工科教育与新工科人才培养的思考

摘  要：新工科人才的培养与“创新型国家”的建设紧密相关。随着改革开放的深度和广度的不断推进，我国的科技发展已进入到“自主创新”的新阶段。面对全球激烈的科技和经济竞争，创新型人才的培养则是赢得这场竞争的关键，新工科人才的创新能力培养就成为工科院校教育改革的主要内容，针对目前人才培养环节中存在的诸多障碍，需要对现行工科教育中的薄弱环节进行改良，特别是提高工科学生实践能力的培养，通过对理论学习及实践训练的合理布局，使新工科人才更好地掌握理论与实践相结合的技能，并诱发其“工程创造的能力”。

关键词：新工科人才;教育改革;创新能力;实践能力;创新创业

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）27-0155-04

Abstract： The cultivation of new engineering talents is closely related to the construction of "innovative country". With the development of reform and opening-up， the development of science and technology in our country has entered a new stage of "independent innovation". In the face of the fierce global competition in technology and economy， the cultivation of innovative talents is the key to win the competition， and Training the innovative ability of new engineering talents has become the main content of the education reform in engineering colleges. In view of the many obstacles in the process of talent training， it is necessary to improve the weak links in the current engineering education， especially to improve the practical ability of engineering students. Through the reasonable arrangement of theoretical learning and practical training， new engineering talents can better master the skills of combining theory with practice， and induce their "ability of engineering creation".

Keywords： new engineering talents; education reform; innovation ability; practical ability; innovation and entrepreneurship

新工科建设始于2016年在中国工程院召开的一个小型座谈会“新工科建设专家研讨会”，对于一个已经拥有全球38%且占国内在校学生32%的庞大中国工科学生群体[1]，提出了新工科教育的概念，于是诞生了“复旦共识”的高校工程教育发展战略和“天大行动”的新工科建设行动路线，从而引发了波及全国的新工科教育改革的浪潮[2]。2017年教育部发布了《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》，围绕国家战略和区域发展需要，探索形成中国特色、世界水平的工程教育体系。

2018年，教育部、工业和信息化部、中国工程院发布《关于加快建设发展新工科实施卓越工程师教育培养计划2.0的意见》，对新工科教育与人才培养进行了顶层设计，提出了总体改革目标、改革任务、重点举措和组织实施机制，为高校工科教育改革指明了方向[3]。习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上明确指出：“我们对高等教育的需要比以往任何时候都更加迫切，对科学知识和卓越人才的渴求比以往任何时候都更加强烈”“办好我国高校，办出世界一流大学，必须牢牢抓住全面提高人才能力培养这个核心点，并以此来带动高校其他工作”[4]。因此，人才培养能力的核心在于“能力培养”，对于工科学生的培养重点在于提高学生解决工程实际问题并创造出一流工程作品的能力。教育改革的目的是找差距，补短板，对目前工科高等教育不能适应社会发展需要的教学体系、教学方法以及教学内容进行改良[5]，依托科技创新活动或项目，引领大学生的创新意识[6]，围绕“能力培养”这个核心，实现理论与实践的完美结合，使工科院校成为“卓越工程师”培养的摇篮。我国正面临着西方国家在经济和科技两条线的全面封锁，面对“百年未有之大变局”，与西方发达国家之间的技术竞争已成为未来社会发展的常态，“自主可控”成为我国摆脱封锁，走出困境的必由之路。“自主可控”的核心是实现“国产替代”，关键核心技术以及产品生产和服务全要素的自主，从而摆脱在科技领域受制于人的局面。要实现这个目标，要求我国的科技人才，不但要加强基础科学的研究，创造出更多的原创性科技成果，同时也要求利用理论研究的成果，实现科学技术向现实生产力的转化，现实生产力的转化是工科人才的主要职责。工科教育强调的是工程实践能力的培养，把“空洞理论”变为一件件精美的工程作品。国际大学生创新能力评价数据表明，我国大学生的创新创业能力历年处于世界较低的水平[7]，说明我国高等教育还存在不能满足“创新型国家”建设要求的薄弱环节，必须要进行卓有成效的改革。

一  当前工科教育中存在的问题

（一）  高校工科学生层面

我国的大学生经过了“十年寒窗苦读”的努力，以“过五关斩六将”的气魄，从“千军万马”中脱颖而出，从而实现了“鲤鱼跳龙门”的人生转折。大学生的“学前教育”是以知识教育为主体的“应试教育”模式，随着时代的变迁，“实践教育”和“社会劳动”机会越来越少。工科学生进入大学后，教学模式和考核方法并没有发生重大改变，实践能力的培养仍然偏少。工科学生的培养成效应以理论与实践相结合的“工程创造”能力来体现，而实践能力的羸弱，导致“创新能力”不足是目前工科学生的普遍现象。物发于根，而成其势，重学轻工、重理轻技的传统观念根深蒂固，社会实践能力匮乏，使技能型教育改革的进展缓慢。学生的思想品德教育严重地被知识教育所取代，“艰苦奋斗，精益求精”的意识以及“服务社会，创造价值”的理念趋于淡薄。本科教育规模的扩张，使大学生的就学机会增加，大学教育已从“精英教育”逐渐演化为“普及教育”，从而导致大学生的平均学力和综合素质有所下降。这些“不妙”的情况都给工科大学生创新能力的提高带来了严重影响，因此新工科人才所应具备的素质教育成为教育改革的关键。新工科人才的培养可以用爱因斯坦关于工科高素质人才养成的目标来描述：“一流人物对时代和历史进程的意义，在其为社会道德品质的楷模，这也许比单纯的才智成就更大;学校的目标应当是培养有独立行为和独立思考的个人，但他们要把为社会服务看成是自己人生的最高追求。”由此可见，一切成就的基础是由良好的道德素质所支撑，没有高尚的道德情操和为社会服务的理想，是不可能创造出“完美的工程作品”，工科技能型人才队伍建设一直是我国建设人才强国战略中的短板。

（二）  高校工科教师层面

新工科人才培养的改革方向重在实践能力的提高，实践能力的培养不能仅仅是坐而论道，还需要身体力行，能够把理论和实践完美地结合，才是新工科人才培养的主要标志。工科教师队伍的素质在新工科人才的培养过程中起着决定性的作用，但是目前高校工科教师的基本素质仍存在一些不足和短板。主要体现在：①新工科人才培养的师资队伍能力不足。其中部分教师缺乏工程实践经历或长期脱离工程一线，从而造成学生对实际工业过程认知的培养缺失，理论脱离实际。“教科书”式的教学方法，坐而论道的习性难改，缺乏课本知识与实际应用相结合的技巧和“工程应用”的指导经验。②高校教师顺应新工科人才培养的改革积极性不高。实践能力的自我提升应该成为工科教师的长期目标，但是由于制度机制、工作要求以及环境条件等的限制，有些教师不愿意或不能够花费更多的时间和精力从事实践能力提高的再教育，从而使教师个人的实践知识和经验存在局限性，教学内容很难做出重大变革。③对学生的“志趣”引导重视不够。大多数教师只注重自身教学任务的完成，忽视学生对专业知识的兴趣体验，极少关心学生个体的知识偏好，没有把创新能力的培养融入到课程教学的过程中，“填压式教学”并不能激发学生的学习热情。子曰：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”把创新能力的培养建立在“志趣”的基础之上，能够极大地提高学生的主观能动性，而兴趣则是诱发学生投身“创新”的动力。④缺乏对学生个体未来成长的关爱和指导。每个学生由于个体的差异，往往表现出不同的“个体优势”，这种“优势”的发挥，能够帮助其在某一方面的技能快速提高，由于学生年轻幼稚，往往不能明确其“个体优势”的发展方向，需要教师善于发现学生的特长，关注其“优势”，加强学生个体的差异化培养，因势利导地鼓励其特长的进一步发展，在尽可能的情况下给予有价值的指导。⑤个人的道德修养和影响力认识不足。如今的大学校园已不再是象牙塔中的一方净土，学术腐败，抄袭、剽窃时有发生，一些教师的“功利主义”行为侵蚀着学生幼稚的心灵，在不知不觉中影响着学生对自身价值的认知，也有部分教师对于建立在漫长而艰辛的劳动基础上才能获得的宝贵实践经验嗤之以鼻，闭门造车，懒于实践验证，大量的科技成果难以通过实践的检验。正所谓“学有师承，薪火相传”，一些不当的行为严重地影响了新工科人才成长的价值取向。

（三）  高等工科院校或专业层面

目前，我国的工科教育体制改革开展多年，由于受到评价机制、教学经费、传统观念等的影响，“工科理科化”的倾向有所抬头，为新工科人才培养机制的改革留下了诸多“疑难杂症”，主要表现为：①理工科界限不清，工科的教育宗旨偏离了轨道。大学的主要任务是人才培养和学术研究，进而延伸至社会服务。高校为了顺应“评价机制”的需要，不得不在人才引进时，把论文作为主要的评价标准，教师为了“个人进步”，也不得不“弃工从理”，从而养成了闭门造车，脱离社会的习惯。“学”为理，“术”为用，“学术”不可相混，而界限明晰，相辅相成。“评价机制”的偏颇，学术混淆，学进而术退;“唯帽子”“唯论文”之风盛行，重名利而轻服务，实用型人才培养及社会服务能力下降，为工程实用型人才的培养留下了诸多隐患。②专业课程内容不能满足实际工程的需要。大多数工科教师是工科毕业的博士，很少有在生产一线工作的经历，缺乏工程实践的经验，其所谓的“工程知识”主要来源于“工程课本”，实践经验匮乏，因此普遍存在教师只教授其“擅长”的内容，即便学校要求教师增加实践教学的内容，但是有时也流于形式，教学内容仍然是“扬其所长，避其所短”。高校盛行“帽子工程”和“顶尖人才”的引进，不注重“工匠精神”的培养，使工程教育更多地偏向于理论教学，由此人才结构决定了课程设置，实践教学内容呈逐年下降的趋势;教师的知识结构和人才结构已成为工科课程设置和实践教学的主要障碍。③学校对实践教学的投入不足，学生的实践机会减少。实践教学是一个“烧钱”的环节，比如要建立相应的实践实验室或实习车间，需要与企业合作共建实习平台，需要“请进来、走出去”，需要购置大量的教学仪器和模型等等，都需要大量的资金投入，目前教学经费和教学场所普遍比较紧张，因此存在“因陋就简，敷衍了事”的现象，实习环节逐年减少，工科学生无法在在校期间受到真正的工程教育，无法接触企业的营运管理，从而使学生不具备实际工程的设计和基本操作能力，脱离社会，不了解企业对工程技术人员的技能要求，毕业后无法短期内适应企业对工程技术人员的要求。④学生的素质教育和知识教育界限不清，把政治觉悟和道德修养混为一谈。素质教育讲究的是德、智、体、美、劳的全面发展，学校往往把学习成绩作为评价学生优劣的主要甚至唯一的标准，以知识教育代替素质教育，其结果是学生的心理和体能素质下降。“劳动”是提升实践能力的重要手段，孟子曰：“故天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为，所以动心忍性，曾益其所不能。”可见，必要的“磨难”是学生在学习期间必须经历的“训练”，甚至比知识的传授更重要。把政治课代替品格修养课是高校普遍存在的现象，政治课侧重点在于爱党爱国，忠于人民，而品格修养类课侧重于修身养性，高风亮节，其内容上有本质的区别，“爱岗敬业，工匠精神”多发于品格修养，“志存高远，潜心蛰伏”是新工科人才所应具备的素质。