工程素養：AI時代的 “硬核” 通行證

當AI能寫詩、能編程甚至能設計建筑草圖，你是不是也在想：我們該學些什么，才能不被Al比下去？答案或許就藏在“工程素養”四個字里。

工程素養不是簡單的“工科學習”或“動手做項目”，而是一種思維方式、一套系統的解決問題的方法。

當你準備設計一條仿生魚，會有很多實際問題需要解決：

要讓仿生魚游起來，得有哪幾個部分？是不是像真魚一樣要有身體和“動力源”？

身體用什么材料做才不會沉下去？泡沫塊和塑料瓶哪個更合適？

用什么材料做尾鰭才既有彈性又不容易斷？

尾鰭和身體怎么連接才能靈活擺動？

水盆里的水流會不會讓魚身跑偏？

這時候，工程素養就派上了用場：先把“做一條會游的仿生魚”這一任務拆解成“整體結構分解、動力系統優化、游動姿態調整”等幾個可操作的小目標，再通過一次次試錯找到優化方向。這其中蘊藏著工程素養的核心邏輯一一把模糊需求轉化為可執行方案。

工程思維是以系統分析和比較權衡為核心的一種籌劃性思維，其基本內容是“工程問題”的“提出”和“求解”，往往是以造物為導向，運用系統分析的方法，針對某一具體技術領域的問題進行要素分析、整體規劃，并運用模擬和建模等方法進行設計。

工程問題是綜合的，往往需要應用跨學科的知識解決實際問題。例如，在設計“共享車位系統”來解決車位不足的工程問題中，需要利用數學知識建立車位利用率模型，并用統計方法預測車位閑置時段；應用物理知識計算藍牙信號的衰減值；應用信息技術完成程序設計；應用經濟學知識設計讓物業、業主、平臺都有收益…做中學、學中做，在工程實踐中真正理解并掌握相關領域的知識，讓解決問題的成就感成為驅動我們學習的強勁動力。

工程問題是復雜的，真實世界充滿限制一一時間、預算、材料、環境、倫理…工程師常常要在“不可能”中尋求最優解。面對任何產品，小到一支筆大到一座大橋，你可以多問問：它是如何“工作”的？為什么用這種材料？成本如何？如果改變某個參數會怎樣？這種深度追問能幫助我們洞察背后的工程邏輯。限制條件往往能催生最巧妙的解決方案，工程實踐往往會讓我們體驗如何完成約束條件下的創新與權衡。這種在多重限制下依然創造價值的智慧，也是工程素養的閃光點。

對于青少年來說，培養工程素養是要掌握一種“主動改變世界”的思維方式：面對難題時，主動定義問題；遇到失敗時，提煉、改進和優化線索。當你開始用這種思維面對生活，比如設計節水裝置、為教室的舊風扇加裝定時開關、為寵物設計自動喂食器、用編程解決社區停車位緊張的問題……在這些真實項目中體驗“明確需求、方案設計、原（模）型開發、測試改進”的過程，會給你帶來解決真實問題和創造價值的成就感，幫你提升實踐能力、創新精神以及團隊協作能力。

在AI時代，工程素養能讓我們更敏銳地洞察技術的本質，更好地理解和適應這個快速迭代、充滿變革的社會。工程素養是AI時代的“硬核”通行證。