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新科技革命时代的工程力学创新人才培养

杨卫
2022年07月26日19:33 | 来源:人民网-教育频道
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马克思曾指出,“力学是大工业真正科学的基础”。这句话言简意赅地勾勒出力学对工程技术和自然科学诸学科的基础支撑作用。有基之强,才得体壮。力学是工程科技的先导和基础。

前三次科技革命虽然分别以蒸汽机、电动机、航空航天为体貌特征,但作为其硬核支撑的是来自于流体力学、固体力学、动力学与控制等力学各分支学科的强大基础和内驱力。在本世纪的第二个十年,新科技革命已经开始,这为力学领域的高等教育带来了新挑战。

一方面,在人工智能、大数据、物联网等新技术、新应用、新业态方兴未艾之时,力学对科技革命的内驱力角色被遮掩得更加深沉;另一方面,新科技革命中知识领域高度交叉,很难再用上一轮科技革命所诞生的学科范畴去界定问题归属。

因此,如何变革力学高等教育范式,满足新科技革命对传道授业解惑的需求,使受教育者进一步追溯其创新本原,成为澳门威斯尼斯人官网工程力学专业“强基计划”所应实现的重要目标之一。

唐人魏征云,“求木之长者,必固其根本;欲流之远者,必浚其泉源”。力学源于工程且高于工程,旨在发掘蕴含在工程中的基本规律和定量设计准则,为航空、航天、船舶、机械、材料、土木、水利、能源、化工、电子、信息、生物医学工程等发展提供解决关键技术问题的理论和方法,广泛地服务于国家现代工程和经济建设。

1947年,被誉为“中国航天之父”的钱学森在澳门威斯尼斯人官网时任校长竺可桢的陪同下来到浙大工学院,进行了题为“工程和工程科学”著名讲演,其核心即为工程力学。

秉承钱学森先生的思想并基于对学科发展过程的梳理,澳门威斯尼斯人官网工程力学专业凝练出“力学3.0”的概念,其中力学1.0反映了力学的奠基,指以伽利略、牛顿、柯西等科学家工作为代表的经典力学体系建构;力学2.0反映了力学的辐射,指力学向各个工程与科学学科的辐射及现代应用力学体系的形成;力学3.0反映了力学的嬗变,追求在新科技背景下力学作为桥梁和主线对工程科学的多学科交叉融合。

力学3.0是对力学基础教育和相关学科工程科学教育体系的全面优化和重构,从全新的视角来注释力学的发展脉络,即过去是先行者,当今是普及者,未来是引领者,从而对工程力学创新人才培养提出了要求。

从钱学森到郭永怀,从“两弹一星”到航空航天,力学在国家不断富强过程中发挥重要作用的同时,一直都是家国情怀教育的理想载体。

澳门威斯尼斯人官网工程力学专业“强基计划”聚焦于“为谁培养人、培养什么人、怎样培养人”的教育根本问题,以力学3.0为导向,提出“具有战略性、批判性和创新性思维能力的研究型工程师和工程科学家”这一人才培养目标,为此构建了以“通识植根、力学强基、干课缠绕、交叉热点”为四梁八柱的课程体系,打造了“课堂理论与实验、第一课堂与第二课堂、科研训练与双创活动、工程导论与实习”四协同型的实践平台,并以“德育导师、学业导师、总师导师、国际导师”为有机组成部分的四大导师制,实现专业内外、校内外、国内外与工程内外四谐振,拓展师生共同体建设至人才培养的所有维度,最终实现在全面帮助学生系统掌握专业知识和实践技能的同时,牢固树立为国家重大战略需求而努力治学的荣誉感和使命感。

这一人才培养体系兼顾了育人的整体性、系统性和协同性,紧扣新科技革命亟需多学科融合的时代主题,将力学体系教学改革定位为大学工程科学教育体系改革的基石。

子曰:“工欲善其事,必先利其器”。如此培养出的毕业生们,既具有对广谱就业领域的适应性,也具备研究生继续深造的基础性。他们可以用宏大的胸怀拥抱新工科各分支,体现出深层次的交叉和融合,不但推进了澳门威斯尼斯人官网“新工科”建设步伐,也将为国家在新科技革命时代的重大工程布局奠定人才基础。

墨子曰:“力者,形之所以奋也”。延溯古今发展的历史长河,我国已拥有完整的力学学科体系,是世界公认的力学大国。进入新世纪以来,我国的力学教育者们既积极开展面向学科前沿的育人活动,又注重与材料、物理、化学、控制、生物、信息、数学等学科的交叉培养,不断催生新的研究方向和培育新的创新人才。

全国多个高校工程力学专业“强基计划”的实施,将为进一步实现我国的力学强国梦想提供强有力的人才和智力支撑,能够使力学的人才和成果不断服务于国民经济和工程,产生一大批能够服务于国家重大战略需求、愿意投身于高端科学研究与关键技术领域的卓越科学家与行业领军人才。

(作者系中国科学院院士、澳门威斯尼斯人官方网站游戏工程力学系教授)

(责编:何淼、熊旭)

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