迎接“新工科”，傳統(tǒng)工科專業(yè)如何轉(zhuǎn)型升級

傳統(tǒng)工科專業(yè)是工科優(yōu)勢高校多年積累的領(lǐng)先領(lǐng)域和辦學(xué)特色，在學(xué)科支撐、人才培養(yǎng)模式、師資隊伍、課程體系、實踐基地、校友資源等方面形成了明顯的比較優(yōu)勢。根據(jù)《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》，工學(xué)門類設(shè)置了31個工科專業(yè)大類，包含260余個具體工科專業(yè)，約占專業(yè)總數(shù)的1/3?？梢哉f，工科專業(yè)對于高等教育的改革發(fā)展具有舉足輕重的作用。

然而，囿于路徑依賴、利益固化等原因，傳統(tǒng)工科專業(yè)轉(zhuǎn)型升級也成為“新工科”建設(shè)的重點與難點。當(dāng)前，傳統(tǒng)工科專業(yè)轉(zhuǎn)型升級要以“新工科”建設(shè)為抓手，堅持守正創(chuàng)新，在守好傳統(tǒng)工科“一畝三分地”的基礎(chǔ)上，面向新經(jīng)濟、新業(yè)態(tài)，通過“融合聚焦”，創(chuàng)新人才培養(yǎng)的理念、模式、措施。

    守正固本—— 傳統(tǒng)工科揚長避短的基石堡壘

守“育人之本”。教育作為培養(yǎng)人、改造人的崇高事業(yè)，是以人為教育對象的社會活動。新時代，工科育人要堅持德才兼?zhèn)洌粌H要注重知識的傳授，更要注重能力、素質(zhì)的培養(yǎng)；不僅要注重顯性知識學(xué)習(xí)，更要注重隱性知識的習(xí)得；不僅要注重人的當(dāng)前發(fā)展，培養(yǎng)現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)所需的工科人才，更要注重人的長遠發(fā)展，培養(yǎng)未來產(chǎn)業(yè)所需的工科人才。

    固“核心素養(yǎng)”。“核心素養(yǎng)”指的是從事某種工作所需的知識、技能、態(tài)度等素質(zhì)要素的集合，回應(yīng)了教育宗旨的問題，即培養(yǎng)什么人的問題。對于工科教育而言，其宗旨是不僅要培養(yǎng)具備工程相關(guān)知識的人，更要培養(yǎng)“會做工程事”且具有良好價值取向的人?；谶@一理念，新工科人才的核心素養(yǎng)應(yīng)包含工程素養(yǎng)、科技素養(yǎng)與人文素養(yǎng)。其中，工程素養(yǎng)是關(guān)鍵，主要影響工科人才培養(yǎng)的質(zhì)量水平；科技素養(yǎng)是基礎(chǔ)，主要影響工科人才培養(yǎng)的創(chuàng)新能力；人文素養(yǎng)是統(tǒng)領(lǐng)，主要影響工科人才培養(yǎng)的價值取向。傳統(tǒng)工科專業(yè)的轉(zhuǎn)型升級要堅持“工科依舊是工科”原則，進一步鞏固核心素養(yǎng)培養(yǎng)機制，平衡處理工程素養(yǎng)、科技素養(yǎng)與人文素養(yǎng)之間的比例關(guān)系，既要避免出現(xiàn)重科技素養(yǎng)、輕工程素養(yǎng)而導(dǎo)致的“工科理科化”現(xiàn)象，也要避免輕科技素養(yǎng)、重工程素養(yǎng)而導(dǎo)致的“工科高職化”現(xiàn)象，更要避免人文素養(yǎng)弱化而出現(xiàn)價值觀扭曲。

    創(chuàng)新發(fā)展—— 傳統(tǒng)工科轉(zhuǎn)型升級的目標(biāo)定位

“新工科”的創(chuàng)新發(fā)展不僅包括創(chuàng)設(shè)新的工科學(xué)科類型、增加新的工科專業(yè)，還包含傳統(tǒng)工科的提檔升級。對傳統(tǒng)工科而言，“新工科”建設(shè)需要在堅持原有工科屬性的基礎(chǔ)上，從什么維度視角出發(fā)，發(fā)展哪些新的要素（元素），去掉哪些舊的要素（元素）？要回答這個問題，傳統(tǒng)工科的轉(zhuǎn)型升級應(yīng)在以下三個方面有所體現(xiàn)。

新理念。理念是行動的先導(dǎo)，新理念的確立是工科專業(yè)改革行動的前提。面向傳統(tǒng)工科轉(zhuǎn)型升級的新理念具有面向未來、育人為本、創(chuàng)新發(fā)展、融合聚焦的內(nèi)涵特征。“面向未來”是新理念的核心內(nèi)涵——伴隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的發(fā)展，需要提前進行未來人才的布局?！坝藶楸尽笔切吕砟畹幕A(chǔ)特征——人才是創(chuàng)新發(fā)展的第一資源，人才培養(yǎng)的質(zhì)量決定了傳統(tǒng)工科轉(zhuǎn)型升級改革的成敗。“創(chuàng)新發(fā)展”是新理念的目標(biāo)定位——創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力培養(yǎng)決定了人才培養(yǎng)的質(zhì)量。“融合聚焦”是新理念的實現(xiàn)方式——需要強化工程與科學(xué)、技術(shù)、人文等多學(xué)科、多要素的重組融合，著力打造“數(shù)字+工科”“數(shù)據(jù)+工科”“智能+工科”“技術(shù)+藝術(shù)”“技術(shù)+管理”等專業(yè)建設(shè)新理念，在多方參與、互利共贏的基礎(chǔ)上實現(xiàn)更高水平的科教融匯、產(chǎn)教融合。在融合的基礎(chǔ)上，還應(yīng)進一步聚焦，敢于去掉舊的要素，強化核心素養(yǎng)。

    新模式。模式規(guī)定了專業(yè)改革行動的目標(biāo)、方式、方法與標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前，傳統(tǒng)工科轉(zhuǎn)型升級要面向新經(jīng)濟、新業(yè)態(tài)、新技術(shù)，以新理念為指導(dǎo)，構(gòu)建專業(yè)新模式。傳統(tǒng)工科教育多采用基于“樹葉理論”的培養(yǎng)模式。這種模式強調(diào)培養(yǎng)“知識全”的工科人才，不區(qū)分素養(yǎng)的重要程度，設(shè)置種類繁多的課程類別，以至于學(xué)生學(xué)習(xí)的課程門數(shù)越來越多，而每一門課程的學(xué)時數(shù)卻逐年下降。其中的部分課程對素養(yǎng)的貢獻度相似、重復(fù)率高，往往“什么都學(xué)了，但什么也沒學(xué)精”。新時代，傳統(tǒng)工科轉(zhuǎn)型升級要注重構(gòu)建基于“樹干理論”的培養(yǎng)模式。這種培養(yǎng)模式著重培養(yǎng)“能力強”的工科人才，基于核心素養(yǎng)設(shè)置主干課程，增加主干課程的課時量，注重主干課程對核心素養(yǎng)的貢獻度，適時去除一般課程門類，減少課程總數(shù)目。

新課程。課程是人才培養(yǎng)的核心要素。傳統(tǒng)工科轉(zhuǎn)型升級要在新模式的框架下，構(gòu)建新課程，具體表現(xiàn)為新的教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)活動、教學(xué)評價等。新的課程體系要遵循“以學(xué)生為中心、能力培養(yǎng)為主、深層認(rèn)知為核心”的理念，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，更新教學(xué)知識；針對理論性知識、實踐性知識、綜合性知識、創(chuàng)新性知識的特點，在講授法的基礎(chǔ)上，適時融入探究式教學(xué)法、互助教學(xué)法、實驗教學(xué)法、案例教學(xué)法、項目教學(xué)法、情境教學(xué)法等；基于建構(gòu)主義、行動教學(xué)等理論，構(gòu)建參與型、活動型、探究型課堂教學(xué)活動，打造混合式教學(xué)新常態(tài)；著重處理好結(jié)果評價與過程評價、共性評價與個性評價、定量評價與定性評價、教師評價與學(xué)生評價的關(guān)系，構(gòu)建多元參與、主客觀評價相互協(xié)同的綜合評價體系。

    融合聚焦—— 傳統(tǒng)工科守正創(chuàng)新的方法路徑

人類獲取的知識包括感性知識和理性知識，但知識的要素之間存在三種關(guān)系：強相關(guān)、弱相關(guān)和無關(guān)聯(lián)。知識創(chuàng)新就是通過建立無關(guān)聯(lián)知識要素之間的新聯(lián)結(jié)，形成新事物、新概念、新論斷或新理論。知識創(chuàng)新的本質(zhì)是知識要素之間的“重組融合”，特點是與已存在事物相比具有新穎性或獨特性，而且要產(chǎn)生實質(zhì)性的、有意義的新知識。越是原本無關(guān)聯(lián)的知識要素之間形成的新事物，其創(chuàng)新性可能越大。從這個意義上看，從“無”到“有”是創(chuàng)新，從“有”到“優(yōu)”也是創(chuàng)新。

盡管創(chuàng)新的路徑不像子彈飛行軌跡那樣處于完全可預(yù)測的狀態(tài)，而是像蝴蝶飛舞那樣充滿不確定性，但“重組融合”創(chuàng)新仍然存在某種基本范式，即原有事物的技術(shù)作為將來事物的組份，而新技術(shù)、新科學(xué)原理作為將來事物的可能組份，兩者重組融合成“有意義”的新事物即是創(chuàng)新。具體形式包括：技術(shù)要素與技術(shù)要素的融合創(chuàng)新，如傳統(tǒng)工程技術(shù)與計算機技術(shù)、智能技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)融合產(chǎn)生新事物；技術(shù)要素與科學(xué)理論的融合創(chuàng)新，如袁隆平從對“鶴立雞群”稻株的觀察中悟出天然雜交水稻的科學(xué)原理，并與農(nóng)業(yè)育種技術(shù)融合，成功研究出三系雜交水稻；技術(shù)要素與社會文化的融合創(chuàng)新，如互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與家具設(shè)計藝術(shù)融合，產(chǎn)生了家具在線定制營銷模式。

“重組融合”蘊含創(chuàng)新的哲理，“聚焦強化”蘊含守正的精神。如果說，“重組融合”是破除壁壘、融合發(fā)展，通過擴大學(xué)生的知識體系以獲得創(chuàng)新競爭優(yōu)勢，做的是“加”法，強調(diào)的是“擴”。那么，“聚焦強化”則是堅守正道、聚焦火力，避免“重組融合”所帶來的知識分散以強化創(chuàng)新競爭優(yōu)勢，做的是“減”法，強調(diào)的是“聚”。過去，傳統(tǒng)工科教育也注重交叉融合，但學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容泛化，認(rèn)知水平多止于中淺層。更有部分高校的教學(xué)改革過分強調(diào)融合，弱化聚焦，帶來的問題是普通本科院?！肮た聘呗毣眱A向嚴(yán)重，知識點過于分散。本來以培養(yǎng)卓越工程師為目標(biāo)，最后培養(yǎng)出了“技工人才”，且這些“技工人才”往往缺乏實操技能。

因此，傳統(tǒng)工科轉(zhuǎn)型升級尤其要平衡處理“重組融合”與“聚焦強化”的關(guān)系，避免厚此薄彼、各執(zhí)一端，進一步聚焦強化專業(yè)特色、創(chuàng)新能力與核心素養(yǎng)。

（作者吳新鳳系中南林業(yè)科技大學(xué)教師，吳義強系中國工程院院士、中南林業(yè)科技大學(xué)校長；本文系湖南省教育廳教改項目“促進深度學(xué)習(xí)的工科設(shè)計類課程翻轉(zhuǎn)課堂創(chuàng)新與實踐”的階段性成果）

《中國教育報》2023年05月22日第5版