黨的十八大以來，習近平總書記多次指出，未來幾十年，新一輪科技革命和産業變革将同我國加快轉變經濟發展形成曆史性交彙，工程在社會中的作用發生了深刻變化，工程科技進步和創新成為推動人類社會發展的重要引擎。這為工程教育創新變革帶來了重大機遇，但這一機遇不再是簡單的擴大規模、增加專業的傳統機遇，而是倒逼我們反思工程教育、建設“新工科”的新機遇。
聯合國教科文組織在2015年的研究報告中指出：世界高等教育正在發生革命性變化，并呈現出了“大衆化、多樣化、國際化、終身化、信息化”的趨勢，高等工程教育作為其中重要的組成部分，也遵循上述趨勢進行了多次轉型，從注重技術應用的“技術範式”轉換為注重科學研究的“科學範式”，又轉換成為注重實踐的“工程範式”，并時刻瞄準未來的新範式。“新工科”的率先提出為高等工程教育的改革探索提供了一個全新視角和“中國方案”。本文試圖從為什麼要建設新工科、什麼是新工科和如何建設新工科三個方面進行探讨。
一、為什麼要建設新工科
“新工科”這一概念自2016年提出以來，在不到一年的時間裡，AG真人組織高校進行深入研讨，形成了“複旦共識”和“天大行動”。顯然，新工科不是局部考量，而是在新科技革命、新産業革命、新經濟背景下工程教育改革的重大戰略選擇，是今後我國工程教育發展的新思維、新方式。
1.服務國家戰略發展新需求需要建設新工科。國家重大戰略和需求是工程教育改革創新的重要起點。實現“兩個一百年”奮鬥目标，統籌推動“五位一體”總體布局和協調推進“四個全面”戰略布局，貫徹落實創新、協調、綠色、開放、共享的新發展理念，深入實施“創新驅動發展”“一帶一路”“中國制造2025”“互聯網+”“京津冀協同發展”等重大戰略，推動大衆創業、萬衆創新，支撐服務産業轉型升級和經濟發展動能轉換，适應以新技術、新産品、新業态和新模式為特點的新經濟，迫切需要深化高等工程教育改革，認真履行好高等工程教育在人才培養、科學研究、社會服務、文化傳承創新、國際交流合作中的職責使命，進一步增強使命擔當，承擔起實現中華民族偉大複興中國夢的偉大曆史使命。
2.構築國際競争新優勢需要建設新工科。國際競争歸根到底是人才和教育的競争。資源短缺、環境污染、能源緊張、氣候變化、人口老齡化等全球性難題對人類生存和可持續發展構成嚴峻挑戰。國際競争日趨激烈，世界多極化、經濟全球化、文化多樣化、社會信息化深入發展。新一輪科技革命和産業革命蓄勢待發，學科交叉融合加速，新興學科不斷湧現，颠覆性技術層出不窮，催生産業重大變革和新興産業發展，創新驅動成為許多國家謀求競争優勢的核心戰略。機器人與自主系統、大數據分析、移動和雲計算、網絡空間、能源、智慧城市、量子計算、虛拟現實與增強現實、合成生物等新興科技趨勢深刻改變着人類的思維、生産、生活和學習方式，人才培養和争奪成為關鍵。加快工程教育改革，培養創新工程人才，主動承擔起應對挑戰、造福人類、塑造未來的時代責任成為在激烈的國際競争中赢得主動的重要戰略選擇。
3.落實立德樹人新要求需要建設新工科。立德樹人是教育的根本任務和中心環節。《關于加強和改進新形勢下高校思想政治工作的意見》指出：以立德樹人為根本，把社會主義核心價值觀體現到教書育人全過程，堅持全員、全過程、全方位育人，培養又紅又專、德才兼備、全面發展的中國特色社會主義合格建設者和可靠接班人。《意見》進一步深化了立德樹人的内涵，也為高等工程教育改革提出了指導方向。積極推動工程教育的全面改革創新，遵循工程教育的發展規律和工程創新人才發展規律，把培養未來全面發展的工程人才放在更加突出的戰略位置，是落實高校立德樹人要求的重大舉措。
荷蘭代爾夫特理工學院2014年的研究報告《Engineering Education in the Rapidly Changing World》顯示，未來的工程教育主要包括以下幾個關鍵方面：工程嚴謹性、批判性思維與非标準化解決問題、跨學科與系統思維、想象力、創造力、主動性、溝通與合作、全球化思維模式、多樣性與流動性、學生參與和專業學習共同體性、學生參與和專業學習共同體、就業與終身學習。當前，我國高等工程教育經過“質量工程”“卓越工程師教育培養計劃”“2011計劃”“創新創業改革”等重大改革舉措，取得了巨大的成績，形成了規模第一、層次完備、專業齊全的工程教育體系。而加入“華盛頓協議”更标志着我國工程教育真正融入世界。但也應當看到，我國高等工程教育大而不強的問題仍然存在，工程教育在卓越工程 人才培養方面表現出一些不适應：
一是理念不适應。工程教育領域存在的一些問題與工程教育理念滞後直接相關，主要表現在工程教育理念與當前的變化和未來的需求不适應。例如，以學生為中心、成果導向、質量持續改進的工程教育認證理念貫徹落實不到位，終身學習、個性化學習理念沒有完全融入教育過程，多學科交叉融合理念有待強化，綠色工程教育理念尚未牢固确立等。
二是人才結構不适應。世界級工程領軍人才和拔尖人才不足，大國工匠緊缺，基礎、新興、高端領域工程科技人才短缺，工程技術人才支撐制造業轉型升級能力不強，傳統工程人才相對過剩，呈現出制造業人才結構過剩和短缺并存、企業“用工荒”與畢業生“就業難”并存的局面。
三是知識體系不适應。當今社會，新知識呈指數級發展，邊緣學科、交叉學科不斷湧現，知識成果轉化周期不斷縮短。但從内容上看，工程教育課程知識内容陳舊，與實踐和社會需求脫節；從結構上看，學科專業設置按照既有知識體系呈層級式結構，劃分過細；從機制上看，學科專業調整設置靈活性不足，滞後于市場和産業發展需求。
四是培養模式不适應。以全球化、網絡化為代表的一系列颠覆性技術的發展使得教育、學習、信息共享的方式發生了變化，由此帶來了教學方法和模式、教學環境和條件以及教師的需求和結構等的不适應。與此同時，經濟環境和社會雇主需求的變化要求工程教育從單純追求學術表現回歸到與實踐的相關性，緻力于回應、參與和解決不斷湧現的人類社會問題。
因此，加快深化工程教育改革、建設新工科是立足我國戰略發展需求、國際競争趨勢和立德樹人時代要求提出的深刻命題，關系國家未來和民族振興。工程教育必須瞄準世界一流，加快改革，以“新工科”的整體面貌迎接多重戰略機遇與挑戰交織并存的新形勢、新任務，為國家經濟轉型和社會發展提供強有力的人才保障和智力支撐。
二、什麼是新工科
（一）新工科的内涵
新工科的内涵是：以立德樹人為引領，以應對變化、塑造未來為建設理念，以繼承與創新、交叉與融合、協調與共享為主要途徑，培養未來多元化、創新型卓越工程人才。新工科，“工科”是本質，“新”是取向，要把握好這個“新”字，但又不能脫離“工科”，其内涵可以從三個層面來理解：
1.理念新：應對變化，塑造未來。理念是行動的先導，是發展方向和發展思路的集中體現，新工科建設應以理念的率先變革帶動工程教育的創新發展。（1）新工科更加強調積極應對變化。創新是引領發展的第一動力，創新的根本挑戰在于探索不斷變化的未知。著名管理學家德魯克曾經說過：沒有人能夠左右變化，唯有走在變化之前。新工科應該積極應對變化，引領創新，探索不斷變化背景下的工程教育新理念、新結構、新模式、新質量、新體系，培養能夠适應時代和未來變化的卓越工程人才。（2）新工科更加強調主動塑造世界。高等教育作為人才第一資源、科技第一生産力、創新第一驅動力的重要結合點，與社會經濟的發展十分緊密。工程教育更是直接地把科學、技術同産業發展聯系在了一起，工程人才和工程科技成為改變世界的重要力量。因此新工科應走出“适應社會”的觀念局限，主動肩負起造福人類、塑造未來的使命責任，成為推動經濟社會發展的革命性力量。
2.要求新：培養未來多元化、創新型卓越工程人才。新工科作為一種新型工程教育，其育人的本質沒有變，但對人才的培養要求發生了變化。（1）人才結構新。工程人才培養結構要求多元化。一方面，當前我國産業發展不平衡，處在工業2.0和工業3.0并行的發展階段，必須走工業2.0補課、工業3.0普及和工業4.0示範的并聯式發展道路，因此工程人才需求複雜多樣，必須健全與全産業鍊對接的從研發、設計、生産、銷售到管理、服務的多元化人才培養結構；另一方面，從工程教育自身來講，應根據對未來工程人才的素質能力要求，重新确定專、本、碩、博各層次的培養目标和培養規模，進而建立起以人口變化需求為導向、以産業調整為依據的工程教育轉型升級供給機制。（2）質量标準新。工程人才培養質量要求面向未來。目前對未來工程師的質量标準尚未有一個統一的界定，但對未來工程師素質的大量描述在一定程度上反映了未來工程人才質量的核心要素。美國工程院發布的《2020的工程師：新世紀工程的願景》報告中提出：優秀的分析能力、實踐能力、創造力、溝通能力、商業和管理知識、領導力、道德水準和專業素養、終身學習等是未來工程師應該具備的素質。2016 年世紀經濟論壇強調包括社會技能、系統技能、解決複雜問題的技能、資源管理技能、技術技能在内的交叉複合技能。基于國際标準和我國重大戰略需求及發展實際，我們認為，未來的工程人才培養标準應該強調以下核心素養：家國情懷、創新創業、跨學科交叉融合、批判性思維、全球視野、自主終身學習、溝通與協商、工程領導力、環境和可持續發展、數字素養。
3.途徑新：繼承與創新、交叉與融合、協調與共享。從某種意義上說，新工科反映了未來工程教育的形态，是與時俱進的創新型工程教育方案，需要新的建設途徑。立足天津大學、放眼中國和世界，我們能感受到新工科蓬勃興起的力量。（1）繼承與創新。新工科要根植于我們的曆史積澱和傳統優勢。從中國工程教育誕生起，天津大學（北洋大學）就肩負着“興學強國”的使命，從興學救國、科學建國到科教興國，“實事求是”“窮學理，振科工，重實驗，薄雕蟲”“不從紙上逞空談，要實地把中華改造”等價值理念塑造了我們“家國情懷”的使命感，廣大校友立足自身崗位，把“家國情懷”轉化為服務國家發展的實際行動，有力支撐了國家重大戰略、重大工程和重大項目。新工科要面向未來全面加快改革創新。新工科必須通過人才培養理念的升華、體制機制的改革以及培養模式的創新應對現代社會的快速變化和未來不确定的變革挑戰。天津大學精密儀器與光電子工程學院作為“國家試點學院”，以“工程科學實驗班”為載體探索傳統工程教育轉型為新工科，通過多層面學生選拔、競争性分流、本碩博統籌培養、自主選擇專業、個性化課程體系、小班化教學、雙導師制等“以學生為中心”的教育模式變革，緻力于培養“具有深厚數理基礎和人文素養，善于從工程中發現科學問題，并能運用科學原理解決工程難題，能夠解決人類面臨重大問題和國家重大戰略需求的儀器儀表領域未來工程領軍人才”。（2）交叉與融合。交叉與融合是工程創新人才培養的着力點。基于多學科交叉、産學研融合，斯坦福大學的矽谷模式、劍橋大學的科技園區等對創新人才培養提供了很好的參考。天津大學積極探索創新創業教育，培育交叉融合的育人生态，建立了宣懷學院和搭夥衆創空間等創新創業教育和實踐平台，将高水平科研優勢和産學研資源轉化為育人優勢，打造從“創意—創新—創業”完整鍊條的創新人才培養模式。交叉與融合是重大工程科技創新的突破點。學科交叉融合是工程科技創新的源泉，關鍵核心技術和重大工程創新科技成果的突破大多源于學科交叉。天津大學研制的“海燕”水下滑翔機，用于“天宮二号”的“在軌腦－機交互技術測試系統”，保障大壩長期安全運行“智慧大壩”技術體系，以及麻省理工學院研制的“蜂群”無人機協同作戰等都是學科交叉的成果。
（3）協調與共享。以協調推動新工科專業結構調整和人才培養質量提升。AG真人引導高校主動布局面向未來技術和産業的新專業，2010年後新設戰略性新興産業相關工科本科專業點1401 個。同時，通過協調工程教育多利益主體關系，形成了高校主體、政府主導、行業指導、企業參與的協同育人模式，逐步突破制約工程教育人才培養質量的政策壁壘、資源壁壘、區域壁壘等。以共享推動新工科優質教育資源和教育成果共建共享。經濟全球化的不斷深入與創新要素的加快流動使得共建共享、合作互補成為高等工程教育發展的共同選擇。中國—東盟工科大學聯盟、中俄工科大學聯盟等都是高等工程教育主動适應全球化的具體實踐。天津大學與佐治亞理工學院共同建設天津大學佐治亞理工深圳特色學院，以中外合作辦學的形式進一步探索建設新工科。
（二）新工科的特征
新工科的内涵決定了新工科以下幾個方面的特征：1.戰略型。新工科不僅強調問題導向，更強調戰略導向。新工科建設必須站在戰略全局的高度，以戰略眼光和戰略思維加快理念轉變，深化教育改革，既為支撐傳統産業轉型升級等當前需要培養人才，又要為支撐新型産業培育發展等未來需求培養人才。2.創新性。創新是工程教育發展的不竭動力。新工科建設要将經濟社會發展需求體現在人才培養的每個環節，圍繞産業鍊、創新鍊從建設理念、建設目标、建設任務、建設舉措等方面進行創新性變革，重塑工程教育，而不是舊範式下細枝末節的修補。3.系統化。新工科建設是一個系統工程。首先需要從系統的角度積極回應社會的變化和需求，并将培育發展新工科和改造提升傳統工科作為一個系統，設計一個教育、研究、實踐、創新創業的完整方案，為工程教育改革發展不斷提供新動力。4.開放式。新工科是高層次的開放式工程教育。應以開放促改革、促創新，對外加強國際交流與合作，對内促進工程教育資源和教育治理的開放，加快形成對外開放和對内開放深度融合的共建共享大格局。外開放和對内開放深度融合的共建共享大格局。
三、如何建設新工科
新工科建設行動路線着眼于國家“兩個一百年”的戰略目标，提出了“三個階段、三個任務、三個突破”的行動方案：
1.階段目标。到2020年，探索新工科模式，支撐新技術、新産業、新經濟的發展。到 2030年，形成中國特色的新工科發展優勢，服務創新驅動發展能力顯著增強。到2050年，形成引領全球新工科的中國模式，為全面建成小康社會和實現中華民族偉大複興的中國夢提供支撐。
2.關鍵任務。（1）學與教。重構人才知識體系。圍繞産業鍊、創新鍊對學科布局和專業設置進行前瞻布局和動态調整，建設一批服務現代産業的新興學科專業集群，加快傳統學科專業的改造；基于時代和未來卓越工程人才核心素養和能力加快課程改革，更加注重前沿知識和學科交叉知識體系建設，更加注重實踐創新性課程體系建設，更加注重工程教育通識課程體系建設。重塑人才培養質量觀。加快制定适應工科學生終身發展和社會需要的核心素養體系和學業标準體系，完善學生、老師、雇主、校友等共同參與的“以學生為中心”學生培養質量持續改進體系，完善從學習目标—培養目标—培養方案—課程大綱—評價分析—課程品質報告—改進方案實施－學習目标的閉環質量持續改進體系。創新教學方式與技術。2017年《地平線報告》預測了未來五年内高等教育技術應用中的主要技術關鍵趨勢和重要挑戰。不難看出，更具互動性、智能化和個性化的教學方式與技術将加快發展，以3D 網絡環境、增強現實與虛拟現實、人工智能等信息技術為支撐的探究式、讨論式、參與式教學和混合式學習等學與教的方式與技術将逐步普及。（2）實踐與創新創業。強化實踐創新創業能力。延展實踐育人平台，強化教學實驗、科學實踐、實習實訓；改變工程實踐環境和工程實踐模式，通過創客模式、3D打印等新技術、新模式将真實世界的體驗融入工程教育。同時，教育者應先受教育，加強教師實踐和創新創業教育教學能力。完善創新創業人才培養模式。建立思想政治教育、跨學科培養、産學研協同、創新創業指導和服務為一體的全員、全過程、全方位創新創業人才培養模式，完善工程教育供給體系，打破制約創新創業人才培養的壁壘和邊界。加強技術轉移與成果轉化。堅持科教融合、産教融合，圍繞經濟發展重大需求，集中力量突破一批支撐戰略性新興産業發展的關鍵核心技術和前沿技術；完善技術轉移與成果轉化體制機制和服務體系，加快推動工程科技創新成果轉化為經濟社會發展的現實動力。（3）本土化與國際化。中國聲音。習近平總書記多次強調，辦好中國的世界一流大學，必須有中國特色，必須紮根中國大地辦大學。新工科建設必須堅持面向國家重大戰略需求和國民經濟主戰場，探索同我國曆史、國情、文化更加适應，同我國發展的現實目标和未來方向更加緊密的工程教育體制機制，為人民服務，為中國共産黨治國理政服務，為鞏固和發展中國特色社會主義制度服務，為改革開放和社會主義現代化建設服務，向世界發出中國聲音。家國情懷。家國情懷是對國家、曆史、文化的深刻認同和深厚情感，以國為家，具有憂患意識、擔當精神和愛國情感。新工科應秉承“興學強國”的責任和使命，找準在服務國家戰略中的定位和方向，明确支撐國家經濟社會和産業發展的路徑和舉措，将家國情懷融入工程人才培養全過程，培養主動服務社會、解決關系國家發展和民生疾苦重大問題的工程人才，為實現中華民族偉大複興的中國夢作出貢獻。全球視野。大力圍繞“一帶一路”等國家總體對外開放戰略，積極推進工程教育國際化，吸收和整合優質國際高等工程教育資源，加強國際學術和人才交流，加強國際工程科技合作，提高我國工程教育面向未來的國際競争力和影響力。
3.重點突破。（1）推動工程教育立法工作，有力促進協同育人。探索和制定《工程教育法》。從法律層面強化大學生創新創業教育的公共服務體系建設和制度保障，建立健全行業企業深度參與大學生實踐創新能力培養制度，徹底解決大學生實習實訓難問題，形成産學研深度融合的協同育人機制。（2）擴大辦學自主權，打造工程教育發展新動能。擴大招生自主權、學位授予自主權和學科專業設置與調整自主權。貫徹落實AG真人五部門《關于深化高等教育領域簡政放權放管結合優化服務改革的若幹意見》，破除束縛工程教育改革發展的體制機制障礙，打造工程教育發展新動能。（3）改革教育評價體系，讓工程教育回歸工程。建立符合工程教育特點的評價體系。高等工程教育應以服務國家為首要任務，把關注點放在衡量人才培養成效，衡量大學對經濟社會發展、對國家創新競争力提升、對行業企業技術進步的實際貢獻上，而不是以簡單的論文、引用等可量化數據進行評價。工程改變世界，科技創造未來，工程教育決定着人類的今天，也決定着人類的未來。新工科必須把培養時代和未來的創新型卓越工程人才擺在更加突出的戰略位置，加強對新工科建設規律的研究，以新的理念、新的要求、新的途徑加快我國工程教育改革，為“中國夢”的實現和未來複雜多變的世界提供智力支撐和人才保障。
作者 鐘登華
本文原載于《高等工程教育研究》 2017年第3期