新工科背景下地方高校传统工科专业建设路径探索——以广东海洋大学生物工程专业为例

［摘要］新工科建设是我国高等工程教育内涵发展的内在需要和改革方向。

对于地方高校传统工科专业而
言，如何破解现实的条件约束困境，推动工科人才培养模式的改造升级和迭代创新，成为其新工科建设过程中迫切需要解决的问题。

文章在深入分析我国新工科建设理论内涵和实践探索的基础上，以广东海洋大学生物工程专业为例，通过构建课程新结构，完善人才培养新模式，植入教学新理念，探索了新工科建设和工程教育专业认证背景下人才培养模式的改造升级和迭代创新，为地方高校探索生物工程专业的新工科建设路径提供启示和借鉴。

［关键词］新工科；人才培养模式；地方高校；生物工程专业［中图分类号］G64
［文献标识码］A
［文章编号］2095-3437（2024）04-0006-04
［收稿时间］2023-09-01
［基金项目］广东海洋大学生物工程特色专业建设项目（PX-251182）；广东海洋大学教育教学改革项目（PX-2721350）；广东省本科高校教学质量与教学改革工程建设项目“生物基础与生化工程实验教学示范中心”。

［作者简介］李昆太（1978—），男，江西人，博士，教授，博士研究生导师，研究方向为生物工程及其专业教学改革。

2019年4月，教育部联合中央12个部门启动
和实施“六卓越一拔尖”计划2.0，全面推进新工科、新医科、新农科、新文科的“四新”建设，掀起了新时代中国高等教育的“质量革命”。

由此可见，加强新工科建设和新工科人才培养，不仅是我国高等工程教育加快内涵式发展的内在需要和改革方向，更事关高等工程教育在服务国家战略、满足产业需求方面能否发挥作用。

新工科建设是改变传统工程教育的“路径依赖”，其内核是涵盖工科人才培养新理念、新结构、新模式、新质量、新体系的新型生态网络。

对于传统工科专业而言，如何以新工科理念推动人才培养的改造升级和迭代创新，成为新工科背景下迫切需要解决的问题之一。

地方高校是新工科建设的重要力量，但是在一定程度上存在制度障碍和条件约束等现实困难，如何破解这些现实难题，找到合适
的新工科发展路径，是新工科背景下地方高校迫切需要解决的另一现实问题。

一、新工科建设的理论研究和探索实践（一）新工科建设的内涵探究
新工科建设是我国高等工程教育主动应对新一轮科技革命与产业革命的战略行动，是以新技术、新产业、新业态和新模式为特征的新经济对高等工程教育改革的强烈需求。

清华大学工程教育研究中心林健认为，新工科建设具有反映时代特征、内涵新且丰富、多学科交融、多主体参与、涉及面广等特点，新工科的“新”是一个广义（存量更新：新型工科专业；增量补充：新生和新兴工科专业）和动态（工程学科、专业和人才培养始终处于“新”的状态）的概念[1]。

刘吉臻院士对新工科和新工科建设的内涵进行了解析，认为新工科是概念和理念的共融、是学科和专业的共通，新工科建设是学科建
新工科背景下地方高校传统工科专业建设路径探索
——以广东海洋大学生物工程专业为例
李昆太
刘
海
张
俊
谭明辉
广东海洋大学食品科技学院，广东
湛江
524088
2024年2University Education
设和高等工程教育改革的共进[2]。

天津大学马廷奇对现阶段新工科建设的范式转换进行了深入的理论分析，认为新工科建设既要坚持新经济发展要求的行动逻辑以及新工科教育创新人才的培养理念不变，也要探寻新动能和新范式[3]。

蒲清平等提出，新工科建设须立足于新发展阶段，以新发展理念为新工科建设的行动标尺，以服务新发展格局为实践路径，着力培养大批复合型、创新型、国际化新工科人才[4]。

（二）新工科建设的路径探索
新工科建设是对传统工程教育路径的突破和创新，是构建工程教育新理念、新模式、新标准、新结构、新体系的过程，更加注重培养具有创新创业能力、跨界整合能力、高素质的各类交叉复合型工程科技人才。

马廷奇认为，新工科建设的关键是走内涵式发展道路，一方面要重新建构工程教育各要素之间的结构，另一方面要充分挖掘各要素所涵盖的办学资源[3]。

林健认为，新工科建设要注重培养模式的创新[1]。

刘维尚和袁丽认为，加快新工科建设需要优化教育资源配置，推进教学方法改革，加强院际跨界融合建设，推进跨学科人才培养，将创新创业教育贯穿始终，培养具有国际化视野的创新型新工科人才[5]。

李瑞丽等认为，新工科建设要求人才培养回归工程实践本质，着力培养学生的工程实践能力和综合素养[6]。

近年来，我国在新工科建设实践中取得了丰硕成果，形成了“天大方案”“成电方案”“Ｆ计划”“北大规划”等典型模式[7]。

值得注意的是，尽管新工科建设无固定和统一的模式可以参考，但是其落脚点需面向产业需求，落实到专业教学实践之中。

二、地方高校新工科建设的现实困境及其突破策略
地方高校是我国高等教育体系的重要组成部分，同时也是新工科建设的重要力量。

然而受制于制度障碍和条件约束，部分地方高校在推进新工科建设过程中，仍然在一定程度上存在定位抉择之困、竞争态势之困、路径依赖之困、发展条件之困和内涵革新之困等诸多现实困难[8]：其一，地方高校在资源配置和政策扶持等层面往往处于相对劣势地位，容易使得新工科建设目标与高校自身实力不匹
配；其二，部分地方高校学科发展水平和竞争实力不足，难以适应新工科建设对学科交叉融合的要求，使得难以有效地对接产业前沿和技术难题，也难以有效地满足区域经济产业发展需要；其三，一些地方高校师资力量与结构储备欠缺，难以满足新工科教育对拥有跨界融合、工程实践知识能力的师资需求；其四，培养理念滞后，缺乏新工科建设的系统性设计；其五，培养路径依赖、产学联动、校企融合的资源集成、多元合作、协同育人的生态系统尚未有效形成。

作为区域经济发展的核心力量，地方高校承担着培养符合地方实际并能够服务于区域经济社会发展所需高素质人才的重要使命。

因此，地方高校如何突破新工科建设中的重点、难点和堵点问题，找到合适的发展路径具有重要的现实意义。

冯露雅等认为，地方高校新工科建设应注重搭建好政校企合作的新工科工程基地，培养好地方性应用型新工科专业人才[9]。

王清义结合华北水利水电大学的新工科建设实践，认为地方高校建设新工科要把握三点：充分认识新工科建设的时代价值，自觉增强使命感和责任感；把握共性要求，针对服务面向，突出优势特色，着力提升地方高校新型工程科技人才培养能力；着眼发展全局，服务战略大局，引领带动学校办学水平整体提升[10]。

韩宝清系统总结了太原学院以新工科建设为抓手，推动学校向应用型高校转型发展的路径探索，具体措施包括：对接产业需求，构建学科专业新结构；面向未来发展，探索人才培养新范式；突出新工科思维，培育高素质教师新队伍；服务新工科建设，探索考核评价新体系[11]。

三、广东海洋大学生物工程专业人才培养模式的重构与实践
（一）生物工程专业的新工科特征
生物工程是利用生物学和工程学方法进行物质转化和生物产品制造的工程学科，系生命科学应用于工程实践的典范，其产业覆盖生物医药、生物能源、生物制造、生物农业、生物环保等众多领域[12-13]。

人工智能、大数据、云计算和先进工程制造业的日益兴起，以及多组学、系统生物学、合成生物学等生物工程相关技术的自身变革，带动了生物工程学科发展及其知识架构的革命性变化，也对生
物工程专业人才培养提出了更新更高目标[14]。

可见，生物工程虽然属于传统的工科专业，但是其学科知识架构及面向的产业具有典型的新工科特征。

然而大多数高校现行的生物工程专业人才培养模式仍面向传统的生物工程产业，滞后于新技术、新业态、新产业下的人才新需求特征，这一点在地方高校表现得尤为突出[15]。

（二）广东海洋大学生物工程专业建设路径探索与实践
广东海洋大学生物工程专业设置于食品科技学院，其办学背景具有鲜明的地方性海洋类院校和食品科学类学科特征。

我们从构建课程新结构、完善人才培养新模式、植入教学新理念等三方面，对生物工程专业的建设路径进行探索与实践，其人才培养体系见图1。

一是坚持内涵式发展，以质量建设为主线，推动人才培养的改造升级和迭代创新。

结合生物工程专业特点（工科性质）及办学实际（“海洋+食品”学科类的地方院校），秉承工程教育专业认证和新工科建设的培养理念，坚持“厚基础、强实践、重创新”“三位一体”的培养宗旨，搭建生物工程与海洋食品相结合的专业特色知识构架，实施以学科建设和新发展理念凸显专业特色和优势的专业建设质量提升计划，动态优化人才培养方案。

主动适应国
家海洋强国战略实施要求，紧跟社会经济发展需求和专业发展趋势，全面把握专业特点和规律。

二是在专业课程理论、实验、实践教学以及学生参与教师科研实践过程中融入思政元素、渗透工程文化、体现海洋与食品特色。

选取新工科建设背景下学生创新实践能力培养这一关键要素，通过大学生科技创新能力、实践能力与专业课程的映射关系分析，构建生物工程专业学生创新实践能力、思政教育、工程文化相融合的培养模块；通过介绍专业发展趋势和我国生物制造国情，让学生了解自身的责任，树立文化自信；引入合成生物学、系统生物学、生物智能制造等前沿生物技术，培养学生专业责任感和使命感；通过密切关联学院有关海洋微生物和发酵工程研究领域的教学和科研平台，以及食品科学与工程一级学科博士学位授权点、食品科学与工程一级学科硕士学位授权点及农业硕士（食品加工与安全领域）和工程硕士（食品工程领域）2个专业硕士学位授权点等学科点，以学科建设促进专业的特色培育和优势形成。

三是重构生物工程专业“上游、中游、下游”核心课程的知识链“金课”。

构建“3+3+3”的专业教育教学模式，即围绕生物工程“上游（微生物学、基因工程等）、中游（酶工程、发酵工程等）、下游（生化分离工程）”“三位一体”的专业理论知识体系，“验
图1广东海洋大学生物工程专业人才培养体系
证性、综合性、设计性”“三位一体”的专业实验实践知识体系，“专业技能竞赛、多元化校内第二课堂、创新创业训练计划项目”“三位一体”的创新创业知识体系，全面提升学生的创新实践能力。

建立“三群三队”的课程群和教学团队，即根据生物工程领域“上游、中游、下游”一体化的学科特色和知识传授体系，构建三个课程群及三个教学团队，打破专业课程间知识衔接的壁垒，实现课程资源的优化配置。

（三）广东海洋大学生物工程专业建设取得的成效
在专业建设成效方面，生物工程专业近3年新增省级实验教学示范中心项目和学科产教融合实践教学基地各1个，获批各类专业建设经费200余万元。

在人才培养成效方面，近3年来毕业生的就业率一直保持在95%以上，其就业领域涵盖生物化工、生物医药、食品加工、海洋养殖等相关行业，主要从事技术研发和管理等岗位工作，其岗位的专业对口率超过80%，其就业地点位于广东省的比例达到90%左右。

毕业生满意度调查结果表明，用人单位普遍认为生物工程专业毕业生专业、素质好、品行优，具有较强的解决复杂工程问题的能力以及创新意识和团队精神。

四、结语
本文概括了我国近年来新工科建设的理论研究和探索实践，分析了地方高校新工科建设的现实困境及其突破策略，以广东海洋大学生物工程专业为例，具体介绍了新工科建设和工程教育专业认证背景下人才培养模式的改造升级和迭代创新实践，对地方高校生物工程专业开展新工科建设具有一定的启示价值和借鉴意义。

然而，新工科内核是涵盖工科人才培养新理念、新结构、新模式、新质量、新体系的新型生态网络。

对于地方高校生物工程专业而言，如何进一步梳理其人才培养体系的核心能力素养、学科知识结构、质量评价标准并突破现实困境，还有待持续探索实践。

［参
考
文
献］
［1］林健.面向未来的中国新工科建设［J ］.清华大学
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［2］刘吉臻，翟亚军，荀振芳.新工科和新工科建设的
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［4］蒲清平，雷洪鸣，王馨瑶.新发展阶段、新发展理
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制造人才培养体系构建：华东理工大学的探索与实践［J ］.高等工程教育研究，2021（2）：111-114.
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