近年来,工程学科在高考志愿填报中越来越受追捧,但是究竟什么是工科?要求学生具备怎样的素质,适合怎样的学生填报?相信对工科有整体了解后,会更有助于学生选择、填报。
工程学科并非只动手,基础研究不可或缺
工程学科是指应用数学、自然科学、社会科学等基础科学理论,结合实际生产和社会需求,通过研究、设计、制造、运行、维护等环节,创造出具有一定经济价值、社会价值和技术价值的工程产品或提供相应服务的学科。从历史上来看,工科与技术革命和产业变革紧密相关,是生产力变革、社会文明变迁的直接推动者。在科技发展日新月异的今天,工科不仅是技术革新的摇篮,更是推动社会进步的重要力量。

工科专业的特点包括以下几个方面:
首先是应用性。工科的核心是应用科学理论解决实际问题,将理论转化为实践,创造具有经济价值、社会价值和技术价值的工程产品或服务,这也造就了工科文化从某种程度上来说“格外务实”的特点,因为工程领域面对的都是必须解决的实际问题,强调的是方案落地,即便是基础研究,也会更重视其与实践的结合。
其次是实践性。工科学习强调理论与实践相结合,通过实验、实习、项目实践等方式,培养学生的动手能力和解决问题的能力。大学里几乎所有的工科专业都会有大量的实践教育。
第三是创新性和交叉性。工科发展离不开创新,不断突破技术瓶颈,推动技术革新,引领产业变革,尤其是工科的变革又常常离不开基础研究的发展,所以工科并非人们想象中的只会动手。此外,学科交叉并非近年来才产生的特点,在社会和科技发展的进程中,所有现实的工程问题并非是单一学科的问题,工科人才必须融合多学科知识、解决复杂的工程问题,促进学科发展。
哪些新工科专业值得关注?
眼下,在咨询志愿填报的过程中,不少考生和家长也频频咨询新工科。
传统工科以机械、土木、电气等传统工程技术为主,注重基础理论和实践技能的培养,而新工科则是以人工智能、大数据、智能制造等新兴技术为核心,注重交叉融合和创新能力的培养。
传统工科与新工科的主要区别在于:在技术应用范围方面,传统工科关注基础工业,新工科涵盖信息技术等新兴领域;在教育模式方面,传统工科侧重知识传授,新工科强调跨学科学习和创新能力培养;在研究重点方面,传统工科注重现有技术的优化,新工科聚焦新技术的研究与开发。
面向未来,工科专业将更加注重交叉融合、创新实践和国际视野,更加紧密围绕国家战略需求和全球科技趋势,特别是在人工智能、绿色能源和生物医药工程等领域。
人工智能是当前科技革命和产业变革的重要驱动力,未来工科专业在人工智能领域的发展将更加注重技术创新和应用研究。一方面,基础研究将致力于深化对人工智能理论的理解,包括机器学习、深度学习、神经网络等。另一方面,应用研究将推动人工智能技术在各行各业的融合创新,如智能制造、智能交通、智能医疗、智能农业等。此外,人工智能伦理和法律问题也将成为研究的重要方向,以确保技术的健康发展和对社会的积极贡献。
随着全球气候变化和环境问题日益严重,绿色能源的发展成为工科专业的重要方向。未来,工科专业在绿色能源领域的发展将集中在以下几个方面:一是新能源技术的研发,如太阳能、风能、生物质能等;二是能源存储技术的创新,如电池技术、氢能存储等;三是能源互联网的构建,通过智能化管理系统实现能源的高效分配和利用;四是节能减排技术的提升,包括绿色建筑、绿色交通等。
生物医药工程是工科与生物医学交叉融合的领域,结合了生物学、医学、工程学等多个学科的知识和技术,旨在解决生物医学问题,改善人类健康,对于提高人类健康水平和医疗服务质量具有重要意义。未来工科专业在生物医药工程领域的发展方向和趋势可能包括个性化医疗和精准治疗、再生医学和组织工程、纳米技术和药物输送等。
当前,我国正处于转型升级的关键时期,面临着产业升级、技术创新、绿色发展等重大战略任务,中国高铁、国产大飞机C919等项目的发展,充分展示了中国在高端制造领域的成就,体现了国家战略需求在技术创新、产业升级、基础设施建设和国际合作等方面的具体实现。
工程教育肩负着为国家战略需求提供有力人才支撑的使命,在新能源、智能制造、大数据、人工智能等领域,紧跟科技发展趋势,为国家培养具备前沿技术知识和创新能力的工程技术人才。
进入工科专业,你将面对什么?
工科专业具有丰富的文化内涵,具体体现在理性思维、工匠精神、创新精神及团队协作等多个方面,致力于培养学生的专业技能、创新能力、实践能力及团队合作能力。学好工科需要扎实的理论基础、丰富的实践经验和浓厚的兴趣,学生要努力巩固基础知识,通过实践来提升应用能力,并且要有明确的学习目标和持续的学习动力。
首先要打牢基础,充分认识数学、物理等基础学科的重要性,加强跨学科学习,广泛涉猎,深入思考。其次要加强实践,不仅能够加深对理论知识的理解,还能够培养学生的创新能力和团队合作能力。积极参与工程项目,如大学生科创项目等,将理论知识应用于实践中,通过解决实际问题来提高自己的技能。大学期间的试错成本相对是比较低的,要认识自己真正的兴趣,找到自己最感兴趣的专业方向,这样才能在学习过程中保持持久的动力,发挥自己的优势,形成独有的竞争力。
工科不仅是技术革新的前沿阵地,更是培养具有创新精神和实践能力人才的摇篮。随着科技的不断进步和社会需求的日益增长,工科专业的学生将面临更多的机遇和挑战。未来职业道路的发展与专业选择息息相关,但决定人生高度最重要的因素并不是选择了什么专业,而是在专业的学习和发展中取得了不可替代的成果。
选择专业,重要的是选择未来,而不是选择现在。所以,在填报志愿时,我们不仅是选择一个专业,也是选择一个学习领域,更是选择一种生活方式、一种职业路径,甚至是一种社会角色,要超越当前的视野,放眼于未来。选择工科,就是选择了一个充满无限可能的未来。相信通过努力,每位学生都能在工科领域取得优异的成绩,为国家发展和社会进步作出贡献。
文:章俊良(上海交通大学教务处长、致远讲席教授)
图:视觉中国
编辑:储舒婷