行业特色专业新工科建设方案探索

2020-11-10冯福平张继红杨二龙成庆林王昶皓赵万春

高教学刊 2020年31期

冯福平　张继红　杨二龙　成庆林　王昶皓　赵万春

摘要：行业特色专业由于服务面向较窄，在新经济的背景下必须及时以新工科的理念进行专业的改造升级，实时满足行业发展的动态需求，才能为学生的就业提供保障，为行业发展和转型升级提供更加精准的人才和智力支持。文章针对行业特色专业面临的问题，从建设路径、培养目标及培养理念、理论课程改革、实践教育体系与平台构建几方面提出了新工科建设的方案，从而满足新工科实用性、交叉性、综合性和创新性的要求，为引领行业发展做好人才和技术储备。

关键词：行业;特色专业;新工科;改造升级;交叉融合

中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2020）31-0073-04

Abstract： The service orientation of industry characteristic majors are narrow nowadays. Under the background of the new economy， it is necessary to timely transform and upgrade the major with the concept of new engineering， to meet the dynamic demand of industry development in real time， so as to provide guarantee for students' employment and provide more accurate talents and intellectual support for industry development and transformation and upgrading. In order to solve the existing problems， suggestions are put forward in this paper from the aspects of constructing paths， training target and training idea， theoretical curriculum reform， practical education system and platform construction so as to meet the requirements of practicability， intersectionality， comprehensiveness and innovation of new engineering to lead the industry development of talents and technology reserves.

Keywords： industry; characteristic major; new engineering; transformation and upgrading; cross fusion

新工科建设是在网络化、智能化、服务化、协同化的“互联网+”新经济形态下，基于国家战略发展新需求、国际竞争新形势、立德树人新要求而提出的[1-2]。新工科建设以社会需求为导向，通过改革工程教育，提升工程教育质量，为新经济提供持续的“跨界”工程科技人才支撑，并能够引领新经济的发展[3-4]。

在这种新经济的背景下，行业特色专业面临着新的挑战与机遇。一方面行业特色专业由于其特有的行业属性，学生就业面较窄，具有较大的就业局限性;另一方面行业新业态要求从业者能够适应行业的发展，具有扎实的基础理论和专业知识、较强的终生学习能力与实践能力、创造性思维、创新人格、良好的协作精神、家国情怀及对人类命运共同体的思考能力[5]。行业特色专业若还是按照传统过于重视专业能力的理念和模式进行培养，其培养的人才不能满足行业发展的需求，则会出现出学生“就业难”和行业“人才短缺”的局面，造成毕业生供给结构性过剩与短缺的矛盾[6]。为此行业特色专业应及时主动跟踪和分析行业发展的新态势和新特征，从行业发展需求的角度认清其对工程教育变革的要求，发挥自身的特色和优势探索新工科人才培养的模式和建设方案，从而为行业发展和转型升级提供更加精准的人才保障和智力支持。

一、行业特色专业新工科建设的路径

2017年2月，教育部高等教育司《关于开展新工科研究与实践的通知》中提出新工科建设要围绕工程教育改革的“新理念、新结构、新模式、新质量、新体系”五个方面展开，其主要内容分别为：工程教育的新理念、学科专业的新结构、人才培养的新模式、教育教学的新质量、分类发展的新体系。教育部相关文件以及“复旦共识”“天大行动”“北京指南”共同为新工科建设的工程教育改革和创新指明了方向。

新工科的建设路径主要包含两类：一是新工科专业的建立。新工科专业的产生，是由于新经济和新工业革命的要求而形成了新职业，同时科技不断进步产生新技术、新经济。新技术和新经济以学科交叉为特征，新产业和新业态以跨界融合为特征，新职业与学科交叉的再次交汇即形成新工科专业[7];二是按照新要求将传统的工科专业改造升级为新工科[8-9]。传统工科专业在新经济背景下要对区域经济发展和产业转型升级发挥支撑作用，产业结构的调整、转型升级，新旧增长动能的转换，迫切需要传统专业的转型升级，从而满足其对人才支撑的需求。

行业特色专业是指具有显著的行业背景和突出学科优势，围绕行业需求培养高素质专门人才的专业。行业特色专业具有特有的行业属性，其所服务的特定行业在新經济背景下虽然其行业性质不变，但其所涉及到信息化、智能化、网络、数据化、可持续性、绿色化、创新性、跨领域性、全覆盖性等要求不断升高，因此在新经济背景下行业特色专业的新工科建设主要应以原有专业的改造升级为主，通过对原有专业的改造升级从而使其满足行业发展的动态需求，实时与行业发展需求对接。行业特色专业的新工科建设应在加强传统工科相关知识学习的基础上，构建跨学科的知识体系，着眼于学生的专业能力、职业素养和创新实践能力的培养，从而满足新工科实用性、交叉性、综合性和创新性的要求，为引领行业发展做好人才和技术储备。

二、行业特色专业新工科建设的培养目标及培养理念

（一）行业特色专业新工科建设的培养目标

培养目标是专业人才培养的标杆和质量标准，在新工科建设的背景下行业特色专业的培养目标既要满足工程教育专业认证的标准，同时还要体现出明显的行业属性。培养目标应定位于学生毕业5年左右，着眼于新经济背景下未来行业发展的动态特征，明确人才培养的服务面向和职业特征。行业特色专业新工科建设的培养目標既要符合学校人才培养的定位和特色，又要能够体现行业未来对人才的需求特征以及多学科交叉融合的特征。

为了能够制定出符合新工科要求的培养目标，行业特色专业培养目标及方案的制定不仅需要高校教师的广泛参与，同时还需要行业专家、研究院所、政府部门、私营企业等多维度利益相关方的深度参与，从而明确未来行业的发展趋势以及对专业人才培养的要求，提高专业的社会适应性，使行业人才具有个性化、专业化、交叉化、创新性、综合性等特征。

（二）行业特色专业新工科建设的人才培养理念

1. 坚持“通专结合”的多学科交叉融合和个性化培养

传统工科行业特色专业过于重视专业能力，这一培养理念为行业的发展做出了重要的贡献。然而在新经济的背景下，不仅要求从业者具有扎实的专业知识和实践技能，同时还要将专业知识与自然科学和人文、社会科学等多学科深度交叉渗透及融合，提高学生对知识与技术的迁移能力、创新能力和环境适应能力，实现“通专结合”，以促进学生全方位的发展，满足未来行业发展的需要[10-11]。

由于学习能力的限制，对于传统工科行业专业来说，“通”与“专”是矛盾的，要想提高专业知识和能力的深度，则必然影响知识学习的广度。行业特色专业新工科建设的过程中，要想实现“通”与“专”的相容，则必须要根据学生的特点有所侧重，根据兴趣和能力进行柔性化培养。在具体的实施过程中，行业特色专业学生在完成主干课程学习的基础上，应开设更多的学科交叉课程，充分将数学、物理、机械、力学、电子、计算机、自动化、管理、经济、化学等学科与专业工程实际相结合，开设基础学科、其他学科用于专业工程实际的“特色专业+”案例课程，提供符合学生个性化发展的柔性培养计划，满足其个人学习和事业选择方面的需求以及新经济背景下的行业跨界需求。

2. 发扬具有家国情怀的优良行业传统

新工科建设行动路线“天大行动”和“北京指南”都提出要强化工科学生的家国情怀，家国情怀是对国家、历史、文化的深刻认同和深厚情感，具有忧患意识、担当精神和爱国情感。在家国情怀的引领下，各行业均在此基础上形成了具有自己特色的行业精神，例如我国石油、石化行业著名的“大庆精神”“铁人精神”。行业特色专业在长期的办学过程中与行业共同发展，学生的优良作风推动了行业精神的壮大，而行业精神反过来又影响着学生的作风，这种行业的献身精神和优良作风不仅需要继承、更需要壮大。行业特色专业一方面要加强专业思政的建设，专业课要“守好一段渠、种好责任田”，充分挖掘和运用各门课程所蕴含的思想政治元素，发挥好“思政课程”“课程思政”“专业思政”协同育人的效果，实现思想政治教育与知识体系教育的有机统一，将思想政治教育、社会责任教育等贯穿于人才培养的全过程中，同时由于行业特色专业的独有特性，专业教师在行业内及学生中的影响力更大，因此行业特色专业更应充分的发挥专业教师的课程思政功能[12]。另一方面，专业要与行业企业联合建立行业精神研究基地和行业精神教育展馆，共同构建行业精神育人教育体系和平台，同时邀请企业相关专家定期进行行业精神育人讲座，以行业内的典型事迹为引领，潜移默化的进行专业领域内的家国情怀培养。

三、行业特色专业新工科建设的理论课程改革

（一）以毕业要求为主线优化理论课程体系

涉及到的学科多、方向多是行业特色专业面临的普遍问题，传统行业特色专业为了让学生对行业内的各个方向都有所了解，设立了数量较多的课程，部分专业学生毕业时的总学分达到了240学分，课程之间存在部分重复的内容，严重影响了课程的深度，学生每天忙于上课，完全是填鸭式的学习，缺少独立思考的时间和空间，因此必须进行课程体系的优化，淘汰水课，打造金课。根据工程教育专业认证的理念，首先应根据面向新工科建设的培养目标确定体现专业定位和特色的毕业要求及其指标点，然后将毕业要求及其指标点落实到具体的课程和教学环节中，统筹规划基础课、专业基础课、专业核心课、专业课与实践类课程的教学内容及开课时序，建立起面向新工科的课程体系。通过课程重组和整合，消除课程体系“肥胖化”的现象;按照知识和能力形成的逻辑关系优化课程开课时序，实现课程内容的有机衔接，实现课程体系的循序渐进和纵向贯通;以新业态下的未来企业需求为指引，设立可选择性的多学科交叉融合的案例教学课程，同时专业教学体系向大数据、人工智能方向拓展，横向上突破学科界限，实现大工程教育体系。

（二）以学科交叉融合为主线柔性化构建“特色专业+”课程

在新经济背景下，行业对人才的需求更加多样化，要求学生具有“学有专攻，多专多能”的特征，因此面向新工科的行业特色专业课程应以学科交叉融合为主线进行内容的重组，构建柔性化的“特色专业+”课程。“特色专业+”课程不是现有课程的简单叠加，而是要将课程内容先进行交叉渗透及融合，然后形成一门新的课程。专业首先应与行业深入对接，明确未来行业在新经济背景下涉及到的学科专业，明确多学科交叉融合在行业中的具体体现;然后以学科交叉融合为主线确定需要开设的“特色专业+”课程;在此基础上，召集涉及到的不同学科专业教师共同探讨课程内容，明确各门“特色专业+”课程对学生毕业要求能力达成的支撑作用，按照其对毕业要求达成的支撑形成不同模块供学生选择，在同一模块内即使学生选修不同的课程，也能保证达成一样的毕业要求指标点，既能充分发挥学生个体不同的兴趣和能力，同时还能保证全体学生达到工程教育认证的标准。这类柔性化学科交叉的“特色专业+”课程应主要以案例分析为主，在基础知识讲授的基础上重点分析学科交叉在专业实践中的具体案例，授课过程可以采用提问式、研讨式等多种形式，形成开放、互动、灵活多样、学生感兴趣的多元化课堂。为了实现这一目标，行业特色高校在专业建设过程中应有所取舍，改变以往“贪大求全”、各专业齐头并进的发展模式，进一步突出行业特色专业在学校的优势地位，保持特色，扬长避短，将有限的资源合理配置，集中优质资源建设行业特色专业，从而突出办学特色和核心竞争力。行业特色高校应在这一发展理念的指引下进行新工科背景下的学科交叉课程建设，以行业特色专业建设为主线，全校一盘棋，调动数学、物理、机械、力学、电子、计算机、自动化、管理、经济、化学等学科专业教师与特色专业教师深度结合，开设多门能够进行个性化培养的“特色专业+”课程，高校及相关教师应打破原有的学科、专业、院系的限制，以课程组的形式形成新的基本教学单位，共同开发学科交叉课程的教材、教案、讲稿和多媒体等教学素材，从而实现多学科与特色专业的交叉渗透及融合。同时在此基础上实现可复制、可迁移的模式，逐渐在其他专业开设“其他专业+特色专业”课程，充分体现高校的行业特色优势，实现以行业为特色的多学科交叉融合。

四、行业特色专业新工科建设的实践教育体系与平台构建

行业特色专业新工科建设要突出实践教学环节对本科生工程能力培养和非技术能力培养的支撑作用，以工程实践为背景，着力于学生的工程意识、工程素质、工程实践能力和创新能力的培养[13]，将工程教育、自然科学教育和人文、社会科学教育相融合。

（一）行业特色专业实践教育体系建设

1. 实验教学环节：在常规实验教学中增设案例教学和虚拟仿真实验教学，通过虚实结合方法解决以往实验教学中画面无立体感、沉浸感和逼真性不强、无交互性、实训效率低、无法多人协同等问题;开设多个模块的自主性创新实验供学生自由选择，从而有助于学生创新性、综合性、个性化和协作能力培养。

2. 实习实训环节：明确实习实训环节对非技术能力培养的作用，完善实习实训过程中团队协作能力、环境和可持续发展理念、职业规范等能力的培养途径和评价标准，以提高学生的工程实践素养;突出实习实训环节家国情怀培养的地位，阐明行业精神在各个实践环节的落脚点，落实立德树人的根本任务。

3. 课程设计环节：增加专业综合性、创新性课程设计的学时，加强学生的创新性和综合性培养;改革课程模式，以全员参加国家、行业、校内专业竞赛的形式代替设计类课程，保证设计内容与行业前沿、现场实际接轨，“以赛促学，以赛促教，以赛促创”，增强学生综合能力、创新能力和工程设计能力的培养。

4. 毕业设计环节：毕业设计中工程设计类的比例达到50%以上，企业导师联合指导的比例达到50%以上，100%的毕业设计（论文）包含HSE和经济评价的内容，加强工程实践能力、非技术能力以及多主体参与培养。

（二）行业特色专业实践教学平台的建设

行业特色专业一般建有各级各类的专业实验室、工程训练中心和完善的校企实习实训基地，这些构成了新工科实践教学平台的基础，然而为了满足新工科校企多主体培养和多学科交叉融合的要求，仍需要对现有的实践教学平台进行改造和拓展。

1. 以行业特色专业为核心，组建校内跨学科的精品竞赛

行业特色专业一般是所在高校的优势专业，校内其他专业也具有一定的行业烙印，为了实现多学科交叉融合的特征，高校应以行业特色专业为核心，联合相关性较大的专业构建跨学科的精品竞赛平台。首先以特色专业的某个工程问题或学术前沿为依托，挖掘其中涉及到的多学科交叉内容，拟定竞赛赛题;然后组建跨专业的竞赛团队和指导教师队伍，实现既有不同专业的独立分工，又有不同专业之间的合作与内容交叉融合，从而实现跨学科、跨领域、跨课程的融合，以竞赛的形式促进不同专业学生之间的交流切磋，增强学生的沟通能力，同时有助于打破同一专业学生既有的思维定式。

2. 校企间成立互惠互利的大学生创新实践中心

行业特色专业要充分发挥与行业的业缘优势和人缘优势，本着校企共建、优势互补、平等合作、共赢共管的理念，进一步形成稳定、互惠互利的“产学研教”合作机制。通常行业特色专业与行业企业、研究院所间长期保持着密切的科研合作，部分学生可以通过参与教师的科研课题进行科技创新实践，然而这类科研课题通常内容较多、周期较长、技术含量较高，本科生能够参与的空间较小，不能充分的培养学生的创新实践能力。为了弥补这个问题，高校应以行业特色专业为主体，与行业企业、科研院所间成立大学生創新实践中心。该创新实践中心应分别指定企业与学校的负责人，由企业负责人向其下属各单位征集内容较少，学生能够在较短的时间内完成的技术需求，由学校负责人根据技术需求的内容组建跨学科的攻关团队。团队成员在校内教师的指导下开展研发，并通过与技术需求的提出单位不断沟通完成攻关任务，最终根据任务的完成情况通过多方考核给出成绩并给予相应的学分。这种创新实践平台的搭建一方面解决了企业和科研院所由于技术需求的内容小无法科研立项，同时自身无法完成的窘境，同时为学生提供了多学科环境下创新实践的具体实际课题，学生可以借此机会到课题提出单位进行实践，增加对工程实际的了解，真正意义上实现互惠互利，形成校企多主体培养和多学科交叉融合的创新实践人才培养合作机制。

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