自2017年初教育部推出“新工科”计划以来，各级政府、高校和相关企业都在积极探索如何建设“新工科”。“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”等系列文件的推出，对于指导广大教师正确理解“新工科”的内涵及特征，明确“新工科”的建设目标及路径选择发挥了引领作用。但是，有些纲领性文件过于宏观笼统，对于具体指导“新工科”建设缺乏可操作性。“新工科”建设的关键是对“新工科”之新的正解理解。虽然诸多学者已从不同视角对“新工科”尝试解读，有的解读不乏真知灼见，但有些解读存在内涵模糊、外延错位、不准确、不清晰现象。综合不同学者观点，系统解读“新工科”之新是开展“新工科”研究与实践的重要内容。
一、“新工科”是一种全新的工程教育理念
教育理念是人们对于教育现象（活动）的理性认识、理想追求及其所形成的教育思想观念和教育哲学观点，是教育主体在教育实践、思维活动及文化积淀和交流中所形成的教育价值取向与追求，是一种具有相对稳定性、延续性和指向性的教育认识和理想的观念体系。教育理念是任何教育行为和活动的内在动力，人才培养活动必须以教育理念为先导。没有教育理念的指导，教育目标必定是盲目的，教育活动的结果也必定是不理想的。“新工科”是在新的历史环境下应“新经济”之呼唤应运而生，建设发展“新工科”首先要树立工程教育新理念。
（一）树立开放、包容的工程教育理念
开放是指“新工科”必须摆脱“工科”的羁绊，向其它学科伸出橄榄枝，向“科学＋人文＋工程＋其它”方向发展，依托大类通识教育，培养综合化、复合型人才。美国卡耐基梅隆大学（Carnegie Mellon University）从1939年起开展实施的“卡耐基计划”，要求理工科学生至少选修1/4的人文社科课程。学校同时设立了包含机械工程、化学工程和土木工程等领域的“工程设计研究中心”。这种开放的工程教育理念值得我国借鉴。
包容是指“新工科”不能因为“新”就舍弃传统工科，而要包容传统工科，通过“传统工科＋”的形式实现整体工科形态的转变。历史经验表明，工业始终是我国经济社会发展的根基，我国必须拥有门类齐全、体系完整的工业体系，这就必然要求匹配完整的“新工科”体系。因此，必须从国家层面做好总体设计，规范“新工科”的内涵和外延，以包容的理念引领“新工科”和传统工科整体发展，严防新一轮“新工科”专业的盲目申报和资源争夺
（二）树立创新型工程教育理念
为实现我国从工程教育大国向工程教育强国转变，应对国家重大创新驱动发展战略之需求，“新工科”必须创新工程教育人才培养模式、专业结构和教育教学方式方法，深入推进高等工程教育改革，引导综合性高校、工科优势高校和地方工科院校合理定位。既要培养大国工匠，也要培养普通工程人才，但他们必须具备创新意识和创新能力。
（三）树立综合化工程教育理念
一是知识、能力和素质的综合。“新工科”培养的人才既要有扎实的工程知识、还要有较强的工程实践能力，特别是创新能力，更要具备全面的综合素质。二是人文科学与自然科学的综合。“新工科”人才既要有扎实的自然科学知识（数学、物理、计算机等），也有具备扎实全面的人文科学知识（政治、经济、法律、文学、伦理、道德等）。三是专业教育与通识教育的综合。开展“新工科”教育，必须加强专业教育，培养既掌握扎实工程专业知识，又具备专业综合能力及素质的工程人才。
同时，必须加强通识教育，通识教育更多地强调“育”而不仅仅是“教”，和“文理教育”、“博雅教育”异曲同工，超越功利性，强调对“人”的塑造。只有通过通识教育，才能保证培养的工程人才不仅是单纯的“工科男”或“工科女”，而是既懂人文、又懂工程的综合化人才，而不是将大学生培养成学校教育的“产品”。
（四）树立全周期工程教育理念
“新工科”按照CDIO国际工程教育理念，以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养大纲要求以综合的培养方式使学生在工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力等四个层面达到预定目标。
（五）树立全面发展的工程教育理念
“新工科”必须以学生为本，围绕培育能够适应和驾驭未来的人才培养目标，强化育人功能，重点落实立德树人根本任务，培育弘扬社会主义核心价值观，通过提供体现通识教育、文理并重以及数字化特征的课程，使培养的学生不仅具有解决工程复杂问题的专业知识和技术能力，还具有全球视野、人文精神和创新能力。
二、“新工科”要构建工科新结构
新结构主要包括工科专业结构和课程结构。
（一）构建工科专业新结构
主要围绕以下3条途径构建专业新结构：一是围绕新经济发展需求，大力发展与大数据、云计算、物联网应用、人工智能、虚拟现实、基因工程、核技术等新技术和智能制造、集成电路、空天海洋、生物医药、新材料等新产业相关的新兴工科专业和特色专业群，按“天大行动”计划，到2020年直接面向新经济的新兴工科专业比例达到50％以上。二是更新改造传统学科专业，服务地矿、钢铁、石化、机械、轻工、纺织等产业转型升级、向价值链中高端发展。三是推动现有工科交叉复合、工科与其他学科交叉融合、应用理科向工科延伸，孕育形成新兴交叉学科专业。
应产业需求建专业需要注意二个问题：第一，一流大学不能被动适应产业需求，而要引领产业需求；若要考虑产业需求，则应考虑企业长远的、潜在的需求，而非眼前的、当下的需求。第二，建立新专业应是基于自由探索氛围下的学校自主行为，而不应是政府部门的行政推进。
（二）构建工科课程新结构
专业是人才培养的基本单元，课程是实现人才培养的基本要素。要培养多样化、创新型工程人才，必须重建课程结构。课程新结构主要包括课程体系的构成和课程内容的设置。一要根据新兴产业需求设计科学合理的专业培养目标，突出对毕业生在毕业5年后左右能够达到的职业或专业成就的总体描述。二要按照专业培养目标细化毕业要求，明确学生毕业时应掌握的知识、获得的能力和具备的素养，毕业要求应能支撑专业培养目标的达成。三要按照毕业要求优化课程体系，重点是课程体系的构建和每门课程的内容设置，舍弃与毕业要求无关或内容陈旧的课程，删除不同课程之间相互重复的教学内容，科学合理的课程体系应能支撑毕业要求的达成。当然，新结构还应包括学生新的知识结构。学生新的知识结构中，应包括多学科交叉的新内容。
三、“新工科”要探索实施工程教育人才培养新模式
学界有关人才培养模式内涵的界定有多种论说。笔者认为，人才培养模式是在一定的教育理念（主要体现为教育思想和教育方针）的指导下，为了实现一定的人才培养目标而采取的培养过程的某种标准构造样式和运行方式，其实质是为受教育者构建的相对稳定的知识、能力、素质结构以及怎样实现这种结构的组织形式及运行机制，在实践中形成了一定的风格或特征，具有明显的系统性与范型性。
人才培养模式的基本构成要素主要包括教育理念、培养目标、专业设置模式、课程体系构造形态、培养途径、培养制度和教学组织形式。探索工程教育人才培养新模式的实质是在“新工科”教育理念的指导下，积极探索“新工科”的人才培养目标、专业设置模式、课程体系构造形态、培养途径、培养制度和教学组织形式，构建“新工科”课程体系与实践教学紧密结合的新模式是当务之急。
四、“新工科”人才应该具备新素养
“新工科”是我国为应对以新技术、新产业、新业态和新模式为特征的新经济的快速发展，回应产业转型升级和新旧动能转换的强烈呼唤，助力国家系列重大战略的实施，迎接国际高等工程教育新挑战而开展的高等工程教育重大改革，其实质是培养能够适应、甚至引领未来工程需求的工科人才。“新工科”人才除了具备基本的工程素养之外，还应该具备新素养。
其一，应该具备“形而上”的观念。西方哲学家、思想家对技术本质和作用的思考表明，技术或工程依然是非常“形而上”的。“新工科”人才应该具备“形而上”的观念，思考一些工程与技术的“形而上”问题。“形而上”有利于增强“新工科”人才的价值感与使命感，有利于他们兴趣的形成，有利于他们将来能够在更高的层次和境界进行创造性的工作。
其二，应该具备关注“超世界存在”的使命感和价值感。与某些发达国家相比，我国的创新多属于“增量创新”，真正属于我们自己的原始创新、颠覆性创新、引领未来某个新的技术领域的创新还是太少。为改变这种现状，“新工科”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，能有一种创新的闲适，能够陶醉在想象“超自然存在”“超世界存在”的乐趣中，能在时间轴的未来点上自由驰骋，而孕育伟大的创新。
其三，应该具备大工程观和空间感。传统的工程教育过分拘泥于专业的细节，学生的思维容易蜷缩在狭小的专业空间。事实上，一个小小产品（如LED）也完全可能涉及多学科问题。因此，“新工科”人才需要大工程观和空间感，应该能在大的学科空间去观察、思考问题。空间感不仅要体现在“问题空间”的构建上，还要体现在“社会空间”中。
其四，应该具备关联力和想象力。“新工科”应帮助学生建立专业节点或信息源的关联，使其成为获取知识的重要途径。关联力具体表现在问题空间中感知关联的能力、物理或现实空间中感知关联的能力、虚拟空间中感知关联的能力和人际交往空间中感知关联的能力等方面。想象力是创新能力的重要表现。与工程和技术有关的想象表现在想象的需求、想象的技术、想象的模式、想象的职业等很多方面。
其五，应该具备宏思维和批判性思维能力。宏思维指对超越于自身专业之外的社会、科技、工程、文化等多方面的重大问题的观察、思考及领悟能力，从系统的角度，从时间、空间的大尺度去观察、思考问题。批判性思维是对思维方式进行思考的艺术，批判性思维需要自由空间。没有批判性思维就没有马克思主义，没有批判性思维也很难创新。“新工科”需要培养学生自由自在、独立思辨的宏思维和批判性思维能力。
五、“新工科”要打造具有国际竞争力的工程教育新质量
新质量的核心是人才培养质量，其基本要求是“能够适应经济社会发展需求，具有较强的社会责任感、创新精神和实践能力，具备一定的国际竞争力”。
（一）加强工程人才培养质量标准体系建设
打造“新工科”人才培养“新质量”的首要工作是加强工程人才培养质量标准体系建设，结合国际标准和我国工程教育实际，建立国家、行业和学校三级质量标准体系。一要对照欧洲工程师能力标准、英国工程专业能力标准、美国ABET认证标准、德国ASIIN认证标准等国际标准以及我国工程教育认证标准，分析我国未来工程师应具备的新素养（如上文所述），明确他们在工程技术、信息技术、经济管理、法律、文化、伦理等重点领域应具备的能力体系，制定公布工科专业类教学质量国家标准（简称“国标”，目前已公布）。二是充分发挥行业协会的功能，推动不同行业部门根据行业发展需求，制定行业标准（简称“行标”）。三是高校要根据“国标”和“行标”要求，结合自身发展定位，修订工科专业人才培养方案，明确不同专业的培养目标和毕业要求，从而形成国家、行业和学校三级质量标准体系。
（二）建立完善中国特色、国际实质等效的工程教育专业认证制度
一要完善工程教育专业认证工作机制。由教育部牵头、人力资源和社会保障部、中国科协、中国工程院等单位共同参与领导，不断完善第三方专业认证机构并发挥其权威作用。二要完善认证结果的发布和使用制度。要通过各类媒体向社会介绍专业认证的意义并公布每年的专业认证结果，让学生和家长知晓不同专业的认证情况，扩大专业认证的影响力。要引导高校将专业认证结果在招生简章和毕业证书上正确显现，提高认证结果的认可度。要将专业认证纳入学科和专业评估体系，把专业认证作为一流本科专业建设的基础性工程，引导高校面向经济社会发展和行业需求，用国际实质等效的标准开展专业建设，切实提高工程人才培养质量。三要统筹规划专业认证规模和进度。要针对不同类型、不同层次、不同区域的高校和专业有序开展专业认证。
六、“新工科”要建立完善中国特色工程教育的新体系
体系是若干有关事物或某些意识互相联系而构成的一个整体。体系是不同系统组成的系统，不同体系有各自特定的功能。教育体系是指互相联系的各种教育机构的整体或教育大系统中的各种教育要素的有序组合。从大教育观的角度来分，教育体系有广义和狭义之分。广义的教育体系，除教育结构体系外，还包括人才预测体系、教育管理体系、师资培训体系、课程教材体系、教育科研体系、经费筹措体系等。这些体系相对于教育结构体系，称为服务体系。狭义的教育体系，仅指各级各类教育构成的学制，或称教育结构体系。
本文所讲“新工科”之“新体系”是教育体系的子系统，是个广义概念，涉及结构体系、知识体系、学科体系、教学体系、教材体系、管理体系和思想政治工作体系等。以下重点论述结构体系和知识体系。
（一）完善工程教育结构体系
按照不同高校的办学水平，可将我国工科高校分为高水平综合性工科高校、高水平工科优势高校、地方工科高校和工科高职院校。完善工程教育结构体系就是引导不同高校分类发展，在不同层次不同领域办出特色、办出水平。按照“新工科”建设“复旦共识”，高水平综合性工科高校要加强世界一流学科建设，提升国际竞争力，要对催生新技术和孕育新产业发挥引领作用；高水平工科优势高校要突出专业特色，要对工程科技创新和产业创新发挥主体作用；地方工科高校要加强校企合作和产教融合，对区域经济发展和产业转型升级发挥支撑作用；工科高职院校要突出行业特色，为行业发展培养应用型和技能型人才。
（二）重构工程人才知识体系
“新工科”旨在培养能够适应“新经济”、引领未来工程需求之人才。根据“新经济”的基本特征（新技术、新产业、新业态和新模式），这些人才应该具备“形而上”的观念、大工程观、宏思维和批判性思维、关联力和想象力等“新素养”（前文已述）。这些“新素养”的形成涉及到哲学、社会、文化、物理、技术、信息、科技以及工程等诸多学科领域，过去传统意义上的工程教育显然很难实现这样的教育目的。这就必须重构知识体系，实现专业教育与通识教育的有机结合。中国科学院包信和院士指出：新兴的工程教育肯定要重构一些核心知识，原来的老知识要升级换代了！没有大类通识，新工科教育走不下去！复旦大学正在尝试的“2＋X”人才培养模式，将为“新工科”人才重构知识体系提供样板。
科学准确地定义“新工科”并非容易之事，目前尚无定论。新理念、新结构、新模式、新素养、新质量和新体系能够比较全面地反映“新工科”的内涵和基本特征。（2019年12月 作者系兰州交通大学教授，硕士生导师，主要研究方向为高等教育理论。）
