“工程”就是造機器、蓋大樓?工程師就要戴著安全帽在工地上開挖掘機?數學不好當不了工程師?如果你有這些想法,說明你對“工程型”人才的認識仍存在偏差。伴隨人工智能的發展,新技術、新場景不斷涌現,培養這類人才已成為社會共識。與工程相關的工作都包括哪些?它的“準入門檻”是什么?如果你也對它充滿好奇,我們一起探索這份職業的奧秘和能力要求。
‘工程型' 人才需要復合能力
‘工程型”人才即能將科學知識、技術工具與個人才智相結合,設計、創造、建造出各種事物,解決生活中的難題,滿足人類社會生活的需要。可以說,他們從事的是改造世界、造福人類的工作。那么,工程師需要具備哪些能力呢?
°ledcirc 問題意識。他們總在尋找,生活中有哪里不方便、怎樣才能將生活變得更好,然后利用所學知識和技能解決真實問題。
°ledcirc 多領域知識的理解和應用。舉例來講,工程師想要設計自動澆花裝置,需要知道該裝置結構和功能間的關系、不同材料的作用,會用到數學知識、科學知識、技術知識,他們還要對不同出水方式進行比較,評估出最佳方案。
ECL°ledcirc 一系列思維方式和思維品質。一是邏輯思維,工作前要像偵探一樣進行比較、分析、推理,決定做事的先后順序,考慮采取怎樣的方式解決問題;二是創造思維,創新想法的產生離不開靈感和觀察力,必須具備想象、頓悟、洞察等思維;三是迭代思維,第一次做出來的東西很少能十全十美,需要不斷修改、調整、優化,讓方案越來越好。
°ledcirc 溝通與合作能力。人多力量大,一個人不可能什么都精通,組隊工作能讓每個人發揮特長,更好地解決問題。
°ledcirc 主動探究和解決問題的能力。工程活動的展開離不開個人的主觀能動性,工程問題就像開放式游戲,答案不止一個,需要主動探索,不斷試錯。
誤區1
“工程”就是造機器、蓋房子
我們參考國外學者提出的有關工程活動內容的量表設計了問卷,請同學們選擇自己對該項活動與工程活動的相關性的認可程度。
問卷列出的20項活動中,13項與工程有關,如“建立模型”“驗證觀點”等;7項與工程工作關系較小,包括“駕駛機械車”“建造房屋”“修理發動機”等。回收問卷進行統計后,我們發現,大部分同學認為“使用數學知識”“做實驗”“設計方案”非常重要,與工程緊密相關,這說明大家了解工程活動的突出特征。然而,選擇“不斷更新迭代”“告訴別人你的發現”“頭腦風暴”的同學較少,這反映出大家對工程活動的認識不夠全面。對于7項與工程工作關系較小的活動,大部分同學卻認為它們對工程活動很重要,證明同學們對工程的認識仍停留在建筑施工、技術維修、機械操作等較為淺顯的水平。
同學們在選擇自己認為符合工程師工作內容的圖片時,大部分人認為,工程師的工作包含修理機器、建工廠、建造大樓、開機械車等,這進一步表明在他們看來,工程師就是從事純體力工作的工人。
實際上,盡管工程與技術、勞動有關,但并不是單純的技術活動或體力勞動。工程師不僅從事技術工作,還參與設計、研究、監督項目等活動。工程的核心,是用科技創造性地解決問題。
中學生對工程活動認識的總體概況

誤區2
“工程師”是更適合男生的職業
很多同學根據生活經驗片面地認為,工程師主要在建筑工地等場所從事建造大樓、操作大型機械等活動,有一定危險性,需要戴安全帽和護目鏡,更符合男性形象。在調查中我們也發現,中學生對未來從事工程工作的意愿較低,在有意愿成為工程師的學生中,男生占比72.7% ,女生僅為 27.3% ,這反映出女生對工程師普遍存在性別刻板印象。
事實上,歷史和當下都有很多杰出的女性工程師,世界上第一位程序員阿達·洛芙萊斯是女性,現代WiFi技術的基礎貢獻者海蒂·拉瑪也是女性。由于工程工作需要多元化思維和視角,而女性細膩、有耐心、溝通能力強,她們在細節把控、溝通協調、創意表達、敏感度等方面具有獨特優勢。
阿達·洛芙萊斯

誤區3
理科成績不好當不了工程師
理科知識是工程師的重要工具,但不是唯一門檻。保持對世界的好奇和解決問題的熱情,對成為一名優秀的工程師來說同樣重要。
不可否認,理科知識是工程師理解和解決復雜問題的基礎,我們需要認真學習。如果當下理科成績不拔尖,我們要找到興趣點,掌握學習方法,努力把知識學好學扎實。
誤區4工程師會被AI取代
工程師的核心價值在于用洞察力和同理心發現真實世界的痛點,進而開展創造性設計或構思解決方案。目前,AI還沒有天馬行空的創造力。另外,工程師需要權衡利弊,在復雜情況下考慮倫理、成本、環境影響后做出判斷和決策,這離不開人類的價值觀和綜合判斷力。工程師還需要溝通協作,包括理解客戶需求、協調團隊開展工作,這些“軟技能”AI無法替代。
AI能做的只是處理海量數據、進行復雜計算、優化設計、進行重復勞動,讓工程師能專注于需要人類智慧參與的核心工作。因此,AI可以作為工程師的助手,幫助執行高度重復、低技術門檻的任務,但無法取代工程師。
工程思維是一種發現問題、設計解決方案、動手實踐、不斷優化方案的思考方式。培養工程思維不僅種下了未來可能成為工程師的種子,還能讓我們在學習與生活中成為更棒的思考者和行動者。或許,你就是下一個改變世界的“工程”少年。