新工科工程教育人才培養模式探索

邱微 王廣智 南軍 劉冰峰

摘 要 面向新一輪世界科技革命和全球產業競爭，對中國工程教育提出了新的挑戰，對工程科技人才的培養提出了更高要求。未來新興產業和新經濟需要的是工程實踐能力強、創新能力強、具備國際競爭力的高素質復合型人才。研究分析了中國工程教育教育現狀，樹立新工科教育人才培養的新理念，以哈爾濱工業大學為例，結合哈爾濱工業大學正式發布的《一流本科教育提升行動計劃2025》， 探索工程人才培養的新模式，開啟新工科個性化人才的培養模式，全面推進我國由工程教育大國向工程教育強國的歷史轉型。

關鍵詞 工程教育 人才培養 新工科

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

1中國工程教育教育現狀

新一輪世界科技革命和全球產業競爭正在加速進行，以新技術、新結構、新理念、新產業、新模式為特點的新經濟蓬勃發展，加上“中國制造2025”與“一帶一路”等重大國家戰略的實施，迫切需要培養一大批創新型、卓越工程科技人才，中國工程教育面臨的新的機遇和挑戰，對工程科技人力資源的支撐能力提出了更高要求。

中國是世界工程教育的第一大國。數據顯示，中國普通高校工科專業招生數、在校生數、畢業生數都遠遠高于世界其他國家，穩居世界首位，數量比緊隨其后的俄羅斯、美國等國高出3-5倍。根據教育部統計，截止 2016 年底，在我國本科工程教育層次，共有 31 個專業類別，169 個工程專業;工程專業布點 18117 個，占我國本科全部專業布點的 32%;工科院校有 1139 所，占所有高等院校的 92.1%;在校生數量為538 萬，占比 33.3%;畢業生數量為 123 萬，占全部畢業生數量的 32.8%

我國高等工程教育改革與發展已經站在新的歷史起點，近年來，我國工程教育不斷取得新突破：結構布局得到不斷優化，培養層次、類型、種類設置更加注重與工業發展相適應、與區域發展相協調，為同期經濟社會發展提供了充足的后備人才，成為中國工業發展的堅實基礎和有力支撐。2016年6月，隨著國際工程聯盟大會《華盛頓協議》全會全票通過中國的“轉正”申請，標志著我國成為國際本科工程學位權威互認協議的正式成員，我國的工程教育質量認證體系實現國際實質等效。2017年，教育部又啟動實施“新工科”建設，改造升級傳統工科專業，加快發展新興工科專業。中國從工程教育大國逐步走向工程教育強國。越來越多的高校參與到新工科建設中，推動現有工科專業的改革，主動設置新興工科專業。

2樹立新工科教育人才培養的新理念

新經濟的發展對傳統工程專業人才培養提出了挑戰，應運而生的“新工科”人才（相對于傳統的工科人才），未來新興產業和新經濟需要的是工程實踐能力強、創新能力強、具備國際競爭力的高素質復合型人才。該類人才要在某一學科專業學有所長，同時還具有“學科交叉融合”的特征;不僅能運用所學習的知識去解決現有問題，也具備應用新知識、新技術去解決發展中出現問題的能力，能夠引領未來技術和產業;不僅具備科學技術上的優勢，同時還要有經濟、社會、管理各領域的知識儲備以及人文素養。因此，新經濟對人才提出的新目標定位與需求為“新工科”提供了契機，新經濟的發展呼喚“新工科”。

新工科教育人才培養的主要目標，面向工業界、面向世界、面向未來，培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才，為建設創新型國家、實現工業化和現代化奠定堅實的人力資源優勢，增強我國的核心競爭力和綜合國力。新工科是“卓越工程師教育培養計劃”的升級版，以此為突契機，促進工程教育改革和創新，全面提高我國工程教育人才培養質量，努力建設具有世界先進水平、中國特色的社會主義現代高等工程教育體系，促進我國從工程教育大國走向工程教育強國。

3探索工程人才培養的新模式

隨著工程教育的蓬勃發展，高校需要不斷突破傳統格局，推陳出新，探索新的、獨具特色的工程人才培養模式。2019年5月13日，哈爾濱工業大學正式發布《一流本科教育提升行動計劃2025》，《提升計劃》圍繞立德樹人根本任務，堅持人才培養中心地位、堅持本科教育基礎地位，建立理想信念引領、大類交叉培養、本研一體貫通、完全學分制度四種人才培養模式，形成思想政治教育體系、通專結合課程體系、科教協同實踐體系、文化素質教育體系、國際合作育人體系、教師教學發展體系、智能信息支撐體系、教學質量保障體系八種人才培養支撐體系，重點提升工程教育教學合力、創新人才培養能力、多維融合育人張力、長遠持續發展內力、教師教書育人動力、學生學習產出效力。

哈爾濱工業大學將最大程度整合教學資源，夯實基礎，拓寬口徑，進一步深入實施本研貫通培養模式，形成培養方案、課程體系、組織管理、教學運行、信息化支撐平臺、創新實踐平臺、導師培養一體化的有機培養體系。貫通學科專業，完善本、碩、博一體化的培養方案，建立本研貫通的課程體系，打破課程界限，合理安排課程層次和知識內容;推動建立完善的本研貫通信息化支撐平臺，建立規范、一致、共享的課程數據庫，橫向跨學科專業、縱向跨層次自主選課，成績統一管理、學分互認、學業信息共享;依托創新實驗大廈建設，打造本研一體化協同育人創新實踐平臺，提升實驗條件和設備的能效;探索實施本科生學業導師制度，保證本研貫通人才培養質量不斷提升。

哈爾濱工業大學整合優化創新實踐教學資源，構建出課程、實踐、平臺、保障四位一體的創新創業實踐教育體系。建立“基礎實驗+綜合實驗+創新實驗+實習實訓+畢業設計”遞進式基礎實踐課程體系;建立“大一項目學習、學科競賽、創新創業、成果孵化”全鏈條式工作機制，貫穿全年級、覆蓋全體學生，打造“多級課堂聯動、校院兩級互動、師生共同參與、學習實踐結合、校企協同育人”的創新創業實踐教育特色;培育建立一批科研創新育人工作室，建成一批學生工程科技創新團隊，領跑國內大學生創新實踐教育，顯著提高學校的國際知名度和影響力。

4新工科個性化人才的培養模式

相對于傳統的工科人才，未來新興產業和新經濟需要的是實踐能力強、創新能力強、具備國際競爭力的高素質復合型新工科人才。新工科教育提倡以“學習結果”（Outcome Based Education）為導向，以及在教育過程中培養和訓練學生能力。工程教育的各個階段銜接良好，校企合作聯系緊密，工程教育與工業訓練一體化，有效的保證了成品工程師的培養。重視對學生工程實踐能力的培養。工程教育的核心和最終目的是培養具有實踐能力的工程師，使工程師具備解決實際工程問題的能力。

探索建立個性化的新工科人才培養模式，鼓勵多學科交叉融合，可以通過增設課程模塊等形式，增強學生的參與度。如，增設創新實踐性模塊教學。創新實踐性教學模塊旨在突出學生自主創新和個性化培養，加強學生工程能力和分析問題、解決問題能力的訓練。改革“認識實習”、“生產實習”和“畢業實習”等環節，讓學生在實踐性教學環節，分階段了解技術工藝、接觸企業生產第一線、跟班操作，理論與實踐相結合，以學生為本，將知識傳授、能力培養、素質提高貫穿到實踐環節，全面提升學生創新意識和實踐能力的培養。以哈爾濱工業大學為例，經過不斷探索、創新、完善給排水科學與工程專業培養方案，通過扎實的基礎理論修養，系統的工程實踐訓練，鑄就了哈工大“工程師的搖籃”的工程教育傳統，形成了畢業生“上手快，肯實干”的人才培養特色。

創新性實驗模塊強調對學生動手實踐能力的培養，教師把在科研中摸索出的新方法、新經驗擴展到課堂上和實驗中，師生共同從生產生活需求出發選定實驗項目，通過學生自主涉及實驗計劃，培養學生分析問題、解決問題的能力。經過同學們的動腦設計、動手制作，一件件創新產品申請了專利、投入了生產。創新性實驗計劃為熱衷于科技創新的同學提供了接觸科研、施展才華的平臺，學生們掌握了自主學習的方法，建立了自信，增強了團隊意識和溝通能力。目前哈工大創新性實驗模塊是廣大本科生中影響最大、輻射人數最廣、最受學生歡迎的科技創新活動之一。

通過樹立新工科教育人才培養的新理念，探索工程人才培養的新模式，推動學科交叉融合，不斷總結經驗，全面推進由工程教育大國向工程教育強國的歷史轉型，為順利實現一系列國家重大戰略目標提供堅實基礎。

基金項目：中國建設教育協會教育教學科研課題（2019085），黑龍江省高等教育教學改革工程項目（SJGY20190203），哈爾濱工業大學研究生教育教學改革研究項目。

作者簡介：邱微，哈爾濱工業大學環境學院，副教授、博士生導師，主要從事工程人才培養研究。

參考文獻

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