李培根，中國工程院院士，華中科技大學原校長。
李培根：未來工程教育的幾個重要視點
2019/10/16
導(dǎo)讀
本文指出，需要從新的視點去觀察、思考未來工程教育。文中強調(diào)，“問題視野”比“知識視野”更加重要。對未來多數(shù)工程學科都會產(chǎn)生重大影響的某些技術(shù)發(fā)展趨勢（如互聯(lián)、人機智能等）應(yīng)該成為各工程學科教育改革共同的關(guān)注點。
摘 要：本文指出，需要從新的視點去觀察、思考未來工程教育。文中強調(diào)，“問題視野”比“知識視野”更加重要。對未來多數(shù)工程學科都會產(chǎn)生重大影響的某些技術(shù)發(fā)展趨勢（如互聯(lián)、人機智能等）應(yīng)該成為各工程學科教育改革共同的關(guān)注點。未來工程教育需要因應(yīng)由于科技發(fā)展而致的某些邏輯或理念變化而進行改革。文中探討了如何從人的視點去思考工程教育改革，如創(chuàng)新者內(nèi)心世界的培育、工程與技術(shù)倫理、人機智能時代人的作用等。關(guān)于人與工具的邊界問題，文中提出“形式工具”與“本質(zhì)工具”的概念。
關(guān)鍵詞：工程教育 教育改革 問題視野 人機智能時代 工程倫理 新工科 人
在工程教育界，尤其是中國的工程教育界，如果以一個字表達人們的關(guān)注點，非“新”莫屬?？茖W和技術(shù)不斷發(fā)展，工程教育理所當然地產(chǎn)生新的學科、新的內(nèi)容乃至新的教學方法。官方推出“新工科”計劃，各學校紛紛響應(yīng)，制定規(guī)劃，勾畫藍圖。一大批新的設(shè)想層出不窮，可謂爭“新”斗艷。
盡管這些努力都是有意義的、值得稱道的，但還有更值得我們進一步深入思考的問題。如果我們把工程教育比喻成教育的一個山脈，它由眾多工科專業(yè)的群山形成，那么它的高峰是什么樣子？只有在更高處而且從不同的視角去觀察方能有利于攀爬工程教育的高峰。
新工業(yè)革命正在到來，新能源、新材料、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、智能機器人、增材制造（3D打?。┑刃录夹g(shù)開始進入工業(yè)應(yīng)用乃至人們的生活。工科專業(yè)教師自然需要把自身專業(yè)的新技術(shù)融入到課程體系、課程內(nèi)容的改革。但如果只是簡單地就技術(shù)論技術(shù)，通過增加新課程或在課程中增加新技術(shù)的內(nèi)容，恐怕還未悟到未來工程教育改革的真諦。如何使學生從單純的技術(shù)發(fā)展上升到更高的層次，進而領(lǐng)悟新工業(yè)革命的影響？如何從更深的層次體會技術(shù)在工業(yè)和社會中的走向？未來技術(shù)融合而致的大趨勢、人類社會存在的重大問題對技術(shù)的挑戰(zhàn)、新技術(shù)應(yīng)用場景中人的作用和地位是什么？這些都是未來卓越的工程師及技術(shù)人才需要關(guān)注和思考的，自然也是今后工程教育改革中需要特別重視的問題。
本文分別從問題、趨勢、邏輯和人的視點去看未來工程教育改革。
一、 問題視點
于一個優(yōu)秀的工程師或工程技術(shù)研究者而言，“問題視野”比“知識視野”更重要。中國教育中存在的一個普遍問題，便是重知識、輕問題。教師多看重知識的完整性、系統(tǒng)性，而不注重引導(dǎo)學生聯(lián)系“問題”，不注重拓寬學生的問題視野。如此方式培養(yǎng)出來的學生不僅難以具備解決重大或復(fù)雜工程問題的能力，而且也難以在關(guān)乎人的生活質(zhì)量之“小問題”上取得原始創(chuàng)新。
二十一世紀工程與技術(shù)本身面臨很多重大挑戰(zhàn)，如能源、環(huán)境、氣候變化、健康、航天等等。切莫以為某一重大問題只是與其緊密相關(guān)的學科有關(guān)，其實每一個重大問題都可能與多數(shù)工程專業(yè)有關(guān)。如能源、衛(wèi)生健康問題都分別與機械、材料、電子、控制、計算機等諸多專業(yè)相關(guān)。因此，專業(yè)教材和課堂講授中理應(yīng)加強相關(guān)知識與重大問題的關(guān)聯(lián)，以有利于學生拓寬問題視野。
缺乏對社會問題的關(guān)注，恐怕也是今后工程教育需要正視的問題。社會中存在的很多問題，如貧窮、清潔水資源、老年社會等一系列問題的解決至少部分依賴工程技術(shù)。這些不僅是技術(shù)問題，也是工程專業(yè)學生應(yīng)有的情懷。
問題視野還應(yīng)該涉及到對人的日常生活、生存質(zhì)量之“小問題”的細微關(guān)注。這種細微關(guān)注其實也是創(chuàng)新之源。以馬桶蓋為例，這一產(chǎn)品尚未問世之前，人們根本不知道有此需求。如果缺乏對日常生活中人的生存質(zhì)量的細微關(guān)注，就根本不可能想象出這種需求，也不會產(chǎn)生開發(fā)這種產(chǎn)品的欲望和沖動，更不用說獲得這種發(fā)明創(chuàng)造了。換句話說，對生存問題的細微關(guān)注有可能導(dǎo)致想象需求、創(chuàng)造需求，乃至產(chǎn)生原始創(chuàng)新。
總之，不管是重大工程技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)、人類社會中存在的“大問題”，還是涉及人們?nèi)粘Ｉ钪械摹靶栴}”，于工程專業(yè)的學生而言，需要拓寬“問題視野”，至少應(yīng)該養(yǎng)成關(guān)注“問題”的意識。欲達此目標，其實無需增加學時。只不過在教材中可增加若干“問題”案例，教師在課堂講授中稍加點撥，實踐環(huán)節(jié)中啟發(fā)學生自己去關(guān)聯(lián)，如此而已，何難之有？
本文不可能討論某一個工程專業(yè)的技術(shù)發(fā)展趨勢。卓越的工程師顯然不能局限于掌握自己所從事專業(yè)領(lǐng)域的一些知識，他們還需要了解技術(shù)綜合發(fā)展（即指超越于專業(yè)之外的）的大趨勢及對其相關(guān)專業(yè)或行業(yè)的影響，或者自己所從事的專業(yè)或行業(yè)對大趨勢可能的貢獻。因此，為了拓寬工科學生這方面的視野，需要從以下幾個主要視點看問題。
1. 人機智能。
物聯(lián)網(wǎng)、5G、大數(shù)據(jù)、虛擬/增強現(xiàn)實、人工智能等技術(shù)賦予機器或裝置更強的智能，越來越多的智能器件、裝置成為人的伙伴，提升人的能力。他們不僅進入工業(yè)經(jīng)濟領(lǐng)域，也走進人的生活，世界將逐步進入人機智能時代。所謂人機智能，主要指機器與人融合，發(fā)揮各自的長處，以決策并執(zhí)行對變化之環(huán)境或?qū)ο蟮暮侠砘蜃顑?yōu)反應(yīng)。
今天智能手機已經(jīng)如影隨形，它不僅可以成為工作中的幫手，也可以成為生活消遣的伙伴；手表已不只是計時的裝置，它還可以是通訊、甚至承載某些健康信息的工具；汽車不再只是代步工具，也可以是辦公或娛樂場所；智慧城市、智慧樓宇……還有太多的智能產(chǎn)品我們今天無法意識到而只能期待未來工程師們的想象。
問題是，于工程教育而言，指望某一個現(xiàn)有的或新的專業(yè)去培養(yǎng)能夠創(chuàng)造諸如此類新玩意兒的人才顯然不現(xiàn)實。這恰恰需要諸多的工科專業(yè)致力于培養(yǎng)學生“人機智能”的意識和視野。如關(guān)于智慧城市的問題，機械、交通、城市建設(shè)、計算機、軟件、排水、環(huán)境……甚至某些社會學科專業(yè)的學生都應(yīng)該具備“人機智能”的意識（不一定需要很深、很細節(jié)的知識），從而為智慧城市貢獻與自己專業(yè)相關(guān)的創(chuàng)造。
2. 生命與機器的融合。
新工業(yè)革命時期，新技術(shù)應(yīng)用呈現(xiàn)的重要特征之一恐怕是生命與機器的融合。
生命與機器的融合首先應(yīng)用在醫(yī)療與健康領(lǐng)域，即讓器件或裝置融入人的身體以達到診療效果。如某些MEMS（微電子機械系統(tǒng)）器件可進入人的身體，檢查是否存在某種病變，如進入腸道的膠囊可拍片以探測胃腸道組織情況；MEMS“機器人”進入血管疏通血栓；人工假肢完美地融合于人體使人能夠完全自如地行動……
哈佛大學的生物工程學家Charles Lieber等，打破了生物和機械之間的隔閡，他們制造出半機械版人體組織[1]。這些組織可以是神經(jīng)元、心臟細胞、肌肉組織或血管組織，而制造它們的原材料竟然是納米線和晶體管。這些半機械組織都可以呈現(xiàn)出某些正常的生命特征。中科院沈陽自動化所微納米課題組用一種基于肌細胞亞細胞結(jié)構(gòu)的細胞機械動力學模型，描述肌細胞跳動的動力學行為[2]。研究以彈簧、變阻尼和電動機等機電部件模擬心肌細胞的亞細胞結(jié)構(gòu)，獲得單個心肌細胞的機械動力學模型。所有類似的努力將來都可能為人類的健康長壽帶來福音。
生命和機器的融合還表現(xiàn)在人們試圖賦予機器某些生命特征，類生命機器人是機器人領(lǐng)域的一個重要方向。人造皮膚顯然能夠使機器人看起來更像人類，情感機器人具有喜怒哀樂。加上人工智能的應(yīng)用，機器人就更接近成為人的真正伙伴。
面對生命與機器融合的趨勢，很多工科專業(yè)都在尋找創(chuàng)新的機遇。前述的應(yīng)用或研究，涉及到材料、電子、機械、控制、計算機、軟件、生物醫(yī)學工程等諸多專業(yè)。為了使學生在未來這一大趨勢中能夠有更好的作為，工科教育應(yīng)該著手培養(yǎng)學生關(guān)于生命與機器融合的意識和視野，以便將來能夠產(chǎn)生一批創(chuàng)造性的人才。
3. 數(shù)字空間與物理空間的融合/虛擬空間與現(xiàn)實空間的融合。
不難理解，今天虛擬世界與現(xiàn)實世界、虛擬空間與現(xiàn)實空間的界限變得模糊了。第四次工業(yè)革命的標志是CPS(Cyber Physics System)，即數(shù)字與物理世界的深度融合。融合首先表現(xiàn)在任何一個物理的實體都應(yīng)該有一個數(shù)字映射。企業(yè)中人們開始意識到數(shù)字孿生體（Digital Twin）的意義，其作用幾乎貫穿在產(chǎn)品的全生命周期，主要表現(xiàn)在三個重要環(huán)節(jié)：產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、運行。如GE為每一臺正在運行的航空發(fā)動機構(gòu)建數(shù)字孿生模型（Digital Twin），對其服役狀態(tài)進行實時監(jiān)控與仿真，從而進行故障預(yù)測與預(yù)警。數(shù)字孿生體貫穿在發(fā)動機的設(shè)計、生產(chǎn)、運行性能等多環(huán)節(jié)。
企業(yè)生產(chǎn)中很多物理過程是靠數(shù)據(jù)驅(qū)動的，在滿足個性化需求的流水線上，體現(xiàn)個性化的數(shù)據(jù)驅(qū)動機器相應(yīng)的動作以滿足客戶特定的需求；哪怕是工人手工干的事情，也需要數(shù)據(jù)驅(qū)動。
虛擬空間與現(xiàn)實空間的融合也表現(xiàn)在對物理過程的仿真和模擬。科學與技術(shù)的進步使我們有可能從微小尺度上比較真實地模擬物理世界。如基于計算材料科學的ICME（Integrated Computational Material Engineering）不僅可用來分析某些結(jié)構(gòu)的性能，也可用來模擬某些過程，如鑄造、焊接等。
虛擬空間與現(xiàn)實空間的融合更在于AR（增強現(xiàn)實）、MR（混合現(xiàn)實）技術(shù)的發(fā)展?，F(xiàn)在AR技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用于裝配、維修、操作過程培訓等等。未來的應(yīng)用場景會越來越多，不僅是工業(yè)領(lǐng)域，還包括人們的日常生活領(lǐng)域。
總之，虛擬空間與現(xiàn)實空間的融合將彌漫于各行各業(yè)。這同樣需要在工科專業(yè)教育中增加相關(guān)的知識與案例，一方面使學生具備融合虛擬與現(xiàn)實空間的意識和能力，以利于解決實際生產(chǎn)或工程中的問題；另一方面培養(yǎng)學生融合虛擬與現(xiàn)實、數(shù)字與物理空間的想象力，這種想象力往往是原始創(chuàng)新之源。
4. 互聯(lián)（連）。
前述第四次工業(yè)革命的顯著標志是CPS。第二次、第三次工業(yè)革命中的自動化主要處理確定性的問題，而第四次工業(yè)革命則需要處理工業(yè)過程中、人們生活中所廣泛存在的不確定性問題，這恰恰是數(shù)字和智能時代最本質(zhì)的特征?，F(xiàn)實世界中，不管是社會系統(tǒng)還是工程系統(tǒng)，對于試圖清晰認識乃至駕馭它們的人類而言，不確定性恐怕是最大的困擾。系統(tǒng)中相互關(guān)聯(lián)的因素太多，到底哪些因素相互關(guān)聯(lián)？又互相影響到何種程度？幸運的是新工業(yè)革命時期發(fā)展起來的大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)為人類開啟了進一步認識和駕馭客觀世界不確定性的大門。不難理解的是，大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)得以應(yīng)用的基礎(chǔ)和前提是萬物互聯(lián)，這也是為什么物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為智能制造、智慧城市等很多領(lǐng)域的必備技術(shù)。
因此，培養(yǎng)學生的“互聯(lián)”意識應(yīng)該成為工科專業(yè)教育改革的緊迫任務(wù)。專業(yè)教師需要思考，如何把“互聯(lián)”的思想和方法手段貫穿或融匯在教材及課堂中。
“互聯(lián)”意識說到底是系統(tǒng)意識。以前，工程師們開發(fā)一種設(shè)備，滿足于對設(shè)備的淺層次認識，即通過零部件和/或軟件特定的功能組合以適應(yīng)用戶對設(shè)備的基本功能和質(zhì)量的需求。其中部件或零件相互之間的關(guān)聯(lián)基本上是顯性的。至于在產(chǎn)品運行的整個生命周期中部件或零件對設(shè)備運行性能、故障發(fā)生規(guī)律、加工質(zhì)量等問題的隱性影響因素，受限于對整個系統(tǒng)的認識，只能被忽略?，F(xiàn)在，人們可通過在機器的很多部位裝傳感器，獲得大數(shù)據(jù)，進行大數(shù)據(jù)分析，甚至深度學習，從而獲得對系統(tǒng)更深刻的認識和有效的控制。
人們還可以從更大的系統(tǒng)去看互聯(lián)。如田野上不同類型的農(nóng)業(yè)機械組成的系統(tǒng)，他們之間需要數(shù)據(jù)的連接及交換。以前制造拖拉機的廠家只考慮拖拉機本身的功能，現(xiàn)在得考慮拖拉機和其它類型農(nóng)業(yè)機械（如收割機等）之間的連接，以便在田野中工作的各種農(nóng)業(yè)機械都處于最佳配置及最優(yōu)工作狀態(tài)。
總而言之，一個工程或產(chǎn)品系統(tǒng)的合理或最優(yōu)的運行，其各個部分（某一設(shè)備也可能是其中一部分）之間的互聯(lián)是基礎(chǔ)。基于此獲得的大數(shù)據(jù)及其分析，方可能對不確定性有更深的認識，從而使產(chǎn)品或系統(tǒng)達到更高的性能。設(shè)計開發(fā)一種新的產(chǎn)品，有時候需要跨界地考慮和其它不同類型產(chǎn)品之間的某種信息連接。如關(guān)于汽車的設(shè)計，需要考慮其與智慧城市、娛樂、生活等諸多信息的連接。
互聯(lián)意識和素養(yǎng)當然需要在學生階段就開始培育，也就是說，教師需要在教材、課堂教學、實踐環(huán)節(jié)的指導(dǎo)中穿插相關(guān)的內(nèi)容。
新技術(shù)發(fā)展一方面導(dǎo)致技術(shù)本身細微的邏輯變化，另一方面引發(fā)教育中某些邏輯的變化。
增材制造（3D打印）技術(shù)的發(fā)展使得設(shè)計理念產(chǎn)生些許變化。如過去設(shè)計一個結(jié)構(gòu)，首先考慮的問題是在滿足基本功能的前提下如何能夠最容易被制造出來，這里的邏輯是“實現(xiàn)性優(yōu)先”。而有了增材制造技術(shù)之后，基本不受零件結(jié)構(gòu)的限制。尤其在某些重要的場合，工程師們可首先從如何最優(yōu)地滿足功能的視角考慮問題，此乃“功能性優(yōu)先”的邏輯。
以前，人們設(shè)計機器、裝置或者軟件系統(tǒng)，皆視其為人的工具。未來，或許現(xiàn)在已經(jīng)開始，事情正悄悄地起變化。如應(yīng)用AR技術(shù)于裝配、維修等場景的人機智能系統(tǒng)，工人一步一步的操作均在智能系統(tǒng)的指揮下。此情此景之下，誰是誰的工具？人和工具的邊界在哪里？是否存在理念或邏輯的變化？本來機器是人的工具，但是形式上人卻成了機器的工具或者智能系統(tǒng)的工具，人和工具的邊界在哪里？上述情況中，工人愿意成為智能系統(tǒng)的“工具”，因為操作更方便了。所以從人的角度看，此情此景下的智能系統(tǒng)本質(zhì)上還是還原成提升人的能力的一個工具。一個很嚴肅的問題是，未來會不會出現(xiàn)一種情況：人機系統(tǒng)中的人無法有“能力提升”的感覺，反而是受智能系統(tǒng)役使的感覺？如果是這種情況，顯然非人所愿，當然也不應(yīng)該為人機系統(tǒng)設(shè)計者所為。前一種情形，智能系統(tǒng)還原成提升人的能力的工具，如果說人看起來像“工具”的話，我們不妨稱之為“形式工具”。后一種情形的人機系統(tǒng)中，如果人真正地被智能系統(tǒng)所役使，人似乎就成了“本質(zhì)工具”。因此，人和工具的邊界在哪里？我們在什么程度下能夠容忍人作為系統(tǒng)里的一個“工具”？簡單的回答似乎是，我們能容忍“形式工具”，要避免“本質(zhì)工具”，這是工程教育今后要面對的問題。
類似的因為技術(shù)發(fā)展而致的細微邏輯或理念變化，在不同的專業(yè)中自然有不同的內(nèi)容或形式。專業(yè)教師們需要認真審視類似情況，而且要把相關(guān)內(nèi)容及時補充到專業(yè)教學中。
新技術(shù)的發(fā)展，尤其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使得知識的邏輯在悄悄變化。知識的存在邏輯在變化：知識不僅存在于老師那里、存在于書本中，還存在于網(wǎng)絡(luò)中，也存在于人工智能系統(tǒng)中（如AlphaGo中就存在新的、原先棋手們未意識到的圍棋知識），甚至存在于看似垃圾的數(shù)據(jù)里（大數(shù)據(jù)中可能潛藏著人們完全未意識到的關(guān)聯(lián)或知識）；知識的傳遞邏輯在變化：跨越時空界限，網(wǎng)絡(luò)中知識傳遞呈現(xiàn)碎片化、去中心化等特征。
知識的存在和傳遞邏輯的變化，應(yīng)該促使教師們改變傳統(tǒng)的教學內(nèi)容和形式。對于那些很容易在網(wǎng)絡(luò)中查閱到而且不難理解的知識，課堂中盡量少講，甚至不講。教師應(yīng)該更看重知識的節(jié)點，而且要引導(dǎo)學生善于在知識節(jié)點之間建立關(guān)聯(lián)（網(wǎng)絡(luò)就是最好的關(guān)聯(lián)手段）。教師應(yīng)該摒棄“以教師為中心”的教育模式，如何利用學生的“群體智能”和自學習能力，使學生掌握的知識更“完整”、更“系統(tǒng)”，使學生的“問題視野”更開闊，這些都是需要教師在教學實踐中進一步探索的問題。
值得注意的是，近些年來創(chuàng)新的邏輯在悄悄變化，創(chuàng)新的理念越來越開放?，F(xiàn)在發(fā)達國家中已經(jīng)相當流行的“開源”就是很好的創(chuàng)新文化，而“開源”在中國尚未真正流行。海爾的研發(fā)創(chuàng)新模式，以前是“先有產(chǎn)品再找用戶”，現(xiàn)在則是“先有用戶再有產(chǎn)品”，他們利用互聯(lián)網(wǎng)平臺COSMOPlat將用戶的碎片化需求進行整合，用戶可以全流程參與設(shè)計[3]。此外，創(chuàng)新的組織與運作也有一些新的模式，如美國LocalMotors的開源造車令世界汽車行業(yè)震驚，他們沒有龐大的研發(fā)中心，沒有龐大的組裝車間，沒有龐大的營銷團隊，包括CEO在內(nèi)只有10來名正式員工[4]。還有如馬斯克的SpaceX和特斯拉，都體現(xiàn)出創(chuàng)新組織與運作之邏輯變化，幾年前馬斯克就宣布開放特斯拉的所有專利技術(shù)。
可以置邏輯視點相關(guān)的內(nèi)容于“工程導(dǎo)論”課中，當然也可以穿插于一些專業(yè)課的教學之中。這些對于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力尤為重要。
工程與技術(shù)都是為人服務(wù)的，教育又是培養(yǎng)人的，因此從人的視點去看工程教育改革自是理所當然。人，首先是學生，人又是工程與技術(shù)所服務(wù)的對象，也可以是技術(shù)的使用者，還可以是工程與技術(shù)的創(chuàng)造者。下面分而述之。
1. 人的自由發(fā)展。
應(yīng)該把人的自由發(fā)展，即學生的自由發(fā)展視為教育最重要的的目標。讓學生自由發(fā)展，也就是讓他們成為更好的自己。筆者曾專門討論過此話題[5]，此處不再贅述。
2. 人機智能時代人的作用。
工程教育顯然應(yīng)該為進入人機智能時代而開始準備。如果“準備”只是停留在增加與智能相關(guān)的知識，那樣的工程教育不僅不能引領(lǐng)未來人機智能時代工程與技術(shù)的發(fā)展，甚至可能使產(chǎn)業(yè)誤入歧途（盲目追求智能）。
新工業(yè)革命肯定會引發(fā)職業(yè)的變化，一部分職業(yè)會消失，很多職業(yè)的形態(tài)會發(fā)生變化。自動化不再只是替代人的體力的工作，很多腦力的工作也將被取代。那么智能時代人的作用到底是什么？總不能讓眾多的人都無所事事，人也不能只是智能系統(tǒng)的“工具”。前述“形式工具”與“本質(zhì)工具”應(yīng)該成為工程技術(shù)人員分析此類問題的出發(fā)點。
在人機智能時代，人與機器共融可能是常態(tài)。人和機器發(fā)揮各自的優(yōu)勢，面對不確定性的環(huán)境，協(xié)同進行最優(yōu)或合理的決策。人機系統(tǒng)中，人反饋的某些信息使智能系統(tǒng)變得更聰明，另一方面智能系統(tǒng)或裝置也可以使人的能力大大增強（如看到通常不可能看到的東西，迅速知道通常不可能知曉的事情，快速推理……）。換言之，某些智能系統(tǒng)或裝置可以賦予人以“超能”，人在整個工作系統(tǒng)中的作用更強了，人在整個系統(tǒng)中處于更“自由”的狀態(tài)。
今天的工業(yè)界中，人們時常談到“匠心”的重要意義，它是工業(yè)發(fā)達、技術(shù)進步不可或缺的。那么在智能時代“匠心”的表現(xiàn)形式是什么？或者說“匠心”的表現(xiàn)形式與今天有何不同？如何讓“匠心”在未來的先進技術(shù)中生息，工程教育責任重大。今天，人們也許很難對此類問題給予清晰、圓滿的回答，但這不能成為在工程教育中對其漠然置之的理由。哪怕只是讓學生意識到這些問題是值得思考、值得討論的，那也是頗有意義的。如果學生能夠有一些哪怕是“幼稚”的思考，對于他們未來的成長可能有莫大的好處。
3. 創(chuàng)新的內(nèi)心世界。
近些年來，大學普遍重視培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，不少學校甚至成立了“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學院”。在那里基于各種大賽的創(chuàng)新活動此起彼伏，基于市場驅(qū)動的某些小產(chǎn)品或某種“模式創(chuàng)新”令人眼花繚亂。但是，如果稍微仔細地觀察與思考，這樣的活動中似乎還缺少某種東西。轟轟烈烈的活動有余，安安靜靜的內(nèi)心世界不夠。
不要把創(chuàng)新或創(chuàng)業(yè)本身作為目的，還有比創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)更高的目的、更重要的意義，那就是人的意義。這也是為什么我們要從人的視點去看創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的原因。馬克斯·韋伯談到職業(yè)時言，以職業(yè)作為生活的意義，意義的重要性會漸漸喪失，甚至被工具化，這最終會導(dǎo)致意義的缺失，讓人放棄個人的自由[6]。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)何嘗不是如此。
對于工程教育者而言，一方面讓學生投身于轟轟烈烈的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動，同時更重要的是，讓學生有一個安靜的、充實的內(nèi)心世界（創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的目的是）使人類的生存更便利、更自由。基于這種內(nèi)心世界、出于此種目的的學生在進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動時，自身也處于更自由的狀態(tài)。
需要注意的是，這不僅僅是一個道德和情懷問題，其實還關(guān)乎創(chuàng)新的質(zhì)量。因為一個人有安靜、充實的內(nèi)心世界，他可能敢于做別人不敢做的事情，他可能想別人根本不愿意去想的事情（如市場上尚不存在的需求），其興趣也會更持久，投入會更執(zhí)著。這些都是高質(zhì)量創(chuàng)新所需要的。不難想象，馬斯克如果僅僅考慮市場的驅(qū)動，他甚至沒膽量做SpaceX的事情。在這個世界上人們還不知道需要馬桶蓋的時候，僅僅瞄著市場上需要什么的人是不會去琢磨馬桶蓋的事情的。
4. 工程與技術(shù)倫理。
從人的視點看工程教育，就不能不關(guān)注工程與技術(shù)的倫理問題。
法國哲學家加斯東.巴歇拉爾曾說，征服多余的比征服必需的能給予我們更大的精神刺激，因為人類是欲望的產(chǎn)物而不是需求的產(chǎn)物[7]。這種欲望使人類不斷地創(chuàng)造出“超世界存在”（世界上本來沒有的存在）。毫無疑問，幾千年來人類不斷創(chuàng)造出的“超世界存在”使人類社會更文明、更進步。今天，人類對客觀世界、對自身的認識能力進入一個全新的時代，越來越多的人對諸如生命密碼之類的問題充滿了好奇。部分人不再把技術(shù)僅僅視為手段，技術(shù)本身似乎成為目的。如同漢斯·約那斯所言，“現(xiàn)代人更多地考慮技術(shù)上能否做到，面對技術(shù)說‘不’的能力和智慧已經(jīng)蕩然無存了?！?/span>[8]另一方面，人類潛藏的貪婪、自私本性所致的趨利動機使少數(shù)科技人員無所顧忌。如，利用基因編輯技術(shù)進行定制的嬰兒居然已經(jīng)問世。
工程教育要面向未來，絕不僅僅是培養(yǎng)學生創(chuàng)造和應(yīng)用新技術(shù)的能力，而且要讓學生能夠辨別可能導(dǎo)致人類失控的某些技術(shù)應(yīng)用。因此，工程教育改革中一定要增加關(guān)于工程與技術(shù)倫理方面的內(nèi)容。
工程教育改革需要特別關(guān)注那些對多數(shù)工程學科產(chǎn)生廣泛影響的大趨勢，如人機智能、互聯(lián)、生命和機器的融合等。因科技發(fā)展而致的某些邏輯或理念的改變需要引起教學內(nèi)容及方法的改變。
要分別從學生、工程與技術(shù)之服務(wù)對象、技術(shù)使用者、工程與技術(shù)創(chuàng)造者的視點去審視工程教育改革。其中人在智能系統(tǒng)中的作用、工程與技術(shù)倫理等是未來工程教育不可忽視的問題。
參考文獻
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注：本文轉(zhuǎn)載自公眾號“高等工程教育研究”。
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