【研究前沿】李正良等：新工科专业建设：内涵、路径与培养模式

       作者简介：李正良，重庆大学教务处处长、教授、博士生导师；廖瑞金，重庆大学副校长、教授、博士生导师；董凌燕，重庆大学副教授。

   来    源：《高等工程教育研究》，2018年第2期

  【摘  要】专业建设是新工科与实践的关键问题。而对于新工科专业建设的内涵、路径和培养模式的认识，是新工科专业建设的基础。本文系统分析了新工科专业建设的内涵、路径及相应的人才培养模式，旨在从源头探索新工科专业建设的内在规律，把握新工科专业建设的发展方向，为科学开展新工科专业建设提供参考。同时，介绍了重庆大学开展新工科专业建设的前期探索。

   【关键词】新工科 专业建设 新产业 新业态 新经济

  “新经济快速发展迫切需要新型工科人才支撑，需要高校面向未来布局新工科建设，探索更加多样化和个性化的人才培养模式，培养具有创新创业能力和跨界整合能力的工程科技人才。”^[1]目前，新工科建设正在从思想发动走向实践行动。专业是高等教育的基础和载体，新工科该如何构建专业结构，如何实施专业建设，进而重构人才培养模式，是决定新工科改革成效的关键问题。本文在系统分析新工科专业内涵和路径的基础上，以新工科人才特征为目标导向，提出了新工科专业的人才培养模式，并介绍了重庆大学在上述认识基础上开展的初步探索。

  一、新工科专业的内涵与路径 

 （一） 专业的概念。 

 《教育大辞典》^[2]指出，“专业”译自俄文，指中国、前苏联等国高等教育培养学生的各个专门领域，大体相当于《国际教育标准分类》^[3]中的课程计划（program）或美国高等学校的主修（major）。这一定义明确了“专业”的词源以及不同国家有着不同含义。《教育管理辞典》^[4]表述为“专业是高等学校或中等专业学校根据社会分工需要分成的学业门类。各专业都有独立的教学计划，以体现本专业的培养目标和要求。”这个定义基本与《辞海》^[5]的解释一致，认为专业是一种学业门类。《高等教育学》^[6]定义为“专业是课程的一种组织形式。”，因而在谈到课程时，其中也就包含了这种组织形式，这一定义与美国高等学校的主修（major）基本一致，认为是一种课程的组合。 

   可见，对于专业的概念，虽然各种表述不尽一致，但是体现了专业概念的核心：以课程为集合的专门领域人才培养的门类。因此，从大学教育的角度来看，专业是为承担专门人才培养职能而设置的；从社会的角度来看，专业是为了满足从事某类或某种社会职业的人才需求而必须接受相应的培养训练需要而设置的。因此，专业是人才培养供给与需求的一个结合点。

  随着经济社会的发展，新技术、新经济、新产业、新业态不断涌现，导致对人才的需求亦不断发生变化，专业作为人才培养的载体，必须顺势而为、主动改革，才能满足市场的人才需求。

（二） 专业的形成。

从专业的概念可知，专业是处在学科与社会职业需要的交叉点上，以不同领域专门人才所从事的实际工作所需的知识、素质、能力结构作为基础，组织相关的课程和训练以满足相关职业要求，即是专业人才培养。 

（三） 新工科专业的内涵。

新工科专业的产生，本质上是由于社会不断发展而催生了新产业、新业态（包括传统产业升级而形成的新型产业）进而形成新职业，同时科技不断进步引发产生新技术、新经济。新技术和新经济以学科交叉为特征，新产业和新业态以跨界融合为特征。新职业与学科交叉（或交叉学科）的再次交汇即形成新工科专业，如图1所示。

图 1 新工科专业的形成

 （四） 新工科专业的形成路径。

 从新工科专业的内涵可知，新工科专业的形成途径有四种，见表1。

表 1  新工科专业的形成路径

二、 新工科专业的人才培养模式

周远清曾对人才培养模式的概念作出阐述，他认为所谓的人才培养模式，实际上就是人才的培养目标和培养规格以及实现这些培养目标的方法或手段。^[7]可见人才培养模式是专业建设的核心任务。新工科专业由于其鲜明的时代特点以及发展动态性，用具体的人才培养目标和规格难以反映这种特点。必须走的创新之路是：以新工科人才的特征为引领，以面向未来科技革命和产业革命的新工科专业为平台，构建新工科专业人才培养模式。

（一） 智能时代对新工科人才的要求。

人们常用最具代表性的生产工具来代表一个历史时期，人类至今的文明发展时代历程主要有：石器时代，青铜时代，铁器时代，蒸汽机时代、电气时代、信息时代。按照这种思维模式，人类正走向智能时代，因为大数据与机器智能已经催生了智能时代。吴军在《智能时代：大数据与智能革命重新定义未来》^[8]中指出，首先，我们在过去认为非常难以解决的问题，会因为大数据和机器智能的使用而迎刃而解。同时，大数据和机器智能还会彻底改变未来的商业模式，很多传统的行业都将采用智能技术实现升级换代，同时改变原有的商业模式。大数据和机器智能对于未来社会的影响是全方位的。

人类文明发展的历程表明，经济社会发展对人才的要求是不断提升的。自蒸汽时代开始至电气时代，在这一漫长时期中对人才的需求强调的是：“学有专攻，一技之长”，与之相应的是工科人才培养越来越趋向于进入相对独立的领域，专业竖井产生、专业壁垒形成。进入信息时代后，互联网及信息技术的快速发展及其在几乎所有专业领域的渗透，带来了对人才要求的转变：“学有专攻，一专多能”，即在掌握某个专业的基础理论和专业知识的同时，具备良好的人文素养或管理能力。但随着智能时代的到来，新的社会问题和人才需求正在发生深刻的变化，从2000年以来，高技术工作所占据的就业份额在美国持续下跌^[9]：具有大学教育背景的工作者正在从事着要求较少认知技能的工作，替代着那些教育水平低的劳动者。无论技能丰富或技能欠缺的劳动者都会陷入困境：受高等教育的人很可能找不到满意工作，缺失幸福感；其他劳动者则面临着被挤出劳动力市场的危机。除高技术职业外，其他重复性低薪工作也面临危机。科技悲观派学者如牛津大学的Carl Benedikt Frey 和Michael Osborne 在2013年发布了一项著名数据，认为美国现存的职业中有47%容易被自动化。

有较乐观的观点认为部分自动化（partial Automation）是趋势：职位本身不会消亡，只是职位中某些任务的完成将被完全自动化。即使是那些难以被替代的职位，也越来越要求人们持续掌握新技能。研究表明目前劳动力市场最紧缺的是一种要求多种技能结合的“混合型工作（hybrid jobs）”。在美国，不仅是技术部门，其他很多部门也要求员工能够编程。这些“混合型工作”内部也在急剧变化。比如，在过去五年中，对数据分析师的需求增长了372%；其中，对于数据可视化技能的需求则激增了2574%。由此得出判断：智能时代对人才要求的显著特点是：“学有专攻，多专多能。”

（二）新工科人才的特征。

能够适应并引领纷繁复杂、快速多变的未来科技革命和产业革命的新工科人才，其基本特征（即共性特征）应包括：扎实的基础理论和专业知识、很强的终生学习能力与实践能力、创造性思维（思维的多样性、思维的批判性、思维的辩证性）、创新人格（性格、气质、能力，求知欲、洞察力、好奇心、耐力）、良好的协作精神、家国情怀及对人类命运共同体的思考能力等。

以人才类型划分，新工科人才主要有三类，其分类特征（即个性特征）见表2。

表 2   新工科人才分类特征

   （三） 新工科人才的培养模式。

以新工科人才的特征为引领、以满足智能时代的新工科人才要求为目标，新工科人才培养模式具有两大特征：

1. 广义的通识教育。

旨在构建数、理、化、文、史、哲等全面的知识体系。使新工科人才能够具备以下三个板块的知识结构：

（1）人文科学：更清晰地认识人的本质并有助于人与人之间的和谐相处，具备跨时空的思维能力；

（2）社会科学：有助于理解社会环境和人类普通的风俗习惯，进而在其中更好地生活，具备跨文化的交流能力； 

（3）自然科学：有助于理解所处的世界（宏观世界和微观世界），进而与时俱进地与其保持适当的关系，具备超强的跨学科的终身学习能力。

2. 学科交叉和跨界培养。

智能时代对人才要求的“学有专攻，多专多能”，唯学科交叉和跨界培养方能实现。

从新工科人才的分类特征分析，从智能时代对新工科人才的要求分析，交叉融合、跨界培养是新工科人才的培养模式的必然选择（参见图2）。

图 2  跨界培养的内涵

   跨界培养以非正统的方式或者显然地非逻辑的方式（水平思考）来解决问题，并在思想、观念和文化的交汇点上爆发出灵感。通过一系列有针对性的跨界交叉活动，以获取创新灵感，得到新的创意。

据全球人力资源服务机构KellyServices与智联招聘等机构联合发布的《KellyServices全球雇员指数调研》显示，在中国，许多职场人考虑“动”一下已不再是简单地换个工作，而是离开熟悉的行业和岗位，转投其他行业或领域，寻求全新发展机会。业内人士表示，这种“跨界”式的多重职业发展方向将成为职业发展新趋势。发展新经济需要大量的跨界人才资源，然而当前无论是从人力资源市场的人才存量还是从整个教育体系来看，对于跨界人才的储备和培养非常不足，如何培养跨界人才至今尚没有合适的途径和规律可寻。

（四） 新工科人才的培养路径。

新工科人才的培养路径主要有五种（见表3）。

     表 3  新工科人才的主要培养路径

     三、重庆大学面向新工科人才培养的初步探索

    重庆大学在面向新工科人才培养方面进行了前期的实践与初步探索，取得了一些可供借鉴的经验。

（一） 构建了通专融合的人才培养新模式。

重庆大学人才培养新模式（见图3）的特点：第一，以培养学生“深厚的基础理论与强烈的创新意识”为目标，再造通识教育。构建广义的通识教育课程体系，奠定学生深厚的数理化文史哲基础。将创新创业的理念从通识教育阶段即根植于学生心中。第二，以“通专融合、跨界培养”为主要的人才培养模式，充分利用重庆大学的传统工科优势及作为综合性大学的多学科优势，探索本科人才跨界培养。

（二） 以跨专业联合毕业设计为抓手，推进本科生跨界培养。

1. 建筑学部跨专业联合毕业设计。

建筑学部以加强学生的工程意识、工程素质和工程实践能力为出发点，以学科交叉及专业协[CM(21]同为目标，以建筑学部为平台、以复杂工程为背景，联合建筑学、土木工程、给排水科学与工程、建筑环境与能源应用工程、环境工程、工程管理及工程造价等7个专业，开展“大部制联合毕业设计”。促进了参与学生了解同行业不同专业之间分工协作，扩充了知识面，培养了学生的团队协作能力，对提高学生解决实际问题的能力进行了有益的尝试（参见图4、图5）。

2013年到2016年的建筑学部跨专业联合毕业设计成效显示，这是一种跨域式的教学改革。与传统单一专业的毕业设计专题化训练不同，联合毕业设计除了强调知识综合、设计创新和技术规范之外，通过建筑、结构、设备、造价管理的跨专业协作，建筑设计全过程的实做训练，体现了从“越界”到“跨界”、从“配合”到“融合”、从“一元”到“多元”、从“协助”到“协同”四点教学特色。 

从“越界”到“跨界”：改变传统毕业设计中各专业固守自己的设计范畴，就建筑谈建筑、就结构谈结构、就设备谈设备、就管理谈管理的限定思维，联合毕业设计重视设计中整体思维、全局观念的培养。通过跨学科合作，跨专业交流，“校—企”联合指导等多元化的“跨界”教学模式，提高学生的知识积累、能力拓展与综合素养。

从“配合”到“融合”：改变传统毕业设计中各专业被动配合、各自评价的状态，强调主动思考、统筹决策。联合毕业设计的学生组成跨专业联合设计小组，从实习调研、基地踏勘、讲课指导、方案设计到毕业答辩的全过程，都紧紧捆绑、充分融合在一起，整个毕业设计全过程各专业学生都共同参与，保证设计目标、工作步骤、评价体系的一致性。

从“一元”到“多元”：改变传统毕业设计中只重视本专业知识的训练，忽视对相关专业知识的拓展性学习的情况，联合毕业设计强调“大建筑”的设计理念和复合性的设计思维，实现多元化教学内容、教学方式和教学成果。

从“协助”到“协同”：改变传统毕业设计中建筑先行、其他专业协助设计的方式，“协同设计”要求所有参与人具有跨专业的敏锐性，拓展相关专业知识；并了解其他专业的设计内容、思路、步骤，建立协作平台、设计条件与协调机制，从而有效减少专业间的冲突和设计反复。

联合毕业设计改变了目前教学和设计的线型工作模式，打破各专业间壁垒，使各个专业参与者都能在信息共享平台上协同工作，从而建立起多角度思维、整体化评价的概念。既促进了各专业实践教学的协同发展，又增强了学生的工程意识、全局意识和协作意识，提高其职业竞争力与社会适应性。通过跨专业联合毕业设计，学生在设计深度、结构概念、功能综合等方面优势明显。

2.软件学院、艺术学院及电影学院跨学科多专业联合毕业设计。

软件学院、艺术学院以及美视电影学院分属重庆大学不同学部，但在当前时代背景下，三个学院日益感受到跨学科交流协作、跨界人才培养的必要性和紧迫性，这种需求对于数字媒体技术、动画与数字媒体艺术、影视制作等专业尤为明显。基于三个学院各自的资源平台优势，于2015届开始探索跨学科多专业联合毕业设计，并以此为载体搭建起面向文化创意产业的创新复合型人才培养新模式试验平台。以软件学院的数字媒体技术、艺术学院的动画、电影学院的影视美术设计（数字媒体艺术）等专业为突破口进行试点，打破三个学院各自传统的毕业设计模式，从选题设计，过程管理，作品展示汇报等方面，探索了技术与艺术相结合的联合毕业设计模式。

   四、结束语

随着全球的经济转型和产业组织方式的网络化、扁平化，新经济和新产业已拓展到信息技术的增值空间和社会生产、经济生活的组织方式的架构之中，公众认知的传统思维无法对一些新生事物给出完美解释。

我国工科高等教育在特定的历史时期和一定的地域范围内，对于我国的产业发展和经济腾飞起到了积极的作用，但是，既有的培养体系和组织架构的学科分类边界在新的技术变革和产业转型中日渐模糊。我们面临的现实是残酷的，人才培养的周期跟不上技术进步和更替的步伐，现实世界已经对人才提出了更高的要求。

 “问渠那得清如许，为有源头活水来”。新工科来源于实践，他像一个刚刚出生的“婴儿”，需要在实践中进一步培育和成长；新工科的建设，从某种程度上来说，不仅仅是一场教学改革，而是全周期、多方位的培养格局的尝试，是对于人才培养新理念的实践。

参考文献

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