打造產(chǎn)教融合、科教融匯卓越工程人才培養(yǎng)新生態(tài)

[摘  要]深化產(chǎn)教融合是培養(yǎng)卓越工程師的重要突破口，核心是聚焦國家戰(zhàn)略需求，通過組織制度創(chuàng)新、培養(yǎng)模式創(chuàng)新，實現(xiàn)有組織科研和人才培養(yǎng)，這是當前高等教育改革的重大任務(wù)之一。打造卓越工程人才培養(yǎng)的新生態(tài)需要從培養(yǎng)什么樣的卓越工程師、如何培養(yǎng)、誰來培養(yǎng)、在哪培養(yǎng)等四個方面進行系統(tǒng)思考。

[關(guān)鍵詞]卓越工程師；工程教育；產(chǎn)教融合；科教融匯

卓越工程師是實施科教興國戰(zhàn)略、人才強國戰(zhàn)略和創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的重要力量。高校人才培養(yǎng)應(yīng)遵循一體兩翼，一體是系統(tǒng)性構(gòu)建創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，一翼是拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)，以學(xué)術(shù)創(chuàng)新、基礎(chǔ)學(xué)科人才為主，造就學(xué)術(shù)大師、戰(zhàn)略科學(xué)家、創(chuàng)新領(lǐng)軍人才，一翼是卓越工程人才培養(yǎng)，為重大工程規(guī)劃、核心技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)培養(yǎng)卓越工程人才。當前，我國工程科技領(lǐng)域還存在諸多“卡脖子”技術(shù)和瓶頸難題，關(guān)鍵領(lǐng)域高層次卓越工程科技人才供給不足，高校須應(yīng)時代之急需、應(yīng)企業(yè)之急用。

卓越工程人才培養(yǎng)的時代使命

工程科技是推動人類文明進步最重要的基石。19世紀中葉，以電機、化工、核能為代表的電氣化革命，使得人類社會從機械化邁入了電氣化，推動生產(chǎn)力大幅提高，也改變了能源的應(yīng)用方式。從20世紀中葉開始，人類社會又從電氣化邁入到了自動化，整個生產(chǎn)過程由計算機控制主導(dǎo)。新時代以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能為代表的新一代信息技術(shù)，正在加速推動人類社會從信息化、數(shù)字化邁向智能化。

重大工程造就杰出人才?？萍碱I(lǐng)軍人才的培養(yǎng)離不開重大工程和基礎(chǔ)科研攻關(guān)的歷練。重大工程是推動教育、科技、人才全面整合的重要驅(qū)動力量。我國的“兩彈一星”工程，不僅破解了一系列重大工程核心技術(shù)，同時培養(yǎng)了一批戰(zhàn)略科學(xué)家、工程技術(shù)專家以及數(shù)十萬的工程技術(shù)人才。

工程教育決定人類未來。工程科技創(chuàng)新可以催生一個產(chǎn)業(yè)，可以影響乃至改變世界。面向未來，無論是深空、深海、深藍的探索，還是當代面臨的網(wǎng)絡(luò)安全、能源危機、環(huán)境污染等重大挑戰(zhàn)，都需要工程科技才能解決。工程教育不僅使命和責(zé)任越來越重要，而且未來面臨的問題也越來越復(fù)雜。例如，人工智能技術(shù)及其應(yīng)用中，面臨的社會、道德、法律、意識形態(tài)、知識產(chǎn)權(quán)等問題，都表現(xiàn)出前所未有的復(fù)雜性、交叉性，最終都需要有效的工程技術(shù)來支撐解決。

以強人工智能為表征的第四次工業(yè)革命浪潮已然到來。第四次工業(yè)革命的特征是“人機混合、增強賦能”，機器不僅替代了大部分體力勞動，而且還正在替代過去只有人才能完成的腦力勞動，人類在邏輯推理、信息處理和智能行為領(lǐng)域的主導(dǎo)地位，可能因為人工智能而不復(fù)存在。人工智能已滲透入行業(yè)產(chǎn)業(yè)的方方面面。例如，在制造業(yè)領(lǐng)域，人工智能可以通過自動化生產(chǎn)線、智能機器人和供應(yīng)鏈優(yōu)化來提高生產(chǎn)效率和降低成本；在醫(yī)療領(lǐng)域，人工智能可以幫助診斷疾病、精準醫(yī)療；在金融領(lǐng)域，人工智能可以幫助金融機構(gòu)進行風(fēng)險評估、信用評分，欺詐檢測和投資策略優(yōu)化；在教育領(lǐng)域，通過智能教育系統(tǒng)、個性化學(xué)習(xí)路徑和過程評估來提高教育質(zhì)量和效率等。人工智能已經(jīng)逐漸全面滲透和賦能各個領(lǐng)域，在此背景下，高校需要謀劃學(xué)科和專業(yè)的布局，對現(xiàn)有學(xué)科專業(yè)進行內(nèi)涵升級和改革創(chuàng)新。

工程科技讓中國走向世界。中國在高鐵、大橋、高速公路以及5G等諸多領(lǐng)域取得的成就舉世矚目，背后離不開工程教育。目前，我國的工程教育呈現(xiàn)三個1/3，即92個專業(yè)類中工科類專業(yè)有31個，占比約1/3；攻讀工科的在校生人數(shù)占全國在校生規(guī)模1/3，占全球的38%；全國共有58000多個專業(yè)點，工科布點19000多個，占比約1/3?？傮w上，中國的工程教育無論是規(guī)模還是質(zhì)量，均實現(xiàn)了跨越發(fā)展，為中國式現(xiàn)代化建設(shè)提供了重要的人才支撐。

卓越工程師是影響國家高水平科技自立自強的關(guān)鍵變量，也是國家戰(zhàn)略人才力量的重要組成部分。探索形成中國特色、世界水平的工程師培養(yǎng)體系，努力建設(shè)一支愛黨報國、敬業(yè)奉獻、具有突出技術(shù)創(chuàng)新能力、善于解決復(fù)雜工程問題的工程師隊伍已成為新時代工程教育的使命與責(zé)任。

一是走出一條獨立自主的工程教育引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展之路。我國工程教育取得了舉世矚目的成就，形成了類型多樣、層次鮮明、專業(yè)豐富的工程教育體系。但自主培養(yǎng)新時代卓越工程師的能力仍需突破?？萍几偁幨菄H博弈的重要領(lǐng)域，大國競爭博弈不斷加劇，國家對高科技領(lǐng)域領(lǐng)軍人才的需求更加迫切。在高端技術(shù)和高端人才方面，走向國際低成本獲取高端人才和關(guān)鍵技術(shù)的路徑已不復(fù)存在，以往高端技術(shù)從技術(shù)引進到技術(shù)模仿再到技術(shù)創(chuàng)新的路線，高端人才從出國培養(yǎng)到歸國建設(shè)的路線，均不可持續(xù)，需要高校加快卓越工程師的自主創(chuàng)新和自主培養(yǎng)，把握和搶占未來科技革命的先機。

二是瞄準國家急需和國際必爭領(lǐng)域，構(gòu)建世界頂尖工程人才培養(yǎng)和成長的生態(tài)系統(tǒng)。新時代工程教育需要支撐關(guān)鍵核心技術(shù)領(lǐng)域突破，需要找尋關(guān)鍵領(lǐng)域的真問題，并解決真問題、真解決問題。因此，必須緊緊把握當代科技發(fā)展及產(chǎn)業(yè)變革前沿趨勢，尤其聚焦重大基礎(chǔ)領(lǐng)域、關(guān)鍵行業(yè)和核心技術(shù)“卡脖子”難題，加速科學(xué)前沿與工程創(chuàng)新的深度融合。

三是建立和完善回應(yīng)國家重大戰(zhàn)略需求的科研成果轉(zhuǎn)化體系。從產(chǎn)教融合到產(chǎn)教深度融合再到產(chǎn)教融合、科教融匯，體現(xiàn)了國家對科技重大戰(zhàn)略的一以貫之的重視。當前在基礎(chǔ)研究到成果轉(zhuǎn)化，到市場推廣應(yīng)用，總體上可以分為13級，其中高校更擅長1—4級，重視基礎(chǔ)理論、核心技術(shù)的新發(fā)明。中間的5—7級往往是斷點和盲區(qū)，企業(yè)更擅長8—10級和11—13級。因此，高校和企業(yè)之間的有效銜接，在產(chǎn)教融合中實質(zhì)推進人才培養(yǎng)、工程實踐、科技創(chuàng)新三者有機結(jié)合，探索科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)變革并駕齊驅(qū)，實現(xiàn)高質(zhì)量的科研成果轉(zhuǎn)化體系，破解關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用的“最后一公里”難題。

卓越工程人才培養(yǎng)面臨的現(xiàn)實挑戰(zhàn)

伴隨著前三次工業(yè)革命，工程教育的范式也發(fā)生了三次變革。一是側(cè)重于工程技術(shù)范式，適應(yīng)第一次的機械化和第二次工業(yè)革命的電氣化階段，強調(diào)生產(chǎn)過程流水線的物理聯(lián)通，特征是工業(yè)生產(chǎn)過程流水線的“物理聯(lián)通”，相應(yīng)地創(chuàng)建了一批像機電土化等工程學(xué)科，以滿足工業(yè)化建設(shè)對不同行業(yè)專門人才的需要，培養(yǎng)一線的工程師、工程人才。

二是側(cè)重于工程科學(xué)范式，特征是信息化、自動化的“信息聯(lián)通”，主要解決系統(tǒng)的信息采集、共享、處理和反饋控制等問題，偏重通識基礎(chǔ)和學(xué)科大類基礎(chǔ)，創(chuàng)辦了計算機、電子、自動化、通信等專業(yè)，重視學(xué)生數(shù)理能力、科學(xué)素養(yǎng)，但工程實踐能力有所忽視。

三是面向未來萬物互聯(lián)時代背景下的復(fù)雜系統(tǒng)工程，其特征是未來智能世界的“萬物聯(lián)通”。隨著工程應(yīng)用的規(guī)模越來越大，系統(tǒng)的參數(shù)、變量越來越多、越來越復(fù)雜，數(shù)字孿生、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)以及在此基礎(chǔ)上建立了工業(yè)大數(shù)據(jù)、人工智能、自主智能無人系統(tǒng)等，未來的工程技術(shù)將更加復(fù)雜。除了強調(diào)基礎(chǔ)學(xué)科、工程學(xué)科、人文社科等學(xué)科的綜合集成外，還要更加重視工程自身的問題，更加強調(diào)系統(tǒng)思維，滿足工程技術(shù)“新業(yè)態(tài)”。

新時代的卓越工程人才應(yīng)當具備五個基本特征：一是胸懷“國之大者”，懷抱技術(shù)改變世界的信念。二是創(chuàng)新精神，善于站在巨人的肩膀上做創(chuàng)新，重大突破性成果往往需要打破固有思維模式，以有別于常規(guī)思路的見解為導(dǎo)向，創(chuàng)造新的產(chǎn)品、方法、路徑。三是做世界上最強的技術(shù)，當今國際競爭下科技的突破與趕超面臨各種博弈，關(guān)鍵核心技術(shù)是國之重器，是各國科技競爭的戰(zhàn)略制高點，決定著一個國家科技實力的真實水平。因此，需要謀劃、思考未來的前沿工程科技問題，錨定世界高科技頂尖技術(shù)，解決國內(nèi)工程“卡脖子”問題，解決國際共性的工程難題。四是方法上具有自我迭代和跨界學(xué)習(xí)的方法論，對工程教育的知識和技能能夠自我更新，新技術(shù)和新領(lǐng)域需要有跨學(xué)科知識背景的復(fù)合型工程科技人才來開疆拓土。五是具有扎實的理論和工程實踐能力，基礎(chǔ)科學(xué)知識和理論是實踐創(chuàng)新的本源，而工程實踐能力則需要靈活應(yīng)用理論解決實際工程問題，這也是知識價值的外在體現(xiàn)。

新時代卓越工程人才培養(yǎng)也面臨著實踐難題。一是學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)難以支撐科技革命。目前，高校的大部分專業(yè)、學(xué)科都是前三次工業(yè)革命的產(chǎn)物，真正圍繞第四次工業(yè)革命的學(xué)科專業(yè)并不太多。因此通過人工智能賦能傳統(tǒng)學(xué)科，是當下極為重要的任務(wù)，傳統(tǒng)學(xué)科也有未來技術(shù)，但是需要融入新的動能。

二是培養(yǎng)模式難以造就卓越工程人才。工程人才的培養(yǎng)需要學(xué)術(shù)與實踐相結(jié)合，既要靠大學(xué)的教育成長，也需要靠崗位的鍛煉成才。隨著知識積累越來越多，未來培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才、卓越工程人才的難度會越來越大。此外，學(xué)術(shù)性人才和工程性人才在成長、發(fā)展以及作用發(fā)揮的規(guī)律上，也存在差異性。對于學(xué)術(shù)人才而言，創(chuàng)新高點一般在35—40歲左右階段，而工程人才相比要推遲7年左右，大概在42—47歲，而且有一個比較平穩(wěn)的高峰期。這意味著工程人才比學(xué)術(shù)人才需要更多的實踐環(huán)節(jié)鍛煉，需要參與重大工程實踐的鍛煉和歷練才能成長為卓越人才。

三是校企合作機制難以促進成果轉(zhuǎn)化。產(chǎn)學(xué)研合作、協(xié)同育人的首尾“一公里”問題突出，如何優(yōu)化產(chǎn)學(xué)研聯(lián)動機制，促進區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新科學(xué)發(fā)展，構(gòu)建一套科學(xué)化、高效率、可持續(xù)的高校技術(shù)轉(zhuǎn)移體系，是我國高校亟待解決的問題。

打造卓越工程人才培養(yǎng)新生態(tài)

新時代的卓越工程師不僅要具備工程實踐的勝任能力，還需具有扎實的理論知識，既要有認識世界、解釋世界的學(xué)識，也要有改造世界、創(chuàng)造發(fā)明的能力。以同濟大學(xué)為例，學(xué)校建立了卓越工程人才培養(yǎng)的國家重大科學(xué)平臺和設(shè)施，包括汽車整車的風(fēng)洞實驗室、月球與深空探測精密測繪實驗室、海底科學(xué)觀測網(wǎng)、駕駛模擬器、高速磁浮工程試驗線、多功能振動實驗中心、自主智能無人系統(tǒng)科學(xué)中心、國家干細胞轉(zhuǎn)化資源庫等，為培養(yǎng)卓越工程人才奠定了研究平臺，也為推動校企合作提供了高度耦合的科研資源。

培養(yǎng)適應(yīng)、支撐和引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的卓越工程人才，打造卓越工程人才培養(yǎng)的新生態(tài)不僅是實現(xiàn)教育強國的重大任務(wù)，也是高等教育高質(zhì)量發(fā)展的重要外顯指標，需要從培養(yǎng)什么樣的卓越工程師、如何培養(yǎng)、誰來培養(yǎng)、在哪培養(yǎng)等四個方面進行系統(tǒng)思考。

一是創(chuàng)辦政產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同的卓越工程師學(xué)院。成立理事會，成員為來自高校、企業(yè)、行業(yè)/產(chǎn)業(yè)、科研院所、金融機構(gòu)等的專家，成立專門的學(xué)位評定委員會。卓越工程師學(xué)院對接校內(nèi)的專業(yè)學(xué)院和各類科研平臺，統(tǒng)籌各方資源，整合延伸，解決科研平臺、師資配備、國際交流等問題。對外，推動和企業(yè)的合作，共同開展招生，共同選擇論文題目，實施雙導(dǎo)師共同培養(yǎng)，推動成果的轉(zhuǎn)化，校企合作建立配套的工程師技術(shù)中心，建設(shè)類企業(yè)級別的仿真環(huán)境和工程技術(shù)實踐平臺，使工程碩博士在實戰(zhàn)環(huán)境中研究真問題、開展真科研、產(chǎn)出真成果。

二是創(chuàng)新培養(yǎng)模式和機制，關(guān)鍵是破解導(dǎo)師不適應(yīng)、平臺不適合、機制不適配三個難題。首先，高校導(dǎo)師大多擅長理論研究，缺乏工程背景和對企業(yè)需求的理解，而企業(yè)導(dǎo)師大多專注技術(shù)研發(fā)，對研究生成長規(guī)律缺乏了解，只有兩個導(dǎo)師在培養(yǎng)方案、論文選題、預(yù)期目標、過程管理、成果共享、論文評價等方面達成共識，融合互補，才能培養(yǎng)出知行合一的高質(zhì)量人才；其次，高校的科研平臺大多為基礎(chǔ)研究型，而企業(yè)的研發(fā)平臺大多為應(yīng)用型、測試型、生產(chǎn)型，校企單方面都無法滿足卓越工程師培養(yǎng)的需求，需要建立起從0到1到N的產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈、人才鏈、教育鏈的有機銜接和協(xié)作共享機制；最后，要充分認識高校和企業(yè)的不同性質(zhì)，由于機制的差異和目標價值的不同，容易導(dǎo)致人才培養(yǎng)思路的分歧，出現(xiàn)校企合作流于形式的現(xiàn)象，需要從源頭上系統(tǒng)設(shè)計，形成合作共贏的利益共同體。

三是改進現(xiàn)行工程碩博士學(xué)位論文的評價辦法，建立目標導(dǎo)向、問題驅(qū)動、成效為王的評價體系。從招生源頭，審核導(dǎo)師的招生資格，明確導(dǎo)師應(yīng)具備的工程經(jīng)歷和校企合作的背景要求；改革學(xué)位論文評審評價辦法，引入國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)/行業(yè)專家，以解決企業(yè)關(guān)注的技術(shù)問題為牽引，以解決復(fù)雜工程問題能力為核心，以達成課題的預(yù)期目標為依據(jù)，打破以論文為核心的學(xué)位申請機制，建立新的卓越工程師學(xué)位論文評價體系；構(gòu)建基于培養(yǎng)過程大數(shù)據(jù)的質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，綜合評價學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、工程能力和國際視野，實行動態(tài)管理和質(zhì)量保障。

四是建立從工程碩博士論文研究課題的立項到成果轉(zhuǎn)化的新生態(tài)。需要建立真問題、真投入和真導(dǎo)師的三維機制，真問題即需要從企業(yè)的實際需求中凝練成科學(xué)和技術(shù)問題，真投入需要由企業(yè)在工程碩士、工程博士的培養(yǎng)方面投入科研經(jīng)費和獎助金配套，真導(dǎo)師即企業(yè)要配備一線的企業(yè)工程師指導(dǎo)研究生，實際參與人才培養(yǎng)的各個方面。在此基礎(chǔ)上，成果轉(zhuǎn)化方面也需要開辟產(chǎn)教融合知識產(chǎn)權(quán)綠色通道以支撐共贏“最后一公里”，研究成果需要在企業(yè)開展實證測試和應(yīng)用的一整套體系和規(guī)范，構(gòu)建知識產(chǎn)權(quán)，保護轉(zhuǎn)化、審批、孵化這樣一套新的機制，搭建政產(chǎn)學(xué)研金貫通的信息對接、金融支持共享系統(tǒng)。

總之，新時代卓越工程人才培養(yǎng)需要實現(xiàn)四大變化：一是選拔方式變化，從過去以研究生考試的成績?yōu)殇浫∫罁?jù)，轉(zhuǎn)變?yōu)榭疾閷W(xué)生的潛力和興趣為主；二是培養(yǎng)模式的轉(zhuǎn)變，從單一學(xué)科專業(yè)制磚模式轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄬W(xué)科交叉、目標導(dǎo)向的個性培養(yǎng)模式；三是責(zé)任主體的轉(zhuǎn)變，從高校導(dǎo)師獨立指導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)樾Ｆ箅p導(dǎo)師協(xié)同育人；四是評價標準發(fā)生變化，以學(xué)術(shù)論文為核心轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q工程技術(shù)問題的能力為核心。

【作者鄭慶華：同濟大學(xué)校長】

原載2023年第21期《中國高等教育》