培养支撑强国制造的卓越工程师
—— 天津大学关于新工科建设的探索与思考
□ 天津大学新工科中心
党的二十大报告指出，要“加快建设国家战略人才力量，努力培养造就更多大师、战略科学家、一流科技领军人才和创新团队、青年科技人才、卓越工程师、大国工匠、高技能人才”，“卓越工程师”被置于国家战略人才力量的重要位置。党的十八大以来，在以习近平同志为核心的党中央坚强领导下，我国高等工程教育界立足中华民族伟大复兴战略全局和世界百年未有之大变局，心怀“国之大者”，持续深化工程教育改革与创新，先后实施了两轮卓越工程师教育培养计划，并以新工科建设驱动高等工程教育改革与发展，正在形成中国特色、世界水平的工程教育培养体系，努力培养爱党报国、敬业奉献、具有突出技术创新能力、善于解决复杂工程问题的卓越工程师，为应对新一轮科技革命和产业变革提供坚实的人才支撑。
新工科发展的嬗变及成效
2016年下半年，教育部在中国高等工程教育峰会研讨工程教育改革时，酝酿提出了“新工科”的概念。新工科的“新”，是创新之新，其内涵为“新的工科专业、工科的新要求和深度交叉融合再出新”。2017年被称为“新工科建设元年”，“复旦共识”“天大行动”“北京指南”奏响了工程教育改革创新的主旋律。2018年，教育部与工信部、中国工程院联合印发了《关于加快建设发展新工科 实施卓越工程师教育培养计划2.0的意见》（教高〔2018〕3号），将新工科建设作为“卓越工程师教育培养计划”2.0的核心内容和主要抓手，加快建设发展新工科，探索形成中国特色、世界水平的工程教育体系，促进我国从工程教育大国走向工程教育强国。2019年4月，教育部在天津大学召开“六卓越一拔尖”计划2.0启动大会，系统推出了新工科、新医科、新农科、新文科，即“四新”建设方案，掀起了高等教育的质量革命。2021年4月19日，习近平总书记在考察清华大学时强调要推进新工科、新医科、新农科、新文科建设，加快培养紧缺人才。在2021年9月27日的中央人才工作会议上，习近平总书记专门强调，要培养大批卓越工程师。习近平总书记的系列重要论述，体现了对高等工程教育一如既往的重视，为深化我国高等工程教育改革提供了根本遵循。
新工科建设形成工程教育 改革“百花齐放”新格局
工科建设成为各高校推动人才培养综合改革的重要抓手，强调以组织模式创新整合教育教学资源，注重工程教育改革的系统性、整体性。教育部明确了新工科建设的重点领域，布局建设12所未来技术学院、50所现代产业学院、33所特色化示范性软件学院、11个一流网络安全学院、28个示范性微电子学院等一批专业特色学院。同时，各高校在实践探索中涌现出一大批新工科建设优秀典型案例，取得了各具特色的育人成效。新工科建设呈现百花齐放、你追我赶的新态势、新格局。
新工科建设成果引领 工程教育高质量发展
新工科建设强调在实践中开展研究，在研究中解决实践问题。为统筹服务全国新工科建设，教育部先后成立了全国新工科教育工作组、全国新工科教育创新中心、工科优势高校卓越大学联盟、地方高校新工科研究与实践工作组等机构。
2019年全国新工科教育创新中心落户天大
很多高校专门设立了新工科建设办公室、新工科建设领导工作组、新工科教育研究所（中心）等机构，致力于形成新工科建设理论研究与实践探索的良性互动。2019年12月，教育部“深化新工科建设座谈会”在天津大学召开，提出了新工科建设“再深化、再拓展、再突破、再出发”的时代命题，推动新工科建设往深里走、往实里去。
2019年教育部召开深化新工科建设座谈会暨卓越大学联盟新工科教育研讨会
新工科推动工程教育 教学质量系统提升
各高校围绕“新的工科专业，工科专业的新要求，交叉融合再出新”的总体思路，将新工科理念落实到教师、学生、专业、课程、教材、教学设施等具体教学要素建设中，统筹推进新的工科专业建设发展和传统工科专业改造升级；遴选了建设3057个国家级一流工科专业建设点（占比38%），建设了1709门国家级一流工科课程（占比33%），130种工科优秀教材获评国家教材奖（占比33%），开发新形态教学资源3000余条，首批推进400个左右虚拟教研室建设试点；2017年以来，新增人工智能、智能制造工程、虚拟现实技术、区块链工程等工科本科专业71种；现有260种工科类本科专业中，战略性新兴产业相关专业占比超过25%（截至2022年5月）。
新工科推动形成国际 工程教育的中国理论
基于扎实的新工科教育实践，天津大学启动实施“新工科理论研究团队与人才培养平台合作共育计划”（Theory and Practice Cooperation Program, TPCP），加强新工科教育理论研究与实践推动之间的良性互动；编纂出版了《新工科教育》（2018-2021卷）《首批国家级新工科研究与实践优秀项目案例集》《面向未来的工程教育改革新范式——新工科理论研究与实践探索的“天大经验”》；加强国际工程教育改革创新前沿交流，会同国际工程联盟（IEA）、世界工程组织联合会（WFEO）、亚太工程组织联合会（FEIAP）等会议支持单位，与中国工程教育专业认证协会、新加坡工程师协会（IES）联合主办“2021年工程教育国际研讨会”，主动融入工程教育世界第一方阵，打造新工科教育国际交流品牌。
2021年教育部召开加强新时代卓越工程师教育培养调研座谈会
新工科建设的天大实践
天津大学是新工科建设路线图的首倡者，携手61所高校提出了“天大行动”，明晰了新工科的概念、新工科建设的路线和指南，开拓了工程教育改革的新路径。2019年4月，天津大学发布实施以多学科交叉人才培养平台为依托、集合三类五种项目-模块化课程体系的新工科建设“天大方案”（CCII）。该方案聚焦国家战略需求、聚焦世界科技发展前沿，面向工业界、面向世界、面向未来，全面创新工程教育理念和人才培养模式，全面创建开放型多学科交叉人才培养平台，全面改革工程人才培养教学设计，全面优化学生评价机制和教学质量保障体系，培养具有天大特质的堪当民族复兴大任的卓越工程科技创新者、领军者和领导者。天津大学牵头，多校联合的成果“新工科教育”获2022年高等教育（本科）国家级教学成果奖特等奖。
2023年4月 第二批全国新工科研究与实践项目展示汇报暨深化新工科建设工作研讨会举行
深入实施项目式教学 激发学生内生动力
天津大学“智能制造工程”专业2019级学生张旖至今还记得，大一第一学期学校打造的一门新工科课程——“设计与建造”令同学们脑洞大开。第一节课，老师拿着一辆“物流循迹小车”走进教室，告诉大家，这辆小车就是他们本学期要完成的“任务”，它必须能沿着任意设定路线快速行走，还能按要求投放包裹。整个学期，围绕着建造这辆小车所涉及的专业内容，先后有15位来自不同学院的教师前来授课。而这辆神奇的小车也激发了学生们的学习热情。“我们自发组成若干项目团队，一起讨论问题，不断尝试，最终收获了成功的喜悦。”张旖回忆道。
工程教育改革只有进入到课堂层面，才算是真正进入了深水区。如果课堂不变，教育就不会变，学生也就很难得到提升。为此，天津大学推动多学院合作搭建起未来智能机器与系统、智慧流程工业与产品工程等10多个不同层次的人才培养平台，并以项目为链条重新设计了课程，把课程内部各模块、知识点有机串联起来，全力打造以“项目制”为特征的新课堂。
以“设计与建造”课为例，为上好这门课，学校会集了来自不同学院的10多位教师，将以往10几门课程的知识点进行重构与整合，教师讲授、学生实践、师生研讨各占课时的三分之一。这样的授课模式，在新工科建设之前是完全不可能的。对学生们来说，这种崭新的学习模式也是一种巨大的挑战。他们在从各专业老师那里汲取知识的同时，还要努力自学各种知识、收集数据和调研，遇到困难去请教老师。有些问题甚至老师也解决不了，就需要和老师一起去请教行业或企业的专家。在这一过程中，他们的实践能力、创新能力都得到了快速提升。天津大学立项培育了70余门项目式课程，组织开展了两届新工科项目式课程设计大赛，营造了浓郁的改革创新氛围。
深化多元协同育人 为学生创新提供沃土
当你走进机械等传统工科的实验室，就能看到大量不同原理、不同应用场景的智能机器人；走在校园里，也经常能看到正在试验场进行测试的无人驾驶车；在智能电网实验室，基于数字的孪生技术可实时模拟电网的运行状态，为电网安全运行保驾护航……天津大学实施的“人工智能+传统工科”的“天智计划”，不仅全面推进了校级层面的学科交叉融合，也为学生创新营造了良好的氛围。
天津大学新校区面积大，安保和卫生工作十分耗费精力。2021年，学校开展了首个新工科毕业设计项目“‘海陆空’智能无人系统安全巡查平台”。它以建设智慧校园为出发点，计划构建一个由5辆无人驾驶全地形车、5条无人驾驶快艇、10架无人机组成的“海陆空”协同无人探测与追踪平台，开展全天候安全巡查与环境维护。
新工科毕设案例——“海陆空”智能无人系统安全巡查平台答辩会
这个项目的一个显著特点就是通过组建跨学院、跨专业的多学科交叉团队，相互学习和启发，共同完成一个工程系统。2022年实施时，该项目包含了27个课题，涉及7个学院、15名指导教师、27名本科生。在这一过程中，来自不同专业的学生取长补短，共同完成了一个激动人心的工程系统，最终他们还获得了专属的特别称号——“优秀控制工程师”“优秀项目经理”“优秀算法工程师”……学生的学习热情也被激发出来，小组的每一次答辩会都成了分享会。2023年，学校面向各新工科人才培养平台征集到61个跨学科新工科毕业设计项目群，覆盖理工类学院的65%，推动了学科深度交叉融合。
推动产学研用深度融合 培养卓越工程人才
天津大学有一门“网红”选修课《创业实战训练》，是面向全校学生开设的创新创业通识教育课程。不同于传统的课桌式授课，这门课最大的特点就是以学生为中心，教师是助教，拥有丰富创业经历和实战经验的创业企业家是主讲。在这里，主讲企业家不仅会来学校讲课，还会带领学生走出校园，前往不同行业、不同领域的企业所在地，讨论商业计划、经营理念，让学生在商业场景中体验创业的真实过程。该课程会通过路演的方式结课，还会邀请企业负责人和投资人到场，如果学生有好的创业项目，就可以直接得到天使投资。
与企业紧密结合联合培养人才，在工程硕士培养中表现更加突出。天大将工程实践融入课程学习和论文工作，成立了由企业专家、系主任和资深教授组成的教育教学指导委员会，定制培养方案和实践计划，推进课程体系改革，学生的论文课题都是企业急需的攻关项目。
新工科建设的思索与展望
习近平总书记指出，我国拥有世界上规模最大的高等教育体系，有各项事业发展的广阔舞台，完全能够源源不断培养造就大批优秀人才，完全能够培养出大师。立足于新时代、面对新要求，新工科建设将持续深入，探索形成中国特色、世界水平的工程创新人才培养体系，培养支撑强国制造的卓越工程师。
准确把握卓越工程师的培养目标
我们将聚焦卓越工程师的核心素养和未来工程科技的发展趋势，超前研判未来工程人才需求，将“价值塑造、能力培养、知识传授”三位一体育人理念贯穿于人才培养全过程，以通专融合的课程体系和多学科交叉融合，培养学生的“家国情怀”“全球视野”和多种思维，提升学习力、协作力、领导力、可迁移能力等；同时，还要建好核心课程、核心教材、核心教师团队、核心实践项目，促进卓越工程师与工程硕博士培养改革专项的有机衔接，探索形成卓越本科、高水平硕士、优秀博士的全链条高等工程教育体系。
不断深化产教融合协同育人机制
深化产教融合是解决人才供需结构性矛盾的有效途径。我们将加强产教融合顶层设计，汇聚政策合力，通过制度性、体系性的改革，让企业真正参与到人才培养过程中来，实现工程科技人才培养与工业生产实践的有效连接；构建“产学研用”融合的新工科教育教学体系，探索建立“学校+企业”的协同育人机制，将行业头部企业和具有创新活力的企业引入人才培养方案制定、课程体系构建、课程授课、实习实践等全过程，提升学生解决复杂工程问题的能力；以组织模式创新推动人才培养变革，推进未来技术学院、现代产业学院、特色化示范性软件学院、储能学院等建设，加快培养技术创新领军人才、复合型应用型人才、特色化行业工程人才。
健全新工科教育质量标准与评价机制
质量标准与评价体系是新工科建设持续改进的重要手段。从国家层面来讲，我们要以提升人才培养质量为核心，借鉴国际工程教育质量标准，结合不同学科专业特点和服务行业企业的实际需求，构建中国特色、世界水平的新工科质量标准体系；同时，制定卓越工程师能力评价标准，提升我国高等工程教育的国际影响力和话语权，以先进标准引领工程人才培养质量提升。各高校要不断推进教师分类评价机制改革，探索建立基于贡献、能力与业绩的教师评价体系，强化教师在新工科建设和人才培养过程中的主体责任，充分激发教师的育人热情和创新活力。
建设和完善工程教育多元主体协同治理共同体
2023年3月全国新工科教育创新中心联络组正式成立
新工科建设是一项系统工程，需要构建政府、高校、行业、企业、社会力量等多元主体共同参与的治理体系，推动各利益相关主体形成良好的互动机制和制度规范，持续推进新工科建设的范式变革与迭代创新。高校作为其中的一个主体，还是要根据办学目标定位和社会需求，突出自身优势，走特色化新工科建设之路，提升高等工程教育人才培养的整体实力；同时，要积极推动内部管理体制改革，实现校-院-学科-专业之间的上下联动，及学院、学科、专业与人才市场、行业产业之间的目标协同、过程协同、管理协同。
(学生编辑 丁怡丹)
