新工科視域下船舶與海洋工程專業建設探析

薛彥卓 李明偉 耿敬 李敬花 歐陽衛平

[摘 要] 為適應國家經濟新常態的發展趨勢，積極應對新一輪的產業變革與科技革命，加速將高等教育從外延發展轉換為內涵發展，面向船舶與海洋工程專業，以新工科建設為契機，以工程教育專業認證為導向，闡述新工科建設的內涵和時代需求，分析船舶與海洋工程專業建設現狀，提出新工科視域下船舶與海洋工程專業改革措施，旨在探索與實踐傳統工科專業在新工科背景下建設的新思路與新路徑，進一步創新建立工科專業教育培養機制，為船舶與海洋工程類傳統工科專業在新工科背景下的轉型發展提供借鑒。

[關鍵詞] 新工科;船舶與海洋工程專業;專業建設;專業改革

[基金項目] 2018年度教育部“新工科建設背景下校企聯合培養一流船海人才的研究與探索”（SJGY20180114）;2020年度黑龍江省教育廳“面向船海領域國家重大需求的‘四融合一貫通培養模式研究與探索”（SJGZ20200042）;2020年度黑龍江省教育廳“重點本科院校課程教學質量監控、評價與反饋機制研究和探索”（SJGZ20200039）

[作者簡介] 薛彥卓（1978—），男，遼寧沈陽人，博士，哈爾濱工程大學教授，博士生導師，碩士生導師，船舶工程學院院長，主要從事極地船舶與海洋工程設計制造技術、冰載荷計算分析研究;李明偉（1984—），男，內蒙古通遼人，博士，哈爾濱工程大學副教授，碩士生導師，船舶工程學院院長助理，海洋工程技術研究所副所長，主要從事港航工程設計理論與建造技術、智慧航道技術、先進智能優化算法及預報技術等研究。

[中圖分類號] G642.41? ? ?[文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2021）08-0018-04? ? ?[收稿日期] 2020-10-10

一、緒論

在我國企業面臨經濟發展方式轉變、世界新一輪產業變革與科技革命蓬勃興起的重要時期，中國企業要主動變革與重塑，堅持“走出去”戰略。“走出去”是中國企業的出路，也是實現長期可持續發展的必然要求。

2015年5月，國務院相繼發布《中國制造2025》和《關于推進國際產能和裝備制造合作的指導意見》，為中國企業改革再添助力。

黨的十八大報告明確指出，科技創新是提高綜合國力和社會生產力的關鍵，必須放在國家發展全局的核心位置，讓科技創新成為中國“一帶一路”高質量建設的重要驅動力，推動《中國制造2025》實現進程，助力中國企業走向國際化。黨的十九大報告明確指出，要“加快一流大學和一流學科建設，實現高等教育內涵式發展”。

專業教育是人才培養的重要途徑，專業建設是高校教學的關鍵內容，我國高校專業建設在提高人才培養質量、推動教育內涵式發展方面具有至關重要的作用。對于以工科為主的高校，專業建設質量直接關系到人才培養質量及國家的核心競爭力。

新工科對傳統的工科專業提出了更清晰的目標，針對其理念、模式、標準等也有了更為具體的要求，對我國產業升級改造和建立創新工程教育培養機制具有重要的支撐作用[1]。新工科是時代特征的體現，具有涉及面廣、多主體參與和多學科交融等特點，是高校進行全新改革探索的實踐活動。目前，全國各個層次的高校及管理部門都在積極思考和探索新工科建設的有效措施[2-5]。新工科對標《中國制造2025》對人才培養的具體要求[6]，既指目前新興技術產業對應的專業，如大數據、智能制造、云計算、機器人和人工智能等，又包括對傳統工科專業的升級改造。

哈爾濱工程大學船舶與海洋工程專業是以船海為鮮明特色的傳統本科教育教學專業，為響應船舶與海洋工程學科教育向內涵式發展的倡議，針對新工科建設的具體要求進行研究，發現船舶與海洋工程專業發展和建設還存在諸多有待改革之處。

二、新工科的時代背景及內涵

（一）新工科建設的時代背景

18世紀60年代以來，人類發展共經歷了三次工業革命，目前正在經歷第四次工業革命。18世紀60年代到19世紀40年代，第一次工業革命將生產方式從手工生產轉變為機器生產，人類進入蒸汽時代。19世紀60年代到20世紀初，第二次工業革命推動人類社會進入以內燃機、發電機和電動機為代表的電氣時代，即工業2.0時代。20世紀40年代到20世紀末，第三次工業革命開始探索核能、風力和太陽能等可再生能源，并以此作為新的能源動力基礎，快速推進生物工程、原子能、空間技術和電子計算機的發明與廣泛應用，促進海洋技術、新材料技術、信息技術、空間技術、生物技術和新能源技術的飛速發展，涌現出電子工業、信息技術產業、航空航天工業和核工業等一大批新興產業，使人類從電氣化時代進入信息化時代、自動化時代和數字化時代，即工業3.0。

隨著21世紀的到來，人類的第四次工業革命正式拉開序幕，以核能和風能為代表的新型可再生能源成為主要的動力來源，涉及生命科學、系統科學、納米科學與計算機科學領域，出現大數據、物聯網和機器人等新興產業，進入人機交互的智能制造時代，即工業4.0。它強調智能化、網絡化、數字化、綠色化和協同化。其中，德國提出通過充分利用現實信息物理集成系統，將先進制造業轉化為智能制造業的“德國工業4.0”。

（二）新工科的內涵及行動

2017年2月18日，來自全國30多所知名高校的教育工作者齊聚復旦大學，舉辦“關于綜合性高校工程教育發展的戰略研討會”。研討會緊密圍繞新產業、新業態、新技術等熱點問題展開討論，就高校如何培養具備更高跨界整合能力和創新創業能力的新型工程技術人才達成10個新工科建設意見共識。2017年2月20日教育部《關于開展新工科研究與實踐的通知》也明確要求，為滿足中國發展新時代對新工科人才的迫切需求，廣大高校要積極深入開展關于新工科專業建設的研討活動，進一步深化高校工程教育改革，加快實現傳統工科專業向新興工科專業的轉變。

2017年以來，教育部多次組織研討會，共商新工科建設，先后形成“復旦共識”“天大行動”“浙大計劃”和“北京指南”，開啟了新工科建設工作新征程，揭開了新工科人才培養新篇章，見證了我國高等教育工程改革新面貌，逐步探索建立我國高等教育的新工科范式。

新工科建設主體包括高校（地方高校、綜合性高校、工科優勢高校）、政府部門（教育部、各級政府、行業主管部門）和行業企業（行業與產業協會）。不同建設主體在新工科建設中所發揮的作用不同，其中高校起到人才培養的主體作用，政府部門起到政策支持作用，行業和產業協會在建設過程中起到促進作用[7]。

新工科建設具有新體系（不同類型的高校）、新理念（學生中心、全周期、創新型、產出導向、綜合化和持續改進）、新結構（個性化學科專業，傳統工科專業、新興工科專業、多學科交叉專業），新模式（創新創業、多主體協同育人、個性化、本研銜接、多學科交叉）和新質量（展現世界水平和中國特色）等特點。新工科包括新興工科和新型工科，是指對現有工程學科的交融、改造和升級，或面向新產業和新技術發展而重組、重塑、再造以及分化衍生出來的一批新興工程學科專業[8]。

三、船舶與海洋工程專業建設現狀

哈爾濱工程大學船舶與海洋工程專業始于1953年創立的“哈軍工”造船科艦艇設計與制造專業，1973年分為潛艇設計與制造、水面艦艇設計與制造兩個專業，1980年合并為船舶工程專業，1988年成立海洋工程專業，1998年合并為船舶與海洋工程專業，2002年獲評國防科工委重點建設專業，2008年獲評國防特色重點專業，2011年獲批國家綜合改革試點和國家卓越計劃專業，2018年“雙一流”學科獲評A+，2019年獲批國家級一流專業建設點。專業的潛艇潛器方向成功培育為“海洋機器人”新工科專業。

本專業以人才培養質量提升為出發點，適應船舶工業、海軍裝備、海洋開發“三海”領域新工科人才培養需求，堅持立德樹人，體現學生中心、目標導向和持續改進教育理念，全面深化專業綜合改革。

（一）面向產業需求和國際前沿，探索和確定一流培養方案

問產業需求設專業，邀請中船重工、中海油、中國船級社等機構、企業專家深入研討新機遇、新需求，明晰船海人才培養目標;問國際前沿立標準，對標英國南安普頓大學等世界高水平大學課程體系，開展專業國際認證以及學科國際評估;問內外資源創條件，學科交叉、創新創業、綜合實習實踐類課程比例顯著提高，打造工程教育開放融合寬平臺;采取網絡調查、座談會等形式，向畢業生校友征集對專業培養方案的意見。目前，專業已通過RINA國際認證，專業培養方案、課程和教材等被國內幾十所涉海高校、科研院所借鑒和使用，累計為行業、企業員工培訓1500余人次。

（二）面向技術發展和內外資源，探索和打造“金課”

專業課程實行首席教授負責制，核心課、方向課分別由教授（教師）組成的教學團隊承擔，聘請企業、行業總師參與，將產業和行業最新要求及發展引入教學內容，核心課程已完成線下“金課”培育;“船海流體中的奧秘”“舞動的水下精靈——水下運載器”“船舶在波浪中運動的勢流理論”等4門課程上線，成為國家級視頻公開課和精品在線開放課程;開發艦船操控模擬系統、船舶結構虛擬測試系統、虛擬船廠仿真系統、半潛平臺動力定位仿真系統等涉及結構、流體、船舶設計和海洋平臺的綜合虛擬仿真實驗平臺，打造虛擬仿真“金課”;開設創新創業課程，實現本科生全覆蓋，上好創新創業“金課”，在“互聯網+”“創青春”兩個全國級大賽中獲3項銀獎，獲得中國首個國際水下機器人大賽冠軍。

（三）面向學生志趣和過程管理，探索和創新一流育人模式

構建以學生為中心的課堂教學模式，探索自主、合作、探究的學習方式;全面實行小班授課、翻轉課堂、階段考核;開設由30余名教師參與指導的3門課程設計，系統培養學生解決復雜工程問題的能力;選派學生赴校企聯合實習實踐基地、海外聯合高校進行畢業設計;開設船海創新實驗班，探索“3+X”精英人才培養模式;將課程思政融入專業課程，發掘和形成課程、教學方式中蘊含的思政教育資源庫;將科研方法和成果融入課堂教學、畢業設計和創新創業，實現科教有機融合、優勢互補;培養學生的創新意識和終身學習能力，探索以學生為中心的工程教育模式。

四、新工科視域下船舶與海洋工程專業改革舉措

（一）秉承軍工傳統，發揮學校特色優勢

“全心全意為人民服務”是毛澤東同志為1953年創立的哈軍工所題訓詞的核心內容，也是留在一代又一代哈軍工人身上的烙印。新時代賦予其更深刻的內涵，即服務國防建設和經濟發展。學校“三海一核”（海軍裝備、海洋開發、船舶工業、核能應用）辦學特色就是在不斷繼承和發展哈軍工優良傳統中形成的。

（二）深化體系構建，永葆質量核心

深入校、企、軍開展需求調研，指導人才培養和科學研究實踐（重點關注國防建設領域急需突破的技術難題，行業、企業研發和生產技術瓶頸，了解船海領域的具體人才需求和缺口）;打造品牌教學團隊;構建特色課程體系，兼顧基礎、特色、實踐、交叉與前沿;打造課程和教材品牌，啟動專業質量標準制定，構建質量保障體系，包括各類專業評估和認證、教學基本狀態數據、畢業生跟蹤和調研以及反饋等。

（三）依托項目牽引，強化交叉實踐

為每位本科生配備學術導師，提供項目參與和體驗機會;出臺各類鼓勵科研、科創項目參與的政策文件，引導學生創新實踐;劃撥專項經費，支持學生實習實踐;開設課外實踐課程和各類創新創業培訓，指導學生創新實踐;將科研案例引入課堂教學，培養學生對于科學研究的興趣，激發解決行業問題的動力。

（四）狠抓持續改進，突出示范引領

新工科視域下船舶與海洋工程專業在課程體系建設、教學內容安排中需要不斷摸索和改進，要深入教師和學生群體中進行人才培養效果調研，重點是發現短板和不足，尋求解決方法和改進舉措。

五、結束語

習近平總書記指出：我們對高等教育的需要比以往任何時候都更加迫切，對科學知識和卓越人才的渴求比以往任何時候都更加強烈。為保證“一帶一路”“中國制造2025”“海洋強國”“網絡強國”“互聯網+”等重大倡議和戰略的順利實施，國家迫切需要大批產業創新人才和新興工程科技人才的加入。

參考文獻

[1]鐘登華.新工科建設的內涵與行動[J].高等工程教育研究，2017（3）：7-12.

[2]余洪，何東升，張漢泉，等.“新工科”背景下礦物加工專業人才培養的幾點思考[J].大學教育，2019，（4）：146-148.

[3]王婷，劉任任.新工科建設形勢下的計算機類專業人才培養方案[J].計算機教育，2018（2）：10-13.

[4]蔣作，王新，周衛紅，等.新工科背景下的計算機科學與術專業建設研究[J].云南民族大學學報（自然科學版），2020（3）：110-114.

[5]姚汝賢，陳中顯.基于新工科教育背景下的計算機語言課程教學改革探討[J].中國教育信息化，2019（4）：44-46.

[6]教育部高等教育司.教育部高等教育司關于開展“新工科”研究與實踐的通知[EB/OL].http：//www.sohu.com/a/127523169_479698，2017-03-01.

[7]夏魯惠.工業革命和中國工程教育發展[J].中國發展觀察，2020，15（1）：61-67.

[8]顧佩華.新工科與新范式：概念、框架和實施路徑[J].高等工程教育研究，2017，34（6）：1-13.