【作 者】文怡：清华大学出版社
【摘 要】本文旨在新工科背景下，探讨出版社如何从教材出版实践出发，联合教育部高校教学指导委员会和双一流建设高校，对新工科人才培养体系进行研究，梳理知识体系和课程体系，形成研究报告，以研究报告为基础，建设面向新工科专业教育的教材体系，打造高质量的新工科教材，服务新工科建设和工程教育改革。
【关键词】新工科，人才培养体系，教材体系，教材建设
当前，新一轮科技革命和产业变革加速演进，人工智能、大数据、物联网等新技术、新应用、新业态方兴未艾[1]。为了适应新一轮科技革命和产业变革的新趋势，教育部积极推动新工科建设，深化工程教育改革。随着《关于加快建设发展新工科实施卓越工程师教育培养计划2.0的意见》的发布以及新工科研究与实践项目的开展，新工科建设从轰轰烈烈走向扎扎实实[2]。为了培养面向未来的卓越工程科技人才，高校积极构建与之相匹配的人才培养体系，教育理念、学科结构、培养模式、课程体系乃至教材体系都发生了巨大变化。出版社作为教材研究与出版的主力军，应该主动应对、尝试引领这一趋势，探索教材育人的有效途径。在此背景下，笔者从新工科教材的出版实践出发，探索以新工科人才培养体系研究（以下简称“培养体系研究”）推动优质教材建设的新思路。
1 研究背景
新工科建设的内涵是“新的工科专业、工科的新要求”，即设置和发展人工智能、机器人工程、物联网工程、数据科学与大数据技术等新兴工科专业，改造和升级电子工程、通信工程、自动化、计算机等现有工科专业[3]。新兴工科专业，往往设立时间较短，缺乏成熟的培养模式和必要的办学积累，知识体系和课程设置尚未定型，新型课程亟待建设[4]。现有工科专业，例如电子信息类专业，对应当前发展迅猛的新技术和新产业，其专业的内涵和外延一直在变化，涌现了学科交叉、专业重构、产教融合、协同育人、在线教育等多种培养模式和教育模式。
在新工科背景下，进行培养体系研究，既是客观要求，又有现实意义。一是把握整体性规律，即人才培养体系如何符合新工科建设的导向，顺应教育发展的规律，更新培养理念，调整培养目标。二是满足差异化需求，即人才培养体系如何符合高校、专业和学生的不同定位，满足动态化、多样化和个性化的人才培养需求。三是完善实施路径，即如何调整培养模式、知识体系、课程体系和课程内容，将人才培养需求落到实处，切实提高人才培养质量[5]。为此，需要全面深入研究新工科专业的人才培养体系，梳理知识体系、课程体系和课程内容，形成系统化的研究报告，并以此为基础，建设面向新工科专业教育的教材体系。
培养体系研究建立在新工科专业的教学研究与教改实践的基础上。教育部的新工科研究与实践项目，提供了全面的理论支撑和研究基础。一流本科专业与一流本科课程建设“双万计划”的实施，提供了丰富的实践案例和研究素材。这些项目、计划往往源自教育部高校教学指导委员会（以下简称“教指委”）和双一流建设高校，具有深厚的建设基础，以及人才优势（教学、科研经验丰富的团队）、内容优势（先进理念、优质内容、前沿视野）和资源优势（立体化资源、现代化技术）[6]。教指委具有权威性和指导性，双一流建设高校具有示范性和引领性，出版社联合教指委和双一流建设高校进行培养体系研究，既有时效性，又有可行性。
清华大学出版社（以下简称“清华社”）以相关教指委的新工科研究项目为契机，以双一流建设高校的新工科教改实践为基础，探索以培养体系研究推动教材建设，并采用培养体系研究与系列教材建设联合立项的模式，以研究成果指导教材建设，以教材建设修正研究成果。
2 研究内容
培养体系研究有着丰富的内涵，包括人才培养理念与要求，专业结构和培养模式，知识体系和课程体系，教学模式和教学质量等，任何一项都值得深入研讨，形成研究报告、标准规范等成果，起到参考与示范作用。由出版社发起的培养体系研究，需要结合教材出版实践，确定研究内容和范围，分阶段、分层次完成。
清华社结合自身实际，尝试以电子信息类专业为切入点，从培养模式、知识体系、课程体系等方面入手，开展培养体系研究。因为电子信息类专业覆盖新旧工科专业，与新技术、新产业联系密切，其人才培养体系正在全面变革，具有典型性和代表性，可以作为新工科专业的研究“范式”。此外，清华社在电子信息类专业领域深耕多年，有着深厚的合作基础和丰富的项目经验，利于达成预期目标。
清华社邀请教指委委员、教学院长和教学名师组成培养体系研究团队，全面调研电子信息类专业（双一流建设高校、学科评估排名B+以上高校）的培养方案，参照《工程教育认证补充标准》《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》等专业标准和规范，深度参与高校新工科建设实践，组织人才培养、教学改革、实践教学、课程建设等会议，就新工科背景下电子信息类专业的人才培养体系，开展广泛、深入研究。例如，清华社联合电工电子基础课程教指委（以下简称“基础教指委”）开展“面向新工科建设的电工电子信息类基础课程构建”的研究与实践，研究新工科对电工电子信息知识体系的需求，构建电工电子信息基础课程体系，梳理电工电子相关课程的教学基本要求[7]。清华社联合清华大学、东南大学、电子科技大学、国防科技大学等双一流建设高校，全面调整培养方案和课程体系，建设具有高阶性、创新性和挑战度的课程，打造“金专”与“金课”，培养拔尖创新型人才。
清华社通过培养体系研究，整体把握工程教育规律，前沿洞察学科发展趋势，深度参与专业建设实践，全面规范课程教材体系，形成了若干研究报告，并以研究报告为基础，建设面向新工科专业的教材体系，打造高质量的新工科教材。
3 “面向新工科的电工电子信息基础课程系列教材”的出版实践
基于长期的研究经验和丰硕的研究成果，清华社于2019年启动“面向新工科的电工电子信息基础课程系列教材”（以下简称“系列教材”）建设。下面结合系列教材的出版实践，从制定教材出版规划、挖掘优质选题资源、确立教材知识体系和形成教材编写范式等方面展开。
3.1 制定教材出版规划
在研究报告中，总结了工程教育的规律，可以指引教材建设方向。例如，应对膨胀的知识量与有限的学制之间的矛盾，研究型高校整合课程内容，减少必修课程；应用型高校压缩课程学时，开设多门课程。这些现实的做法，需要分类研究。例如，新工科要求以学生为中心，面向全体学生，越是提倡多样化、个性化发展，就越要强调核心知识体系、基础课程体系和教学基本要求。例如，工程教育注重培养工程素质、创新思维和解决问题的能力，这就要求重视实践教学体系，包括实践课程或实践内容。
因此，系列教材制定了强调基础、重视实践、分类建设的教材规划。具体来说，系列教材分为工程基础、专业基础、新工科基础、仿真实践四大类。工程基础、专业基础教材，满足工程教育认证需求，对标经典教材，具有明显突破和创新。新工科基础教材，符合产业跨界融合导向，参照畅销零售书，结合教学和应用。仿真实践教材，面向实践能力培养，注重软硬件结合，是理论教学的必要拓展和有效补充。此外，针对不同层次、专业和学时，提供不同的教材版本。
3.2 挖掘优质选题资源
研究报告中，关于专业建设有很多典型案例，值得进一步开发。例如，双一流建设高校的很多先进培养模式，代表专业发展方向，可以为课程交叉融合、高阶课程开设、拔尖人才培养等共性问题，提供解决方案。例如，随着新兴工科专业的井喷式增长，现有工科专业的融合重构，大批高校需要重构课程体系，调整课程设置。这些高校的新工科实践案例，是良好的研究素材和天然的选题来源。
因此，系列教材制定了教学研究与教材建设联合立项的组稿策略。具体来说，与双一流建设高校开展整体项目合作，深度参与专业建设，打造契合教学需求的新型教材。邀请教指委委员、教学院长、教学名师组成教学研究和教材出版的专家团队，推荐优质课程和优秀作者。系列教材中，大部分选题来自专家所在高校，一半以上选题直接源自培养体系研究项目，教材转化效果显著，尤其是电子科技大学、国防科技大学、陆军工程大学等高校，以课程群的形式整体申报，兼顾了组稿效率和选题质量。
3.3 确立教材知识体系
研究报告中，梳理电子信息类专业的核心知识体系、基础课程体系和课程基本内容是研究的重中之重，需要将这些优秀的研究成果落实到教材知识体系上，反映到教材内容中，进一步规范和引导课程体系与课程内容的设置。具体来说，即确立关联教材的知识关系和内容衔接，教材自身的知识结构和内容组织，教材中理论知识和实践内容的设置等。
例如，数字电子技术等工程基础课程，经典教材很多，如何开发新型教材呢？我们可以将知识体系与工程实践有机结合，从系统实现的角度，依托工程实例介绍基础知识。以任务为牵引，按照设计、仿真、编程、调试等流程，建立知识体系，培养工程素质。结合混合式教学，配合思维导图、微课视频、仿真实践、在线测试等，建设新形态教材。
例如，人工智能、大数据等新工科专业应如何建设课程教材？该领域畅销书多为零售图书，从软件应用、技术入门等角度编写，作者多为科研人员或企业工程师。高校教材应该融合零售图书的优点，符合学生的认知规律，知识结构体系化，理论讲解透彻，培养思维方式和学习能力。理想的方式是教学与应用相结合，教师与企业工程师联合编写。
3.4 形成教材编写范式
研究报告中，对于教材建设过程进行了深入研究，有助于保障教材质量。例如，研究报告指出部分电子信息类教材内容陈旧、水平不高、原创性不足、修订不及时，尤其是理念落后、脱离实践、形式单一，不符合学生的认知规律，不能满足教书育人的需求。究其原因，是这类教材缺乏规范管理和严格要求，其理念、体系、内容和形式等，严重滞后于时代要求，应该被淘汰或替换。
因此，系列教材结合新工科的人才培养需求，借鉴经典教材和畅销零售图书的长处，形成了新工科教材编写范式，对教材理念、体系、内容和形式等，提出明确要求，以此提升编写质量。例如，理念：坚持“学生中心、产出导向、持续改进”的新理念，培养学生解决复杂工程问题的能力。体系：面向新旧工科专业，服务工程教育认证，源自工程基础、专业基础、新工科基础和仿真实践课程。内容：将最新的科研成果、技术发展及时转化为教学内容，实施案例式教学和项目式教学。形式：将现代信息技术与教育教学深度融合，研发数字化课程资源和新形态教材，提供立体化、个性化的教学服务。
3.5 系列教材实践效果
系列教材确立了包括高水平的组稿原则、高规格的编审委员会、高标准的编写要求和全方位的品牌建设在内的组织实施方案。目前，系列教材已面向30多所双一流建设高校甄选60多种教材。已出版的教材均为新形态教材，严格遵循新工科教材编写范式，与一流课程配套，由一流团队编写，体现科学性和前沿性，增强实用性和针对性[8]，由编审委员会严格审核。因为契合新工科需求、品质优异、易教易用，教材一经出版，就广受好评，被多所高校选用，教学效果显著。
4 结语
新工科建设正在改变高校教与学的行为，正在改变高校人才培养方案[2]。作为高水平人才培养体系的子体系，教材体系需要相应调整，为人才培养体系提供有效支撑。出版社应主动应变，以新工科人才培养体系研究为基础，建设面向新工科的新型教材体系，提高新时代工程人才培养质量，助力工程教育强国建设。
参考文献
[1]习近平.向第六届世界互联网大会致贺信[R].乌镇:第六届世界互联网大会,2019.
[2]吴岩.勇立潮头赋能未来:以新工科建设领跑高等教育变革[R].上海:2019国际机械工程教育大会,2019.
[3]关于加快建设发展新工科实施卓越工程师教育培养计划2.0的意见[EB/OL].(2018-10-18)[2020-04-12]..
[4]张民.基于新工科背景的计算机类专业教材出版的转型思考[J].科技与出版,2019(4):93-97.
[5]王国胤.大数据与智能化领域新工科创新人才培养模式探索[J].中国大学教学,2019(4):28-33.
[6]卢先和.课程研究带动优秀教材建设[J].科技与出版,2008(4):51-53.
[7]王志功.新工科建设的研究与实践与电子信息类课程改革[R].全国高校电子信息类人才培养高峰论坛(第六届),2018.
[8]教育部关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见[EB/OL].(2018-10-08)[2020-04-12]..
