首页 >> 烛光闪耀 >> [学者笔谈]臧述升:重点大学工科的“教”与“学”[图]

■ 我们在制定教学计划中要了解我们的国家建设需求,尤其是在工程技术领域中需要具备什么样知识和能力的高级技术人才,这也应是我们教育改革的出发点。 

■ 总结本专业学科的建设,我们体会到一个国家重点大学工科专业的建设,一是要定位于国民经济建设的主战场,要有长远的目标;二是要了解国情符合国情。 

■ 当今高校经常提出要培养创新型人才,如何培养有着不同的解读。 

■ 一个重点工科大学的学生应具备的基本能力是什么?笔者认为可以归纳为要掌握好广义上的数学、外语、计算机语言、机械制图、汉语五种“语言”。

 

  

“学者笔谈”专栏的设立为教师开辟了一个很好的交流天地,不久前本人刚刚收到从教三十年的荣誉证书,不免总有些感想。本文围绕我的本职工作谈谈重点大学工科的“教”与“学”。

  

 

重点大学工科的定位

  

 

早在21世纪初国际上举办过第二届世界著名大学校长论坛,会议最终发表了一个大学校长宣言,其中第一句话就讲当今世界各个大学都面临着激烈竞争的局面,一所大学如何在这样的环境下独树一帜,关键就看其大学的办学特色所在。这道出了大学办学的真谛。然而,纵观我国目前的大学状况,恰恰存在着诸多的混淆。如工科与理科、通识与专业、重点与普通、试点与普适、国际化与国情化等等。只有理清这些关系才能够把正大学的方向,才能迈向国际一流。 

 

在任何一个国家,大学都要担负着满足本国建设和发展人才需要的责任,这样讲似乎太无国际化视野,其实国际化也是有条件的,因为大学是拿着一个国家纳税人的钱在生存,这也是最符合市场经济规律的。因此,作为一所国家重点院校工科其首要的责任是培养出满足国家建设需要的高级工程技术人才。这就要求我们在制定教学计划中要了解我们的国家建设需求,尤其是在工程技术领域中需要具备什么样知识和能力的高级技术人才,这也应是我们教育改革的出发点。 

 

为什么要强调我们的国家需求?就是因为我们的国家在工程技术领域的人才需求与国际发达国家相比具有完全不同的情况。比如,当今美国在高端制造业已占据先进行列,真正大规模制造业的发展期已过去,当今更多地转移到创新型发展中。并且我们在本科教育中一些工程训练他们更多地依赖于企业中进行培训。而我国在工程技术领域还缺少核心竞争力,我们需要依靠具备坚实基础知识和专业技能的专业人才,经过不断的努力尽快地赶上国际技术先进国家水平。同时,我国大学一直担负着高级工程技术人才的全面培养,这也提醒着我们在工程教学改革中还应密切关注我们国家国民经济建设中的重大发展需求,保持和发扬我国工程教育基础厚,训练较为系统的优势。

  

 

重点大学工科的“教”

  

 

我国高等教育自建国以来很长时期一直沿袭前苏联的教育模式,部分专业有的划分太细。近十多年来我国的大学一直在不断地改变这种局面,淡化专业、拓宽专业并学习美国等西方的教育模式及理念。然而,经过多年的大学专业上的改革为什么我们今天培养出的,尤其是工科专业学生还是不能得到企业等用人单位满意的认可?如何摆脱当前的人才培养与社会需求之间的窘境是我们工科大学尤其是重点大学亟待解决的问题。

  

 

专业学科建设要符合国情

  

 

俗话说:业有分类,术有专攻。大学专业的设立是十分重要的。大学的专业学科建设一定要符合国家建设的需求,尤其是重点大学更是应该担负起相应的责任。同时,这个专业学科建设应该是长远的而不是眼前的。 

 

我自任教以来一直在叶轮机械这个专业领域从事教学科研工作。我目前所在的上海交通大学叶轮机械研究所的前身是两弹一星的功勋科学家王希季院士任主任的船舶涡轮机专业,长期以来在交通大学叶轮机械(涡轮机)专业毕业的学生已先后有四位成为两院院士,而清华大学同样专业也先后培养出了六位两院院士。清华大学原副校长倪维斗院士曾在其撰文“一个专业六位院士”中谈到一个学校为何能够在一个专业出现如此多的院士,主要的原因就是这个专业在国民经济建设中所占据的地位。同时,不可否认这个专业在人才培养中具备着系统全面的知识结构和完整的工程训练,为学生在后来的工作岗位中的出色发挥奠定了良好和坚实的基础。 

 

近十年来我们在专业及学科建设中始终关注着国家建设对本专业人才的需求变化。始终坚持着在专业培养中提供给学生合理完整的知识结构,即使在前些年国家机械行业不景气的环境下我们也坚信未来的国民经济的发展会需要大量本专业的高级工程技术人才。近几年的事实证明,我们的坚守是正确的。目前我国随着国家经济的强盛,国际上发达国家对高端制造业核心技术的垄断日益加剧,国家在我们专业直接相关的燃气轮机及航空发动机领域迫切需要具有自主知识产权的尖端技术,同时也需要大量的相关人才。正是如此,近年来我们专业无论本科生或研究生在就业中都受到国民经济建设急需部门的青睐。总结本专业学科的建设,我们体会到一个国家重点大学工科专业的建设,一是要定位于国民经济建设的主战场,要有长远的目标;二是要了解国情符合国情。

  

 

专业学科建设要体现“专”

  

 

前面谈到我国的高等教育十多年来一直在去苏联模式下发展,专业在不断地淡化。然而,人们却忽略了一个事实,就是我国整个的工业体系结构依然是具有浓厚的前苏联色彩,即具有鲜明的行业特色和部门的划分,同时没有如美国等西方国家那样在企业中拥有完善的岗前培训。我国的企业界仍然希望大学培养出的学生就应该具备一定的专业知识和技能,能够尽快地胜任相关的任务。而目前的高等教育却独自地向着西方高等教育学习,强调通识,淡化专业等等,这就势必造成了人才培养与用人单位需求的脱节。另外,我国人口多企业多,因此在现今阶段我国高校专业学科建设中还是应该明确分类,并且不易太过模糊。否则,就会造成专业培养计划制定的困难和用人单位选择上的困难。过于淡化专业就难免造成学生所学知识过于基础及无特色。

  

 

创新思维要有坚实的专业基础

  

 

当今高校经常提出要培养创新型人才,如何培养有着不同的解读。当代世界工业技术已高速发展到了较高的水平,要在这样的局面下进行创新型思维人才的培养,首先需要提供的是成为创新人才所具备的坚实专业基础。否则,所谓创新式的想法只是停留在空中楼阁之上。

 

目前在工科大学教育中缺乏的是严密系统的知识培养及工程训练。有些为了吸引学生而开展一些专业水平低的科技制作,甚至将专业教育娱乐化,反而丢弃了能够使学生进行完整专业系统训练的一些实践环节。专业教学改革应该系统地分析传统的教学体系中哪些是我们的优势和差距,从而制定出即保持自身特色又可结合我国国情并吸收国外先进教学方法及理念的专业教学模式。例如,现在大学也在强调学生的实践环节,并在许多课程中设置一些如国外大学中的“projector”,其实国外的这种教学环节在我们传统专业教学中也早已存在,如金工实习、课程设计、毕业设计与实习等等,现在反而淡化了甚至取消了我们已有的这些环节。相比之下,国外的实践环节更多侧重的是新颖性和发散性,而我们的则更具系统性和训练性。我们现在实践环节做得不好其主要的原因是由于主观和客观环境等原因没有真正落实其实践的内容,没有使学生得到完整的工程训练。所以仅仅照搬国外的一些“projector”并不会改变目前我们专业工程技术人才培养存在的问题。

 

工科大学的学生创新性思维是需要的,但在大学学习期间更为重要的是坚实地掌握专业知识与技能,在进入工作岗位后在尽可能短的时间内胜任其本职工作,并快速地在专业的技术岗位上积累经验,此后方可能具有创新性的发挥。在工程技术领域中,没有专业基础的创新只能算作空想。

 

 

重点大学工科的“学”

 

 

一个重点大学工科的学生应具备的基本能力是什么?结合三十年的工科专业教学工作经历及目前工科大学工程教育中存在的问题,笔者认为可以归纳为要掌握好广义上的五种“语言”。

 

第一种“语言”——数学。随着工程技术水平的不断提高,一些复杂的物理过程已更多地应用数学的语言加以描述,以此形成的数学模型更加接近实际。同时,许多工程的前期设计已不可能离开数值的计算。这样也不断涌现出许多先进的工程数值计算软件,有些软件已进入我们的本科教学计划。然而,这些商业化的工程计算软件也是一支双刃剑,一方面它给工程问题的解决带来了便利,而另一方面也会使学生不再去更多地去了解描述其物理过程的复杂的数学模型的形成过程,不再深入地了解数学模型与物理过程间的内在联系。此种状况的直接后果就是目前我国在商业化的工程软件中已很少见到我们自己开发的软件,同时也反映在用数值工程计算中解决实际工程问题时无法建立起自己的数学模型。要改变此种局面就要加强工程数学的应用性训练,要培养学生具有运用数学的“语言”解决工程实际问题的能力。

 

第二种“语言”——外语。这里提到的外语不是指常规的外语,而是指专业外语能力。目前一些高校由于专业的淡化,也将专业英语加以取消。这使得学生的英语水平与工程技术培养的要求差距越来越大。刚进入研究生学习的同学其外语从其成绩上看都具备了较优秀的水平,但我们在实际的研究生培养中却难以感受到这些同学在专业英语上的优势。在科技文献的阅读理解,科技的英文交流以及写作等方面都需要很长时间的适应,而这些本应该是在本科阶段就具备的基本能力。

 

第三种“语言”——计算机语言。当今的工程技术离不开计算机的应用,这些应用首先需要的就是计算机软件。只有对软件的熟练地掌握才有可能了解软件的核心——软件的底层编制。因此,现在的本科学习中不应仅局限于商业软件的应用,而要熟练地掌握一种编程语言,并达到能够进行自主的计算机软件开发能力。

 

第四种“语言”——机械制图。这是一个工科学生基本的技能。目前,在许多重点工科大学教学的重要环节——毕业设计中过多地有些甚至全部是研究课题,而对工程设计题目几乎是很少见到。这样的结果就是造成了工科学生在工程训练上的欠缺。对于一个优秀的工程技术人才,不仅具有创新的想法和分析能力,更重要的是具有解决问题的能力,而这个能力就是要通过制图具体体现在设计上。一个不掌握机械制图的工程师就如同不会拿手术刀的外科医生一样,怎么能够解除病人的痛苦呢?

 

第五种“语言”——汉语。初听起来这似乎有些耸人听闻,作为一个重点工科的大学生汉语还会有什么问题?然而,目前的教学中由于缺乏工程语言的表述训练,所以在毕业生中无法用文字流畅准确地纂写论文的情况十分普遍。这里提到的语言一是指“写”(论文、PPT),二是指“说”(叙述、表达)。现在科技发展及科技交流的增加对语言的要求也愈加提高。如一个项目从它论证开始到最后结束或报奖,其相关的(PPT)至少将要使用6-8次甚至更多。在国外早已有相关的教材及课程,早在2000年以前,美国机械工程师学会(ASME)在燃气轮机领域的权威刊物上就曾刊登过一篇专门介绍PPT的作用、制作等内容的文章。同时,在语言问题上我国的学生与国外的学生相比在讲“故事”的能力方面具有较大的差距。这也是我们工科大学需要尽快转变的,要有意识地训练同学在写与说上提高水平,以满足工程技术交流日益发展的需要。

 

 

学者小传

 

 

臧述升,上海交通大学机械与动力工程学院叶轮机械研究所所长,研究员,博士生导师。1982年清华大学热能工程系毕业。担任全国燃气轮机标准化技术委员会委员;上海市科学技术协会委员;长期从事燃气轮机总体性能及IGCC低排放燃烧技术研究工作。国家科委863计划MW级燃气轮机研制项目总体专家组成员。曾获得中国船舶工业总公司科技进步二等奖,中国船舶工业总公司科技进步三等奖(两项)。获得中国船舶工业总公司先进青年科技工作者,国家优秀教学成果二等奖。

 

主要研究方向:燃气轮机总体性能;燃气轮机低排放燃烧技术。曾负责及参加多项国家重点基础及国防科研究项目;曾参加“程氏循环燃气轮机原理性研究”项目,并担任总体性能设计,实现了我国首台程氏循环燃气轮机的原理性样机的实验验证。在燃气轮机燃烧可视化研究中进行了PLIF激光测量系统的自主集成,综合运用PIV及PLIF技术,实现了火焰内部流场及组分浓度场的可视化。自主研制开发了“SJGT三轴燃气轮机性能仿真软件”,获得了软件著作权,并应用于实际燃气轮机设计中。在负责承担的上海市重大科技攻关项目“IGCC合成气燃烧关键技术研究”中实现了低排放中、低热值燃气轮机燃烧室的模型化设计及实验研究,初步掌握了合成气燃烧室的参数变化规律,为实际设计奠定了良好基础。在国内外本专业主流杂志发表论文50余篇。  

[作者]: 臧述升