

（二）培養(yǎng)模式“新”

傳統(tǒng)工科教育，由于其培養(yǎng)目標(biāo)更多是要求學(xué)生掌握系統(tǒng)的科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，注重知識(shí)的全面性和深刻性，故教學(xué)模式更多采用講授式和程序式。該模式固然在知識(shí)系統(tǒng)性講授方面有其優(yōu)越性，但往往是教師的單方面講授，學(xué)生的掌握要因人而異。新工科明確提出，教學(xué)要以學(xué)生實(shí)踐為中心教學(xué)理念，教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的協(xié)助者和引領(lǐng)者，不是學(xué)習(xí)的灌輸者;教師在教學(xué)流程中要增強(qiáng)師生互動(dòng)，這種互動(dòng)不僅體現(xiàn)在課堂上的師生問答式互動(dòng)中，更應(yīng)該是知識(shí)碰撞性互動(dòng)、情感交融性互動(dòng)和能力提升性互動(dòng)。這就要求教師創(chuàng)新教育教學(xué)模式，充分運(yùn)用信息技術(shù)介入教育教學(xué)流程，做學(xué)生學(xué)習(xí)的陪伴者和引導(dǎo)者;運(yùn)用多元化的評(píng)價(jià)和激勵(lì)機(jī)制，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和能動(dòng)性。李慎剛[6]等提出基于OBE理念的PBL教學(xué)法，PBL教學(xué)法即為基于問題的教學(xué)法。他通過學(xué)校的定位，企業(yè)的需求、專家的預(yù)測、畢業(yè)生及用人單位反饋，制訂培養(yǎng)方案;教學(xué)過程中，每個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)一定量與課程內(nèi)容相關(guān)的問題，在學(xué)生和教師共同合作下，形成知識(shí)和能力的有效建構(gòu)。許麗萍[7]等基于OBE理念，在大學(xué)物理教學(xué)中運(yùn)用BOPPPS模式設(shè)計(jì)教學(xué)流程，通過學(xué)生調(diào)查和學(xué)業(yè)測評(píng)，該模式得到絕大多數(shù)學(xué)生歡迎，學(xué)生學(xué)業(yè)成績也有顯著性差異。梅山孩[8]在大學(xué)物理教學(xué)中，對(duì)基于OBE理念的BOPPPS模式針對(duì)物理學(xué)教學(xué)進(jìn)行一定程度的改良，提出翻轉(zhuǎn)課堂OTPPPSE模式，該模式教學(xué)流程包括：課前制定學(xué)習(xí)目標(biāo)（Learning target），并將學(xué)習(xí)目標(biāo)泛化為具體的學(xué)習(xí)任務(wù)（Task），通過課前前測（Pre-assessment）了解自己的學(xué)習(xí)成果及學(xué)習(xí)的難點(diǎn)或困惑點(diǎn)，通過課堂師生的參與式學(xué)習(xí)（Participatory Learning）解決難點(diǎn)與困惑點(diǎn)，并形成完備的知識(shí)體系及能力體系，通過課堂后測（Post-assessment）進(jìn)一步鞏固所學(xué)，通過總結(jié)（Summary）形成自己的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)框架和能力，通過生生互評(píng)和教師基于教學(xué)過程數(shù)據(jù)形成最終評(píng)價(jià)（Evaluation）。這種模式一方面很好地利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的時(shí)空開放性，另一方面，兼顧課程目標(biāo)可預(yù)見、可設(shè)計(jì)、可監(jiān)控等優(yōu)點(diǎn)，很好地達(dá)到課程目標(biāo)。

（三）學(xué)科知識(shí)體系“新”

新工科從知識(shí)體系看，不是照搬傳統(tǒng)工科的完整系統(tǒng)專業(yè)、學(xué)科知識(shí)體系，因?yàn)殡S著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)的工科學(xué)科知識(shí)體系已經(jīng)無法適應(yīng)新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式的發(fā)展，甚至阻礙了新學(xué)科、新業(yè)態(tài)的發(fā)展。“復(fù)旦共識(shí)”指出，新興學(xué)科將引發(fā)工科新一輪的知識(shí)體系革新，更加注重學(xué)科交叉、工科與新業(yè)態(tài)新產(chǎn)業(yè)融合。“天大行動(dòng)”指出要向技術(shù)發(fā)展要專業(yè)新知識(shí)體系。這種知識(shí)體系的革新不僅包含對(duì)傳統(tǒng)工科知識(shí)體系的升級(jí)與革新，更包含應(yīng)對(duì)新技術(shù)、新業(yè)態(tài)自發(fā)產(chǎn)生的完全不同于傳統(tǒng)工科的新知識(shí)體系，尤其以“互聯(lián)網(wǎng)+”和新技術(shù)為代表的新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生大量以數(shù)字為載體的新知識(shí)體系。這種知識(shí)體系更多的是服務(wù)于新產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)，也是決勝未來國際和國內(nèi)趨勢的新知識(shí)體系。這種知識(shí)體系的建構(gòu)將直接影響國家長期戰(zhàn)略和發(fā)展格局。

（四）評(píng)價(jià)體系“新”

培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)要依賴于必要的實(shí)現(xiàn)機(jī)制，即監(jiān)督和約束機(jī)制。而這一機(jī)制實(shí)現(xiàn)的根本就在于專業(yè)及課程評(píng)價(jià)體系。當(dāng)然，評(píng)價(jià)體系不能是單一的，要依據(jù)不同的專業(yè)、不同的學(xué)科，對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行必要的分解及分級(jí)，哪些目標(biāo)屬于核心目標(biāo)，哪些目標(biāo)屬于附屬目標(biāo)。按照學(xué)習(xí)目標(biāo)分類法還包括知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)及情感和價(jià)值觀目標(biāo)等;針對(duì)目標(biāo)體系不同，建立與之相適應(yīng)的評(píng)價(jià)體系。張高文[9]等認(rèn)為，評(píng)價(jià)體系的建立，除了要按照學(xué)校總體的培養(yǎng)目標(biāo)外，更多的要依據(jù)行業(yè)對(duì)人才的要求、崗位對(duì)知識(shí)和能力的要求等來建立人才培養(yǎng)目標(biāo)的評(píng)價(jià)體系、課程評(píng)價(jià)體系以及學(xué)生的評(píng)價(jià)體系。這個(gè)評(píng)價(jià)體系既要反映以結(jié)果為導(dǎo)向的評(píng)價(jià)，更要有以結(jié)果為目標(biāo)的過程評(píng)價(jià)體系，否則結(jié)果也只是無源之水，失去結(jié)果的評(píng)價(jià)功能。

新工科改革無論從國家頂層設(shè)計(jì)還是具體落實(shí)的方針和指南，已經(jīng)箭在弦上，關(guān)鍵在政策的實(shí)施和具體化，尤其體現(xiàn)在專業(yè)學(xué)科體系的改革與新工科目標(biāo)達(dá)成的有效銜接與融合。在這個(gè)過程中，尤其要理解新工科的內(nèi)涵及其行動(dòng)路徑，既要有效推進(jìn)新工科的改革，又不能僅對(duì)傳統(tǒng)工科簡單修剪，要基于新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式，改革和修訂傳統(tǒng)工科的專業(yè)內(nèi)核，尤其課程體系、培養(yǎng)模式及評(píng)價(jià)體系，同時(shí)，基于專業(yè)交叉融合的新專業(yè)的建設(shè)也是必不可少的。

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編輯 曾彥慧