新時代地方高校新工科教育面臨的挑戰及應對思路

摘 "要：在我國高新技術產業快速發展及傳統產業升級的大背景下，地方高校在工科領域的教育正面臨前所未有的挑戰。地方高校在培養適應新時代產業發展與升級需求的“創新型人才”的目標指引下，建設適應未來新興產業需求的新工科專業對我國高等教育及未來技術產業的發展具有積極的意義。文章論述了地方高校目前廣泛存在的教學模式落后問題，研究了新工科專業積極應對高技術產業所采取的措施，提出了注重產教融合及重構授課方式和課程內容的專業培養方案。提升地方高校新工科教育高質量發展可以有效支撐新興產業的發展及傳統產業的升級。

關鍵詞：新工科;人才培養;地方高校;教育治理

中圖分類號：G642""" 文獻標識碼：A""" 文章編號：1673-7164（2025）05-0012-04

作者簡介：石永敬（1974—），男，博士，重慶科技大學冶金與材料工程學院副教授，研究方向為先進冶金裝備智能控制系統、先進薄膜裝備系統、納米粉體及薄膜制備、固態電池、納米半導體材料與器件;邸永江（1978—），男，博士，重慶科技大學冶金與材料工程學院教授，研究方向為環境能源材料。

工程技術人才作為我國新時代社會發展的基石、民族復興的堅強支柱，其綜合素質與高校培養具有密不可分的內在關聯性，高校必須加強工程文化教育，指導學生掌握現有及未來的技術趨勢，以滿足未來技術和傳統產業升級的需要。

2016年6月，教育部在討論工程教育改革時，首次提出“新工科”概念。[1]經過半年的充分醞釀和理論準備，2017年2月，教育部在復旦大學召開工程教育發展戰略研討會，這次會議對新時期工程人才培養進行了深入研討，正式提出了“新工科”內涵及范圍。這里的“新”與“舊”之間并非嚴格的對立關系，新工科不是完全徹底地摒棄傳統的學科劃分，而是“新”對“舊”的一種改良。[2]

新工科是在傳統工科專業的基礎上升級，是在工科教育中以適應新時代新需求為導向，注重培養學生的綜合素質和創新能力的一種教育理念和實踐。新工科強調將傳統的工科教育與現代科技、經濟和社會發展相結合，旨在使學生能夠適應迅速變化的科技和產業環境。

新工科教育從本質上講是一種新型的高水平人才培養體系與人才培養模式，[3]其核心是打造人才培養體系，優化人才培養模式，培養出符合現代產業發展需求的高水平新工科人才，滿足新時代新興產業發展的需求。新工科教育強調與工業界、全球視野和未來技術緊密結合，致力于培養具備創新精神、實踐能力和全球視野的工程技術人才，以支持甚至引領未來的產業發展。

近年來，我國自主高科技發展迅速，尤其是高性能計算機、航空航天及人工智能等領域，培育出一大批新興產業，創造出大量的新工程技術職位。這無不凸顯出工程教育的重要性。

面對當前的形勢，新工科教育的歷史使命越發重要而強烈，培養具備創新能力的復合型工程人才是未來贏得主動的關鍵戰略選擇，這樣的結果可以確保積極應對挑戰及塑造未來。[4]為了實現國家的“兩個一百年”奮斗目標，地方高校工科教育需要進行改革創新，要從過去被動適應服務的角色轉變為主動支持、引領地方和產業經濟社會發展的重要力量。[5]

一、新時代地方高校新工科教育面臨的挑戰

（一）供給側與需求側的結構性矛盾

發展新工科是發展新型工業化、提高制造業核心競爭力的關鍵環節，高等學校特別是地方高校培養的工科人才與當前的新型工業化發展仍然存在一定脫節之處。[6]作為供給側的地方高校在培養人才的模式上存在一定程度的滯后性，專業設置和教學內容普遍滯后于行業技術的發展，難以滿足企業對新型工科人才的需求。培養過程過于注重基礎理論知識的灌輸，針對學生的培養計劃中，缺少當前企業發展需要的工程實踐能力的培養內容，學生接受的知識和技能培養與市場需求脫節，并缺少參與解決當前行業實際工程問題的鍛煉機會。在智能制造背景下，企業對產業人才的需求更傾向于能夠應用大學所學的多學科知識、具有工程能力解決實際復雜工程問題的學生。作為需求側的產業界還存在普遍關注短期經濟利益、忽視長期人才培養規劃的問題，無法向高校提供清晰的人才需求預測。企業出于保護商業技術的需要，在與高校合作時過度保護技術信息，這使得高校在優化人才培養方案時面臨信息匱乏的困境，難以準確掌握社會對人才的實際技術需求。

（二）地方高校教學模式落后

地方高校教學模式較為傳統和落后，一方面課堂理論教學模式單一，實際授課中依然采用以教師為中心、以課堂講授為主的教學模式，專業教師傾向于單向傳授知識，學生被動接受知識，缺乏對學生主動學習、創新能力的培養。大部分教師缺乏與行業企業的深度技術合作，缺乏對行業前沿技術的了解，很少獲得當前行業具體問題案例，在人才培養中無法將行業實際工程問題融入工程教學中。在此背景下，學生逐漸喪失了專業學習興趣。另一方面，實驗與實訓等實踐教學環節薄弱，學生的實踐能力和動手能力得不到有效鍛煉。教師在實驗教學中都是依照已有的實驗方案先演示一次，學生參照演示進行實驗，對于實驗目標以及實驗與理論之間的聯系，特別是對行業中面臨的典型問題，缺乏了解和分析的能力。

（三）跨學科知識欠缺

在科技高速發展的今天，跨學科知識的融合和創新已經成為推動科技進步的重要動力，在現實世界中遇到的問題往往具有復雜性和跨學科性，需要運用多學科的知識和技能來解決。行業內企業發展急需大批具有跨學科知識的人才。但許多高校現有的學科專業結構仍以單一學科為基礎，學科之間的壁壘和分隔仍然存在，專業結構缺乏靈活性和跨學科的融合，阻礙了學科之間的交流和合作。學生往往也只關注本專業的知識和技能，缺乏對其他學科的了解和交叉融合。這種單一的專業知識結構限制了工科學生的視野和思維方式，不利于他們在新時代背景下創新和發展。

（四）創新能力培養不足

創新是一個國家、一個民族發展進步的不竭動力，是各行各業的核心競爭力，是新工科人才培養目標。然而，在地方高校工科教育中，創新能力的培養卻往往被忽視。一方面，地方高校缺乏高水平的科研平臺和團隊，難以為學生提供充足的創新實踐機會;另一方面，教師的教學方法和評價機制往往注重知識的灌輸和應試能力的培養，忽視了學生的創新思維和實踐能力的培養和評價。從學生視角看，許多學生在學習過程中常常局限于傳統的思維模式，在面對問題時往往只是機械地套用以往的解決方案，缺乏獨立思考和自主創新的能力。創新能力主要通過創新大賽、創新項目的方式培養，然而工科專業部分學生參加創新大賽或創新項目初期熱情高漲，但當發現實驗或者實踐結果不盡如人意后，很容易喪失信心，以致于退出創新創業實踐活動。[7]

二、新時代新工科教育的應對思路

（一）推動校企深入合作

傳統的教育模式往往與產業發展需求存在明顯差距，導致學生畢業后難以適應工作崗位需求。為了解決這一問題，地方高校與產業界應加強合作，構建有效的就業對接渠道，解決就業對接困難，提高教育實用性和就業率。通過校企合作，地方高校與產業界可以建立起緊密的產學研合作關系，促進雙方的信息共享和資源互通。這種合作模式對地方高校來說，是實踐教學中培養創新型人才的重要途徑。建立校企合作人才培養基地、創新校企協同育人方式、優化校外實踐教學模式，都是實施產教融合的重要形式與有效手段。[8]企業可以為地方高校制訂人才培養計劃提供寶貴的建議，幫助地方高校人才培養計劃更好地適應社會發展需求，并跟上科技發展步伐，促進學生的全面發展。為了實現這一目標，地方高校需要精準對接社會需求，充分利用自身優勢學科和企業資源，積極開拓創新。地方高校還應積極引入校外科研資源和項目，與校外企業、機構聯合開發，提高科研服務社會的能力。[9]

（二）課程與教學改革

為了適應學科和行業發展的需要，需要對核心知識領域和知識單元進行重構，創建多學科交叉融合的課程體系。這種融合是對課程內容的有機整合、重組和優化，確保為學生提供最前沿的知識和技能。從專業演化趨勢來看，工程專業先后依次經歷了單學科、多學科、跨學科、學科交叉、新興交叉學科的螺旋上升式發展。[10]跨專業或跨學科的融合發展與現有的產業體系向綜合智能化發展的趨勢相吻合，可以為產業的發展提供強有力的人才支撐。培養方案要著重解決傳統教育中“課程內容單一”和“模式化”的問題，強調“以學生為中心”的教育理念。在培養方案制訂中，可在頂層設計的基礎上，充分考慮企業專家的意見，以實現校企之間的深度合作。這不僅有助于學生理解所學知識在實際應用中的價值，還有利于學生提前了解就業市場，提升專業興趣和學習熱情，幫助學生理解學科之間的聯系，引導學生更全面發展。現實社會中的問題往往是復雜而多樣的，對人才專業的需求也各不相同。因此，培養方案也要兼顧專業融合發展的特色，滿足不同產業對人才的特殊需求。所以，跨專業的方案設計應結合學校的實際情況，包括教職員工的專業層次、有底蘊的傳統專業特色及行業基礎。

（三）培養學生創新能力

學生的創新能力培養并非一蹴而就，需要長期的努力和積累。通過將各種學科創新比賽作為創新活動的載體，可以幫助學生在比賽中鍛煉自己的創新思維，激發他們的創新意識和創造力。通過參加創新比賽，學生不僅在專業知識領域有收獲、有感悟、有啟迪，還能在人文素養、團隊協作，以及正確看待成功和失敗等方面都有很大提升。[11]為了更有效地培養學生的創新能力，還需要加強學生的學科基礎知識、專業知識及跨學科知識等的融合。還要注重培養學生的語言表達交流能力、邏輯思維能力及團隊成員間的協作能力等。學校應該設計各種各樣的科研活動和實踐活動，以促進創新能力的提升。學生通過參與科研項目和實踐活動，可以充分接觸到學科前沿知識，了解專業和產業的發展趨勢，積累必要的實踐經驗。這些活動也有助于培養學生的獨立思考和自主創新的思維方式。大學生還應該學會用批判的眼光看待問題，運用專業的知識來分析和判斷，并做出決策。這樣，他們才能更好地應對未來的挑戰和機遇，為社會的發展作出更大的貢獻。

（四）構建科學的實踐教學體系

實踐教學是本科教學課程體系中重要的一個環節，對本科生的工程素質和專業能力培養起著重要的作用。這不僅僅是一種教學方法的運用，更是一種有效融合教學內容、方法、手段和教學目標融為一體的創新教學模式，是促使學生將知識向工程技能和工程素質轉化的有效途徑。可以說，實踐教學的質量直接關系到核心專業課程的教學效果。按照國家工程教育專業認證要求，實踐教學應致力于提升學生工程實踐能力、創新能力，提高學生發現問題和解決問題的工程實踐能力，從而實現對創新思維、創造能力的全方位交叉培養。

傳統的工科實踐教學大部分是實驗室實驗及工廠實習體驗，也有部分專業的實踐教學配備有大型設備模型。然而，面對目前新工科教育的發展需求，傳統的專業實踐教學設施和條件服務于新工科專業建設往往顯示出一定的局限性。以冶金工程專業為例，重慶科技大學不僅建立了大型的冶金工業流程設備模型，還配備了設備計算機產線動畫模型，通過這些模型可以全面模擬冶金工業的專業流程，極大地增強了實踐教學效果。通過這種模式培養出的冶金工程專業本科生專業基礎扎實，工程實踐能力強，為其他工科專業提供了可以借鑒的經驗。因此，教學單位應在現代科技的基礎上，采用頂層設計思維，建立包括大型計算機模型和大型工業設備產線模型在內的新工科專業實踐教學平臺。在課程實驗平臺基礎上，進一步建立專業綜合實踐平臺和現代科技主導的創新培養平臺，再通過立體交叉的課程體系、特色實踐教學方法和創新實踐教學基地的有機結合，形成有現代科技主導的實踐教學體系。這種以現代科技為主導的實踐教學體系對新工科專業體系的建立起到積極的示范作用，也能系統培養學生的工程實踐能力，并提高其工程實踐能力。

三、結語

2017年教育部積極推進新工科建設，我國新工科教育研究在理論探索和實踐應用兩個方面形成了百花齊放的新格局。高等學校與企業聯手，共同推進地方高校新工科的深入實施和建設，這種校企合作模式旨在探索符合中國國情的地方高校新工科教育人才培養模式。此舉不僅適應了新時代新興產業的發展需求，也助力于傳統產業在數字化浪潮中升級轉型。地方高校通過推動校企深入合作、進行課程與教學改革、實現跨專業融合、培養學生創新能力、構建科學的實踐教學體系，不斷提升新工科教育質量，有助于推動我國地方高校的工程教育走向世界前沿。

高等教育研究

參考文獻：

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（責任編輯：邵秋露）