同济大学在新工科建设的有益探索和尝试
同济大学的教育定位是以工科起步发展成为综合性大学，在深化教育综合改革过程中持续出台政策、搭建平台，不断完善创新创业人才培养模式，扎实推进创新创业教育改革，探索新工科建设背景下工程教育双创人才培养的新模式和新体系。2016年，学校成为全国首批“深化创新创业教育改革示范高校”“全国高校实践育人创新创业基地”。2017 年，分别获得“全国首批深化创新创业教育改革示范高校”和“全国高校创新创业典型经验高校50强”，12月份入选首批教育部“中美青年创客交流中心”项目。
1.新工科建设对大学使命的新要求和新挑战
新工科是结合国家创新驱动发展战略新需求、国际竞争新形势和立德树人新要求对我国工程教育提出的改革新方向，是新时期全面推动我国工业产业转型升级和高等教育系统供给侧结构性改革的大胆探索和实践。我国作为制造业大国，已经拥有世界上最大规模的工程教育：2016年工科本科在校生538万人，占高等教育在校生总数三分之一，而近年来我国每年工科本科毕业生已占世界总数的三分之一，因此新工科建设是为促进在世界高等工程教育格局中出现更多具有中国基因的大学身影，在世界高等工程教育管理、规划和建设发展中，贡献更多“中国经验”、提供更多“中国方案”。
首先，新工科人才培养必须扎根于中国当前发展态势，凸显本土化的特色。如果说卓越工程师计划实现了国内工程教育与国际标准的对接，那么新工科作为卓越工程师计划的2.0版本，并非是对国际规范的深化，而是立足于解决中国当前与未来发展现实需求。新工科人才培养可以借鉴西方先进的理念，但绝不能生搬硬套，而应当融合各方长处，形成真正符合中国发展需求的新工科学科设置、学科布局、人才培养模式和培养标准。
其次，新工科人才培养应当注重人才工匠精神的养成。一流技术则需要一流精神，中国从资源禀赋发展模式走向创新驱动，离不开工匠精神的支撑。传统工程教育更加强调理工科技术素质的培养，而新工科人才的培养则同时关注技术与精神两个层面，通过工匠精神的塑造为技术创新提供源源不断的精神动力和源泉。新工科人才工匠精神的形成，一方面需要课程教学和实践教学中教师的言传身教，使学生对“工匠风范”感同身受，逐渐树立职业信仰和对卓越与完美的追求；另一方面可以借助校园文化，通过学校精神文明建设和校园文化活动构建精益求精、严谨细实、追求卓越的氛围，实现对卓越工程师气质的塑造。
最后，“知”与“行”契合是新工科人才培养的基本要求。“知”“行”不同程度的分离是我国工程教育的现状，当前我国工科教育强调学生在校期间掌握“知”的学术型训练，学生接受的是单科知识的基础教育，缺乏对学科理论的有机整合和深层次理解，难以打通“知”与“行”的联系，解决现实问题。新工科人才培养更强调“知”“行”合一，一方面通过产教融合模式，邀请行业人员参与课程体系的开发，构建更加符合行业发展需求的知识体系框架和以工程能力提升为导向的课程体系，将未来工程工作所需要的前沿知识引入到课堂和实践教学中；另一方面，充分利用校企合作各类平台、社团活动、科技竞赛等多种方式为工程学生提供专业社会实践和创新实践，打通理论到实际的“最后一公里”，切实提升学生在工程实践中的思辨、设计和理解能力。
（1）新工程建设提出对培养方案的改革要求。在总结卓越工程师教育培养计划、CDIO 等工程教育人才培养模式改革经验的基础上，开展深化产教融合、校企合作的体制机制和人才培养模式改革研究和实践。继续修改培养方案，对培养目标、培养内容、考核办法等进行新的设计，力求贯彻对创新能力的培养，建立每门课程的新的教学大纲等。培养方案是对具体培养创新创业人才目标的具体落实的手段，其中一个思路是沿着专业培养的全过程，在各个阶段主动渗透。为此，需要探索改进各类课程的教学大纲和培养方案，力求贯彻创新教育理念和方法。培养方案和课程内容改革要通过增加、调整、渗入等具体路径实现。其中包括，第一，增加的课程：创新基础、创新方法、创业实践（分别在基础课教育、专业教育中）；第二，渗透的课程：学科历史介绍、学科前沿介绍、学科研究方法介绍、交叉学科课程融合；第三，教学方法的渗透：改变教学和学习方法，增加讨论课、开放性的课程教学方式等。
（2）新工程建设着眼点应该在专业和课程的边界再设计、课程重构等。“新工科”要落地在教材和教学方法的“新”，学校和教师需要探索若干新方法，诸如“关联”“非正式学习”“去中心化”等等。分析研究高校分类发展、工程人才分类培养的体系结构，提出推进工程教育办出特色和水平的宏观政策、组织体系和运行机制等。比如以土木工程专业为样板修订培养方案，组织实施，并就一门课程（如建筑钢结构）进行详细创新渗透与专业课的实践研究，力求使这门课程成为创新渗入专业教育的范本，便于扩散与推广。
（3）新工程建设体现在教学方法的改革。“新工科”当然要体现在教育、教学的新方法上，探讨创新教育与专业结合过程中教师教学方法上的变革，比如讨论式教学、小班教学等，此外还要探讨两个课堂的改革和创新教育的融合。第一课堂的改革：侧重教学内容与方法改革，引导学生为主、讨论为主的学习；第二课堂的改革：加强创新实践、科技竞赛活动，改革现有做法，探索新模式，即打破仅仅为竞赛、为名次、为创业而进行的科技实践，鼓励探索性学习，鼓励以职业兴趣为主的学习，探索出具体的模式后，组织进行教师的全员培训，创新融入专业教育的关键是专业课教师的素质和水平的提高，而不仅仅是基础课教师和创新方法讲授的教师，几类教师应该相互配合。本课题探索对基础课和专业课教师进行培训、研讨、合作教研和备课等形式，参与创新创业教育与专业的融合。
（4）新工程建设反馈在学生评价体系的构建机制，反向推动创新教育的融合路径。在完善中国特色、国际实质等效的工程教育专业认证制度的基础上，研究制订新兴工科专业教学质量标准，开展多维度的教育教学质量评价等。探讨对学生创新能力的评价，将这个评价融入教学评估的各个环节中，探索对学生在校内学习和毕业工作后的综合评价体系建设。
2.同济大学创新创业教育融入新工科建设的现状和挑战
同济大学尝试把创新创业教育融入新工程建设的全过程，进一步落实创新创业教育的具体要求，充分发挥学校工程教育在师资队伍、实践平台、行业协同等方面的优势，广泛搭建创业孵化基地、科技创业实习基地、专业化创客空间等创新创业平台，营造创新创业教育氛围，推动创新创业教育全方位贯穿、深层次融入专业教育，着力培养学生创新精神、创业意识和创造能力。大学是新工科建设的责任主体，不断优化配置校内资源，积极获取社会资源，为新工科创新创业人才培养创造更好的条件。
结合同济工程教育发展的历史与现实、国内外工程教育改革的经验和教训，分析研究新工科的内涵、特征、规律和发展趋势等，提出工程教育改革创新的理念和思路。工程问题需要大工程观，大工程观也是系统观，同济倡议并参与的卓越工程师教育培养计划就是引导学生能在大科学的空间去观察、思考问题。现实中，哪怕一个小产品完全可能涉及多学科问题，如LED，从学科而言，涉及电子、物理、材料、制造、机械等诸多领域（学科空间）。如机械设计与制造自动化，新技术的发展应该使该专业的学生有物联网、大数据分析、人工智能、生物医学等方面的概念。还应表现在课程的边界再设计，如对于多数工程专业（如机械、电气、土木、建筑……）的设计课程而言，融入人工智能的内容是非常有必要的。不仅是智能优化、案例学习、群体智能等方面的内容，还包括所谓“知识工作者自动化”，即以人工智能替代工程师的常规工作，使未来的工程师从一些繁琐的常规工作中解放出来，从而有更多精力专注于有创意的工作。
同时，近些年我国的科技创新能力不断提高，但较之某些发达国家，我们的创新能力依然有较大差距。我们的创新多属于“增量创新”，即在别人基础上的创新，真正属于自己的原始创新、颠覆性创新、引领未来某个新的技术领域的创新还是太少。因此，“新工科”要帮助学生建立多学科交叉的意识，养成在多学科空间观察、思考问题的习惯。调整学科专业的新结构，面向新经济发展需要、面向未来、面向世界，开展新兴工科专业的研究与探索，对传统工科专业进行更新升级等。与老工科相比，“新工科”更强调学科的实用性、交叉性与综合性，尤其注重信息通讯、电子控制、软件设计等新技术与传统工业技术的紧密结合。传统的工程教育，尤其是中国的工程教育，过分拘泥于专业的细节，学生的思维容易卷缩在狭小的专业空间。未来的“新工科”建设要求培养的学生在关注工程中的现实需求的同时，还应该具有引领、想象、创造未来社会需求的欲求和能力。可见未来世界各国的工业重点将集中在人工智能、清洁能源、无人控制技术、量子信息技术、虚拟现实以及生物技术等领域。作为工业发展的重要技术支持力量，高校要顺应新工业的发展现状，主动布局面向未来技术和产业的新工科人才培养。