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

文 | 朱強

當今社會正處在新一輪的科技革命和產業變革之中，全球產業分工格局加劇重塑，未來社會充滿了挑戰性和不確定性。2015年，國務院正式印發《中國制造2025》，通過努力實現中國制造向中國創造、中國速度向中國質量、中國產品向中國品牌三大轉變，推動中國到2025年基本實現工業化，邁入制造強國行列。在此背景下，培養高質量工程技術人才成為重中之重。

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

卓越工程師應當是怎樣的人

“我所理解的‘卓越工程師’，應當是具有科學家素養的工程師。他們首先應具有強烈的家國情懷和社會責任感，并且有通過創新工程活動推動社會進步的責任和勇氣。其次，還應該擁有宏闊的工程觀念和系統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及工程實踐、創新實踐能力。”西安交通大學機械工程學院院長陳雪峰說道。

在新時代背景下，隨著科技的不斷發展，工業互聯網、大數據、人工智能技術正在不斷推動制造業的業態和模式發展產生革命性變革。

“以制造業為例，未來產品周期將會越來越短，個性化產品需求更加迫切，并且，一些關聯的技術，如新材料、新制造工藝、智能傳感器、云端應用等，也會變得越來越復雜。”陳雪峰表示，“一句話來概括，未來的制造業將全面走向‘智能制造’。”

顯然，未來的“智能制造”對于從業人員尤其是高層次工程技術人員的需求，已不再局限于某方面的專業知識或單一技能，而更多地體現為多維度、綜合性的能力和素質。為了對“卓越工程師”的培養形成更清晰、準確的認識，2018年，西安交大機械工程學院聯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需求及對策研究”的支持下，組織相關教師赴蘇州50多家智能制造企業走訪調研，充分了解企業布局情況、發展水平、技術短板及人才需求。

“經過大量的走訪和調研，我們認為，在專業層面上，卓越工程師還需要具備六個能力。”陳雪峰介紹道，“這些能力分別為：深厚的專業基礎與跨界應用能力、全局與結構性思維、標準和規范意識及處理系統與接口的能力、創新能力、協作與溝通能力、自主學習能力和批判性思維。”

陳雪峰指出，對于學校教育而言，人才培養的目標應當契合經濟社會發展對人才的需求。當然，也不能要求學生一畢業就立刻能夠契合崗位，而應該把這個預期的時間跨度調整到畢業的5年后，畢業生們經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目標，并以此為基準，不斷調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。”陳雪峰表示，“近年來，我們也一直在積極推動教育教學改革，推進傳統專業轉型升級，探索工程教育改革的新路子。”

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

在國際化辦學方面，學院與意大利米蘭理工合作，依托米蘭國際聯合設計創新學院，建設工業設計國際班，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置“智能制造”專業模塊，每年招收30名交叉培養學生。同時，在未來技術學院下還建有“智能制造”專業方向，每年招收本碩博各10名智能制造學生。

“我們在專業人才培養方面的探索和實踐，其實可以簡單概括為‘一五三’模式。”陳雪峰介紹，“這當中的‘一’，指的是‘一體系’，即學院以培養現代工程科技領軍潛質人才所需的人格、專業、社會多維能力為導向，構建了人才培養的教學體系，確立工程領軍潛質人才培養的構成要素及其邏輯關系。‘五’指的是‘五個節點’，學院以強化領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點構成的遞進式工程教育過程鏈，即‘工程素養熏陶—工程過程訓練—工程能力提升—工程科研創新—工程系統實踐’。‘三’則指的是‘三主體’，學院以促進校企協同人才培養為目標，創新合作共享機制，建立高校、企業、第三方關聯體有機協同的工程教育共同體。這也是一種破解工程領軍潛質人才培養體制瓶頸的思路方案。”

如何引領未來，培養“學習發燒友”

科教深度融合方能引領未來。

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

“舉個例子來說，2021年西安交大未來學院啟動建設時，我們的智能制造工程就是其中一個建設方向，這是一個典型的多學科交叉專業。”陳雪峰介紹道，“在智能制造專業的建設思路中，我們充分發揮學科交叉優勢，以機械工程為主干，圍繞智能制造體系的建構，融合自動化、電子信息工程、計算機科學與技術、工業工程等學科領域的專業知識，形成一個系統的智能制造知識集。”

“當然，對多學科交叉專業的建設，也可以反過來為推動建設人才培養方案提供經驗。”陳雪峰表示，“智能制造專業打破了傳統專業的建設模式與培養路徑，致力于多學科交叉和協同支撐下的教研融合、產教融合，并以激發學生創新創造活力為著力點，全面推進以學生為中心的教學模式改革。”

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

“未來的學科，應當是博采眾長、包羅萬象的，而對于當前交叉學科的建設，也應當抱著包容、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領域應用創新人才培養的“試驗田”，繼續在學科探索和人才培養領域不斷深耕，為國家培養堪當民族復興重任的時代新人。