張輪

對機器人情有獨鐘的青少年，大學該讀機械還是電子，抑或設計專業?一個十幾歲的“車迷”，日后是就讀機械范疇下的車輛工程，還是去追逐依靠互聯網和信息技術支撐的自動駕駛技術?想做一名醫生，會不會面對紛繁復雜的各類人體傳感器和各類大數據而手足無措……

最近，“新工科”不斷出現在人們的視野中。“工科”，顧名思義，主要是用來解決社會發展中的工程實際的理論支撐和技術途徑問題。工科源于人們對傳統學科分類的認知，主要是依托于發展了上百年的傳統的機械、電子、土木、材料等相關學科，以及近半個世紀涌現出來的計算機和網絡技術。

但是，大數據、人工智能、互聯網的出現，以及社會治理、組織模式、產業以及商業體系框架的變革，對傳統的工程問題的解決提出了挑戰，工科不得不被重新審視。新工科，便應運而生，呼之而出。

“新工科”，簡單地描述，就是教育工作者們對于新形勢、新環境、新需求下，如何培養新型的工科學生達成的初步共識，是對于工科學科建設的優化再造和內容升級，以及對于未來工科學生培養目標、培養方式、培養內容的探索。

新生事物的出現難于突破人們對于工科的概念性理解以及社會認知的慣性。技術壁壘可以打破，思維隔閡卻要從工科教育入手，“新工科”是思考，更是實踐。

毋庸置疑，工科的誕生是文明進步和社會發展進程中，人們對于工程技術問題的求解和對宇宙的探索追求而休戚相關的，“與時俱進”是工科發展，尤其是工科門類細分的一個根本原則。

由于近代工匠式的技術和工程組織框架以及技術條件的制約，“分工”使得每一個技術工種更加專業和精準，而且便于“學徒式”的技術傳承和延續，于是，有了分門別類的技術表現形式和工程技術人員的培養體系，以及支撐這個體系的理論和技術基礎，也因此，大多數人對各種工科門類也有一個范式化的認知。一提到機械工程，就是在特定的力學原理框架內的各種運動以及動力的傳遞;一提到土木工程，就是各種改造地球和圍繞克服地球引力的理論和行動，與造橋修路、建房筑壩相提并論。

還有一種有別于特定工種的分類，就是“行業”背景催生的工科思維模式和人才培養體系。這在我國現階段的高等教育培養體系中占據了半壁江山，紡織、交通、食品、電力等都出現了相對獨立的學科分類，我國的高等教育也在此分類框架下進行技術探究和人才培養。

但是，隨著全球的經濟轉型和產業組織方式的網絡化、扁平化，公眾認知的“框定效應”無法對一些新生事物給出完美解釋。例如自動駕駛技術，該歸于傳統的海陸空運輸體系，還是嫁接在傳統的機械制造行業的變革之上?如果按照既有的管理模式進行理論探索和人才培養，又牽涉到法律、金融、機械、電子的“廣泛認知”。又如電力行業，是聚焦于傳統的發電供電，還是和環保、材料、生物、大數據、互聯網等各個相關工種相互聯系的工程網絡?大科學工程概念的提出，更加難界定某一門類的工科劃分所決定的技術歸屬，如登月工程、海洋工程等。

技術之間的壁壘，可以通過跨學科、跨工種的技術合作加以緩解或者消除，但是，社會認知的習慣性思維，是橫亙在人們心目中的一道障礙。林林總總，這些都需要社會各界和高等教育的實踐者們對工科的創新有所思考。

我國的工科高等教育在特定的歷史時期和一定的地域范圍內，對于我國的產業發展和經濟騰飛起到了積極的作用，但是，既有的培養體系和組織架構的學科分類邊界難免在新的技術變革和產業轉型中日漸模糊。

我國近百年的工科教育歷史，尤其是改革開放以后高等教育的迅猛發展，對于經濟和技術的推動令全世界刮目相看，我們的工程師制造的機器可以“上九天攬月，下五洋捉鱉”，也可以通過雙手讓大跨度橋梁“一橋飛架南北，天塹變通途”，還可以繪制出由高鐵帶來的“千里江陵一日還”美景。我們的工科教育培養出了不計其數的國家建設的中流砥柱和優秀的工程管理人才，令人嘖嘖稱贊。

從工科教育和人才培養角度來說，工科既是工程建設的基礎，也是受益者，其自身也因此而不斷發展和提升。

眾所周知，我國工科教育的發展在特定的歷史時期內，經歷了特定的發展歷程，也經歷過數次的變革，包括院系調整，以及針對本科生培養目錄進行了四次大幅度的改良，從最初我們擁有行業分類十分細致的各類“絲綢學院”、“食品學院”、“測繪學院”、“公路學院”，到如今專業類的“大口徑”招生，我們的工科教育和工程師培養體系一直在不斷“進化”。

面臨新的歷史形勢和層出不窮的新技術，以及學科交叉的“混血兒”的不斷涌現，傳統工科分類之間的壁壘和差異將變得模糊，我們遇到的實際問題是:傳統的學科分類框架下的一些工科門類，在新的產業升級和經濟轉型的過程中，會面臨消失的“窘境”。而且，傳統的工科人才培養體系中，高校里的院系行政設置是依附于學科門類的，在新形勢下尋求工科人才和工程技術人員新模式培養，是否會在因學科而締造的具有行政管理和學科建設雙重職能的院系之間遭遇到組織體系的障礙。

更關鍵的是，傳承了多年的以課堂教學為主的、近乎填鴨式的傳統授課模式，對于新形勢下實踐性要求極強的工科人才的培養，已經遭遇瓶頸。

一些教育改革的先行者們已經試水，包括前些年出現的“卓越工程師”培養計劃、各種“試驗班”、創新創業教育第二課堂的蓬勃開展等等，但是，對于新環境下工科人才的需求，滿足于傳統的學科基礎知識和基本技能的訓練已經遠遠不夠。

網絡技術和人工智能等塑造的新產業、新的生產制造模式將會取代傳統“流水線”式的制造模式和這種模式下依附的生產組織模式，強調創新驅動的“中國制造2025”、在控制領域出現的數據驅動和人工智能，將逼迫人才從對于“技能”的掌握而逐步延伸為對于流程再造的理解和對于制造環境的改良，一些行業將因此而泛化。

自動駕駛的車輛已經不再是傳統交通行業內的工具概念，而是經濟活動和信息交互的一個終端;交通行業也不僅僅局限于解決車輛和行人的組織管理問題，而將會拓展到信息技術的增值空間和社會生產、經濟生活的組織方式的架構之中。

學科之間的合作和院校行政院系之間，強調共性將遠遠多于突出個性，培養方案的設置也需要強調創新思維、實踐能力、溝通技巧、人文素養和技術技能訓練并駕齊驅;工匠精神的內涵也將有新的詮釋。墨守成規、固步自封必將死路一條。

新工科的精準定義需要實事求是、在實踐中摸索，但是培養人才追求創新的思維稟賦、持續學習能力和領導力，以及寬厚的人文素質，是核心和內涵。

現代已經向傳統提出了挑戰，大數據、人工智能、物聯網等事物只是新事物的冰山一角，面向未來的知識和技術的更替必將變得越來越快。我們現在的工科教育面臨的現狀是相對陳舊的教材和課程內容、極為現實的社會需求以及面向未來的工程技術三者之間的嚴重脫節。

這些矛盾反映出來的事實就是，大學生畢業覓職艱難，企業或者用人單位亟需人才但是又“一才難求”。創新驅動的企業舉步維艱，創新型人才極度匱乏。

我們面臨的現實是殘酷的，人才培養的周期跟不上技術進步和更替的步伐，一些以前認為根本不可能的事物將會出現。因此，唯有改革才有出路，教育工作者們對于工科建設的創新意識和憂患意識孕育了“新工科”。

除了目前達成的對于加強工科學生課外實習、社會實踐的共識之外，筆者認為，首先，要讓創新思維的傳授變成知識和技能授受雙方的一種信念，要滲透到教學每一個環節，當然，前提是要在整個培養體系中塑造創新的氛圍和文化，現階段開展得如火如荼的創新創業教育固然有過很多可取之處，但更應關注如何讓學生結合社會實際，也就是對于創新的質量和價值的追求，而不是鼓勵學生漫無邊際地胡思亂想，或者閉門造車。

其次，工科學生的培養還是應鼓勵寬口徑的基礎教育，這種寬口徑，不僅局限于基礎課程的數量增加，而是相關基礎知識和基礎理論在傳授過程中的有機融合。

但是，改良教材和教學內容，并非簡單地增設力學、電學、運籌學課程，而是要將工科學生所需要的基礎知識充分融合。這將對教師的能力以及教學組織水平帶來巨大挑戰。

而且，要大力推廣通識教育，通識教育更多地強調“育”而不僅僅是“教”，和“文理教育”、“博雅教育”異曲同工，超越功利性，強調對“人”的塑造和因材施教，而不是將大學生培養成學校教育的“產品”。

其中，人文素養和綜合素質顯得相對重要。工科學生的未來使命不完全是伏案繪圖或者編寫代碼等單一技能，還需要諸如管理學、經濟學、社會學，深得人文、藝術的熏陶，也許有一天，欣賞音樂會和畫展將會是必修的學分。

更重要的是，要培養學生持續學習的能力和習慣，學生在大學期間的學習時間是有限的，但是新技術、新問題的出現一定會伴隨著人的一生。因此，教育使命的一部分，是要讓每一個學生養成持續學習的能力和習慣，新工科旗幟下的人才培養是全周期的。

至于合作能力、溝通能力、領導力等能力的培養更是必須貫穿于教學的全過程。

新工科的建設，不單單是狹義的教學事務，而是高等學校的全員追求，是植根于一所大學的工科教育文化。

新工科的建設，從某種程度上來說，不僅僅是一場教學改革，而是學生的全周期、多方位的培養格局的嘗試，是對于人才培養新理念的實踐。

對于培養工科人才的大學來說，新工科的建設不是單一學科門類之下的科研成果或者實驗設備的比拼，而是學校綜合實力的彰顯，學科綜合、跨界培養、人文社科、理念創新、學校治理、校園文化等方方面面都將發揮重要的作用。

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