郭志立
习近平在党的十九大报告中首次提出:“建设现代化经济体系”。建设现代化经济体系是党中央顺应中国特色社会主义步入新时代作出的重大决策部署。现代化经济体系立足于中国特色社会主义步入新时代这一基本国情,以新一轮科技革命和产业变革为契机,以创新为战略支撑,以新技术、新業态、新产业等新经济蓬勃发展为特征,努力实现更高质量、更高效益的发展。新时代呼唤新经济,新经济催生新产业,新产业依托新工科。新工科与新产业相伴相生、相互支撑,是抢占未来科技与产业发展制高点的前提条件,也是增强国际竞争力和国家硬实力的重要依托。新时代变革与新产业发展,对高等教育尤其是高等工程教育提出了新的更高要求。为此,在现代化经济体系建设中,加快发展新工科,构建新工科发展新范式、新模式,培育一大批具备创新创业能力和跨界整合能力的高素质新型工程技术人才,提升新工科服务和支撑新产业发展、新动能转换的能力,有利于推动我国新时代经济社会发展和现代化经济体系迈向更高台阶。
一、新工科之新与工程教育创新
步入新时代,发展新工科,服务新产业,积极开展新工科的理论研究和实践探索,探索新工科的建设范式和人才培养模式,以点带面,重点突破,促进工程教育的全面革新和系统提升,以新工科之新与工程教育创新,助力新经济、新产业创新发展。
(一)新工科的学科演进
相对于传统工科而言,新工科是一个新型概念,也有学者称之为“新型工科”或“工程教育新体系”,是当下学术界和产业界关注的焦点和热点问题,国内外对其研究和探索早已开始。新工科的学科演进具有历史必然性,是一个持续更新、动态调整的体系,以新经济、新产业、新业态的兴起和发展为基础而设置的新型工科专业,其来源主要有三个方面:一是理科衍生的新工科;二是现有工科衍生的新工科;三是工科与工科、工科与理科、工科与医科、工科与农科等交叉共生的新工科,见图1。
(二)新工科的新型范式
新工科是一种新型的学科范式,不仅体现在字面意义上的“新”,更体现在内涵和特征上的“新”。新工科应立足新技术、新产业、新业态的需求,突出人才培养的新型范式,重点突出“五个新”,即树立工程教育“新理念”,构建学科专业“新结构”,实施协同育人“新模式”,打造工程教育“新质量”,着力培养工程实践能力和创新创业能力突出、富有跨界整合本领和国际竞争力的“新型工程技术人才”,不断提升新工科服务和支撑新经济、新产业、新业态发展的能力。
(三)新工科的行动路线
传统的学科专业体系和培养模式难以适应新经济对人才的需求,为主动适应新经济、新产业、新业态发展需求,2017年2月,教育部在复旦大学召开了“高等工程教育发展战略研讨会”,达成了“新工科建设复旦共识”,形成了十点建议,进一步丰富了新工科的内涵,阐释了新工科的概念,强调了新工科的重要性,对于认识和把握新工科的内涵和外延提供了可以参考的范本[1]。“新工科建设复旦共识”发布2个月后,教育部于2017年4月初在天津大学举办了“工科优势高校新工科建设研讨会”,进一步围绕高等工程教育改革视域下新工科建设的挑战、机遇与路径,进行了广泛深入的研讨。会议发布了《新工科建设行动路线》,形成了新工科建设的具体行动计划,确立了新工科建设的6个问题导向,明确了新工科肩负的三大历史使命:一是服务国家重大发展战略;二是满足新经济、新产业、新业态发展的迫切需求;三是深化工程教育改革,构建新型工程技术人才培养的新模式;因时而动,返本开新,积极开展新工科研究与实践,建设并发展好新工科[2]。为推动新工科落地生根,2017年6月,教育部在北京召开“新工科研究与实践专家组成立暨第一次工作会议”,审议通过《新工科研究与实践项目指南》,形成了新工科建设的“北京指南”,进一步明晰了我国新工科建设的时间坐标、实施路径和发展模式[3]。把握历史机遇,厚植先发优势,“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”一脉相承、渐次推进,对助推我国工程教育加速进入世界第一方阵、助力新产业新经济发展,具有重要的理论和实践意义。
二、新工科发展的主体脉络和基本概况
(一)国外新工科发展的脉络和概况
西方发达国家引领全球的科技和产业潮流,新工科的概念和建设范式最早出现在德国、美国等发达国家。20世纪70年代,西方发达国家的工业化浪潮暂时告一段落,取而代之,以互联网为代表的信息技术迅猛发展,迅速延伸到第二、第三产业,新经济、新产业、新业态的发展迫切需要新工科的布局和建设,也迫切需要加快新型工程技术人才的培养和供给。为此,从20世纪70年代开始,美国和西欧等高等工程教育不断调整教育结构,推动人才培养方式转型,催生出一大批以信息技术为代表的新工科专业,形成了与新经济、新产业、新业态良性互动发展的学科专业体系和人才培养模式。比如,美国“计算机和信息科学”专业毕业生人数从1971年的2300多人迅速上升到2010年的6万余人,年均增长率高达9%,与信息技术产业实现了良性互动发展[4]。为新经济、新产业、新业态发展相适应,计算机技术类、微电子类、电子通讯类、生物医药类、加工制造类等新工科专业经过长期布局和建设,已经形成较为完善的学科体系,有力支撑了西方发达国家的经济增长。
新世纪以来,新工科在发达国家实现了快速发展,遍及航空航天、生物制药、新能源、新材料等各个领域,其中,工业领域及其相对应的新工科发展尤为明显。2008年,随着国际金融危机的爆发和新一轮技术革命的兴起,工业尤其是制造业的重要性日益凸显,发达国家相继提出并实施了新工业化战略,美国再工业化战略、德国工业4.0战略、新工业法国战略、英国工业2050战略、日本的制造业再兴战略、印度制造业国家战略等相继出炉,学术界和产业界将其统称为第四次工业革命,其以“智能化、数据化、自动化、个性化”为鲜明特征,以工业互联网、人工智能、信息物理系统相融合为依托,构建智能制造、智能工厂和智能物流体系,实现产业链、创新链、价值链和销售链的有效衔接。基于第四次工业革命的广泛需求,2011-2015年,美国、德国、英国的电子/计算机工程、工业/制造/系统工程、生物医药工程等专业的学士、硕士学位实现了11%以上的快速增长[5],为新一轮科技革命和产业变革的发展提供了技术和人才支撑。
(二)我国新工科发展的脉络和概况
经济基础决定上层建筑。综合实际国情和研究数据来看,目前我国处于工业化中后期的关键发展期,作为世界上最大的制造大国,在迈向“中国制造2025”过程中,最迫切、需求量最大的还是多样式、多层次的工程技术类人才,这是我国经济基础决定的,也决定了我国高等工程教育的整体结构。与发达国家工程技术类人才占整个高等教育规模的10%~20%不同,工学是我国最大的学科门类,下设31个专业类别、169种专业,工科专业布点达1.7万余个,工科专业占专业总数的39%,工科学生占在校生总数的1/3以上,我国工科毕业生占世界工科毕业生总数的1/3以上,我国高等工程教育的规模位居世界第一,基本能够满足传统产业对各类工程技术人才的需求。
面对世界新技术、新产业革命的机遇与挑战,也为了更好地服务我国经济建设的需要,从20世纪90年代开始,我国高等工程教育领域抢抓机遇,主动作为,开展了新工科的布局和建设工作。一方面,根据基础理论研究和成果转化应用的需要,以“985”工程和“211”工程院校为主导,开设了一批交叉和新兴学科专业,比如,华中科技大学的光电子技术科学专业、中南大学的粉体材料科学与工程专业等等,这些专业的开设为光电子技术、粉体材料科学等新兴产业的发展提供了基础理论和人才支撑;另一方面,根据产业发展和行业企业实际需求,一些地方院校和行业特色院校本着“共享、共建、共有、共赢”的原则,与行业企业深度合作,建设了一批享誉全国的特色专业,比如河南科技大学开设的轴承专业、河南工学院开设的电线电缆制造技术专业、常熟理工学院开设的电梯工程技术专业,形成了鲜明的办学特色,开办多年来,为轴承行业、电线电缆行业、电梯行业的又好又快发展提供了人才和技术支撑。
为进一步规范高校专业的设置、调整和管理工作,1998年,在教育部颁布《普通高等学校本科专业目录》中首次确认了110多个工科目录外专业,标志着我国新工科建设步入了快速发展轨道。此后,教育部每年公布的《普通高等学校本科专业目录》中,都可以目睹新工科的身影。为了更好地服务于我国战略新兴产业,加强战略新兴产业的人才培养,教育部于2010年出台了《关于战略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知》,并于当年印发了《关于公布同意设置的高等学校战略性新兴产业相关本科新专业名单的通知》,确认了纳米材料与技术等与我国战略新兴产业相关度较高的10余种新工科专业,专业布点128个。截至2016年,与战略性新兴产业相关的新工科本科专业达22种,专业累计布点达1401个,见表1,我国新工科专业体系构建已初具规模,服务战略性新兴产业的能力日益凸显。
三、实然状态下新工科与新产业互动发展的主要问题
新工科布局合理、建设到位,就会对新产业发展产生积极的促进作用;反之,则会影响和制约新产业的发展。对于我国而言,制造业依旧是国民经济的主体,也是新经济的主要组成部分,在迈向中国制造2025的进程中,新工科的布局和建设与新产业的发展,还存在一些问题和短板。
(一)新工科的建设和布局与新产业发展吻合度不高
与相对完善的传统工科相比,新工科在专业体系、专业结构、专业数量和专业标准等方面,还有很长的路要走。根据《关于进一步加强国家重点领域紧缺人才培养工作的意见》和《制造业人才发展规划指南》等文件精神,在制造业十大重点领域,高校主动进行了新工科的建设和布局工作。通过表2可以发现,在新一代信息技术、新材料、生物医药及高性能医疗器械等领域,新工科的专业建设和专业布点数相对较多;在高档数控机床和机器人、航空航天装备等领域,新工科的建设和布局相对滞后;而在先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、农机装备等领域,新工科建设还是空白。总体而言,到2020、2025年,与动辄上千万、数百万的人才需求相比[6],上述重点领域的新工科建设与布局工作还存在着较大差距,相对应的新型工程技术人才的培养和供给也存在较大缺口。
(二)新型工程技术人才的培养规格与新产业需求存在脱节
人才是助推新经济、新产业、新业态发展的第一资源,也是我国抢占国际产业制高点的重要依托。推动产业转型升级,必须加快建设新工科,完善新型工程技术人才培养和供给体系。实践表明,新工科在人才培养模式、人才培养目标、课程体系构建和实践育人环节等方面与新经济、新产业、新业态的实际需求相脱节。一方面,大部分新工科专业属于交叉学科和新兴学科,在人才培养过程中,不仅要掌握该专业的主干课程体系,还要把握学科交叉融合知识、学科前沿技术和未来发展趋势,在此基础上,实现理论知识与工程实践能力的有机融合,比如,新一代信息技术产业融合了计算机、电子通讯、数据科学与大数据技术、量子技术等不同学科,要在短时间内构建科学的课程体系和人才培养模式,是一个棘手的课题;另一方面,一部分新工科专业是由以理科为基础,顺应新技术需求而发展和衍化出的新专业。这些新工科专业如何突破原有理科母体的思维定式和育人模式、继承原有理科母体优势和特色?目前相关高校还处于探索阶段,有些学校将传统工科与理科进行简单的糅合,没有结合新经济、新产业、新业态的发展趋势,也没有考虑企业行业的实际需求,新型工科人才培养相对滞后,没有很好地适应和满足新产业的需求。
四、新工科与新产业协同发展的互动机制和实现路径
(一)新工科建设需树立“大工程”和“大工科”理念,助力产业转型升级和创新发展
新产业科技含量高、涉及领域广、带动能力强,要依托新工科建设,树立“大工程”和“大工科”理念,实现对传统工程教育的全面改革和系统提升,助力新产业发展和产业转型升级。
1.树立“大工程”理念,增强新工科服务新产业的吻合度
“大工程”理念是20世纪90年代初由美国麻省理工学院院长摩西(Moses)提出的一种全新工程教育理念,核心是将科学、技术、工程实践等要素融为一体,构建具有实践性、整合性、创新性的“工程模式”新思想体系。工程教育是传统工科和新工科的母体,新工科建设和布局要树立“大工程”理念。“大工程”理念既包括宏大复杂的工程视野、多学科领域及其所需要的科学基础素养,还包含必要的人文情怀及工程组织素养等,对新型工程技术人才的培养具有重要作用。在“大工程”理念的引領下,开展新工科建设的研究与实践,重点做好“存量更新”和“增量补充”两个重点问题,着力构建新工科专业体系和新型工程技术人才培养模式,以校企、校际、政学、国际等多元合作为途径,以产学合作、产教融合、科教协同、国际合作、本硕博衔接与协同为载体,不断提升新工科专业与前沿科技、产业升级需求的吻合度。
2.树立“大工科”理念,增强新工科服务新产业的适应度
新工科在体现“大工程”理念的基础上,还要树立“大工科”理念,借鉴国外工程教育的先进理念,淡化学科专业概念,布局未来科技高地,加快布局调整和转型发展,积极构建多学科互通互融的工程实践平台,着力建设遵循教育规律和工程逻辑的课程互通体系,突破学科壁垒、本研隔断、校企隔阂等制约,实现不同学科之间的交叉与融合、整合与跨越、重组与优化,争取在理论研究、机制创新、路径探索、模式构建、特色彰显等方面取得积极进展,通过开设国家教育体制改革试点学院、未来科技学院、新型工科学院、微电子学院等成功经验,继续推进CDIO工程教育改革,大力实施“卓越工程师教育培养计划”,多措并举,创新机制,不断提升新兴技术人才的核心竞争力和产业适应度,不断增强服务创新驱动发展的能力。
(二)新工科建设需制定战略性和前瞻性规划,助力新产业抢占科技革命制高点
新一轮产业革命和科技变革方兴未艾,科技、人才、产业等国际竞争日趋激烈,发展新工科势在必行,助力新产业正当其时,要制定战略性和前瞻性规划,在新工科教育人才培养方案、培养范式、培养规格等方面与新产业需求有效衔接、与新科技变革精准对接。
1.新工科建设需站位大局,服务国家战略规划
站位新时代,新工科建设要以应对变化、塑造未来为建设理念,以服务国家重大战略为价值导向,积极应对新一代技术变革和新产业国际竞争,聚焦“创新驱动发展战略”“中国制造2025”等重大国家战略,体现国家意志,适应时代要求,加快工程教育改革,强化新工科内涵建设,围绕新工科专业建设和新型工程技术人才培养这一核心问题,紧扣新技术、新产业、新经济发展前沿,突出新工科专业设置的战略性和前瞻性,认真做好增量优化和存量调整工作,广泛开设前沿和未来学科专业,加快传统学科专业改造升级,培养一大批胸怀家国情怀、具有国际视野的高素质创新型卓越人才。
2.新工科建设需谋划长远,瞄准未来科技前沿
新工科具有融合化、专业化、精细化、工程化等显著特征,其学科交叉融合性更强、学科分类更加细化、专业特色更加明显、工程实践环节更加凸显。为此,新工科建设要强化前瞻性,融合云计算、大数据、智能制造、合成生物技术、机器人、量子计算、新能源等前沿新技术新知识,着力构建科学完善的课程体系,建设素质过硬的师资队伍,搭建新型工程实践平台,推动创新创业教育全方位贯穿、深层次融入专业教育,培养一大批具备创新理念、掌握新技术新产业发展前沿知识的新型工程技术人才,助力新产业抢占科技革命制高点,促使工程教育与产业变革、技术进步与社会发展良性互动、相得益彰。
(三)新工科建设需坚持世界性和本土化原则,助力中国产业走向世界
在新工科建设领域,我国与世界各国站在同一个起跑线上,传承和坚守我国高等工程教育的好经验、好做法,学习和借鉴国外新工科建设的先进理念和办学机制,积极与国际高等工程教育接轨,构建国际化联合办学模式,是我国工程教育从“跟跑并跑”向“并跑领跑”的必由之路,也是助力中国产业走向世界的关键一环。
1.新工科建设需坚持国际化思维,向国际前沿立标准
要以加入《华盛顿协议》为契机,完善工程教育质量保障体系,打造与“国际标准”等效的工程教育专业认证机制,构建具有国际竞争力的工程教育体系,紧跟世界前沿科技进展和产业变革步伐,不断强化国际交流与合作,与其他17个成员国开展工程教育多边认证,促进工科人才的国际化培养与跨国交换学习,熟悉国际工程教育质量标准,掌握国际工程教育话语权,尽快成为国际工程教育新标准的参与者和制定者,赢得工程教育发展的主动权和领导权,进而引领新工科建设国际先进水平。
2.新工科建设需坚持本土化原则,体现中国工程教育特色
建国以来,我国工程教育经历了学习苏联模式的技术范式(1.0阶段)、90年代开始的科学范式(2.0阶段)两个时期[7],积累了丰富的经验,形成了较为鲜明的特色,共为社会输送了2000多万工程技术人才,为我国工业和工程领域的可持续发展做出了巨大贡献。站位新时代,新工科建设应全面传承传统工程教育积淀的好经验、好做法,以全新视角审视和把握新型工程教育的内涵本质和发展规律,打破惯性思维和路径依赖,实现超常规发展,探索建立工科发展新范式,彰显我国工程教育的新理念和新特色,促使我国工程教育邁向更高层次的3.0阶段,争取到2050年构建形成领跑全球工程教育的中国模式,在更高层面服务和支撑新经济、新产业、新业态的发展,助力中国产业走向世界。
(四)新工科建设需强化前沿性和实用性思维,助力产业强国建设步伐
发展新兴产业,建设产业强国,既需要掌握前沿科技的创新型、复合型高端研发人才,也需要工程实践能力突出的应用型工程技术人才,“顶天”的一流性新工科和创新型人才,“立地”的实用性新工科和应用型人才,两者缺一不可。
1.强化前沿性和实用性思维,分类推进新工科建设
教育部印发的《关于开展“新工科”研究与实践的通知》为各类型高校开展新工科建设提供了重要参考,有共性要求,也要个性指导[8]。第一类是工科优势高校,包括“985”工程和“211”工程等知名工科高校和行业特色高校,这些高校要发挥自身传统工科特色,以新经济、新产业需求为导向建设专业,推动新工科与传统工科专业的交叉融合,构建工科专业新结构,从适应服务转向支撑引领;第二类是综合性高校,主要由高水平大学组成,其主要任务是推动理科、管理学科等向工科延伸,推动理科、管理学科等与工科间的交叉融合和跨界整合,进而孕育形成新兴交叉学科专业;第三类是地方高校,这些高校将秉承“产教融合、校企合作”的优良传统,依托与区域经济和行业企业深度融合的特点,科学定位,精准发力,推动传统工科专业改造升级,探索形成新工科专业服务行业企业发展的新模式。
2.发扬创新精神,构建服务产业强国的新工科专业体系
必须从战略高度重视新工科的建设和布局,聚焦需求,发挥优势,积极开展新工科的研究和探索,并在实践过程中把握新工科的本质和内在发展规律。一是解决“所办非所需”问题,优化学科专业设置,办与学校定位一致、产业需求的学科专业;二是解决“所授非所愿”问题,构建多样化人才培养方案,满足学生个性化发展需求;三是解决“所学非所用”问题,采用校企双向介入式模式,大力推进校企协同育人,实现毕业生能力与新产业需求的有效对接,着力构建“顶天”“立地”和“天地联通”的富有中国特色的新工科专业体系,打造“中国特色、世界一流”的工程教育体系,为我国加快建设工程教育强国提供重要支撑,也为我国新产业、新模式、新业态等新经济的创新发展提供人才和智力保障。
参 考 文 献
[1]中华人民共和国教育部.“新工科”建设复旦共识[EB/OL].(2017-02-23)[2018-03-25].http://www.moe.edu.cn/s78/A08/moe_745/201702/t20170223_297122.html.
[2]中华人民共和国教育部.“新工科”建设行动路线(“天大行动”)[EB/OL].(2017-04-12)[2018-03-25].http://www.moe.edu.cn/s78/A08/moe_745/201704/t20170412_302427.html.
[3]中华人民共和国教育部.新工科建设形成“北京指南”[EB/OL].(2017-06-10)[2018-03-25].http://www.moe.edu.cn/jyb_xwfb/gzdt_gzdt/moe_1485/201706/t20170610_306699.html.
[4][5]吴爱华,等.加快发展和建设新工科主动适应和引领新经济[J].高等工程教育研究,2017(1):7-12.
[6]中华人民共和国工业和信息化部.制造业人才发展规划指南[EB/OL].(2017-02-24)[2018-03-25].http://www.miit.gov.cn/n1146290/n4388791/c5500114/content.html.
[7]王斌,等.面向“新工科”大學人才培养的思考[J].教育探索,2018(1):52-55.
[8]中华人民共和国教育部.关于开展新工科研究与实践的通知[EB/OL].(2017-02-20)[2018-03-25].http://www.moe.edu.cn/s78/A08/A08_gggs/A08_sjhj/201702/t20170223_297158.html.



