350vip8888新葡的京集团的课堂上,大三学生正在答辩他们从零开始设计的一台原创机器人。从市场调研到概念设计,从方案论证到实物样机,他们走完了工程师从0到1的全过程。这一场景,指向一个正在发生的深刻变革:中国工科教育正在经历一场系统性重塑。数据显示,2025年,校企联合招收培养工程硕博士近2.6万人,首届2100多名工程硕士中71%留在了本领域企业。一场已持续了8年的全国性教育改革——新工科建设,正在“改头换面”。
在新一轮科技革命与产业变革浪潮中,传统工科的时代短板是什么?新工科改革的核心突破点在哪里?如何赋能高端制造、人工智能、新能源等新兴产业发展?《新民周刊》记者采访了350vip8888新葡的京集团郭为忠教授。
传统工科三个“时代短板”
专家认为,新工科教育改革应从教学机制、考核评价、认证体系等多层面发力,不断适应时代发展需要。
长期以来,中国工科教育形成了“学科化、院系制”的封闭培养模式。课程以知识传授为中心,课堂以教师讲授为主,学生以考试分数为标尺。这种模式培养出的工程师,擅长解题,却不擅长“发现问题”;精通理论,却缺乏动手创造的能力。
2023年,教育部等五部委印发《普通高等教育学科专业设置调整优化改革方案》,要求到2025年优化调整高校20%左右学科专业布点。教育部学位管理与研究生教育司副司长郝彤亮坦言,国际竞争的新格局、“工科理科化”的老问题,迫切需要通过改革破局。
新工科的第一个短板,即技能训练与产业需求的脱节。另外就是与真实工程场景的割裂。学生面对的是标准教学件,不是真实产业命题;练的是单点技能,不是完整工程链条。结果就是知识结构“窄”、能力结构“虚”、解决复杂问题“弱”。
郭为忠教授则从另一个维度剖析了传统工科的局限,即第二个短板,学科壁垒与系统思维的缺失。他认为,传统工科课程最大的“时代病”,
知识体系与时代发展脱节。原来的机器就纯机械,就是纯骨骼,你推它,它就动;不推它,它就没有智能。学科与学科之间的鸿沟泾渭分明。而今天的机器人是多学科综合的产物,既有机械,又有控制、传感器、算法。
“原来的传统工科以及它建立的一套知识体系,就有点不适应了。”郭为忠指出,以往的传统工科教育理念过于强调专业化,在人才培养中容易造成知识面窄、人文底蕴和创新能力不足的情况。“你不能光是只懂机械,不懂别的。”
第三块短板更为深层,从“跟跑”到“领跑”的能力断层。郭为忠做了一个清晰的判断:改革开放后,中国工业走的是“引进消化吸收”的路子。机器是国外发明的,我们参照它、模仿它。但现在,中国从跟跑到并跑,慢慢到领跑。“领跑,你再也没有参考的东西了。这个时候也就意味着我们的学生思维必须改变。”
新工科调整的背后,是深刻的倒逼,即产业升级等不及。面向先进轨道交通装备、新能源汽车、航空航天装备、高档数控机床和机器人等先进制造业重点领域,国家已启动高技能人才集群培养计划。传统工科的知识体系、教学模式和评价标准,正在被时代重新审视。
从课堂到场景的突围
破题之后,如何解题?郭为忠的路径是“重建课堂里的路”。他在上海交大350vip8888新葡的京集团推动了一门课的改革——把《机械原理》和《机械设计》两门经典课程融合为一门新课。改革的依据是“两个系统观”:第一,对现代机器的认知要有系统观,即机器不是机、电、控等零散部件的堆砌,而是一个整体;第二,机器从无到有的创新设计过程也要有系统观。换言之,学生既要知道一台机器为什么是一个整体,也要知道这个整体是怎么被一步步设计出来的。
更大的变革在教学模式上。郭为忠提出了“双主线并行”贯穿式项目式教学,也就是课堂教学与课外项目设计制作贯穿整个学期。
在郭为忠教授的课堂上,学生要完成一条“课外主线”:从市场调研开始,到概念设计、方案论证,再到实物样机。“学生在我的课程里面,就把未来工程师的完整训练做了一遍。”这套模式从2008年开始摸索,到2012年两课融合创建新课开始推广至全院学生,至今已实践了18年。
学生的成果很具体,就是整机设计方案和实物样机,并鼓励申报发明专利。郭为忠说,国内不少企业的发明专利是部件级的、局部的,但“整机专利”非常少。而他的学生,拥有的是整机原创的设计能力。
他的课程有一个重要的环节,邀请企业的技术专家来做学生项目的评委。“企业专家出的题,那就是真正的工程问题,因为他每天上班就是要解决这些问题。”学生专注产业难题,在真环境中研究真问题。
什么是卓越工程师
新工科建设并非始于今日。2017年,《复旦共识》《天大行动》《北京指南》相继出台,构成了新工科建设的“三部曲”。教育部随后认定612个项目为首批“新工科”研究与实践项目。2020年,《教育强国建设规划纲要(2024—2035年)》提出深化新工科建设。2022年,教育部以实质化校企联合培养为牵引,正式启动卓越工程师培养改革。2025年12月,教育部发布《卓越工程师教育认证标准》。
四年时间,卓越工程师培养改革取得积极进展,打破了高校“学科化、院系制”的传统工科人才培养模式。但进展背后,困惑同样存在。
郭为忠观察到:“很多学校对新工科的认知,就是学一点信息、学一点人工智能、学一点这个、学一点那个,就叫新工科了,这不是,根本不是。”学生的困惑更具体。工科专业学习难度大,挑战集中在学业压力、实践能力培养、团队合作、创新思维、职业规划等方面。有专家提醒:“选专业别盲目追‘新’,适配比热门重要。”传统工科正在剧烈转型,学生必须拓宽知识面,不能太“专”,尤其是在人工智能大发展的今天。
郭为忠认为,AI能做的只是在“已有”的基础上加工,它所有的信息来源都是已经有的,它目前还没有从0到1的创造能力。未来的卓越工程师,恰恰要具备这种从0到1的整机创造能力。他给学生的寄语是“星星之火,可以燎原”。
从“破题”到“解题”,新工科正在重塑中国未来工程师的模样。他们不再只是会操作机器的技能型人才,而是具备系统思维、多学科视野和0到1创造能力的卓越工程师。这条路才刚刚开始,但方向已经清晰。
原文链接:【新民周刊】中国工科教育正经历系统性重塑
