新工科理念下地方本科院校培养人才的特征
2019-01-04李宏德
李宏德
(郑州工程技术学院教务处,河南 郑州 450044)
一、引言
2017年3月,教育部理工科教育处吴爱华等人的《加快发展和建设新工科 主动适应和引领新经济》,分析了发展新工科的必要性和重要性,提出新经济快速发展迫切需要新型工科人才支撑,需要高校面向未来布局新工科建设,探索更加多样化和个性化的人才培养模式,培养具有创新创业能力和跨界整合能力的工程科技人才。[1]天津大学校长钟登华院士认为“新工科”是以立德树人为引领,以应对变化、塑造未来为建设理念,以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径,培养未来多元化、创新型卓越工程人才,具有战略型、创新性、系统化、开放式的特征,在实践上把握学与教、实践与创新创业、本土化与国际化三个任务。[2]李培根院士认为面向未来的工程人才应具备对“超世界存在”的关注、空间感、关联力等“新素养”,在实践和方法上,强调应落地在教材和教学方法的“新”,如“关联”、非正式学习、去中心化等。[3]东北大学校长赵继教授认为新工科具有引领性、通宽性、前瞻性、交叉性、开放性、实践性等特质。[4]叶民、钱辉认为未来“新业态”在技术、规模、政治、产业和人文五个维度上具有新特征,而“新工科”要应对“新业态”的复杂变化,在工程范式回归、课程体系革新和工程教育体制创新三个方面做重新设计。[5]围绕地方院校新工科建设方面,夏建国、赵军认为地方高校工程教育改革发展要在破除思想观念桎梏、依附性发展逻辑固化、协同办学机制缺失、组织与制度性障碍、师资的工程实践能力弱化等问题的基础上,明确办学定位,围绕区域产业发展需求布局学科专业、构建政校企共同体、推进工程教育改革、形成办学特色。[6]施晓秋、赵燕等人建议依托产教和科教融合,创新创业融合,提供了地方高校建设新工科人才培养体系。[7]
全面理解新工科,还需要回顾高等工程教育的近一个时期的历史。新工科或许是工程教育在经历数十年改革探索后,在现今这个时间节点上的一个集成。
建国后,工程教育展现出“突进”发展与“反突进”调整的交错局面,在高等工程教育定位、工业学校设置、培养目标、培养模式等方面的改革意向和实践探索一直没有停止过。由于特定的国际形势,新中国采取“一边倒”的策略,高等教育由欧美模式转向学习苏联,并建立起基础深植的工程教育体系。近七十年的工程教育自身实践中,不断在两种模式中争论和博弈,比较和取舍,发展和整顿。
新中国的建立是当时高等教育最大的条件,初期社会主义工业化战略、实现国家工业化是高等工程教育最新的形势。《人民教育》社论分析当时的教育弊病是“教育和国家的建设脱节,理论与实际脱节”[8]。首次全国高教会议提出“以理论与实际一致的方法,培养具有高度文化水平,掌握现代科学和技术的成就,全心全意为人民服务的高级建设人才。”[8]《高等学校暂行规程》规定“培养通晓基本理论并能实际运用的专门人才:如工程师、教师、医师、农技师……”[8]并提出把办好高等工业院校及大学理科作为重点。在高等工业学校的设置上,当时有高等教育部管理的多科性高等工业学校、中央部委管理的单科性高等工业学校,初步形成高等教育部直属院校、部门行业院校和地方院校的格局,并演变为后来的“条块分割”局面。也为后来因国家关系、教育外部环境、教育思想的诸多变化和影响而不断地、反复地进行院系和专业的或调整或合并埋下伏笔。《关于实施高等学校课程改革的决定》指出:理论与实际相一致,克服“为学术而学术”,学校要与政府业务部门和企业密切配合,把实习和参观作为教学的重要内容。
学习苏联建立的教育模式,其突出特点是高度集中计划和专才教育,具体而言:一是高度集中计划,计划性和强制性突出,教学活动时间规定明确。二是专才教育,突出专业、专门化和专才。理论体系严密,知识密度集中。三是重视实践环节,十分重视实习制度对工程教育的作用。四是采用学年制。五是重视教学研究。特别强调设置专业目录,专业划分很细,由专业而专门化,目的是将人才培养与工业建设所需人才对口培养,以适应专业化的分工,将通才教育转变为专业教育。
分析其不足,计划性过强,缺乏灵活性和机动性。过于突出专门化,专业口径窄,以至于后来有学者认为是狭窄的工程教育和狭窄于工程的教育。
改革开放,最大限度地促进了20世纪80年代至今我国经济的大发展,无与伦比地推进了国家工业化和现代化进程,是中国工程教育建设、发展和改革面对的大形势和大条件,国家目标和国家规划是工程教育发展的直接动力和重要因素。高等工程教育和教育整体一样又一次放眼世界,观察、了解、甄别和学习外部世界。今天,工程教育在规模上世界第一,已形成多层次、多类型结构的工程教育人才培养体系。
现代化建设再次成为国家中心任务,而各类专门人才,尤其是工程科技人才的匮乏成为最大制约。1977年恢复高考,经历十几年教育恢复、整顿之后,1985年,迎来教育新发展的分水之年,国家发布《中共中央关于教育体制改革的决定》,开启了有中国特色工程教育的实践探索。
当前教育模式的特点:一是文理工相互渗透、相互结合,专业面窄的现象已有所调整,基础理论也有所加深;二是教学目的在知识传授的同时,也比较注重能力培养;三是在培养模式上由“千人一面”的统一模式到力所能及地开展因材施教;四是工科本科教育以获得工程师基本训练的高级工程技术人才为培养目标;五是探索实施学分制、选修制;六是重点理工大学转型为研究型综合性大学;七是建立院校评估和工程教育认证为代表的质量保障制度。
中国工程教育,是在欧美模式和苏联模式之间的比较和取舍中逐步发展的。目前,尽管经历长期的工程教育实践,并得到改革和完善,依然存在一些突出问题。一是工程专业学生创新能力不强。二是面向实际的工程训练不够;工程教育与工业界实际脱节,工业设计和实践教育不足。三是工科专业课程体系相对陈旧、学科交叉欠缺,与产业结构不相适应。
可见,工程教育改革之需促生新工科。
在提出新工科发展路线图的两年间,已有若干所工科优势高校如天津大学、浙江大学在新工科的实践上取得初步进展。2017年11月,天津大学制订了《天津大学一流本科教育2030行动计划》,践行新工科建设,志在未来新工科建设中继续保持优势。同时,企业界也在积极参与新工科建设,高校借此与行业接轨,培养符合企业需求的新工科人才,实现校企合作共赢。
可见,新工科的产生,在于它顺应了时下新经济携带高等工程教育求变求新的客观要求。
二、新经济促生新工科 促生人才新要求
党的十九大明确中国进入新时代,中国经济迈入新经济,其突出特征是新技术、新业态、新模式和新产业。
为此,高等工程教育必须回应相关的人才培养和发展问题,高等工程教育具有变革的客观要求。那么,工程教育要承担什么样的新使命?
在服务面向上, 新使命要求相关高校要对接重点领域人才需求,在本科层次的应用型人才培养上,向电子信息类、机械类、材料类、航空航天类、海洋工程类、生物工程类中对应新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人等制造业十大重点领域的相关专业倾斜。新使命要求与产业同步发展学科专业,主动适应新技术、新工艺、新装备、新材料发展需求,增设前沿和紧缺学科专业,改造升级传统学科专业。
在能力要求上,新使命要求提升工程技术人才培养能力。深化工程教育教学改革,强化学生工程实践能力培养。新使命要求注重培养创新能力,把创新创业教育融入人才培养全过程,开设研究方法、学科前沿、创业指导等方面的课程,发展创新设计教育。新使命要求增强信息技术应用能力,强化数字化设计、智能制造、信息管理、电子商务等方面内容,加强面向先进制造业的信息技术应用人才培养。
在人才类型上,新使命要求相关高校成为真正的“工程师的摇篮”, 探索应用技术型发展模式,大规模培养本科层次的应用型人才。新使命要求加强复合型专业人才培养,建立跨院系、学科、专业的交叉培养新机制,培育复合型人才和国际化人才。新使命要求大力培养技术技能紧缺人才,建设紧缺人才培养基地,开展订单培养。新使命要求培养基础制造技术领域人才。
如果说改革开放一个时期对人才的要求一定程度上体现在数量和结构上,那么在新经济时代,面对“一带一路”“中国制造2025”等国家战略,面对经济、科技高度发达、高度竞争的今天,对人才的要求则体现在质量和水平上。
新工科着眼于未来的工程教育,将更加注重创新、注重基础、注重交叉、注重人文和注重实践。新经济形势下,加快建设新工科,提前进行人才布局,培养新经济紧缺人才,培养引领未来技术和产业的人才,培养具有创新能力、跨界整合能力的新工科人才,成为共识。
可见,新使命对工程教育的新要求促生新工科。新经济更加需要有高水平的创新型人才和复合型新型人才。
三、新工科是地方普通本科高校转型的方向
为应对高等教育大发展,2000年以来,地方本科高校(也称为“新建本科院校”)得到快速发展,而且出身情况比较复杂,学校之间的办学情况和办学目标也存在差别。这些学校向何处发展,一直引人关注。引导高校分类发展,是政府文件和教育规划中不断提及、不断重复的话题。
《国家中长期教育改革与发展规划纲要(2010—2020年)》就指出了地方本科院校的办学方向,这也是引导地方本科院校转型发展的方向:要求地方本科院校要紧密结合地方经济发展需求,培养应用型、技能型、创新型、复合型人才。在应用型人才以外,还要求大力培养创新型、复合型人才。
2014年2月26日,李克强总理在国务院常务会议上提出要引导一批普通本科高校向应用技术型高校转型。2014年5月2日,国务院《关于加快发展现代职业教育的决定》(国发〔2014〕19号)提出:要引导一批普通本科高等学校向应用技术类型高等学校转型。2015年5月8日,国务院在《中国制造2025》又再次提出,引导一批普通本科高等学校向应用技术类高等学校转型,推进产学研结合。
2013年6月,为服务国家创新驱动战略、引导地方高校转型发展,加快应用技术人才培养、建设中国特色应用技术大学,教育部推动成立应用技术大学(学院)联盟。2015年10月23日,教育部、国家发展改革委员会、财政部在出台的《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》(教发〔2015〕7号)中提出的四个转到指出了地方普通本科高校转型更为明确的方向:要求地方普通本科高校转到服务地方经济社会发展上;转到产教融合校企合作上;转到培养应用型技术技能型人才上;转到增强学生就业创业能力上。同时,教育部对新建本科院校的教学工作合格评估,也突出要引导新建校坚持服务地方经济和社会发展,培养应用型人才的办学定位。
而地方经济已经发展进入新经济时代。经济迈入新经济,其突出特征是新技术、新业态、新模式和新产业。新工科就是为应对新经济建设而促生和发展的。发展新经济,需要有创新思维、创新能力的拔尖人才和领军人才,掌握共性技术、关键工艺的专业人才,需要更多复合型人才进入新业态和新领域,要增强从业人员的信息技术应用能力。要求高校要对接重点领域人才需求,培养本科层次的应用型人才,要与产业同步发展学科专业,满足新技术、新工艺、新装备、新材料的发展。要提升工程技术人才培养能力,强化学生工程实践能力。要注重培养创新能力,信息技术应用能力,加强面向先进制造业的信息技术应用人才培养。要求相关高校成为真正的工程师的摇篮。要加强复合型专业人才培养,培育复合型人才和国际化人才,大力培养技术技能紧缺人才和基础制造技术领域人才。
四、新工科教育的主要特征和培养目标
目前,新工科还没有精确定义。从“复旦共识”“天大行动”“北京指南”以及时至现下教育主管部门的文件通知,没有给出官方“定义”。从现有研究文献看,学界也没有给出广泛认同的“定义”。但通过对新工科的基本内涵做出有效梳理和综合分析,尝试给出一些可能判断,达成一些基本认同。
从目的上看,新工科的最直接目的是为若干领域培养新型人才,它要面向新时代,服务新经济,支撑新战略,培养和布局新人才。
从内容上看,新工科要有新理念、新结构、新模式、新质量、新体系,称之为“五个新”。所谓“新”,应有能引领未来工程教育的新理念,能适应新经济、新产业布局的学科专业的新结构,能担当创新型人才培养的人才培养新模式,能满足国家战略需要的教育教学的新质量,能胜任人才多样化成长的分类发展的新体系。
不拘泥于“新工科”的具体名词,分析认为,相对于“老工科”,新工科的有几个突出的特征:创新性、实践性、学科交叉融合。
(一)创新性是新工科的灵魂
新工科之所谓“新”,就在于它有超越于传统工程教育的创新性要求。创新性是新工科的灵魂。胜任于服务以新技术、新业态、新模式和新产业为特征的新经济,是新工科的职责,迫切需要培养出创新思维和创新能力突出的创新型人才和复合型人才。创新能力不足是传统工程教育长期没能很好解决的难点问题,如果长期不能解决这一困扰,无法提供新经济发展需要的新型人才,新工科将遭遇同样的诟病,也将不可避免地失去发展的基础。因此,创新能力是新工科教育应该着力解决的首要问题,新工科培养的人才最突出的特征就是创新性,应更加具有创新精神、创新意识、创新思维、创新能力、能够胜任面向未来的创新性工作。
(二)实践性是新工科的根本
工程人才培养的基本规律是要经过工科理论教育、工程训练和工程实践三个部分的系统培养。而在我们工程教育模式中,由于受教育环境的综合制约,长期以来就存在的一个突出问题,毕业生在进入企业前没有可靠条件对其进行必要的工程师岗位系统培训,同时也缺乏参与工程实践和实习的足够训练。从而在实际上,使毕业生工程能力的培养一直处于无法较好解决的困境之中。
新工科之所谓“新”,就在于它有超越于传统工程教育的实践性要求。实践性是新工科的根本。实践是创新的基础,创新孕育于实践之中。只有充分的实践,才能达到卓越的创新。实践出真知,应该产生实践较以往更加重要的认识。理论是重要的,理论要通过实践的检验,理论通过生产实践或社会实践而发生实际的作用。实践是实现创新的关键基础,尤其是通过创新性实践去发现新的问题或新的创新性工作,并通过创新性实践去解决新的难题,产生新的创新性成果。只有通过更加广泛而科学的实践教育,才能达到真正解决问题需要的教育与生产劳动的结合,才能达到希望达到的理论联系实际的目的。只有通过更加广泛而科学的实践教育,才能使学生具有真正地发现实际问题,真正地研究实际问题,真正地解决实际问题的能力和素质。只有通过广泛的工程实践,才能置身于当代工业化和现代化的主战场,服务于工程和现实,创造性设计制造新产品,获得新价值。
(三)学科专业交叉融合是新工科的路径
对于新工科,知识的交叉和融合,不可避免地走向更深入、更广泛,是更深层次的融合、更多领域的交叉。技术在逐步高移,并不断加快高移的进程,技术将更加综合、更为复杂。操作性技能在逐步被智力性技能所取代,机器换人的进程和领域也在日新月异。以手工操作为主要技能特征的技术工人在未来的制造业中实施加工操作会是不可完成的工作。
新工科之所谓“新”,就在于它有超越于传统工程教育的融合性要求。学科专业交叉融合是新工科的路径。适应产业升级,新技术上移和多技术融合是当今技术进步和发展的基本态势。培养学生掌握新技术,无可回避的要更加重视新知识的形成和多知识的交叉与融合。新工科应更注重构建学科专业的交叉性和综合性,使培养的人才不仅能运用知识去解决现有问题,而且能学习新知识、新技术去解决未来的问题;不仅能运用单一领域的知识去解决单方面问题,而且能学习多领域知识和技术去解决复杂的问题,能对未来技术和产业起引领作用。具有技术优势,懂得经济、社会和管理,并有良好人文素养。
(四)地方本科高校新工科教育的培养目标
按照《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》(教高司函〔2017〕6号),新工科或新工科的研究与实践有三个层面。一是工科优势高校的新工科教育,二是综合性高校的新工科教育,三是地方高校的新工科教育。
对于新工科而言,培养能够适应乃至引领未来工程需求的人才是新工科建设发展的核心目标。[9]
关于地方高校的新工科教育,《“新工科”建设复旦共识》提出:地方高校要对区域经济发展和产业转型升级发挥支撑作用,对接企业技术创新,培养具有行业背景知识与工程实践能力、胜任行业发展需求的应用型和技术技能型人才。把握工科新要求,树立创新型工程教育理念,提升学生工程科技创新与创造能力。
从新工科建设要求来看,首先,新工科服务地方经济和社会发展的责任依然存在,而且更加强化。其次,经济建设对应用型人才的需求格局不仅依然存在,而且更紧迫、更突出。再次,以新技术为支撑的新经济对应用型人才在知识、技术技能上的要求不仅没有降低,而且更趋新、更综合。
综合分析判断,地方本科院校的人才培养目标并没有发生本质的变化,可以认为地方本科院校的培养目标仍然是面向地方的应用型人才。但同时,也要注意到,服务新经济的任务对新型的应用型人才又赋予了它新的培养要求,此类应用型人才在新工科的概念下具有更丰富的内涵和突出的特征,即比以往的应用型人才具有更突出的创新性和实践性。要求具有更强的创新能力和工程实践能力,具有能够胜任于解决复杂工程问题的能力。
关于专业培养要求,是在现行的工科专业人才关于知识(工程知识)、能力(问题分析、开发解决方案、研究、使用现代工具等)、素质等培养要求的基础上,需要进一步完善和优化工程专业人才的培养规格。更加充实地做好以下几个方面的培养。其一,重新审视专业基础教育,完善和优化数、理基础知识教育、信息技术教育,培养学生面向未来的创新能力、适应能力和发展能力。其二,进一步加强科学教育和艺术教育的结合,培养面向未来工程的创新设计能力。其三,进一步加快新技术更新以及技术的交叉融合,培养学生对于复杂工程问题的分析处理能力。
五、地方本科高校新工科人才的培养关键环节
实现新工科培养人才的实践性是一个系统工程,事关教育环境和教育个体。就高等学校而言,应突出做好以下工作。
(一)设置新工科专业
新工科专业不是一个学校专业的全部,一个时期,应该是新工科专业与传统工程教育专业并存的局面。
学校及时掌握和研判国家有关新工科专业布局和未来发展预期,根据区域经济社会发展需求,尤其应根据新经济、新业态、新技术的要求,权衡自身基础和优势,加快对新工科专业的研究和规划,尽早着手新工科专业布局,形成新型人才培养上的站位优势。
(二)下大功夫充实实践教学条件
如在前面分析中所提到的,传统工程教育没有很好解决,新工科教育必须解决的工程训练不够、实践教育不足、与工业界实际脱节问题,真正实现工科理论教育、工程训练和工程实践三个部分的满规格的培养,实践教学条件是一个无法绕开的关键问题。
1.建立能够系统实验和扎实实习的校内工程环境
目前,开展系统而扎实的校外实习还有很多学校自身无法彻底解决的困难。因此,一个时期内,立足校内建设尽可能好的实践教学条件还是更为主动的出路。应根据学校专业布局、建设和发展的轻重缓急,整体规划、分领域分阶段分步骤建设。至于实习条件和实习环境,尽可能达到一定水平,以达到为方便企业接收学生实习而在校内开展前期预备实习的要求。在校内先开展预备实习,使学生能够了解企业生产状况,生产流程和装备技术水平,尽快做好准员工的心理、知识和技术的准备,缩短上手时间,尽可能的减少企业顾虑和负担。同时,也能最大限度地用好企业情景、条件和技术,获得真正意义上的专业实践训练。
2.建立能够扎实实习的校外实习基地
避免与工业实际脱节最好的办法,就是能真正走进工业企业。目前,由于受管理体制和经济因素的制约,企业还难以或不愿意大量或长期接受学生系统实习,而实习又是不可或缺的教学环节,因此,建立必要的校外实习基地对新工科人才培养还是必需的。为尽可能避免企业接收学生的顾虑,一是在校内尽可能做好预备实习。做好预备实习,让学生尽快达到企业辅助生产的要求,以便于企业能长期接收。二是做好校企深度合作。学校要与企业建立有效地校企合作关系,就要加强校内对实习企业的支持和服务能力,或建立服务团队,以若干团队的长期服务来强化合作关系。产学研结合的水平,将极大地影响着新工科人才培养的水平。
(三)科学安排实践教学环节
新工科培养新型人才,应该树立并落实实践比以往更加重要的认识,要比传统上更加重视实践教学。
1.在人才培养方案中给足实践教学环节和教学时间
在培养方案制定中,要按照理论与实践并重的原则,而对必要的专业按照以实践教学为主线来设计教学内容和课程体系,优先安排实践教学,在计划和制度上切实保障实践教学。
2.倡导理论教学支撑和服务实践教学的观念
理论通过实践或实验才能更好地显现和发生实际的作用。理论教学的效果如果与实践教学结合起来也有利于达到相互促进提升的作用。要统筹规划和制订理论课教学大纲和相关实验课教学大纲,合理安排教学内容、协调好理论与实验课的衔接关系,力争改变理论课为主、实验课为辅的状态。
3.站在专业而非课程的角度系统规划实验教学内容和实验课程体系
站在专业的角度规划实验教学内容,才可能利用综合知识、设计综合性实验项目或创新性实验项目,才有利于培养复合人才或创新型人才,并做到系统地规划时间、空间,统筹利用资源。同样的道理,要站在专业的角度系统规划实习教学内容和实习环节。
4.更加重视毕业设计
更加重视遴选毕业设计的题目,安排好选题的论证环节,做好开题、中期汇报、辅导、答辩等相关环节。尽可能的为学生提供好的设计条件,建立指导团队,共享指导资源。
5.把创新创业实践训练当作一个实践教学工程来做
创新创业教育,尤其是创新创业实践训练对应用型人才的培养能发挥重要作用。应更加重视创新创业教育,系统规划创新创业教育,把创新创业实践训练当作一个实践教学工程来统筹,统筹规划教学内容、教学项目和创新创业实践项目,使学生尽可能早的进入项目意识和研究状态。