系统工程与工程管理专业如何培养复合型人才?
在当今复杂多变的科技与产业环境中,系统工程与工程管理专业正日益成为推动国家重大工程、智能制造、数字化转型和可持续发展的关键力量。面对从航天航空到智慧城市、从能源系统到医疗健康等多元场景的需求,传统单一学科背景已难以应对系统性问题的挑战。因此,系统工程与工程管理专业如何有效培养具备跨学科视野、系统思维能力和实践创新能力的复合型人才,成为高等教育改革与行业需求对接的核心议题。
一、系统工程与工程管理专业的核心内涵与发展背景
系统工程(Systems Engineering, SE)是一门以整体最优为目标,通过跨学科整合技术、管理与社会因素,对复杂系统进行规划、设计、实施与优化的科学方法论。它强调从全局视角出发,识别系统边界、分析要素关系、建模预测演化路径,并贯穿系统全生命周期。
工程管理(Engineering Management, EM)则聚焦于工程项目中的组织、计划、控制与协调,融合了工程技术知识与管理学原理,旨在提升项目效率、降低成本、保障质量与安全。两者相辅相成:系统工程提供“看得见全局”的结构化方法,工程管理则赋予其落地执行的组织能力。
近年来,随着全球产业链重构、人工智能赋能、绿色低碳发展等趋势加速演进,国家“十四五”规划明确提出要强化高端装备制造、数字中国建设、新型基础设施投资等领域的人才支撑。在此背景下,系统工程与工程管理专业不仅承担着理论创新的任务,更肩负着服务国家战略与产业升级的实践使命。
二、当前人才培养面临的主要挑战
1. 知识碎片化,缺乏系统整合能力
许多高校课程设置仍沿袭传统分科模式,学生往往掌握单点技术(如机械设计、软件编程或项目管理),但缺乏将这些知识整合为解决实际复杂问题的能力。例如,在智能工厂建设项目中,学生可能擅长自动化设备选型,却无法统筹调度物流、人员、能耗与供应链协同。
2. 实践环节薄弱,校企协同不足
教学内容偏重理论推导,实验实训资源有限,学生缺少真实项目参与机会。据教育部统计,超过60%的工程类专业毕业生表示在校期间未参与过完整工程项目周期,导致就业初期适应困难。
3. 跨学科融合不深,创新潜力受限
系统工程本身要求融合计算机、管理、数学、社会科学等多个领域,但现实中常因院系壁垒、师资结构单一而难以实现深度交叉。部分课程虽设“系统思维”模块,但缺乏具体案例驱动,学生难以内化为思维方式。
4. 国际视野与本土实践脱节
一方面,国外先进经验(如NASA的系统工程流程、PMI的项目管理体系)值得借鉴;另一方面,国内企业在特定情境下(如高铁建设、核电工程)有独特的管理逻辑与文化约束,若仅照搬国际标准,易造成水土不服。
三、构建面向未来的复合型人才培养路径
1. 构建“基础+模块+项目”三级课程体系
打破传统课程边界,设立基础通识层(数学建模、运筹学、伦理法律)、专业模块层(系统架构设计、风险评估、敏捷开发)与综合项目层(真实企业课题、毕业设计)。例如清华大学工程物理系开设的“复杂系统设计与管理”课程群,即涵盖系统动力学、多目标决策、团队协作等模块,并配套企业导师指导的项目实战。
2. 强化产教融合机制,打造实践育人共同体
鼓励高校与龙头企业共建联合实验室、实习基地与产业学院。如上海交通大学与华为合作成立“智能系统工程中心”,每年选拔优秀本科生进入华为研发团队参与AI芯片系统集成项目;北京航空航天大学与中国商飞共建“大飞机工程管理班”,学生可深入C919研制一线,学习从立项到试飞全过程管理。
3. 推动跨学科课程共建与师资共享
建立跨学院教学委员会,推动计算机学院、经管学院、法学院共同开发“工程伦理与合规管理”“数据驱动的系统优化”等课程。同时引入业界专家担任兼职教授或客座讲师,形成“学术+产业”双导师制。例如同济大学设立“城市系统工程”交叉课程组,由土木、交通、信息、公共政策四院教师联合授课。
4. 注重软技能培养,提升沟通与领导力
系统工程师不仅是技术专家,更是团队协调者。应开设“非技术技能训练营”,包括冲突调解、跨文化沟通、演讲表达、项目路演等内容。MIT媒体实验室开设的“系统领导者工作坊”已被证明显著提升学生在多利益相关方环境下的影响力。
5. 建立动态反馈机制,持续迭代培养方案
定期开展毕业生追踪调研与用人单位满意度调查,利用大数据分析岗位胜任力模型,反向优化课程结构。如浙江大学工程管理硕士(MEM)项目每两年修订一次培养方案,确保与长三角地区制造业升级、数字经济转型保持同步。
四、典型案例解析:从课堂走向世界的成功范式
案例一:华中科技大学“系统工程与智慧制造”本科创新实验班
该实验班采用“三年基础+一年项目制”的培养模式。前三年完成工程基础、数学建模、工业物联网等课程,第四年进入企业真实项目(如某新能源车企电池管理系统优化),由校内外导师共同指导,最终形成可落地的技术报告与原型系统。近五年来,该班学生获国家级创新创业奖项超20项,多名毕业生进入宁德时代、比亚迪等头部企业担任系统工程师。
案例二:西安交通大学“一带一路”工程管理国际班
该项目面向沿线国家留学生,融合中国基建经验与国际标准(如FIDIC合同条款),课程设置包含跨境项目投融资、多语言沟通技巧、海外风险管理等特色模块。学员毕业后多数服务于中资海外工程项目部,成为连接中外技术与文化的桥梁。
五、未来展望:迈向智能化、全球化与可持续化的教育新生态
随着生成式AI、数字孪生、碳足迹核算等新技术的成熟,系统工程与工程管理的教学内容将进一步智能化。例如,利用AI辅助建模工具帮助学生快速构建复杂系统的仿真模型;借助区块链技术实现工程项目全过程透明化管理教学。
同时,全球化背景下,“一带一路”倡议、RCEP协定等推动跨国工程项目增多,对具备外语能力、跨文化理解力与国际认证资质(如PMP、PRINCE2)的人才需求激增。高校需加快国际化课程体系建设,推动学生海外交换、联合学位、双语授课常态化。
更重要的是,可持续发展理念必须嵌入整个培养链条。无论是城市交通系统还是能源网络,都应引导学生思考环境影响、社会责任与长期价值。例如,哈尔滨工业大学开设“绿色系统工程”专题课,让学生从生命周期角度评估建筑节能方案的社会效益。
总之,系统工程与工程管理专业要真正成为国家战略人才储备的重要阵地,就必须跳出传统学科藩篱,以问题为导向、以实践为牵引、以跨界为特色,构建开放、协同、动态的复合型人才培养新范式。