成為未來高精尖領(lǐng)域人才培養(yǎng)的“試驗田”
——西安交通大學機械工程學院“卓越工程師培養(yǎng)”實踐探索

文 | 朱強

當今社會正處在新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革之中，全球產(chǎn)業(yè)分工格局加劇重塑，未來社會充滿了挑戰(zhàn)性和不確定性。2015年，國務(wù)院正式印發(fā)《中國制造2025》，通過努力實現(xiàn)中國制造向中國創(chuàng)造、中國速度向中國質(zhì)量、中國產(chǎn)品向中國品牌三大轉(zhuǎn)變，推動中國到2025年基本實現(xiàn)工業(yè)化，邁入制造強國行列。在此背景下，培養(yǎng)高質(zhì)量工程技術(shù)人才成為重中之重。

作為一所第一批入選教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的高校，西安交通大學積極響應(yīng)《中國制造2025》，探索新機制、打造新平臺、構(gòu)建新模式、培養(yǎng)新生態(tài)，形成了卓越工程師培養(yǎng)新體系。

卓越工程師應(yīng)當是怎樣的人

“我所理解的‘卓越工程師’，應(yīng)當是具有科學家素養(yǎng)的工程師。他們首先應(yīng)具有強烈的家國情懷和社會責任感，并且有通過創(chuàng)新工程活動推動社會進步的責任和勇氣。其次，還應(yīng)該擁有宏闊的工程觀念和系統(tǒng)思維來指導這樣的工程活動。最后，也是最重要的一點，是具備堅實的科學基礎(chǔ)及工程實踐、創(chuàng)新實踐能力?！蔽靼步煌ù髮W機械工程學院院長陳雪峰說道。

在新時代背景下，隨著科技的不斷發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)正在不斷推動制造業(yè)的業(yè)態(tài)和模式發(fā)展產(chǎn)生革命性變革。

“以制造業(yè)為例，未來產(chǎn)品周期將會越來越短，個性化產(chǎn)品需求更加迫切，并且，一些關(guān)聯(lián)的技術(shù)，如新材料、新制造工藝、智能傳感器、云端應(yīng)用等，也會變得越來越復雜?！标愌┓灞硎荆耙痪湓拋砀爬?，未來的制造業(yè)將全面走向‘智能制造’?！?/p>

顯然，未來的“智能制造”對于從業(yè)人員尤其是高層次工程技術(shù)人員的需求，已不再局限于某方面的專業(yè)知識或單一技能，而更多地體現(xiàn)為多維度、綜合性的能力和素質(zhì)。為了對“卓越工程師”的培養(yǎng)形成更清晰、準確的認識，2018年，西安交大機械工程學院聯(lián)合中國機械工程學會等單位，在教育部首批新工科項目“智能制造對新型工程科技人才的培養(yǎng)需求及對策研究”的支持下，組織相關(guān)教師赴蘇州50多家智能制造企業(yè)走訪調(diào)研，充分了解企業(yè)布局情況、發(fā)展水平、技術(shù)短板及人才需求。

“經(jīng)過大量的走訪和調(diào)研，我們認為，在專業(yè)層面上，卓越工程師還需要具備六個能力?！标愌┓褰榻B道，“這些能力分別為：深厚的專業(yè)基礎(chǔ)與跨界應(yīng)用能力、全局與結(jié)構(gòu)性思維、標準和規(guī)范意識及處理系統(tǒng)與接口的能力、創(chuàng)新能力、協(xié)作與溝通能力、自主學習能力和批判性思維?！?/p>

陳雪峰指出，對于學校教育而言，人才培養(yǎng)的目標應(yīng)當契合經(jīng)濟社會發(fā)展對人才的需求。當然，也不能要求學生一畢業(yè)就立刻能夠契合崗位，而應(yīng)該把這個預(yù)期的時間跨度調(diào)整到畢業(yè)的5年后，畢業(yè)生們經(jīng)過了一定的工程和社會實踐，再來觀察他們是否達成了培養(yǎng)目標，并以此為基準，不斷調(diào)整教育教學改革的方向和重點。

如何探索工程教育改革新路徑

“西安交大機械工程學院有著悠久的人才培養(yǎng)史，多年以來，走出了以人民科學家錢學森為代表的一大批杰出人才?！标愌┓灞硎荆敖陙?，我們也一直在積極推動教育教學改革，推進傳統(tǒng)專業(yè)轉(zhuǎn)型升級，探索工程教育改革的新路子?！?/p>

在學科建設(shè)方面，學院自2012年起就開始構(gòu)建國內(nèi)首個工業(yè)4.0大學版智能制造實驗平臺，先后開設(shè)了“3D打印國際菁英班”“航空發(fā)動機菁英班”，參與起草由人社部、中國機械工程學會牽頭制訂的《智能制造工程技術(shù)人員國家職業(yè)技術(shù)技能標準》。

在國際化辦學方面，學院與意大利米蘭理工合作，依托米蘭國際聯(lián)合設(shè)計創(chuàng)新學院，建設(shè)工業(yè)設(shè)計國際班，自2022年開始招收120名本科生，并依托國際教育學院，每年招收“一帶一路”國家“智能制造工程”本科留學生30人。

在新型人才培養(yǎng)方面，機械學院與交大的其他學院展開積極合作，在錢學森學院工科實驗班下設(shè)置“智能制造”專業(yè)模塊，每年招收30名交叉培養(yǎng)學生。同時，在未來技術(shù)學院下還建有“智能制造”專業(yè)方向，每年招收本碩博各10名智能制造學生。

“我們在專業(yè)人才培養(yǎng)方面的探索和實踐，其實可以簡單概括為‘一五三’模式?！标愌┓褰榻B，“這當中的‘一’，指的是‘一體系’，即學院以培養(yǎng)現(xiàn)代工程科技領(lǐng)軍潛質(zhì)人才所需的人格、專業(yè)、社會多維能力為導向，構(gòu)建了人才培養(yǎng)的教學體系，確立工程領(lǐng)軍潛質(zhì)人才培養(yǎng)的構(gòu)成要素及其邏輯關(guān)系?！濉傅氖恰鍌€節(jié)點’，學院以強化領(lǐng)軍型工程科技人才核心能力要素為著力點，建立了由五個特征節(jié)點構(gòu)成的遞進式工程教育過程鏈，即‘工程素養(yǎng)熏陶—工程過程訓練—工程能力提升—工程科研創(chuàng)新—工程系統(tǒng)實踐’?！瘎t指的是‘三主體’，學院以促進校企協(xié)同人才培養(yǎng)為目標，創(chuàng)新合作共享機制，建立高校、企業(yè)、第三方關(guān)聯(lián)體有機協(xié)同的工程教育共同體。這也是一種破解工程領(lǐng)軍潛質(zhì)人才培養(yǎng)體制瓶頸的思路方案?！?/p>

如何引領(lǐng)未來，培養(yǎng)“學習發(fā)燒友”

科教深度融合方能引領(lǐng)未來。

陳雪峰認為，要想培養(yǎng)出站立創(chuàng)新前沿，與未來社會發(fā)展相適應(yīng)的創(chuàng)新人才，首先，要結(jié)合目前核心科學技術(shù)問題，做好學科交叉，探索形成面向未來技術(shù)的人才培養(yǎng)新模式。其次，要匯聚科研院所、企業(yè)、投資機構(gòu)等各方面資源，為未來科技發(fā)展和科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供有力支撐。最后，要讓學生被“未來”所吸引，激發(fā)學生們的創(chuàng)新活力和內(nèi)在學習動力，讓他們成為“學習發(fā)燒友”。

“舉個例子來說，2021年西安交大未來學院啟動建設(shè)時，我們的智能制造工程就是其中一個建設(shè)方向，這是一個典型的多學科交叉專業(yè)?！标愌┓褰榻B道，“在智能制造專業(yè)的建設(shè)思路中，我們充分發(fā)揮學科交叉優(yōu)勢，以機械工程為主干，圍繞智能制造體系的建構(gòu)，融合自動化、電子信息工程、計算機科學與技術(shù)、工業(yè)工程等學科領(lǐng)域的專業(yè)知識，形成一個系統(tǒng)的智能制造知識集?！?/p>

“當然，對多學科交叉專業(yè)的建設(shè)，也可以反過來為推動建設(shè)人才培養(yǎng)方案提供經(jīng)驗?！标愌┓灞硎荆爸悄苤圃鞂I(yè)打破了傳統(tǒng)專業(yè)的建設(shè)模式與培養(yǎng)路徑，致力于多學科交叉和協(xié)同支撐下的教研融合、產(chǎn)教融合，并以激發(fā)學生創(chuàng)新創(chuàng)造活力為著力點，全面推進以學生為中心的教學模式改革?！?/p>

此外，學院還建設(shè)了一支高水平、多元化的師資隊伍，囊括了來自數(shù)學、物理、自動化、計算機等學科方向的優(yōu)秀教師。并與華為進行了深度合作，由該企業(yè)的十幾名專家承擔人工智能、大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計算與5G通信等相關(guān)課程的建設(shè)咨詢和授課工作，充分加強科教融合和產(chǎn)教融合，綜合性推進卓越工程師培養(yǎng)新機制。

“未來的學科，應(yīng)當是博采眾長、包羅萬象的，而對于當前交叉學科的建設(shè)，也應(yīng)當抱著包容、開放的理念去進行積極探索。”陳雪峰表示，未來，西安交大將會成為一塊技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用創(chuàng)新人才培養(yǎng)的“試驗田”，繼續(xù)在學科探索和人才培養(yǎng)領(lǐng)域不斷深耕，為國家培養(yǎng)堪當民族復興重任的時代新人。