摘要:卓越工程师培养是一个链式过程,应以研究生阶段高标准、强实践、深融合的卓越工程师培养改革为牵引,激发本科工程教育的深层次变革,构建贯通融合的卓越工程人才培养机制。在目标层面,以卓越工程师核心能力素养培养为导向,重塑本科阶段的培养定位,突出创新潜能与价值塑造;在资源层面,推动研究生阶段积累的产业案例、实践平台与双导师资源向本科开放与下沉,打破学段壁垒;在机制层面,通过建立本研贯通的长周期培养模式与动态分流机制,实现课程、科研与实践的全链条衔接,系统破解工程教育中的分段割裂难题。
关键词:卓越工程师;高等工程教育;本研贯通培养;产教融合
卓越工程师是国家战略人才力量的重要组成部分,其培养质量关系国家发展全局。自2022年教育部启动卓越工程师产教融合培养行动以来,部门、地方、高校、企业共同努力,在组织体系构建、导师队伍建设、产教深度融合等方面取得显著进展。《卓越工程师教育认证标准》(以下简称《标准》)的颁布,勾勒出以国家战略与产业需求为导向、以产教深度融合为路径、以持续改进质量为保障的培养新范式,为卓越工程师培养提供了清晰的“施工图”和系统的评价框架。贯彻落实《标准》要求,需要着重把握卓越工程师培养改革的核心诉求,系统推进“以研促本、本研协同”工程教育改革,推动卓越工程人才培育关口前移与系统重构,为构建中国特色、世界水平的卓越工程师培养体系提供系统性的解决方案。
卓越工程师培养改革的系统性诉求
卓越工程师培养是一个链式过程,而非分段割裂的教育环节。当前,多数试点单位的卓越工程师培养改革实践,主要聚焦于研究生阶段的培养模式创新。这是因为研究生教育更贴近科技前沿和产业实践,更易于实施项目制、双导师制等深度改革。但若改革仅停留在研究生阶段,则如同在河流中游筑坝,虽可局部蓄水,却难以解决源头活水的根本问题。本科教育作为人才培养的起点和筑基阶段,其知识结构、能力底色、价值观念的形成,深刻影响着后续阶段的成长上限。若本科阶段仍延续传统的理论为主、校企分离的模式,即便研究生阶段改革力度再大,也难以弥补前期形成的知识能力不足与创新素养缺失。
基于多年工程教育改革实践经验,对照《标准》目标要求,我们发现研究生阶段培养所要求的解决复杂工程问题能力、前沿技术驾驭能力、跨学科协作能力以及深厚的工程伦理与家国情怀,需要植根于本科阶段扎实的数理基础、初步建立的工程思维、早期浸润的实践环境和价值塑造。高等工程教育改革必须以研究生阶段的卓越工程师培养改革为战略牵引与核心主体,利用其高标准、强实践、深融合的内在要求,形成强大的“倒逼”机制,全面激发本科工程教育的深层次、系统性变革,推动本科与研究生工程教育在目标、内容、方法、评价上的协同改革,实现本—硕—博全链条的贯通、融合与跃升。要构建系统性的工程教育治理框架体系,通过重塑贯通一致的培养目标、推动研究生阶段优质资源向本科阶段有效下沉、构建长周期贯通培养与动态分流机制,有效打破传统工程教育中的学段壁垒与产学隔阂,形成人才培养的链式效应。深化系统性改革,促使本科教育从知识传承向卓越工程师核心素养与创新潜能培育方向发展,使研究生教育的高阶目标建立在更为坚实和连贯的基础之上。
重塑培养目标:以卓越工程师培养标准牵引工程教育根基重建
卓越工程师培养的目标,直接面向国家重大战略需求和产业“卡脖子”技术难题,强调培养具备深厚理论基础、卓越工程实践能力、突出技术创新能力和强烈社会责任感的领军人才。各阶段工程教育需对照这一要求进行目标的再定位、过程的再优化与评价的再改革。
1.目标再定位:从学科知识传承到创新能力培育的贯通设计
传统的本科工程教育目标,往往侧重于某一学科领域基础知识和基本技能的掌握,与研究生阶段解决复杂工程问题和技术创新的要求存在明显梯度差。《标准》强调,人才培养应从学科内在逻辑导向转向国家战略与产业需求外部牵引导向,要求各阶段改革目标须提前衔接,进行一体化设计。天津大学统筹谋划卓越工程师培养改革与新工科建设,一体化重新定义各阶段培养目标与能力标准。在本科阶段,不仅要求学生掌握扎实的数理基础和专业知识,更将工程思维的初步建立、对前沿技术的敏感度、基础性的创新实践体验以及家国情怀与工程伦理意识的萌芽纳入培养目标。目标的一脉相承与逐级深化,确保学生成长的连贯性与递进性,为研究生阶段的深度学习与攻坚克难奠定坚实的素质根基。
2.过程再优化:以实践需求推动教学内容与体系革新
研究生阶段的培养核心是“真刀真枪”的技术攻关与工程实践,强调在真实产业场景中学习和创新。这种强烈的实践性特征,要求本科教育在筑牢知识底座的基础上,朝着理论与实践相结合的方向优化教学过程。
一是巩固与夯实本科阶段的数理基础与工程科学基础。天津大学在本科阶段前期设置数学、物理、化学及工程科学核心课程,全力构建“问题牵引、项目驱动”的全链条实践教学新体系,注重将基础理论与工程应用初步结合,让学生理解基础科学如何支撑工程创新。
二是大幅提高与企业合作的实训实践与产教融合课程占比。研究生阶段工学交替、校企双导师制的有效实施,前提是学生在本科阶段已熟悉企业环境、了解工程流程、具备基本的实践技能。天津大学将企业元素深度嵌入卓越工程人才本科阶段培养过程,设计百余门项目式课程夯实学生工程实践基础。研究生阶段重点打造以产业真实问题为牵引的《工程素养与工程实践》通识课程,帮助学生缩短从校园到工程的适应期。
三是全方位布局人工智能与数字素养教育。《标准》明确指出应“积极推进数智赋能教育教学改革”。天津大学不仅较早设立人工智能专业,更推动AI赋能全学科改革,搭建贯通本研的进阶式AI课程体系。在机械、化工、土木、管理等所有工科专业的本科课程中,融入人工智能、大数据分析等相关模块,开设专门交叉课程;面向全校本科生开设《人工智能导论》,在研究生阶段提供基础层、应用层、拓展层等百余门课程深化学习,全面赋能学生工程创新能力提升,构建“AI+工程创新”人才培养新生态。
四是依托国际化平台推动卓越工程师国际化素养早期培育。全球胜任力是卓越工程师培养的重要方面,天津大学通过国际化卓越工程人才培养中心等平台,在本科阶段加强双语教学,引入国际工程标准课程,拓展短期海外访学、在线国际项目等,提升学生的跨文化理解能力,为其在研究生阶段参与国际联合研发或全球工程项目做好准备。
3.评价再改革:以多元成果导向牵引学习模式转变
研究生阶段的卓越工程师培养评价标准,已从传统的“唯论文”转向重视“重大工程设计、新产品/新装置研制”等实践创新成果。这种成果导向的评价改革,对本科教育的评价体系改革具有重要促进作用。
天津大学推动本科教育教学审核评估与卓越工程师教育认证同步完善,将产业需求深度融入评价体系,构建涵盖知识体系、实践能力、创新精神等多元的评价体系。一是强化过程性评价与实践成果评价。在课程考核中,提高项目报告、设计方案、实验操作等环节的权重,将本科生参与科研训练、学科竞赛、企业实习实践的表现和成果作为评奖评优、推荐免试攻读研究生的重要依据。二是引入多元评价视角。在毕业设计、生产实习等环节,邀请企业导师参与选题评审、过程指导和成果答辩。联合企业拓展本科毕业设计选题,鼓励研究直接来源于企业实际技术的难题。三是与高层次培养衔接。天津大学积极探索鼓励本科生以高质量的实践成果申请替代部分课程学分。目前,学校已有工程硕士、博士通过以实践成果替代传统学位论文完成答辩并获得学位的成功案例,这一政策导向对本科阶段的实践创新活动产生了显著的激励作用。
打破学段壁垒:以优质资源下沉催化教育生态升级
在卓越工程师培养过程中,研究生教育集聚了最前沿的产业技术问题、最优质的企业合作资源、最高阶的跨学科平台以及经验丰富的校企双导师队伍,将这些宝贵资源有组织、成体系地向本科阶段开放和下沉,是打破本研学段壁垒、提升工程教育内涵的关键举措。
1.课程资源互通:将产业前沿与大国工程案例转化为实践教学养分
研究生阶段的研究课题往往直接对接国家重大工程和产业前沿,将这些实践中凝练出的真实案例、技术难题和解决方案进行课程化改造,形成产教融合课程模块或教学项目,是提升本科实践教学水平的重要途径。天津大学系统性地将工程硕博士培养中积累的产业前沿技术、大国工程案例,转化为贯穿本研的产教融合课程模块与教学项目,这种源自实战、反哺教学的课程资源建设模式,使得课程教学内容始终与科技发展和产业需求保持同步,极大地提升了教学内容的时代性、前沿性与挑战度。
2.平台资源联通:面向本科学生开放高水平实践与科研平台
研究生培养所依托的全国重点实验室、国家工程研究中心、校企联合实验室等平台,拥有先进的仪器设备和真实的工程环境,推动平台开放是打破资源壁垒、实现本科生“早进课题、早进实验室、早进团队”的重要途径。天津大学面向本科生推行循序渐进的工程实践,即低年级以认知实习和基础技能训练为主,高年级则结合课程设计、毕业设计,进入平台参与实际项目的辅助性工作或子课题研究。这种深度浸润不仅能激发学生的工程兴趣,更能让他们在真实的研究氛围中初步构建起工程思维,为研究生阶段独立开展科研攻关做好能力和心理准备。
3.师资队伍融通:推行本科阶段的校企双导师制
研究生阶段的校企双导师制是保障培养质量的关键,将这一制度提前引入本科阶段,是实现本研指导衔接、促进学生早期发展的有效手段。天津大学鼓励校企双导师制提前覆盖本科高年级优秀学生,校内导师负责学生的课程学习、基础科研方法指导;企业导师则结合企业实际,指导学生实习实践、毕业设计选题,并传授工程规范、行业标准与实践经验。对于进入贯通培养的学生,双导师制可以从本科延续至博士毕业,实现指导的长期性和稳定性。此外,学校还推动聘请企业专家为兼职教授或课程讲师,定期为校内教师开展产业技术培训,促进双方教育理念与教学方法的融合。师资的早期融通,不仅为学生提供了更贴近产业的指导,也使得校内教师能更准确把握产业需求,进而反哺教学体系改革。
优化贯通路径:以长周期培养模式驱动工程教育系统性重构
建立本研贯通的卓越工程师长周期培养模式,是践行“以研促本、本研协同”思想最为核心的路径。要坚持以卓越工程师培养标准为引领,推动培养体系的一体化再造,实现从本科到研究生阶段的无缝衔接。
1.建立灵活选拔与长周期学制,保障优秀人才早期锁定与持续培养
为匹配卓越工程师培养所需的长周期投入,应建立从本科阶段开始的早期选拔机制与贯通式长周期学制,提前锁定并持续培育优质工程人才。天津大学通过综合考核(包括学业成绩、科研潜质、实践能力、综合素质等),选拔优秀本科生进入“本博直读”或“本硕连读”贯通培养计划。实行本硕“3+1+2”年、本博“3+1+4”年的弹性长周期学制,其中前段为本科基础学习,后段为贯通培养。学生提前确定导师及研究方向、选修研究生课程,参与校企导师组的项目研究。学校为最具潜力的学生提供稳定、可预期的长周期成长通道,使学生能够心无旁骛地投入到连续性、纵深化的工程科学与实践训练中。
2.优化全流程贯通培养环节,实现课程、科研、实践的无缝衔接
贯通培养的核心在于消除本研之间管理、课程和科研等方面的壁垒。在课程体系上,天津大学打破本研课程界限,重构专业核心课程群,将研究生阶段的高阶前沿课程、学科交叉课程下沉为本科高年级的选修课,同时允许贯通生提前修读并认可学分。在科研训练上,要求贯通培养的学生提前开展文献综述、开题报告、阶段性研讨等研究生培养环节,按研究生要求进行科研实践成效评价。鼓励学生尽早参与国家重点项目、校企联合攻关项目,在“真问题、真环境”中锤炼创新能力。在实践指导上,依托校企双导师制和开放平台,实现从本科毕业设计到研究生学位论文课题的有机衔接和深化。目前,天津大学在智慧化工等前沿领域已完成多个批次本博贯通生的招生与培养,首批学生在大四学年已修完相当比例的博士生课程,并深入参与了国家级科研项目,展现出贯通培养在加速人才成长方面的显著优势。
3.完善以质量为核心的分流机制,确保培养高标准与动态优化
贯通培养不是“免检通道”,必须坚持高质量、严要求。天津大学在贯通培养过程中设置多节点、多维度、硬标准的分流选择机制,在本科阶段进入贯通培养节点、本科毕业节点、博士资格考试节点等,进行严格考核。考核内容不仅包括学业成绩,更注重科研进展、实践成果和综合素质,对于无法达到阶段性培养标准的学生,将分流至常规培养轨道,继续完成学业培养;对于常规培养轨道中表现突出的学生,留有进入贯通培养轨道的补充渠道。这种严进严出、动态流转的机制,确保了贯通培养的含金量,形成积极的竞争氛围,提升了整体学风和培养质量。
