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　　5月17日上午，著名力学家刘先志先生塑像落成仪式在兴隆山校区举行。山东大学校友、中国科学院院士、北京理工大学校长胡海岩出席仪式并为塑像揭幕。仪式结束后，胡海岩院士为山东大学师生作了题为“漫谈未来工程师的素养”的学术报告。他从国家对工程师的需求、大学对工程师的培养、未来的工程师如何提升自身素养三个方面提出了自己的见解。
　　11年前，温家宝总理看望钱学森先生时，钱老感慨地说：“这么多年培养的学生，还没有哪一个的学术成就，能够跟民国时期培养的大师相比。”钱老发问：“为什么我们的学校总是培养不出杰出的人才？”这就是著名的“钱学森之问”。钱老指出，“现在中国没有完全发展起来，一个重要原因是没有一所大学能够按照培养科学技术发明创造人才的模式去办学，没有自己独特的创新的东西，老是‘冒’不出杰出人才”。“钱学森之问”是中国教育事业发展的一道艰深命题，需要整个教育界乃至社会各界共同破解。
　　胡海岩院士由此引申出中国究竟能否培养出世界级杰出人才的问题，并给出了肯定的答案。在体育界，中国已培养出许多世界级的优秀运动员，他们在各项国际赛事斩获金牌，成就有目共睹。在科技领域，中国也已拥有若干世界级的科学家，袁隆平发明的杂交水稻技术、王选发明的汉字数码排版技术、屠呦呦提出的青蒿素治疗疟疾疗法等推动了人类文明和社会进步。胡海岩院士谈到，身为北京理工大学校长，他经常自问，北京理工大学作为一所以工科见长的大学，是否能够培养出世界级的杰出工程师？回顾北京理工大学的历史，培养的毕业生中已有若干世界级的杰出工程师，比如中国核潜艇之父彭实禄院士、中国预警机之父王小谟院士、中国首部天基SAR雷达总设计师吴一戎院士。学校的任务是，培养出更多这样的杰出工程师。为此，他多次与这些著名校友交谈，了解他们的成长经历，思考由此带来的启示。他们的体会是，要成为杰出工程师，一定要树立崇高使命，打好宽厚学术基础，坚持实践创新之路。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　国家对工程师的需求
　　首先，胡海岩院士深入分析了目前建设创新型国家对未来工程师的需求。
　　我国目前的高等工程教育现状可以表述为，体量是世界之最，但质量上却存在若干问题。比如，我国高校的工科学生数量早已位居世界第一，大约是美国的20倍，德国的50倍。但我国工程师人均产出的GDP，仅仅是美国、德国的百分之五到百分之十。
　　胡海岩院士认为，我国工程教育的质量存在欠缺，特别是从理念和实践层面来看，还没走出一条适应我国工业化发展需求的道路。民国时代，我国大学照搬西方高等教育模式；新中国成立后，是照搬前苏联的高等教育模式；改革开放之后，又重新借鉴西方高等教育模式。我国的工程教育始终处于模仿之中，自主创新的地方不多，这正是钱老对我国高等教育质疑之所在。事实上，我国的工业化进程决定了我国高等工程教育应该是多层次、多类别的体系，简单学习或照搬任何一个国家的已有经验都不可行。今天，我国既有像中国航天、华为、中信集团这样研发能力可以和国际著名企业接轨的大公司，也有大量生产力水平相对落后的乡镇企业。因此，我们不可能用单一模式来培养覆盖所有层次需求的工程师。
　　党中央、国务院已做出建设创新型国家的决策。建设创新型国家，核心是把增强自主创新能力作为国家经济建设和社会发展的驱动力，把增强自主创新能力作为调整产业结构、转变增长方式的中心环节，建设资源节约型、环境友好型社会。国务院已颁布《中国制造2025》和《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》等引导国家工业化、信息化发展战略的文件，高等工程教育必须面向国家的重大战略进行定位和改革。目前在校学习的工科大学生，五年、十年之后将成为中国制造以及“互联网+”的主力，十年、二十年之后成为国家的栋梁之才。
　　胡海岩院士以航空工程师为例，分析了工程师知识结构的变化。早年，航空工程师主要以计算尺、手摇计算机为工具进行结构设计，需要扎实的数学、力学基础；而今，借助Nastran、ANSYS等工程计算软件可方便地进行结构设计。因此，工科大学生普遍重视掌握英语和计算机应用能力。从表面看，商品化的工程计算软件的确使结构强度计算得到简化。但事实上，对自主研发的新型飞行器而言，这些软件并不能解决最关键的问题。例如，Nastran是国际航空航天界公认的标准软件，但它并不能直接解决第四代战机研制中的内埋武器弹仓开闭动力学仿真、高超声速飞行器热防护结构动力学预测等难题。要解决这些问题，工程师必须拥有坚实的数学、力学基础，并且对材料、制造、控制等专业知识都要有深入理解。可以说，科技进步对未来工程师的理论基础要求更加宽厚。
　　在我国的工业化进程中，需要两类面向不同需求的工程师：第一类是“上手快”，善于集成创新、引进消化吸收再创新的工程师，解决我国工业化过程中面大量广的实际问题；第二类是“有后劲”，善于原始创新的研究工程师，解决我国工业化过程的“中国创造”问题。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　大学对工程师的培养
　　胡海岩院士认为，研究工程师应当具备责任感、既宽又厚的知识结构以及实践创新能力，将科学、经济、技术、工程甚至美学完美融合起来。他以航空领域的杰出工程师、前苏联飞机设计师格列维奇，新中国第一架飞机的总工程师张阿舟为例，阐释杰出工程师必须具有宽厚的理论基础，要对科学技术的新进展非常敏感，并且善于将新技术运用到产品设计中。没有宽厚的学术基础，创新只能是空想，只有建立在宽厚学术基础上的创新，才是扎实的能够取得突破的创新。
　　基于研究工程师所需的基本素质，胡海岩院士介绍了目前北京理工大学正在尝试、探索的研究工程师培养模式。该模式的特点是：本硕博八年制贯通培养，前几年以通识教育为主，强化数理化和英语学习，为日后深入学习打下坚实基础；从第三年开始进入教授的研究团队，或者到行业的研究所从事工程研究，强化实践创新。由于对学生素质要求高，采用两次分流方式确保培养质量。
　　强化学术基础并不意味着简单增加课程门数和学时，而是要培养学生的科学思维和解决问题的能力。基于这样的认识，要对课程体系进行改革，尝试设立通识课程群、学科贯通课程群、高端交叉课程群、前沿研究课程群等。胡海岩院士以学科贯通课程群为例，分析说明整个工程科学有高度的统一性，力学、电磁学、控制理论等课程具有统一的数学模型和理论基础，可以贯通学习。他鼓励同学们对有统一性的知识进行整合，这样不仅提高学习效率，而且更加接近工程实践中对知识的需求。
　　与课程体系改革相呼应的是对实践教学环节所进行的改革。掌握知识的多少并不等价于创新能力的强弱。有人研究曹雪芹的《红楼梦》、金庸的武侠小说系列，发现所用汉字都是四千多字。中文系本科毕业生掌握的汉字远远超过四千字，但创作水平远远达不到这样的境界，原因之一就是缺乏源于生活的创新能力。高水平的实践教学，有助于提升学生的创新能力。在课程考试方面，应增加实验设计和面试环节，减少死记硬背环节。在毕业设计方面，要改变目前以模仿居多的局面，激发学生创新。在学位论文方面，鼓励学生经过“痛苦的”选题过程确定研究课题，为今后工作中解决难题积累经验。总之，研究工程师培养是一个漫长的过程，但其核心是提高综合素养，要使学生在实践中深化对知识的理解，在实践中培养创新能力。
　　　　　　　　　　　　　　　　　未来工程师如何提高自身素养
　　作为未来的工程师，工科学生应该如何提升自己的素养呢？胡海岩院士鼓励同学们树立高远的价值取向，努力践行“徳以明理，学以精工”的精神：即道德高尚，达到以探索客观真理为己任的境界；努力实现掌握精深学术造福人类的理想。
　　成为优秀的工程师有许多要素。在今天快节奏的、日新月异的社会，工科学生的创新思维和创新意识相比过去有了很大提高；但大部分工科学生缺乏工程经验，需要强化工程实践；由于高中文理分科教学，工科学生往往对语文不够重视，语言表达能力不强；受社会浮躁、功利化等负面影响，工科学生的团队合作意识也亟待提高。
　　胡海岩院士还阐述了工科学生应该如何认识实验/试验、理论分析、数值计算等问题。对于如何认识实验/试验，他回忆起博士导师张阿舟先生的教诲：“理论工作者总认为自己的研究结果是正确的，但实际上可能是错误的；实验工作者总担心自己的实验结果是错误的，但实际上是正确的。”然后，他通过案例阐述了实验研究的重要性。他以理论力学的起源为例，说明理论力学并非是依靠理论推演所建立的学科，而是基于实验的学科。
　　胡海岩院士接着指出，实验并不仅仅是验证理论和假设，而且会启发新的研究。他的团队在对飞机垂直尾翼颤振控制效果的验证实验中，发现实验结果与理论计算间存在明显差异。经过细致的分析发现，问题源于控制系统的数字滤波器导致的时间滞后，使得系统稳定性发生改变，产生了自激振动。正是这样的发现，引发了后来众多学者对时滞系统稳定性和分岔的研究。因此，工科学生应高度重视实验细节和对实验结果的分析，摒弃那种认为掌握了软件计算就可以成为工程师的观点。
　　在如何认识理论分析方面，胡海岩院士举了两个案例来说明宽厚理论基础的重要性。上世纪八十年代中期，他在山东大学攻读硕士学位时从事叶盘振动测试研究。最初获得的实验结果杂乱无章，只找到18阶固有振动中的9阶，难以测量到遗漏的9阶固有振动。他依据线性群表示理论，将固有振动分类为二维表格；然后根据表格所反映的对称性规律对叶盘进行激励，很快获得了所有遗漏的固有振动。取得成功后反思，这与门捷列夫提出元素周期表的过程异曲同工。胡海岩院士十年前指导博士生研究如何建立碳纳米管波动频散动力学模型。最初建立的模型与分子动力学模拟结果差异很大，几经修改屡屡失败；后来他想起三十多年前学习过的连续介质力学理论，应该将碳原子之间的相互作用模拟为应变梯度变化，从而建立了正确的模型。因此，理论是指导实验研究的基础，没有理论指导，实验就失去意义；理论更是进行数值模拟的基础，没有正确的理论建立模型，数值模拟如同游戏。
　　胡海岩院士还以实例来说明数值计算的重要性。他首先以大型卫星天线在太空微重力环境下的展开动力学为例，说明必须依靠数值计算才能获得在地面无法模拟的微重力环境，进而了解柔性天线反射网展开时是否会发生意外缠绕。接着，他又以某化工厂一氧化碳泄露引起的爆炸事故为例，展示了爆轰过程数值计算对确定事故原因所起的不可替代的作用。最后，他以洛伦兹在对流计算中发现混沌现象为例，说明数值计算对揭示新现象的重要作用。
　　在阐述如何看待理论分析、数值计算、实验/试验之后，胡海岩以设计和研制汽车为例，通过数字样车与原型车之间的联系，说明研究工程师必须在上述三方面打下深厚的基础，并且通过不断实践来提升创新能力。（整理：能源与动力工程学院 史雪青）