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新型举国体制下卓越工程师培养的治理机制

2023-07-07刘鑫桥张一凡

关键词:卓越工科工程师

刘鑫桥 张一凡

习近平总书记在党的二十大报告中对“实施科教兴国战略,强化现代化建设人才支撑”作出了重要论述,他强调:“必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力,深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,开辟发展新领域新赛道,不断塑造发展新动能新优势。我们要坚持教育优先发展、科技自立自强、人才引领驱动,加快建设教育强国、科技强国、人才强国,坚持为党育人、为国育才,全面提高人才自主培养质量,着力造就拔尖创新人才,聚天下英才而用之。”[1]

面对当前国际科技竞争加剧的复杂形势,中华民族复兴战略全局与世界百年未有之大变局交织激荡,国际竞争实质上是教育和人才的竞争。然而,我国部分关键性科学和工程技术在未来一段时间内依旧存在“卡脖子”难题,国家发展对于高端创新人才的需求依旧非常旺盛,特别是直接面向第四次工业革命最前沿的卓越工程人才。2021年9月,习近平总书记在中央人才工作会议上强调:“要培养大批卓越工程师,努力建设一支爱党报国、敬业奉献、具有突出技术创新能力、善于解决复杂工程问题的工程师队伍。”[2]卓越工程师作为国家战略人才力量,担负着时代赋予的中华民族伟大复兴的历史使命。关于如何“完善科技创新体系”,习近平总书记在党的二十大报告中指出:“完善党中央对科技工作统一领导的体制,健全新型举国体制,强化国家战略科技力量,优化配置创新资源,优化国家科研机构、高水平研究型大学、科技领军企业定位和布局,形成国家实验室体系,统筹推进国际科技创新中心、区域科技创新中心建设,加强科技基础能力建设,强化科技战略咨询,提升国家创新体系整体效能。”[3]另外,习近平总书记在2022年9月的中央全面深化改革委员会会议上强调:“要发挥我国社会主义制度能够集中力量办大事的显著优势,强化党和国家对重大科技创新的领导,充分发挥市场机制作用,围绕国家战略需求,优化配置创新资源,强化国家战略科技力量,大幅提升科技攻关体系化能力,在若干重要领域形成竞争优势、赢得战略主动。”[4]新型举国体制正是在发挥社会主义集中力量办大事的基础上,融入市场竞争机制的新型国家科技竞争策略。新型举国体制作为破解“卡脖子”难题、攻克关键核心技术、掌握前沿领域发展主动权、赢得国际竞争优势的关键性制度,对卓越工程师培养提出新要求,也带来新机遇。因此,亟须在总结近年卓越工程师培养政策历程的基础上,分析当前卓越工程师培养存在的治理机制障碍,并进一步在新型举国体制的时代要求下构建基于能力分类模型的卓越工程师培养治理机制3.0。

一、卓越工程师培养政策历程:从卓越计划1.0到卓越计划2.0

(一)卓越计划1.0

21世纪以来,世界工业化基本格局发生巨大变化,国际竞争愈演愈烈。2010年6月,为贯彻落实国家一系列战略部署以及《国家中长期教育改革与发展规划纲要(2010—2020年)》,教育部在天津召开“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划1.0”)启动会。“该计划就是要培养造就一大批创新能力强、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”[5]。

“卓越计划1.0”面向工科专业学生,先后公布了三批入选高校名单,覆盖了30个省市的共计208所高校。截止到2014年,全国共有超过20.6万本科生、3.28万硕士生和1800名博士生参与“卓越计划1.0”。[6]“卓越计划1.0”具体有五个方面的举措(图1):一是创立高校与行业企业联合培养人才的新机制,探索建立行业指导、校企联合的卓越工程师教育培养计划实施机制;二是强化工程能力与创新能力为重点改革人才培养模式,重构课程体系和教学内容,深入开展工程实践活动;三是改革完善工程教师职务聘任和考核制度,改变高校教师队伍工程实践经验不足的状况,提高工程教育教师队伍的整体素质;四是扩大工程教育的对外开放,学习和借鉴国外在人才培养上的成功经验,为适应企业“走出去”的战略需要,培养一批具有跨文化交流、合作和参与国际竞争能力的工程技术人才;五是教育界与工业界联合制订人才培养标准,遵循工程技术人才培养规律,满足国际化、工业界和未来经济社会对工程技术人员的职业资格要求。[7]2013年,教育部、中国工程院印发《卓越工程师培养计划通用标准》,进一步明确了本科、硕士、博士的工程人才培养通用标准,提升工程技术人才培养水平。[8]“卓越计划1.0”的实施为高等工程教育注入新的发展活力,推动高等教育教学改革的同时促进建设中国特色社会主义现代化工程教育体系。

图1 卓越工程师培养政策历程

“卓越计划1.0”着重于校企联合、工程能力与创新能力、工程教师队伍建设、国际交流以及人才培养标准,涉及的利益相关者主体涵盖了政府、企业、高校、教师和学生。对于学生能力的要求主要为工程能力和创新能力,但是对于基本技能和更高层级的适应性技能未特别明确要求。

(二)卓越计划2.0

随着国际、国内宏观环境的变化,工程教育改革发生转变。2016年6月,我国成为《华盛顿协议》的正式成员,标志着我国工程教育发展迈上了新台阶,促进我国工程教育面向世界。而新经济的蓬勃发展,同样对工程教育提出更高要求。2014年,习近平主席在国际工程科技大会上指出:“当今世界,新发现、新技术、新产品、新材料更新换代周期越来越短,工程科技创新成果层出不穷,社会经济发展的需求动力远远超出预测,人类创新潜能也远远超出想象。信息技术、生物技术、新能源技术、新材料技术等交叉融合正在引发新一轮科技革命和产业变革。”[9]2017年,教育部积极推进新工科建设,先后奏响了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”三部曲。2018年9月,以加入国际工程教育《华盛顿协议》为契机,以新工科建设为重要抓手,教育部、工业和信息化部、中国工程院发布《关于加快建设发展新工科实施卓越工程师教育培养计划2.0的意见》(简称“卓越计划2.0”)。“卓越计划2.0”旨在“加快培养适应和引领新一轮科技革命和产业变革的卓越工程科技人才,打造世界工程创新中心和人才高地,提升国家硬实力和国际竞争力”[10]。2019年4月,教育部、中央政法委、科技部等十三个部门在天津联合召开“六卓越一拔尖”计划2.0启动大会,进一步强调由“单兵作战”转向“集体发力”,持续发力建设新工科、新医科、新农科和新文科。

“卓越计划2.0”的目标是建成中国特色、世界一流的工程教育体系,进入高等工程教育的世界前列,共包括八项具体改革举措(图1):一是深入开展新工科研究与实践,首批612个国家级新工科研究与实践项目已顺利结题验收[11],现已认定845个项目为第二批国家级新工科研究与实践项目[12];二是树立“学生中心、产出导向、持续改进”的工程教育新理念,并贯穿工科人才培养全过程;三是创新工程教育教学组织模式,建立未来技术学院和现代产业学院,培养交叉复合型人才;四是完善多主体协同育人机制,协调利益主体关系,拓展实习实践资源,完善大学生实训制度;五是强化工科教师工程实践能力,提升工学院院长领导力,拓展教师培训资源;六是健全创新创业教育体系,完善创新创业教育课程体系,开展大学生创新创业项目;七是深化工程教育国际交流与合作,提升我国工程教育标准国际影响力;八是构建工程教育质量保障新体系,完善工程教育专业认证,制定人才培养质量标准。[13]以新一轮的产业变革为背景,“卓越计划2.0”的实施适应时代发展需要,推动新时代各专业类型的高级专门人才培养,促进建成中国特色、世界一流的工程教育体系。

“卓越计划2.0”着重于理论与实践研究、工程教育新理念、教育组织模式、多主体协同育人、工科教师队伍建设、创新创业、国际交流以及人才培养标准,涉及的利益相关者主体同样涵盖了政府、企业、高校、教师和学生。与“卓越计划1.0”一致的是,“卓越计划2.0”依旧强调教师队伍建设、国际交流以及人才培养标准,但是将“卓越计划1.0”中的校企联合升级为多主体协同育人(图1)。“卓越计划2.0”对于学生能力的要求主要为创新创业能力,并提到依托工程教育专业认证制定人才培养质量标准。

二、当前卓越工程师培养治理机制存在的问题

卓越工程师培养是一个系统的工程,“卓越计划1.0”和“卓越计划2.0”的实施涉及多方利益。政府、企业、高校、教师和学生都是卓越工程师培养中不可或缺的一环,组成了卓越工程师培养的利益相关者。卓越工程师培养过程中,各个利益相关者发挥着不同的作用,也面临着不同的挑战。影响卓越工程师培养的利益相关者可分为外部利益相关者(政府、企业)和内部利益相关者(高校、教师、学生),多元利益相关者共同构成卓越工程师培养治理机制主体(图2)。

图2 多元利益相关者视角下卓越工程师培养治理主体

(一)外部利益相关者

政府是卓越工程师培养的引领者。从“卓越计划1.0”到“卓越计划2.0”,政府引领卓越工程师培养体系的创新,探索形成中国特色、世界水平的工程教育体系。基于政府的特殊地位,其在当前卓越工程师培养过程中可能存在制度保障以及财政税收措施不充分等问题。首先,政府制定的政策方针较为宏观,缺乏具体的政策保障。尽管一些政策文件确实明确了各责任单位的重点任务分工,然而企业参与卓越工程师培养仍缺乏政策依据。政府缺乏具体的激励政策作为中介,支持企业参与卓越工程师培养。同时,卓越工程师培养的实践过程缺乏规范的多主体协同育人机制,共享性人才培养实践平台亟需健全。其次,政府在卓越工程师培养方面经费投入依旧不充足。尽管现有政策已经对卓越工程师培养有所倾斜,但人才培养仍存在较大经费缺口。[14]经费投入不足导致校企合作、国际化合作教育、教师队伍建设以及工程实践教育资源的投入不足,进而使得工科毕业生在专业技能、适应性技能等方面的培养效果大打折扣。

企业是卓越工程师培养的重要场所,也是学生参与工程实践、接受工程训练的重要场所。将企业融入卓越工程师培养体系,是高等教育人才培养的重要创新,既有助于企业履行社会责任,又有助于学生提升工程实践能力。当前,企业在融入卓越工程师培养体系中面临两个方面的障碍。首先,企业参与卓越工程师培养的动力不足。由于校企合作机制不成熟,一些企业未认识到自身应担负的社会责任。不同于高校的非营利性质,企业对于利润的追求使其参与校企合作、共建学生工程实践基地的动力不足,忽视校企合作协同育人的重要性与育人价值。其次,企业参与卓越工程师培养的深度有待加强。一些企业出于保障自身生产利益、保护学生身心健康等目的,忽视企业参与卓越工程师培养以及校企合作的重要性。[15]除了常规的企业参观、生产实践等,校企合作育人缺乏创新性实践活动,无法满足培养卓越工程师的工程实践需求,进而影响工科毕业生的工具使用能力、设计开发能力等专业技能。

(二)内部利益相关者

高校是卓越工程师培养的主阵地,是工科学生学习理论知识、培养专业技能的主要场所。高校的目标是培养卓越工程师应掌握的理论知识,并培养其在未来更好地适应更复杂的工程技术、解决复杂工程问题的能力。当前,高校在培养卓越工程师的过程中同样面临一些障碍。首先,不同类型层级的高校面临着构建具有自身特色的卓越工程师培养体系的需要。从类型上看,工程教育覆盖到了综合性高校、工科性高校和地方高校;从层级上看,工程教育覆盖到了专科、本科、硕士、博士。由于工程教育覆盖的高校广泛,并不能形成完全一致的人才培养标准,各个层次类型高校面临着分工合作、形成各自特色的卓越工程师培养体系的需求。其次,从生产到研发,不同类型的工程师同样面临构建具有自身特色的培养体系,需要对学生进行理论基础、实践能力、创新能力、人文素养等不同维度的能力训练。

教师是卓越工程师培养的关键一环。完善卓越工程师的培养体系需要组建一批具有教学能力、科研能力和工程实践能力的工科教师队伍。[16]教师是培养卓越工程师过程中的直接指导者,工科教师队伍建设直接关系到卓越工程师的培养质量。“卓越计划2.0”的改革任务之一就是强化工科教师的工程实践能力,要将行业背景与实践经历纳入工科教师的考核评价体系。但就目前来看,工科教师面临着工程实践经验不足的障碍,原因在于工科教师队伍的招聘与考核评价体系强调科研成果,而忽略了工科教师参与工程实践的需要。由于工程教育的实践性,工程实践能力是卓越工程师必备的基础能力,缺乏工程实践经验的教师势必会影响教学效果、弱化学生的工程实践能力。

学生是卓越工程师培养的核心主体。从“卓越计划1.0”到“卓越计划2.0”,工科人才的培养目标、培养模式、课程体系、评价体系上都发生巨大变化。当前,我国的卓越工程师培养过程中面临着工科学生的人才培养体系不健全的障碍,亟需构建卓越工程师培养的能力框架。首先,工科学生不仅需要掌握前沿的工程知识和技术,还应培养其在实际工程实践中的创新能力、解决复杂工程问题的能力等。然而,高校目前的培养体系无法完全满足学生的未来发展需要,卓越工程师应具备的基本技能和专业技能未能得到全面重视,学生的工程实践能力仍是工科学生最大的短板。其次,当前的人才培养体系不能适应产业发展。随着新经济的发展,新兴产业的兴起与传统产业的转型升级对卓越工程师培养质量提出了更高要求,具体体现在“卓越计划2.0”还强调了落实“产出导向”的理念,注重产业需求导向,然而我国目前的卓越工程师培养体系仍落后于产业发展需求。[17]此外,人才培养体系缺乏工程伦理教育。培养高素质的卓越工程师,需要掌握基本技能和专业技能的基础上,还应具备较高的职业道德和工程伦理意识,积极承担社会责任。

三、基于能力分类模型的卓越工程师培养治理机制构建

(一)新型举国体制对卓越工程师的新要求

新型举国体制对卓越工程师培养提出新要求,应加快构建符合教育规律、与新型举国体制相配套的卓越工程师培养治理机制。新型举国体制下,我国面临着创新科技体制机制、关键核心技术自力更生的需要,卓越工程师与其他国家战略人才应肩负起历史使命,坚持面向技术前沿、面向国家重大需求,不断向社会主义现代化强国进军。[18]面对国家关键核心技术攻坚的战略需求,卓越工程师培养应强化工科学生专业能力,围绕核心技术突破和基础理论创新,在重点学科领域造就一批高水平、创新性的卓越工程师队伍。

相较于传统的卓越工程师培养体系,新型举国体制下卓越工程师培养治理机制应更加强调提升学生专业能力,以达到高端制造要求,引领国家产业发展。其次,由于未来工程实践的复杂性,关键领域的技术创新需要多学科多领域的人才协同合作,因此还应提升工科学生的团队合作能力。最后,新型举国体制下要求工程师需要更多终身学习等适应性技能。另外,新型举国体制的时代背景下,卓越工程师应肩负起更大的使命担当,服务国家重大战略需要,引领国家产业转型升级,赢得国家未来竞争。[19]

(二)卓越工程师的能力分类模型构建

当前,完善的卓越工程师能力分类模型仍有待构建。[20]2021年,国际工程联盟(IEA)发布了新版《毕业生素质和职业能力要求》(GA-PC),从11个维度对工科毕业生素质提出要求,包括工程知识、问题分析、设计/开发解决方案、研究、工具使用、工程与世界、职业规范、个人与团队合作、沟通、项目管理、终身学习(表1)。[21]

表1 2021版《毕业生素质和职业能力要求》

基于GA-PC和我国新型举国体制对卓越工程师能力的新要求,本文构建了卓越工程师培养的能力分类模型,包括基本技能、专业技能、适应性技能(图3)。其中,基本技能不局限于学生的专业领域,是学生应具备的较宽泛的通用性技能,是未来卓越工程师胜任实践工作、转换角色及自我发展的基础。[22]卓越工程师的基本技能具体包括职业规范、团队合作能力、沟通能力。职业规范是个体所在行业群体应共同遵守的职业道德和规范,对于我国新型举国体制下的卓越工程师群体来说,在遵守国家和国际相关法律的同时应积极承担民族复兴伟大使命,还应理解多样性和包容性的必要性,即平等对待不同的性别、年龄等。在团队合作能力上,卓越工程师应具备在多元化和包容性的团队、多学科背景以及面对面、远程和分布式环境中,承担个体、团队成员以及负责人的角色。其中,多元化和包容性的团队强调未来的卓越工程师队伍的多元与包容,多学科背景是由于工程项目的进行往往需要不同学科领域的人员共同协作完成,面对面、远程和分布式环境则考虑到了如今工作环境的多样化。沟通能力是指考虑到文化、语言和学习差异,卓越工程师能就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效和包容的沟通,包括理解并撰写报告、设计文稿和陈述发言等。在卓越工程师的培养过程中,学校和教师应注重工科学生的书面和口头表达能力以及跨文化交流能力,同时应强调学生沟通的包容性、理解并尊重差异性。

图3 卓越工程师的能力分类模型构建

专业技能是工科专业学生在工程实践中应具备的区别于其他专业的能力,以解决工程实际问题、推动产生经济效益与社会价值[23],包括工程知识、问题分析能力、设计/开发解决方案的能力、研究能力、工具使用能力。工程知识是指学生能将数学、自然科学、计算基础知识、工程基础和专业知识应用于解决复杂工程问题,这要求在卓越工程师培养过程中学生既要注重基础课程与专业课程的衔接,熟练掌握数学、自然科学、计算基础知识、工程基础和专业知识,又要在工程实践中练习、分析专业工程问题。问题分析能力要求学生将数学、自然科学和工程科学的第一性原理结合可持续发展的整体考虑,通过文献研究,分析复杂工程问题,以获得有效结论。因此在卓越工程师培养过程中,学校和教师应注意基础课程与专业课程的衔接,注重教学环节中建模分析复杂问题的训练。设计/开发解决方案的能力是指学生可以为复杂工程问题设计解决方案,设计满足特定需求的系统、部件或工艺流程,并适当考虑公共健康和安全、全寿命成本、零净碳以及资源、文化、社会和环境因素。设计/开发解决方案的能力包含对学生的两点要求:一是要重视培养学生的逻辑思维、创新意识,丰富学生工程实践经验;二是培养学生的综合分析能力,在实际设计/开发解决方案过程中考虑到人类的可持续发展等因素。研究能力是指学生能够运用科学方法对复杂工程问题进行研究,包括掌握研究知识、设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。在卓越工程师培养过程中,学生应遵守“调研、设计、实施、归纳”的研究思路,同时应明确教学环节训练学生设计模拟实验,并与设计/开发解决方案能力的培养环节相衔接。工具使用能力是指学生能够开发、选择、应用适当的技术、资源、现代工程和信息技术工具,包括对复杂工程问题的预测和建模,并认识其局限性。这要求企业深入参与到卓越工程师培养过程中,在企业实践中提升学生在实践中选择、应用技术工具,掌握开发技术工具的能力以解决实践中的能力复杂工程问题的能力。

适应性技能是指工科专业学生应具备的适应产业变革、引领未来发展的能力,包括项目管理能力、终身学习能力、认识工程与世界的关系。项目管理能力是指作为团队的成员和领导者,应理解并掌握工程管理原则和经济决策方法,并应用于在多学科环境中。这要求在卓越工程师培养过程中应涉及工程管理和经济决策方法的相关课程,而且还应重视学生工程领导力的培养。终身学习能力主要是指在技术变革的大背景下,要培养学生自主学习和终身学习的意识,培养学生持续学习和适应发展的能力。因此,企业、学校和教师应不断提升卓越工程师的综合能力以适应产业变革发展。工程与世界的关系要求学生在解决复杂工程问题时,分析和评价可持续发展对社会、经济、可持续性、健康和安全、法律框架以及环境的影响。为落实联合国2030年可持续发展目标,新版GA-PC中多处增加了可持续发展的内容,未来的卓越工程师在解决复杂工程问题时应考虑到人类的可持续发展。

四、结论与政策建议

新型举国体制呼唤卓越计划进行新变革。相较于我国传统的举国体制完全以国家意志为纲,新型举国体制意在根据科学规律形成多主体协同的治理机制。我国工程教育正迎来从工程教育大国到工程教育强国的转变,亟需各利益主体共同发挥作用,建立多方协同的卓越工程师能力培养的治理机制,即新型举国体制下卓越工程师治理机制3.0。

基于卓越工程师的能力分类模型,政府应加强顶层设计并完善过程监督,规范多主体联合协同育人。一方面,政府应结合其他利益相关者的需求完善政策保障,规范校企合作育人的具体机制,包括加强对企业的激励政策,进而提升企业参与卓越工程师培养过程的积极性;另一方面,借鉴新型举国体制下的过程管理机制,政府应完善卓越工程师的培养过程监督,明确、协调各利益主体的职责,强化对政策执行过程的监督、管理、调整。在能力分类模型之中,政府应从宏观上强调卓越工程师的职业规范、终身学习能力以及与世界的关系的重要性,通过国家顶层设计引导卓越工程师遵守工程职业道德和规范、掌握持续学习和适应发展的能力,以及在工程实践中考虑到对世界的复杂影响。

企业应担当社会责任,提高参与校企协同育人积极性。从企业与高校关系来看,校内学习与企业实习共同构成了卓越工程师培养的完整过程,推进产教融合是卓越工程师培养的关键。[24]学校和企业应在互惠共赢的基础上建立合作共同推动卓越工程师培养,通过政府的激励政策、多元化的合作模式尽可能提升企业参与的积极性。此外,根据卓越工程师能力分类模型,应进一步延伸企业参与卓越工程师培养的深度。在能力分类模型之中,企业应注重培养卓越工程师的团队合作能力、沟通能力和项目管理能力,考虑到具体的工程实践的复杂性,企业应注重培养学生在实践中的团队合作意识和管理能力,以及在复杂环境下包容性的沟通能力。

高校应继续完善卓越工程人才培养体系,服务于新型举国体制下的国家战略需求。一方面,对于不同类型层级的高校和不同的工程师类别,应在现有能力框架下构建具有自身特色的卓越工程师培养体系;另一方面,在新型举国体制下,高校的卓越工程师培养体系应密切服务国家战略需求,加强创新人才培养。在卓越工程师能力分类模型之中,校内学习的重点任务应提升工科学生的专业技能,包括学习工程知识、培养问题分析能力、设计/开发解决方案能力、研究能力和工具使用能力,改变学校教育传统重理论、轻实践的问题,完善卓越工程师培养体系。

高校内部应进一步加强工科教师队伍建设,重视培养学生专业技能。工科教师的理论基础和专业技能将直接影响工程教育质量,教师的工程实践经验也将影响之后培养学生的工程实践能力。因此,工科教师队伍建设应进一步提升教师的工程实践能力,这既是工科教师专业发展的需要,也为培养工科学生的实践能力打下基石。而在教育教学过程中,工科教师还应有意识地将专业技能培养融入课堂,从基础的工程知识、工具使用逐渐向分析、解决、研究复杂问题深入推进。

工科学生应积极承担时代使命,在新型举国体制下全面发展。当前的卓越工程师培养体系面临着既无法满足学生自身发展需要,又面临着不能适应产业发展需求的问题。新型举国体制向卓越工程师寄予了更大的时代使命,既要推动传统产业变革和新兴产业发展,又面临着助力国家攻克关键核心技术、取得国际竞争优势的需要。而基于GA-PC和我国新型举国体制对卓越工程师能力的新要求,工科学生应从基本技能、专业技能、适应性技能的维度全面发展,努力成长为严守职业规范、理论实践相结合、具有爱国情怀的卓越工程师。

总之,在新型举国体制的背景下,构建卓越工程师治理机制3.0正当其时。卓越工程师治理机制3.0应以卓越工程师的能力分类模型为基础,培养工科学生的基本技能、专业技能和适应性技能;从多元利益主体出发,政府、企业、高校、教师、学生多方协同共同发挥作用。

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