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傳統工科專業是工科優勢高校多年積累的領先領域和辦學特色，在學科支撐、人才培養模式、師資隊伍、課程體系、實踐基地、校友資源等方面形成了明顯的比較優勢。根據《普通高等學校本科專業目錄》，工學門類設置了31個工科專業大類，包含260余個具體工科專業，約占專業總數的1/3。可以說，工科專業對于高等教育的改革發展具有舉足輕重的作用。

(資料圖片)

然而，囿于路徑依賴、利益固化等原因，傳統工科專業轉型升級也成為“新工科”建設的重點與難點。當前，傳統工科專業轉型升級要以“新工科”建設為抓手，堅持守正創新，在守好傳統工科“一畝三分地”的基礎上，面向新經濟、新業態，通過“融合聚焦”，創新人才培養的理念、模式、措施。

守正固本——傳統工科揚長避短的基石堡壘

守“育人之本”。教育作為培養人、改造人的崇高事業，是以人為教育對象的社會活動。新時代，工科育人要堅持德才兼備，不僅要注重知識的傳授，更要注重能力、素質的培養；不僅要注重顯性知識學習，更要注重隱性知識的習得；不僅要注重人的當前發展，培養現有產業所需的工科人才，更要注重人的長遠發展，培養未來產業所需的工科人才。

固“核心素養”。“核心素養”指的是從事某種工作所需的知識、技能、態度等素質要素的集合，回應了教育宗旨的問題，即培養什么人的問題。對于工科教育而言，其宗旨是不僅要培養具備工程相關知識的人，更要培養“會做工程事”且具有良好價值取向的人。基于這一理念，新工科人才的核心素養應包含工程素養、科技素養與人文素養。其中，工程素養是關鍵，主要影響工科人才培養的質量水平；科技素養是基礎，主要影響工科人才培養的創新能力；人文素養是統領，主要影響工科人才培養的價值取向。傳統工科專業的轉型升級要堅持“工科依舊是工科”原則，進一步鞏固核心素養培養機制，平衡處理工程素養、科技素養與人文素養之間的比例關系，既要避免出現重科技素養、輕工程素養而導致的“工科理科化”現象，也要避免輕科技素養、重工程素養而導致的“工科高職化”現象，更要避免人文素養弱化而出現價值觀扭曲。

創新發展——傳統工科轉型升級的目標定位

“新工科”的創新發展不僅包括創設新的工科學科類型、增加新的工科專業，還包含傳統工科的提檔升級。對傳統工科而言，“新工科”建設需要在堅持原有工科屬性的基礎上，從什么維度視角出發，發展哪些新的要素（元素），去掉哪些舊的要素（元素）？要回答這個問題，傳統工科的轉型升級應在以下三個方面有所體現。

新理念。理念是行動的先導，新理念的確立是工科專業改革行動的前提。面向傳統工科轉型升級的新理念具有面向未來、育人為本、創新發展、融合聚焦的內涵特征。“面向未來”是新理念的核心內涵——伴隨著新一輪科技革命和產業革命的發展，需要提前進行未來人才的布局。“育人為本”是新理念的基礎特征——人才是創新發展的第一資源，人才培養的質量決定了傳統工科轉型升級改革的成敗。“創新發展”是新理念的目標定位——創新思維和創造能力培養決定了人才培養的質量。“融合聚焦”是新理念的實現方式——需要強化工程與科學、技術、人文等多學科、多要素的重組融合，著力打造“數字+工科”“數據+工科”“智能+工科”“技術+藝術”“技術+管理”等專業建設新理念，在多方參與、互利共贏的基礎上實現更高水平的科教融匯、產教融合。在融合的基礎上，還應進一步聚焦，敢于去掉舊的要素，強化核心素養。

新模式。模式規定了專業改革行動的目標、方式、方法與標準。當前，傳統工科轉型升級要面向新經濟、新業態、新技術，以新理念為指導，構建專業新模式。傳統工科教育多采用基于“樹葉理論”的培養模式。這種模式強調培養“知識全”的工科人才，不區分素養的重要程度，設置種類繁多的課程類別，以至于學生學習的課程門數越來越多，而每一門課程的學時數卻逐年下降。其中的部分課程對素養的貢獻度相似、重復率高，往往“什么都學了，但什么也沒學精”。新時代，傳統工科轉型升級要注重構建基于“樹干理論”的培養模式。這種培養模式著重培養“能力強”的工科人才，基于核心素養設置主干課程，增加主干課程的課時量，注重主干課程對核心素養的貢獻度，適時去除一般課程門類，減少課程總數目。

新課程。課程是人才培養的核心要素。傳統工科轉型升級要在新模式的框架下，構建新課程，具體表現為新的教學理念、教學內容、教學方法、教學活動、教學評價等。新的課程體系要遵循“以學生為中心、能力培養為主、深層認知為核心”的理念，重構教學內容，更新教學知識；針對理論性知識、實踐性知識、綜合性知識、創新性知識的特點，在講授法的基礎上，適時融入探究式教學法、互助教學法、實驗教學法、案例教學法、項目教學法、情境教學法等；基于建構主義、行動教學等理論，構建參與型、活動型、探究型課堂教學活動，打造混合式教學新常態；著重處理好結果評價與過程評價、共性評價與個性評價、定量評價與定性評價、教師評價與學生評價的關系，構建多元參與、主客觀評價相互協同的綜合評價體系。

融合聚焦——傳統工科守正創新的方法路徑

人類獲取的知識包括感性知識和理性知識，但知識的要素之間存在三種關系：強相關、弱相關和無關聯。知識創新就是通過建立無關聯知識要素之間的新聯結，形成新事物、新概念、新論斷或新理論。知識創新的本質是知識要素之間的“重組融合”，特點是與已存在事物相比具有新穎性或獨特性，而且要產生實質性的、有意義的新知識。越是原本無關聯的知識要素之間形成的新事物，其創新性可能越大。從這個意義上看，從“無”到“有”是創新，從“有”到“優”也是創新。

盡管創新的路徑不像子彈飛行軌跡那樣處于完全可預測的狀態，而是像蝴蝶飛舞那樣充滿不確定性，但“重組融合”創新仍然存在某種基本范式，即原有事物的技術作為將來事物的組份，而新技術、新科學原理作為將來事物的可能組份，兩者重組融合成“有意義”的新事物即是創新。具體形式包括：技術要素與技術要素的融合創新，如傳統工程技術與計算機技術、智能技術、互聯網技術、大數據技術融合產生新事物；技術要素與科學理論的融合創新，如袁隆平從對“鶴立雞群”稻株的觀察中悟出天然雜交水稻的科學原理，并與農業育種技術融合，成功研究出三系雜交水稻；技術要素與社會文化的融合創新，如互聯網技術與家具設計藝術融合，產生了家具在線定制營銷模式。

“重組融合”蘊含創新的哲理，“聚焦強化”蘊含守正的精神。如果說，“重組融合”是破除壁壘、融合發展，通過擴大學生的知識體系以獲得創新競爭優勢，做的是“加”法，強調的是“擴”。那么，“聚焦強化”則是堅守正道、聚焦火力，避免“重組融合”所帶來的知識分散以強化創新競爭優勢，做的是“減”法，強調的是“聚”。過去，傳統工科教育也注重交叉融合，但學生的學習內容泛化，認知水平多止于中淺層。更有部分高校的教學改革過分強調融合，弱化聚焦，帶來的問題是普通本科院校“工科高職化”傾向嚴重，知識點過于分散。本來以培養卓越工程師為目標，最后培養出了“技工人才”，且這些“技工人才”往往缺乏實操技能。

因此，傳統工科轉型升級尤其要平衡處理“重組融合”與“聚焦強化”的關系，避免厚此薄彼、各執一端，進一步聚焦強化專業特色、創新能力與核心素養。

（作者吳新鳳系中南林業科技大學教師，吳義強系中國工程院院士、中南林業科技大學校長；本文系湖南省教育廳教改項目“促進深度學習的工科設計類課程翻轉課堂創新與實踐”的階段性成果）

《中國教育報》2023年05月22日第5版