制造業在我國國民經濟中的地位及其所起的作用有目共睹。要實現制造業的這些戰略發展目標,一批基本功扎實、富于創造精神和實踐能力的工科優秀人才是必不可少的。
然而,一個不容忽視的現象是,在工程教育的一些領域,高校的工程教育還存在著知識體系、課程內容跟不上科技和產業發展的情況。也就是說,目前很多高校工程教育不能完全適應科技進步和產業發展對高素質人才的需求,這使得原本應引領產業發展的工程教育,反而落到了某些高技術產業之后。
這一現象在本科教育層面尤其明顯。
在我看來,工程教育中的本科教育主要是培養工程師的“毛坯”。一個合格的工程師起碼需要7~8年時間成長,而本科教育在其中屬于打基礎的階段,如果基礎不能打牢,將嚴重影響工程人才的后續成長。
通俗地說,工程的核心使命是利用可持續發展的資源創造未來美好的世界。換言之,如果科學的目的是發現自然規律,闡釋自然現象的話,工程的主要針對目標就是工程人造物,是創造一個新的世界。這也決定了工程人才需要具備以下幾個特點。
首先是建構能力。這種建構能力不一定僅體現在某種有形物理實體的創造中,做出某個零件是一種建構,創造某個軟件和虛擬現實也是建構。作為工程人才,這種建構能力是非常重要的,是必須的,否則無法創造未知世界。
二是創新能力。因為只要涉及創造,就必須要有創新。在這一點上理科和工科是相通的,只有創新,才能推動產業升級和社會進步。
三是整合能力,工程建設是多學科的集合體,優秀的工程人才需要涉獵和了解多個學科專業,才能在需要時快速整合資源以及運用相關理論和技術,進行相應的技術創新和開發。
四是實踐能力。不管是工程學科本身還是具體的某個工程項目,真正落地實施都不能是紙上談兵,這就好比游泳和開車一樣,一旦脫離開實踐,不管懂得多少書本理論和知識,也是永遠都學不會的。
對于工科學生而言,具備上述四個能力是極其重要的,也是最基礎的能力。但要培養和鍛煉這些能力,卻不能僅僅依靠高校內部的課堂教育,在此之外,實驗教學、實踐教學乃至其它工程訓練的重要性要得到充分體現。但遺憾的是,這方面我還有一些短板,這些短板必須要補上。
比如,我們曾經引以為驕傲的傳統實踐環節—生產實習目前就面臨很大挑戰。我國傳統的工程教育非常強調學生到企業實習,雖然學生經過實習也不見得立即就能夠“上手”,但這種訓練和環節對上述四個能力特別是實踐能力的培養、拓寬工程視野、體驗工程實施的過程是非常重要的。
坦率地講,現代日益自動化、智能化的工程生產流程并不方便學生的實際動手,特別是企業出于安全等因素的考慮,接收學生實習的意愿在不斷減退。在本科生數量巨大的背景下,學生的工程實習已經遇到很大困難。
此外,作為工程人才培養重要組成部分,目前高校的青年教師也基本都是“校門來、校門走”,其很大比例的人都有留學背景,基礎知識也很扎實、創新意識也很強,但相對來說,對工程實際問題的不熟悉成為最大短板。
這一問題往小處說,是實踐訓練不足乃至工程實際接觸的機會少、缺乏經驗,往大處說,實際上是我們的工科教師隊伍中很多人缺乏工程背景。我記得,我們這一代工科出身的教師,當年曾經連續十年八年的指導學生去工廠實習,每年都會在工廠里呆上一個月以上的時間。但這樣的經歷在當下的青年教師中已是很少見了,這當然有很多客觀的因素。
隨著國內高校教學和研究條件越來越好,國內學生的科研論文產出量已與此前不可同日而語,這在很大程度上體現了學生整體科研能力的提升,這是值得肯定的。但從整個工程教育角度看,絕大多數開展工程教育的高校,還是應當定位于培養工程師或工程師的毛坯,只有少數高校才能實施培養工程科學家的目標,如果都完全按照科學人才的培養方式來培養未來工程師,顯然不能適應對于工程人才四種能力培養的要求。
然而,目前社會上對高等教育的評價導向依然傾向于科研產出,評價標準也依然突出于論文的權重,雖然破“五唯”已經取得了積極效果,但相關深層次問題還需要進一步破解。
究其原因,偏重與科研導向的評價,一個大的優勢在于可量化性,比如ESI前百分之多少、SCI一區二區、影響因子、論文被引次數等,均可以在某種程度上體現一定的可比性,盡管這種評價并不完全具有科學性,但至少提供了一種標準和量化參考。
然而,工程教育更加看重的實踐能力,以及解決復雜工程的能力,卻很難用某種評價標準進行簡單測量。這一點在過去高等教育處在精英教育階段時,由于培養的人才規模相對較小,其弊端體現得尚不明顯,然而在高等教育普及化的當下,缺乏相對明晰的評價體系的弊端已經變得越來越明顯。
也正因為如此,當下的工程教育更應該大張旗鼓地提倡和強調對工程人才實踐能力的培養。這對于培養高素質的工程師至關重要,因為實踐是工程的基礎,實踐是創新的源泉。
值得一提的是,目前國內一批高水平理工科院校正在著力于培養未來卓越工程師。這種人才培養模式對于學生的創新精神和實踐能力的要求都很高,一定要有雄厚的理工科基礎,使學生通過未來職業生涯的實踐鍛煉不斷成長,最終成為具有一定全局意識的工程戰略科學家。
在我看來,作為一種側重于精英化人才培養的模式,探索其培養路徑是有積極意義的,很有前瞻性。但對于我國國情下的絕大多數高校來說,并不適合普遍開展。因為對于更多的塔尖下面的那些工科院校而言,其人才培養依然應該建構在工程基礎教育和工程實踐教育的基礎上,或者說應當將工程基礎和工程實踐教育緊密結合。
目前,在“工程人才培養需要強化實踐能力”這點上,國內高校已經形成了一定共識。然而在具體操作層面卻依然存在著一定的瓶頸和挑戰。
比如,目前高校本科生培養年限普遍為四年。但伴隨著科技的發展以及相關學科的細化,在學習年限不變的情況下,要讓學生把理論基礎打牢,又要增加新知識內容,還要強化實踐環節,這在操作上確實會面臨挑戰。
再比如,教師到企業參加產學研實踐顯然對教師教學和研究能力的提升大有裨益。然而,實踐期間,教師的時間成本付出如何與其本身的工作量進行換算?特別是在職稱評定等環節,到企業實踐卻很難換算成教師的“砝碼”,這就嚴重影響了教師到企業參與工程實踐的積極性。
同樣缺乏積極性的還有企業,由于相關機制的不健全,企業并不能從與高校的教學實踐合作中獲得太多好處。相反,還可能承擔一定的安全風險,不愿意接納高校師生實習也就在情理之中了。
事實上,高校對于未來工程師的培養,是一個關乎社會發展大循環的問題,從這個角度上看,企業在為學校提供生產實習條件的同時,也等于在為自身后備力量的培養創造條件。然而,強求每個企業都有這樣的認知并不現實。在此情況下,我們是否需要從國家層面,通過制度引導乃至于法律條文的方式,對高校生產實習加以保障呢?
除此之外,目前我國工程類研究生的培養與學術型研究生的培養并無太大差別,有的甚至可以說是“換湯不換藥”,這也是“工科理科化”最明顯的一個表現。
工程碩士和工程博士可不可以結合工程復雜問題開展相關課題的研究?這在理論上當然是可行、甚至是必要的,但現實卻有很多具體問題需要解決——很多時候,這些學生的導師可能都沒有親自做過工程,甚至可能連圖紙上的某些問題都發現不了,單靠這些老師和學生親自解決實際問題,顯然是勉為其難。
要解決上述問題,我們可以采取的方式包括校企協同、“雙導師”等不同形式,但需要注意,此處的校企協同和“雙導師”必須是實實在在的。以“雙導師”為例,企業導師必須要真正進入到學生的培養體系中。不過如此一來,問題又出現了——按照高校現有遴選博導的標準,導師的遴選是需要高水平論文甚至相關獎勵的,但有的企業工程師水平確實很高,但可能論文不夠,也不一定獲過大獎,對他們又該如何遴選和評價呢?
對此,我呼吁要站在我國未來發展戰略的高度,讓絕大多數工科院校的工程教育能夠“硬”起來,也就是要真正突出對學生工程能力、創新精神和實踐能力的培養。培養學生的建構能力、創新能力、整合能力、實踐能力,為解決未來復雜工程問題的能力奠定基礎。要真正做到這一點,需要從國家法律、政策、制度安排到高校本身的具體實施等不同層面共同發力。
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