中國(guó)新工科建設(shè)與發(fā)展研究綜述
崔慶玲 劉善球
2018-05-02
摘要：在以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)、新模式為特點(diǎn)的新經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，我國(guó)工程教育迫切需要培養(yǎng)多樣化、創(chuàng)新型科技人才，新工科研究日趨成為工程教育創(chuàng)新改革的主流。2016年中國(guó)加入《華盛頓協(xié)議》，2017年教育部號(hào)召新工科研究與實(shí)踐，從“復(fù)旦共識(shí)”到“天大行動(dòng)”，再到“北京指南”，新工科建設(shè)“三部曲”起承轉(zhuǎn)合、漸入佳境。文章通過(guò)文獻(xiàn)分析，呈現(xiàn)新工科的提出背景與現(xiàn)實(shí)瓶頸、內(nèi)涵特征與建設(shè)思路、國(guó)內(nèi)外高校工程教育探索與創(chuàng)新試點(diǎn)案例等，以期為我國(guó)新工科建設(shè)添磚加瓦。
關(guān)鍵詞：新工科，提出背景與現(xiàn)實(shí)瓶頸，內(nèi)涵特征與建設(shè)思路，探索與創(chuàng)新試點(diǎn)案例
工程教育隨著工業(yè)發(fā)展不斷改革，近年來(lái)，新工科研究日趨成為工程教育創(chuàng)新改革的主流。2017年2月18日，教育部在復(fù)旦大學(xué)召開(kāi)高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)，30所與會(huì)高校達(dá)成“復(fù)旦共識(shí)”，之后，《教育部高等教育司關(guān)于開(kāi)展新工科研究與實(shí)踐的通知》發(fā)布。4月8日，新工科建設(shè)研討會(huì)在天津大學(xué)召開(kāi)，60余所高校參會(huì)，形成“天大行動(dòng)”，提出“天大六問(wèn)”。6月9日，“新工科研究與實(shí)踐”專家組在北京成立并召開(kāi)第一次工作會(huì)議，全面系統(tǒng)部署與啟動(dòng)新工科建設(shè)發(fā)展工作，來(lái)自高校、企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的30余位專家審議通過(guò)了《新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目指南》，即“北京指南”。至此構(gòu)成新工科建設(shè)“三部曲”，吹響了新工科建設(shè)的集結(jié)號(hào)，奏響了人才培養(yǎng)主旋律，開(kāi)拓了工程教育改革新路徑。
“新工科”成為當(dāng)前熱門(mén)詞匯，《高等工程教育研究》設(shè)專欄，為新工科研究與實(shí)踐開(kāi)辟了探討園地，《光明日?qǐng)?bào)》以“面向未來(lái)的新工科”為專題，對(duì)新工科進(jìn)行深度報(bào)道，其他媒體也競(jìng)相關(guān)注相關(guān)研究與熱點(diǎn)問(wèn)題。從目前的文獻(xiàn)查詢結(jié)果來(lái)看，新工科研究多著眼于理論研究，一般集中于產(chǎn)生背景與現(xiàn)實(shí)瓶頸、內(nèi)涵特征與建設(shè)思路、部分高校工程教育探索與創(chuàng)新試點(diǎn)歷程等。
一、新工科提出背景與現(xiàn)實(shí)瓶頸
2016年6月，中國(guó)成為工程教育本科專業(yè)學(xué)位國(guó)際互認(rèn)《華盛頓協(xié)議》第18個(gè)正式成員，為工程教育帶來(lái)了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，另外，工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、中國(guó)制造2025等都是新工科提出的戰(zhàn)略背景。新工科的提出是工程教育變革的新趨勢(shì)，有其必然性。
教育部高教司原司長(zhǎng)張大良從戰(zhàn)略高度提出新工科應(yīng)然產(chǎn)生的背景：工程教育主動(dòng)布局和深化改革，能促進(jìn)以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)、新模式為特點(diǎn)的新經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)，只有新工科突破了核心關(guān)鍵技術(shù)，中國(guó)才能在未來(lái)全球創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，構(gòu)筑先發(fā)優(yōu)勢(shì)，占據(jù)戰(zhàn)略制高點(diǎn)。教育部高教司理工科教育處處長(zhǎng)吳愛(ài)華從發(fā)展新經(jīng)濟(jì)角度指出，新經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展迫切需要新型工科人才支撐。天津大學(xué)校長(zhǎng)鐘登華指出，新工科是關(guān)系國(guó)家未來(lái)和民族振興的深刻命題，應(yīng)時(shí)代要求而提出，我國(guó)戰(zhàn)略發(fā)展需求、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)趨勢(shì)和立德樹(shù)人使命都需要新工科的建設(shè)與發(fā)展。復(fù)旦大學(xué)教務(wù)處處長(zhǎng)徐雷認(rèn)為，我國(guó)當(dāng)前的工程教育與產(chǎn)業(yè)發(fā)展脫節(jié)，亟需改革和發(fā)展新工科。浙江工業(yè)大學(xué)副校長(zhǎng)華爾天認(rèn)為，中國(guó)加入《華盛頓協(xié)議》助推了新工科創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。重慶交通大學(xué)周開(kāi)發(fā)在國(guó)家社科基金項(xiàng)目“云教育環(huán)境下學(xué)習(xí)模式變革研究與實(shí)踐”中，分析了新工業(yè)革命與工程發(fā)展的新趨勢(shì)。重慶大學(xué)朱正偉通過(guò)回顧歷史與分析第四次工業(yè)革命，闡釋了新工業(yè)革命對(duì)工程教育的要求。武漢大學(xué)張清運(yùn)用ARDL-ECM模型，開(kāi)展了高等工程教育對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響研究，在實(shí)證研究基礎(chǔ)上提出高等工程教育應(yīng)對(duì)國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整戰(zhàn)略的要求。
綜而述之，新工科的提出有其大背景：科技革命、工業(yè)革命、產(chǎn)業(yè)革命、新經(jīng)濟(jì)和新起點(diǎn)等，但工程教育發(fā)展中的瓶頸是其提出的現(xiàn)實(shí)背景。
我國(guó)工程教育規(guī)模世界第一。2016年，有538萬(wàn)名本科在校工科生，17037個(gè)專業(yè)布點(diǎn)，在校工科生約是高等教育在校學(xué)生總數(shù)的1/3。但《世界競(jìng)爭(zhēng)力年鑒》卻顯示我國(guó)工程師的合格程度處于世界末端。另外，當(dāng)下矛盾體的另一面是巨大的人才缺口。有媒體報(bào)道，2020年，新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、新材料、電力裝備、高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人技術(shù)相關(guān)專業(yè)將成為最大的人才缺口專業(yè)，其中新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)人才缺口有750萬(wàn)人，2025年會(huì)達(dá)到950萬(wàn)人。目前，大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、網(wǎng)絡(luò)安全等新經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域人才供給嚴(yán)重不足，暴露了我國(guó)工程教育與新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在脫節(jié)的現(xiàn)狀。
研究者深刻分析并指出了我國(guó)現(xiàn)行工程教育的瓶頸。中國(guó)高等教育學(xué)會(huì)前會(huì)長(zhǎng)瞿振元認(rèn)為：人才培養(yǎng)缺乏明確標(biāo)準(zhǔn)、工程教育理科化傾向較嚴(yán)重、工程師價(jià)值觀和工程師倫理教育被忽視、師資隊(duì)伍建設(shè)沒(méi)有滿足現(xiàn)代工程教育要求、工程技術(shù)人才質(zhì)量差強(qiáng)人意，尤其是師資建設(shè)片面重高學(xué)歷輕實(shí)踐知識(shí)結(jié)構(gòu)、重科研論文產(chǎn)出輕實(shí)踐教學(xué)能力，以至于對(duì)青年教師發(fā)展方向造成了誤導(dǎo)。上海工程技術(shù)大學(xué)校長(zhǎng)夏建國(guó)指出，思想觀念桎梏、依附性發(fā)展邏輯固化、協(xié)同辦學(xué)機(jī)制缺失、組織與制度性障礙等制約了工程教育變革。華中科技大學(xué)房?？≡凇豆た票究粕虒W(xué)質(zhì)量學(xué)生滿意度影響因素分析》中，認(rèn)為學(xué)生工程實(shí)踐教學(xué)訓(xùn)練嚴(yán)重不足，不能適應(yīng)用人單位尤其是工業(yè)企業(yè)的需求，專業(yè)及課程影響因素也較為顯著，教師對(duì)現(xiàn)代工程不甚了然，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于工程研發(fā)前沿，教學(xué)管理和基礎(chǔ)設(shè)施均是影響工科教學(xué)質(zhì)量之因素。北京理工大學(xué)張輝指出，我國(guó)工程教育諸多問(wèn)題導(dǎo)致工科學(xué)生上崗適應(yīng)慢，人文素養(yǎng)、心理素質(zhì)、溝通能力、動(dòng)手能力差，自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新能力不足，團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)缺乏，對(duì)現(xiàn)代企業(yè)工作流程和文化了解甚少，難以應(yīng)對(duì)社會(huì)需求。
專家學(xué)者對(duì)當(dāng)前工程教育的弊端認(rèn)識(shí)深刻，新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)是新工科提出的宏觀背景，阻礙瓶頸是新工科提出的現(xiàn)實(shí)背景，也是孕育新工科產(chǎn)生的土壤。當(dāng)下我國(guó)工程教育巨大的招生規(guī)模與現(xiàn)行工程教育發(fā)展瓶頸之間的矛盾日益凸顯，無(wú)論從國(guó)際形勢(shì)、國(guó)家戰(zhàn)略，還是從工程教育自身發(fā)展而言，對(duì)于頂尖的、具有競(jìng)爭(zhēng)力的、有質(zhì)量的人才的需求都越來(lái)越迫切。
二、新工科內(nèi)涵特征與建設(shè)思路
在《新工科建設(shè)的內(nèi)涵與行動(dòng)》中，鐘登華詮釋了新工科的特征是戰(zhàn)略型、創(chuàng)新性、系統(tǒng)化和開(kāi)放式，內(nèi)涵是以立德樹(shù)人為引領(lǐng)，培養(yǎng)未來(lái)多元化和創(chuàng)新型卓越工程人才。清華大學(xué)林健認(rèn)為新工科是“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的2.0版，豐富和加強(qiáng)了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的內(nèi)涵。在《面向未來(lái)的中國(guó)新工科建設(shè)》中，林健界定了新工科的內(nèi)涵與特征，“工科”指工程學(xué)科，“新”包含新興、新型和新生三方面含義；他強(qiáng)調(diào)要突破對(duì)工科的原有界定，超越傳統(tǒng)工科專業(yè)設(shè)置，根據(jù)科技革命和產(chǎn)業(yè)革命及新經(jīng)濟(jì)需要，賦予新工科跨越學(xué)科界限和產(chǎn)業(yè)邊界的新內(nèi)涵；“新興”指全新出現(xiàn)、前所未有的新學(xué)科，“新型”指對(duì)傳統(tǒng)、現(xiàn)有（舊）學(xué)科進(jìn)行轉(zhuǎn)型、改造和升級(jí)的新學(xué)科，“新生”指不同學(xué)科交叉產(chǎn)生的新學(xué)科；新工科大體有引領(lǐng)性、交融性、創(chuàng)新性、跨界性、發(fā)展性等特征。國(guó)家教育發(fā)展研究中心馬陸亭認(rèn)為，新工科是有別于傳統(tǒng)工科的學(xué)科交叉物，老工科對(duì)應(yīng)的是傳統(tǒng)工業(yè)，新工科對(duì)應(yīng)的是新興產(chǎn)業(yè)。不過(guò)也有人反對(duì)將新工科與老工科嚴(yán)格區(qū)分開(kāi)來(lái)，認(rèn)為兩者其實(shí)關(guān)系密切，因?yàn)樾滦螒B(tài)、新產(chǎn)業(yè)并沒(méi)有脫離原來(lái)的經(jīng)濟(jì)形態(tài)。
對(duì)于新工科的建設(shè)問(wèn)題，張大良總結(jié)了新工科研究與實(shí)踐的“雙5重點(diǎn)”：5項(xiàng)內(nèi)核研究重點(diǎn)——新理念、新結(jié)構(gòu)、新模式、新質(zhì)量、新體系，5項(xiàng)外延研究重點(diǎn)——組織方式、協(xié)調(diào)機(jī)制、管理改革、評(píng)價(jià)改革、政策支持。這既是對(duì)新工科內(nèi)涵特征的高度概括，也是為新工科建設(shè)和發(fā)展提供的建設(shè)思路。
對(duì)于不同層次的高校，“復(fù)旦共識(shí)”提出了不同的建設(shè)思路：工科優(yōu)勢(shì)高校對(duì)工程科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)揮主體作用，打造工程學(xué)科專業(yè)升級(jí)版，培養(yǎng)工程科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新人才，服務(wù)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)；綜合性高校對(duì)催生新技術(shù)和孕育新產(chǎn)業(yè)發(fā)揮引領(lǐng)作用，推動(dòng)應(yīng)用理科向工科延伸、學(xué)科交叉融合和跨界整合，培養(yǎng)科學(xué)基礎(chǔ)厚、工程能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的人才，掌握未來(lái)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展主動(dòng)權(quán)；地方高校對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)揮支撐作用，發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，凝煉辦學(xué)特色，深化產(chǎn)教融合、校企合作、協(xié)同育人，增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力，培養(yǎng)大批具有較強(qiáng)行業(yè)背景知識(shí)、工程實(shí)踐能力、勝任行業(yè)發(fā)展需求的應(yīng)用型和技術(shù)技能型人才。在促進(jìn)人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)需求緊密結(jié)合方面，“復(fù)旦共識(shí)”也給出了很好的建議：校企聯(lián)合制定培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方案、共同建設(shè)課程與開(kāi)發(fā)教程、共建實(shí)驗(yàn)室和實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)基地、合作培養(yǎng)培訓(xùn)師資、合作開(kāi)展研究、行業(yè)企業(yè)參與到教育教學(xué)各環(huán)節(jié)等。
對(duì)于培養(yǎng)高質(zhì)量工科人才，北京航空航天大學(xué)原副校長(zhǎng)鄭志明反對(duì)完全復(fù)制西方高等教育，指出要靠自己的師資力量，要有中國(guó)特色的新工科專業(yè)學(xué)科方向。中國(guó)工程院院士李德毅提倡學(xué)習(xí)德國(guó)，培養(yǎng)具有工匠精神的工程人才，“本碩”連讀要大于“碩博”連讀規(guī)模，社會(huì)更需要系統(tǒng)掌握智能方法、智能信息處理技術(shù)，具有寬口徑知識(shí)和較強(qiáng)適應(yīng)能力及現(xiàn)代科學(xué)創(chuàng)新意識(shí)的高級(jí)技術(shù)工程人才。同濟(jì)大學(xué)黎君認(rèn)為應(yīng)該弄清工程師成長(zhǎng)要素，工程人才不是科學(xué)人才的“從屬部分”，只有科學(xué)教育轉(zhuǎn)到工程教育，才能培養(yǎng)出真正的工程技術(shù)人才。
在新工科學(xué)科與課程體系方面，李德毅提出新增一級(jí)學(xué)科“智能科學(xué)與技術(shù)”，在學(xué)科基礎(chǔ)課（學(xué)習(xí)腦與認(rèn)識(shí)、交互智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等關(guān)于智能學(xué)科的基本知識(shí)）、專業(yè)基礎(chǔ)課（學(xué)習(xí)認(rèn)知物理學(xué)、數(shù)理邏輯與機(jī)器證明、數(shù)據(jù)挖掘與價(jià)值發(fā)現(xiàn)等數(shù)學(xué)、物理和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)與技能）、專業(yè)課（學(xué)習(xí)知識(shí)工程、模式識(shí)別等專業(yè)性與綜合性課程）、選修課等不同層次上形成獨(dú)立的課程體系。他強(qiáng)調(diào)工程教育理科化、理科教育工程化，指出工程教育要重基礎(chǔ)，要把數(shù)學(xué)和工程結(jié)合到位，把樹(shù)型結(jié)構(gòu)的學(xué)科體系變成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，做到理工滲透、醫(yī)工結(jié)合。黎君強(qiáng)調(diào)更新新工科教學(xué)大綱和教材，打破只能讓學(xué)生計(jì)算、畫(huà)圖、設(shè)計(jì)、寫(xiě)論文而不能駕馭工程的學(xué)科課程觀，圍繞解決問(wèn)題、項(xiàng)目實(shí)施形成新的課程鏈，將傳統(tǒng)課程結(jié)構(gòu)的公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課“階梯型”模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤扒榫郴钡墓こ探逃n程結(jié)構(gòu)。林健指出要注重通識(shí)教育的基礎(chǔ)與支撐作用，多學(xué)科交叉融合的新專業(yè)課程建設(shè)，將新工科學(xué)科前沿知識(shí)融入專業(yè)課程體系。
在新工程教育師資評(píng)價(jià)與引進(jìn)方面，學(xué)者們普遍認(rèn)為，應(yīng)摒棄以教師論文、學(xué)術(shù)成果為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)的現(xiàn)象，根據(jù)不同類(lèi)型院校和新工科學(xué)科專業(yè)特點(diǎn)評(píng)價(jià)教師，立足教師素質(zhì)、能力和經(jīng)歷的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，而不僅僅要求教師完成單純的工作量或短期的工作任務(wù)。引進(jìn)教師要注重其學(xué)科背景交叉性、知識(shí)結(jié)構(gòu)互補(bǔ)性、工作經(jīng)歷多樣性、發(fā)展?jié)摿伤苄缘?，缺乏?shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的教師不能堪當(dāng)工程教育重任，建構(gòu)工科教師到企業(yè)任職、聘請(qǐng)一線工程技術(shù)人員承擔(dān)教學(xué)任務(wù)等人事制度。
新工科本身內(nèi)涵豐富，所涉范圍廣泛，但目前對(duì)它的研究還處于探索階段，因此其定義與特征尚待明確。盡管新工科屬于新生學(xué)術(shù)思想，學(xué)術(shù)共同體卻給予其高漲的熱情與參與度，專家學(xué)者提出了不同層面的建設(shè)思路。筆者認(rèn)為尤為重要的是，培養(yǎng)一批工程實(shí)踐能力強(qiáng)的高水平專業(yè)教師，打造一系列體現(xiàn)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)最新發(fā)展的新工科專業(yè)和課程。
三、工程教育探索與創(chuàng)新試點(diǎn)案例
工程教育探索與創(chuàng)新貫穿科技革命進(jìn)步歷程。學(xué)者們一般認(rèn)為18世紀(jì)60年代-19世紀(jì)40年代第一次工業(yè)革命蒸汽機(jī)聯(lián)動(dòng)機(jī)械學(xué)科；19世紀(jì)中期第二次工業(yè)革命電氣化催生電力學(xué)科；20世紀(jì)中葉第三次工業(yè)革命自動(dòng)化生產(chǎn)與信息技術(shù)取代了能源革命，電子、計(jì)算機(jī)是時(shí)代標(biāo)志；21世紀(jì)第四次工業(yè)革命源于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和信息物理系統(tǒng)，是互聯(lián)網(wǎng)和智能經(jīng)濟(jì)時(shí)代。
國(guó)外工程教育圍繞工業(yè)革命經(jīng)過(guò)了實(shí)用導(dǎo)向、通識(shí)教育、科學(xué)基礎(chǔ)研究、回歸工程實(shí)踐等改革階段。新中國(guó)成立以來(lái)，我國(guó)工程教育也大致走過(guò)了三個(gè)階段：20世紀(jì)50年代模仿蘇聯(lián)創(chuàng)辦專門(mén)性工科學(xué)校；改革開(kāi)放后工科大學(xué)意識(shí)到基礎(chǔ)理論的重要性，突破理工分家的模式，20世紀(jì)90年代工程教育進(jìn)入西方發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)歷過(guò)的“科學(xué)范式”階段，工程教育幾乎被邊緣化；21世紀(jì)鑒于高端技術(shù)人才匱乏，我國(guó)作出“走中國(guó)特色新型工業(yè)化道路、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家和人力資源強(qiáng)國(guó)”等戰(zhàn)略部署，2005年我國(guó)開(kāi)始建設(shè)工程教育認(rèn)證體系，2010年實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，2016年以加入《華盛頓協(xié)議》為契機(jī)，全程監(jiān)控工程教育實(shí)施，新工科成為工程教育改革創(chuàng)新的關(guān)鍵詞。雖然我國(guó)工程教育轉(zhuǎn)型相比美國(guó)慢了15～20年，但已開(kāi)始向工程實(shí)踐回歸。
（一）回歸工程實(shí)踐的工程教育模式典范
1.能力導(dǎo)向教育模式
能力導(dǎo)向教育（Competency-based Education，CBE）由美國(guó)麥克萊蘭（McClelland）發(fā)起，他認(rèn)為核心能力是學(xué)生成功就業(yè)和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵要素。國(guó)際高等教育界也倡導(dǎo)大學(xué)教育傳授知識(shí)與技能，培養(yǎng)和測(cè)評(píng)學(xué)生的核心能力。盡管現(xiàn)在對(duì)學(xué)生核心能力的界定和分類(lèi)還有爭(zhēng)議，但周開(kāi)發(fā)提出的新工科人才社會(huì)能力、技術(shù)能力、學(xué)術(shù)能力、知識(shí)能力和個(gè)人效能5類(lèi)核心能力矩陣結(jié)構(gòu)，值得我們借鑒學(xué)習(xí)。
2.成果導(dǎo)向教育模式
成果導(dǎo)向教育（Outcomes-based Education，OBE）是目前美國(guó)工程教育全面采用的教育模式，只有采用OBE的本科工程學(xué)位才被《華盛頓協(xié)議》認(rèn)可。美國(guó)工程技術(shù)評(píng)審委員會(huì)（ABET）2017年本科工程教育一般標(biāo)準(zhǔn)包含了技能、知識(shí)、行為等11項(xiàng)學(xué)生學(xué)習(xí)成果。周開(kāi)發(fā)通過(guò)借鑒，提出6類(lèi)新工科學(xué)生本質(zhì)性學(xué)習(xí)成果（人文、科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)，智力與實(shí)踐技能基礎(chǔ)，職業(yè)能力，倫理、價(jià)值、態(tài)度與行為，社區(qū)與全球意識(shí)，綜合與應(yīng)用學(xué)習(xí)）。顧佩華等人于2014年所著的《基于“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”（OBE）的工程教育模式》，系統(tǒng)闡述了OBE教育模式及汕頭大學(xué)OBE工程教育模式的實(shí)踐與探索。
3.“構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)施-運(yùn)行”模式
構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)施-運(yùn)行（Conceive-Design-Implement-Operate，CDIO）模式由麻省理工學(xué)院（MIT）主導(dǎo)創(chuàng)始，其中設(shè)計(jì)階段是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)行一體化課程計(jì)劃，結(jié)合工程學(xué)科基礎(chǔ)，有機(jī)串聯(lián)課程，使課程相互支持，系統(tǒng)提升學(xué)生的項(xiàng)目構(gòu)建、人際交往、真實(shí)工程環(huán)境實(shí)踐等能力。CDIO模式于2005年由汕頭大學(xué)引入中國(guó)，2016年1月成立“CDIO工程教育聯(lián)盟”，有10所“985”高校、26所“211”高校和69所普通高校加入聯(lián)盟。清華大學(xué)、成都信息工程大學(xué)、燕山大學(xué)都是較早加入國(guó)際CDIO合作組織的高校[28]。汕頭大學(xué)執(zhí)行校長(zhǎng)顧佩華在《從CDIO到EIP-CDIO——汕頭大學(xué)工程教育與人才培養(yǎng)模式探索》中，介紹的汕頭大學(xué)工學(xué)院“魚(yú)骨圖”課程體系，曾引起工程教育界的轟動(dòng)，汕頭大學(xué)編寫(xiě)的《CDIO實(shí)施手冊(cè)》和撰寫(xiě)的《CDIO在中國(guó)（上、下）》及《從CDIO在中國(guó)到中國(guó)的CDIO：發(fā)展路徑、產(chǎn)生的影響及其原因研究》均是可資借鑒的文獻(xiàn)。
4.“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”
教育部于2010年啟動(dòng)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，目前共有208所高校參與，有本科專業(yè)點(diǎn)1257個(gè)，研究生層次學(xué)科點(diǎn)514個(gè)，在校生約26萬(wàn)人，擔(dān)任高校兼職教師的企業(yè)工程技術(shù)人員2.4萬(wàn)名，到企業(yè)掛職學(xué)習(xí)的高校教師1萬(wàn)余名，600多所高校與百余家國(guó)內(nèi)外知名企業(yè)合作辦學(xué)，形成了教育部門(mén)和行業(yè)部門(mén)協(xié)同推進(jìn)、高等學(xué)校和企事業(yè)單位深入合作的工程人才培養(yǎng)機(jī)制。發(fā)展的專業(yè)包括傳統(tǒng)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)等相關(guān)專業(yè)，目標(biāo)是面向未來(lái)、面向世界、面向工企業(yè)界，培養(yǎng)一大批適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要并具有較強(qiáng)創(chuàng)新能力的各類(lèi)型高質(zhì)量工程技術(shù)人才，為建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家、實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化奠定堅(jiān)實(shí)人力資源優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)國(guó)家綜合國(guó)力和核心競(jìng)爭(zhēng)力，適度超前培養(yǎng)人才。教育部編寫(xiě)的《“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”部分高校方案匯編》可資借鑒。
（二）回歸工程實(shí)踐的工程教育試點(diǎn)案例
1.國(guó)外綜述
美國(guó)高校推進(jìn)基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生參與開(kāi)放式項(xiàng)目，通過(guò)完成項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生建模、仿真能力及團(tuán)隊(duì)合作、溝通能力。例如，西北大學(xué)為學(xué)生提供三類(lèi)設(shè)計(jì)項(xiàng)目（教師創(chuàng)立的項(xiàng)目、學(xué)生創(chuàng)立的項(xiàng)目、顧客創(chuàng)立的項(xiàng)目），通過(guò)兩段式教學(xué)，由工程學(xué)院教師以團(tuán)體形式講授設(shè)計(jì)倫理、項(xiàng)目管理、溝通和團(tuán)隊(duì)合作等關(guān)鍵內(nèi)容，由一名項(xiàng)目導(dǎo)師或教練指導(dǎo)完成具體的設(shè)計(jì)工作。斯坦福大學(xué)工學(xué)院的新生在一年級(jí)就開(kāi)設(shè)實(shí)質(zhì)性項(xiàng)目機(jī)電一體化課程，在理論與實(shí)踐中了解機(jī)械、電路及其他部件；不同系別的學(xué)生都可以在工學(xué)院做實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行頭腦風(fēng)暴、有創(chuàng)意的設(shè)計(jì)，而不是閉門(mén)造車(chē)；在專業(yè)選擇方面，學(xué)生甚至可以自己設(shè)計(jì)跨界融合的專業(yè)；學(xué)校離全球創(chuàng)業(yè)基地（硅谷）很近，學(xué)生時(shí)刻處于創(chuàng)業(yè)氛圍之中，可以獨(dú)立完成項(xiàng)目申請(qǐng)、資金募集、計(jì)劃擬定、組織架構(gòu)等一系列項(xiàng)目研究工作。
加拿大側(cè)重項(xiàng)目工程的實(shí)踐性，渥太華大學(xué)、滑鐵盧大學(xué)有多年實(shí)踐的合作教育（Co-op）人才培養(yǎng)模式——渥太華大學(xué)已有35年的Co-op歷史，滑鐵盧大學(xué)的Co-op始于1957年。該模式結(jié)合了學(xué)習(xí)和工作兩個(gè)方面，學(xué)生至少有6次共計(jì)20個(gè)月的實(shí)習(xí)工作經(jīng)歷，近兩年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也是企業(yè)雇主很看重的就業(yè)能力。麥克馬斯特大學(xué)采取基于問(wèn)題學(xué)習(xí)（PBL）的模式，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)為主，設(shè)計(jì)真實(shí)項(xiàng)目，學(xué)生在復(fù)雜、現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題情境中，以自主探究、小組合作形式解決問(wèn)題，形成實(shí)踐技能和能力。新加坡科技設(shè)計(jì)大學(xué)提倡大設(shè)計(jì)觀工程教育模式，首先是在一門(mén)課程中的設(shè)計(jì)，然后是課程之間跨學(xué)科、跨專業(yè)的設(shè)計(jì)，進(jìn)而跨越不同專業(yè)和年級(jí)，最后是全真模擬課外實(shí)踐。學(xué)生大一、大二學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課程，大三在4個(gè)領(lǐng)域自主選擇核心課程，大四則主要培養(yǎng)學(xué)生在經(jīng)濟(jì)、人文、藝術(shù)、社會(huì)科學(xué)、創(chuàng)業(yè)及管理等方面的能力，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。2.國(guó)內(nèi)綜述
2015年，《華盛頓協(xié)議》專家委員會(huì)到我國(guó)考察，沒(méi)有完全同意我國(guó)成為其正式成員，2016年考察了北京交通大學(xué)、燕山大學(xué)專業(yè)點(diǎn)以后，才全票通過(guò)，因?yàn)檫@兩個(gè)學(xué)校經(jīng)過(guò)了多年CDIO和OBE改革模式，教學(xué)理念和實(shí)踐有著清晰的設(shè)計(jì)和具體制度安排，根據(jù)具體專業(yè)與產(chǎn)業(yè)對(duì)接要求，確定學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)素養(yǎng)，具體到預(yù)期學(xué)生畢業(yè)5年后的要求，學(xué)生能力提升的培養(yǎng)環(huán)節(jié)（包括課程、實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐、設(shè)計(jì)、活動(dòng)和課堂教學(xué)內(nèi)容）也進(jìn)行了4年本科系統(tǒng)設(shè)計(jì)。汕頭大學(xué)作為典型的CDIO試點(diǎn)學(xué)校，其3層級(jí)設(shè)計(jì)項(xiàng)目為導(dǎo)向的課程體系貫穿于工科生4年的學(xué)習(xí)歷程。低年級(jí)開(kāi)設(shè)的“工程導(dǎo)論”課程包含一些基本的3級(jí)項(xiàng)目，學(xué)生獲得基本設(shè)計(jì)-實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，形成解決工程問(wèn)題的思路，增進(jìn)興趣；高年級(jí)設(shè)置2、3級(jí)項(xiàng)目，學(xué)生對(duì)工程系統(tǒng)進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)、建造、測(cè)試和運(yùn)行，獲得高級(jí)設(shè)計(jì)-實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)[37]。汕頭大學(xué)的“創(chuàng)新人才培養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)”“魚(yú)骨型課程方案”“課程檔案”（微觀細(xì)碎的課堂教學(xué)活動(dòng)記錄）、“CDIO教學(xué)大綱”和“CDIO標(biāo)準(zhǔn)”值得推廣交流。
大連理工大學(xué)作為首批“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”試點(diǎn)學(xué)校，聯(lián)合三一重工集團(tuán)、米其林投資有限公司，開(kāi)設(shè)了“大工-三一卓越計(jì)劃班”“大工-米其林卓越計(jì)劃班”，培養(yǎng)應(yīng)用型工程經(jīng)驗(yàn)的卓越人才，建立“創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班”培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新的卓越工程師，“工程國(guó)際班”培養(yǎng)國(guó)際視野的卓越工程師。太原理工大學(xué)也開(kāi)設(shè)了培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才試點(diǎn)班“工程科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班”，實(shí)行分段設(shè)計(jì)模式“1.5+0.5+2”，集中組織1.5學(xué)年的教學(xué)和管理，訓(xùn)練學(xué)生的人文、自然基礎(chǔ)科學(xué)素養(yǎng)（物理、數(shù)學(xué)、英語(yǔ)、力學(xué)、制圖、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)，以及前沿工程科技技術(shù)一系列講座等），然后進(jìn)行0.5學(xué)年的專業(yè)大類(lèi)培養(yǎng)，強(qiáng)化學(xué)科基礎(chǔ)，培養(yǎng)實(shí)踐能力，在學(xué)生大三、大四2學(xué)年的專業(yè)學(xué)習(xí)期間，實(shí)施個(gè)性化培養(yǎng)，使其主攻專業(yè)，參與科研項(xiàng)目。結(jié)束實(shí)驗(yàn)班學(xué)習(xí)以后，學(xué)生根據(jù)科研情況可直接讀研。
走在工程教育改革前列的高校還有很多。比如，北京聯(lián)合大學(xué)與保千里視像科技集團(tuán)、哈工大機(jī)器人集團(tuán)等國(guó)內(nèi)著名機(jī)器人研發(fā)企業(yè)合作，在2015年“德毅”機(jī)器人校級(jí)實(shí)驗(yàn)班的基礎(chǔ)上，率先在國(guó)內(nèi)成立機(jī)器人學(xué)院[41]。天津大學(xué)成立國(guó)家試點(diǎn)學(xué)院“精密儀器與光電子工程學(xué)院”，開(kāi)設(shè)“工程科學(xué)實(shí)驗(yàn)班”，將傳統(tǒng)工程教育轉(zhuǎn)型為新工科，實(shí)行“以學(xué)生為中心”的模式，通過(guò)多層面選拔學(xué)生、本碩博統(tǒng)籌培養(yǎng)、自主選擇專業(yè)、競(jìng)爭(zhēng)性分流、小班制教學(xué)、個(gè)性化課程體系、雙導(dǎo)師制等，培養(yǎng)滿足國(guó)家重大戰(zhàn)略需求的儀器儀表工程領(lǐng)軍人才[42]。浙江大學(xué)竺可楨學(xué)院開(kāi)創(chuàng)了“工程教育交叉體”：金融+數(shù)學(xué)、機(jī)器人+人工智能、計(jì)算機(jī)+大數(shù)據(jù)三個(gè)雙學(xué)位班，2016年已招生100人，開(kāi)創(chuàng)了新工科的探索路徑。
“北京指南”已經(jīng)吹響新工科建設(shè)的集結(jié)號(hào)，教育部號(hào)召我們由“跟跑者”向“領(lǐng)跑者”轉(zhuǎn)變，“新工科”建設(shè)與發(fā)展勢(shì)在必行。面對(duì)國(guó)際國(guó)內(nèi)形勢(shì)，要想突破核心關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)筑先發(fā)優(yōu)勢(shì)，在未來(lái)全球創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)戰(zhàn)略制高點(diǎn)，工程教育改革勢(shì)在必行。各類(lèi)高校應(yīng)在不同層次、不同領(lǐng)域開(kāi)展新工科建設(shè)，以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，定位相應(yīng)的卓越工程人才培育目標(biāo)，構(gòu)建“智慧跨界碰撞、思維激蕩創(chuàng)新、產(chǎn)教融合共贏”的新理念和“成果導(dǎo)向的先進(jìn)本科教育”的新培育模式，提升工程教育質(zhì)量，助推經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)，應(yīng)對(duì)未來(lái)新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)和挑戰(zhàn)。