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新工科需集聚产业转型创新源动力

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  高校应主动布局面向未来技术和产业的新专业,发挥对未来科技的引领作用。一方面开展现有工科的交叉复合,以及工科与其他学科的交叉复合,产生新的学科专业;另一方面把理科特别是应用理科向工科延伸,产生新的技术、新的工科领域。

  自本世纪初开始,第四次工业革命蓬勃发展。世界各国为抢占工业科技创新制高点,竞相推出新战略举措。我国也在2015 年加快部署、推进实施了“中国制造2025”战略计划,旨在把我国打造成引领世界的制造业强国。在这一背景下,“新工科”的概念应运而生。

  所谓“新工科”,不仅是“新兴工科”,也不仅是“应用新技术”的工科,而是基于国际竞争新形势、国家战略发展新需求、立德树人新要求而提出的我国工程教育改革方向。

  新工科强调面向国际、面向未来、面向产业,以产业链和价值链为导向,改造传统专业和催生新专业,实现专业群优化与产业结构升级“同频共振”,促进产业转型创新,为经济发展提供智力支撑和人才支撑。换言之,新工科建设要集聚产业转型创新的“源动力”。

  新工科结合社会发展的新需求、学科交叉融合的新趋势、科学研究的新成果,通过拓展传统学科专业的内涵和建设重点,打造传统学科专业的升级版,服务传统产业转型升级、向价值链高端发展。

  这就要求我们在工程人才培养中,首先要认真分析未来工程人才应具备的素质,明确工程人才在不同重点领域应具备的能力体系。按照工程逻辑构建模块化课程。打破学科界限,梳理课程知识点,开展学习成果导向的课程体系重构,建立能力达成和课程体系之间的一一对应关系,构建遵循工程逻辑和教育规律的课程体系。

  其次,在教学方法上,要借鉴CDIO 工程教育理念,以产品“构思、设计、实现、运行”的全生命周期为载体,深入实施产教融合、科教结合、校企合作的协同育人,建立从理论学习、动手实践再到探究学习的教学链条,把设计活动贯穿于实践教学全过程,实现理论教学与实践教学的交叉螺旋进行,实践培养不断线,使学生获得有意义的综合设计体验,通过主动实践和做中学,形成未来工程师的综合品质和工程能力。

  同时,还要将创新创业教育融入工程教育的全过程,着力培养学生创新精神、创业意识和创造能力。

  当前,工业创新周期越来越短,技术开发和产业化的边界日趋模糊,技术更新和成果转化更加快捷。这些变化均要求工程科技人才必须具备创新创业的意识和能力。而互联网作为新一轮科技和产业革命的核心,有着极强的跨界渗透能力。“互联网+”的产业创新模式要求工程科技人才在行业专、精的基础上,具有交叉复合特征,具备跨学科、跨产业的跨界整合能力。

  因此,新工科充分发挥工程教育在师资队伍、实践平台、行业协同等方面的优势,广泛搭建创业孵化基地、科技创业实习基地、创客空间等创新创业平台,营造创新创业教育氛围,推动创新创业教育全方位贯穿、深层次融入专业教育。

  以新技术革命为引领、以信息化和工业化深度融合为突破、以商业模式和体制机制创新为标志的新经济,正推动新一轮生产方式的变革和经济结构变迁。当前,新经济中不断涌现出的人工智能、移动互联网等新兴产业和业态,正面临着人才紧缺的问题。同时,作为新经济的基础,未来可能会出现的新技术必须引起我们的关注,特别是某些颠覆性技术,需要提前进行人才培养布局。

  新工科向产业集群化提供与之相适应的专业群作为科技支撑,提供强大的专业人才做人力保障。新工科人才强调创新创业能力,以全球视野前瞻布局前沿技术研发,不断引领新产业。

  对此,高校应主动布局面向未来技术和产业的新专业,发挥对未来科技的引领作用。一方面开展现有工科的交叉复合,以及工科与其他学科的交叉复合,产生新学科专业;另一方面把理科特别是应用理科向工科延伸,产生新的技术、新的工科领域。以全球视野前瞻布局前沿技术领域,高度关注颠覆性技术和商业模式创新,不断催生新产业,为经济社会持续发展提供战略储备、拓展战略空间。

  同时,高校还应加快培养新经济发展急需人才。当前,在大数据、物联网、人工智能、网络安全、大健康等新领域出现人才奇缺状况。新工科应面向新经济设置一批新兴工科专业,加快培养急需紧缺人才。在推广示范性软件学院体制、机制和人才培养模式改革的有益经验,建立以需求为导向的产业化学院的同时,推进人才培养模式创新,进一步强化产学合作协同育人,促进人才培养与产业需求紧密结合,有效支撑我国经济结构深度调整、新旧动能接续转换。

  国际竞争归根到底是人才和教育的竞争。发达国家的历史经验证明,主动调整高等教育结构、发展新兴前沿学科专业,是推动国家和区域人力资本结构转变、实现从传统经济向新经济转变的核心要素。

  我国技术和产业发展正在经历从追随到并跑、领跑的跨越。要实现在技术和产业领域的领跑,必须在这些领域有足够的人才支撑,必须提前布局未来技术和产业所需人才培养,要主动作为而不是被动适应。虽然我国有目前世界最大规模的高等工程教育,但大数据、物联网、人工智能、网络安全、大健康等新经济领域出现严重的人才供给不足。

  2017年9月,世界经济论坛发布报告称,对全球130个经济体的人力资本利用水平进行排名,中国位列第34位,处于中亚国家的平均水平。

  当前,我国对制造业转型升级和跨越发展作了整体部署,规划了我国制造业由大变强的“三步走”战略目标。为响应国家战略需求,支撑服务新经济蓬勃发展,我们迫切需要培养大批拥有更强的创新能力、变化能力、适应能力的新兴工程科技人才,进而提升我国工程教育的整体实力与国际竞争力。

  新工科强调培养创新工程人才主动承担起应对挑战、造福人类、塑造未来的时代责任,增强国际竞争力。在工程教育中,要把适应经济社会发展需求、促进人的全面发展作为衡量人才培养质量的根本标准,通过推动应用理科向工科延伸,推动学科交叉融合和跨界整合,培育新的工科领域,大力发展新兴学科,促进科学教育、人文教育、工程教育的有机融合,全面提高学生的社会责任感、创新精神和实践能力,增强我国工程人才的国际竞争力。

  新产业、新业态、新技术的发展规律和全周期流程,强调按照产业、工程全周期流程和要求培养工程技术人才,符合工程创新实际、社会发展规律和创新人才培养需求。从产业界产品开发、工程创新对解决“跨界”“复杂工程问题”能力的需求出发,在继承现有的工程教育成果的基础上,革新培养理念,优化专业结构,创新培养模式,加强专业认证工作,借鉴产业界工程创新的方法论,系统地培养提升学生解决“跨界”“复杂工程问题”的能力。

  我国高等工程教育通过实施新工科建设,以期学生参加工作时能够直接融入企业技术创新的全流程,以期培养的工程科技人才能够直接支撑新经济、新产业、新业态、新技术的发展,以期工程教育能够做到引领第四次工业革命以及新经济、新产业、新业态、新技术的发展,以期实现中华民族伟大复兴的“中国梦”。

  (作者巩金龙系天津大学教务处处长、崔振锋系天津大学科研院院长、原续波系天津大学教务处副处长。本文节选自天津大学所承担的2018夏季达沃斯论坛相关议题研究文章,有删减,本报记者陈彬整理)