新工科建设背景下学科交叉融合人才培养模式的探索与思考

张存贵

摘 要 新工科建设背景下，工程技术人才的培养由以往的注重实践应用和侧重实际操作转向培养适应经济社会发展需要、体现本校特色、具有较强实践创新能力的综合型工科人才。实现学科交叉融合越来越成为高等工程院校人才培养的一大发展趋势。新工科院校推进学科交叉融合人才培养模式探索，以培养大批高素质新型工程技术人才为目标，需要树立以工程能力为核心的跨学科培养理念，建立学科交叉融合人才培养的体制机制，开设广泛覆盖的学科交叉融合课程，探索校企深度融合的企业学院模式，拓宽学生的国际视野。

关键词 新工科建设;学科交叉融合;人才培养模式;企业学院

中图分类号 G648.4 文献标識码 A 文章编号 1008-3219（2019）17-0017-04

为主动应对新一轮科技革命与产业变革，支撑服务创新驱动发展、“中国制造2025”等国家战略，2017年2月，教育部推进新工科建设，先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”，并发布《关于开展新工科研究与实践的通知》，探索领跑全球工程教育的中国模式。目前，我国高校工科在校生占在校生总人数的1/3，我国工程教育的规模已跃居世界第一。但相关资料显示，随着社会需求的攀升，未来5到10年，我国在一些新技术领域将出现巨大人才缺口。

所谓新工科，“工科”指工程学科，“新”是取向，意味着“新兴、新型和新生”[1];其内涵为“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，培养未来多元化、创新型卓越工程人才”[2]。新工科并不意味着摒弃传统工科，而是以传统工科形成的理念和模式作为平台，综合学科优势，结合未来经济发展的需求和技术发展的趋势，为人才培养和技术创新开辟新的发展路径。

明确新工科背景下人才培养的目标和培养路径，促进传统学科的改造升级，加快新兴工科的专业建设，培养大批高素质的新型工程技术人才，既是服务新时代经济发展的需要，又是解决新时代人才供需矛盾的需要。

一、新工科建设背景下人才培养的现实瓶颈

（一）人才培养目标定位不准确

长期以来，我国工科院校在人才培养上过于重视对学术型人才的培养，重理论轻实践，还有一些高校将工科人才培养模式等同于理科人才培养模式，不能准确定位工程教育人才培养目标。“传统工科面临着严峻的现实挑战，培养出来的工程师正成为工具理性思考的典型。”[3]工科类院校按照培养科学家的模式培养工程技术人才，毕业生面向产业需求的实践训练不足，解决工程实际问题的能力欠缺。从整个就业市场来看，错位的人才培养目标导致了大量毕业生就业难和企业用工荒并存的困境。

（二）学科发展缺乏交叉融合

我国高校普遍遵从学科逻辑设置课程体系，高校的分院一般都以单一学科建制，学科与学科之间缺少交叉与融合，没有从全局角度进行综合设计。这种传统的建制方式尽管有利于分院将资源集中利用在专长领域，且方便统筹管理，但也形成各分院之间的无形沟壑，成为推进跨学科培养的重大障碍。教师只负责某门课程讲授的完整性和系统性，而没有从培养专业领域全面发展的人才角度进行通盘考虑;学生难以涉猎专业之外其他领域的知识，知识结构相对单一，视野不够开阔，知识储备和综合素质都难以适应瞬息万变的社会环境。

（三）专业布局同质化现象严重

部分高校缺乏对市场需求的了解和预测，对于产业的用人需求把握不准确，难以与迅速变化的外部环境相适应，专业布局同质化导致已经达到饱和状态的传统专业人才供给过剩，而市场急需的新型专业人才却供给不足。瑞士洛桑管理学院发布的《世界竞争力年鉴》显示，中国的工程科技人员国际竞争力在60多个被调查国家和地区中仅处于中等水平，工程师的合格程度处于末端水平。这其中很重要的一个原因在于我国高等工程教育仍然带有传统工业时代的烙印，专业设置被严格框定在刚性的专业目录中，专业划分过于细致，学生知识结构没有根据市场需求做出适时调整，不能与市场需求有效匹配。

（四）产教融合尚未落到实处

高等工程院校的人才培养除了以高校为主体处，还需要重视企业的力量。如果学生对行业工作规程和企业文化了解不够，实习、实践的深度不足，就难以深入了解企业的具体运作，无法将所学知识转变成技术。目前，产业界还未能真正参与到高校人才的培养中，最新的技术和工艺没有体现在课程教学中，适应社会和产业需求的工程技术人员所必须的课程严重不足，工程教育的教学内容没有随着行业的发展及时更新，人才培养与产业发展的协同性不足，降低了毕业生与市场需求的匹配。

二、新工科建设背景下高校创新人才培养的趋势

现阶段，高等工程人才培养呈两极分化趋势，或过于强调理论，或于过注重实效，而这两种趋势都难以符合新工科背景下对于人才培养的需求。新时代新工科背景下对人才的要求是，既需要具备扎实的理论基础，又要具备深厚的道德修养，还需具备突出的实践能力。现代科学和技术由高度分化向高度综合转变，对具有跨学科的创新型高素质人才产生需求，学科交叉融合培养越来越成为高等工程院校人才培养的一大发展趋势。

学科交叉融合是指两门或两门以上的学科，基于当前或未来的技术和产业的发展需要，通过在知识、理论、体系和技术等方面的相互融合渗透，形成一个新的综合学科体系。从学科发展的规律来看，当某一学科的深度和广度扩展达到一定程度时，其发展就会出现瓶颈效应，这时就需要借鉴其他相关学科，吸收其有益的方法和技术，寻找新的突破口，塑造新型学科。学科交叉融合需要突破传统的学科界限和专业培养的阻碍，构建多学科融合的基础和氛围，从学科间的若干关联因素中找到可以交叉融合的契合点，整合各种相关因素，同时，又要着眼于未来的科技发展需求，在相对不确定的动态变化过程中，形成具有学科交叉融合的开创性效果。新工科背景下不同学科的交叉融合并非一种简单的相加与拼凑，而是建立在内在逻辑关系基础上。弱化学科界限、强化交叉融合越来越成为高等教育的共识，特别是成为新工科建设的一大发展趋势。比如，应用性较强的电子信息工程类的专业，需要运用现代化技术手段进行测量、控制和处理，涉及到计算机、通信、微电子、控制等诸多学科，学科交叉是其突出的特点，在科技迅猛发展的潮流下，电子信息工程类的专业与其他电子电气的专业界限将越来越模糊。

三、新工科建设背景下学科交叉融合人才培养模式改革策略

人才培养模式改革和创新是新工科建设的关键问题，具体包括培养途径、方式、方法、过程的改革和创新。投射到高校的教学体系中，包括课程体系、教学管理、教学资源、质量评价、工程认证等关键要素，这些要素与人才培养模式紧密相关，因此，高质量的人才培养模式的构建应围绕这些要素来进行设计。

（一）构建以工程能力为核心的跨学科培养理念

新工科环境下的核心工作是培养学生工程能力和工程意识，并将其贯彻在具体项目的指导中。跨学科培养理念顺应了学科知识综合发展、学生思维发展以及对解决复杂问题的需求，经济社会的快速发展对高层次复合型工科人才产生大量需求，也使得以工程能力为核心的跨学科教育成为工科院校改革发展的趋势。

目前，我国已有部分高校进行了跨学科培养的教育改革，比如建设新兴交叉学科、设立跨学科性质的研究平台或研究机构，在跨学科工科人才培养上做出了尝试并积累了一定的经验，但同时也不得不面对来自各方面的障碍和阻力，如何进一步深化培养以工程能力为核心的跨学科人才成为工科院校亟待解决的议题。因此，高校要率先从战略层面确定本校的跨学科培养理念，并纳入到学校未来的学科发展规划中，找到需要重点建设的领域，形成对学科交叉融合研究的共识。同时，要求分院层面制定具体规划，学校对工作执行情况进行不定期督查，从而保证跨学科建设工作真正贯彻落实。

（二）建立学科交叉融合人才培养的体制机制

打破传统的工科人才培养模式，建立以交叉学科为依托的跨学科融合发展的培养模式，要在强化学生理论基础的前提下，培养学生的科研能力和创新思维。浙江大学竺可桢学院在相关交叉领域的工程人才培养上进行了积极探索，开创了“工程教育交叉体”，充分发挥学科优势，开设“机器人+人工智能”“计算机+大数据”“金融+数学”三个双学位班，并已进行招生，得到学生、家长、专家和社会的高度认可。

建立学科交叉融合人才培养模式，要突破传统的教学组织形式，打破以学科和专业为基础进行资源配置的教学模式，激发学生的潜能从而促进学生的全方位发展。在复合型人才培养模块下，应明确学生培养的核心目标，在这个核心目标指引下，用专业大方向或学科综合门类招生模式取代传统细化的学科专业招生模式，让学生拥有更多自主的专业选择权。以此为基础，高校选择培养方案、安排教学课程。高校要出台专门的学科交叉融合发展的政策制度，鼓励教师进行跨学科的科研，引导学生跨专业学习，为师生提供学科交叉融合的研究和学习的平台和机制。首先，要梳理各分院的利益关系，按照学科交叉融合培养需要的合作要求，重新调整利益分配制度和原则，构建全新的利益分配机制，进一步规范师资教学工作量和科研成果归属，推动经费审核专项经费分配等财务改革，加大对跨学科培养的经费支持。其次，高校要对各分院的硬件资源进行整合，提高跨学科培养的资源利用效率。如吉林工程技术师范学院新校区采用了组团式设计，各组团和核心教学区建筑群中间以连廊和共享平台连接，相关学科专业可以使用彼此的仪器设备和研究场地，体现教学互动、便于多学科的交叉渗透。

（三）开设广泛覆盖的学科交叉融合课程

对于高校学科交叉融合人才培养而言，贯彻顶层设计机制体制的重要举措就是要重新调整课程设置。“学生要具备整合、领导、实践等综合能力以及全球视野，从而在人文学科和工程等多方面均能有所成就。”[4] 在新工科背景下，学生的学习建立在更广泛的专业交叉融合的基础上，既要掌握工程专业知识，又要理解人文社会学科知识。工程院校要依托本校学科资源的优势，对校内的教学资源进行有效整合，加强交叉学科的师资配备，提高交叉学科的教學科研能力。

在课程设置上，适当增加跨学科的通识教育课程，开设能够反映当前社会发展形势、适应经济社会发展需求、提高学生整体素质和能力的课程。这类课程的开设要打破固有的专业限制，不限学科门类。对于文科专业的学生也可以选择物理、化学课程进行学习，以兴趣作为出发点，尊重学生的选择权。比如在应对重大工程事故时渗透人文社会法律知识，在分析国际政治形势时融入科技领域的创新成果，因此，要求教材内容设置要体现高度融合性和灵活性。在保证课程数量的同时，还应注重提高通识课程的教学质量。就学科交叉融合人才培养而言，开设跨学科的通识课程，目的就在于让学生有更多机会接触其他专业领域的知识，促进学生综合素质的提升，而只有高质量的通识教育课程才有利于培养学生的综合素质，真正提升学生的综合能力。

此外，可以通过开设跨专业的选修课，给学生提供自由选择感兴趣课程的机会。选修课弥补了专业课程难以实现的效果，满足了学生对不同学科知识的渴求，让文科专业的学生在研读历史文化传统的同时，及时了解当前科学技术发展的前沿，让理工科专业的学生在应对各种计算公式和运算符号之余，还能领略到历史伦理和政治文化的风采。

（四）探索校企深度融合的企业学院模式

对于工程教育来说，实践教学是进一步验证理论教学的方法和途径。加强企业实践，增加工程实践在课程中的比重，对于培养学生的动手能力和激发学生的创新意识具有重要作用，同时，也有利于培养学生运用跨学科知识处理实际问题的能力。企业学院的校企合作模式，加强了高校与行业龙头企业的合作，为高校的教学工作注入新鲜血液。从高校人才培养的角度来看，企业学院的培养模式能够培养更多与岗位需求高度契合的毕业生，为学生提供更直接的就业和创新创业平台，实现入学即上岗、毕业即就业，上岗就是行业骨干，保证学生的高质量就业，实现高校良性的招生、培养与就业循环。从企业自身的角度来看，企业学院的培养模式更有利于培养行业骨干和技术能手，帮助企业节省培训时间，降低培训成本、提高培训效率，企业获得人才红利和文化利益。如吉林工程技术师范学院与吉林省通用机械有限责任公司合作共建“吉通工程师学院”，采取了“3+1+（1）”培养模式，学生在校进行3年的理论学习，然后到企业进行1年的轮岗实践，毕业后在企业工作1年由企业直接认定为工程师。企业学院的校企协同育人模式，提高了学生的学科交叉融合能力、工程实践能力和岗位适应能力，减少了企业招聘及培训成本，更为学生顺利就业提供了平台。

实践表明，企业学院的合作模式是实现校企共享资源、合作共赢的育人战略，是行之有效的育人模式，给高校、企业和社会带来三赢的放大倍增效益。校企之间应畅通合作的渠道，加大合作力度，深化合作层级，拓展合作空间，拓宽合作领域，不断推进校企合作的广度深度。要开发、运用政府、科研机构和企事业单位等资源，构建企业科技创业基地和实践平台，构筑产教融合的协同育人模式，切实提升学生的工程实践能力。还要积极探索人才引进渠道，聘请行业企业实践经验丰富的技术人员作为高校兼职教师和校内专业教师共同对学生进行指导;同时，鼓励教师到企业深造，提高整体的实践能力，确保学生得到更好的实践指导。

以往的单一学科架构已经难以满足当前社会对新工科人才的需求，应打破学科之间的隔阂，构建多学科交叉融合的联动发展机制，既顺应新工科发展的时代要求，也将对学生的全方位、高素质培养起到积极的作用。同时，还应明确，学科交叉融合并不局限于学科之间，还涉及到不同专业和技术的融合和扩展，从而推动新工科背景下的信息、产业、技术迸发出新的发展动力。

参 考 文 献

[1]林健.面向未来的中国新工科建设[J].清华大学教育研究，2017（3）：26-35.

[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]路易斯.L.布西亚瑞利.工程哲学[M].陈凡，译.沈阳：辽宁人民出版社，2012：50.

[4]胡波，冯辉，韩伟力，等.加快新工科建设，推进工程教育改革创新[J].复旦教育论坛，2017（2）：20-28.