成为未来高精尖领域人才培养的“试验田”——西安交通大学机械工程学院“卓越工程师培养”实践探索

文 | 朱强

当今社会正处在新一轮的科技革命和产业变革之中，全球产业分工格局加剧重塑，未来社会充满了挑战性和不确定性。2015年，国务院正式印发《中国制造2025》，通过努力实现中国制造向中国创造、中国速度向中国质量、中国产品向中国品牌三大转变，推动中国到2025年基本实现工业化，迈入制造强国行列。在此背景下，培养高质量工程技术人才成为重中之重。

作为一所第一批入选教育部“卓越工程师教育培养计划”的高校，西安交通大学积极响应《中国制造2025》，探索新机制、打造新平台、构建新模式、培养新生态，形成了卓越工程师培养新体系。

卓越工程师应当是怎样的人

“我所理解的‘卓越工程师’，应当是具有科学家素养的工程师。他们首先应具有强烈的家国情怀和社会责任感，并且有通过创新工程活动推动社会进步的责任和勇气。其次，还应该拥有宏阔的工程观念和系统思维来指导这样的工程活动。最后，也是最重要的一点，是具备坚实的科学基础及工程实践、创新实践能力。”西安交通大学机械工程学院院长陈雪峰说道。

在新时代背景下，随着科技的不断发展，工业互联网、大数据、人工智能技术正在不断推动制造业的业态和模式发展产生革命性变革。

“以制造业为例，未来产品周期将会越来越短，个性化产品需求更加迫切，并且，一些关联的技术，如新材料、新制造工艺、智能传感器、云端应用等，也会变得越来越复杂。”陈雪峰表示，“一句话来概括，未来的制造业将全面走向‘智能制造’。”

显然，未来的“智能制造”对于从业人员尤其是高层次工程技术人员的需求，已不再局限于某方面的专业知识或单一技能，而更多地体现为多维度、综合性的能力和素质。为了对“卓越工程师”的培养形成更清晰、准确的认识，2018年，西安交大机械工程学院联合中国机械工程学会等单位，在教育部首批新工科项目“智能制造对新型工程科技人才的培养需求及对策研究”的支持下，组织相关教师赴苏州50多家智能制造企业走访调研，充分了解企业布局情况、发展水平、技术短板及人才需求。

“经过大量的走访和调研，我们认为，在专业层面上，卓越工程师还需要具备六个能力。”陈雪峰介绍道，“这些能力分别为：深厚的专业基础与跨界应用能力、全局与结构性思维、标准和规范意识及处理系统与接口的能力、创新能力、协作与沟通能力、自主学习能力和批判性思维。”

陈雪峰指出，对于学校教育而言，人才培养的目标应当契合经济社会发展对人才的需求。当然，也不能要求学生一毕业就立刻能够契合岗位，而应该把这个预期的时间跨度调整到毕业的5年后，毕业生们经过了一定的工程和社会实践，再来观察他们是否达成了培养目标，并以此为基准，不断调整教育教学改革的方向和重点。

如何探索工程教育改革新路径

“西安交大机械工程学院有着悠久的人才培养史，多年以来，走出了以人民科学家钱学森为代表的一大批杰出人才。”陈雪峰表示，“近年来，我们也一直在积极推动教育教学改革，推进传统专业转型升级，探索工程教育改革的新路子。”

在学科建设方面，学院自2012年起就开始构建国内首个工业4.0大学版智能制造实验平台，先后开设了“3D打印国际菁英班”“航空发动机菁英班”，参与起草由人社部、中国机械工程学会牵头制订的《智能制造工程技术人员国家职业技术技能标准》。

在国际化办学方面，学院与意大利米兰理工合作，依托米兰国际联合设计创新学院，建设工业设计国际班，自2022年开始招收120名本科生，并依托国际教育学院，每年招收“一带一路”国家“智能制造工程”本科留学生30人。

在新型人才培养方面，机械学院与交大的其他学院展开积极合作，在钱学森学院工科实验班下设置“智能制造”专业模块，每年招收30名交叉培养学生。同时，在未来技术学院下还建有“智能制造”专业方向，每年招收本硕博各10名智能制造学生。

“我们在专业人才培养方面的探索和实践，其实可以简单概括为‘一五三’模式。”陈雪峰介绍，“这当中的‘一’，指的是‘一体系’，即学院以培养现代工程科技领军潜质人才所需的人格、专业、社会多维能力为导向，构建了人才培养的教学体系，确立工程领军潜质人才培养的构成要素及其逻辑关系。‘五’指的是‘五个节点’，学院以强化领军型工程科技人才核心能力要素为着力点，建立了由五个特征节点构成的递进式工程教育过程链，即‘工程素养熏陶—工程过程训练—工程能力提升—工程科研创新—工程系统实践’。‘三’则指的是‘三主体’，学院以促进校企协同人才培养为目标，创新合作共享机制，建立高校、企业、第三方关联体有机协同的工程教育共同体。这也是一种破解工程领军潜质人才培养体制瓶颈的思路方案。”

如何引领未来，培养“学习发烧友”

科教深度融合方能引领未来。

陈雪峰认为，要想培养出站立创新前沿，与未来社会发展相适应的创新人才，首先，要结合目前核心科学技术问题，做好学科交叉，探索形成面向未来技术的人才培养新模式。其次，要汇聚科研院所、企业、投资机构等各方面资源，为未来科技发展和科技创新人才培养提供有力支撑。最后，要让学生被“未来”所吸引，激发学生们的创新活力和内在学习动力，让他们成为“学习发烧友”。

“举个例子来说，2021年西安交大未来学院启动建设时，我们的智能制造工程就是其中一个建设方向，这是一个典型的多学科交叉专业。”陈雪峰介绍道，“在智能制造专业的建设思路中，我们充分发挥学科交叉优势，以机械工程为主干，围绕智能制造体系的建构，融合自动化、电子信息工程、计算机科学与技术、工业工程等学科领域的专业知识，形成一个系统的智能制造知识集。”

“当然，对多学科交叉专业的建设，也可以反过来为推动建设人才培养方案提供经验。”陈雪峰表示，“智能制造专业打破了传统专业的建设模式与培养路径，致力于多学科交叉和协同支撑下的教研融合、产教融合，并以激发学生创新创造活力为着力点，全面推进以学生为中心的教学模式改革。”

此外，学院还建设了一支高水平、多元化的师资队伍，囊括了来自数学、物理、自动化、计算机等学科方向的优秀教师。并与华为进行了深度合作，由该企业的十几名专家承担人工智能、大数据、工业互联网、云计算与5G通信等相关课程的建设咨询和授课工作，充分加强科教融合和产教融合，综合性推进卓越工程师培养新机制。

“未来的学科，应当是博采众长、包罗万象的，而对于当前交叉学科的建设，也应当抱着包容、开放的理念去进行积极探索。”陈雪峰表示，未来，西安交大将会成为一块技术领域应用创新人才培养的“试验田”，继续在学科探索和人才培养领域不断深耕，为国家培养堪当民族复兴重任的时代新人。