關于傳統(tǒng)優(yōu)勢學科培養(yǎng)新工科人才路徑的探索與實踐

摘 要：當前，世界范圍內新一輪科技革命和產業(yè)變革正加速進行，綜合國力競爭愈加激烈，產業(yè)發(fā)展與工科院校的教育緊密相關。具有優(yōu)勢工科、學科門類齊全的相關院校，在新工科建設和人才培養(yǎng)方面具有較為獨特的優(yōu)勢。以北京科技大學土木與資源工程學院為例，從學科定位與目標、教師隊伍建設、教學資源、培養(yǎng)過程、質量監(jiān)督保障五個方面入手，探索傳統(tǒng)優(yōu)勢工科院校新工科建設和人才培養(yǎng)的路徑。

關鍵詞：傳統(tǒng)優(yōu)勢工科；新工科人才；定位與目標；教師隊伍

工程教育改革創(chuàng)新是國家重大戰(zhàn)略和新型工業(yè)化發(fā)展的基石，“一帶一路”倡議、“中國制造2025”“創(chuàng)新驅動發(fā)展”“雙一流”等的實施需要一大批新型工科領域的拔尖創(chuàng)新人才，教育部“新工科”建設的提出正是應對這一迫切需求的有效回應[1]。而傳統(tǒng)優(yōu)勢工科院校的特點是在相關領域內工科優(yōu)勢明顯、學科體系健全、與行業(yè)發(fā)展聯(lián)系緊密。該類高校新工科建設的重點應是“新型”工科的建設，即在新經濟、新產業(yè)為背景下，對傳統(tǒng)優(yōu)勢工科專業(yè)進行改造升級[2]，推動人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網等新技術與傳統(tǒng)工科專業(yè)的有機融合，建成引領行業(yè)發(fā)展、技術高度集成創(chuàng)新、聚焦國家重大戰(zhàn)略的新型工科專業(yè)，實現(xiàn)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、跨界整合能力、國際視野和綠色可持續(xù)發(fā)展理念的高科技創(chuàng)新型工程人才的培養(yǎng)。

北京科技大學（以下簡稱學校）土木與資源工程學院（以下簡稱學院）礦業(yè)工程、安全科學與工程、土木工程等專業(yè)是國家重點學科和學校優(yōu)勢專業(yè)，為我國資源開發(fā)、安全科學和土木建筑等行業(yè)的發(fā)展發(fā)揮了引領和支撐作用。本文以學院傳統(tǒng)優(yōu)勢工科為例，以“雙一流”學科建設為契機，在教育部本科教學工作審核評估要求的基礎上，探索新工科人才培養(yǎng)改革和學科創(chuàng)新的路徑。

定位與目標

1.符合國家重大戰(zhàn)略需求和行業(yè)未來發(fā)展方向

國家一系列重大戰(zhàn)略的實施、未來全球話語權和競爭力的提升等都對工程人才的培養(yǎng)提出了更高的要求，尤其是傳統(tǒng)行業(yè)面臨的產業(yè)升級，亟需具有工程創(chuàng)新能力的引領性復合型人才[3-4]。而精準把握國家及產業(yè)的未來需求和發(fā)展方向是新工科建設和新型人才培養(yǎng)的前提，可以通過成立由校內外相關領域的專家和企業(yè)領導等組成的團隊進行戰(zhàn)略咨詢，瞄準國家發(fā)展戰(zhàn)略、產業(yè)發(fā)展前沿領域和未來發(fā)展的國際趨勢，以及與發(fā)達國家產業(yè)發(fā)展的比較等，確保新工科人才培養(yǎng)的超前布局。

2.注重學科的交叉融合，引領行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展

傳統(tǒng)優(yōu)勢學科在新工科建設上應做到引領行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，尤其是在現(xiàn)有專業(yè)優(yōu)勢的基礎上繼承與創(chuàng)新，力爭建成有深度、有特色的新型工科專業(yè)。面向行業(yè)未來發(fā)展和當前需求，通過成立“智能采礦班”，修訂大安全、新土木本科生培養(yǎng)計劃，改進課程實驗內容，建立高新企業(yè)實習基地等方式，推進礦業(yè)工程、安全科學與工程、土木工程等學科之間及其與人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網等新技術的交叉融合，實現(xiàn)學科的轉型升級，保持傳統(tǒng)工科特色和行業(yè)優(yōu)勢。同時，將傳統(tǒng)學科優(yōu)勢與工程教育改革創(chuàng)新密切聯(lián)系，注重工程技術人才的培養(yǎng)，加強產業(yè)內領先企業(yè)和傳統(tǒng)優(yōu)勢學科的深度合作和融合，打造共商、共建、共享的工程教育共同體[5]，促進學科發(fā)展、人才培養(yǎng)與產業(yè)行業(yè)的共同進步。

3.通過研討式教學等方式，提高學生的專業(yè)認同感

學院傳統(tǒng)優(yōu)勢專業(yè)為艱苦專業(yè)，盡管學校礦業(yè)工程學科蜚聲國內外，但學生們的追逐熱度較低，學習的興趣難以提升。學院重塑人才培養(yǎng)中心地位，采取改進教學方式與內容，改變優(yōu)勢學科強而不熱的局面。第一，落實“以學生為中心”理念。將學生的興趣愛好、發(fā)展?jié)撡|、個人特性與行業(yè)和新技術的發(fā)展相結合，加強學生專業(yè)認同感。為此，學院在傳統(tǒng)優(yōu)勢本科專業(yè)開設了由學科帶頭人授課的新生研討課，取得了良好的效果。2018年，礦業(yè)工程和安全科學與工程的轉專業(yè)率比2017年分別降低30%和87%。第二，實行精英化和國際化培養(yǎng)。依托與澳大利亞新南威爾士大學等國外高校簽訂的“2＋2”“1＋3”培養(yǎng)協(xié)議，引導并資助部分學生到國外著名高校學習，以開拓國際視野，提高專業(yè)學習積極性，并發(fā)揮其帶動和示范作用，引導更多學生的學習興趣。第三，拓展雙學位制。根據(jù)學生特長和興趣，可以選擇輔修其他專業(yè)的核心課程，并達到該專業(yè)的標準要求。例如：安全科學與工程專業(yè)的學生準許其獲得除專業(yè)之外的第二專業(yè)學位，解除其對礦業(yè)類學科就業(yè)和發(fā)展的后顧之憂。

教師隊伍

教師隊伍是新工科建設的主力軍，學科創(chuàng)新和人才培養(yǎng)創(chuàng)新都需要有一支專業(yè)知識、創(chuàng)新能力、工程經歷以及綜合素質過硬的高水平師資隊伍[6]。教師隊伍建設應以新工科建設所要求的多學科交叉融合為要求，引導教師在新技術、新產業(yè)上下功夫并尋求突破和發(fā)展，探索出一條適合學科創(chuàng)新發(fā)展和人才培養(yǎng)的教師激勵與支持模式。

1.以學科創(chuàng)新為牽引引領教師發(fā)展

新經濟、新技術的發(fā)展離不開學科創(chuàng)新，而前沿學科的交叉融合和未來技術領域的領先突破離不開優(yōu)秀的師資團隊。針對礦業(yè)工程、安全科學與工程、土木工程三大專業(yè)方向，學院按照學術梯隊的模式進行建設，提前布局未來技術發(fā)展和需求，推進傳統(tǒng)優(yōu)勢工科專業(yè)進行跨學科融合和創(chuàng)新。在未來3年～5年時間內，依托國家“雙一流”建設學科，著重建設若干具有國際學術前沿視野、滿足學科未來發(fā)展需求的創(chuàng)新團隊，實現(xiàn)師資隊伍整體質量的提升。

2.以本科工程教育為導向加大教師發(fā)展和激勵力度

結合教師的潛力和發(fā)展愿景，在行業(yè)發(fā)展、學科建設、人才培養(yǎng)和學術研究上為每位教師制定清晰明確的發(fā)展路徑，為其發(fā)展提供切實可行的平臺和激勵措施，充分調動教師投入新工科專業(yè)建設和新型工程教育的積極性。在學術水平上，建設高水平學術梯隊，指導青年教師進行專業(yè)技術研究和工程實踐創(chuàng)新；在教學水平和師德建設上，由經驗豐富的教學名師等定期為青年教師進行教學能力培訓，組織青年教師觀摩校內高水平授課課堂、專題教學研討、外校同類課堂教學等，以掌握熟練的教學方法和技巧；在教師激勵上，加大對青年教師教學的扶持力度，從一流學科建設經費和學院運行經費中設立專項資助，重點持續(xù)扶持有志在課程建設、教學改革、教材編寫等方面做出成績的青年教師，以緩解青年骨干教學人才匱乏的局面。

3.以改善學緣結構為重點積極引進新教師

師資隊伍的建設除培養(yǎng)激勵外，新教師的引進是改善教師學緣結構、拓展學科知識領域的重要途徑。通過引進新興科技領域的新教師能加快實現(xiàn)學科的交叉融合，并吸收借鑒其他院校優(yōu)秀教育教學方法。學院在補充師資的過程中，基本按照“本校1/3，外校1/3，國外經歷1/3”的原則，加大國內外優(yōu)秀人才的引進力度，增大外校畢業(yè)生和國外學緣的比例，同時也注重教師學科背景的交叉性、知識結構的互補性、學科結構的多元性。

教學資源

教學資源包括研究資源、經費資源和課程資源等，有效統(tǒng)籌學校學院教學資源，是新工科人才培養(yǎng)的重要保障。

1.打破優(yōu)勢學科研究資源壁壘，促進融合創(chuàng)新

在傳統(tǒng)優(yōu)勢學科良好的研究資源基礎上，針對產業(yè)和學科研究需求，從學科交叉的角度統(tǒng)籌校內外研究和教育資源。具體說，一方面，是打破校內學科界限，盤活校內研究資源，引導學生進行跨學科學習；另一方面，是利用校外研究資源，加強與行業(yè)內或新技術方向的其他高校、領先企業(yè)、國內外研究院所等的深度合作，建立“共研—共培—共創(chuàng)”平臺，推進技術交叉創(chuàng)新和人才培養(yǎng)創(chuàng)新。

2.確保?？顚Ｓ?，注重經費使用效果

隨著學校及學院經費逐漸向本科教學工作的傾斜，每年用于學院本科教學經費數(shù)額遞增，但是如何使這些經費發(fā)揮最大效益，切實提高教育教學效果，是教學管理面臨的一個難題。在經費使用過程中，應防止經費偏向教師科研和學科建設，始終堅持以服務教學、服務學生為宗旨，立足專業(yè)培養(yǎng)方案，重點建設本科教學中的薄弱環(huán)節(jié)；要求提高使用經費的成效，對比本科教學指標的改善情況。例如：教學改革項目的投入，教學效果是否改進；“雙語”教學課程建設，是否提高學生專業(yè)英語水平等。

3.逐步優(yōu)化教學課程資源，強化專業(yè)核心課程建設

學院各專業(yè)核心課程大都由經驗豐富的教授承擔教學任務，重點加強國家和市級規(guī)劃教材、精品課程、教學團隊等方面的建設工作，力爭在“國家級精品資源共享課”“精品視頻公開課”“國家精品在線開放課程”方面取得突破。具體措施包括：以專業(yè)核心課程為抓手，加強教學團隊建設；加大課程改革項目投入，依托課程改革，發(fā)動教師積極申報國家、市級、校級教改項目，以獲得經費支持。另外，依托一流學科建設加大課程改革工作，實現(xiàn)核心課程資源的創(chuàng)新優(yōu)化。

培養(yǎng)過程

學院結合多年的人才培養(yǎng)實踐、用人單位和畢業(yè)生反饋，建立“產學研用多樣化”新工科人才培養(yǎng)模式，堅持“繼承與創(chuàng)新相結合、理論與實踐相結合、課內與課外相結合、校內與校外相結合、學校與企業(yè)相結合”的培養(yǎng)原則，著重培養(yǎng)學生的工程實踐能力、跨學科學習能力和交叉創(chuàng)新能力。

1.實施人才培養(yǎng)方案和教育教學改革

結合行業(yè)領域和技術前沿的發(fā)展狀況，定期完善專業(yè)人才培養(yǎng)方案，加大學生實踐課程分量，增設能反映專業(yè)前沿領域知識的課程，構建跨學科的課程新體系。嚴格執(zhí)行課程考核機制，加強過程考核，要求平時考核多樣化。為積累和共享優(yōu)質教學資源，促進師生的溝通交流，滿足學生全方位學習需求，推動教師進行教育教學方法改革，包括鼓勵教師利用學校課程中心和慕課（MOOCs)系統(tǒng)進行教學，鼓勵教師編撰和更新面向未來的教材教案，鼓勵教師采用全英文授課。

2.進一步加強教學過程管理

第一，強化課堂管理，授課教師應嚴格課堂紀律，將課堂表現(xiàn)列為平時成績考核范疇，消除學生遲到和曠課現(xiàn)象。豐富課堂講授形式，充分發(fā)揮督導和領導聽課作用，要求教師充分做好備課工作，增強課程講授的知識性和生動性，盡可能消除學生在課堂上的“埋頭族”和“低頭族”現(xiàn)象。第二，加強課外組織管理工作，通過輔導員和班導師的通力合作，增加深入學生宿舍的頻次，掌握學生在宿舍的學習狀態(tài)，加強對學生學習的引導和幫扶力度。

3.構建校企合作的人才培養(yǎng)機制

按照新工科人才培養(yǎng)的目標與要求，充分發(fā)揮傳統(tǒng)優(yōu)勢學科產學研合作優(yōu)勢，全程引入行業(yè)元素和企業(yè)需求，面向未來、面向工程、面向問題實施實踐教育教學。結合企業(yè)的需求和學校實際，學院與金誠信礦業(yè)公司、南京梅山鐵礦、山東招金公司等企業(yè)簽訂合作協(xié)議，將實踐教育安排到企業(yè)，促進人才培養(yǎng)與行業(yè)、產業(yè)需求銜接，教學過程與生產實踐對接，切實提高學生實踐創(chuàng)新能力。

4.以學科競賽提高學生創(chuàng)新實踐能力

學生創(chuàng)新意識和實踐能力是新工科人才必備的能力。學院為實現(xiàn)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)目標，鼓勵和支持本科生參與各類學科競賽，讓學生在具體的學科競賽中提升和培育創(chuàng)新意識，在實踐中學習利用多學科融合解決問題的能力。學院不斷強化“四化”建設，提高學生創(chuàng)新實踐能力：第一，競賽活動平臺化。針對各專業(yè)類型競賽，以系所為單位進行平臺化建設。第二，指導教師專業(yè)化。選派經驗豐富、具有責任心的教授擔任學科競賽指導教師把控學生參賽過程。第三，競賽獲獎學分化。學校根據(jù)競賽等級對獲獎項目予以2學分～14學分的獎勵，將更多的學習實踐用于學生的個性發(fā)展。第四，活動資助項目化。院系選擇部分優(yōu)秀團隊以項目形式予以資助，為競賽活動提供經費支持。

質量保障

教學質量是高校的生命線，更是在新工科建設背景下培養(yǎng)滿足國家和產業(yè)發(fā)展需求的工程科技人才的重要保障。新工科建設需要建立相應的人才培養(yǎng)質量保障體系和專業(yè)動態(tài)調整機制，確保教育教學質量持續(xù)有效提升。

1.構建新工科人才培養(yǎng)質量保障體系

學院始終把提高教育質量作為教學工作的核心任務，著力推進全方位本科教學質量保障和監(jiān)控體系建設，初步形成了培養(yǎng)目標、教學管理、過程監(jiān)控、質量評價和反饋調節(jié)“五位一體”的教育教學質量保障體系，實現(xiàn)對培養(yǎng)目標制訂、課程大綱編制、課程教學計劃制定、課堂教學、課程考核、實驗教學、課程設計、實習、畢業(yè)設計（論文）等教學環(huán)節(jié)實行全過程規(guī)范化、流程化管理與監(jiān)控。

2.建立專業(yè)動態(tài)調整機制

專業(yè)動態(tài)調整機制有利于及時發(fā)現(xiàn)并提前解決人才培養(yǎng)方案、教學模式以及課程設置等存在的問題，保證教學質量持續(xù)得到改進和提高。近幾年，學院先后組織礦業(yè)工程、礦物加工工程、安全科學與工程、土木工程進行專業(yè)論證，通過參照工程教育認證標準，以規(guī)范和加強專業(yè)建設工作，并針對論證過程中出現(xiàn)的問題進行持續(xù)改進，做到因需而動、面向未來、主動布局。

實踐效果

新時期，北京科技大學土木與資源工程學院依據(jù)人才培養(yǎng)的新要求，全體教職工以一流學科建設為契機，以培養(yǎng)新時代的精英人才為目標，學院各項工作都與人才培養(yǎng)目標緊密相連，并始終為人才培養(yǎng)服務。近年來，學院畢業(yè)生就業(yè)質量一直處于較高水平，2015年—2017年學院總體就業(yè)均在94%以上，高于同期全國本科畢業(yè)生就業(yè)率；各專業(yè)每年就業(yè)情況為：出國占10%左右，國內升學和工作約占90%，其中保研占升學的41%～45%。

學院通過新工科建設的探索和實踐，對傳統(tǒng)工程教育理念、目標、培養(yǎng)過程等進行了改進升級，取得了一定實際效果，但新工科尚處于建設初期，依然需要研究、實踐、再研究、再實踐。只有緊跟新經濟和新技術的發(fā)展潮流，加強工程教育模式的變革與創(chuàng)新，超前布局培養(yǎng)新型工程人才，才能不斷地為我國經濟技術的創(chuàng)新發(fā)展輸入不竭動力，為我國礦業(yè)、土木和安全行業(yè)發(fā)展提供智力和技術支撐。（作者單位：北京科技大學土木與資源工程學院）

本文系2017年教育部首批“新工科”研究與實踐項目“面向新技術的傳統(tǒng)優(yōu)勢學科升級改造研究與實踐”的階段性成果

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《北京教育》雜志