走向创新——创新型工程科技人才培养研究

走向创新——创新型工程科技人才培养研究

 

中国工程院“创新型工程科技人才培养研究”项目组

 

 

前　言

　　培养和造就创新型工程科技人才,是增强自主创新能力,促进我国经济转型升级、全面提升国家竞争力的必然要求,意义重大。

　　中国工程院在充分酝酿的基础上,于2007年启动了《创新型工程科技人才培养研究》重大咨询项目。经过两年研究,在12个课

题研究报告的基础上,经反复讨论和多次修改,形成了项目综合研究报告。

　　综合研究报告阐述了当前培养创新型工程科技人才的紧迫性,并对人才培养的机遇和可行性进行分析,提出了促进我国创新型工程科技人才培养的重要建议。

 

一、培养创新型工程科技人才的紧迫性

 

　　1.人才培养模式单一,缺乏多样性和适应性

　　虽然我国工程科技人才数量众多,但结构性失衡比较突出。近年来,我国高等学校人才培养模式趋同,尤其是一些本科院校不能根据自己的实际,盲目争办“综合性、研究型”大学,导致学校建设目标趋同,人才目标单一,高等教育层次和类型边缘模糊,教育资源的配置针对性差、有效性降低。

　　2.工程教育中工程性缺失和实践环节薄弱问题长期未能解决

　　工程训练是高等工程教育必不可少的重要环节,但近年来工科院校的实践教学被不同程度地削弱,使工程训练达不到最基本的要求,严重影响高等工程教育的质量。在很多学校,实验课程的比重下降,学生在实验课上亲自动手操作的机会减少,多年来一直提倡的自主性、设计性实验越来越难落实;生产实习的时间大幅度压缩,学生在实习中参观多而参与少;课程设计、毕业设计脱离工程实际,更多地是纸上谈兵,课外科技活动由于受条件限制难于大面积开展。

　　3.评价体系导向重论文,轻设计,缺实践

　　我国现有大学科研导向引导教师过分重视论文、奖励和纵向科研。在对教师的业绩考核方面,唯学术化的倾向十分明显,许多学校为促使教师发表SCI论文和获取科技奖励,往往设置特殊的鼓励政策,而许多工程性强的课题由于周期较长,很难出短平快的理论文章,导致越来越多的大学教师远离工程,远离实践,去追求理论研究。

　　4.对学生的创新教育与创业训练重视和投入不足

　　在高等学校人才培养的环节上,对学生创新意识和创新精神的培养长期未受到应有重视。首先,是高等工程教育人才培养目标定位不清晰,对研究性趋之若鹜,而对应用性却避之唯恐不及;其次,我国大学的人才培养目标对专业知识学习的培养和考核都有明确且具体的表述,而对能力提高的表述则模糊而抽象,科学有效的考核措施更是缺乏,而且在实施中不易掌握,特别是对工程的“设计能力”要求不具体、不明确。

　　5.产学政合作不到位,企业不重视参与人才培养过程

　　工程科技人才培养是学校和企业共同的责任,两方面密切合作,才能培养出优秀的工程人才。与欧美发达国家相比,我国高校工程教育缺少产业界的参与,缺少来自用户的导引。

　　总体而言,工程性与创新性的缺位,使得我国的高等工程教育难以满足国家发展对创新型工程科技人才的迫切需要。工程科技领域的领军人物、具有创造力的工程师的稀缺,是制约我国实现工程科技创新以及今后全面领先于世界工程科技的最关键因素。2007/2008年度《全球竞争力报告》(世界经济论坛)在“科学家和工程师的可获得性”排名中,中国位于125个国家的第77位,这一结论虽然由于统计标准和信息来源的可靠性而尚可争议,但仍然需要引起高度关注。

 

二、中国工程科技人才培养的机遇与可行性

 

　　研究认为,未来十年将是我国加快创新型工程科技人才培养的重大战略机遇期。主要原因有四个方面。

　　1.中国科技创新的目标已经确立

　　国务院制定并发布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》,明确提出到2020年,我国要进入创新型国家行列,并为我国在本世纪中叶成为世界科技强国奠定基础。与此同时,相关部门出台了一系列配套措施,建设创新型国家的战略部署已经进入实施阶段。

　　2.中国实施创新战略已呈现出良好开端

　　近年来,国家不断加大对科技的投入,R&D占GDP的比重逐年增加。按照《国家中长期科学和技术发展规划纲要》的要求,到2020年这一比例将达到2.5%,赶上或接近发达国家的水平。1995年以来,我国国内发明专利授权数逐年增加,其中高技术产业拥有的发明专利占了很大比例(。

        3.中国正处于工业化高潮时

　　目前,我国制造业规模居世界第三,位于美国和日本之后;电子信息产业规模居世界第二,仅次于美国;大量工业产品的产量占世界份额的50%以上,世界上约30%的日用工业品为中国制造;我国的房屋施工面积为45.76亿平方米,被称为“世界上最大的建筑工地”;铁路营业里程为7.7万公里,居世界第三;公路里程达到364万公里;主要海港货物吞吐量34.22亿吨,居世界第一。在未来15-20年间,我国的工业化不会出现明显减缓的趋势,这就为工程科技人才成长提供了千载难逢的机遇。

　　4.工程师短缺已成为全世界面临的共同问题

　　目前,发达国家工程专业招生吸引力下降,全球近40%的雇主难以在市场上找到合适人才填补空缺,最缺的前三名人才是业务代表、工程师和技术人员。与此同时,科学技术发展对工程师提出了更高的要求,工程师的素质正处于换代升级之际。

　　我国工程教育应当及时抓住上述机遇,深化改革,加速发展,为推动我国的工业化进程,建设创新型国家提供充分的人才支撑和智力保证。

 

 

三、未来十年中国创新型工程科技人才需求的态势

 

　　研究表明,我国未来发展对工程科技人才的需求具有如下特征:

　　1.创新型工程科技人才需求的多样化

　　随着我国科技事业的快速发展,除了传统的学术型(研究导向型)和应用型(专业

技术型)两种类型的工程科技人才仍然需要之外,更加迫切需要的是具有多样化特点的工程科技人才队伍、多种类型的人才。新的工程技术的发展和人才类型的划分对研究分类也提出了新的要求。

　　(1)“理论+技术实践+多专业知识交叉”型,是进行技术交叉、科技集成创新的人才;

　　(2)“理论+技术实践+创新设计”型,是产品创意设计、开发新产品的人才;

　　(3)“理论+技术实践+创业与市场能力”型,是工程管理与经营人才。

　　2.创新型工程科技人才需求的普遍性和多层次性

　　“创新型工程科技人才”具有普遍性的特点,是指每一个工程科技人员都应具有创新精神和创新意识,都应在工业生产的各个技术环节精益求精,认真负责,同时积极思考提高质量的新技术和新方法,在不影响工程质量的情况下就如何节能、降耗、缩短工期、降低成本等方面进行创新。所以,创新并不只是处于宝塔尖的高层次人才或领军人物的责任,也包括在工程科技领域的各个层次和类型中从事创新活动的工程科技人员,他们既可以做出重大创新,也可以针对具体环节进行革新与改进。

　　在工程科技活动的不同环节,对创新素质的要求是不一样的。对从事设计和系统总体研究的科技人员的创新素质要求可能会不同于一般性从事生产性活动的技术人员,反之亦然。当前的重要任务是营造有利于各类创新人才成长的环境和氛围,鼓励不同类型、不同层次的工程科技创新活动。

　　3.创新型工程科技人才的需求随GDP的增长而增长

　　根据国际经验和相关研究,从事R&D的人员总量与GDP增长呈正相关关系。这一方面说明,研究开发人员作为生产力要素支撑着GDP的增长;同时也说明,研发人员的规模是决定GDP增长的关键因素之一。科技部“人才战略”课题组分析显示,自80年代以来,美国的R&D人员总量与GDP的增长具有良好的正相关(图2)。

　　在我国,人才培养对产业发展具有重要的促进作用。软件产业的发展充分说明了这一点,我国2000年开始重视软件人才培养,2001年开始首批软件学院招生,随着4年后大批软件专业本科生的毕业,在2005年软件业明显提速。

　　当前,我国创新型工程科技人才的规模应当实现两个适应:一是适应人均GDP翻两番目标对工程科技人才资源总量的需求;二是适应建设创新型国家对创新型人才的需求。随着经济建设的飞速发展,作为人才培养的主体,高等教育(包括高等工程教育)必须在规模上随之发展。按照经济增长规律,2020年要实现小康社会人均GDP3500美元的目标,国民经济必须保持7%的增长速度,教育规模增长速度亦应与GDP增长相适应,以大约7%的速度同步增长。到2020年,我国人口总数将达到14.7亿,其中,接受高等教育的学龄人口将达到8680万左右。可以预见,为了与国家经济发展的水平相适应,工程教育的规模和发展速度应该稳中有升。

　　4.要求人才培养与世界科技发展和本国产业发展双结合

　　中国工程教育的科类专业结构、层次结构和布局结构要适应本国自主创新的需要、产业结构调整的需要、可持续发展的需要、国际格局变化的需要。高水平大学尤其要双接轨、双结合。

　　预计未来十年,由工业化和信息化融合主导的产业结构发展与变化的趋势将一直持续,传统的农业经济将进一步向现代化、工程化、商品化方向发展,现代服务业正在迅速崛起;产业结构长期严重失调的比例关系也将发生根本变化。因此,工程教育要适应产业结构调整的需要,创新型工程科技人才的培养将进一步以现代农业、信息产业、先进制造业、高技术产业、能源工业、现代服务业为重点,满足产业结构调整与产业优化升级的需要,解决经济可持续发展战略过程的关键问题。

 

四、当代工程科技创新人才的特征分析

 

　　经济的发展和现代工程的实践对工程技术人才培养提出了新的、更高的要求。具体体现在知识结构、能力结构、创新素质和创新精神四个方面。

　　1.知识结构

　　创新型工程科技人才要具备扎实的科学、工程技术、人文社会知识和专业经验知识。工程师不等于应用科学家,他所从事的工程创新既基于自然科学,又基于社会科学,更要基于所积累的实践经验。与传统的观念不同,创新型工程科技人才创新能力的形成过程,也是积累丰富的科学和技术知识的过程,只有及时掌握最先进的科学知识和技术知识,才能始终站在工程创新的最前沿。

　　创新型工程科技人才的知识结构还应该是一个不断适应、不断创新的动态平衡系统,它能适时地将不同的知识经过系统化、网络化后重新组合,形成全方位、综合、立体、动态的知识结构。

　　2.能力结构

　　创新型工程科技人才的创新能力首先是以创新主体的知识结构、学习能力和创造技能的内在整合为基础,突出创新主体知识结构的复合性和学科交叉性,体现为创新型工程科技人才要具有多元复合的工程设计能力、工程集成能力、工程实践能力以及其他相关的能力和要求。

　　工程设计能力:是创新型工程科技人才应具备的重要能力,在推进工程创新的过程中,设计从研究与开发中分离出来,成为一项独立的重要的技能。工程设计,特别是主导设计,是制订工程标准的关键。拥有高水平的设计和开发(D&D)人才,特别是培养和重用创造性设计人才,是产业与工程创新取得成功的根本所在。

　　集成创新能力:集成创新是创新的重要手段。在技术源日益丰富的时代,创新型工程科技人才需要具有较强的信息获取、分析和整合能力,具有使用多种高效的信息数据处理工具和信息沟通设备的能力,能够快速地捕捉瞬息万变的信息,同时要更加重视多种技术的识别、选择、集成与融合,开展更多的工程集成工作,才能使自己在创新中立于不败之地。

　　工程实践能力:工程实践是工程科技人才培养中的一个极为重要的环节,是实现创新成果转化的重要途径。工程技术人员通过实践,不仅能够巩固所学的专业技术和理论知识,而且能够培养和提高灵活运用专业知识、发现问题和解决问题的能力。在社会需要的推动下,基础科学与实际应用之间原来的单向连接逐渐转换为双向连接,社会实际技术的需要越来越多地影响着科学研究,创新型工程科技人才在科学研究和应用研究的边界间找到了交叠与重合。因此,创新型工程科技人才开展创新活动的目的,已逐步从单纯满足深化对自然现象和规律认识的兴趣,转向更加注重服务于人类社会发展和国力竞争的需要。

　　知识学习能力:是创新型工程科技人才不可或缺的重要的基本能力。在工程科技活动中,学习和补充所需知识与技能,进行知识储备,是工程科技创新和各项工作的基础。只有达到了相当的知识水平才能具有较高的认知能力,把握技术创新的方向,实现高水平的技术突破。在现代工程科技领域,知识更新快,这就要求工程技术人才应具有较强的获取新知识的能力,坚持终身学习,不断更新知识。

　　分析综合能力:创造性思维能力是开展技术创新的重要方面,是技术创新的灵魂,创造性思维表现在发散思维和聚合思维两个层面,在聚合思维中,分析和综合是两种相辅相成的基本方法,只有通过分析和综合、演绎和归纳,才能抓住创造性升华所出现的思想闪光和顿悟,才能形成具有社会价值的新观点、新理论、新技术、新方法和新产品。所以,分析综合能力应当是创新型工程科技人才基本能力。

　　开拓创新能力:就是改进工作、提高效率和解决复杂疑难问题的能力。许多现代工程科技涉及高技术、高风险的尖端技术,可以引领相关学科和工业技术的发展,它不仅需要工程科技人员对事业的兴趣和热爱,更需要开拓和创新能力,能够承受挫折和失败,勇于挑战权威、突破陈规,敢于超越。

　　创新能力的综合要求:要使创新型工程科技人才能创造出符合社会意义和个人价值的具有独特性和革新性的产品,就必须使创新能力的多种构成要素形成一个整合体(图4),发挥主体创新综合效应。

 

五、重要建议

 

　　我国的创新型人才队伍建设,一方面要根据当前形势,抓住机遇,从海外引进高层次人才,特别是工程科技领域的高层次领军人才,这将大大加强我国创新型领军人才队伍,对创新型国家建设将发挥重大作用;另一方面要立足国内,着眼未来,采取切实措施,加快我国创新型工程科技人才的培养。为此,本项目研究提出以下五项建议。

　　(一)提高工程科技和工程科技人才培养的战略地位

　　鉴于中国的经济发展阶段以及产业升级、提高国际竞争力的内在需求,建议优先发展并大力加强工程科技人力资源能力建设,源源不断地培养和造就大批高素质、具有蓬勃创新精神与创新能力的工程科技人才。为此建议:切实提高工程科技和工程科技人才培养的战略地位,实施“创新型工程科技人才战略”,把创新型工程科技人才培养作为创新型国家建设的核心战略。

　　首先,理顺“工程师”职称序列,严肃“工程师”的职业称谓。避免“工程师”称号的滥用,树立其权威性,提高其社会地位,解决其待遇偏低的问题。实施“工程师注册和工程教育专业认证”,提高中国工程师的职业化和国际化水平。

　　第二,充分认识工程科技和工程人才在创新型国家建设中的重要作用,设立“工程师节”。宣传工程科技的作用,弘扬创新型工程科技人才的贡献,营造崇尚工程科技、崇尚创新文化、尊重工程师、尊重工程文化,有利于创新型工程科技人才成长的社会氛围。

　　第三,将工程教育理念融入基础教育。基础教育阶段是培养学生创新力的重要时期,应站在国家战略的高度,从培养创新型人才的目标出发,在法规、制度、培养体系等方面厉行改革,加大对中小学生进行科学、工程、设计理念与文化的熏陶,加强对中小学生创新理念、创新方法与创新文化的教育。理顺“科学”与“工程”之间的混淆关系,在加强“科学教育”的同时,重视对学生“工程观念和意识”的教育,从小培养学生热爱工程科技和求实创新的工程精神。

　　(二)加快高等工程教育改革

　　1.高等工程教育改革要重点突出工程实践动手能力、设计能力和创新能力培养,着力解决“工程性”和“创新性”不足的问题。工科院校要逐步淡化“理论课程论”的影响,以“强化战略思维以及提升创造力与设计能力”为核心,加强创造意识、创新设计能力和创业方法的培养环节;要特别关注对工业设计训练的建设力度,大力加强工业设计研究院的建设,鼓励更多的师生参与“以设计为核心”的工程训练。

　　2.选择一批条件好、特色鲜明的工科大学,给予专项支持,开展创新型工程科技人才培养的示范性教育改革,并以项目的形式进行试点,以期取得成功后进行推广。

　　3.工科教师队伍目前普遍存在“重理论、重科研、轻工程实践”的现象,青年教师大多是“从校门到校门”,这不利于工程教育质量的提高。建议引进有企业工程背景的“专业人员”,更多地聘请有丰富工程实际经验的工程师来校教学;选送青年教师去大型企业进行实习锻炼或培训,培养和提高解决工程实际问题的能力。

　　4.充分发挥工程研究院所在研究生教育方面的作用。发挥工程研究院所在研究生及创新型工程科技人才培养方面的独特作用,对相应的管理体制、投入体制、办学模式等进行必要的改革与调整,促进工程研究和教育事业的健康发展。

　　(三)强化工程技术人员评价与继续教育体系

　　1.强化工程科技人员评价体系的改革。建议改革并逐步完善工程科技人才的评价体系,进一步拓宽工程师职业发展通道,建立正确的评价考核体系和绩效回报机制,针对工程科技人才的实际,逐步健全以职业能力为导向,以创新业绩为重点,注重职业道德、职业知识水平、职业能力与职业素养的创新型工程科技人才评价体系,建立符合创新型工程科技人员职业和专业发展特点的职务级别体系和相应的分配体系。

　　2.强化工程科技人员的继续教育体系。建议国家重点支持部分有条件的工科大学建立“工程创新训练基地”,为企业优秀的工程师提供3—6个月的创新培训;重点充实前沿科技、创新案例、交叉集成和经管、人文知识等。同时,建立有效的继续教育管理制度,以保障继续工程教育的持续、健康发展。建议由中国工程院、教育部、行业协会/学会牵头建立全国性“继续工程教育指导委员会”,加强对企业工程科技人才培养的指导、评审与认证制度,对培养方案、课程设置、教学内容、教学手段,以及任课教师的教学方法、教学效果等进行全面评估,保障企业对工程科技人才的培养质量和效果。

　　进一步完善继续工程教育的法律法规,引导企业加大投入,持续开展职工继续工程教育。进一步引导行业协会(或各级行业主管部门)、高校与企业协同合作,开展多层次、多渠道的继续工程教育。

　　(四)切实推进产学研多元化合作

　　制定和实施《国家产学研合作法》,明确规定政府、大学、科研院所和企业的义务和责任,保障产学合作持续健康发展。鼓励产业界、学校和研究院之间建立协作联合体,优势互补,分工合作,推进各方在教育、科研、成果转化、风险创业上的全方位合作。鼓励企业在大学建立实验室、研究所或设计院,作为学生工程创新实习和工程师再培训基地。鼓励在企业建立开放式工程实习基地,为学生提供优良的生产实践场所。鼓励政产学合作,建立面向行业的工程科技创新中心,加快行业技术与产品的升级换代,鼓励专家多方共享。

　　(五)设立“国家工程科技基金”

　　建议比照国家自然科学基金的机制,设立“国家工程科技基金”,对工程科技领域的研发活动和技术创新给予长期稳定的支持。“国家工程科技基金”面向经济建设和发展中的工程科技需求,支持技术研发、交叉研究、前沿研究、科技创新、产品创新以及创新型工程科技人才培养。