未来卓越工程人才培养:着力点与策略——对话瑞士南部应用科学与艺术大学董事会前副主席伯乐教授
时间:2025-10-16
来源:《世界教育信息》
作者:伯乐 荣淇琛 朱婷婷 徐艳茹
摘 要:当前各类风险挑战交织,新一轮科技革命和产业变革深入发展,对经济社会高质量发展产生重大影响。新工科是主动应对新一轮科技革命和产业变革的“先手棋”,着力培养面向未来的卓越工程人才是新工科建设的重要支撑。瑞士应用科学大学在工程人才培养方面具有国际声誉,相关经验可为我国卓越工程人才培养提供有益启示。面向未来,卓越工程人才需具备良好的人工智能素养、开放式创新能力、兼具本土与国际化的视野及可持续发展的理念。基于瑞士应用科学大学的实践,高校可重视在真实场景中培养学生、丰富学生的前沿技术研发经验、打造具有可持续性的多主体协同育人生态、构建多元的工程人才评价体系,培养具备未来竞争力的卓越工程人才。
关键词:人才培养;瑞士工程教育;应用科学大学
中图分类号:G642
文献标志码:A
DOI:10.3969/j.issn.1672-3937.2025.05.05
作者简介:伯乐(Claudio R. Boër),瑞士南部应用科学与艺术大学董事会前副主席(曼诺 CH-6928)、国际生产工程科学院荣誉会士(巴黎 75009)、深圳职业技术大学学术与国际事务特聘研究员(深圳 518055);荣淇琛,中国科学院大学公共政策与管理学院科研助理(北京 100190);朱婷婷,教育部教育管理信息中心干部、《世界教育信息》编辑部主任(北京 100816);徐艳茹(通讯作者),中国科学院大学公共政策与管理学院副教授(北京 100190)
基金项目:教育部产学合作协同育人项目“产教融合培养研究生的实践进程与协同机制研究”(编号:BINTECH-PY-20231124-01)
一、引言
《教育强国建设规划纲要(2024—2035年)》指出:“在战略急需和新兴领域,探索国家拔尖创新人才培养新模式。深化新工科、新医科、新农科、新文科建设,强化科技教育和人文教育协同,推进理工结合、工工贯通、医工融合、农工交叉,建设国家卓越工程师学院、国家产教融合创新平台等。”[1]高等工程教育改革与创新是实现我国教育强国的重要一环,在新一轮科技革命和产业变革背景下,高等工程教育面临巨大挑战,尤其是在育人模式创新方面,亟需进行系统性深入变革,以使工程教育与产业需求、技术创新形成互促效应,进一步提升人才培养成效。[2]
瑞士已连续14年在全球创新指数(Global Innovation Index)排名中位列第一[3],其卓越的产业创新能力,离不开高效的工程人才培养系统。20世纪90年代,瑞士制造业蓬勃发展,高端工程人才供不应求。在此背景下,瑞士政府设立应用科学大学(University of Applied Sciences, UAS),致力于培养兼具专业技能与实际操作能力的人才。[4]近三十年来,瑞士的应用科学大学不断与时俱进,形成了一套系统化的工程人才培养模式,其实践经验可为我国面向未来的卓越工程人才培养提供启示。
二、未来卓越工程人才培养的
四大着力点
(一)提升工程人才的人工智能素养
人工智能是引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术。当前,工业时代的传统工程师培养模式已难以适应智能时代需求,培养能够引领智能时代的卓越工程人才已成为塑造国际竞争力的关键。[5]
伯乐教授认为,作为新一代技术革命的重要成果,人工智能在给全社会创造巨大机遇的同时,也对工程人才的能力素养提出了新要求。
在科学研究领域,技术的进步显著提升了信息检索和知识获得的效率。过去,研究者往往需要在图书馆内翻阅大量文献,才能初步了解相关领域的研究进展。随着互联网和搜索引擎的出现,文献检索变得更加便捷,人们可以通过网络快速收集信息。如今,人工智能技术的进步再一次简化了这一过程,使得人人都可以通过简单的提问,快速获得问题的答案。然而,人工智能提供的信息是否正确?是否足够可靠?这需要仔细地甄别与判断。
学习者良好的人工智能素养是安全、合理、有效使用人工智能的重要保障。[6]人工智能在一定程度上促进了知识民主化,然而,要借助这一技术对特定领域进行深入研究,学习者需要具备去伪存真的素质和能力,学会引导人工智能检索和挖掘正确信息。具体来看,提出正确的问题是充分发挥人工智能辅助作用的前提。无论是作为教授还是学生,正确提问的能力都至关重要。这种能力的培养无法一蹴而就,年轻人需要不断实践,逐步积累提问经验。此外,在与人工智能交互时,学习者应当将其视为一个真实的“人”,在提出问题并收到回应后,持续不断地追问,推动整场对话向更深层次延伸,而非止步于表层信息的获取。
面向未来,工程人才需要作为学习者,具备与人工智能深度交互的素养,尤其要具备借助人工智能技术整合跨学科知识的能力,以应对日益复杂的工程问题。
(二)重视培养工程人才的开放式创新能力
近年来,开放式创新(open innovation)理念在瑞士和欧洲各地受到越来越多的关注。[7]开放式创新是一种将多元主体汇聚在一起,通过共享各自的想法和实践经验,推动创意不断涌现的研发模式。区别于局限在某一学科或某一组织内的封闭式创新(closed innovation),开放式创新重视跨界交流,强调思维碰撞激发的创新潜力。
在实际生产中,推动创新由封闭转向开放的关键是建立一支能够开展有效合作的跨学科团队。伯乐教授以意大利一家生产台灯的企业为例,说明了组建跨学科团队的重要性。为研发一款新的灯具,该企业首席执行官创建了一个包括电气工程师、机械工程师、社会科学家、宗教学学者等在内的跨学科小组。在充分的思维碰撞下,该团队跳出了传统灯具设计重视产品外观和功能性照明的定式,转而聚焦灯光给人带来的体验。他们开发的新产品是一盏隐藏在沙发背面的灯具。通过内置的传感器和智能控制软件,这盏灯能在有人进入房间时自动亮起并根据不同情况变换颜色,光照强度也会自动随时间而变化。这一创意最终使产品在欧洲取得了巨大的成功。
随着世界变得越来越复杂,单一的方法和单一的学科已无法独立面对多元的现实问题。在此背景下,伯乐教授认为,工程教育必须顺应时代发展的方向,主动打破传统学科壁垒,着力培养具备开放式创新能力的工程人才,以满足未来多样化的需求。
(三)工程人才培养应兼顾本土意识与国际视野
高校在培养工程人才时,应当将服务本地需求放在首位。以瑞士的公立应用科学大学为例,每所大学都坐落于不同的区域,并扎根于当地社群、产业和文化中。例如,瑞士南部应用科学与艺术大学位于瑞士卢加诺(Lugano)地区,当地居民主要以意大利语为生活和工作语言,该校将意大利语作为主要教学语言;瑞士西部应用科学大学坐落在洛桑(Lausanne)地区,法语是当地的通用语言,该校以法语作为主要教学语言。两所学校都专注于为当地产业培养人才。例如,瑞士南部应用科学与艺术大学高度重视机械工程、材料科学、可再生能源等当地优势产业,积极与企业开展联合研发,牵头完成了二氧化碳转化技术等一系列重点项目,服务当地产业发展。[8]瑞士西部应用科学大学重点聚焦当地生命科学产业,与Lonza等知名生物技术企业合作,通过共建课程等方式,为企业培养高素质工程人才。[9]
注重当地产业并不意味着忽视国际视野。伯乐教授认为,制造产品的工程师必须对目标市场有充分了解,尤其是在全球化的背景下,卓越工程人才既要立足本土,又要面向国际。基于这一理念,伯乐教授开设了“瑞士和中国文化中的工程实践”课程。该课程将瑞士学生与中国学生聚集在一起,通过组织实地考察和深入交流活动,促进学生对两国工程文化的理解。一方面,组织学生前往瑞士企业在中国开设的工厂及分支机构考察,与瑞士企业的管理人员展开接触,了解瑞士企业的运营理念;另一方面,带领学生参观中国的本土企业,体验中国企业的管理模式和文化氛围。通过参与这样的活动,学生能够从工程实践的角度,深度体会中瑞两国的文化差异,了解两国企业运营的不同风格。多年以来,这一交流项目不断发展,参与人数从最初的12名学生,增长至2024年的40名学生。
(四)强化工程人才的可持续发展意识
面对日益严峻的环境问题,实现可持续发展将成为未来工程师追求的核心目标之一。当前,以计算机辅助设计(CAD)系统、计算机辅助制造(CAM)系统等为代表的辅助工具,主要关注产品的性能、原料与成本等维度,相对忽视了生产中的资源消耗与环境影响。针对这一不足,瑞士南部应用科学与艺术大学开发了一款新的数字工具——GRETA。这一工具整合了包括生命周期评估(LCA)、循环经济(CE)等在内的多个指标,能够帮助工程师充分评估产品的可持续化水平。目前,瑞士的一些企业已开始使用这一工具对产品、项目等开展评估。[10]
在探讨具有可持续性的工程实践模式时,伯乐教授尤其提到了企业家埃隆·里夫·马斯克(Elon Reeve Musk)创业中体现出的“问题—目标”模式:识别现实问题,确立可持续发展目标,设计系统的创新路径以实现目标。当汽油动力车盛行时,马斯克意识到了环境污染的不可持续性和能源结构转型的必然性,由此创办了特斯拉(Tesla),推动电动汽车的大规模商业化,显著降低了交通领域的碳排放。同时,他在航天领域创办了SpaceX,通过发展火箭的可重复使用技术,大幅降低了火箭发射成本,减少了航天产业的资源浪费。他的创业实践带来了个人财富和社会总体可持续发展的共赢结果。
这一模式对面向未来的工程人才培养具有启发意义。工程教育不应停留在技术层面,还要结合长期可持续发展的目标,引导学生基于“问题—目标”视角,探索可持续的未来发展方案。
三、瑞士应用科学大学未来
卓越工程人才培养的关键策略
(一)在真实的工程场景中培养学生
能否在实际的工程环境中充分整合知识,解决复杂问题,是衡量工程人才培养质量的重要标准。伯乐教授认为,瑞士在工程人才教育方面的一个重要经验,就是重视在真实的工程场景中培养学生。
作为以实践教学和应用研究为核心目标的高等教育机构,瑞士的应用科学大学始终与业界保持良好的关系,并通过开展合作项目等方式,为学生创造和提供一系列参与真实工程实践的机会。
伯乐教授介绍了瑞士一所应用科学大学与某咖啡机制造企业的合作案例。该企业在瑞士研发出一款新产品,并设计了完整的生产线和装配流程。在前期试运营中,这条生产线表现出了良好的生产效率和稳定性,然而,当该企业计划将生产线转移至中国深圳,并在中国开展实际生产时,却遇到了技术阻碍。由于瑞士与中国在零部件制造方式、工艺标准、生产条件等方面存在差异,原本的生产线设计无法直接在中国落地。为了解决这一技术问题,瑞士一所应用科学大学的专家团队深入参与了这一项目。一方面,应用科学大学的专家为企业提供系统性技术支持,协助企业修改和完善相关技术指标;另一方面,学生参与生产线测试和设备组装等环节,积累工程项目参与经验。最终,该咖啡机生产项目顺利落地。
通过参与真实的工程项目,学生不仅积累了在实际环境中解决复杂问题的经验,还充分锻炼了包括国际协作能力、团队合作能力等在内的综合能力,为未来就业打下基础。
(二)为学生提供参与前沿技术研发的机会
瑞士《应用科学大学联邦法》赋予了应用科学大学教育培训、科学研究、创新服务三大使命,明确了应用科学大学与研究型大学“平等但不同”的地位。在办学层次上,应用科学大学与研究型大学同属于“国际教育标准分类”中的5A类大学,但在人才培养方面,应用科学大学聚焦于培养兼具理论与实践能力的应用型人才,与研究型大学形成差异。[11][12]通过开展技术转移、校企联合研发、技术服务等活动,应用科学大学将三大使命有机结合,进一步丰富了高校的学生培养资源。
以瑞士南部应用科学与艺术大学为例,斯沃琪(Swatch)曾委托该大学开展了一项关于人机协作的应用研究,借助该项目,大学在服务企业技术研发需求的同时,为学生提供参与前沿技术研发的机会。具体来看,在项目初期,瑞士南部应用科学与艺术大学的研究人员与学生在校内实验室,对机器人进行了初步的组装与实验,详细测试了人与机器人在同一工作台上的协同情况。在实验室取得初步进展后,机器人被送回斯沃琪工厂,瑞士南部应用科学与艺术大学的师生团队同时进入企业,继续在真实环境中对机器人进行功能测试,并基于生产流程,优化人机协同的细节。
在这一过程中,学生全面参与新兴技术从研发到落地的各个环节:不仅围绕项目主题,充分学习该领域的前沿技术,拓展个人知识边界;还在导师的带领下,体验技术从实验室到生产线的转移流程,锻炼工程思维和实践能力。
(三)打造可持续的多主体协同育人生态
伯乐教授强调,可持续的工程人才培养不仅依赖于高校自身的教学与科研能力,更需要产业界和政府的支持,共同构建包括三方在内的深度协作网络。
在瑞士,高校、产业、政府通过协同合作,形成了具有可持续性的工程人才培养生态:应用科学大学与当地企业开展深度合作,围绕企业的实际生产需求,设立合作项目,在服务企业技术需求的同时,为学生提供实践机会;政府作为合作的促进者,为应用科学大学提供专项资金支持,鼓励高校和企业开展长期合作,进行可持续的创新。在这一过程中,资金从政府流入大学和项目,技术和知识从大学流入企业,而企业的发展又提升了地方工业实力,形成了良性的循环。学生作为这一循环的重要参与者,在项目中实践、在研发中学习,并最终进入行业成为未来的工程师。
这一由多主体协同构建的良性循环,深刻影响了瑞士工程人才的成长路径。伯乐教授指出,就读于瑞士应用科学大学的学生通常会在完成三年本科学习后,直接进入产业界开始工作。随着时代技术的发展,部分工程师也会在若干年后重新返回大学,通过攻读研究生学位的方式,学习新的知识、参与新的实践、提高工程技术水平,以此获得更好的长期发展。这一过程中,企业也积极支持自己的员工参与继续教育,鼓励员工将前沿技术带回企业,以促进企业的长期发展。在这样的环境中,瑞士工程师逐渐形成了“学习—实践—再学习—再实践”的成长路径。
(四)构建多元的工程人才评价体系
培养卓越工程人才,需要树立多维度的评价理念。伯乐教授认为,在培养未来工程师的过程中,不应将评价标准局限于专业技术领域,还应着眼于更广阔的视角,关注其在实际工程环境中表现出的综合能力。
瑞士应用科学大学高度重视学生在学习过程中与企业的合作情况,尤其是在毕业论文或毕业设计中,强调与产业界的高度关联。部分项目在评审学生毕业成果时,不仅由校内导师进行学术评估,还会要求合作企业对学生进行评价。企业将以不同于高校的视角,对学生的项目完成质量、问题解决能力、工程需求理解等进行综合评估。能够理解和适应企业的需求,并为企业作出贡献的学生往往能得到企业的高度评价。
学生在企业实践项目中的表现,不仅会关系到其课程评价或毕业评价,还可能成为决定学生能否在毕业后进入对应企业工作的关键因素。如果学生在前往企业开展实践的过程中,表现出较强的工作水平或培养潜力,毕业后留在企业工作的可能性将大大提高。
此外,伯乐教授进一步指出,虽然瑞士企业会通过实践项目招聘优秀的毕业生,但这并不是其与高校合作,为学生提供实践机会的主要原因。从某种程度上说,瑞士企业已形成了一种文化传统,普遍愿意为行业内的学生提供实践平台和一定的专业指导,无论其毕业后是选择留在企业还是走向其他发展道路。
参考文献:(略)
Focus Points and Strategies for Cultivating Excellence in the Future:
A Dialogue with Professor Claudio R. Boër, University of Applied Sciences
and Arts of Southern Switzerland
Claudio R. Boër1,2,3 RONG Qichen4 ZHU Tingting5 XU Yanru4
(1. University of Applied Sciences and Arts of Southern Switzerland, Manno CH-6928, Switzerland;
2. The International Academy for Production Engineering, Paris 75009, France;
3. Shenzhen Polytechnic University, Shenzhen 518055, China;
4. School of Public Policy and Management, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China;
5. Centre on Education Management Information, Ministry of Education of P. R. C, Beijing 100816, China)
Abstract: Amid intertwined risks and uncertainties, the ongoing wave of scientific and industrial transformation is profoundly reshaping high-quality socioeconomic development. In response, the new engineering discipline has emerged as a key strategy for addressing this evolving landscape, and cultivating future-oriented engineering talents of excellence is an important support for the construction of new engineering. Swiss Universities of Applied Sciences(UAS), renowned for their engineering training, provides valuable insights for China’s engineering talent development. Looking ahead, excellent engineers must possess strong AI literacy, open innovation capability, a dual perspective integrating local and global outlooks, and a deep commitment to sustainable development. Drawing on UAS practices, universities should emphasize real-world learning, broaden students’ exposure to cutting-edge research, establish sustainable multi-stakeholder collaboration mechanisms, and implement diversified evaluation systems—all aimed at cultivating engineers equipped to meet future challenges.
Keywords: Talent cultivation; Swiss engineering education; University of applied sciences
编辑 吕伊雯 校对 王亭亭
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