以創新創業教育為引領?創建“新工科”教育模式

鄭慶華

摘 要：創新創業教育、“新工科”建設是我國高等教育主動作為，適應“三個面向”、創新驅動發展、中國教育現代化2030、中國制造2025等國家戰略，培養跨學科交叉復合型工程科技人才的戰略舉措。從深化傳統工科專業內涵改革和創辦適應未來科技經濟發展需求的新專業兩個角度出發，積極開展“新工科”探索與實踐，提出了“新工科”具有的創新性、前瞻性、交叉性、多樣性和引領性等特征，并結合創新創業教育需求，以培養“品行、知識、能力和思維”四位一體的工程領導人才為目標，努力構建具有西安交通大學特色的“新工科”教育模式，豐富和發展了“新工科”建設理論和實踐。

關鍵詞：創新創業；新工科；教育模式

經過多年發展，我國工程教育在規模、結構、人才培養和發展環境等方面均取得了長足進步，形成了世界上規模最大的工程教育（2015年我國各層次工科在校生達926萬人），為我國走向世界產業鏈的高端提供了有力支撐[1，2]。但是也應該看到，我國工程教育的結構和質量與產業需求之間還存在一定程度的錯位，高端供給和有效供給不足，距離工程教育強國尚有一定的距離。在新一輪科技革命和產業革命同人類社會發展交匯，以信息產業為主導的新經濟持續發展的新的歷史時期，面向世界科技前沿、面向國家重大需求、面向國民經濟主戰場建設“新工科”，主動服務國家戰略需求和產業發展需求，為“中國制造2025”培養跨學科的、具有交叉知識背景的復合型工程科技人才是我國工程教育的重大使命。但是“新工科”是什么？為什么要建設“新工科”？“新工科”如何建設？這些既是前沿的高等工程教育理論問題，更是緊迫的高等工程教育實踐問題，亟須高校和高等工程教育工作者開展深入的理論研究和持續的實踐探索。

一、建設“新工科”是工程教育主動適應新經濟的戰略選擇

面對新的科技革命和產業革命帶來的機遇和挑戰，以及對金融危機的深刻反思，居于世界產業鏈高端的美國、歐洲、日本等國家（地區）分別提出了“再工業化戰略”“德國工業4.0”等制造業和工程科技人才培養的戰略規劃，以保持本國的核心競爭力。我國也首次從國家層面提出了實施制造強國戰略第一個十年的行動綱領——《中國制造2025》。《中國制造2025》對工程技術人才在品行（如職業道德、敬業精神、社會責任感等）、知識（如人文素養、專業理論、工程基礎知識、管理科學知識等）、能力（如實踐能力、終身學習能力、團隊協作能力、國際交流能力等）和思維（如創新思維、系統思維等）等方面的綜合素養提出了新的要求。我國雖然擁有世界上最大規模的高等工程教育，但在基礎領域和先進領域的工程技術人才仍然存在結構性短缺；高等工程教育的人才培養模式、培養結構與層次體系不夠完善，實踐教學環節薄弱；工程教育與新興產業的結合度、與企業合作的契合度、產教融合的緊密度不足；培養的工程技術人才解決工程實際問題的能力、創新精神與創新能力仍顯不足，高等工程教育還不能完全適應我國實施制造強國戰略對培養高素質工程技術人才的需求。據世界經濟論壇《2016—2017全球競爭力報告》顯示，我國工程技術人員的創新能力僅居全球第45名，這與我國作為世界第二大經濟體的地位是不相適應的，不足以支撐我國從制造大國向制造強國的升級轉型。建設“新工科”就是高等工程教育對這一現實需求的回應。

回答“新工科”是什么，首先需要了解新經濟是什么。回顧以蒸汽機為代表的第一次產業革命、以電機和化工為代表的第二次產業革命以來工程教育發展的歷程可以發現，工程教育始終與產業發展密切聯系。產業的發展對工程教育提出了強烈的需求，工程教育的創新突破則促進和推動了產業的進一步發展，二者相互支撐，共同進步。進入20世紀下半葉，以信息技術為代表的第三次產業革命又一次催發了社會生產力的深刻變革，并推動世界經濟進入了以信息產業為主導的新經濟。在這一發展背景下，加快發展以綠色能源環保、互聯網為重要內容，廣泛涵蓋互聯網、物聯網、云計算及電子商務、智能制造、大規模的定制化生產等產業的新經濟，是“十三五”期間實現我國經濟轉型升級發展的重要目標[3，4]。新經濟成為當前及今后一段時期我國工程教育發展、服務的新動能。

為適應新經濟催生的新技術、新業態、新模式和新產業需求，“新工科”應時而生。“新工科”是什么，現在尚不能給出一個清晰的概念。但是通過對“新工科”的背景、使命、任務和內容的深入分析，仍可以總結出“新工科”的若干基本特征，即：創新性、前瞻性、交叉性、多樣性、發展性和引領性。回顧我國工程教育發展歷史，展望新經濟的特征、內涵和發展趨勢，應該認識到，“新工科”并不是基于第一次產業革命和第二次產業革命的傳統工科的線性發展，而是工程教育與第三次產業革命相適應的，在理念、結構、模式、質量和體系等方面的深刻的、跨越式的變革，其概念的提出本身就是一個創新。“新工科”不是對新經濟的被動適應，而是基于對支撐未來經濟社會發展的前瞻性思考后做出的主動響應。在以信息技術為先導的新經濟業態下，產業交叉融合日益廣泛，原有的服務于特定產業的專門工程技術人才已經不能滿足新興產業的需求，需要交叉知識背景的復合型工程技術人才。但是面對不斷涌現的新產業，原有的標準化的工程技術人才培養教育模式顯然已不能滿足新經濟的需求。各高校結合自身人才培養基礎、資源和定位，以及主要服務的行業、產業和地域對象探索多樣化的培養模式，培養多樣化的工程技術人才，實現人才的精準培養與供給成為一種必然的選擇。新經濟仍在持續發展演變的過程中，與之相互適應，“新工科”教育模式也在不斷發展，主動調整，積極適應，保持對新經濟發展的支撐和促進作用。“新工科”立足于新經濟，著眼于躋身世界工程教育的第一方陣，因此必須能夠引領世界工程教育發展的方向。“新工科”的創新性、前瞻性、交叉性、多樣性、發展性和引領性特征的提出，對于正處在萌芽發展階段的“新工科”明晰方向、凝聚共識具有重要的參考價值。

二、創新創業的思維和能力是“新工科”人才培養的關鍵要素

在《斯坦福大學本科教育研究報告（2012）》（The Study of Undergraduate Education at Stanford University， 2012）中，James J.Sheehan

教授對高等教育改革中存在的聚焦于具體的環節而忽視教育的本質和目標這一現象做了一個形象的比喻：人們往往關注輪船的甲板而忽視了航向。對標《中國制造2025》需求，我國工程教育需要深入思考未來需要培養的是什么樣的工程技術人才？大學如何培養這樣的人才？

在20世紀90年代，經濟合作與發展組織（OECD）在《核心素養的定義與選擇》（The Definition and Selection of key Competencies）報告中提出了“核心素養”（Key Competencies）的概念，作為面向21世紀人才培養的指導性框架。隨后歐盟、日本等國家和地區先后推出本國（地區）的核心素養框架，引領課程設置、教學目標、教學模式和教學路徑等。雖然建設“新工科”涉及教育教學理念、學科專業結構、學科專業建設、人才培養模式、多方合作教育、實踐創新平臺、教師隊伍建設和人才培養質量等諸多內容，但是明確“新工科”要培養的工程技術人才的核心素養，對引領“新工科”的建設方向和內容具有重要的意義。我們認為，在新經濟形態下，“新工科”建設必然以創新創業教育為引領，把創新創業能力作為工程技術人才的關鍵能力。陳寶生部長指出，當前我國高等教育正面臨供求關系、國家需求、國際競爭環境、教育對象和資源條件等5個方面的深刻變化[5]。變化或者說“不確定性”正是現代社會的一個特征[6]。如何適應與應對社會持續的變化是“新工科”人才培養必須考慮的。從宏觀層面看，“大眾創新，萬眾創業”是引領發展、推動經濟社會深刻變革的新動能，是發展新經濟的重要支撐。從人才培養層面看，創新創業教育則是從人才培養供給側改革入手，著眼于學生長遠發展的舉措。從學生發展層面看，創新創業教育是培育學生應對未來變化的核心競爭力需要。發展新經濟必然會催生出一批與互聯網技術緊密融合交叉的新產業，同時加快傳統產業的轉型升級，必然會促進一大批創新型企業的蓬勃發展，需要學生具備創新創業能力。

三、“新工科”特色教育模式的建構

培養什么樣的人、如何培養人和為誰培養人是大學教育的根本問題。作為成立于1896年的中國最早的大學之一，西安交通大學始終站在中國高等教育的第一方陣，始終將人才培養與產業發展緊密聯合。20世紀初，在唐文治校長主持下，西安交通大學即開設了電機、航海等工程學科，開始了培養工程技術人才的歷程。1937年，西安交通大學組建了工學院，涵蓋土木、機械、電機、航空、造船、化工、輪機、紡織等工程專業。120多年來，西安交通大學為國家培養了錢學森、茅以升、張光斗等眾多杰出大師，輸送了24萬各類人才。西安交通大學始終保持對不斷變化的世界、技術和社會的關注，始終保持對產業發展需求的響應，保持工程教育的引領地位。近年來，西安交通大學以錢學森“集大成，得智慧”的大成智慧教育思想為指導，先后成立本科生院、錢學森學院、創新創業學院，理順人才培養機制體制，探索“通識教育+寬口徑專業教育”相結合的個性化育人模式。面對發展新經濟和《中國制造2025》需求，西安交通大學秉承學校百余年來工程教育的深厚歷史積淀，主動應對大學人才培養面臨的挑戰，努力尋找工程教育新的增長點。今年，學校先后舉辦了2次“新工科”建設研討會，匯眾智，凝共識，深入探討“新工科”的背景、內涵、特征和發展方向，積極思考和探索“新工科”特色教育方案，并凝練出了以創新創業教育為引領的西安交通大學“新工科”特色教育模式。

1.“新工科”的培養目標：品行、知識、能

力、思維“四位一體”工程領導人才

建設“新工科”必須始終堅持“立德樹人”。西安交通大學秉承學校起點高、基礎厚、要求嚴、重實踐的辦學特色，將培育和弘揚社會主義核心價值觀與“精勤求學、敦篤勵志、果毅力行、忠恕任事”的校訓，特別是和“胸懷大局、無私奉獻、弘揚傳統、艱苦創業”為特征的西遷精神相融合，高舉“愛國主義、集體主義、英雄主義、樂觀主義”四面旗幟，面對新經濟和《中國制造2025》對跨學科的、具有交叉知識背景的復合型人才的需求，提出了“新工科”人才培養的目標，即培養品行（包括：家國情懷、社會責任感、倫理和道德、包容與團隊精神等）、知識（包括：自然科學知識、社會科學知識、文化藝術知識等）、能力（包括：表達與交流能力、形式與定量分析能力、批判性閱讀能力、實驗設計與分析能力、是非鑒別與審美能力等）和思維（包括：批判思維、反思思維、創新思維

等）“四位一體”的工程領導人才。

2.西安交通大學發展“新工科”的六個舉措

“新工科”聚焦于發展新經濟和《中國制造2025》，主動布局新興產業和未來科技發展，培養能夠滿足其發展需要的工程技術人才。同時，還需要站在引領國際工程教育改革發展的高位，探索培養具有國際視野的工程技術人才。基于對現實的反思和對未來的預判，“新工科”的發展需要同時啟動培育新專業和促進傳統專業轉型升級兩個動力引擎。

基于這樣的認識，西安交通大學堅持“務必把創新創業教育融入人才培養體系、務必堅持夯實基礎，實現創新基礎上的創業教育”兩個原則，著力完成理順機制體制，建立激勵政策，加強創新創業教育體系、平臺和師資隊伍建設三項任務，通過六大舉措建設“新工科”。

（1）構建創新創業教育生態體系。西安交通大學“新工科”建設以創新創業教育為引領，因此，構建創新創業教育生態環境成為首要任務。創新創業教育生態環境建設包括創新創業課程體系建設、三創教育實踐平臺建設、創新創業服務保障體系建設三個部分內容，具體內容詳見下圖。

（2）加強實踐教學，培養創新能力。建立適應新經濟和《中國制造2025》需求的工程技術人才培養結構，以及與其相適應的學科專業是工程教育改革的核心，也是從供給側改革工程教育供給質量需要考慮的重要問題。西安交通大學在對“新工科”深入思考的基礎上，重構了實踐教學框架與課程體系，開設了創新創業系列課程，并依托學校64個院級、26個校級、23個省級和12個國家級四級實驗教學中心，構建了四級實踐教學體系，通過綜合實驗、課內實驗、創新實驗、CDIO教學研討等途徑，分層次提升學生的基本技能、專業技能和綜合能力。

（3）建立8個跨學科交叉創新平臺。學科交叉，以及促進傳統專業與互聯網等信息技術的深度融合是“新工科”的特征。西安交通大學在“雙一流”計劃中建立機電一體、能源化工、新材料、航空航天、土木工程、生物醫藥、電子信息、智能電氣等8個跨學科專業的創新平臺，與互聯網、大數據等信息技術交叉融合，并通過學科交叉平臺培養具有學科交叉背景的工程技術人才。例如學校通過校企合作搭建了包括機器人創新實踐模塊、汽車創新實踐模塊、微型渦噴發動機創新實踐模塊等機電一體化多學科交叉創新實踐平臺，培養學生創新意識和能力。

（4）創辦校企合作“菁英班”。西安交通大學憑借在產業中的良好聲譽和廣泛影響力，以及與行業領軍企業長期和深入的合作，將創新創業教育融入人才培養體系，通過與國內外著名科研院所和龍頭企業合作開展協同育人，培養學生學以致用、以研促學的創新意識、創新精神和創新能力。創辦校企合作菁英班是西安交通大學工程教育特色之一。目前，學校已經和360公司共建了網絡空間安全菁英班，和百度公司共建了大數據人工智能菁英班，和中國航天科技集團聯合共建了航天菁英班，和中科院自動化所共建了機器人菁英班等，和華為公司建立了云計算技術菁英班。菁英班實行合作導師制，直接將企業工程師和實訓資源引入大學工程教育，充分利用企業的優質資源，深化科教融合、產學融合，形成了良好的校企合作協同育人機制。

（5）建立成果轉化（孵化）基地與機制。西安交通大學先后與西安高新區、西安市科技局、中國建設銀行陜西省分行、全國高校創新創業投資服務聯盟、萬達集團、西部證券集團等合作，共建校外實踐教學和聯合培養基地、創新創業學院、眾創空間、絲路學院、大數據研究院等，在西安高新區、渭南高新區等建立雙創基地，政校企合作，著力打造人才培養、科學研究、創新創業、產業發展四位一體的創新創業生態系統。

（6）以賽促創，培育競爭創新文化。創新創業實踐系列競賽對于激發學生創新創業意識、培養學生創新創業能力、促進學生創新創業交流發揮著重要作用。西安交通大學堅持“以賽促學、以賽促創、以賽促改”的理念，大力鼓勵、培育和扶持學生參加挑戰杯、“互聯網+”創業大賽等，并取得了優異成績。2015年以來，共有700多名學生參加了100多項全國性競賽，獲得特等獎2項，國家級一等獎16項目、二等獎72項，排名全國高校第一。2016年西安交通大學學生在第二屆“互聯網+”創新創業大賽中獲得金獎1項、銀獎2項。2017年4月，西安交通大學VEX機器人代表隊在2016—2017年VEX機器人世界錦標賽獲得了大賽唯一的最高榮譽——全能總冠軍。

共創人類美好未來，是工程科技發展的強大動力，也是工程科技人員的歷史使命[7]。面對未來，西安交通大學的工程教育將堅持“扎根西部、服務國家、世界一流”辦學定位，扎實推進“雙一流”建設，主動服務“一路一帶”國家戰略需求和產業發展需求，創辦未來工程技術試驗班以及數據科學、人工智能科學與應用專業，以高度的時代責任感和歷史使命感積極開展“新工科”建設的探索與實踐，努力為國家“新工科”建設提供西安交大方案與模式。

參考文獻：

[1] Loyalka P， Carnoy M， Froumin I， et al. Factors Affecting the Quality of Engineering Education in the Four Largest Emerging Economies[J]. Higher Education， 2014， 68（6）： 977-1004.

[2] 胡春艷. 大跨界時代“新工科”呼之欲出怎么建？[EB/OL]. http：//unt.cssn.cn/gx/ gxjxky/201705/t2017

0508_3510631.shtml.

[3] 李克強. 2016年政府工作報告[EB/OL]. http：//news.xinhuanet.com/fortune/2016-03 /05/c_128775704.htm.

[4] 李克強. 在十二屆全國人大四次會議記者會答中外記者問[EB/OL]. http：//news.xinhuanet.com/politics/

2016lh/2016-03/17/c_128805588_2.htm.

[5] 李薇薇. 聆聽“新工科”建設春雷[EB/OL].http：//www.cssn.cn/jyx/jyx_zxjy/jyx_zxxjy/ 201704/t20170417_3487745.shtml.

[6] 齊格蒙特·鮑曼. 個體化社會[M]. 范祥濤，譯. 上海：上海三聯書店，2002.

[7] 習近平. 在2014年國際工程科技大會上的主旨演講[EB/OL]. http：//news.xinhuanet.com/politics/2014-06/

03/c_1110968875.htm.

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