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工程教育第一大国而非强国,“新工科”计划上位能有几把火?

2019/10/10 3:18:45

工程教育第一大国而非强国,“新工科”计划上位能有几把火?

中国,作为工程大国,也是工程教育大国,却还不是工程教育强国。国内高校工科生在校人数成百上千万,规模堪称全球最大,美英等教育发达国家与我相比存在数量级差别。然而,要论质量,总是有海内外企业埋怨着:为什么我们大学培养不出一流乃至卓越的工程人才?

 

教育部近期力推“新工科”计划,希冀达成工程教育“新理念、新结构、新模式、新质量、新体系”的“五新”目标。俗话说:“新官上任三把火”;那么,“新工科”上位有几把火?这只是“节外生枝”,还是“老树开花”?

 


专业热门,需求热火

 

今年,教育部、人社部、工信部联合印发《制造业人才发展规划指南》,对制造业十大重点领域的人才需求作出预测。记者发现,排在“十大”首位的“新一代信息技术产业”,2017年人才总量为2000万人,但人才缺口预测达950万人;第二位“高档数控机床和机器人”,人才总量900万,缺口预测还差一半,达450万;而第六位的“节能与新能源汽车”,人才总量虽仅120万,缺口预测则高达103万。

 

工科专业,需求热火,自然热门。2017年《中国教育事业发展统计简况》显示,至去年底,我国普通高等高校共2596所,而开设工科专业的院校比例达到所有普通高校的90%。近来正值本科招生录取阶段,一些很“潮”的工科专业成为考生及其家长的热门选项,譬如大数据、云计算、人工智能、虚拟现实、移动互联、基因工程等。从范畴上讲,这些新兴产业涉及的工科,也可以视为新工科。

 

不过,在专家看来,新工科并不能列出一份名单,原因在于新工科与传统意义上的“老工科”“老产业”不是“截然两立”,而是一种更新进化、升级换代。中国工程院院士、华中科技大学前校长李培根就认为,“新工科”需要重新审视专业边界,如很传统的机械设计与制造自动化,也应该使该专业的学生有物联网、大数据分析、人工智能等方面的专业概念;同时“新”还应表现在课程边界的再设计,对于机械、电气、土木、建筑等多数工程专业的课程设计,融入人工智能等内容非常有必要。

 

作为全国首批“卓越工程师”计划试点高校之一,上海工程技术大学既拥有十分传统的纺织类设计专业,也拥有沪上为数不多的大数据专业。校教务处处长方宇告诉解放日报·上观新闻记者,实质上,它们都有“新工科”题中之义——比如其服装学院和上海纺织集团合作,基于“扫描仪”般的各远程测量网点,开展“服装3D智能定制”,以最短时间成衣并配送,而大数据专业正是为服装学院提供信息技术支撑。“顾客还在商店量体,厂商就已同步裁衣。”——这就是传统产业的工艺演进。

服装3D智能测体1.0设计图

 


“摩擦”生热,释放高能

 

事实上,新技术往往都跨界交叉融合,新工科也是如此“摩擦”生热,才能释放高能,辐射出比传统工科更大的热量。看一下身边的科技产品,比如发光二极管LED,从学科而言,涉及电子、物理、材料、制造、机械等诸多领域;又如增材制造——3D打印,在机械、材料、光电、生命科学、医学等多学科努力下,才得以快速发展;甚至再常用不过的轴承,涉及精度、磨损等问题,也可以是高精尖的,其中精度与加工、装配等有关,磨损又和材料、润滑甚至化学等有关。

 

“在新工科建设大背景、大趋势下,学校鼓励各学科之间竞争,同时更促进工科协同、艺工交融和文理渗透。”身为全国地方高校卓越工程教育校企联盟理事长单位的负责人,上海工程技术大学校长夏建国坦陈,以往工科建设还存在一些组织与制度性障碍。在“大学——学院——系部”的组织结构中,学院通常专注于本学科内部的研究,甚至系部之间都存在割裂,直接限制了跨学科的交流和合作。同时,师资队伍的工程实践能力缺失,教师来源单一,重学历、轻实践,多数工程教育教师缺乏产业实践经验,而因人事制度制约,企业中有丰富经验的人难以到高校任职。

 

工科院校正与时俱进,创新工程教育模式。上海工程技术大学开始多样化引进师资,让不同学科教师的教研活动产生化学反应,如汽车工程学院师资的学科背景,就统筹考虑包含机械、电子、材料、化工、管理等多个学科,知识传授交错伸展。目前,其优势专业如飞行技术专业,不仅按飞行员标准培养学员,也复合职业经理人的培养条件;而工业设计专业,课程结构和体系涵盖“艺术设计+人体工学+材料加工+商务洽谈”等。

 

近来主编《中国工程师史》一书的国家自然科学基金委管理科学部主任吴启迪也表示,最近对“新工科”的讨论很热烈,其实对新工科的探索,并不是中国一家。前段时间,她去法国参加全球工学院院长大会,大家都在探讨“面向未来的工程教育”,都意识到在新的技术时代中,传统的课程、模式已经远远不够,工程教育应该尽快做出应变。“我认为,核心点是‘学科交叉’,即给予学生复合型专业培养。

 

服装3D智能测体装置

 


内外“共热”,超越工程

 

新工科计划若成功实施,其影响甚至远在工科之外,在工程的内涵之外拥有更大外延。

 

合格工程师可能只是纯粹工程师,而卓越工程师往往超越工程本身。有学者言,工程技术是一把双刃剑,在改善人类生活同时,可能有所破坏,那么工程教育就涉及人文社科教育。如今的工程是大工程的理念,越来越多考虑环境成本、生态因素;如今的工程师,可能还要创新创业,商务甚至法务知识也不可或缺。

 

在实体工程的内与外,应当形成关联共热效应。李培根院士在上海大学表示,在工科学子的新知识结构中,除了某些多学科交叉的新内容外,还应包括一点“形而上”的新元素。“使学生能有一种创新的闲适,使他们能在时间轴的未来点上自由驰骋,能够陶醉在‘超自然存在’、‘超世界存在’的乐趣中。”他说,可以预期的是,这样的使命感和价值感,一定能够孕育伟大的创新。

 

从中国制造到中国创造,工程人才不能复刻,而是造就。上海工程技术大学副校长鲁嘉华表示,新工科的特征除了错综性、协同性,就是人本性。目前,学校本科生培养计划的总学分由195降到160,较大幅度丰富第二课堂资源,为学生自主学习和特长发展创造空间,为学生平台内转专业、辅修和跨学科选修等个性化学习需求创造条件。同时,加强工程伦理教育,工程人才培养不片面强调工具理性,更突出价值理性提升,在教学实践中注入人文精神和社会关怀。

 

参照我国“双一流”建设“三步走”路线图,“新工科”计划也展开其愿景。规划到2030年,形成中国特色、世界一流工程教育体系,有力支撑国家创新发展;到2050年,形成领跑全球工程教育的中国模式,建成工程教育强国……


 

内图来源:上海工程技术大学  题图来源:视觉中国  图片编辑:苏唯