我國面向未來的工程科技拔尖人才的培養(yǎng)也應更側(cè)重思維能力和原創(chuàng)能力的培養(yǎng)，結(jié)合實踐凸顯工程需求。
當前，全球新一輪科技與產(chǎn)業(yè)革命風起云涌。顛覆性技術(shù)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給社會生產(chǎn)生活帶來了極大的變革，對政治、經(jīng)濟、文化的影響也愈加深刻。以人工智能、量子信息等顛覆性技術(shù)為引領的前沿趨勢，將重塑世界工程科技的未來發(fā)展模式，對于人類生產(chǎn)力的創(chuàng)新提升意義重大。
面臨百年未有之大變局，我國工業(yè)制造正在經(jīng)歷轉(zhuǎn)型升級、迭代發(fā)展、突破瓶頸的關(guān)鍵時期。面向“十四五”規(guī)劃及2035年遠景目標，科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展急需一大批工程科技拔尖創(chuàng)新人才，以支撐科技創(chuàng)新的自立自強。人工智能發(fā)展趨勢下，如何培養(yǎng)具有世界一流水平的工程科技拔尖人才，振興我國先進制造業(yè)、實現(xiàn)工程科技的新跨越，這是一個亟待解決的重要問題。
科技變革致人才培養(yǎng)需求變化
目前，全球在前沿科技領域的變革與競爭日趨激烈，特別是以云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、邊緣計算、智能傳感為代表的技術(shù)研發(fā)，及其在能源、制造、農(nóng)業(yè)、交通、教育、醫(yī)療、金融、環(huán)保等各個領域的廣泛應用，為智能制造、人工智能開辟了廣闊前景和空間，也正在推動工業(yè)4.0的前沿發(fā)展。機器學習、知識圖譜、類腦計算、模式識別構(gòu)架了人工智能的通用體系，智能芯片、系統(tǒng)軟件搭建了軟硬件平臺，計算機視覺、語音語義理解、人機交互、深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡、生成對抗網(wǎng)絡等成為人工智能突破的關(guān)鍵技術(shù)。
可以說，人工智能的發(fā)展已經(jīng)將知識、經(jīng)驗的學習、積累與應用，從數(shù)據(jù)、程序、算法的綜合推向認知、推理、決策乃至思維、情緒、情感的高級演進。機器智能正在部分替代人的腦力勞動，乃至不斷模仿、接近于人腦的高級機能，實現(xiàn)從弱人工智能向強人工智能的邁進。
這種發(fā)展趨勢對人才培養(yǎng)的知識傳輸、技能訓練、素質(zhì)養(yǎng)成提出了新的挑戰(zhàn)。未來所需要的工程科技拔尖人才的創(chuàng)新思維、工程能力、潛質(zhì)素養(yǎng)，與工程教育的傳統(tǒng)內(nèi)涵存在鮮明差異，人才培養(yǎng)的需求將發(fā)生重大變化。
拔尖人才是科技自強根本
眾所周知，科技創(chuàng)新的根本要素在于拔尖人才，人才是世界發(fā)達國家科技強國的重要支撐。
從歷史上看，美國二戰(zhàn)前后曾延攬了全球頂尖人才，以開放的移民政策吸引世界一流學者，為科技創(chuàng)新奠定了堅實的人才基矗如今，美國、英國、加拿大等國紛紛布局人工智能發(fā)展戰(zhàn)略，美歐制造強國在智能制造、人工智能人才培養(yǎng)發(fā)展上，不僅厚植STEAM （科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學）教育學科基礎，而且強化CDIO（構(gòu)思、設計、實現(xiàn)、操作）工程教育創(chuàng)新模式，探索未來拔尖人才培養(yǎng)的新路，以期實現(xiàn)在一流人才培養(yǎng)上持續(xù)的競爭力。
當前，我國正在針對人工智能的發(fā)展加強戰(zhàn)略布局，也出臺了新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃、人才培養(yǎng)創(chuàng)新行動計劃等，以期搶占人工智能發(fā)展的先機。然而，囿于現(xiàn)階段工業(yè)發(fā)展迭代升級的現(xiàn)實，我國的工程教育在應對新一輪顛覆性技術(shù)挑戰(zhàn)、切實支撐制造強國戰(zhàn)略上依然跟進不足，并存在學科基礎較為薄弱、工程實踐創(chuàng)新不強、校企合作融合欠缺的短板。
現(xiàn)實中，這些問題集中表現(xiàn)在以下一些方面工業(yè)制造一線和實體經(jīng)濟主流領域的拔尖創(chuàng)新人才缺乏，學校教育與企業(yè)培訓之間存在銜接空白，人才的知識理論與實踐應用的結(jié)合上出現(xiàn)脫節(jié)、錯位；在高端制造的設計、生產(chǎn)、服務方面，缺少大量具有創(chuàng)造精神、創(chuàng)新思維和卓越能力的人才支撐……
上述問題從根本上制約著我國高水平制造的全面突破。從長遠發(fā)展供給看，智能制造、人工智能拔尖創(chuàng)新人才的數(shù)量、質(zhì)量還有很大缺口，亟待完善加強。而科技創(chuàng)新的自主自立自強，仍需要厚實持久的高質(zhì)量人才培養(yǎng)作為堅強后盾。
工程人才培養(yǎng)須側(cè)重思維和原創(chuàng)能力
人工智能發(fā)展趨勢下，工程領域的創(chuàng)新更多地體現(xiàn)為從創(chuàng)意、設計到生產(chǎn)、制造以及材料、裝備、工藝乃至管理、服務等上中下游的全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋，體現(xiàn)在技術(shù)突破、知識運用、管理滲透的綜合集成，對拔尖人才的思維、能力、素養(yǎng)提出了系統(tǒng)、跨界和廣域融合的復雜要求。
同時，強人工智能的未來發(fā)展更在工程科技的類腦機理、類人智能方面提出機器思維、自主意識的建立，預示著智能化的高級發(fā)展方向。2018年，美國國家科學院、工程院和醫(yī)學科學院出臺了《高等教育中人文、藝術(shù)與科學、工程和醫(yī)學的整合：同根同源》，闡述了人工智能發(fā)展趨勢下，工程教育跨界融合、交叉滲透的必要性和重要性，對未來工程科技人才培養(yǎng)提出了整合、交融、跨界的創(chuàng)新模式思考，值得我們借鑒學習。
故而，在不斷加強數(shù)理基儲強化實踐能力、夯實專業(yè)素養(yǎng)的前提下，我國面向未來的工程科技拔尖人才的培養(yǎng)也應更側(cè)重思維能力和原創(chuàng)能力的培養(yǎng)，結(jié)合實踐凸顯工程需求。其教育評價的標準應當聚焦在創(chuàng)意構(gòu)思、求新求異乃至非慣常思維力的培養(yǎng)上，能夠切實解決行業(yè)發(fā)展中的實際問題，取得鮮明成效；能力培養(yǎng)的重點在于突破常規(guī)、發(fā)現(xiàn)問題、迸發(fā)靈感、解決難題；素質(zhì)養(yǎng)成的要點在于具有廣博視野、縝密邏輯、強烈的好奇心、對探索新事物保持極大的興趣等。同時，還要具備卓越的人文素養(yǎng)以及突出的交流組織能力，以適應人工智能發(fā)展趨勢下工程科技創(chuàng)新的新變化、新要求，提供高質(zhì)量、高水平的工程教育核心支撐。
（作者分別為中國工程院院士和西安電子科技大學高級工程師）
來源：《中國科學報》
