推动新工科教育迭代升级  支撑服务新型工业化建设

金东寒  马新宾

    ◎摘  要  实现新型工业化是全面推进强国建设、民族复兴伟业的关键任务。强化新工科教育，培养大批卓越工程师，建设高素质人才队伍是推动新型工业化的基础保证，也是高校的历史使命和战略任务。要加快推动新工科教育成果推广和迭代升级，多措并举，为培育发展新质生产力、推动高质量发展培养大批拔尖创新人才。

    ◎关键词  新型工业化；新质生产力；新工科；迭代升级

    我国拥有世界规模最大的工程教育体系，为我国各行各业培养了大批工程技术人才，取得了令世人瞩目的成就，并支撑我国于2010年成为世界第一制造大国。当前，世界百年未有之大变局加速演进，新一轮科技革命和产业变革深入发展，大国博弈日趋激烈，我国工业发展的外部环境发生深刻变化，面临前所未有的挑战。我国早已成为世界工程教育大国，但还不是强国。党的十八大以来，我国实施两轮“卓越工程师教育培养计划”。面对新一轮科技革命和产业变革，教育部2017年以新工科为载体，启动实施卓越工程师教育培养计划2.0，着力提升工程人才培养质量，支撑服务产业转型升级和经济发展动能转换。习近平总书记指出：“以中国式现代化全面推进强国建设、民族复兴伟业，实现新型工业化是关键任务。”中国式现代化的核心要义决定了我国的经济现代化之路必须突破传统工业化发展路径，充分借助新一轮科技革命和产业变革催生的新质生产力，推进中国特色的新型工业化进程。高校要积极为推进新型工业化、塑造新质生产力贡献智慧和力量，亟需推动新工科教育迭代升级，为以新型工业化推进中国式现代化提供基础性、战略性人才支撑。

新工科教育的历史性成效与时代使命

    新工科教育发展以来，取得了令人瞩目的成就。同时，也面临着新的时代使命。

    1.新工科教育的历史性成效

    新工科理念取得广泛共识。新工科教育坚持面向行业、面向世界、面向未来，推动大学办学模式由学科导向转向产业需求导向，由专业分割转向跨界融合，由适应服务转向支撑引领。为统筹服务全国新工科教育，教育部依托天津大学成立全国新工科教育创新中心，累计实施两批、1457项新工科研究与实践项目，新工科教育的新理念在高等教育界形成广泛共识，得到产业界高度关注和积极响应。

    工科专业结构持续优化。通过引导增量、优化存量、消减余量、窗口指导等方式推动工科专业结构持续优化。2017年以来，新增工科本科专业71种，新设立人工智能、智能制造工程、虚拟现实技术、区块链工程等新工科专业，战略性新兴产业相关专业占工科专业总数的比例超过25%，而且新增专业的“智能+”特色更加凸显，专业结构与产业发展契合度持续提升。

    涌现一批工程教育创新组织载体。聚焦新工科关键领域，以组织模式创新牵引工程人才培养模式变革。在高水平研究型大学布局建设12个未来技术学院，重点面向整体实力强、学科综合优势明显的高校，瞄准未来10—15年的颠覆性技术，培养未来技术领军人才；在行业特色型高校或应用型高校，布局建设50个现代产业学院，对接国家和区域产业发展需求，培养高素质应用型人才；在国家关键战略领域方面，布局建设一批专业特色学院，培养各类高素质工程人才。

    产教融合创新平台建设不断深化。面向国家战略领域，分两批布局建设7个国家储能技术产教融合创新平台等。持续深入实施产学合作协同育人项目，以产业和技术发展的最新需求牵引高校工程人才培养模式改革。

    2.新工科教育在新发展阶段的新使命

    以新工科教育助力形成新质生产力，加快推进新型工业化。习近平总书记强调，“发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点”。发展新质生产力，要求提升拔尖创新人才自主培养能力，推动培养体系、机制和模式创新，培养一批具有国际视野、前沿能力、创新精神的高层次人才，为新质生产力提供源头活水。紧紧围绕新质生产力的发展需求，系统分析人才培养供求趋势，推动高等教育供给侧结构性改革，优化学科专业设置、创新人才培养模式，服务改造提升传统产业、培育壮大新兴产业、布局建设未来产业，持续推动新工科教育迭代升级，为发展新质生产力、推动新型工业化建设培养高素质复合型人才。

    以新工科教育助力教育数字化转型，重塑高等教育新形态。近年来，国际工程教育正在发生快速变革：《斯坦福大学2025计划》致力于推动大学办学模式的全面变革；我国新工科教育面向世界高等工程教育发展作出了教育应答、时代应答、主动应答。人工智能、大数据、虚拟现实等新兴技术正在重构高等教育形态，数字化转型已成为世界高等教育发展的必然趋势，而教育改革中跑得最快、需求最多、动静最大的，就包括工程教育。以新工科教育为“智能基座”，全面推进工程教育数字化和智能化转型，创新工程教育发展模式，构建卓越工程师教育培养新格局，培养更多能满足数字化、智能化时代需要的卓越工程师。

    以新工科教育助力教育强国建设，服务构建新发展格局。党的二十大擘画了以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴的宏伟蓝图，明确提出“加快构建新发展格局”的战略任务。习近平总书记指出：“构建新发展格局最本质的特征是实现高水平的自立自强”。历史经验表明，科技实力决定着世界政治经济力量对比的变化，也决定着各国各民族的前途命运。新工科强调以立德树人为引领，以应对变化、塑造未来为建设理念，推动创新链、产业链、资金链、人才链深度融合，培养未来多元化、创新型卓越工程人才，是教育、科技、人才三位一体统筹推进的重要抓手，为我国在重要科技领域成为全球领跑者，在前沿交叉领域成为开拓者提供坚实的人才支撑。

新型工业化背景下工程教育面临的问题和挑战

    从新型工业化发展需求和当前工程技术人才供给看，制造业正在加速向高端化、智能化、绿色化转型迈进，我国工程技术人才队伍存在供需错位、结构失衡等问题。

    1.人才结构与国家产业发展需求的契合度不高

    我国高等工程教育已培养数以千万计的工程科技人才，有力支撑了我国工业体系的完善，推进了我国经济的快速发展。但工程人才培养结构与新时期产业发展需求在一定程度上存在不相适应的情况。

    工科学生比例下降，学科结构性问题凸显。数据显示，我国工科本科毕业生占比由1998年的44.9%下降到2019年的32.8%，研究生毕业生占比由1998年的44%下降到2019年的34%，主要欧美国家理工科毕业生占比超过40%，日本达到56%。增加高质量理工科人才供给是支撑我国新型工业化建设亟待解决的重要问题。

    紧缺人才缺口较大，自主培养体系需完善。据统计，目前我国高技能人才4791万人，约为就业人群的6%，而在日本占比为40%，德国更是高达50%。当前我国制造业重点领域人才短缺问题严重，《制造业人才发展规划指南》预测，我国制造业十大重点领域人才需求缺口为2985.7万人。关键核心技术领域工程类人才短缺成为制约我国制造业转型升级的主要瓶颈。

    工程人才培养同质化，难以满足业界需求。随着新一轮科技革命和产业变革加速推进，工业界对人才的需求呈现多样化的趋势；而在传统的学科导向下，不同地区、不同类型、不同层次的大学，在办学理念、办学定位、人才培养、专业设置、课程内容等诸多方面呈现趋同化的趋势。工程教育缺少个性和特色，难以有效满足当今社会多样化的人才需求。

    2.知识结构与实际工作需要的匹配度不高

    在新技术的驱动下，新产业、新业态如雨后春笋般涌现，产业技术变化超前于知识更新速度已成为新常态。传统工科专业的知识结构已不能满足学生毕业后的工作需要，教学计划、教学内容与产业的实际需求相脱节，难以满足产业界实用性与多样化的需求。

    工程教育对职业态度培养缺失。目前高等教育中还存在重教书、轻育人的现象，更加重视授业，常常忽视传道。对于一名出色的工程师，诚实守信、爱国敬业、认真负责、追求卓越、自信自立、热爱学习、坚忍不拔、乐于合作，这些优秀品质都是必需的。工科院校大都没有设计专门的载体、课程、方法、场景、活动来培养学生的这些品质，学生需要知道，这些品质可能远比那些知识对他们未来的职业发展更加重要，甚至决定他们到底能够走多远。

    工程教育所传授知识内容陈旧。部分课程设置没能与时俱进，教学内容更新缓慢、教学方法缺少创新、实验设施相对陈旧，与先进企业的产品开发能力、设备设施水平、技术手段以及科学的流程、方法相差甚远，落后于产业界的技术能力及水平。人才培养与企业的工程创新实践相脱节的现象比较突出。

    工程教育对学生能力训练不足。许多高校受制于学科专业“条块分割”的体制性困境，尚未形成跨学科、多学科交叉融合的工程人才培养模式，导致学生的视野不够宽阔、解决复杂工程问题的能力不足。部分高校未系统设计载体和活动，重点培养和训练学生的终身学习能力、批判性思维和创造性思维能力、数据分析能力、团队协作能力、知识整合与应用能力等工程师都应掌握的能力。

    3.对工程人才培养质量标准尚未达成共识

    当前尚缺乏工程教育界、产业界普遍认可的卓越工程人才培养质量标准，这对卓越工程人才“因何卓越”“如何卓越”造成了困扰，成为亟需解决的问题。

    对学生的数字技术能力培养不足。卓越工程人才培养要立足智能化变革趋势，面向原创性、颠覆性科技创新，明确对人才培养质量的新要求。当前我国对工科专业学生毕业要求中尚没有对“数字化、信息化的能力”的专项描述。缺少明确的要求以及数字化教学设施不足，在一定程度上影响了学生的数字化、信息化能力提升。

    对学生的工程伦理教育效果不佳。《华盛顿协议》2021年修订版特别强调学生应自觉践行可持续发展理念，需要考虑到技术、环境、社会、文化、经济、金融和全球责任。当前，各工科院校对学生的工程伦理教育大多仅限于由伦理学老师讲授一门课，而专业教师和来自各行各业的工程师较少参与，造成工程伦理教育效果不佳，亟待改进。

新工科教育迭代升级的路径与举措

    党的二十大对建设教育强国，全面提高人才自主培养质量，着力造就拔尖创新人才作出战略部署。面向新型工业化，新工科教育必须持续迭代升级，开辟发展新领域新赛道，不断塑造发展新动能新优势，为加快推进新型工业化建设提供强有力的人才支撑。

    1.优化学科专业结构，加强紧缺工程人才培养

    要把握新质生产力的发展方向，优化学科专业设置，增设与新技术、新产业、新业态相关的学科专业，培养适应战略性新兴产业与未来产业发展的紧缺人才。支持新建高校重点布局理工科学科专业，推动理工科专业占比超过50%的院校向理工科大学转型。推动建立人才资源供需及人才结构动态变化的预测分析系统，引导高校及时根据产业真实需求调整学科专业结构，做好“增量”“存量”“个性化”学科专业建设，稳步推进高等工程教育供给侧结构性改革。

    2.落实教师“旋转门”机制，提升教师工程实践能力

    建立工程教育教师标准，提升学校教师的工程实践能力。对标国际工程专业教师能力要求和工程师行业标准，制定我国工科教师的专业能力素质结构框架，研制工科教师人工智能素养规范和标准，明确工科教师智能素养的基本维度和能力要求。鼓励校企共建“双导师”教学团队，畅通产教人才交流通道，完善工程专业教师定期到企业实践的政策。

    3.持续强化学生工程实践，提升解决复杂问题的能力

    以产业需求为导向，持续优化交叉融合的课程体系。打破学科专业壁垒，推动专业课程数智化转型，开展以工程项目为中心的课程体系重构，打造具有高阶性、创新性、挑战度的工程实践课程群。完善工程人才质量标准，在《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》中进一步明确对工程专业实习的要求。做好工程人才核心能力培养的顶层设计，建立协同育人机制，推进校企协同育人。积极探索订单式培养模式，共建实训基地平台，服务战略性新兴产业和未来产业的骨干企业，培养大批善于解决复杂工程问题的卓越工程人才。

    4.主动拥抱教育数字化转型，推动教学要素迭代创新

    系统化构建数字化人才培养体系。针对经济社会发展对数字化专业人才、数字化应用人才和数字化管理人才需求，将数字化能力设置为工科专业学生的毕业要求，贯穿工科人才培养的全过程。积极推动数字技术在人才培养各环节的全面应用，加快推进教育新基建。打破传统课堂固定时空格局的限制，打造全生命周期的开放式工程教育模式。构建开放泛在、虚实结合、人机交互、智联共享的智能学习环境，推动工程教育教学活动向场景化、沉浸式和交互式转型升级。

    5.健全工程教育治理结构，构建多元融合培养体系

    深化产教融合和校企协同，促进教育链、人才链和产业链、创新链有机衔接，推动行业产业参与高校人才培养方案的设计和实施，把加快形成新质生产力对高水平人才的需求，及时传导至人力资源供给单元，实现实体经济、科技创新与人力资源的协同发展。推动以产教融合为核心的工程教育治理共同体建设，实现人才培养供给与行业产业需求的高度耦合。深化科学研究与人才培养协作机制，整合科研资源、教育资源、行业资源、社会资源和国际资源等，在关键领域推动工程直博试点，培养一批站在国际前沿的拔尖创新人才。

    千秋基业，人才为本，高校应响应新型工业化发展的要求，进一步优化学科专业设置，加强学科交叉和专业融合，推动新工科教育迭代升级，培养大批具有跨界创新思维的卓越工程人才，为我国高质量发展提供强力支撑与持久动力。

    【作者：金东寒，中国工程院院士、天津大学校长、全国新工科建设工作组组长；马新宾，天津大学副校长】

    （原载2024年第5期《中国高等教育》杂志）

    责任编辑：万玉凤  郭乙妹

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