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培养出合格工程师是工科学校最伟大最基本的社会责任


来源:航空之家

近日,读到两则我的母校——北京航空航天大学的资讯:一则是2018年9月5日至6日召开暑期工作会,研讨和部署学科建设,提出“顶尖工科,一流理科,精品文科,优势医工”的学科建设方针,二则是9月7日为5669名研究生举办开学典礼,徐惠彬校长发表演讲,提出:汇聚一流学生,培养一流人才;打造一流师资,争做一流贡献。闻之甚受鼓舞,祝贺母校在“聚焦学科建设,深化内涵发展”上的大作为,祝愿母校取得更大的发展进步。

到明年,我从母校毕业就是半个世纪了。如果从1964年入学算起,学航空、干航空,已经整整54年了。引以为幸的是,我的全部职业生涯与航空相连相恋,更有幸身体尚好,虽已退休,还能以特定的方式为航空事业尽绵薄之力。近期,正同几位志同道合的老师、朋友相偕,为母校编写一本通识教材,暂定名为《空天工程》,初稿已有形。借闻听母校好新闻之机,想就工程、工程师和工科说一点自己的想法和看法,谓之“杂谈”。

一、关于“工程”

何谓工程(Engineering)?古汉语中,“工程”多指土木构筑,最早见诸《新唐书·魏知古传》,曰:“会造金仙、玉真观,虽盛夏,工程严促”。现代语汇里,“工程”的概念已扩展,指生产制造大而复杂的产品(如设备、建筑等)或为实现某一目标所进行的各项劳作。

“工程”的概念有狭义和广义之分。狭义的“工程”指,通过一群人的有组织活动,将某个(或某些)现有实体(自然的或人造的)转化为具有预期使用价值的人造产品的过程。广义的“工程”指,由一群人为达到某种目的,在一个较长时间内进行协作活动的过程。

古代中国的万里长城、秦驿道、都江堰、大运河,古埃及的金字塔,现代的阿波罗登月、一项又一项的飞机工程等,是工程的范例;环境工程、遗传工程、市政工程等,则一般归为广义工程。工程和人类的关系实在太密切了,没有古往今来延绵不绝的工程,世界就不会变成今天的模样。

把广义和狭义的工程概念综合起来,我试着给出一个“张氏”定义,这便是:“工程”指人们为满足物质或精神需求,集结在一起,使用科学原理与相关技术,通过有组织的活动,制造出预期“人造系统”的全部过程与手段的集合。

“工程”有三个重要特点,一是目标,二是复杂性,三是有组织。没有确定的目标,就谈不上工程。过于简单的产品,一般的单一产品,不称其为工程。随着文明的发展,人们在社会和生产活动中,需要建造结构与功能日益复杂的人造系统,需要有组织、有序地开展活动,达成预定的目标;工程概念应运而生,并逐步由狭义扩展为广义。在工程研制与系统管理实践中,逐步发展成为独立的学科。关于工程的科学研究,称为“工程学”或“工程科学”(Engineering Science),是“自然科学”里“应用科学”的一部分;为工程所用及为工程而开发的技术,则称为工程技术。工程科学与工程技术相互融合,并无明确的界限。管理工程的最重要工具是“系统工程”(Systems Engineering)。

“工程”有两个基本要素,科学与技术。科学是指引与导向,不管是否意识到或是否主动应用;技术是手段与工具,没有技术,就没有工程。反过来,没有工程的牵引,就没有系统性的技术开发与应用。系统的技术往往是工程的一类隐性成果。技术与工程相辅相成,相得益彰,成就了千姿百态的人类文明,为人们的生活带来巨大的福祉。

二、关于“工程师”

说完“工程”,就一定要说“工程师”。什么是工程师(Engineer)呢?工程师就是干工程、对工程成功负有技术责任的人。工程师是随着人类社会的发展,特别是社会分工的产生与细化,对专门进行工程活动,主要指从事工程系统设计、制作、操作、管理、评估等活动,具有特定能力、经验与资质的人员的称谓,通常特指拥有专业性学位或相当工作经验的人士。

工程师和科学家(Scientists)的使命任务是不同的。科学家的责任是探求社会与自然的规律,发现一般性法则;工程师则按科学原理和既定原则,去解决技术问题,以制造实际物品。在某种意义上,科学家研究事物,工程师建立事物。

在欧洲大陆一些国家,工程师称谓的使用被法律限制为持有学位的人士;没有学位的人士使用,属违法。在美国大部分州及加拿大一些省份亦有类似法律,通常只有在专业工程考试取得合格后,才可被称为工程师。有意思的是,一些大学的学生在毕业时,可以直接获得工程师的头衔。例如,长期雄踞全球大学“机械、航空与制造工程”类排名第一名的美国麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology,MIT),其机械工程系内,就设有“机械工程师”和“造船工程师”学位,为期三年,授予那些修完硕士学位、偏重于工程技术而进行专修的学生。

全世界的工程师人群要远多于科学家人群,国际性的工程师协会很多,美国亦如此。覆盖机械、土木、汽车、石油、电气、电子、化学、焊接、能源、腐蚀、结构、测试、运维、网络、塑料等技术专业,也包容成本、咨询、造价、监理、质量、安全等技术管理专业。比较著名的如美国机械工程师协会(ASME,American Society of MechanicalEngineers),成立于1880年,会员十数万。世界大部分工业国家和地区也都有活跃的工程师协会,发挥独特作用。2014年,我随中国科协组织的当代杰出华人科学家讲习团出访港、澳,进行学术交流。在团队活动之外,香港工程师协会邀我做客,相互交流与畅谈工程心得,并赠我一件刻有我名字的纪念盘,我以被他们称为“张聚恩工程师”、认可为同行而感到荣光。

在我国,工程师具有双重含义,其一是对从事工程技术工作的人员的称谓,是一个特定职业人群的总称;其二是作为一种职称,表明具体人的资历与业务相对水平。以一名本科毕业的大学生为例,参加工作后,如果从事工程技术工作,经历实习、技术员、助理工程师几个阶段后,大约3到5年,可以晋升为工程师。拥有研究生学位的,这个过程会短很多。不管是在研究所还是在工厂,不管是干设计、干工艺,还是干技术管理,通称为“工程师”。获得工程师职称后,再经若干年奋斗,可以晋升为高级工程师;其中较小比例的人最终会获得教授级工程师的头衔。

我在这篇文章里探讨有关问题时,尽量兼顾这两种定义。但不管如何定义,不管中外有何不同,工程师都是一个既平凡又神圣的称号,当一名合格的、进而是优秀的工程师,应该成为绝大部分工科大学生的职业追求。

三、关于“工科”

工科是对高等教育中的一种专业学科的称谓,范围很宽,泛指学习和研究工程技术的教育活动,涵盖一切应用工程技术的领域。工科的发展与工程的概念密不可分。工科是应用基础科学的原理,在工程实践中积技术之大成而发展起来的大学科。其门类有机械类、电工类、电子信息类、土建类、水利类、能源类、仪器仪表类、化工制药类、工程管理类等。工科存在的意义就在于培养工程技术人才,培养从事工程技术研究、应用和管理工作的工程师,培养具有科学素养与视野、同时具备实际工程技术研发与应用能力的工作人员。

同理,以航空航天为特色的工科院校,就应该培养从事和胜任航空航天工程的技术人员,即千千万万的航空航天工程师。在过去的66年里,我的母校正是这样做的。我也有幸成为其中一员,并成长为一名教授级航空工程师。

我国工科院校的发展从民国始,经历了近百年的发展历程。民国时期,我国有两所工科大学,交通大学和北洋大学。民国以后,综合性大学开始创办工科,如中央大学、清华大学、浙江大学、北京大学、武汉大学、中山大学等校都设立工学院。中华人民共和国建国后,先后进行了两次院系调整,在1952年的调整中诞生了许多专门性工科大学和多科性工科大学,前者以同济(土木建筑)和北航、南航(航空)、西工大(航空航海)为代表,后者以南京工学院(东南大学)、华中工学院(华中科技大学)、华南工学院(华南理工大学)、大连工学院(大连理工大学)为代表。1956年又对一些多科性工科大学进行了调整,很多大学都发展了多种学科。

本世纪初,开始又一轮学科调整,并发部分学校的大合并,趋向似乎是学校越大越好,专业越全越好。这期间,伴随全国的航空航天热,许多综合性大学、多科性工科大学纷纷新设、恢复或强化航空航天专业,成为一道“风景线”,颇有点像《围城》里所形容的“城外的要进到城里来”,如清华、厦大、上海交大、西安交大、同济、复旦、电科大、天津大学等,让人目不暇接。而在这段时间,北航快速地向综合性大学转变,几年间成立了4所理科学院和6所人文社科学院;同时也把对学生的培养目标做了重大调整。

四、关于培养目标

尚难评判母校从航空航天专门工科学校改成“以航空航天和信息为特色的现代综合性大学”的利弊得失,这需要掌握更多的信息,进行严谨科学的历史性考量。但把工科学生的培养目标从“工程师”调整为“战略新兴产业所需要的创新型领军和领导人才”(以下称“双领”),我不能苟同。(这些转变和调整都见诸学校文件和官方讲话。)

首先,“战略新兴产业”较为模糊。问世百多年的“航空”和独立构成产业形态半个多世纪的“航天”算是“新兴”吗?也许,本意是要把“战略”和“新兴”并列的;如是,倒无大碍。但是,“双领”的确切含义是什么?“领军人才”一般应是指“科技领军”,但“领导人才”指的是谁呢?政府官员,抑或总裁老板?

什么是科技领军人才?虽无严格定义,但大致有两个基本标准,一是在某个领域做出卓越贡献的领先者,二是统领“千军万马”的团队去实现既定目标的杰出者。这样的人物能够在学校里培养出来吗?除极个别特例外,在学校里要培养这样的人,是不现实的。而学校能做的,至多是培养一部分学生拥有成为这样的人所需的“潜质”。

我们的事业当然需要领军和领导人才,但更需要千千万万、从事工程技术工作的工程师。而且,领导者和领军人是在共同奋斗的事业中,经过实践的锻炼而成长和出现、并被同行和同事所承认的。所有担当大任的领军者和领导人,都是先当、被领导者,通过长期的不懈努力和持续积累,才作为佼佼者从工程师大军里脱颖而出的。而且,问题还在于,我们永远不需要那么多“双领”,尤其是领导人;工程师才是科技大军的主体,绝大部分毕业生穷其一生的追求,就应该是当一个好工程师。

鉴于学校已成为综合性大学,可以对培养目标做出一个宏观、普适的描述,如徐校长所说“一流人才”,而后对文、理、工等不同学科提出不同的要求,如社会学者、科学家、工程技术专门家等。但总的来看,提出“双领”,特别是“领导人”,有些过于“高大上”,甚至有些“学而优则仕”的导向,并不合适。究竟该怎么设立培养目标,可以再做一些思考和讨论,求得共识。

对于工科类教育,特别是航空航天大类本科教育的培养目标,我建议还是回归到:培养合格的(或优秀的)工程师(航空航天工程师)。这里的工程师是一个普遍性称谓,包括设计师、工艺师、冶金师、质量师、培训师、程序师等,是为实现共同目标而分工协作、并无高下之分,且具有一定资质的工程技术人员的总称。如果一定要适当兼顾高端含义,可以把培养目标表述为:“以培养合格工程师为本,促进科技创新一流人才与领军者成长”。

在“顶尖工科”学科建设和培养目标设计方面,我们可以研究与借鉴一下麻省理工学院。MIT虽从上世纪30年代开始转成综合性大学,但仍以工科为主和见长。一提MIT,人们的第一反应就是“工科殿堂”。有趣的是,学校吉祥物是海狸,因为海狸是动物界最擅长筑水坝的工程师。校训是“既动脑又动手(Mind and Hand)”,彰显对工程技术的重视。他们的工科,则坚守培养工程师的目标。如航空航天工程(AeroAstro)的培养目标是航空航天工程师、宇航员、飞行员、教授;制造工程的培养目标是机械工程师;计算机工程的培养目标是软件开发工程师、机器人工程师、技术员、教授、网络工程师、管理顾问、计算机系统分析师、航空电子技术员、航空航天工程师等;众多工科专业,尽皆如此。

这所世界最好的工科学校,将其育人目标与学生毕业后的职业,描述得接地气、可触摸,平实无华。但这丝毫不妨碍全球教育界对MIT至高地位的推崇,不妨碍全社会对MIT毕业生高水准的认可,更不妨碍在这支队伍里不断出现世界级领军者的现象。

对比世界名校的做法,我们又是怎样设定培养目标和职业导向呢?反躬自问,我们是不是太矮化“工程师”了?“两领”目标的提出,并未收到好的效果。反倒是,教学活动有点找不到北,一些学生也失之迷茫。那个语焉不详的“领导人才”目标,更令人生出一缕“官本位”的忧虑。

须知,工程师们奋斗在改造自然、创造财富的第一线,用他们所掌握的科学知识、技术方法与技能,设计和制造出人们需要的适用产品(物质的或非物质的等不同样式,硬件或软件等不同形态),去改善与丰富人类的生活。工程师是最平凡、最普罗,也是最神圣的职业之一,而培养出合格工程师,正是工科学校最伟大、最基本的社会责任。

鄙薄工程师的劳动,是荒唐而有害的;矮化工程师的价值,是浅薄而短视的。

工科学生需要尽早知晓“工程”的概念,以“工程”为导引和框架,学科学、学技术、学知识、学方法,使自己的学养和能力,如大厦般巍峨,如沃土样厚重。知晓工程,才会知晓如何构建人造世界,怎样为人类、为自己带来福祉;知晓工程,才会把科学与技术有机结合,心有蓝图,学而不怠;知晓工程,才会懂全局,懂集成,懂优化,懂权衡,才能最大程度地避免一叶障目、不见泰山;知晓工程,才能更好地认识自己,明了团队与个人的关系,善团结,会合作,永远都不要好高骛远、心躁气浮。

航空航天工程,也称空天工程,是迄今人类创造的所有工程类别中,对社会发展影响最深刻、最广泛,同时又最富朝气、最具挑战性的门类之一。立志学习航空航天专业的学生,更应尽早知晓工程概念,建构自己的知识体系,既不甘平庸,又务实精进,为将来成为浩大空天工程项目中的合格一员,成为一名优秀航空航天工程师做好准备。

即使将来不直接从事空天工程技术工作的同学,如投身自然科学的基础研究,去当科学家,或从事社会科学范畴的工作,去当社会学者等,也无一例外地需要必备的工程技术理念与知识,包括航空航天基本知识。

“长成来奏三千牍,桃李春风冠集英”。

这是一个老学子的真情絮语,也是对母校的一份别样祝福。

昨日是教师节,还不算太晚,祝亲爱的老师们节日快乐!

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