说说工科教育的那些事

       曹德旺等一些企业和一些学者联合提出的“要改变工科理科化”建议直击当前高等教育的一个弊端。毕业生“半成品”状态凸显目前工科教育脱离工程实践的窘境。

       以机械专业而言，目前高校本科的基础理论科目课程基本还是可以的，但工艺学和生产流程以及过程质量控制管理的教育明显不足。目前高校工科的工艺学教育一是缺乏完整系统的教材，二是师资缺乏工艺实践经验。三是市场化经济改革阻断了学生实习和教师进修的途径。过去在计划经济时代，体制还是为工科教育提供了工艺实践的场所，也就是相当一部分国有企业承担着工科教育的实践活动。例如山东某工程机械集团和电力集团在很长一段时间里不但为本企业的职业学校提供实习场所，而且接受部分高校学生实习（包括食宿场所和授课教师及实践岗位）。从上世纪50年代到80年代初，我国工科院校的毕业生基本都是企业的技术骨干和现场管理者。

       现在并不是制造企业不招工，而是找不到合适的人才。我从2002年到2008年代表单位到人才市场招聘，基本上找不到合适的人选。这些年初选的几十人到厂里“试工”，比如测绘个零件，简单的加工流程安排（派活顺序）基本不懂。图纸标注不是不全就是不懂标注的工艺要求。更不要说车、钳、刨、铣、磨和材料表面处理。信心满满的学生只知道老师说：“学会CAD（及机械设计软件）走遍天下都不怕”。不知道CAD只是用电脑替代手工制图而已；而且工程设计图纸除了看几何图形之外，更重要的是看图纸标注。并且必须保证基本的标注不出错，而且这些标注的理论来源包括金属材料学和公差配合等等基础理论知识。不知道老师傅的草图徒手画个圆标注上“球铁，Φ125±0.2，L=280±0.3”之后车工就知道毛坯加工件直径125mm，误差不大于±0.2mm；轴长280mm，误差不大于±0.3mm。材质是球墨铸铁。一个工科本科毕业生不懂这些基本常识还不如企业技术学校的毕业生。

       就工程科学而言，也有工艺性纯理论的研究需求。比如师昌绪获得科技一等奖的“飞机摩擦片材料”，就是从工艺性能角度研究摩擦片材料的物理性质成果。所以不能把工艺简单看成只是老师傅的把式。其实日本人是很重视工艺技术的，在日企，技师的地位是很高的。比如我们长期进口高端轴承，为什么？就是因为我们的轴承钢材质和轴承精度不行。我们高铁最后的一个短板就是转向架（车轮底盘总成）所用的高速轴承依赖进口。航天器所用的微型精密轴承是德国的。我们的航空发动机涉及理论上基本清楚，但材料和加工工艺不如欧美发动机企业。我国高端数控机床有很大差距不仅仅在软件上，整机的机械精度达不到要求——没有足够的机械精度，单靠机床的数控软件解决不了加工精度。

      工科教育要走出现在的怪圈必须解决实习的问题，此外工科院校现有师资中工艺学课程专职教师必须足额配备。也就是说工科院校必须彻底摒弃重设计重理论，轻工艺轻管理的弊端。也就是说多快好省的办法就是厂校联合办学，优势互补。这样既改进了工科教学，也有利于企业技术创新的能力。

      再一个问题就是国家有关部门（教育部、工信部和科研学术主管部门）统筹组织编写各行业（机械矿山、石油化工、电力电子、生物及有机化学等）教师和工程师以及专业技师编写工科院校教育所涉及到的工艺学教材以及教学大纲和全面质量管理（QC）的教材以及实习大纲。对现有的部分工艺类技术书籍比如《钣金技术》等也可以修订作为工科高校教材。

      总之，工科教育如果没有一个学期的实践课程是不可能达到或接近曹德旺先生们提出的4级工程师水平（至少也要达到2级工程师水平）。学生偷懒毁掉的是个人前程，但是教育出了问题则是毁了一批甚至是多批学生的前程。中国制造要想誉满全球，没有千百万优秀的工程技术人员是不行的。通过实习，学生会掌握知识技能的真谛，企业也会发现自己需要的人才。

      举个例子：上海江南造船厂造的NGO船（液化天然气运输船）最难干的就是仓壁殷瓦钢焊接0.5mm米的薄板焊接技术含量很高，从事这种工作的焊工必须经过国际船级社的技术认证才可获得上岗证。就是这样的活，江南船厂有一波农村来的农民工承担着NGO船瓦钢焊接。他们都是经过国际船级社认证的专业焊工。这拨人占据世界NGO船瓦钢焊接专业人才的30%多，其中女焊工超过一半。他们的待遇比一般工程师还高，船厂提供免费的两室一厅。世上无难事，只怕有心人。人家农村来的女焊工也爱美——周末一身时尚带着孩子下饭店，逛公园：农村来的女孩子一样热爱生活。

      近年来的舰船成就较大，这也是在克服了新的船用合金钢板的焊接工艺才有055大驱批量建造。我们老是把工艺学仅仅看成是手艺或把式这是不对的，好的手艺和经验其实背后都有理论的支持。上世纪50年代劳模倪志富凭经验发明了“倪钻”其实就是用普通的麻花钻头按照他的经验开刃提高了工作效率和产品质量，后来到大学学习了几年回来搞出了一整套钻头开刃磨削的工艺，称之为“群钻”，这套工艺一直延续到现在仍在使用。过去企业有句老话：“工程师画个圈，技师点上一个点，这就是一只眼。眼神如何全看技师的造化。”设计和工艺是一架马车的两个轮子——缺一不可。古代希腊人可以想象“给我一个支点可以翘起地球。”这个支点在哪里哲人也可以指点，但工程学却告诉我们：这个支点不存在可以实现的物理基础——智者可以想象，工程学家可要讲究实现的可能。反推到工科教育，大家不会不明白工科学生将来要做什么。

      工科教育要走出现在的怪圈必须解决实习的问题，此外工科院校现有师资中工艺学课程专职教师必须足额配备。也就是说工科院校必须彻底摒弃重设计重理论，轻工艺轻管理的弊端。也就是说多快好省的办法就是厂校联合办学，优势互补。这样既改进了工科教学，也有利于企业技术创新的能力。

      在一个问题就是国家有关部门（教育部、工信部和科研学术主管部门）统筹组织编写各行业（机械矿山、石油化工、电力电子、生物及有机化学等）教师和工程师以及专业技师编写工科院校教育所涉及到的工艺学教材以及教学大纲和全面质量管理（QC）的教材以及实习大纲。对现有的部分工艺类技术书籍比如《钣金技术》等也可以修订作为工科高校教材。

     举个例子：上海江南造船厂造的NGO船（液化天然气运输船）最难干的就是仓壁殷瓦钢焊接0.5mm米的薄板焊接技术含量很高，从事这种工作的焊工必须经过国际船级社的技术认证才可获得上岗证。就是这样的活，江南船厂有一波农村来的农民工承担着NGO船瓦钢焊接。他们都是经过国际船级社认证的专业焊工。这拨人占据世界NGO船瓦钢焊接专业人才的30%多，其中女焊工超过一半。他们的待遇比一般工程师还高，船厂提供免费的两室一厅。世上无难事，只怕有心人。人家女焊工也爱美——周末一身时尚带着孩子下饭店，逛公园：农村来的女孩子一样热爱生活。

      补充一下：这件事一低昂要从顶层抓起。当务之急的是工科的工艺学教材一定要抓紧落实：

      1、教育部和科技部要牵头组织高等学校工科工艺学教材编纂，估计全部工科院校大概需要的工艺学教材不下100种。作为应急，现有的工艺类教材（包括中专高职已有的教材修订升级后也可作为高校工科教材）以及普及出版的这类教材都可以修订使用。

      2、要制定政策法规，鼓励企业工程技术人员走进高校（校企合作也行），充实提高·工学教育水平。

      3、很多退休的企业技术人员可以到高校给学生“指点迷津”：你算了半天不抵老师傅“一二三”

      补充一下：这件事一低昂要从顶层抓起。当务之急的是工科的工艺学教材一定要抓紧落实：

      1、教育部和科技部要牵头组织高等学校工科工艺学教材编纂，估计全部工科院校大概需要的工艺学教材不下100种。作为应急，现有的工艺类教材（包括中专高职已有的教材修订升级后也可作为高校工科教材）以及普及出版的这类教材都可以修订使用。

      2、要制定政策法规，鼓励企业工程技术人员走进高校（校企合作也行），充实提高·工学教育水平。

      3、很多退休的企业技术人员可以到高校给学生“指点迷津”：你算了半天不抵老师傅“一二三”解决问题。成功的经验其实背后都有理论的支持。工科没有实践，哪里会有“一点灵犀通”？这里要提一下，现在的退休制度有些不合理：公务员和事业编制退休按职称计算退休金，而企业退休则没有这说法。几十年的经验和数据积累，这些企业的老工程师其实很有用的。有这样一个事实——企业进口设备的维修和产业技术改造基本上都是由工程师和技师完成的，高工到很少有人能承担这项工作。至少我的经历可以证明这一点——你设计的再好没有工程实践来完成其实就是空谈。

       《山坳上的中国》有句话送给工科学生：“决策者的决策是从学者那里讨来的，学者的理论则是从想象中升腾出来的”。理论可以猜想，工程必须基于事实。

       现在中国的工科教育如果能踏踏实实地解决上述问题，我估计三五年之后中国制造业的人才问题可以基本得到解决。