如何培养面向未来的卓越工程师?他们这样说……

2025-10-18 23:05:14 来源: 科技日报 点击数:

科技日报记者 代小佩

当前,在全球面临气候挑战、技术变革加速的背景下,工程人才培养存在哪些问题?如何构建更具韧性、更富创新性的工程能力体系?如何通过人才培养、国际协作实现工程领域的可持续发展?

10月12日至17日,2025年世界工程组织联合会全体大会在上海举行。围绕上述问题,记者在会议现场对话英国物理学会主席基思・伯内特,中国工程院外籍院士、英国皇家工程院院士、新加坡国立大学机械工程系教授西拉姆·拉马克瑞斯纳,驭势科技(北京)股份有限公司董事长吴甘沙,中国移动科技委副主任高同庆。

记者:当前,全球工程人才培养存在哪些关键问题?

基思・伯内特:一方面,全球很多地区缺乏经过专业培训的工程人才,关键岗位的工程人才储备不足。例如,整个非洲大陆都严重缺乏训练有素的工程师。另一方面,传统培训与实际工作需求严重脱节,是当前全球普遍存在的一个问题。

我认为,只有将培训与实际需求结合,才能解决问题。而其中一个关键挑战,就是如何重新设计高等教育体系以应对需求。

记者:当前工程教育体系存在哪些核心短板?

基思・伯内特:当前,工程教育体系过于僵化。目前人才培养模式仍沿用“先传授理论知识,再开展实践”的模式。这种模式必须改变。在我看来,目前工程教育和物理教育中,理论教学占比过高,学生需要漫长时间才能适应实际工作。一名拥有工程硕士学位的毕业生,要花四五年才能完全胜任工程行业、风电行业或核聚变行业的工作。这个周期太长了,而全球工程领域的人才缺口又十分迫切。

高同庆:产学脱节现象普遍存在。高校侧重理论研究,以论文为核心;企业侧重实际成果,以技术落地为核心。而这两者缺乏有效协同。学生在创造性最强的阶段缺乏去产业一线的实践机会,无法将学术能力与实际工程需求结合,导致人才培养周期长,影响技术的高效转化。

记者:未来卓越工程师需具备哪些核心能力?

吴甘沙:在自动驾驶领域,工程师需同时精通软件与硬件,理解车辆复杂系统的耦合逻辑,能应对层层递进的故障风险,能力要覆盖“问题定义—解决方案设计—落地实现—测试验证”全流程。在这个过程中,他们要应对“测试难、迭代慢”的行业痛点,具备从实际场景中提炼测试需求、通过数据闭环优化方案的能力。这些能力区别于纯算法研发思维。

高同庆:优秀工程人才需要具备专业硬实力、职业信念、道德准则,三者缺一不可。尤其是“工程向善”的道德坚守,这是工程师的道德底线。

西拉姆・拉马克瑞斯纳:未来卓越工程师需具备突出的多学科学习能力,而工程教育与培训必须融入两大核心要素——全球视野与跨学科思维。如果能将这两点纳入工程人才的培养与职业发展体系,工程师的能力将更贴合人类未来的需求。

基思・伯内特:我们要将产业界的实际挑战引入高校,让学生在真实岗位需求、实际挑战背景下学习。我正在倡导一种非传统的工程人才培养方式,引导儿童、青少年等更多人群参与工程领域,培养他们成为未来的工程师,为全球储备具备核心能力的工程人才。

记者:工程教育如何适应和满足未来工程人才的需要?

基思・伯内特:工程教育是动态发展的过程,但“以问题为导向”的教育理念至关重要。未来的工程教育需要进一步强化这种思维。我参观过一所新建的工程学院,它的定位非常明确:培养能直接对接工程实际需求的人才。

从核心能力来看,工程师仍需掌握一些基础技能,比如代码开发、控制系统设计、数字世界与现实世界的接口搭建、控制系统原理与机器学习知识等。但不同之处在于,未来的能力培养需要更紧密地结合快速发展的技术背景。比如,在过去的工程学位课程中,学生会花费大量时间学习如何用数学方法描述材料特性,未来的课程可能会更聚焦“制造什么产品、设计什么设备”。我认为这是未来发展方向——核心能力培养将围绕“产品”展开。

高同庆:我们需要通过激励政策打破高校和企业之间的壁垒,推动人才在产学界的流动,加速技术从理论研究到实际应用的转化,避免工程人才培养周期过长。

记者:工程教育该如何平衡AI工具的使用和核心能力的培养?

基思・伯内特:核心是师生协同探索AI应用,而不是让学生独自依赖AI。在教育领域,不能让学生用AI写报告、解题就完事,而是要培养“人机协同”能力。

牛津大学在做一个尝试,给全校学生开发了专属的机器学习工具,但要求师生一起用。比如分析“如何优化输电线路设计”,老师会带着学生一起用AI生成方案,然后讨论“AI为什么这么设计”“有没有考虑当地气候因素”“哪里需要调整”。这样既利用了AI的算力优势,又培养了学生的逻辑判断和创新思维。

记者:您所在的企业在培养工程专业应届生、青年工程师方面,有哪些经验?

吴甘沙:企业一般会让应届生从边缘工作起步。与此不同,我们通过直接分配实际问题、引导应届生接触实践现场,以真实反馈加速其成长,尤其注重实战打磨。同时,也会与高校开展联合研究和联合培养。比如将3年以上长期技术问题交由教授探索,接收高校学生参与实际项目,助力其明确研究方向,形成产学研协同。

高同庆:培养青年工程师,最关键的是赋予他们成长机会。我认为,青年工程师成长需要三类机会:接触前沿技术的机会、参与产业实践的机会、服务社会与跨领域交流的机会。同时,要充分信任青年工程师的潜力——信任本身就能激发潜能,新一代青年工程师必然超越前辈。

记者:中国工程教育的核心优势是什么?同时还存在哪些需要改进的地方?

基思・伯内特:中国工程教育的优势非常突出。一是学术实力强大,一些顶尖院校在教学严谨度、学生竞争力方面处于全球极高水平。这是创新的基础。比如中国在太阳能、风能技术上成为全球领先者,与扎实的学术储备分不开。二是制造业持续创新。中国能制造全球多数领域的工程产品,更关键的是形成了“实践驱动创新”的独特路径。

要改进的地方也很明确,就是理论与实践还存在割裂。一些学生要么只懂理论不会动手,要么只会操作不懂原理,没法成为“既懂设计又能落地”的工程师。不过,现在中国政府已经意识到这个问题,通过政策在推动高校聚焦实际需求,让学术研究和产业应用结合。这个方向是对的,但深度融合还需要时间。

记者:您如何看待工程教育改革对全球可持续发展的意义?中国在其中能扮演什么样的角色?

基思・伯内特:工程教育改革不只是教育的事,而是全球可持续发展的关键。应对气候变化、建设基础设施等,都离不开高素质的工程人才。如果教育体系培养不出能解决实际问题的工程师,这些目标就只能停留在纸面上。比如,非洲要实现电力普及,没有会设计小型水电站的工程师,再好的规划也落不了地。

中国在全球工程教育改革中,完全有潜力成为引领者。首先,中国有强大的学术实力,能为改革提供理论支撑。其次,中国有完整的制造业体系,能为教育提供丰富的实践场景。最后,中国在政策上有连贯性,能推动高校、企业、政府协同发力。中国持续推动教育与产业深度融合,培养更多既懂理论创新又懂工程实践的工程师,不仅能满足自身人才需要,还能为其他国家提供可借鉴的模式。我非常期待看到中国在这方面的突破,也愿意和中国同行一起推动全球工程教育的进步。

责任编辑:王倩
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