姜丰
（长春理工大学电子信息工程学院，吉林长春 130022）
摘要：新工科教育的核心目标是将学生培养成为社会所需的应用型创新人才，应用型创新人才不仅要立足于现有产业，而且还能引领未来产业级和创新发展，同时能够为新的产业甚至行业的诞生提供支撑。达到这一目标，仅有知识技能的培养是不够的，必须重视学生工程思维的培养。
关键词：新工科 工程思维 培养模式
1.培养工程思维的重要性
人类的思维活动是与实践活动密切联系的。工程思维就是与人类改造自然，构建人工自然形成的技术实践和工程实践对应的主观认识活动。
哲学家Alfred North Whitehead在《教育的目的》一书中，讲到“教育是教人们掌握如何运用知识的艺术”。教育不是教人获取知识，而是一门培养人们如何有效运用知识的艺术。
因此，如果我们的工科教育里只包含有知识和技艺的传授，那么就会退化成为一种培训而不是教育。我们需要在大学的新工科教育中，必须要加入工程思维培养的内容。
传统的工科教育，常把侧重点放在知识的传授与解惑上，设法让学生学会如何运用这些知识来解决问题。以对学生掌握知识的程度作为考核内容。
在新工科教育的目的，不仅需要让学生具备坚实的理论基础、 娴熟的技能，还要注重培养学生的工程思维。学生的工程思维模式往往决定了该学生在就业后的职业胜任力，就是运用技术与管理来创造或实现可持续商业价值的能力，这对其职业生涯的发展极为重要。企业判断人才能否优秀，往往是看其是否具备解决问题过程中的工程思维能力。
在新工科教育当中，除了我们要向学生传输那些公式化的精确的理论知识与技艺以外，更要关注学生工程思维的培养。工程思维的培养离不开密切观察与模仿的结果。对那些成功的工程案例进行模仿、观察和对比、反思中，来形成在具体工程实践情况下的敏感性和意识力。浅层可以理解为业界最佳方法论的掌握，但更深层地是为适应性解决问题而创造方法及制度化的能力。前者是主要是模仿运用，后者则是创新和发展，这是新工科教育培养人才的“灵魂”所在。
2.工程思维的两种模式
工程思维中，包含着设计思维模式和管理思维模式。设计思维模式是需要根据新的市场需求，创造性的设计新的产品的思维能力，属于价值创新。而管理思维则是对业务指标进行数据化，在实施过程中不断监控这些指标，从而实现持续的迭代的思维能力，属于价值最大化。
这两种思维模式相互关系如下：
1）、管理思维的基石假设是事实是客观存在的、可量化的且稳定不变的，分析过程是理性的；而设计思维的基石假设是体验是主观的，事实是由社会构成的、动态的且经常是非理性的。
2）、管理思维通过结构化的分析流程和方法，期望得到最优答案；设计思维却通过试验的迭代寻找更好的答案；
3）、管理思维往往从分析、规划到执行、调整；设计思维却从躬身入局先干开始，在干中观察和寻找答案；
4）、管理思维依赖逻辑和数字，设计思维依赖情感、同理心和体验模型；
5）、管理思维追求可控性，追求结果的可靠，不喜欢处理不确定性问题；设计思维追求新颖，不喜欢一成不变；
6）、管理思维运用图表、表格要么聚焦在抽象，要么聚焦在具体；设计思维却运用故事，不断地抽象与具体之间来回折腾；
7）、管理思维把人看成统计学上数据，不会关心个体，而设计思维却从关注活生生的个体出发，关心他的体验和发生在他身上的故事。
8）、管理思维往往认为只要有数据就可以分析，无需走到户外；而设计思维认为，只有把自己变成研究对象的一份子，才能做非介入式地研究与调查。
管理思维人们发明了大量的结构化工具，设计思维虽然也有结构化的流程与方法。但是与管理思维相比，这些流程更像只是一个引路牌，更多依赖的是观察、同理心和团队创新，大量地运用人类学和社会学的研究方法。
3.培养工程思维的途径
一般来说，培养工程思维能力 需要两个要素：
1）、构建一个能够让受教者亲身经历、体验的环境，用综合的、随机的挑战来激发受教者的识知，培育成为其个体一部分的为人处事的个性化风格；
2）、拥有一支能够唤起受教者模仿其素养、取向和态度的教师队伍。对于工程教育而言，教师的个人作用是在线教育等知识传授媒介所不能代替的。
我校在通过组织学生参加CIMC“西门子杯”中国智能制造挑战赛中，创建了Campus-Hub，在培训学生备赛的过程中探索了工程思维能力培养的一些方法。
1）以3人团队为单位进行培训，在团队中要求每个成员担任自己的角色，合作完成布置的任务。团队队长负责分配任务以及对成员的管理，在此更多的是培养学生的管理思维模式。
2）通过仿真设施模拟复杂的工业场景，让学生去解决实际工程中的挑战性的问题，在此过程中，培养学生将知识转化为实践的能力。
3）通过头脑风暴，让学生进行创新性设计，并通过团队间PK扩宽学生的视野，锻炼学生测设计思维能力。
4）集合优秀教师力量，对在实践过程中出现的疑难问题进行攻关，不仅能引导学生，在很大程度上对教师有提高的作用。
通过几年来的不断完善，经过我们培训的学生，不仅在竞赛中获得优异成绩，而且在就业或继续学习深造过程中都表现出了较高的水平。
4.结语
新工科教育下的人才培养离不开工程思维，探索工程思维培养途径， 以实现对学生设计思维模式和管理思维模式的工程思维培养有着重要的意义。
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作者简介：1.姜丰（1980—），男，吉林长春人，吉林大学硕士研究生，长春理工大学电子信息工程学院讲师，主要研究方向：工业自动化。
邮箱：3106300@qq.com（作者的电子邮箱）
基金项目： 应用工程教育理念设计自动化专业实践应用型课程教学新模20210203130624