1、挑战与应对:新工科背景下工程实践教 育的思考 陈悦 南京理工大学工程训练中心 摘 要： “新工科”教育是我国高等学校为迎接新技术、 新产业、 新模态为特征的新经济, 在教育理念、教育实践过程中重大的改革举措。在新工科背景下, 高校工程实践 教育迎来了新的挑战, 必须更新工程实践教育内容, 升级工程实践教育设备, 提升师资队伍新工科教育能力, 改革实践教育的方法和体系。 另一方面, 寻找工 程实践教育改革的切入点, 大力开展创新创业教育, 为培养创新创业人才、 适应 新经济发展和国家创新驱动战略发挥更好的作用。 关键词： 新工科; 工程实践教育; 创新创业教育; 作者简介：陈悦, 女, 实习研究
2、员, 主要研究方向为高等教育学。 Reflections of Engineering Practice Education under Background of Emerging Engineering Education:Challenges and Strategies CHEN Yue Engineering Training Centre, Nanjing University of Science and Technology; Abstract： Emerging engineering education, is an important reform measure in
3、educational philosophy and practice taken by Chinas universities for meeting the new economy characterized by new technology, new industry, and new mode.Under the background of emerging engineering education, university engineering practice meet new challenges, demanding updating the educational con
4、tent, upgrading the facilities, improving instructors abilities, and reforming educational method and system.On the other hand, innovation and enterprise education should be vigorously developed by finding the starting point of engineering practice education reform, to play a more important role in
5、training innovative and entrepreneurial talents who can adapt themselves to the development of new economy and national innovation-driven strategy. Keyword： emerging engineering education; engineering practice education; innovation and entrepreneurial education; “新工科”概念一经提出, 立即引起广泛的讨论, 且得到响应并启动了“新工
6、科”建设计划。 教育部在有关文件中将新工科的主要研究内容归纳为“五个新”, 即工程教育的新理念、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, 基本包含了新工科的内涵。117如何迎接工科教育新 挑战, 实施工程教育创新改革, 培养满足创新型国家以及创新驱动战略需要的 未来人才, 已迫在眉捷。 一、“新工科”:工程实践教育面临的挑战 工科, 更宽泛地说工程学, 是指自然科学中诸如机械、建筑、水利、计算机、信 息、通信、电子、交通、乃至水产工程等应用学科的总称, 其特点是应用科学和 技术的原理以及发展, 来解决实际工程问题。在大工程、大系统的推动下, 20 世纪工科在世
7、界范围内得到飞速发展。在改革开放 30多年后的今天, 我国工科 也得到长足的发展。但在国家实施“中国制造 2025”“互联网+”等重大战略、 以新技术、新业态、新模式、新产业为代表的新经济蓬勃发展的背景下, 对工程 科技人才提出了更高要求, 迫切需要加快工程教育改革创新。 因此, 需要人们对 高等工程教育的本质、特征及其内在规律进行重新认识和审视。在此背景下, “新工科”应运而生。关于对“新工科”的认识和界定, 众说纷纭。新工科不仅 仅是原有工科的发展, 而且随着科学技术的发展和融合, 工科内容上除了有较 多学科专业交叉融合形成新学科, 还有建立在科学理论发展基础上孕育拓展的 新生学科。新工科
8、的特点鲜明, 内涵丰富。比如钟登华院士提出:新工科的内涵 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。2但从内容上, 新工科的显著特征就是 多学科的交叉, 并融合了最新科技的发展, 具有孕育、发展新的学科、产业、模 式和业态, 形成新经济的潜力。 新工科最大的特点就是知识创新、 学科交叉融合。也有学者综合多种观点认为, “新工科”是指新的工科形态, 即对工科注入新 的内涵以适应新经济发展需要而产生的工科新形态, 可表述为“工科+”, 即工 科+新理念、工
9、科+新专业、工科+新结构、工科+新模式、工科+新体系、工科+ 新技术等形成的工科新形态。118 “新工科”已在我国高等教育界引发热议, 并引起广泛关注。 教育部先后就此组 织并召开了相关会议开展讨论。2017年2月 18日综合性高校工程教育发展战略 研讨会形成“复旦共识”, 2017年4月8日, 教育部在天津大学召开新工科建 设研讨会上提出的“天大行动”, 以及2017 年6月9日, 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, 全面启动、 系统部署新工科建设, 称为“北京指南”。 新工科建设已提到议事日程, 成为当前高等工程教育改革的 热点。 对工科教育重要一环的工程实践教
10、育而言, 传统的工程实践教育模式不能适应 新工科背景下工程实践教育的需要。 主要表现在:工程实践教育内容的不适切性、 工程实践教育方式的不适应性、工程实践教育教师队伍难胜任等等。这是高校工 程实践教育在“新工科”背景下面临的一个现实而迫切的挑战。 二、全面创新改革:工程实践教育应对新挑战的对策 “复旦共识”中提出:新工科建设和发展以新经济、新产业为背景, 需要树立创 新型、综合化、全周期工程教育“新理念”, 构建新兴工科和传统工科相结合的 学科专业“新结构”, 探索实施工程教育人才培养的“新模式”, 打造具有国 际竞争力的工程教育“新质量”, 建立完善中国特色工程教育的“新体系”, 实现我国从
11、工程教育大国走向工程教育强国。3据此, 在新工科背景下的高校 工程实践教育必须进行全面创新改革, 以应对新的挑战。 第一, 更新工程实践教育内容。 我们的工程实践教育, 就机械加工而言, 经历了 从1.0版的手工到2.0的电力驱动车铣刨磨, 再到3.0的数控加工, 以及现在普 及的智能4.0。当前我们必须面对“互联网+”、大数据、云计算、人工智能、 虚拟现实和增强现实等新科技的拓展。 因此, 工程实践课程的更新, 以及旧体系 的淘汰, 必须跟上新工科的步伐。 同样, 从模拟电路, 到数字电路, 到单机, 到 互联, 到量子计算、 移动互联智能化等变化, 都要求工程实践内容满足新工科人 才培养的
12、要求。 第二, 升级工程实践教育设备。 随着实践教学内容的拓展需要更新相应设备, 而 且结合社会需求, 也需要及时更新设备, 满足人才培养需要。 我国经济发展面临 着新技术、新产业、新模式的蓬勃兴起, 实践教育与产业联系紧密, 必须随之变 化。目前, 平台经济、分享经济、协同经济等新模式广泛渗透, 线上线下融合、 跨境电商、社交、电商、智慧家庭、智能交通等新业态不断涌现。智能、互联、 虚拟、移动互联等新设备将成为工程实践教育的基本要求。4 第三、提升师资队伍新工科教育能力。应加强实践教育师资培养, 在专业教育能 力锻炼培养的基础上, 注重通识教育能力的拓展。做好教师的在岗培训、专业提升和校外培
13、训, 充分发挥校企合作的潜力, 打造一支专兼结合、专业交叉、校企 合作、工程经验丰富的工程实践指导教师队伍。 第四, 改革实践教育的方法和体系。 借助现代教学理念和手段, 不断改革实践教 育薄弱环节。利用远程交互、移动互联、团队实践、虚拟现实以及人工智能等多 种方式, 将学生从简单获得知识, 变为多学科的验证知识, 获得体验、 经验和能 力。从动手变为动手、动脑和烧脑, 激发学生的实践兴趣和创新思维, 达到实践 教育培养创新人才的目的。 同时, 新工科对工程实践教育的要求随着新产业、 新模式的发展, 会迎来一个又 一个的挑战, 其开放度、国际化程度、师生融合、以及社会合作都会随着新工科 的要求
14、不断提升。 三、着力培养创新创业能力:新工科背景下工程实践教育改革的切入点 几年前美国工程教育界开始对工程教育的范式进行全面反思, 认识到面向全球 化时代的工业发展, 应将科学与技术、 技术与人文融为一体, 还工程以本来面目, 强调工程教育的实践性、综合性和创新性。5教育部在天津大学召开新工科建 设研讨会上提出的“天大行动”指出, 新工科的目标是:到2020年, 探索形成 新工科建设模式, 主动适应新技术、新产业、新经济发展;到2030年, 形成中国 特色、 世界一流工程教育体系, 有力支撑国家创新发展;到2050年, 形成领跑全 球工程教育的中国模式, 建成工程教育强国, 成为世界工程创新中
15、心和人才高 地, 为实现中华民族伟大复兴的中国梦奠定坚实基础。6可以看出, 新工科教 育的目的之一是为新技术、新经济、新产业服务, 支撑国家创新发展。 由此可见, 工程实践教育是工程教育改革中的重要环节, 构建实践创新平台是 新工科赋予的重要任务。 着力培养学生创新创业能力是新工科背景下工程实践教 育的重要任务, 也是工程实践教育应对新挑战实施改革的切入点。 第一, 创新创业能力培养是新工科最为重要的人才培养任务之一。 新工科就是要 在目前新技术、新产业、新模式快速变革的时代, 为社会经济发展培养合格的创 新融合性人才。 而以创新驱动战略发展的当今中国社会, 创新型人才是重中之重, “大众创业
16、万众创新”的双创人才培养是关键。创新意识培养、创新能力拓展在 高校已经如火如荼, 参与度较高, 也取得丰硕成果。 但创业能力培养的约束条件 较多, 落后于创新活动的开展。 而工程实践教育是非常适合开展创新和创业教育 的平台。 第二, 工程实践是创新的源泉, 也是创业的基础。 实践是工程的本质, 实践是创 新的基础, 实践促进创新, 工程实践教育体系是卓越工程科技人才创新能力培 养的基础性平台。7从大学教育的本质来看, 大学教育理论学习、实践锻炼、 知识创新、能力培养是一条主线。创新创业教育进课堂, 必须要有抓手。工程实 践不仅是创新创业教育的平台, 而且更是以技术创新为基础的创业实践平台。 让
17、 大学创业教育真正成功走向社会, 让创业活动中的创新得到实践检验, 工程实 践可以作为创新和创业的有机衔接, 可以作为大学生校内创新和创业的试水区。创新成果在工程实践中孵化, 孵化成熟进入社会创业。 创业过程技术创新可以通 过工程实践验证, 不断激发学生创新潜能, 真正培养学生的创新创业能力。 第三, 工程实践教育师资团队是大学生创新创业最合适的指导团队。 不管一个学 生创新创业能力如何, 在创新和创业过程中都会遇到超过自身知识能力范围的 难点。具有相应理论知识、技术水平、工程经验的指导团队在学生创新创业过程 中的作用无需置疑。 而工程实践教育师资团队拥有让学生创新成果走向创业成功 基本的专业
18、能力和学生最缺乏的丰富工程经验, 同时拥有组建跨学科、跨学院、 校内外的专家指导团队的便利和优势。 比如在南京理工大学工程训练中心, 一大 批学生创新团队, 在学校各学科教授专业指导和工程训练中心老师工程经验的 帮助下, 在学科创新、专业竞赛、成果创业方面都取得了丰硕的成果。 以新科技和产业为根本, 以新技术、新产业、新业态、新模式为特征的新经济给 高校工科教育带来了新的巨大冲击。新的国家形势和国际变化趋势、新的经济发 展和社会变革背景、新的信息化社会的学生主体、新的互联智能教育方式、新的 师资能力要求工程教育以变应变, 升级大学工程教育 2.0, 才能适应国家发展 需要、 社会进步需要、 学
19、生成长需要和大学教育需要。 大力改革工程实践教育, 真 正让学生在新工科教育变革中受益, 为实现中华民族伟大复兴培养创新型工科 人才。 参考文献 1李华, 胡娜, 游振.新工科:形态、内涵与方向J.高等教育研究, 2017 (4) . 2钟登华.新工科建设的内涵与行动J.高等工程教育研究, 2017 (3) :1-6. 3教育部.“新工科”建设复旦共识J.高等工程教育研究, 2017, 15 (1) :10-11. 4张大良.因时而动, 返本开新, 建设发展新工科在工科优势高校新工科 建设研讨会上的讲话J.中国大学教学, 2017 (4) :4-9. 5叶民, 叶伟巍.美国工程教育演进史初探J.高等工程教育研究, 2013 (2) :109-114. 6教育部.“新工科”建设行动路线 (“天大行动”) J.高等工程教育研究, 2017 (4) :24-25. 7林健.新工科建设:强势打造“卓越计划”升级版J.高等工程教育研究, 2017 (3) :7-14.
