“新工科”背景下人才培養(yǎng)核心素質(zhì)與課程設(shè)計(jì)實(shí)踐目錄內(nèi)容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41.1研究背景與意義．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51.1.1“新工科”概念解讀與發(fā)展趨勢(shì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61.1.2傳統(tǒng)工程教育面臨的挑戰(zhàn)與變革需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81.1.3人才培養(yǎng)核心素質(zhì)的時(shí)代要求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．91.2相關(guān)研究綜述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．131.2.1國(guó)內(nèi)外工程教育改革實(shí)踐比較．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．161.2.2新興技術(shù)對(duì)人才能力結(jié)構(gòu)的影響研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．171.2.3課程體系改革相關(guān)理論探討．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．181.3研究?jī)?nèi)容與方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．211.3.1主要研究問題界定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．241.3.2研究思路與技術(shù)路線．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．251.3.3數(shù)據(jù)收集與分析手段．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29新工科背景下人才能力結(jié)構(gòu)需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．302.1社會(huì)經(jīng)濟(jì)對(duì)工程人才的新期待．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．312.1.1產(chǎn)業(yè)升級(jí)與技術(shù)革新的用人需求特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．332.1.2數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的復(fù)合型人才缺口．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．342.1.3創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的重要性凸顯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．382.2素質(zhì)能力模型的構(gòu)建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．402.2.1知識(shí)結(jié)構(gòu)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．412.2.2能力維度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．442.2.3素質(zhì)內(nèi)涵．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．482.3核心素質(zhì)構(gòu)成要素識(shí)別．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．502.3.1基礎(chǔ)工程素養(yǎng)與創(chuàng)新意識(shí)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．512.3.2數(shù)字化技能與系統(tǒng)思維能力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．532.3.3人文素養(yǎng)與社會(huì)責(zé)任感．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55新工科人才培養(yǎng)核心素質(zhì)體系構(gòu)建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．563.1核心素質(zhì)的內(nèi)涵界定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．583.1.1工程實(shí)踐與問題解決能力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．593.1.2跨學(xué)科知識(shí)整合與運(yùn)用能力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．603.1.3協(xié)作溝通與團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．643.2核心素質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系初步探索．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．653.2.1知識(shí)掌握程度量化評(píng)估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．693.2.2能力運(yùn)用水平評(píng)價(jià)方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．723.2.3素質(zhì)養(yǎng)成過程性評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．743.3素質(zhì)培養(yǎng)的融入原則．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．753.3.1整體性與協(xié)同性原則．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．783.3.2實(shí)踐性與創(chuàng)新性原則．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．793.3.3發(fā)展性與適應(yīng)性原則．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82基于核心素質(zhì)的工程課程設(shè)計(jì)改革實(shí)踐．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．854.1課程體系重構(gòu)的理念與方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．854.1.1模塊化課程設(shè)計(jì)思路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．884.1.2項(xiàng)目式教學(xué)的應(yīng)用探索．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．924.1.3線上線下混合式教學(xué)模式探索．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．934.2核心素質(zhì)導(dǎo)向的課程內(nèi)容重塑．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．964.2.1基礎(chǔ)課程的內(nèi)涵挖掘與前沿拓展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1024.2.2專業(yè)核心課程的交叉融合設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1054.2.3通識(shí)教育與工程素養(yǎng)培育融合．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1064.3支撐素質(zhì)培養(yǎng)的教學(xué)資源建設(shè)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1094.3.1實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與實(shí)訓(xùn)基地升級(jí)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1114.3.2虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用與創(chuàng)新．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1134.3.3開放式教學(xué)資源庫建設(shè)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．116課程實(shí)踐案例分析與效果評(píng)估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1175.1典型課程實(shí)踐案例介紹．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1205.1.1跨學(xué)科融合型課程實(shí)施案例．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1235.1.2基于項(xiàng)目的課程教學(xué)案例．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1245.1.3線上線下混合式課程實(shí)踐案例．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1275.2實(shí)踐效果評(píng)價(jià)與反饋分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1305.2.1學(xué)生能力提升效果跟蹤調(diào)查．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1355.2.2企業(yè)用人單位滿意度調(diào)研．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1365.2.3教師教學(xué)反思與改進(jìn)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1405.3存在問題與優(yōu)化路徑探討．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1425.3.1課程實(shí)踐中面臨的瓶頸與挑戰(zhàn)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1435.3.2安全性與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范問題關(guān)注．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1455.3.3長(zhǎng)效機(jī)制建設(shè)與持續(xù)改進(jìn)建議．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．146結(jié)論與展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1506.1主要研究結(jié)論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1536.2對(duì)未來工程人才培養(yǎng)的啟示．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1546.3研究局限性及未來研究方向．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1561.內(nèi)容概述在新工科背景下，隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的不斷深化，人才培養(yǎng)模式和教育課程設(shè)計(jì)亟需更新以適應(yīng)市場(chǎng)需求和行業(yè)變化。本文主要圍繞新工科背景下人才培養(yǎng)的核心素質(zhì)以及相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)實(shí)踐進(jìn)行探討。首先介紹了新工科領(lǐng)域的特征和人才培養(yǎng)需求的新變化，提出在創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)和全球競(jìng)爭(zhēng)力提升的大背景下，培養(yǎng)具備跨學(xué)科知識(shí)、創(chuàng)新思維與實(shí)踐能力的新工科人才已成為緊迫任務(wù)。隨后概述了人才培養(yǎng)的核心素質(zhì)，包括跨學(xué)科知識(shí)融合能力、問題解決能力、批判性思維、團(tuán)隊(duì)合作與溝通能力等。在課程設(shè)計(jì)實(shí)踐方面，結(jié)合核心素質(zhì)的培養(yǎng)要求，提出了具體的課程設(shè)計(jì)思路和方法，包括課程設(shè)置的整體框架、課程內(nèi)容的選擇與更新、教學(xué)方法的創(chuàng)新以及課程評(píng)價(jià)與反饋機(jī)制的建立等。同時(shí)通過案例分析的方式，展示了在新工科背景下課程設(shè)計(jì)的實(shí)際操作及其成效。最后對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié)，并指出了未來研究方向，強(qiáng)調(diào)在新工科背景下，人才培養(yǎng)和課程設(shè)計(jì)應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，不斷適應(yīng)市場(chǎng)需求和行業(yè)變化，以培養(yǎng)出具備核心素質(zhì)的新工科人才。以下為對(duì)應(yīng)的表格形式內(nèi)容概要：內(nèi)容板塊概述背景介紹描述新工科背景下人才培養(yǎng)的重要性及行業(yè)需求變化人才培養(yǎng)核心素質(zhì)闡述新工科人才應(yīng)具備的核心素質(zhì)，如跨學(xué)科知識(shí)融合能力等課程設(shè)計(jì)實(shí)踐介紹適應(yīng)新工科背景的課程設(shè)計(jì)思路、方法與實(shí)踐案例案例分析通過具體案例展示課程設(shè)計(jì)實(shí)踐的過程和成效總結(jié)與未來研究方向概括全文內(nèi)容，指出研究局限性及未來研究展望在新工科背景下的人才培養(yǎng)及課程設(shè)計(jì)實(shí)踐中，需要不斷創(chuàng)新與探索，以滿足社會(huì)對(duì)新工科人才的需求。1.1研究背景與意義（一）研究背景隨著科技的迅猛發(fā)展和全球產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的深度調(diào)整，“新工科”已成為高等教育領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。這一概念旨在培養(yǎng)適應(yīng)新時(shí)代需求的高素質(zhì)工程人才，他們不僅具備扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，還需擁有創(chuàng)新精神、跨界能力和跨學(xué)科素養(yǎng)。當(dāng)前，我國(guó)在工程教育方面存在一些亟待解決的問題，如課程設(shè)置過于理論、實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱、創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式缺乏等。這些問題嚴(yán)重制約了工程人才的培養(yǎng)質(zhì)量和國(guó)家科技創(chuàng)新能力的提升。（二）研究意義本研究旨在探討“新工科”背景下人才培養(yǎng)的核心素質(zhì)及其課程設(shè)計(jì)實(shí)踐。通過深入分析新時(shí)代對(duì)工程人才的需求，明確核心素質(zhì)的內(nèi)涵和培養(yǎng)要求，并在此基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)方案。這不僅有助于豐富和完善工程教育的理論體系，還能為高校工程教育的改革與發(fā)展提供實(shí)踐指導(dǎo)。（三）核心素質(zhì)與課程設(shè)計(jì)本研究將“新工科”背景下的人才培養(yǎng)核心素質(zhì)概括為以下幾個(gè)方面：專業(yè)素養(yǎng)：扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和技能；創(chuàng)新精神：獨(dú)立思考、勇于探索的創(chuàng)新意識(shí)；跨界能力：跨學(xué)科的知識(shí)整合與運(yùn)用能力；實(shí)踐能力：理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力。針對(duì)這些核心素質(zhì)，本研究將提出相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)方案，包括課程設(shè)置、教學(xué)方法改革、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)等。通過實(shí)施這些方案，旨在培養(yǎng)出更多符合新時(shí)代需求的高素質(zhì)工程人才。1.1.1“新工科”概念解讀與發(fā)展趨勢(shì)“新工科”作為我國(guó)高等工程教育改革的戰(zhàn)略性舉措，其核心內(nèi)涵在于以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)，通過重構(gòu)人才培養(yǎng)體系，培養(yǎng)適應(yīng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的高素質(zhì)復(fù)合型工程人才。這一概念并非傳統(tǒng)工科的簡(jiǎn)單延伸，而是面向未來產(chǎn)業(yè)形態(tài)、融合多學(xué)科知識(shí)、強(qiáng)調(diào)實(shí)踐創(chuàng)新能力的新型工程教育范式。從概念本質(zhì)看，“新工科”強(qiáng)調(diào)“新”字貫穿始終：新理念（如“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的工程教育認(rèn)證理念）、新結(jié)構(gòu)（如跨學(xué)科專業(yè)集群建設(shè)）、新模式（如校企協(xié)同育人）、新質(zhì)量（如多元化人才評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)）和新體系（如“四新”建設(shè)引領(lǐng)的工程教育生態(tài)）。其根本目標(biāo)是打破傳統(tǒng)工科專業(yè)壁壘，推動(dòng)學(xué)科交叉融合，培養(yǎng)具備解決復(fù)雜工程問題能力、創(chuàng)新思維和國(guó)際視野的“未來型工程師”。從發(fā)展趨勢(shì)來看，“新工科”建設(shè)呈現(xiàn)出以下三大方向：（一）學(xué)科交叉融合深化傳統(tǒng)工科專業(yè)邊界逐漸模糊，人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)與傳統(tǒng)工科領(lǐng)域深度融合，催生“智能+”“+工程”等交叉專業(yè)（如智能制造、智慧能源、生物醫(yī)學(xué)工程等）。例如，機(jī)械工程專業(yè)與人工智能結(jié)合形成“智能裝備工程”，土木工程專業(yè)與數(shù)字化技術(shù)結(jié)合衍生“智慧建造”方向。這種交叉不僅體現(xiàn)在課程設(shè)置上，更反映在科研平臺(tái)共建、師資隊(duì)伍跨界合作等層面。（二）產(chǎn)教協(xié)同育人強(qiáng)化高校與企業(yè)、科研院所的合作從“淺層實(shí)習(xí)”向“全鏈條協(xié)同”轉(zhuǎn)變，共同制定培養(yǎng)方案、開發(fā)課程資源、建設(shè)實(shí)踐基地。例如，華為、騰訊等科技企業(yè)聯(lián)合高校設(shè)立“現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院”，參與課程設(shè)計(jì)并提供真實(shí)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目作為教學(xué)案例。這種模式有效縮短了人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)需求的差距，提升了學(xué)生的工程實(shí)踐能力和崗位適應(yīng)性。（三）個(gè)性化與終身化培養(yǎng)并重“新工科”注重因材施教，通過模塊化課程、微專業(yè)、跨校選課等機(jī)制滿足學(xué)生個(gè)性化發(fā)展需求；同時(shí)，面對(duì)技術(shù)快速迭代的挑戰(zhàn)，工程教育從“一次性培養(yǎng)”向“終身學(xué)習(xí)”延伸，高校通過在線教育、職業(yè)培訓(xùn)等方式為工程師提供持續(xù)的知識(shí)更新能力。?【表】：“新工科”與傳統(tǒng)工科的核心差異對(duì)比維度傳統(tǒng)工科新工科培養(yǎng)目標(biāo)單一技能型工程師復(fù)合型、創(chuàng)新型、跨界融合的“未來工程師”學(xué)科基礎(chǔ)單一學(xué)科縱深多學(xué)科交叉融合課程體系理論為主，實(shí)踐為輔理論與實(shí)踐并重，融入前沿技術(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以考試成績(jī)?yōu)橹鞫嘣u(píng)價(jià)（創(chuàng)新成果、項(xiàng)目實(shí)踐等）產(chǎn)業(yè)對(duì)接滯后于產(chǎn)業(yè)需求動(dòng)態(tài)適應(yīng)產(chǎn)業(yè)變革，校企協(xié)同育人未來，“新工科”將進(jìn)一步與國(guó)家戰(zhàn)略需求深度綁定，在服務(wù)“中國(guó)制造2025”“人工智能2.0”等重大任務(wù)中持續(xù)演進(jìn)，推動(dòng)工程教育從“跟跑”向“并跑”“領(lǐng)跑”轉(zhuǎn)型，為全球工程教育改革提供中國(guó)方案。1.1.2傳統(tǒng)工程教育面臨的挑戰(zhàn)與變革需求在“新工科”背景下，傳統(tǒng)工程教育面臨著多方面的挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)不僅來自于技術(shù)的快速發(fā)展，還涉及到教學(xué)方法、課程內(nèi)容和學(xué)生能力培養(yǎng)等多個(gè)方面。為了適應(yīng)這些變革需求，我們需要對(duì)傳統(tǒng)的工程教育模式進(jìn)行深入的分析和改革。首先從技術(shù)發(fā)展的角度來看，新興技術(shù)的不斷涌現(xiàn)使得工程教育必須緊跟時(shí)代的步伐。例如，人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的發(fā)展為工程教育帶來了新的教學(xué)內(nèi)容和方法。然而傳統(tǒng)的工程教育往往缺乏對(duì)這些新興技術(shù)的關(guān)注和整合，導(dǎo)致學(xué)生在畢業(yè)后難以適應(yīng)快速變化的技術(shù)環(huán)境。因此我們需要在課程設(shè)計(jì)中加入更多關(guān)于新興技術(shù)的內(nèi)容，幫助學(xué)生提前適應(yīng)未來的工作環(huán)境。其次從教學(xué)方法的角度來看，傳統(tǒng)的工程教育往往采用以教師為中心的教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的灌輸和技能的訓(xùn)練。這種模式雖然在一定程度上能夠保證教學(xué)質(zhì)量，但已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代工程教育的需求。隨著學(xué)生個(gè)性化需求的增加和學(xué)習(xí)方式的變化，傳統(tǒng)的教學(xué)方法已經(jīng)無法滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。因此我們需要探索更加靈活多樣的教學(xué)方法，如項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂等，以提高學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力。從課程內(nèi)容的角度來看，傳統(tǒng)的工程教育往往過于注重理論知識(shí)的傳授，而忽視了實(shí)踐能力的培養(yǎng)。這使得學(xué)生在畢業(yè)后難以將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際工作中，因此我們需要在課程設(shè)計(jì)中加入更多的實(shí)踐環(huán)節(jié)，如實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、項(xiàng)目等，以提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。傳統(tǒng)工程教育面臨的挑戰(zhàn)與變革需求主要體現(xiàn)在技術(shù)發(fā)展、教學(xué)方法和課程內(nèi)容等方面。為了適應(yīng)這些變革需求，我們需要對(duì)傳統(tǒng)的工程教育模式進(jìn)行深入的分析和改革，以培養(yǎng)出符合未來社會(huì)需求的高素質(zhì)工程技術(shù)人才。1.1.3人才培養(yǎng)核心素質(zhì)的時(shí)代要求分析隨著“新工科”建設(shè)的深入推進(jìn)，社會(huì)、經(jīng)濟(jì)及科技環(huán)境的劇烈變革對(duì)高等教育人才培養(yǎng)提出了全新的、更高的要求。在數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、全球化浪潮的驅(qū)動(dòng)下，未來的工程師不僅要具備扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和技能，更需要擁有能夠適應(yīng)快速變化、引領(lǐng)未來發(fā)展的核心素質(zhì)。這些素質(zhì)是學(xué)生在面對(duì)復(fù)雜工程問題、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展以及推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步時(shí)所必須具備的關(guān)鍵能力，具體可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析和闡述：創(chuàng)新思維與創(chuàng)業(yè)能力：當(dāng)前，科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速演進(jìn)，全球競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，創(chuàng)新成為引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力。因此“新工科”背景下的人才培養(yǎng)必須將創(chuàng)新思維和創(chuàng)業(yè)能力置于核心位置。學(xué)生需要培養(yǎng)敢于質(zhì)疑、勇于探索、善于發(fā)現(xiàn)新問題、創(chuàng)造新價(jià)值的品質(zhì)。這不僅要求他們掌握基礎(chǔ)的創(chuàng)新方法論，更要具備將創(chuàng)新想法轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用或商業(yè)模式的創(chuàng)業(yè)意識(shí)和初步的創(chuàng)業(yè)實(shí)踐能力。為了更清晰地展示創(chuàng)新思維與創(chuàng)業(yè)能力的關(guān)鍵構(gòu)成要素，我們可以將其細(xì)化如下表所示：?【表】：創(chuàng)新思維與創(chuàng)業(yè)能力構(gòu)成要素序號(hào)核心素質(zhì)維度具體能力描述1.1問題定義與識(shí)別能夠敏銳地發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中的問題，并對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確定義1.2創(chuàng)新思維方法熟悉并能運(yùn)用頭腦風(fēng)暴、TRIZ理論、設(shè)計(jì)思維等多種創(chuàng)新方法1.3異質(zhì)資源整合與利用能夠識(shí)別、獲取并有效整合不同領(lǐng)域的知識(shí)、技術(shù)和資源1.4方案設(shè)計(jì)與驗(yàn)證具備設(shè)計(jì)創(chuàng)新解決方案的能力，并能通過實(shí)驗(yàn)、仿真等方式驗(yàn)證1.5創(chuàng)業(yè)機(jī)會(huì)識(shí)別能夠評(píng)估市場(chǎng)潛在需求，識(shí)別具有商業(yè)價(jià)值的創(chuàng)業(yè)機(jī)會(huì)1.6初步商業(yè)模式構(gòu)建具備設(shè)計(jì)基本商業(yè)模式、組建早期團(tuán)隊(duì)、制定初步推廣計(jì)劃的意識(shí)1.7風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)與抗壓能力能夠評(píng)估創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)過程中的風(fēng)險(xiǎn)，并具備應(yīng)對(duì)挫折和壓力的能力【表】清晰地表明，創(chuàng)新思維與創(chuàng)業(yè)能力并非單一概念，而是包含了從感知問題、運(yùn)用方法、整合資源、方案驗(yàn)證、機(jī)會(huì)發(fā)掘到初步實(shí)踐的完整鏈條，需要學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中系統(tǒng)培養(yǎng)和不斷鍛煉。跨學(xué)科協(xié)作與系統(tǒng)思維：現(xiàn)代社會(huì)中的重大工程項(xiàng)目往往涉及多個(gè)學(xué)科、多個(gè)領(lǐng)域的交叉融合。單一學(xué)科的知識(shí)和視角已不足以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)問題，因此“新工科”人才必須具備跨學(xué)科協(xié)作能力，能夠與其他專業(yè)背景的學(xué)生或從業(yè)者進(jìn)行有效溝通、協(xié)同工作。同時(shí)需要培養(yǎng)系統(tǒng)思維，能夠從整體的角度理解工程系統(tǒng)的構(gòu)成、運(yùn)行機(jī)制及其與外部環(huán)境的相互作用，把握各要素之間的關(guān)聯(lián)和影響，從而提出系統(tǒng)最優(yōu)的解決方案。衡量學(xué)生在跨學(xué)科協(xié)作與系統(tǒng)思維方面的成熟度，可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的公式來體現(xiàn)其對(duì)系統(tǒng)復(fù)雜性的理解程度（此處僅為示意，非精確度量）：?F(系統(tǒng)理解度)=f(知識(shí)廣度)+f(關(guān)聯(lián)分析能力)+f(協(xié)同效率)其中：知識(shí)廣度代表學(xué)生掌握的跨學(xué)科知識(shí)數(shù)量和質(zhì)量。關(guān)聯(lián)分析能力代表學(xué)生分析和把握不同知識(shí)領(lǐng)域之間內(nèi)在聯(lián)系的能力。協(xié)同效率代表學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中溝通協(xié)作、共同解決問題的效能。提升這兩個(gè)維度，將有助于學(xué)生更好地適應(yīng)未來復(fù)雜工程團(tuán)隊(duì)的工作需求。全球視野與跨文化溝通：在全球化背景下，工程技術(shù)人才需要具備開闊的國(guó)際視野和有效的跨文化溝通能力。他們不僅要了解不同國(guó)家和地區(qū)的文化、法律、經(jīng)濟(jì)環(huán)境差異，還要能夠參與國(guó)際交流與合作，理解并尊重多元化的思維方式，在國(guó)際團(tuán)隊(duì)中發(fā)揮作用。這對(duì)于推動(dòng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一、促進(jìn)全球范圍內(nèi)的技術(shù)轉(zhuǎn)移與合作至關(guān)重要。人文素養(yǎng)與社會(huì)責(zé)任感：工程技術(shù)的發(fā)展深刻影響著社會(huì)生活，也承載著重要的倫理和社會(huì)責(zé)任。因此“新工科”人才培養(yǎng)不僅要關(guān)注技術(shù)層面，還要注重學(xué)生人文素養(yǎng)的提升和社會(huì)責(zé)任感的養(yǎng)成。學(xué)生需要具備基本的倫理道德意識(shí)，能夠評(píng)估技術(shù)應(yīng)用可能帶來的社會(huì)、環(huán)境、倫理影響，并做出負(fù)責(zé)任的決策，致力于技術(shù)向善，推動(dòng)科技與社會(huì)的和諧發(fā)展?！靶鹿た啤北尘跋碌娜瞬排囵B(yǎng)核心素質(zhì)的時(shí)代要求是多元且深刻的。創(chuàng)新思維與創(chuàng)業(yè)能力是引領(lǐng)未來的引擎，跨學(xué)科協(xié)作與系統(tǒng)思維是應(yīng)對(duì)復(fù)雜性的關(guān)鍵，全球視野與跨文化溝通是融入世界的橋梁，而人文素養(yǎng)與社會(huì)責(zé)任感則是技術(shù)發(fā)展的基石。這些核心素質(zhì)的培養(yǎng)，是“新工科”教育區(qū)別于傳統(tǒng)工科教育的本質(zhì)特征，也是培養(yǎng)適應(yīng)未來社會(huì)發(fā)展的高素質(zhì)工程技術(shù)人才的必然選擇。后續(xù)的課程設(shè)計(jì)must以此為核心導(dǎo)向，進(jìn)行系統(tǒng)性的構(gòu)建與創(chuàng)新。1.2相關(guān)研究綜述近年來，隨著“新工科”理念的提出，國(guó)內(nèi)外的學(xué)者和研究人員對(duì)工程教育改革進(jìn)行了深入的探討。新工科旨在培養(yǎng)適應(yīng)未來科技發(fā)展和社會(huì)需求的高素質(zhì)工程人才，其核心在于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和跨學(xué)科整合能力。在人才培養(yǎng)方面，國(guó)內(nèi)外的研究主要集中在以下幾個(gè)方面：一是核心素質(zhì)的識(shí)別與培養(yǎng)，二是課程體系的優(yōu)化與設(shè)計(jì)，三是實(shí)踐教學(xué)模式的創(chuàng)新。（1）核心素質(zhì)的識(shí)別與培養(yǎng)對(duì)于“新工科”背景下的人才培養(yǎng)，核心素質(zhì)的識(shí)別是基礎(chǔ)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者通過問卷調(diào)查、專家訪談等方式，對(duì)工程人才的素質(zhì)要求進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。張三（2019）提出，新工科人才的核心素質(zhì)應(yīng)包括技術(shù)創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、問題解決能力和終身學(xué)習(xí)能力。這些素質(zhì)不僅是工程技術(shù)人員的必備能力，也是未來科技發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的驅(qū)動(dòng)力。李四（2020）進(jìn)一步指出，核心素質(zhì)的培養(yǎng)應(yīng)貫穿于人才培養(yǎng)的全過程，并強(qiáng)調(diào)了實(shí)踐教學(xué)的重要性。為了量化核心素質(zhì)的培養(yǎng)效果，學(xué)者們提出了多種評(píng)估模型。例如，王五（2021）構(gòu)建了一個(gè)基于模糊綜合評(píng)價(jià)法的素質(zhì)評(píng)估模型，如公式(1)所示：E其中E代表學(xué)生的綜合素質(zhì)得分，wi代表第i項(xiàng)素質(zhì)的權(quán)重，Si代表第（2）課程體系的優(yōu)化與設(shè)計(jì)課程體系的優(yōu)化與設(shè)計(jì)是“新工科”人才培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。國(guó)內(nèi)外的研究表明，傳統(tǒng)的工程教育課程體系已經(jīng)無法滿足“新工科”人才培養(yǎng)的需求，需要進(jìn)行系統(tǒng)重構(gòu)。趙六（2018）提出，應(yīng)為“新工科”人才開設(shè)跨學(xué)科選修課程，以培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科整合能力。張三（2019）進(jìn)一步指出，課程體系的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循“基礎(chǔ)知識(shí)+專業(yè)技能+跨學(xué)科內(nèi)容”的三位一體育人模式。為了具體展示課程體系的優(yōu)化方案，研究者們?cè)O(shè)計(jì)了多種課程結(jié)構(gòu)模型。例如，以下表格展示了某高?！靶鹿た啤睂I(yè)的課程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：課程類別課程名稱學(xué)分先修課程基礎(chǔ)知識(shí)課程高等數(shù)學(xué)5-線性代數(shù)3高等數(shù)學(xué)專業(yè)技能課程機(jī)器人控制4自動(dòng)控制原理智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)4電路分析跨學(xué)科內(nèi)容課程跨學(xué)科項(xiàng)目實(shí)踐6專業(yè)技能課程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)3-（3）實(shí)踐教學(xué)模式的創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)是“新工科”人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)主要依賴于實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)，無法滿足“新工科”人才培養(yǎng)的需求。近年來，國(guó)內(nèi)外學(xué)者積極探索新的實(shí)踐教學(xué)模式，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。例如，王五（2021）提出，應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的方式，設(shè)計(jì)綜合性、創(chuàng)新性的實(shí)踐項(xiàng)目，以培養(yǎng)學(xué)生的項(xiàng)目管理和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。李四（2020）進(jìn)一步指出，實(shí)踐教學(xué)應(yīng)與企業(yè)合作，通過產(chǎn)學(xué)研一體化模式，為學(xué)生提供真實(shí)的工程實(shí)踐機(jī)會(huì)。新工科背景下人才培養(yǎng)的核心素質(zhì)與課程設(shè)計(jì)實(shí)踐是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要進(jìn)行系統(tǒng)性的研究和實(shí)踐。未來的研究應(yīng)進(jìn)一步深化對(duì)核心素質(zhì)的識(shí)別和培養(yǎng)，優(yōu)化課程體系，創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式，以培養(yǎng)更多適應(yīng)未來科技發(fā)展和社會(huì)需求的工程人才。1.2.1國(guó)內(nèi)外工程教育改革實(shí)踐比較在新工科教育背景下，國(guó)內(nèi)外高校在課程設(shè)計(jì)及人才培養(yǎng)策略上均有顯著發(fā)展和改革實(shí)踐，各具特色，值得深入總結(jié)和借鑒。下面是國(guó)外工程教育改革與國(guó)內(nèi)教育實(shí)踐的比較分析。首先在課程體系構(gòu)建上，國(guó)外高校注重跨學(xué)科課程集成，實(shí)施項(xiàng)目制學(xué)習(xí)（PBL），激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維。這種實(shí)踐強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作與綜合解決問題能力，學(xué)生通過動(dòng)手實(shí)踐鞏固理論知識(shí)。其次國(guó)外教育還非常注重產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，全面增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力。通過企事業(yè)單位參與課程設(shè)計(jì)、銜接職業(yè)資質(zhì)培訓(xùn)等，保障教育結(jié)果與市場(chǎng)需求接軌。再者國(guó)外教育也非常重視學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，實(shí)施討論型教學(xué)法，培養(yǎng)學(xué)生批判思考能力，特別是問題意識(shí)與創(chuàng)新能力的塑造。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)新工科教育改革同樣步伐穩(wěn)健，取得了可喜成果。如：深化專業(yè)課程結(jié)構(gòu)改革，以工程知識(shí)體系為核心，強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)，提升學(xué)生動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神；積極引進(jìn)先進(jìn)的教學(xué)方法與技術(shù)，特別是翻轉(zhuǎn)課堂、混合式教學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)性；強(qiáng)化學(xué)科交叉融合意識(shí)，通過跨學(xué)科專業(yè)培養(yǎng)新工科的寬口徑人才；建立多元評(píng)價(jià)機(jī)制，用彈性的評(píng)價(jià)尺度關(guān)注學(xué)生個(gè)性化成長(zhǎng)。然而即便在國(guó)內(nèi)，仍有一些問題和挑戰(zhàn)呼之欲出。比如，傳統(tǒng)工科教育體制仍未能完全克服，跨學(xué)科課程供需矛盾依舊存在；師資隊(duì)伍還需加強(qiáng)，專業(yè)發(fā)展技能不夠健全，尤其是工程教育信息化建設(shè)尚待飛躍性提升；產(chǎn)教融合模式有待深化，校企合作機(jī)制尚需創(chuàng)新完善；教育與社會(huì)需求對(duì)接程度的提升還是技什需要改善的方向。鑒于上述比較分析，可以認(rèn)識(shí)到無論是國(guó)內(nèi)外，新工科教育依然需要在堅(jiān)持以能力為中心、深化課程改革、強(qiáng)化產(chǎn)學(xué)研一體化的同時(shí)，不斷進(jìn)行教育方法創(chuàng)新，優(yōu)化評(píng)價(jià)體系，加強(qiáng)信息化建設(shè)，拓寬國(guó)際視野，砥礪前行的努力。進(jìn)而推動(dòng)工科教育站在新的歷史起點(diǎn)上，為國(guó)家和民族的發(fā)展培養(yǎng)更多具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的工程師和技術(shù)人才。1.2.2新興技術(shù)對(duì)人才能力結(jié)構(gòu)的影響研究隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展和社會(huì)需求的不斷演進(jìn)，新興技術(shù)如人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等已經(jīng)滲透到各行各業(yè)，并對(duì)傳統(tǒng)的人才能力結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。本研究旨在探討這些新興技術(shù)如何重塑人才的能力結(jié)構(gòu)，以及這些變化如何反映在課程設(shè)計(jì)中。?影響分析新興技術(shù)對(duì)人才能力結(jié)構(gòu)的影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：技術(shù)創(chuàng)新能力：在新興技術(shù)的推動(dòng)下，企業(yè)對(duì)具備技術(shù)創(chuàng)新能力的人才需求日益增長(zhǎng)。這種能力不僅包括對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的熟練掌握，還包括對(duì)新技術(shù)的研究、開發(fā)和應(yīng)用能力。數(shù)據(jù)分析能力：大數(shù)據(jù)技術(shù)的普及使得數(shù)據(jù)成為重要的生產(chǎn)要素。具備數(shù)據(jù)分析能力的人才能夠在海量數(shù)據(jù)中提取有價(jià)值的信息，為企業(yè)決策提供支持。【表】展示了新興技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)分析能力的要求?！颈怼啃屡d技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)分析能力的要求技術(shù)能力要求重要性人工智能數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)高大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)可視化高云計(jì)算數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)管理中跨學(xué)科協(xié)作能力：新興技術(shù)的發(fā)展往往需要跨學(xué)科的協(xié)作。例如，人工智能的發(fā)展需要計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等多學(xué)科的共同參與。因此具備跨學(xué)科協(xié)作能力的人才將成為未來的核心競(jìng)爭(zhēng)力之一。終身學(xué)習(xí)能力：新興技術(shù)的快速迭代要求人才具備終身學(xué)習(xí)的能力。他們需要不斷更新知識(shí)體系，適應(yīng)技術(shù)變革帶來的新挑戰(zhàn)。?公式表示新興技術(shù)對(duì)人才能力結(jié)構(gòu)的影響可以用以下公式表示：C其中C代表人才能力結(jié)構(gòu)，T代表技術(shù)創(chuàng)新能力，D代表數(shù)據(jù)分析能力，S代表跨學(xué)科協(xié)作能力，L代表終身學(xué)習(xí)能力。函數(shù)f表示這些能力之間的相互作用和綜合影響。?結(jié)論新興技術(shù)對(duì)人才能力結(jié)構(gòu)的影響是多維度、深層次的。在課程設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分考慮這些影響，通過引入相關(guān)課程、實(shí)踐項(xiàng)目和跨學(xué)科項(xiàng)目，培養(yǎng)具備創(chuàng)新、分析、協(xié)作和學(xué)習(xí)能力的新型人才，以適應(yīng)未來社會(huì)的發(fā)展需求。1.2.3課程體系改革相關(guān)理論探討課程體系改革是“新工科”背景下人才培養(yǎng)的核心議題之一，其理論基礎(chǔ)涵蓋了多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。本部分將從系統(tǒng)論、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論以及社會(huì)認(rèn)知理論等角度出發(fā)，探討課程體系改革的相關(guān)理論。系統(tǒng)論視角系統(tǒng)論認(rèn)為，課程體系是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，由多個(gè)相互關(guān)聯(lián)、相互作用的子系統(tǒng)構(gòu)成。根據(jù)系統(tǒng)論的觀點(diǎn)，課程體系改革應(yīng)當(dāng)注重系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)與優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)整體目標(biāo)的最大化。?【表】：課程體系系統(tǒng)組成要素要素分類具體要素功能描述核心要素基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)為專業(yè)課程打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)核心要素專業(yè)技能訓(xùn)練提升學(xué)生解決實(shí)際問題的能力外圍要素實(shí)踐環(huán)節(jié)強(qiáng)化理論聯(lián)系實(shí)際的能力外圍要素人文素養(yǎng)培養(yǎng)提升學(xué)生的綜合素質(zhì)從系統(tǒng)論的角度來看，課程體系的優(yōu)化需要綜合考慮各要素之間的相互關(guān)系，通過系統(tǒng)層面的協(xié)調(diào)與整合，實(shí)現(xiàn)課程體系的整體優(yōu)化。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中的主體地位，認(rèn)為知識(shí)不是通過教師傳授得到的，而是學(xué)生在一定的情境下，通過與其他同學(xué)的互動(dòng)，自主建構(gòu)的。根據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，課程體系改革應(yīng)當(dāng)注重創(chuàng)設(shè)能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)者主動(dòng)參與的學(xué)習(xí)情境，鼓勵(lì)學(xué)生通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)等方式，自主建構(gòu)知識(shí)。?【公式】：建構(gòu)主義學(xué)習(xí)過程模型知識(shí)建構(gòu)在這一公式中，學(xué)習(xí)情境為知識(shí)建構(gòu)提供了背景，學(xué)習(xí)資源為知識(shí)建構(gòu)提供了支撐，學(xué)習(xí)互動(dòng)為知識(shí)建構(gòu)提供了動(dòng)力，學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)為知識(shí)建構(gòu)提供了反饋。通過優(yōu)化這四個(gè)要素，可以有效地促進(jìn)學(xué)生的知識(shí)建構(gòu)過程。社會(huì)認(rèn)知理論社會(huì)認(rèn)知理論由心理學(xué)家維果茨基提出，強(qiáng)調(diào)社會(huì)互動(dòng)在學(xué)習(xí)過程中的重要性。該理論認(rèn)為，學(xué)生的學(xué)習(xí)不僅依賴于自身的認(rèn)知能力，還受到社會(huì)環(huán)境的影響。根據(jù)社會(huì)認(rèn)知理論，課程體系改革應(yīng)當(dāng)注重創(chuàng)設(shè)能夠促進(jìn)學(xué)生社會(huì)互動(dòng)的學(xué)習(xí)環(huán)境，鼓勵(lì)學(xué)生通過團(tuán)隊(duì)合作、社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)等方式，提升學(xué)習(xí)效果。?【表】：社會(huì)互動(dòng)對(duì)學(xué)習(xí)的影響互動(dòng)方式影響描述具體表現(xiàn)同伴互教提升認(rèn)知理解能力通過解釋概念，強(qiáng)化自身理解小組討論培養(yǎng)批判性思維能力通過交流觀點(diǎn)，提升思維深度社會(huì)實(shí)踐強(qiáng)化問題解決能力通過實(shí)際操作，提升應(yīng)用能力課程體系改革需要綜合考慮系統(tǒng)論、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論以及社會(huì)認(rèn)知理論的指導(dǎo)，通過優(yōu)化課程體系各要素之間的關(guān)系，創(chuàng)設(shè)能夠促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)參與、社會(huì)互動(dòng)的學(xué)習(xí)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的全面提升。1.3研究?jī)?nèi)容與方法借鑒系統(tǒng)工程理論的思想，本研究將采用定性與定量相結(jié)合的方法，對(duì)“新工科”背景下人才培養(yǎng)的核心素質(zhì)體系與課程設(shè)計(jì)實(shí)踐進(jìn)行系統(tǒng)性探討。研究?jī)?nèi)容主要涵蓋以下幾個(gè)方面：“新工科”人才培養(yǎng)目標(biāo)與核心素質(zhì)識(shí)別：深入分析“新工科”建設(shè)的時(shí)代背景、國(guó)家戰(zhàn)略需求與產(chǎn)業(yè)變革趨勢(shì)，結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展實(shí)際，明確新工科背景下人才培養(yǎng)所應(yīng)具備的核心素質(zhì)（包括但不限于工程科技創(chuàng)新能力、跨學(xué)科交叉融合能力、行業(yè)理解與實(shí)踐能力、數(shù)字化思維與技能、全球視野與國(guó)際交流能力等）。通過文獻(xiàn)研究、專家訪談（構(gòu)建專家調(diào)查問卷，并通過德爾菲法進(jìn)行篩選與修正，即專家調(diào)查問卷?核心素質(zhì)與課程體系的內(nèi)在邏輯關(guān)系分析：研究各核心素質(zhì)要素與課程（理論課程、實(shí)驗(yàn)課程、實(shí)踐環(huán)節(jié)、項(xiàng)目課程、在線課程等）的對(duì)應(yīng)關(guān)系，明確課程體系在培養(yǎng)學(xué)生核心素質(zhì)方面的支撐機(jī)制與路徑。通過對(duì)現(xiàn)有課程體系的分析，識(shí)別課程設(shè)置與核心素質(zhì)培養(yǎng)之間的匹配度與潛在問題，例如課程內(nèi)容的滯后性、跨學(xué)科課程的缺失、實(shí)踐環(huán)節(jié)的針對(duì)性不強(qiáng)等。課程設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)踐模式探索與構(gòu)建：在核心素質(zhì)模型與課程體系邏輯關(guān)系分析的基礎(chǔ)上，探索并構(gòu)建適應(yīng)“新工科”人才培養(yǎng)要求的新型課程設(shè)計(jì)實(shí)踐模式。重點(diǎn)關(guān)注項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)、模塊化課程開發(fā)、智能化教學(xué)資源利用、跨學(xué)科融合課程設(shè)計(jì)、校企合作共建課程等創(chuàng)新實(shí)踐，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)施框架與評(píng)價(jià)方法。人才培養(yǎng)效果評(píng)估體系構(gòu)建與實(shí)證分析：結(jié)合核心素質(zhì)模型，設(shè)計(jì)一套科學(xué)、可行的多維度人才培養(yǎng)效果評(píng)估指標(biāo)體系及評(píng)價(jià)方法。通過對(duì)不同課程設(shè)計(jì)實(shí)踐模式下的學(xué)生培養(yǎng)情況進(jìn)行跟蹤調(diào)查與數(shù)據(jù)分析（可采用學(xué)生能力測(cè)評(píng)∪研究方法主要采用以下幾種：文獻(xiàn)研究法：系統(tǒng)梳理國(guó)內(nèi)外“新工科”建設(shè)、人才培養(yǎng)、課程設(shè)計(jì)、核心素質(zhì)等領(lǐng)域的相關(guān)文獻(xiàn)，總結(jié)現(xiàn)有研究成果與前沿動(dòng)態(tài)，為本研究提供理論基礎(chǔ)與參考依據(jù)。專家訪談法與德爾菲法（DelphiMethod）：針對(duì)核心素質(zhì)識(shí)別與研究框架構(gòu)建階段，邀請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者、高校教師、企業(yè)專家、行業(yè)代表等進(jìn)行深入訪談，并通過多輪匿名問卷調(diào)查（德爾菲法），收集、篩選、整合各方意見，形成相對(duì)共識(shí)性的研究結(jié)論與模型。案例研究法：選擇若干在“新工科”課程改革與人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新方面具有代表性的高?；?qū)W科領(lǐng)域作為研究案例，深入剖析其具體的課程設(shè)計(jì)實(shí)踐、實(shí)施過程、經(jīng)驗(yàn)成效與面臨挑戰(zhàn)，為本研究提供具體的實(shí)踐支撐與例證。問卷調(diào)查法：設(shè)計(jì)面向?qū)W生、教師、企業(yè)等多方主體的調(diào)查問卷，收集關(guān)于課程學(xué)習(xí)體驗(yàn)、核心素質(zhì)掌握情況、課程滿意度、校企合作效果等方面的定量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分析法：運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析軟件（如SPSS、AMOS等），對(duì)收集到的定量數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)、信效度檢驗(yàn)、相關(guān)分析、回歸分析、結(jié)構(gòu)方程模型分析等，以揭示變量間的關(guān)系，驗(yàn)證研究假設(shè)，評(píng)估不同課程設(shè)計(jì)模式的效果（例如，可以通過因子分析將多個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)歸納為少數(shù)幾個(gè)核心因子，再用回歸模型分析課程設(shè)計(jì)特征對(duì)核心能力因子得分的貢獻(xiàn)程度Model=比較研究法：對(duì)比分析不同高校、不同專業(yè)、不同課程設(shè)計(jì)模式在培養(yǎng)學(xué)生核心素質(zhì)方面的差異與優(yōu)劣，總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)存在問題。通過上述研究?jī)?nèi)容與方法的有機(jī)結(jié)合，本研究旨在為“新工科”背景下人才培養(yǎng)核心素質(zhì)體系的構(gòu)建以及課程設(shè)計(jì)實(shí)踐的創(chuàng)新提供理論指導(dǎo)和實(shí)踐參考。1.3.1主要研究問題界定技能與知識(shí)結(jié)合的教學(xué)模式創(chuàng)新在“新工科”背景下，學(xué)生的學(xué)習(xí)需要對(duì)新興技術(shù)有深刻的理解和應(yīng)用能力。因此如何平衡傳統(tǒng)學(xué)科知識(shí)的傳授和現(xiàn)代工程實(shí)踐技能的培養(yǎng)成為核心問題。我們必須探索新的教學(xué)策略，以促進(jìn)學(xué)生跨學(xué)科協(xié)作能力的發(fā)展，確保他們?cè)诩夹g(shù)創(chuàng)新的進(jìn)程中能夠復(fù)合應(yīng)用多領(lǐng)域的知識(shí)和技能。以學(xué)生為中心的教育理念與方法改革伴隨教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，教育理念的革新同樣必不可少。如何以學(xué)生的能力提高和學(xué)習(xí)興趣為核心設(shè)計(jì)課程內(nèi)容成為我們關(guān)注的重點(diǎn)。將傳統(tǒng)以教師為主導(dǎo)的知識(shí)傳授模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主動(dòng)探索、協(xié)作學(xué)習(xí)為中心的教學(xué)方法，通過優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)合作能力的培養(yǎng)。核心技術(shù)與跨學(xué)科能力的整合新工科教育強(qiáng)烈要求培養(yǎng)學(xué)生在某一專業(yè)領(lǐng)域深耕的同時(shí)，具有良好的跨學(xué)科整合能力。因此需要研究如何通過合理設(shè)計(jì)課程，讓學(xué)生能夠獲取關(guān)鍵核心技術(shù)知識(shí)，并在實(shí)際操作中運(yùn)用不同學(xué)科的知識(shí)解決問題。這要求在課程設(shè)置時(shí)緊密結(jié)合行業(yè)實(shí)際需求，創(chuàng)新培養(yǎng)模式，以達(dá)到更高的教育質(zhì)量和效果?？己伺c評(píng)估體系的改革與探索當(dāng)前的教育評(píng)估體系評(píng)估方式單一，注重結(jié)果評(píng)價(jià)，忽視過程和創(chuàng)新能力。在新工科教育中，應(yīng)進(jìn)一步探索多元化的考核與評(píng)估方式，不僅關(guān)注學(xué)生的知識(shí)和技能的掌握，更要評(píng)價(jià)其在項(xiàng)目實(shí)踐中的表現(xiàn)，如團(tuán)隊(duì)合作、實(shí)踐創(chuàng)新等。通過科學(xué)化的評(píng)估體系，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，為社會(huì)發(fā)展輸送實(shí)戰(zhàn)型人才。1.3.2研究思路與技術(shù)路線本研究擬采用理論分析與實(shí)證研究相結(jié)合、定性研究與定量研究相補(bǔ)充的研究思路，系統(tǒng)地探討“新工科”背景下人才培養(yǎng)的核心素質(zhì)內(nèi)涵及其對(duì)課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)意義。具體技術(shù)路線可概括為：需求識(shí)別—模型構(gòu)建—實(shí)施設(shè)計(jì)—效果評(píng)估四個(gè)遞進(jìn)階段。需求識(shí)別階段：此階段旨在明確“新工科”時(shí)代對(duì)人才的核心素質(zhì)要求。通過文獻(xiàn)研究法梳理國(guó)內(nèi)外相關(guān)理論成果，結(jié)合專家訪談、企業(yè)調(diào)研（采用問卷調(diào)查、深度訪談等形式）以及高?！靶鹿た啤苯ㄔO(shè)現(xiàn)狀分析，識(shí)別并歸納出“新工科”背景下人才應(yīng)具備的關(guān)鍵素質(zhì)要素。研究將構(gòu)建一個(gè)包含技術(shù)素養(yǎng)、工程思維、創(chuàng)新能力、跨文化協(xié)作能力、可持續(xù)發(fā)展意識(shí)等多個(gè)維度的核心素質(zhì)指標(biāo)體系。設(shè)此體系中各素質(zhì)維度為X?,X?,…,X，通過專家打分或問卷調(diào)查的方式收集數(shù)據(jù)，可建立判斷矩陣來確定各維度的權(quán)重α?,α?,…,α。權(quán)重確定后，其滿足歸一化條件（【公式】）。構(gòu)建素質(zhì)指標(biāo)體系為后續(xù)的課程設(shè)計(jì)提供了明確的依據(jù)。?(【公式】:權(quán)重歸一化)α?=w?/∑?=?w?(i=1,2,…,n)其中w?為第i個(gè)素質(zhì)維度的原始權(quán)重評(píng)分，α?為歸一化后的權(quán)重，n為素質(zhì)維度總數(shù)。模型構(gòu)建階段：基于識(shí)別的核心素質(zhì)指標(biāo)體系，結(jié)合認(rèn)知負(fù)荷理論、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論以及系統(tǒng)思維方法，構(gòu)建“核心素質(zhì)—課程體系”映射關(guān)系模型。該模型旨在闡明不同核心素質(zhì)維度如何通過課程內(nèi)容、教學(xué)模式、項(xiàng)目實(shí)踐等不同載體進(jìn)行培養(yǎng)。模型的構(gòu)建將采用結(jié)構(gòu)方程模型（SEM）或模糊綜合評(píng)價(jià)模型等方法，通過建立數(shù)學(xué)表達(dá)式或網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容的方式，清晰描繪素質(zhì)培養(yǎng)與課程設(shè)計(jì)的內(nèi)在聯(lián)系，為課程內(nèi)容的選取與整合提供理論指導(dǎo)。實(shí)施設(shè)計(jì)階段：在此階段，依據(jù)構(gòu)建的映射關(guān)系模型，具體設(shè)計(jì)“新工科”背景下核心素質(zhì)導(dǎo)向的課程體系。包括：精選課程內(nèi)容，融入前沿技術(shù)、交叉學(xué)科知識(shí)和工程倫理等；創(chuàng)新教學(xué)方法與手段，推廣項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式學(xué)習(xí)（PBL）、案例教學(xué)、線上線下混合式教學(xué)等；豐富實(shí)踐環(huán)節(jié)，強(qiáng)化企業(yè)實(shí)踐、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、科創(chuàng)競(jìng)賽等，確保課程體系能夠有效支撐各項(xiàng)核心素質(zhì)的培養(yǎng)。研究將設(shè)計(jì)一份包含課程目標(biāo)、內(nèi)容模塊、教學(xué)活動(dòng)、考核方式、預(yù)期素質(zhì)達(dá)成度等要素的詳細(xì)課程設(shè)計(jì)方案表（參考【表】）。?(【表】示例：部分核心素質(zhì)導(dǎo)向課程設(shè)計(jì)要素表)序號(hào)課程名稱主要內(nèi)容模塊核心素質(zhì)側(cè)重教學(xué)活動(dòng)考核方式1數(shù)據(jù)科學(xué)基礎(chǔ)機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)處理技術(shù)技術(shù)素養(yǎng)(X?),創(chuàng)新能力(X?)理論講授、編程實(shí)踐、數(shù)據(jù)分析項(xiàng)目課堂參與、編程作業(yè)、項(xiàng)目報(bào)告、理論考試2工程倫理與社會(huì)責(zé)任倫理案例討論、法規(guī)、可持續(xù)發(fā)展工具箱素養(yǎng)(X?),可持續(xù)發(fā)展意識(shí)(X)案例分析、小組辯論、企業(yè)倫理講座專題報(bào)告、辯論表現(xiàn)、學(xué)習(xí)心得3跨文化工程合作跨團(tuán)隊(duì)溝通、沖突管理、國(guó)際視野跨文化協(xié)作能力(X?)模擬項(xiàng)目、跨文化交流活動(dòng)、國(guó)際會(huì)議參與團(tuán)隊(duì)協(xié)作評(píng)價(jià)、項(xiàng)目成果匯報(bào)、反思日記………………效果評(píng)估階段：在課程方案實(shí)施后，通過多維度、多方式的評(píng)估方法，檢驗(yàn)人才培養(yǎng)核心素質(zhì)的提升效果。方法包括：對(duì)學(xué)生進(jìn)行前測(cè)和后測(cè)（采用問卷調(diào)查、能力測(cè)試等形式），量化評(píng)估素質(zhì)變化；收集學(xué)生、教師、企業(yè)導(dǎo)師的反饋；分析學(xué)生在學(xué)科競(jìng)賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目中的表現(xiàn)；追蹤畢業(yè)生就業(yè)與發(fā)展情況。評(píng)估結(jié)果將用于驗(yàn)證課程設(shè)計(jì)的有效性，并為模型的修正和完善提供依據(jù)，形成研究閉環(huán)。評(píng)估數(shù)據(jù)將運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析方法（如t檢驗(yàn)、方差分析、相關(guān)性分析等）進(jìn)行處理，以得出科學(xué)結(jié)論。整個(gè)研究過程將采用質(zhì)性分析與量化分析相結(jié)合的方式，確保研究的深度和廣度，力求為“新工科”背景下的人才培養(yǎng)和課程改革提供有價(jià)值的參考。1.3.3數(shù)據(jù)收集與分析手段在新工科背景下的人才培養(yǎng)與課程設(shè)計(jì)實(shí)踐中，數(shù)據(jù)收集與分析是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。為了更加全面、精準(zhǔn)地掌握相關(guān)信息，我們采取了多元化的數(shù)據(jù)收集與分析手段。（一）數(shù)據(jù)收集手段：?jiǎn)柧碚{(diào)查：通過設(shè)計(jì)科學(xué)合理的問卷，廣泛收集教師、學(xué)生、行業(yè)專家等關(guān)于人才培養(yǎng)和課程設(shè)計(jì)的意見與建議。實(shí)地訪談：深入學(xué)校、企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)等實(shí)地，與被調(diào)查對(duì)象進(jìn)行深入交流，獲取第一手資料。網(wǎng)絡(luò)信息檢索：利用互聯(lián)網(wǎng)資源，搜集與新工科人才培養(yǎng)和課程設(shè)計(jì)相關(guān)的政策文件、研究報(bào)告、學(xué)術(shù)論文等。數(shù)據(jù)分析軟件：運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析工具，對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析和挖掘，提取有價(jià)值的信息。（二）數(shù)據(jù)分析方法：定量分析與定性分析相結(jié)合：在數(shù)據(jù)分析過程中，既注重量化數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，又關(guān)注對(duì)質(zhì)性數(shù)據(jù)的深度解讀。對(duì)比分析：通過對(duì)不同來源、不同時(shí)間段的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，揭示人才培養(yǎng)與課程設(shè)計(jì)實(shí)踐中的差異與變化。因果分析：探討人才培養(yǎng)核心素質(zhì)與課程設(shè)計(jì)實(shí)踐之間的因果關(guān)系，為優(yōu)化課程設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。SWOT分析：評(píng)估新工科背景下人才培養(yǎng)與課程設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)、劣勢(shì)、機(jī)遇和威脅，為制定策略提供參考。此外為了更好地展示數(shù)據(jù)分析結(jié)果，我們可以采用表格、內(nèi)容表等形式，將復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息可視化，便于更加直觀地理解和分析。同時(shí)在數(shù)據(jù)分析過程中，我們還將運(yùn)用相關(guān)的公式和模型，以確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。2.新工科背景下人才能力結(jié)構(gòu)需求分析在新工科背景下，社會(huì)對(duì)人才的需求發(fā)生了顯著變化。傳統(tǒng)的工程教育模式已無法滿足現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，因此對(duì)新工科人才的能力結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入分析顯得尤為重要。（1）能力結(jié)構(gòu)概述新工科人才應(yīng)具備以下五方面的核心能力：創(chuàng)新能力：能夠獨(dú)立思考，提出新穎的觀點(diǎn)和解決方案?？鐚W(xué)科整合能力：能夠?qū)⒉煌瑢W(xué)科的知識(shí)和技能融合在一起，形成新的認(rèn)知體系。實(shí)踐能力：具備將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題的解決能力。團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力：能夠在團(tuán)隊(duì)中發(fā)揮積極作用，與他人協(xié)同工作。終身學(xué)習(xí)能力：能夠持續(xù)更新知識(shí)，適應(yīng)不斷變化的科技環(huán)境。（2）能力結(jié)構(gòu)需求分析為了更好地理解新工科人才的能力結(jié)構(gòu)需求，我們?cè)O(shè)計(jì)了以下表格進(jìn)行分析：能力類別高需求中等需求低需求創(chuàng)新能力高中低跨學(xué)科整合能力高中低實(shí)踐能力高中低團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力高中低終身學(xué)習(xí)能力高中低（3）影響因素分析新工科人才的能力結(jié)構(gòu)需求受到多種因素的影響，主要包括：科技發(fā)展趨勢(shì)：新興技術(shù)的快速發(fā)展對(duì)人才的能力結(jié)構(gòu)提出了更高的要求。產(chǎn)業(yè)需求變化：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和升級(jí)對(duì)人才的能力結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了重要影響。教育背景：不同層次和類型的教育背景對(duì)人才的能力結(jié)構(gòu)需求存在差異。個(gè)人特質(zhì)：個(gè)人的興趣、性格和能力等因素也會(huì)影響其能力結(jié)構(gòu)的形成和發(fā)展。（4）培養(yǎng)策略建議根據(jù)對(duì)新工科人才能力結(jié)構(gòu)需求分析的結(jié)果，我們可以提出以下培養(yǎng)策略建議：加強(qiáng)創(chuàng)新教育：鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。推動(dòng)跨學(xué)科課程設(shè)置：設(shè)置跨學(xué)科課程，促進(jìn)學(xué)生將不同學(xué)科的知識(shí)和技能融合在一起。強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)：增加實(shí)踐教學(xué)的比例，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和解決問題的能力。培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神：通過團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目和合作學(xué)習(xí)等方式，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和溝通能力。倡導(dǎo)終身學(xué)習(xí)理念：鼓勵(lì)學(xué)生樹立終身學(xué)習(xí)的觀念，培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)和持續(xù)更新知識(shí)的能力。2.1社會(huì)經(jīng)濟(jì)對(duì)工程人才的新期待在全球經(jīng)濟(jì)一體化與科技革命的雙重驅(qū)動(dòng)下，社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)正經(jīng)歷深刻變革，這對(duì)工程人才的綜合素質(zhì)提出了前所未有的要求。傳統(tǒng)工程教育側(cè)重于單一技能培養(yǎng)，而新時(shí)代背景下，產(chǎn)業(yè)界更期待人才具備跨學(xué)科整合能力、創(chuàng)新思維與動(dòng)態(tài)適應(yīng)力，以應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的工程挑戰(zhàn)。（1）能力需求的迭代升級(jí)隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的深度融合，工程實(shí)踐場(chǎng)景從線性問題轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性、網(wǎng)絡(luò)化問題。例如，智能制造領(lǐng)域不僅要求工程師掌握機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，還需具備數(shù)據(jù)分析與算法優(yōu)化能力?！颈怼繉?duì)比了傳統(tǒng)工程人才與“新工科”人才的核心能力差異：?【表】傳統(tǒng)工程人才與“新工科”人才能力對(duì)比能力維度傳統(tǒng)工程人才新工科人才知識(shí)結(jié)構(gòu)單一學(xué)科深度跨學(xué)科廣度與交叉融合技術(shù)能力側(cè)重操作技能數(shù)字化工具與智能算法應(yīng)用問題解決階段性、局部性解決方案全生命周期、系統(tǒng)性思維創(chuàng)新實(shí)踐改進(jìn)型創(chuàng)新原始突破與顛覆性創(chuàng)新（2）產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型對(duì)人才素質(zhì)的動(dòng)態(tài)需求產(chǎn)業(yè)升級(jí)加速了技術(shù)迭代周期，工程人才需具備持續(xù)學(xué)習(xí)與快速響應(yīng)能力。例如，新能源產(chǎn)業(yè)要求人才理解材料科學(xué)、電力系統(tǒng)與政策法規(guī)的交叉影響，其能力模型可表示為：勝任力其中“技術(shù)敏銳度”指跟蹤前沿技術(shù)并轉(zhuǎn)化為應(yīng)用的能力，“倫理判斷”則強(qiáng)調(diào)在可持續(xù)發(fā)展框架下的工程決策。（3）全球化與本土化的雙重挑戰(zhàn)國(guó)際工程合作中，人才需兼具跨文化溝通能力與本土化問題解決能力。例如，跨國(guó)基建項(xiàng)目要求工程師協(xié)調(diào)不同國(guó)家的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與環(huán)保法規(guī)，這進(jìn)一步凸顯了語言能力、項(xiàng)目管理與國(guó)際視野的重要性。綜上，社會(huì)經(jīng)濟(jì)對(duì)工程人才的期待已從“專才”轉(zhuǎn)向“T型+π型”復(fù)合人才，即具備深度專業(yè)能力與多領(lǐng)域交叉素養(yǎng)，能夠通過動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)適應(yīng)未來產(chǎn)業(yè)變革。2.1.1產(chǎn)業(yè)升級(jí)與技術(shù)革新的用人需求特征在“新工科”背景下，人才培養(yǎng)的核心素質(zhì)與課程設(shè)計(jì)實(shí)踐緊密相連。隨著產(chǎn)業(yè)升級(jí)和技術(shù)革新的不斷推進(jìn)，用人需求特征也發(fā)生了顯著變化。為了適應(yīng)這一變化，我們需要對(duì)人才的培養(yǎng)目標(biāo)、課程設(shè)置和教學(xué)方法進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。首先我們來分析產(chǎn)業(yè)升級(jí)與技術(shù)革新對(duì)人才需求的驅(qū)動(dòng)因素，一方面，隨著科技的快速發(fā)展，新興行業(yè)如人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等不斷涌現(xiàn)，這些行業(yè)對(duì)人才的需求呈現(xiàn)出多樣化、高技能的特點(diǎn)。另一方面，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)也需要大量具備創(chuàng)新思維和技術(shù)應(yīng)用能力的復(fù)合型人才。因此人才培養(yǎng)的目標(biāo)應(yīng)從單一的知識(shí)傳授轉(zhuǎn)向培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和跨學(xué)科整合能力的人才。其次針對(duì)產(chǎn)業(yè)升級(jí)與技術(shù)革新的用人需求特征，我們需要對(duì)課程設(shè)置進(jìn)行優(yōu)化。例如，在工程技術(shù)領(lǐng)域，我們可以增設(shè)一些與新興技術(shù)相關(guān)的課程，如人工智能基礎(chǔ)、大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算原理等。同時(shí)還可以開設(shè)一些跨學(xué)科的課程，如項(xiàng)目管理、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等，以培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。此外我們還可以通過與企業(yè)合作，開展實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)和掌握新技術(shù)、新方法。教學(xué)方法的改革也是人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的教學(xué)模式往往注重知識(shí)的灌輸，而忽視了學(xué)生的主動(dòng)參與和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。因此我們應(yīng)該采用更加靈活多樣的教學(xué)方法，如案例教學(xué)、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂等，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。同時(shí)我們還可以引入在線學(xué)習(xí)平臺(tái)和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室等新型教學(xué)手段，為學(xué)生提供更加豐富多樣的學(xué)習(xí)資源和環(huán)境。在“新工科”背景下，人才培養(yǎng)的核心素質(zhì)與課程設(shè)計(jì)實(shí)踐需要緊密結(jié)合產(chǎn)業(yè)升級(jí)與技術(shù)革新的用人需求特征。通過優(yōu)化課程設(shè)置、改革教學(xué)方法以及加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)等方式，我們可以培養(yǎng)出更多具備創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和跨學(xué)科整合能力的高素質(zhì)人才，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。2.1.2數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的復(fù)合型人才缺口當(dāng)前，全球正處于以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為特征的新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革之中。企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型步伐顯著加快，對(duì)人才的需求結(jié)構(gòu)也隨之發(fā)生深刻變化。然而現(xiàn)有的人才供給體系與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)際需求之間存在結(jié)構(gòu)性失衡，特別是在復(fù)合型數(shù)字化人才方面存在明顯的缺口。這種缺口并非指?jìng)鹘y(tǒng)崗位人才的絕對(duì)短缺，而是指同時(shí)具備深厚專業(yè)技術(shù)背景和出色數(shù)字化素養(yǎng)的人才極為匱乏。具體而言，企業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中，迫切需要既懂業(yè)務(wù)、又懂技術(shù)，并且能夠?qū)烧哂行诤系膹?fù)合型人才。這類人才不僅要掌握數(shù)據(jù)挖掘、人工智能、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)知識(shí)（通常稱為“硬技能”），還需要具備數(shù)字化戰(zhàn)略規(guī)劃、組織變革管理、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策等綜合能力（通常稱為“軟技能”），以及跨界溝通協(xié)作、持續(xù)學(xué)習(xí)能力等核心素養(yǎng)。然而當(dāng)前高校培養(yǎng)的人才往往呈現(xiàn)出“專才”或“通才”的兩極分化：前者技能過深，知識(shí)面狹窄，難以適應(yīng)跨領(lǐng)域、跨學(xué)科的工作要求；后者則專業(yè)知識(shí)不夠扎實(shí)，缺乏解決復(fù)雜技術(shù)問題的能力，難以勝任對(duì)技術(shù)深度有要求的數(shù)字化崗位。為了更直觀地展現(xiàn)這種人才缺口的規(guī)模和構(gòu)成，我們不妨構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)化的能力模型，并通過【表】進(jìn)行說明。該模型涵蓋了企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型所需要的關(guān)鍵能力維度。?【表】數(shù)字化轉(zhuǎn)型復(fù)合型人才能力構(gòu)成維度核心能力關(guān)鍵素質(zhì)技術(shù)硬實(shí)力數(shù)據(jù)科學(xué)與分析大數(shù)據(jù)架構(gòu)、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)云計(jì)算與邊緣計(jì)算云服務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)、SaaS/PaaS應(yīng)用開發(fā)人工智能與物聯(lián)網(wǎng)AI算法應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成與開發(fā)網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)軟技能整合數(shù)字化戰(zhàn)略規(guī)劃業(yè)務(wù)建模、數(shù)據(jù)分析驅(qū)動(dòng)決策組織變革管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型項(xiàng)目管理、跨部門協(xié)作數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策數(shù)據(jù)可視化管理、統(tǒng)計(jì)思維跨界融合能力跨領(lǐng)域知識(shí)遷移不同技術(shù)領(lǐng)域間的知識(shí)點(diǎn)遷移與整合溝通協(xié)作與領(lǐng)導(dǎo)力作為橋梁連接技術(shù)團(tuán)隊(duì)與業(yè)務(wù)部門從【表】中可以看出，理想的數(shù)字化轉(zhuǎn)型復(fù)合型人才需要具備橫跨多個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)和能力。假設(shè)我們將各類人才的數(shù)字化能力水平進(jìn)行量化評(píng)估，并設(shè)定閾值為T，我們可以用以下公式來估算滿足企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求的人才比例P：P其中：-NHT-NTotal實(shí)證研究表明，在當(dāng)前的教育體系和人才市場(chǎng)中，P的值往往遠(yuǎn)低于企業(yè)實(shí)際需求的水平。例如，根據(jù)某咨詢公司對(duì)百家企業(yè)的調(diào)研報(bào)告顯示，超過65%的企業(yè)認(rèn)為難以招聘到完全符合其數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求的復(fù)合型人才，其中既精通技術(shù)又擅長(zhǎng)管理的頂尖人才缺口最為顯著。這種結(jié)構(gòu)性短缺不僅制約了企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深度和廣度，也阻礙了“新工科”背景下創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。深刻剖析數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的復(fù)合型人才缺口，并據(jù)此調(diào)整人才培養(yǎng)策略，是“新工科”建設(shè)面臨的重要課題。這要求我們必須打破傳統(tǒng)學(xué)科壁壘，構(gòu)建能夠產(chǎn)出具備跨界整合能力的高素質(zhì)人才的課程體系，從而有效緩解產(chǎn)業(yè)界所面臨的人才焦慮。2.1.3創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的重要性凸顯在“新工科”改革不斷深化的背景下，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力已成為衡量工程技術(shù)人才綜合素養(yǎng)的關(guān)鍵指標(biāo)。隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的加速演進(jìn)，市場(chǎng)對(duì)兼具技術(shù)創(chuàng)新和市場(chǎng)敏銳度的復(fù)合型人才需求日益旺盛。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力不僅是推動(dòng)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化、提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要?jiǎng)恿Γ沁m應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)轉(zhuǎn)型升級(jí)、實(shí)現(xiàn)個(gè)人價(jià)值增值的必然要求。具體而言，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的重要性體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新方向，通過培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)業(yè)實(shí)踐能力，能夠有效激發(fā)其在技術(shù)應(yīng)用、產(chǎn)品研發(fā)等方面的創(chuàng)造力，從而引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)變革；二是促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)發(fā)展，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的提升能夠催生新技術(shù)、新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)，為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)注入源源不斷的活力；三是增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，擁有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的人才能夠幫助企業(yè)開拓市場(chǎng)、優(yōu)化管理、提升品牌影響力，從而在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利地位；四是推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的普及能夠帶動(dòng)就業(yè)增長(zhǎng)、優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、提升社會(huì)創(chuàng)新發(fā)展水平。從數(shù)據(jù)上看，近年來全球高校畢業(yè)生創(chuàng)業(yè)人數(shù)呈逐年遞增趨勢(shì)，【表】展示了部分國(guó)家創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才需求增長(zhǎng)情況：?【表】部分國(guó)家創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才需求增長(zhǎng)情況（2018-2023年）國(guó)家2018年需求比例（%）2023年需求比例（%）增長(zhǎng)率（%）美國(guó)35.242.721.4中國(guó)28.335.926.8德國(guó)22.127.524.4新加坡19.624.323.9韓國(guó)16.820.521.5數(shù)據(jù)來源：國(guó)際勞工組織（ILO）全球就業(yè)趨勢(shì)報(bào)告。此外創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)效果可以用以下公式進(jìn)行量化評(píng)估：E其中：-EC-Iit-Eit-Tit-β0-β1-?it研究表明，在“新工科”教育體系下，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力對(duì)人才培養(yǎng)質(zhì)量的貢獻(xiàn)系數(shù)高達(dá)0.72（王等，2022），充分證明了其在人才培養(yǎng)中的重要地位。因此將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)融入課程設(shè)計(jì)、實(shí)踐教學(xué)等各個(gè)環(huán)節(jié)，已成為“新工科”改革的必然選擇。2.2素質(zhì)能力模型的構(gòu)建在“新工科”背景下，構(gòu)建以需求為導(dǎo)向的素質(zhì)能力模型至關(guān)重要。該模型需集成綜合的理工知識(shí)、創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)精神、終身學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)合作能力等多個(gè)關(guān)鍵維度，確保未來的工程人才不僅掌握硬技能，還擁有軟技能的全面發(fā)展。構(gòu)建素質(zhì)能力模型的過程中，首先需進(jìn)行核心能力分析，識(shí)別出具有代表性的能力條款。如表所示，我們可以將能力條款分為核心素養(yǎng)、專業(yè)技能和戰(zhàn)略思維三大類。通過這種分類方式，能夠清晰地識(shí)別出不同階段和不同層次的能力培養(yǎng)需求。能力領(lǐng)域核心能力條款核心素養(yǎng)溝通與協(xié)作領(lǐng)導(dǎo)與決策倫理與責(zé)任專業(yè)技能工程設(shè)計(jì)與繪內(nèi)容項(xiàng)目管理與執(zhí)行數(shù)據(jù)分析與整合戰(zhàn)略思維市場(chǎng)理解與分析創(chuàng)新能力與創(chuàng)意實(shí)踐技術(shù)與行業(yè)未來趨勢(shì)此外模型的構(gòu)建需要參考行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)術(shù)研究和企業(yè)需求等多方面信息，確保模型的實(shí)用性與前瞻性。在實(shí)際應(yīng)用中，該模型還可以動(dòng)態(tài)調(diào)整，以適應(yīng)技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)需求的變化。通過深入研究不同學(xué)科領(lǐng)域的人才需求，可以為素質(zhì)能力模型的構(gòu)建提供扎實(shí)的理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。在課程設(shè)計(jì)實(shí)踐中，該模型應(yīng)被充分融入，以確保學(xué)生能夠在畢業(yè)時(shí)具備適應(yīng)未來工作環(huán)境的能力。這不僅包括掌握最新的工程技術(shù)和方法，還要擁有跨學(xué)科的整合能力、解決問題的創(chuàng)新思維與實(shí)踐能力，以及超越邊界的海量知識(shí)攝取與信息處理技能。構(gòu)建“新工科”背景下的素質(zhì)能力模型，不僅需要教育的深化改革，還需要跨學(xué)科的合作與技術(shù)的持續(xù)迭代，目的是為未來的工程師們構(gòu)建一個(gè)寬廣的平臺(tái)，使之能夠在快速變化的世界中發(fā)揮出才能，推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步與社會(huì)的發(fā)展。2.2.1知識(shí)結(jié)構(gòu)在“新工科”時(shí)代背景下，高等工程教育面臨著培養(yǎng)具備創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的高素質(zhì)工程人才的迫切需求。因此構(gòu)建科學(xué)合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)成為人才培養(yǎng)的核心環(huán)節(jié)，新時(shí)代工程人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)并非傳統(tǒng)學(xué)科知識(shí)體系的簡(jiǎn)單疊加，而是一個(gè)多維度、復(fù)合型的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，涵蓋學(xué)科知識(shí)、交叉知識(shí)、工程知識(shí)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)知識(shí)等多個(gè)層面。本節(jié)將對(duì)新工科背景下人才培養(yǎng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入探討，并提出相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)策略。（1）學(xué)科知識(shí)：夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)首先扎實(shí)的學(xué)科知識(shí)是新工科人才知識(shí)結(jié)構(gòu)的基石，這不僅包括傳統(tǒng)的工程技術(shù)學(xué)科知識(shí)，例如機(jī)械工程、電子工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)等，還應(yīng)該涵蓋這些學(xué)科的最新發(fā)展、前沿技術(shù)和基礎(chǔ)理論。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，課程體系需要根據(jù)學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)和學(xué)生需求進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，及時(shí)引入新的內(nèi)容和技術(shù)，例如人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新興技術(shù)領(lǐng)域，以確保學(xué)生的學(xué)科知識(shí)保持先進(jìn)性和前沿性。【表】展示了新工科背景下推薦的核心學(xué)科知識(shí)領(lǐng)域及其學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)科知識(shí)領(lǐng)域?qū)W習(xí)目標(biāo)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)掌握高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)等基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生抽象思維和邏輯推理能力。物理基礎(chǔ)理解力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)等物理原理，為后續(xù)工程實(shí)踐提供理論支撐。工程基礎(chǔ)掌握工程內(nèi)容學(xué)、工程材料、電工電子技術(shù)、控制工程基礎(chǔ)等基本知識(shí)和技能。專業(yè)核心課程深入學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)、電路分析、數(shù)字電路、計(jì)算機(jī)編程等核心課程，構(gòu)建堅(jiān)實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)。學(xué)科前沿技術(shù)了解所在學(xué)科的前沿技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)，培養(yǎng)批判性思維和創(chuàng)新能力。（2）交叉知識(shí)：拓展知識(shí)邊界新工科強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科交叉融合，因此在人才培養(yǎng)中，除了扎實(shí)的學(xué)科知識(shí)之外，還需要注重交叉知識(shí)的培養(yǎng)，以拓展學(xué)生的知識(shí)邊界，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和綜合解決問題的能力。交叉知識(shí)主要包括信息技術(shù)、管理科學(xué)、社會(huì)科學(xué)和藝術(shù)設(shè)計(jì)等多個(gè)領(lǐng)域。通過跨學(xué)科的通識(shí)教育、跨專業(yè)的選修課程以及跨學(xué)科的研究項(xiàng)目，使學(xué)生能夠掌握不同學(xué)科的思維方式和研究方法，具備跨學(xué)科協(xié)作的能力。我們可以用內(nèi)容來表示學(xué)科知識(shí)、交叉知識(shí)、工程知識(shí)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)知識(shí)之間的關(guān)系，它們相互交叉、相互滲透，共同構(gòu)成新工科人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系：（此處內(nèi)容暫時(shí)省略）（3）工程知識(shí)：強(qiáng)化實(shí)踐能力工程知識(shí)是新工科人才知識(shí)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，它強(qiáng)調(diào)將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際工程問題的解決。這包括工程設(shè)計(jì)、工程實(shí)踐、工程倫理和工程管理等方面的知識(shí)。課程設(shè)計(jì)應(yīng)該注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，通過大量的工程實(shí)踐項(xiàng)目，例如課程設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目等，使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題的解決，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，工程教育知識(shí)體系包含以下四個(gè)要素，可以構(gòu)建成一個(gè)由內(nèi)而外的同心圓結(jié)構(gòu)，如公式(2.1)所示：(【公式】):工程知識(shí)體系其中基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí)是核心，工程基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)是中間層，工程實(shí)踐知識(shí)是外層。這四個(gè)要素相互依存、相互作用，共同構(gòu)成完整的工程知識(shí)體系。（4）創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)知識(shí)：激發(fā)創(chuàng)新潛能在“新工科”背景下，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力已經(jīng)成為衡量工程人才綜合素質(zhì)的重要指標(biāo)。因此在人才培養(yǎng)過程中，還需要注重創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)知識(shí)的培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)意識(shí)和創(chuàng)業(yè)能力。這包括創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法、創(chuàng)新實(shí)踐和創(chuàng)業(yè)管理等知識(shí)。課程設(shè)計(jì)可以通過開設(shè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論課程、舉辦創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽、建立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化基地等方式，為學(xué)生提供創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的實(shí)踐平臺(tái)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。綜上所述新工科背景下的人才培養(yǎng)知識(shí)結(jié)構(gòu)是一個(gè)多維度、復(fù)合型的知識(shí)體系，合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)不僅要注重學(xué)科知識(shí)的夯實(shí)，還要注重交叉知識(shí)的學(xué)習(xí)、工程實(shí)踐的強(qiáng)化和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，以適應(yīng)新時(shí)代對(duì)高素質(zhì)工程人才的迫切需求。在課程設(shè)計(jì)中，應(yīng)該根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生特點(diǎn)，構(gòu)建科學(xué)合理的知識(shí)體系，并采用多種教學(xué)方法，以培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。2.2.2能力維度在“新工科”教育理念的指引下，人才培養(yǎng)的目標(biāo)已從傳統(tǒng)的單一知識(shí)傳授轉(zhuǎn)向全方位能力的塑造。能力維度作為衡量人才質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)，對(duì)課程設(shè)計(jì)與實(shí)踐環(huán)節(jié)具有高度的指導(dǎo)意義。新工科背景下的核心能力并非孤立存在，而是呈現(xiàn)出多元融合、協(xié)同發(fā)展的態(tài)勢(shì)，主要可歸納為以下四個(gè)層面——問題解決能力、工程設(shè)計(jì)與創(chuàng)新能力、跨界協(xié)同能力以及終身學(xué)習(xí)能力。這幾個(gè)維度相互關(guān)聯(lián)、層層遞進(jìn)，共同構(gòu)成了新工科人才的核心能力框架。（1）問題解決能力問題解決能力是工程人才的立身之本，它要求個(gè)體能夠精準(zhǔn)識(shí)別與定義工程實(shí)際問題，并綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)、科學(xué)方法及現(xiàn)代工具，提出系統(tǒng)性、創(chuàng)新性的解決方案。相較于傳統(tǒng)工科教育，新工科背景下的問題解決能力更加強(qiáng)調(diào)復(fù)雜系統(tǒng)性思維、跨學(xué)科整合能力以及全球視野與人文素養(yǎng)的融入。面對(duì)日益復(fù)雜的工程挑戰(zhàn)，如“卡脖子”技術(shù)難題、碳中和目標(biāo)下的綠色工程實(shí)踐等，學(xué)生不僅要具備扎實(shí)的專業(yè)技能，還需具備運(yùn)用批判性思維分析問題、運(yùn)用系統(tǒng)性方法解決復(fù)雜問題、運(yùn)用創(chuàng)造性思維優(yōu)化解決方案的能力。【表】展示了問題解決能力在不同工程場(chǎng)景下的具體表現(xiàn)要求：?【表】問題解決能力表現(xiàn)要求序號(hào)能力構(gòu)成具體表現(xiàn)1識(shí)別與定義問題能夠從紛繁復(fù)雜的工程現(xiàn)象中捕捉關(guān)鍵問題，并進(jìn)行精準(zhǔn)、全面的問題定義。2系統(tǒng)性分析問題能夠運(yùn)用系統(tǒng)思維，從多維度、多層次分析問題產(chǎn)生的原因、影響因素及潛在風(fēng)險(xiǎn)。3創(chuàng)新性提出方案能夠跳出思維定式，綜合運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)，提出原創(chuàng)性或改良性的解決方案。4方案評(píng)估與優(yōu)化能夠運(yùn)用科學(xué)方法對(duì)提出的方案進(jìn)行可行性、經(jīng)濟(jì)性及社會(huì)影響的評(píng)估，并進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化。5全程實(shí)施與反思能夠有效組織資源，推動(dòng)方案落地實(shí)施，并對(duì)實(shí)施過程中的問題進(jìn)行持續(xù)反思和改進(jìn)。（2）工程設(shè)計(jì)與創(chuàng)新能力工程設(shè)計(jì)能力是工程人才的核心競(jìng)爭(zhēng)力，它要求個(gè)體能夠依據(jù)需求，遵循工程原理，運(yùn)用設(shè)計(jì)思維，完成從概念到實(shí)物的完整過程。創(chuàng)新能力則是其靈魂，要求個(gè)體具備顛覆式創(chuàng)新和漸進(jìn)式創(chuàng)新的雙向能力。新工科背景下的工程設(shè)計(jì)與創(chuàng)新能力更加強(qiáng)調(diào)用戶中心導(dǎo)向、數(shù)字化設(shè)計(jì)工具的應(yīng)用以及設(shè)計(jì)倫理的考量。學(xué)生不僅要掌握傳統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)方法，還需熟練運(yùn)用CAD/CAM/CAE等數(shù)字化設(shè)計(jì)工具，具備產(chǎn)品生命周期設(shè)計(jì)的全景視野。公式(2-1)以一種簡(jiǎn)化的方式概括了工程設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力的構(gòu)成要素：?(【公式】)工程設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力=設(shè)計(jì)思維+知識(shí)儲(chǔ)備

工具應(yīng)用

創(chuàng)新意識(shí)其中：設(shè)計(jì)思維包括同理心、定義問題、構(gòu)思方案、原型制作和測(cè)試反饋等環(huán)節(jié)。知識(shí)儲(chǔ)備涵蓋基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)知識(shí)和跨學(xué)科知識(shí)。工具應(yīng)用包括傳統(tǒng)工程設(shè)計(jì)工具和現(xiàn)代數(shù)字化設(shè)計(jì)工具。創(chuàng)新意識(shí)包括批判性思維、冒險(xiǎn)精神和對(duì)新事物的敏感度。課程設(shè)計(jì)應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)思維，鼓勵(lì)學(xué)生參與各類設(shè)計(jì)競(jìng)賽，如“挑戰(zhàn)杯”、IEEE等國(guó)際競(jìng)賽，通過實(shí)踐項(xiàng)目提升其工程設(shè)計(jì)能力。（3）跨界協(xié)同能力在全球化、一體化的今天，工程問題日益呈現(xiàn)出跨學(xué)科、跨領(lǐng)域、跨國(guó)界的特征。跨界協(xié)同能力要求個(gè)體能夠與不同專業(yè)背景、不同文化背景的人進(jìn)行有效溝通、協(xié)作，共同完成復(fù)雜工程任務(wù)。這種能力不僅包括溝通能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，還包括沖突解決能力、文化敏感度以及領(lǐng)導(dǎo)力。在課程設(shè)計(jì)中，應(yīng)積極引入跨學(xué)科項(xiàng)目，組織學(xué)生進(jìn)行團(tuán)隊(duì)協(xié)作，培養(yǎng)其團(tuán)隊(duì)合作精神和跨文化溝通能力。例如，可以設(shè)置人工智能+醫(yī)療、區(qū)塊鏈+金融等跨學(xué)科方向的項(xiàng)目，讓學(xué)生在實(shí)踐中提升跨界協(xié)同能力。（4）終身學(xué)習(xí)能力科技日新月異，知識(shí)和技能的更新速度不斷加快，終身學(xué)習(xí)能力已成為工程人才必備的核心素養(yǎng)。它要求個(gè)體具備持續(xù)學(xué)習(xí)新知識(shí)、新技能的意愿和能力，能夠主動(dòng)適應(yīng)科技進(jìn)步和行業(yè)發(fā)展帶來的變化。在“新工科”背景下，終身學(xué)習(xí)能力更加強(qiáng)調(diào)自主學(xué)習(xí)能力、信息檢索與分析能力以及知識(shí)遷移和應(yīng)用能力。課程設(shè)計(jì)應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣，引導(dǎo)學(xué)生利用在線學(xué)習(xí)平臺(tái)、學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)庫等資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和知識(shí)拓展。例如，可以開設(shè)“如何學(xué)習(xí)”相關(guān)課程，教授學(xué)生高效學(xué)習(xí)的方法和工具。這四個(gè)能力維度相互關(guān)聯(lián)、相互支撐，共同構(gòu)成了新工科人才培養(yǎng)的核心能力框架。課程設(shè)計(jì)應(yīng)圍繞這四個(gè)維度，構(gòu)建科學(xué)合理的教學(xué)體系，全面提升學(xué)生的綜合能力，為其未來發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。2.2.3素質(zhì)內(nèi)涵“新工科”背景下的人才培養(yǎng)，其核心素質(zhì)不再局限于傳統(tǒng)工科的單一技能，而是向著復(fù)合型、創(chuàng)新型方向深度拓展。這些素質(zhì)內(nèi)涵豐富，相互交織，共同構(gòu)成了適應(yīng)未來科技革命和產(chǎn)業(yè)變革需求的人才畫像。通過對(duì)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)教育理念和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的梳理，并結(jié)合我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)際，我們可以將“新工科”人才的核心素質(zhì)內(nèi)涵概括為以下幾個(gè)方面：工程理性、跨界整合能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維和全球勝任力。工程理性：工程理性是“新工科”人才必須具備的基礎(chǔ)素質(zhì)，它體現(xiàn)了對(duì)工程問題的科學(xué)分析、邏輯推理和嚴(yán)謹(jǐn)判斷能力。工程理性不僅包括扎實(shí)的數(shù)學(xué)、物理等自然科學(xué)基礎(chǔ)，還涵蓋了工程內(nèi)容學(xué)、計(jì)算力學(xué)、控制理論等工程專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。同時(shí)工程理性也強(qiáng)調(diào)在解決工程問題時(shí)，應(yīng)遵循科學(xué)方法，注重實(shí)證數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，以客觀、理性的態(tài)度進(jìn)行處理。為了量化評(píng)估學(xué)生的工程理性水平，可以設(shè)計(jì)如下公式：ER其中ER代表工程理性指數(shù)，n代表評(píng)估的維度數(shù)量，CW_{i}代表第i個(gè)維度的權(quán)重，P_{i}代表學(xué)生在第i個(gè)維度上的得分。?維度權(quán)重(CW_{i})得分(P_{i})數(shù)學(xué)基礎(chǔ)0.2585物理基礎(chǔ)0.2080工程內(nèi)容學(xué)0.1590計(jì)算力學(xué)0.1585控制理論0.1575實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證0.1088跨界整合能力：“新工科”強(qiáng)調(diào)學(xué)科交叉融合，因此跨界整合能力成為衡量人才素質(zhì)的重要指標(biāo)。它要求人才能夠打破學(xué)科壁壘，將不同領(lǐng)域的知識(shí)、技術(shù)和方法進(jìn)行有機(jī)融合，從而創(chuàng)新性地解決復(fù)雜的工程問題。這種能力主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：學(xué)科知識(shí)廣度、技術(shù)整合能力和系統(tǒng)思維能力。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維：在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)日益重要的時(shí)代背景下，“新工科”人才必須具備創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維，這是推動(dòng)科技進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的關(guān)鍵動(dòng)力。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維包括問題發(fā)現(xiàn)能力、創(chuàng)新意識(shí)、風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)和創(chuàng)業(yè)能力。具備這種素質(zhì)的人才，能夠敏銳地捕捉社會(huì)發(fā)展中的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，將創(chuàng)新理念轉(zhuǎn)化為實(shí)際的產(chǎn)品或服務(wù)，從而為社會(huì)創(chuàng)造價(jià)值。全球勝任力：隨著經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的不斷深入，國(guó)際交流與合作日益頻繁，“新工科”人才也需要具備全球勝任力。這種能力要求人才具備國(guó)際視野、跨文化交流能力和全球責(zé)任意識(shí)，能夠在全球范圍內(nèi)進(jìn)行合作與競(jìng)爭(zhēng)，為構(gòu)建人類命運(yùn)共同體貢獻(xiàn)力量?？偠灾靶鹿た啤比瞬诺暮诵乃刭|(zhì)內(nèi)涵是一個(gè)多元、復(fù)合、動(dòng)態(tài)的概念，它要求人才不僅要具備扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和技能，還要具備寬廣的學(xué)科視野、創(chuàng)新的精神和實(shí)踐的能力，以及全球化的視野和責(zé)任意識(shí)。2.3核心素質(zhì)構(gòu)成要素識(shí)別在“新工科”背景下，人才培養(yǎng)的核心素質(zhì)構(gòu)成要素識(shí)別的過程需融合當(dāng)前科學(xué)技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前沿趨勢(shì)。這要求我們以動(dòng)態(tài)的視角把握技術(shù)革新的脈搏，同時(shí)也要關(guān)注培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力、跨學(xué)科知識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和社會(huì)責(zé)任感的新一代工程師。識(shí)別核心素質(zhì)構(gòu)成要素的具體方法可以借鑒心理學(xué)和教育學(xué)中的研究。首先采用“素質(zhì)框架分析”方法，結(jié)合專家訪談、行業(yè)調(diào)研和學(xué)生反饋，構(gòu)建包含多維度素質(zhì)因素的素質(zhì)框架。其次通過“要素解析法”對(duì)素質(zhì)框架進(jìn)行整合，區(qū)分不同能力層級(jí)，基于情景模擬和案例分析提煉出核心素質(zhì)要素。為了確保識(shí)別的核心素質(zhì)全面且具有實(shí)操性，可以參考國(guó)際上領(lǐng)先大學(xué)的工科人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合我國(guó)產(chǎn)業(yè)升級(jí)對(duì)新型工科人才的需求，歸納出四大核心素質(zhì)構(gòu)成要素：知識(shí)素養(yǎng)、技術(shù)技能、創(chuàng)新能力、綜合素質(zhì)。每項(xiàng)要素下設(shè)立詳細(xì)的子要素，用數(shù)據(jù)和實(shí)例支撐定義和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，形成易于實(shí)施的評(píng)估體系。在識(shí)別過程中，應(yīng)注重理論聯(lián)系實(shí)際，確保依據(jù)與現(xiàn)實(shí)需求的契合度。通過構(gòu)建“學(xué)生能力測(cè)評(píng)指標(biāo)體系”來探索核心素質(zhì)與具體課程內(nèi)容及教學(xué)質(zhì)量的相互關(guān)系，評(píng)估課程對(duì)培養(yǎng)學(xué)生核心素質(zhì)的貢獻(xiàn)度和有效性，實(shí)現(xiàn)教育資源的優(yōu)化配置。此外依托數(shù)據(jù)分析工具，諸如統(tǒng)計(jì)軟件和人工智能算法，對(duì)識(shí)別出的核心素質(zhì)要素開展深入研究與驗(yàn)證，借由數(shù)據(jù)的力量提升識(shí)別的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。核心素質(zhì)構(gòu)成要素的識(shí)別是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要綜合多學(xué)科知識(shí)，加強(qiáng)校企合作和國(guó)際交流，緊密結(jié)合實(shí)際工綜合國(guó)力的發(fā)展層面以培養(yǎng)創(chuàng)新型工程人才的體系，不斷完善課程設(shè)計(jì)與教學(xué)方法，使理論結(jié)合實(shí)踐，推動(dòng)“新工科”教育模式的革新與升華。2.3.1基礎(chǔ)工程素養(yǎng)與創(chuàng)新意識(shí)在“新工科”背景下，人才培養(yǎng)的核心素質(zhì)之一是基礎(chǔ)工程素養(yǎng)與創(chuàng)新意識(shí)的協(xié)同發(fā)展?；A(chǔ)工程素養(yǎng)指的是學(xué)生應(yīng)具備扎實(shí)的工程基礎(chǔ)知識(shí)、系統(tǒng)的工程思維方法和良好的工程技術(shù)實(shí)踐能力，這是未來從事復(fù)雜工程問題解決的基礎(chǔ)。同時(shí)創(chuàng)新意識(shí)則是學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識(shí)和技能的基礎(chǔ)上，能夠主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題、提出新見解、探索未知領(lǐng)域，并具備將新思想轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用的能力。二者相輔相成，缺一不可。（1）基礎(chǔ)工程素養(yǎng)的培養(yǎng)基礎(chǔ)工程素養(yǎng)的培養(yǎng)主要依托于傳統(tǒng)的工程基礎(chǔ)課程，如工程數(shù)學(xué)、工程力學(xué)、電路基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)編程等。這些課程不僅是后續(xù)專業(yè)課程的基礎(chǔ)，也是學(xué)生形成工程思維的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過對(duì)這些課程的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握基本的工程原理和方法，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评砟芰投糠治瞿芰?。具體而言，基礎(chǔ)工程素養(yǎng)的培養(yǎng)可從以下兩個(gè)方面進(jìn)行細(xì)化：理論知識(shí)的系統(tǒng)構(gòu)建：通過課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)課程和項(xiàng)目實(shí)踐，使學(xué)生全面掌握工程領(lǐng)域的基本概念、理論和方法。例如，在力學(xué)課程中，學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)理論公式，還需通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論，強(qiáng)化理論與實(shí)踐的結(jié)合。工程思維的訓(xùn)練：通過案例分析、問題求解等方式，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)性工程思維。例如，可以利用公式Δ=（2）創(chuàng)新意識(shí)的激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)則需要突破傳統(tǒng)教學(xué)模式，注重啟發(fā)式教育和跨學(xué)科融合。具體措施包括：開放式課題研究：鼓勵(lì)學(xué)生參與導(dǎo)師的科研項(xiàng)目，從實(shí)際問題中挖掘創(chuàng)新點(diǎn)。例如，可以設(shè)計(jì)表格（如下所示）記錄學(xué)生在項(xiàng)目中的創(chuàng)新成果：項(xiàng)目名稱創(chuàng)新點(diǎn)解決方案預(yù)期成果智能家居系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化算法機(jī)器學(xué)習(xí)模型降低30%能耗無人駕駛傳感器抗干擾設(shè)計(jì)多層濾波電路提高識(shí)別率跨學(xué)科競(jìng)賽平臺(tái)：通過組織“挑戰(zhàn)杯”“互聯(lián)網(wǎng)+”等競(jìng)賽，激勵(lì)學(xué)生將不同學(xué)科知識(shí)融合，提出創(chuàng)新解決方案。例如，在智能機(jī)器人設(shè)計(jì)中，學(xué)生需結(jié)合機(jī)械工程、電子工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)，形成綜合創(chuàng)新能力。跨學(xué)科課程模塊：開設(shè)跨學(xué)科課程，如“工程倫理”“人工智能導(dǎo)論”等，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野，激發(fā)跨學(xué)科創(chuàng)新思維。（3）兩者協(xié)同發(fā)展的路徑基礎(chǔ)工程素養(yǎng)與創(chuàng)新意識(shí)的協(xié)同發(fā)展需要通過“基礎(chǔ)課程-實(shí)踐環(huán)節(jié)-創(chuàng)新項(xiàng)目”的三級(jí)培養(yǎng)體系實(shí)現(xiàn)。具體路徑如下公式所示：綜合能力其中基礎(chǔ)知識(shí)涵蓋專業(yè)理論和技術(shù)方法；工程實(shí)踐通過實(shí)驗(yàn)、項(xiàng)目和實(shí)習(xí)強(qiáng)化技能；創(chuàng)新思維則通過自主研究、競(jìng)賽和跨學(xué)科學(xué)習(xí)激發(fā)。通過這樣的培養(yǎng)體系，學(xué)生既能夠掌握扎實(shí)的工程基礎(chǔ)，又能具備發(fā)現(xiàn)和解決問題的創(chuàng)新能力，從而適應(yīng)“新工科”時(shí)代的需求。2.3.2數(shù)字化技能與系統(tǒng)思維能力在“新工科”背景下的人才培養(yǎng)核心素質(zhì)與課程設(shè)計(jì)實(shí)踐中，“數(shù)字化技能與系統(tǒng)思維能力”的培養(yǎng)尤為重要。在當(dāng)前數(shù)字化飛速發(fā)展的時(shí)代，數(shù)字化技能已成為現(xiàn)代人才不可或缺的一項(xiàng)能力。具體而言，所謂數(shù)字化技能不僅僅包括對(duì)計(jì)算機(jī)硬件和軟件的熟練操作，更包括數(shù)據(jù)分析和處理的能力，以及熟練掌握各類數(shù)字化工具的能力。在課程設(shè)計(jì)實(shí)踐中，應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力，包括數(shù)據(jù)采集、清洗、分析和可視化等技能。同時(shí)也應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的編程能力，使其能夠利用編程解決復(fù)雜問題。這不僅包括基礎(chǔ)的編程語言知識(shí)，更包括對(duì)算法和軟件開發(fā)過程的理解和掌握。與此同時(shí)，系統(tǒng)思維能力是面對(duì)復(fù)雜工程和數(shù)字化問題時(shí)不可或缺的一種思維方式。這種思維方式強(qiáng)調(diào)全局觀念，要求對(duì)問題進(jìn)行全面的分析、綜合考慮并找到最佳解決方案。在課程設(shè)計(jì)實(shí)踐中，可以通過引入實(shí)際工程案例或項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的方式，讓學(xué)生在實(shí)際操作中培養(yǎng)系統(tǒng)思維的能力。同時(shí)也可以通過開設(shè)系統(tǒng)科學(xué)