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新科技革命時(shí)代的工程力學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)

楊衛(wèi)
2022年07月26日19:33 | 來源:人民網(wǎng)-教育頻道
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馬克思曾指出,“力學(xué)是大工業(yè)真正科學(xué)的基礎(chǔ)”。這句話言簡意賅地勾勒出力學(xué)對(duì)工程技術(shù)和自然科學(xué)諸學(xué)科的基礎(chǔ)支撐作用。有基之強(qiáng),才得體壯。力學(xué)是工程科技的先導(dǎo)和基礎(chǔ)。

前三次科技革命雖然分別以蒸汽機(jī)、電動(dòng)機(jī)、航空航天為體貌特征,但作為其硬核支撐的是來自於流體力學(xué)、固體力學(xué)、動(dòng)力學(xué)與控制等力學(xué)各分支學(xué)科的強(qiáng)大基礎(chǔ)和內(nèi)驅(qū)力。在本世紀(jì)的第二個(gè)十年,新科技革命已經(jīng)開始,這為力學(xué)領(lǐng)域的高等教育帶來了新挑戰(zhàn)。

一方面,在人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)、新應(yīng)用、新業(yè)態(tài)方興未艾之時(shí),力學(xué)對(duì)科技革命的內(nèi)驅(qū)力角色被遮掩得更加深沉﹔另一方面,新科技革命中知識(shí)領(lǐng)域高度交叉,很難再用上一輪科技革命所誕生的學(xué)科范疇去界定問題歸屬。

因此,如何變革力學(xué)高等教育范式,滿足新科技革命對(duì)傳道授業(yè)解惑的需求,使受教育者進(jìn)一步追溯其創(chuàng)新本原,成為浙江大學(xué)工程力學(xué)專業(yè)“強(qiáng)基計(jì)劃”所應(yīng)實(shí)現(xiàn)的重要目標(biāo)之一。

唐人魏征雲(yún),“求木之長者,必固其根本﹔欲流之遠(yuǎn)者,必浚其泉源”。力學(xué)源於工程且高於工程,旨在發(fā)掘蘊(yùn)含在工程中的基本規(guī)律和定量設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,為航空、航天、船舶、機(jī)械、材料、土木、水利、能源、化工、電子、信息、生物醫(yī)學(xué)工程等發(fā)展提供解決關(guān)鍵技術(shù)問題的理論和方法,廣泛地服務(wù)於國家現(xiàn)代工程和經(jīng)濟(jì)建設(shè)。

1947年,被譽(yù)為“中國航天之父”的錢學(xué)森在浙江大學(xué)時(shí)任校長竺可楨的陪同下來到浙大工學(xué)院,進(jìn)行了題為“工程和工程科學(xué)”著名講演,其核心即為工程力學(xué)。

秉承錢學(xué)森先生的思想並基於對(duì)學(xué)科發(fā)展過程的梳理,浙江大學(xué)工程力學(xué)專業(yè)凝練出“力學(xué)3.0”的概念,其中力學(xué)1.0反映了力學(xué)的奠基,指以伽利略、牛頓、柯西等科學(xué)家工作為代表的經(jīng)典力學(xué)體系建構(gòu)﹔力學(xué)2.0反映了力學(xué)的輻射,指力學(xué)向各個(gè)工程與科學(xué)學(xué)科的輻射及現(xiàn)代應(yīng)用力學(xué)體系的形成﹔力學(xué)3.0反映了力學(xué)的嬗變,追求在新科技背景下力學(xué)作為橋梁和主線對(duì)工程科學(xué)的多學(xué)科交叉融合。

力學(xué)3.0是對(duì)力學(xué)基礎(chǔ)教育和相關(guān)學(xué)科工程科學(xué)教育體系的全面優(yōu)化和重構(gòu),從全新的視角來注釋力學(xué)的發(fā)展脈絡(luò),即過去是先行者,當(dāng)今是普及者,未來是引領(lǐng)者,從而對(duì)工程力學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)提出了要求。

從錢學(xué)森到郭永懷,從“兩彈一星”到航空航天,力學(xué)在國家不斷富強(qiáng)過程中發(fā)揮重要作用的同時(shí),一直都是家國情懷教育的理想載體。

浙江大學(xué)工程力學(xué)專業(yè)“強(qiáng)基計(jì)劃”聚焦於“為誰培養(yǎng)人、培養(yǎng)什麼人、怎樣培養(yǎng)人”的教育根本問題,以力學(xué)3.0為導(dǎo)向,提出“具有戰(zhàn)略性、批判性和創(chuàng)新性思維能力的研究型工程師和工程科學(xué)家”這一人才培養(yǎng)目標(biāo),為此構(gòu)建了以“通識(shí)植根、力學(xué)強(qiáng)基、干課纏繞、交叉熱點(diǎn)”為四梁八柱的課程體系,打造了“課堂理論與實(shí)驗(yàn)、第一課堂與第二課堂、科研訓(xùn)練與雙創(chuàng)活動(dòng)、工程導(dǎo)論與實(shí)習(xí)”四協(xié)同型的實(shí)踐平臺(tái),並以“德育導(dǎo)師、學(xué)業(yè)導(dǎo)師、總師導(dǎo)師、國際導(dǎo)師”為有機(jī)組成部分的四大導(dǎo)師制,實(shí)現(xiàn)專業(yè)內(nèi)外、校內(nèi)外、國內(nèi)外與工程內(nèi)外四諧振,拓展師生共同體建設(shè)至人才培養(yǎng)的所有維度,最終實(shí)現(xiàn)在全面幫助學(xué)生系統(tǒng)掌握專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐技能的同時(shí),牢固樹立為國家重大戰(zhàn)略需求而努力治學(xué)的榮譽(yù)感和使命感。

這一人才培養(yǎng)體系兼顧了育人的整體性、系統(tǒng)性和協(xié)同性,緊扣新科技革命亟需多學(xué)科融合的時(shí)代主題,將力學(xué)體系教學(xué)改革定位為大學(xué)工程科學(xué)教育體系改革的基石。

子曰:“工欲善其事,必先利其器”。如此培養(yǎng)出的畢業(yè)生們,既具有對(duì)廣譜就業(yè)領(lǐng)域的適應(yīng)性,也具備研究生繼續(xù)深造的基礎(chǔ)性。他們可以用宏大的胸懷擁抱新工科各分支,體現(xiàn)出深層次的交叉和融合,不但推進(jìn)了浙江大學(xué)“新工科”建設(shè)步伐,也將為國家在新科技革命時(shí)代的重大工程布局奠定人才基礎(chǔ)。

墨子曰:“力者,形之所以奮也”。延溯古今發(fā)展的歷史長河,我國已擁有完整的力學(xué)學(xué)科體系,是世界公認(rèn)的力學(xué)大國。進(jìn)入新世紀(jì)以來,我國的力學(xué)教育者們既積極開展面向?qū)W科前沿的育人活動(dòng),又注重與材料、物理、化學(xué)、控制、生物、信息、數(shù)學(xué)等學(xué)科的交叉培養(yǎng),不斷催生新的研究方向和培育新的創(chuàng)新人才。

全國多個(gè)高校工程力學(xué)專業(yè)“強(qiáng)基計(jì)劃”的實(shí)施,將為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)我國的力學(xué)強(qiáng)國夢想提供強(qiáng)有力的人才和智力支撐,能夠使力學(xué)的人才和成果不斷服務(wù)於國民經(jīng)濟(jì)和工程,產(chǎn)生一大批能夠服務(wù)於國家重大戰(zhàn)略需求、願(yuàn)意投身於高端科學(xué)研究與關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的卓越科學(xué)家與行業(yè)領(lǐng)軍人才。

(作者系中國科學(xué)院院士、浙江大學(xué)航空航天學(xué)院工程力學(xué)系教授)

(責(zé)編:何淼、熊旭)

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