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作者：張進明  南京工業大學副校長

編者按　近日,在常州工學院舉行的“地方高校轉型與新工科建設”研討會上，本文作者提出新工科的核心使命就是培養偉大的工程師，引起與會者的共鳴。為此本版特約請作者撰文，與讀者分享。

什么是偉大的工程師

建設新工科首先要搞清楚其本質，新工科的外部表現形式是新專業，但是其本質就是培養創新型人才。什么是新工科要培養的創新型人才？理科是研究自然之理的科學，工科是運用自然之理的科學，新工科的核心目標就是培養偉大的工程師——應用自然之理進行偉大創新的人。

工程師（Engineer）源自拉丁語“ingeniator”，這一詞匯是由ingeniare（聰明）加ingenium（設計）組成的，顧名思義，所謂工程師就是聰明的設計者。所謂設計，就是將設想通過計劃變成現實。偉大的工程師就是那些能夠卓越地運用自然之理，將偉大的設想變成現實的人。喬布斯之所以是一名偉大的工程師，首先在于他有一個偉大的設想：將簡單的手機平臺變成復雜的PC平臺，其次他有卓越的能力利用觸屏技術將這一設想變成了現實。由此可見，是偉大的設想和卓越的能力共同造就了偉大的工程師。因此，如何培養偉大的工程師，關鍵是兩件事，第一，如何培養偉大的心靈，讓那些偉大的設想從這些心靈中源源不斷的流淌出來；第二，如何培養卓越的能力，讓那些偉大的設想變成改變世界的現實。

偉大工程師之核在其心靈

如何培養偉大的心靈，首先要搞清楚什么是“偉大”。“偉”者，奇也，設想將CPU的運算速度再提升一倍，這種缺少新穎性的設想難以擔得上一個“偉”字；“大”者，宏也，發明一項專利來發大財的理想怎能擔當上一個“大”字？偉大工程師的心靈是一個人超越了世俗而在內心世界中涌生出民胞物與的家國情懷、銳意進取的創新精神和鍥而不舍的求真意志的精神境界。

教育從本質上是一種心靈的點燃，培養偉大的工程師更是如此。首先，新工科教育要點燃學生的社會責任感。我們應該讓學生銘記：現代工程師是技術變遷和人類進步的主要力量之一，對社會進步、國家發展和人類幸福負有重要的責任。我們的奮斗、堅持和擔當，不僅決定著個體的成敗榮辱，還將決定著中華民族的未來，甚至決定著各民族的世界史；其次，新工科教育要點燃學生創新精神。我們應該讓學生領悟：創新不是負擔和義務，而是一種生命的本能，生命僅僅是可能創造出意義的一次機會而已，它使人成為人；最后，新工科教育要點燃學生的求知欲。我們應該引導學生將好奇心升華為求知欲，激發起學生通過掌握知識以認識世界進而把握自身命運的深刻而隱秘的精神渴望，進而將這種精神渴望鍛造成改變世界的偉大雄心。

偉大的心靈養成，這是培養偉大工程師的第一步，也是最難的一步，但卻是最重要的一步，一旦這一步完成，等于成功了一大半。羅馬不是一天建成的，偉大的工程師也是如此，它需要一生的修煉來成就，它需要的是一種終身教育的信念。終身教育不是課程、不是教育機構，它是被社會責任感、創新精神和求知欲的火焰所點燃的一顆熊熊燃燒的心靈。為什么有些77級、78級本科生成就斐然，最重要的原因有三個：第一，國家命運的多舛激發起了他們強烈的社會責任感，第二，天翻地覆的社會轉變激發了他們強烈的創新精神，第三，知識改變命運的信念激發起了他們強烈的求知欲。這三者使得他們即使在大學畢業后依舊自我學習、自我成長。長期以來我們的工科教育過度關注知識教育和能力教育，而忽視了偉大心靈的養成，這才是過去工科教育的最大短板所在，也是新工科必須面對的重大挑戰。

偉大工程師之本在其能力

如何培養卓越的能力是如何培養偉大的工程師所要解決的第二個問題。所謂能力，其實是一系列的品質所產生的綜合效應狀態，一個偉大的工程師至少需要如下幾種重要的品質：

一是批判性思維

什么是批判性思維？首先，批判性思維是一種懷疑的心態：不輕信別人的思想和理論，堅信任何思想都沒有受質疑的豁免權；其次，批判性思維是一種刨根問底的心態：不放過任何細節，善于在別人從未發現問題的地方發現問題；最后，批判性思維是一種高度審慎的心態：凡事要靠可靠的證據來證明。批判性思維對于一個偉大的工程師是一項必不可少的品質，因為，只有善于對他人的錯誤和局限進行批判，不盲從權威，超越前人，才有可能創新；同時，只有善于對自己的錯誤和局限進行批判，不故步自封，超越自己，才有可能成長。為了培養我們學生的批判性思維，新工科的教學模式必然要轉變：首先要改變目前上大學就是聽大學的多年積弊，要將“單聲道”的課堂教學模式改變成為交流—質疑—辯論的“多聲道”教學模式；同時，與教學模式改革相適應的是教學內容也要做相應的改革，應該構建以問題為導向的課程教學內容體系。一言以蔽之，應該把獨立思考和綜合判斷能力放在首位，而不是獲得特定知識的能力。

二是自拓展的知識結構

要想將偉大的設想變成現實，必須要有能力綜合運用各學科的知識。為了拓展學生的知識結構、培養復合型人才，我們過去的主要做法是增加課程。實踐證明這種“加法”改革的成效并不明顯：第一，這種一刀切式的“加課”并不能滿足學生的個性化需要；第二，這種自以為是的“復合”往往滯后于社會的需要；第三，尤為重要的是，這種做“加課”的“復合”往往分散了學生的學習精力，蜻蜓點水，門門通、門門稀松，大學變成了“雜學”。

偉大的工程師需要拓展型的知識結構，但是這種拓展不應該是一種“它拓展”，而應該是一種“自拓展”。拓展型的知識結構是為了解決現實問題的，是為了滿足社會需求的，由于現實問題和社會需求這兩者都是不可控制的變量，所以通過培養方案事前規劃好的“它拓展”從本質上說是一種“不可能完成之任務”，紙上談兵而已。所謂的“自拓展”是指學生通過深度學習，吃透了核心課程所蘊含的自然之理，從而具備了根據個人天賦和社會需求，自行向任何知識領域進行拓展的能力。因此，構建自拓展的知識結構需要的是“減法”，而非“加法”：構建少而精的核心課程體系，嚴格考核，強化基礎，以不變應萬變。“金77、銀78”時代，必修的課程總量遠遠少于現在，但是卻涌現出那么多高水平的人才，這難道不值得我們反思嗎？“少才是多”，這既是埃隆·馬斯克高度推崇的第一性原理所秉持的哲學理念，也是老子“一生二，二生三，三生萬物”思想所蘊含的古老智慧。

三是技術理解力

人類因為善于使用工具，從而成為地球的主人。偉大的工程師只有善于使用現代工具，才能獲得卓越的能力，從某種程度上說，工程師的能力取決于它所使用的工具水平。有一份資料對我產生了很大的觸動：2015年癌癥領域發表的文獻為44萬篇，最勤奮的醫生一年也只能看1000篇，可是IBM公司的沃森機器人十幾分鐘就能看完，不但能全面記憶，還能進行總結分析。如果我們的工程師能夠善于使用這些現代技術工具，其能力將會發生幾何級數的倍增。新工科的課程結構中不僅要有專業知識的板塊，更應該考慮納入現代技術工具課程。通過該類課程，幫助學生學會應用現代技術工具僅僅是基礎性目標，尤為重要的是它可以提升我們未來工程師的“技術理解能力”。

四是設計思維

工程師就是聰明的設計者，但是偉大的工程師光有“聰明”是不夠的，偉大的設計是科學的設計思維的產物。設計思維是近年來在斯坦福大學等國際一流大學所興起的一種新的工程教育理念。什么是設計思維？簡而言之，就是以人為本的思維。這一點在設計思維的每一個環節中都獲得了深刻的體現：同理心——設計者首先要通過觀察、互動甚至是親身體驗去了解客戶的需求；定義——設計者明確要解決客戶的哪些需求；構思——設計者準備通過什么樣的設計來滿足客戶的需求；原型——用最短的時間和最低的成本做出解決方案；測試——請客戶體驗并點評解決方案。長期以來我們的工科教育過于注重技術思維，培養出來的學生擅長與物打交道，拙于和人打交道，以至于社會普遍產生了對于“工科男”的揶揄。偉大的工程師既要善于駕馭物，更要能夠深刻的理解人，他是能夠高超地協調人與物的關系并解決問題的藝術家。如何將設計思維融入工程教育中去，這是新工科必須要關注的一個重要問題。

五是領導能力

基辛格說過：“領導就是帶領人們從他們現在的地方去他們還沒有去過的地方”。領導力是偉大工程師卓越能力中不可缺少的軟實力。領導力的關鍵有二：第一，用堅定的意志力來激勵團隊。沒有堅定的意志力，柳傳志不可能從二十平方米的傳達室走向聯想帝國。第二，用寬廣的包容力來凝聚團隊。“一根筋”的工科生包容力往往相對不足，容易得理不饒人，越是杰出者問題常常越嚴重。“峣峣者易折，皎皎者易污”，由于不善于與人合作導致偉大的夢想最終折戟沉沙的例子比比皆是。面對難題如鋼鐵般堅韌，不言敗，不退縮，面對矛盾如大海般寬闊，不固執，不撕扯，新工科教育要將這種風范烙印在每一個學生的心中。其實MIT(麻省理工學院，編者注)自2002年以來就每年定期在全校各個實驗室中展開領導力培訓，我們難道還不警醒？

目前教育部將“新工科”歸納為“五個新”，無論幾個“新”，歸根到底還是培養一代新人。為了荷擔民族復興的偉大使命，這批新人應該具有九種品質：詹天佑的家國情懷、袁隆平的創新精神、黃大年的求真意志、李書福的批判性思維、錢學森的自拓展的知識結構、李彥宏的技術理解力、馬云的設計思維、任正非的領導能力和董明珠的堅定意志。

2017年8月22日《光明日報》第13版：http://epaper.gmw.cn/gmrb/html/2017-08/22/nw.D110000gmrb_20170822_1-13.htm?div=-1