注重创新创造 培养“领军型”工程师

  【思想汇】

  编者按

  国家“十四五”规划和2035年远景目标纲要及《中国教育现代化2035》中，都将培养科技领军人才作为重要目标。“领军型”工程师是科技领军人才中的主力军，他们具备建立在扎实的数学和科学理论基础上的原创能力、开创精神和企业家精神，思维灵活，应变能力强，能够快速适应技术变革，以社会需求为导向，开发和应用新的科学和数学原理，催生新兴科技型产业，引领未来革命性、颠覆性产业技术发展，直接创造经济价值及就业机会，是全球极为稀缺的优质人力资源。我国拥有全球最大的工程教育体系，拥有全球数量第一的工程科技人才，但“领军型”工程师不多，导致“中国创造”的原创能力不足，远远不能满足国家发展的战略需求。因应历史使命，培养和储备引领智能化时代“中国创造”的“领军型”工程师，就成为当前深化新工科建设的重要目标。

“领军型”工程师培养面临的挑战

  新工科建设已根据中国科技自主创新和“中国创造”的发展战略使命，开始制定并实施一系列政策和举措，切实推动“领军型”工程师培养模式转型，但仍然面临一些深层次的根本性问题和挑战，制约“领军型”工程师培养。

  “领军型”工程师培养模式相对单一。目前“领军型”工程师培养主要依托“双一流”大学，由国家“自上而下”推进，人才类型差异化不太明显。但是产业结构多样性，以及应对未来智能化时代技术变革的各种不确定性，需要前瞻性布局各具特色、各种类型的“领军型”工程师的培养。

  只注重课本制约新工科模式的转型。工科教学中的只注重课本导向依然占据主导地位，部分工程教学仍然是用课本上的理论知识答案匹配课本上的理论问题，很多教师依然习惯于从课本上的知识出发设定教学议题，有的教师设定的教学议题，是其自认为来自产业技术界的需求，但事实上，并非真实的前沿技术问题。当前，工程教育模式尚未从根本上完成转型，难以解决高等工程教育滞后于产业变革的问题，更遑论培养出“领军型”工程师。

  教学、创新研究、社会服务还未能形成模式化的融合机制。培养“领军型”工程师需将创新研究与社会服务融入教学之中，实现教学、创新研究与社会服务三者的融合，以此培养工程学生以实际问题或社会需求为驱动的开创能力。但是目前的新工科建设，除了一些实验班在开展个别的“拔尖人才”培养探索性试验，三者仍然是分离的，并未形成三者合一的模式化的融合机制。

  基础理论教学存在不同程度的虚化和浅表化。在新工科建设实践过程中，为了纠偏工程实践弱化问题，一些学校受制于课本教育为主导向下的教学模式，在学制时数限定的情况下，不得不降低数学和基础科学理论的学习时数和强度，在一定程度上造成工程理论基础的虚化和浅表化，学生们感觉“学了很多门课程，都是学到一点皮毛，没学精”，理论对实践的指导作用有限。

  与20世纪中叶以前的工程技术创新路径不同，智能化时代的工程技术创新，在更大程度上取决于数学和科学理论的发展和应用转化，尤其是重大技术、革命性和颠覆性技术突破，尤为仰赖数学和基础科学理论的突破，即“工程技术科学化”。如果新工科以虚化理论教学来达到强化工程实践教学的目的，无异于“自废武功”。缺乏扎实的数学和科学理论功底支撑的工程实践，局限于一些浅表层次的技术和技能学习，会深刻动摇工程师创新的根基。

创新“领军型”工程师培养模式与路径

  “中国创造”意味着中国需要构建科技创新全生态链，既要从基础科学研究领域源头探索发现从0到1的“种子技术”，又必须在应用研究上开发“根技术”，运用于发现、设计、建造智能化新机器系统。当前，亟须创新高等工程教育培养模式与路径，培养各类能够胜任“中国创造”需求的“领军型”工程师。

  传承与大胆创新并行，打造全球领先的高等工程教育体系。先有领先的高等工程教育，才有“领军型”工程师培养。从高等教育体系来看，需“两条腿走路”，变革传统工科和创建新型科技大学并行，打造全球领先的高等工程教育体系。一方面，发挥“双一流”大学培养“领军型”工程师的主力军作用，采取各种举措，激励“双一流”大学整合优势资源，前瞻性探索“领军型”人才培养。另一方面，创建新型科技大学，提前布局未来前沿性、变革性、颠覆性技术产业，从0到1系统性设计培养新型的“领军型”工程师，填补传统工科的空白。

  从国际经验来看，各科技创新强国都是变革传统工科与创建新科技大学并行。一般来说，“老牌大学”往往植根于自身的学术传统、优势学科、支撑性资源条件及区域发展需求，确定“领军型”工程师的培养新方向，构建与之适配的培养模式，如麻省理工学院作为全球工程教育领先者，其新工科致力于培养新机械和新工程系统领域的领导者，整合了全校优势学科和创新资源，围绕推动智能化产业发展的新机器、新材料和新系统而设计整个培养体系。新创建科技类大学则瞄准传统工科的“空白”地带，针对未来前瞻性科技发展趋势，彻底颠覆常规工程教育模式，创建全新的“领军型”工程师培养模式。如欧林工学院定位为培养工程创新者，基于创新是指“技术可行性+经济可行性+社会吸引力”的创新理念，建构颠覆常规工程教育的工程创新者培养体系。新加坡技术设计大学作为全球新工科建设的领先者，是全球第一所集设计、创新研究、建造三者于一体的科技类大学，其定位是培养立足新加坡本土并具有全球视野的“技术驱动型企业家”，这类新工程师的特质是以技术为基、以设计为专长，强调严谨的工程基础知识、设计、建造等方面的整合集成性学习。

  以国家发展战略“使命、问题、需求”驱动新工科模式转型。“领军型”工程师培养需具有超前的思维、清晰的教育愿景，需从根本上扭转“课本”导向，转型为“使命驱动思维”、“问题驱动思维”和“需求驱动思维”，基于“使命、问题、需求”驱动，重构“领军型”工程师培养模式。

  机制和组织结构再造。构建新型“领军型”工程师培养机制与组织结构，形成制度化和模式化的“领军型”工程师培养模式。可优先在专业学科综合、整体实力强的研究型大学展开试点探索，突破常规、突破壁垒，集聚校内外各类优势资源，建设跨学科跨领域的未来技术学院或产教融合型学院，聚焦革命性和前瞻性技术的开创性研究，与培养未来革命性和颠覆性技术领军人才的使命融合，打造能够引领未来科技发展的教学科研高地，作为“领军型”工程师培养的机制和组织载体。

  创建融合教学模式和跨学科融合课程体系，夯实数学和基础学科的理论基础。发现和解决重大科技问题需要从国家发展战略的“使命、问题、需求”入手，整合与集成包括各类学科、理论与工程实践的知识，变革工程教学模式，创建融合教学模式和跨学科融合课程体系，打破理论与实践、学习与运用之间的“二元”划分边界，形成理论与实践之间、学科之间的融合体系，以此筑牢数学和基础学科的理论基础，夯实“领军型”工程师创新的基石。

  产教协同驱动教学、创新研究和社会发展性需求服务三者融合。高校和行业龙头企业需协同合作，以“使命、问题、需求”为导向，科技金融为媒介，构建教学（科技）——科技金融—产业三者融合机制，驱动教学、创新研究和社会发展性需求服务三者融合，并转化为工程教育课程内容模块；高校教师与来自产业界的工程技术专家共同组建产教融合型师资队伍，以学生为中心，实施综合性、项目制团队教学；产教共同组建跨学科研发中心，作为产教驱动教学、创新研究和社会发展性需求服务三者融合的组织载体。

  （作者：谢笑珍，系华南理工大学高等教育研究所研究员，广东省习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心特约研究员）