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吴新凤 吴义强丨迎接“新工科”，传统工科专业如何转型升级

 

迎接“新工科”，传统工科专业如何转型升级吴新凤 吴义强传统工科专业是工科优势高校多年积累的领先领域和办学特色，在学科支撑、人才培养模式、师资队伍、课程体系、实践基地、校友资源等方面形成了明显的比较优势根据《普通高等学校本科专业目录》，工学门类设置了31个工科专业大类，包含260余个具体工科专业，约占专业总数的1/3。

可以说，工科专业对于高等教育的改革发展具有举足轻重的作用然而，囿于路径依赖、利益固化等原因，传统工科专业转型升级也成为“新工科”建设的重点与难点当前，传统工科专业转型升级要以“新工科”建设为抓手，坚持守正创新，在守好传统工科“一亩三分地”的基础上，面向新经济、新业态，通过“融合聚焦”，创新人才培养的理念、模式、措施。

守正固本—— 传统工科扬长避短的基石堡垒守“育人之本”教育作为培养人、改造人的崇高事业，是以人为教育对象的社会活动新时代，工科育人要坚持德才兼备，不仅要注重知识的传授，更要注重能力、素质的培养；不仅要注重显性知识学习，更要注重隐性知识的习得；不仅要注重人的当前发展，培养现有产业所需的工科人才，更要注重人的长远发展，培养未来产业所需的工科人才。

固“核心素养”“核心素养”指的是从事某种工作所需的知识、技能、态度等素质要素的集合，回应了教育宗旨的问题，即培养什么人的问题对于工科教育而言，其宗旨是不仅要培养具备工程相关知识的人，更要培养“会做工程事”且具有良好价值取向的人。

基于这一理念，新工科人才的核心素养应包含工程素养、科技素养与人文素养其中，工程素养是关键，主要影响工科人才培养的质量水平；科技素养是基础，主要影响工科人才培养的创新能力；人文素养是统领，主要影响工科人才培养的价值取向。

传统工科专业的转型升级要坚持“工科依旧是工科”原则，进一步巩固核心素养培养机制，平衡处理工程素养、科技素养与人文素养之间的比例关系，既要避免出现重科技素养、轻工程素养而导致的“工科理科化”现象，也要避免轻科技素养、重工程素养而导致的“工科高职化”现象，更要避免人文素养弱化而出现价值观扭曲。

创新发展—— 传统工科转型升级的目标定位 “新工科”的创新发展不仅包括创设新的工科学科类型、增加新的工科专业，还包含传统工科的提档升级对传统工科而言，“新工科”建设需要在坚持原有工科属性的基础上，从什么维度视角出发，发展哪些新的要素（元素），去掉哪些旧的要素（元素）？要回答这个问题，传统工科的转型升级应在以下三个方面有所体现。

新理念理念是行动的先导，新理念的确立是工科专业改革行动的前提面向传统工科转型升级的新理念具有面向未来、育人为本、创新发展、融合聚焦的内涵特征“面向未来”是新理念的核心内涵——伴随着新一轮科技革命和产业革命的发展，需要提前进行未来人才的布局。

“育人为本”是新理念的基础特征——人才是创新发展的第一资源，人才培养的质量决定了传统工科转型升级改革的成败“创新发展”是新理念的目标定位——创新思维和创造能力培养决定了人才培养的质量“融合聚焦”是新理念的实现方式。

——需要强化工程与科学、技术、人文等多学科、多要素的重组融合，着力打造“数字+工科”“数据+工科”“智能+工科”“技术+艺术”“技术+管理”等专业建设新理念，在多方参与、互利共赢的基础上实现更高水平的科教融汇、产教融合。

在融合的基础上，还应进一步聚焦，敢于去掉旧的要素，强化核心素养新模式模式规定了专业改革行动的目标、方式、方法与标准当前，传统工科转型升级要面向新经济、新业态、新技术，以新理念为指导，构建专业新模式传统工科教育多采用基于“树叶理论”的培养模式。

这种模式强调培养“知识全”的工科人才，不区分素养的重要程度，设置种类繁多的课程类别，以至于学生学习的课程门数越来越多，而每一门课程的学时数却逐年下降其中的部分课程对素养的贡献度相似、重复率高，往往“什么都学了，但什么也没学精”。

新时代，传统工科转型升级要注重构建基于“树干理论”的培养模式这种培养模式着重培养“能力强”的工科人才，基于核心素养设置主干课程，增加主干课程的课时量，注重主干课程对核心素养的贡献度，适时去除一般课程门类，减少课程总数目。

新课程课程是人才培养的核心要素传统工科转型升级要在新模式的框架下，构建新课程，具体表现为新的教学理念、教学内容、教学方法、教学活动、教学评价等新的课程体系要遵循“以学生为中心、能力培养为主、深层认知为核心”的理念，。

重构教学内容，更新教学知识；针对理论性知识、实践性知识、综合性知识、创新性知识的特点，在讲授法的基础上，适时融入探究式教学法、互助教学法、实验教学法、案例教学法、项目教学法、情境教学法等；基于建构主义、行动教学等理论，构建参与型、活动型、探究型课堂教学活动，打造混合式教学新常态；着重处理好结果评价与过程评价、共性评价与个性评价、定量评价与定性评价、教师评价与学生评价的关系，构建多元参与、主客观评价相互协同的综合评价体系。

融合聚焦—— 传统工科守正创新的方法路径人类获取的知识包括感性知识和理性知识，但知识的要素之间存在三种关系：强相关、弱相关和无关联知识创新就是通过建立无关联知识要素之间的新联结，形成新事物、新概念、新论断或新理论。

知识创新的本质是知识要素之间的“重组融合”，特点是与已存在事物相比具有新颖性或独特性，而且要产生实质性的、有意义的新知识越是原本无关联的知识要素之间形成的新事物，其创新性可能越大从这个意义上看，从“无”到“有”是创新，从“有”到“优”也是创新。

尽管创新的路径不像子弹飞行轨迹那样处于完全可预测的状态，而是像蝴蝶飞舞那样充满不确定性，但“重组融合”创新仍然存在某种基本范式，即原有事物的技术作为将来事物的组份，而新技术、新科学原理作为将来事物的可能组份，两者重组融合成“有意义”的新事物即是创新。

具体形式包括：技术要素与技术要素的融合创新，如传统工程技术与计算机技术、智能技术、互联网技术、大数据技术融合产生新事物；技术要素与科学理论的融合创新，如袁隆平从对“鹤立鸡群”稻株的观察中悟出天然杂交水稻的科学原理，并与农业育种技术融合，成功研究出三系杂交水稻；技术要素与社会文化的融合创新，如互联网技术与家具设计艺术融合，产生了家具在线定制营销模式。

“重组融合”蕴含创新的哲理，“聚焦强化”蕴含守正的精神如果说，“重组融合”是破除壁垒、融合发展，通过扩大学生的知识体系以获得创新竞争优势，做的是“加”法，强调的是“扩”那么，“聚焦强化”则是坚守正道、聚焦火力，避免“重组融合”所带来的知识分散以强化创新竞争优势，做的是“减”法，强调的是“聚”。

过去，传统工科教育也注重交叉融合，但学生的学习内容泛化，认知水平多止于中浅层更有部分高校的教学改革过分强调融合，弱化聚焦，带来的问题是普通本科院校“工科高职化”倾向严重，知识点过于分散本来以培养卓越工程师为目标，最后培养出了“技工人才”，且这些“技工人才”往往缺乏实操技能。

因此，传统工科转型升级尤其要平衡处理“重组融合”与“聚焦强化”的关系，避免厚此薄彼、各执一端，进一步聚焦强化专业特色、创新能力与核心素养作者：吴新凤，系中南林业科技大学教师，吴义强，系中国工程院院士、中南林业科技大学校长；本文系湖南省教育厅教改项目“促进深度学习的工科设计类课程翻转课堂创新与实践”的阶段性成果。

信息来源：中国教育报 2023年5月22日 05版推荐阅读：孙春兰｜办好人民满意的教育怀进鹏丨数字变革与教育未来——在世界数字教育大会上的主旨演讲怀进鹏｜加快建设教育强国 为全面建设社会主义现代化国家提供基础性、战略性支撑

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