培养卓越工程技术人才的有效途径
——以石家庄铁道大学为例
2011-04-13徐长山
徐 长 山
(石家庄铁道大学人文学院,河北 石家庄 050043)
2010年,教育部启动了《卓越工程师教育培养计划》。卓越工程师,或者说卓越工程技术人才的培养,既是一个理论问题,也是一个实践问题。突出高等教育的行业特色,把校企结合、产学研一体作为一个切入点,并以石家庄铁道大学为例,就卓越工程技术人才的培养问题进行探讨。
一、背景分析
在经历了世界金融危机以后,全世界再一次看到了制造业和工程技术人才的重要性。目前,全世界都短缺工程师。日本数字技术行业缺少近50万名工程师;德国急缺1.5万名工程师;在丹麦,到2020年工程师缺口将达1.4万名;英国、澳大利亚、南非、巴西、波兰等国家,都存在工程师短缺的问题。全球近40%的雇主难以在市场上找到合适人才的前三名是:业务代表、工程师、技术人员。为此,许多政治家、企业家、工程专家都发出了大力培养工程技术人才的呼声。美国的企业家发出了孕育下一位爱迪生、乔布斯、盖茨的呼声,他们说,美国经济唯一重要的刺激措施就是科学家和企业家,就是在这些名单中加入新成员。多年来,美国在虚拟经济繁荣的同时,实体经济处于衰落状态,美国正在失去世界制造业中心的地位,工程技术人才在减少和弱化,美国培养的金融类学生是世界上最多的,而工科学生明显不足。为此,美国总统奥巴马在接受《纽约时报》专访时表示:“金融业利润在所有经济利润中占据了过重的分量,这种状况不正常,应有所改变。”“美国有才华的大学毕业生要到工程技术领域就业,而不是变成金融衍生品交易员。”[1]关于未来对人才的需求,美国国家工程院院长查尔斯·威斯特博士在《21世纪的工程及面临的挑战》的报告中提出:“21世纪,许多国家在共同面对和解决各种全球性问题时进行合作,这为工程师们提供了服务于全球利益的绝佳机会”,对工程师的需求大幅增加。在工程师短缺的同时,工程师的素质也正处于换代升级之际。[2]美国工程院提出了面向2020年的工程师必须具备的关键特征是:分析能力、实践经验、创造力、沟通能力、商务与管理能力、伦理道德、终身学习能力等。关于工程技术人才的培养,美国麻省理工学院院长莫尔早在20世纪90年代提出的“大工程观”,是关于工程教育新思想的倡导。“大工程观”是要使工程教育更加重视工程实际以及工程本身的系统性和完整性的思想,强调工程不再是狭窄的科学与技术涵义,而是建立在科学与技术之上的,包括社会经济、文化、道德、环境等多因素的大工程涵义,倡导工程教育要为学生提供综合的知识背景,强调工程的实践性,培养学生的创新性。这种着眼于卓越工程技术人才培养的大工程理念,已经在世界范围内得到认同。
中国有最大规模的工程教育和最大规模的工程科技人员队伍,其人数和比例在世界上都是最高的。2006年,我国本专科的工科毕业生达到614万人,研究生达到41万人。2009年我国拥有科技人力资源总量4 200万人,其中1 200万人是工程科技人员。这一方面有优势,同时也存在隐忧,那就是工程技术人才数量大,但质量不高。我国已经是制造业大国,但还不是制造业强国,创新能力不足,卓越工程师少,技术领军人才少。要实现制造大国向创造大国转变,工程教育大国向强国转变,需要建立中国工程教育的科学体系、推进高等工程教育的改革、培养高素质的工程技术人才,已经成为政治家、企业家、教育家、工程专家的共识。温家宝总理曾指出:“战略决策、科技创新、领军人才和产业化这四个方面的储备决定着未来”。[1]国务院参事室主任陈进玉认为,今天,无论是避免重大安全生产事故的频发,还是提高产品质量,推进节能减排;无论是提升传统产业还是发展高端制造业,实现从制造大国向创造大国的转变;无论是提高企业核心竞争力,还是增强国家的综合实力,都需要我们的高等教育培养出数量足够,并且能够面向生产一线的优秀工程技术人员。这是中国工科院校不可推卸的历史责任。[2]同时,也要看到难得的历史机遇。中国工程院常务副院长潘云鹤院士说:“虽然我国在创新型工程科技人才培养中存在着很多问题,但同时也进入了一个难得的机遇期。”我国大规模的制造业为工程技术人员提供了用武之地,我国庞大的基础建设和交通运输工程建设,也为我国工程技术人员的成长提供了千载难逢的机遇。“中国是制造业大国,中国急需大量的工程师,工程教育在中国的前途不可限量。”[2]为提高工程技术人才的培养质量,教育部2010年启动了为期10年的“卓越工程师教育培养计划”,旨在培养造就一大批具有综合知识背景、创新能力和实践能力强、具有国际化视野、具有社会责任感、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。
“卓越工程师培养计划”有四个特点:一是更加重视工程教育服务国家发展战略;二是更加重视与工业界的密切合作;三是更加重视学生综合素质和社会责任感的培养;四是更加重视工程人才培养的国际化。目前,“卓越工程师教育培养计划”已经在61所高等院校中第一批实施。
培养卓越的工程技术人才十分重要,而且具有紧迫性。目前我国高等工程教育存在的重论文、轻设计、缺实践,工科教师队伍的非工程化趋向严重,学科老化,缺乏知识融合与交叉,创新教育不足,致使学生动手和解决问题的能力差,以及重理工、轻人文等诸多弊端,致使高素质的工程技术人才匮乏。由于高素质的卓越人才匮乏,也是造成工业和工程建设中产品缺陷、伪劣工程、安全事故、附加值低等诸多问题的一个重要原因。未来20年,中国继续保持宏大的工程规模,许多重大工业、工程项目从研发、设计到制造,都迫切需要有更多优秀工程技术人才化蓝图为实景。所以,迫切需要改革我国的高等工程教育,着力于卓越工程师的培养。如此才能激发出工程创新的潜力,提高自主创新能力和国际竞争力,纠正工程中的各种偏差,减少问题的发生,促进我国工业和工程建设又好又快地发展。
二、卓越工程技术人才的显著特征
合格的、优秀的、卓越的工程技术人才,要具备良好的综合素质,不仅有理论、有技术、有社会责任感、有国际化的视野,而且要有创新能力和实践能力,后二者是工程技术人才的显著特征。
(一)创新能力
工程技术人才是研发、制造产品和建设工程的主体力量,要使产品和工程达到高质量、高水平、高标准,创造享誉世界的品牌和工程,就必须要有创新能力。创新能力是卓越工程师的核心素质。
工程技术人才的创新能力表现在三个方面:一是要有创新意识。首先要有创新的意志,有追求真理的勇气,有敢于怀疑和质疑的批判精神,有克服困难、冲破阻碍的信心和意志力;其次要有创造的激情,有发现和发明的渴望,有探求新奇事物的兴趣,有超越前人和他人的冲动;再次要养成独立思考问题的习惯,喜欢与众不同的提出问题,有自主创新的强烈欲望。二是懂得创新的知识和方法。要掌握最前沿、最新的工程理论、专业知识和高端技术;要懂得逻辑思维和非逻辑思维相结合,共相思维与殊相相结合,发散式思维与收敛式思维相结合,借鉴、继承与创造相结合等创新思维方法。三是能够创新行为。要能够运用创新的理论、知识和方法,把创新的意志和创造的激情变成实际的创造行为,打造出创新的产品和工程。
(二)实践能力
实践能力就是动手能力,突出的是创造性地解决问题的能力。马克思说:“哲学家们只是用不同的方式解释世界,而问题在于改变世界。”[3]改变世界的实践,正是工程活动的显著特征和目的性所在。工程就是改造世界、创造各种人工自然物、创造美好生活的实践活动。因而,工程技术人才必须要有实践能力,实践能力是卓越工程师最突出的特征。实践能力表现在:一是研发和设计产品的能力;二是创造性地把蓝图变成实景的能力;三是适应环境,艰苦创业的能力;四是合作共事能力;五是参与国内外竞争的能力。
实践能力与创新能力密切相关。优秀工程技术人才的实践能力,不是一般的复制能力,而是创造性地解决问题的能力;反过来,创新能力又必须在实践中才能提高,无论创新意识、创新知识和方法、创新行为,都是在实践中萌生、运用和发展起来的,没有实践能力就不可能创新。当前,工科院校培养的学生创新能力和实践能力弱化的倾向必须改变,培养学生的创新能力和实践能力应该成为工程教育的一个着力点。
三、卓越工程技术人才的培养途径——以石家庄铁道大学为例
面向工业发展和工程建设实践,走校企结合、产学研一体之路,是高等工科院校培养卓越工程技术人才的有效途径。它的作用有以下四点:
(1)有利于学校创新人才培养模式,培养出适合企业需要的优秀工程技术人才。朱高峰院士认为,产学合作是一种双赢模式。“目前,不少大学毕业生找工作困难,而与此同时,很多企业又找不到所需的人才。大力加强产学合作,校企合作,对高校来说,有助于了解企业的需求,改进人才培养的方式;有助于理论联系实际,帮助教师提高实践才能。对于企业来说,也可以招收到胜任岗位工作、促进技术创新和产品升级换代的有用人才。”[4]为此,学校和企业两方面都要有积极性。
(2)既可以帮助企业进行产品开发、解决工程建设第一线的技术问题,同时也提高了学生和教师的创新能力和实践能力。
(3)学生和教师在企业和工程建设第一线实习和锻炼的过程,正是适应环境、培养艰苦创业能力的机会,也会提高与人合作的能力,培养起团队精神,并且可以开阔眼界、了解市场、熟悉社会,增强参与国内外竞争的能力。
(4)是提高工程技术人才多方面素质的有效途径。如艰苦奋斗、爱国主义、无私奉献精神,求真务实、精益求精的品质,社会责任感和伦理道德修养,都可以在面向工业和工程建设中,在校企结合、产学研一体的实践中得到更好地提升,而这些又是提高教师和学生的创新能力和实践能力所需要的。
(一)石家庄铁道大学培养卓越工程技术人才的具体做法
1.保持行业特色
石家庄铁道大学原来是专门培养铁路工程技术人才的军队院校——铁道兵工程学院,转制地方后改为石家庄铁道学院、石家庄铁道大学。先是成为隶属铁道部的高校,后又转为地方院校。虽经几次转制,但学校一直保持了铁道兵传统和行业特色,坚持主要为铁路建设服务,甚至在名称上也保持了“铁道”二字。为了体现自己的特色和传统,保留了军队院校老建筑上的“三八作风”——坚定正确的政治方向、艰苦朴素的工作作风、灵活机动的战略战术,团结、紧张、严肃、活泼的刻字;校园内的道路有些就以学校参与建设过的铁路命名,如京九路、青藏路、西康路和秦沈路;成立了体现因材施教的“詹天佑班”和“茅以升班”。在学校的方方面面,都有兵、铁、工的鲜明色彩。学校以土木、交通、工程机械等铁路建设需要的专业见长。
2.建立了企业参与学校建设的董事会制度
20世纪90年代以来,学校与中国铁建、中国中铁等大型企业集团和56家相关企业建立了董事会制度,密切了与企业的关系。董事会下设基金委员会、人才培养合作委员会和科技合作委员会。虽然这种董事会与企业董事会不同,但学校还是做了一些实质性的工作。比如,每年一次的供需见面会,集中征求企业对办学的意见。平时,利用“请进来、走出去”的多种形式,与企业沟通、听取企业意见。一定程度上,企业参与了学校大政方针的制定,在人才培养上有一定的话语权。学校在不违背国家教育方针、学科建设的基本目标和遵循教育一般规律的前提下,充分考虑社会需求,制定符合行业、企业需要的工科学生培养方案。比如,在企业的要求下,学校及时开办了海外工程专业,计划多上一些小外语语种,以适应企业海外工程建设的迫切需要。今后,学校还要进一步完善董事会制度,创造学校与企业合作办学的新形式。
3.学校和企业共同建设教学实践基地
从20世纪90年代起,学校就与铁路系统的建筑企业、工厂、科研院所协商,在国家重大工程建设现场和重要研发生产基地,先后建立有120多个教学实践基地,有些是相对稳定的、长期的教学实践基地(如在工厂),有些是短期的教学实践基地(由铁路工程及其建筑企业的流动性所决定)。学校自身拥有的齐全完备的各类实验室,为学生实习、实训、实验提供了有效平台。为了把教学实践基地做得更好、更有成效,从2011年开始,学校启动了“示范性教学实践基地建设”,准备一年搞一到二个,使之成为范例。
4.先后建立和实施了“3+1+1”、“3+1”、“2.5+0.5”和“2+0.5”的培养模式
“3+1+1”模式,就是前三年学生在校学习,第四年到企业实习,第五年回学校继续学习,完成学业。其中在企业实习的一年算工龄,基本上是在哪里实习就在哪里就业。这种模式在隶属铁道部时期成功地实行过,并获得国家教学成果二等奖,转为地方院校后不再实行。“3+1”模式,就是在校学习三年时间,累计到企业实习一年,这种模式用于本科生的培养。“2.5+0.5”模式,就是两年半时间在校学习,累计到企业实习半年,这种模式用于专科生的培养。“2+0.5”模式,是两年在校学习,半年到企业实习,这种模式用于全日制工程硕士的培养。无论哪种模式,最后一年或半年都结合工程实践,进行毕业设计、论文写作和答辩。
5.学校参与企业产品的研发、制造和工程中重大技术问题的解决
多年来,学校始终瞄准铁路重大工程的前沿问题,争取了上百项横向或纵向课题,取得了一系列的技术创新成果。如荣获国家科技进步特等奖的“青藏铁路工程”项目,学校名列其中,解决了世界最高隧道“风火山隧道”、“昆仑山隧道”的通风、供氧问题;首次提出非对称路基防护的设计理念;首次建立了多年冻土区路基稳定性长期监测系统。学校的“大型交通基础设施健康监测、安全评估与快速康复技术”也是全国首创,在交通建设中发挥了重要作用,获国家科技进步二等奖。学校在国防交通应急工程、交通环境与安全工程、地质超前预报、TBM掘进技术、无砟轨道混凝土浇注机和盾构机制造、工程管理等方面也做出了卓越贡献。在课题研究中,工科专业的教师是主力,也有企业人员参与,并吸收有能力的本科生和研究生参加研究。
6.注重从企业中选拔优秀人才到学校任教和学校教师到企业中工作、实践锻炼
多年来,学校从工程建设第一线和企业的优秀技术人才中,或从在企业工作过几年后又读了研究生的人才中,选拔有一百余人成为教师队伍中的固定人员。还聘请工程专家、企业中的优秀工程技术人才和管理人才120余人为学校的兼职教师,其中包括院士、高管、高工等不同层次的人。学校在铁道部时期有一个制度,凡从校门到校门,没有企业经历和工程背景的新来的教师,一律先到工程单位锻炼一年,然后再回学校任教。据统计,共有112人经过这样的锻炼。转为地方院校后,则是结合工业和工程课题研究,不断有教师到工厂和工程建设现场帮助企业进行技术攻关,解决实际问题,特别是有意识地多派年轻教师到工程建设和企业生产第一线实践锻炼。在对工科教师的评价上,也曾经存在以“论文导向”评价教师而忽视教师实践能力的倾向。近些年,开始注重教师解决实际问题的能力和在工程实践中作出的业绩。
2011年,石家庄铁道大学被教育部列为“卓越工程师教育培养计划”的试点院校之一。学校正准备在上述几个方面进一步完善措施,加大实施力度,并对存在的差距认真总结和改进,使“卓越计划”落到实处。
(二)石家庄铁道大学培养卓越工程技术人才的实践效果
1.提高了学生和教师的创新能力和实践能力
一年或半年在教学实践基地实习,是学以致用、激发学生智慧和灵感、经受意志磨练、学会合作共事、熟悉社会和市场的一种好形式。在瞄准重大工程建设前沿问题的科研中,不仅提高了教师的科研能力和实践能力,由于也吸收学生参加,同时也锻炼了学生的研发能力、创造性地解决问题的能力。坚持让教师到工业和工程建设第一线,在帮助企业解决实际问题中,经受工程实践的训练,增强工程实践经验,同时注意选拔企业优秀技术人才到学校任教,比较好地解决了教师队伍的非工程化问题,增强了教师的工程背景,为培养优秀的技术人才提供了师资保证。正因如此,工科学生的动手能力不断提高,在历年全国性的各种设计大赛中均取得优异成绩。学校培养出了一批批“下得去、留得住、干得好、发展快”的学生,深受用人单位欢迎,本科毕业生就业率连续23年保持在96%以上。许多人成长为工程技术专家(包括院士)、优秀企业家、有突出贡献的技术人才。在京九铁路最艰苦的路段和青藏铁路建设沿线,30%以上的管理和技术人员毕业于石家庄铁道大学,京沪高铁建设中三分之一的指挥长是铁道大学的毕业生。《人民日报》、《光明日报》、《中国教育报》、中央电视台《新闻联播》等多家媒体报道了学校毕业生的先进事迹。原国务院副总理李岚清同志曾赞誉该校毕业生为“托起彩虹的年轻人”!
2.培养卓越工程技术人才的做法得到了教育主管部门和社会的广泛认可
学校建有1个国家人才培养模式创新实验区,1个国家实验教学示范中心,5个国家级特色专业建设点。富有特色的《“3+1+1”人才培养模式教学改革研究与实践》,获得了国家教学成果二等奖,《新形势下复合型人才因材施教培养模式与实践研究》,获得国家教学成果一等奖。此外还有国家级教学成果二等奖2项,省部级教学成果奖52项。与铁路工程实践紧密结合的《工程机械》、《隧道工程》两门课程被评为国家级精品课程。2006年,在教育部本科教学工作水平评估中被评为“优秀”。“十五”以来,学校已获得国家、军队和省部级科技奖项110多项,其中,国家科技进步特等奖1项、一等奖2项、二等奖5项,国家自然科学二等奖1项,中国卓越研究奖1项,省部级自然科学、科技进步一等奖18项。其中多数都是在服务铁路工程建设中取得的技术创新成就。
3.培育了大学精神和工程精神
面向工业和工程建设,在校企结合、产学研一体的实践中,形成了“严谨治学、勇于创新、精心育人、志在四方”和“军魂永驻,校企结合,育艰苦创业人”的办学理念,形成了具有铁道大学特色的大学精神。也培育了学生和教师的工程精神,即求实、求精、求新品质,艰苦创业、爱国主义、追求卓越精神[5],以及社会责任感和伦理道德修养。这种大学精神和工程精神又成为了提高工程技术人才创新能力和实践能力的支撑。石家庄铁道大学的学生和教师,之所以能够在工业和工程建设的主战场上建功立业,是特有的大学精神和工程精神为他们提供了不竭的动力源泉。
4.保持了学校的行业特色
通过实践,强化了为国家铁路建设服务的办学理念,紧密了学校和企业的关系,为学校的可持续发展奠定了坚实的基础。虽然学校转成地方院校后,学科、专业都有拓展,也大力为地方经济建设和社会发展服务,但培养的多数人才还是面向铁路系统和铁路工程建设。因此而受到铁道部系统和铁路建设企业的高度评价,被行业誉为铁路工程建设领域的“黄埔军校”。
(三)培养卓越工程技术人才的启示
1.改革办学模式
培养卓越工程师,需要高等工科院校全方位地改革人才培养模式,采取多种途径和方法,解决目前人才培养上存在的种种弊端。而石家庄铁道大学提供的启示是:紧密结合工业和工程建设实践,走校企结合、产学研一体之路,是培养卓越工程技术人才的有效途径。并且,走校企结合之路,不能停留在口头上,也不能搞流于形式、没有实质内容的“花架子”,而是要实实在在地做,真正做出成效,这才是最重要的。
2.突出行业特色
高等工科院校许多过去都是部属院校,现在大都归属地方或直属教育部,服务的范围拓展了,但行业特色仍须保留,毕竟历史积累、形成的专业是这些学校的优势所在,过去紧密联系的行业也需要学校继续为其服务,而且这些行业都在发展,特别是行业中的大型国企发展很快,对人才的需求很大,对人才质量的要求也在提高。因此,这些学校有责任向相关行业、企业不断输送高质量的技术人才以及其他方面的人才。怎么才能把相关行业、企业需要的人才培养好,石家庄铁道大学提供的启示是:突出行业特色是培养卓越工程技术人才的必然选择。
3.着重于应用型人才培养
潘云鹤院士提出,中国在21世纪的发展中迫切需要五类工程科技人才:第一类,理论+技术实践,解决工程问题的工程技术人才;第二类,理论+发展新技术,发表科研成果的工程科学人才;第三类,理论+多种技术的交叉应用,为技术集成创新人才;第四类,理论+技术实践+创新设计,产品创意设计人才;第五类,理论+技术实践+创业与市场能力,工程管理与经营人才。[2]这五类人才都可以成为创新型的工程技术人才,即成为卓越的工程师。石家庄铁道大学面向工业和工程建设,培养卓越工程技术人才的做法,显然不是着重培养理论研究型的人才,而是着眼于专业技术型、技术交叉型、创意设计型、工程管理型等高素质的应用型工程技术人才的培养。
石家庄铁道大学是地方普通高等工科院校,这样的人才培养定位是准确的、符合实际的。不同层次的工科院校由于定位不同,每一个学校可以根据自己的特点,选择其中的若干类加以重点培养。但无论怎样,工科院校的办学目标应该明确,那就是要培养大批的工程师。但一个时期以来许多工科院校办学目标出现了偏差,似乎是要培养科学家而不是工程师了。科学家当然要培养,工科院校也会出科学家,但大量的还是工程师。工科院校的主要任务是培养工程师而不是科学家,是应用型人才而不是理论型人才,这个目标不能动摇。由此,石家庄铁道大学的实践,对同类工科院校具有参考价值,对所有类型的工科院校也都具有借鉴意义。