摘 要：从核心能力出发阐释何为新时代卓越工程师是其培养的起点。基于对国内外卓越工程科技人才能力相关研究，以及与关键核心技术领域卓越工程师的座谈和田野调查，利用扎根理论开展探索性研究。研究发现由基准行为能力、领域专属能力、领域通用能力、卓越行为能力四维度14项核心能力相互关联和作用形成的新时代卓越工程师核心能力结构，并进一步指出“卓越”不是静态的学习成果要求，而是核心能力持续积累的动态行为，体现的不是等级而是肩负的责任。新时代卓越工程师培养需要构建基于核心能力的模块化课程体系、深化产教融合培养，强化社会责任与伦理教育，助力加快建设具有中国特色世界水平的工程师培养体系。
关键词：核心能力；卓越工程师；新时代；扎根理论
一、问题提出
知识和技术创新时代，卓越工程师培养直接关乎国家的全球竞争优势。习近平总书记在中央人才会议上强调，“要培养大批卓越工程师，努力建设一支爱党报国、敬业奉献、具有突出技术创新能力、善于解决复杂工程问题的工程师队伍。”可见，我国卓越工程师培养是建设高等教育强国、服务高水平科技自立自强的战略任务之一。从2010年“卓越工程师教育培养计划”（以下简称“卓越计划”）启动实施，到2017年新工科作为“卓越计划”2.0深入推进，我国卓越工程师培养在产教融合、课程建设、教学改革等方面进行了有益探索，为新时代卓越工程师培养奠定了实践基础。然而，随着新时代卓越工程师培养理论研究与实践的深化，启发了我们对“什么是新时代卓越工程师”这一根本性问题的研究，以及新时代卓越工程师新内涵和新要求对课程改革与建设、人才培养模式创新等问题的新思考。什么是新时代卓越工程师是一个具有挑战性的命题。尽管已有研究围绕卓越工程科技人才培养标准、核心素养等开展了丰富研究，但对新时代背景下卓越工程师的内涵和外延仍未有共识：新时代对卓越工程师提出何种能力要求？如何区分或实现“卓越”？这是新时代卓越工程师培养需要回答的本体论问题。
核心能力是应对全球化和信息化挑战，统合知识、技能、态度的跨领域、可迁移能力。就内涵而言，核心能力以应对未来不可预见变化和不确定情境为重点；就学科属性而言，核心能力强调多学科知识、方法的迁移应用；就价值指向而言，核心能力注重回归教育本质，反映个体发展的灵活性和持续性。也有研究采用全面能力、核心素养、关键能力等概念探讨工程科技人才能力构成；实践层面则强调以核心能力牵引工程教育改革。如欧林工学院以设计能力为核心的9条能力，MIT“新工程教育转型”（NEET）学会学习、创造、发现等11条能力，均从面向未来复杂社会和新技术发展的角度提出未来工程师的能力要求。研究与实践的多样性反映了核心能力研究见仁见智。综合来看，已有工程科技人才能力研究可大致分为专业认证视角，面向技术进步与产业发展视角，以及产业需求视角三类。
基于工程教育专业认证的学生成果要求。参照《华盛顿协议》、美国工程与技术认证（ABET）、欧洲工程师认证（FEANI）等毕业生素质要求识别能力是已有研究的一个主要趋势，各类认证标准从复杂工程问题解决、工程伦理等维度反映国际工程人才培养的要求。但是，上述标准不能反映卓越工程师“取乎其上”的高线培养要求。有研究指出，工程实践需要有效沟通、团队协作、问题解决等多种能力的相互配合，但专业认证的能力要求并不能体现多种能力的交互。此外，认证标准的趋同也无法体现中国特色和立足国家战略、面向未来工程技术发展的要求。
基于技术进步与产业发展的能力要求。从国家战略和高校工程教育变革出发识别技术和产业发展对人才的能力要求是已有研究的另一趋势。如有研究专门聚焦德国、美国、俄罗斯计算相关的国家战略，考察计算思维、数据分析等能力要求；也有学者结合德国“工业4.0”和我国“智能制造2025”战略，强调复杂问题处理、系统能力等是应对智能制造的核心能力。代尔夫特理工大学则基于未来科技创新和社会发展要求，提出了包括工程知识，跨学科与系统思维等8条能力要求。国家战略、工程教育改革有助于把握产业变革和技术发展对人才的最新要求，有益于确保核心能力对技术迭代和产业转型的快速响应。
基于产业需求视角的人才能力要求。部分研究透过产业的需求端视角审视核心能力，大致包括研究者与产业界合作和研究者对产业界开展调查两类。第一类研究重点关注复杂问题解决、快速学习和适应能力、团队合作能力等具体能力；第二类研究侧重能力体系，如面向智能化的能力体系、可雇佣能力体系等。产业视角为理解工程师能力的实践性和前沿性提供了依据，印证并强化了高校与产业协同培养新时代卓越工程师的必要性。
整体而言，新时代卓越工程师培养诉求已经从解决复杂工程问题转向成为卓越的领导者、创新者和终身学习者。然而，现有能力研究在方法、内容、视角上对于厘清新时代卓越工程师的核心能力结构仍有进一步深入的空间：一是当前研究多为理论思辨或经验探究，研究结论多停留在应然层面；二是已有研究多与专业认证挂钩，具有普适性和通用性，缺少对“卓越”的关怀和新时代要求的映射；三是虽然开始关注产业需求，但仍缺少人才供给与产业需求结合的双重视角。基于此，本研究综合已有文献研究、业界访谈和田野调查数据，综合研究者与实践者的视角，运用扎根理论建构整体性框架，探究新时代卓越工程师核心能力构成及其相互关联机理。
二、研究设计
探究新时代卓越工程师核心能力结构涉及两个基本问题：一是核心能力构成，二是“卓越”的内涵特征。为此，本研究采用扎根理论开展探索性研究，利用NVivo软件从文献、访谈记录与田野笔记的开放编码中发现概念类属，通过轴心编码建立类属之间的联系，最终通过核心类属提出新时代卓越工程师核心能力结构的理论框架。
（一）数据来源
本研究的数据来源包括文献和访谈与田野笔记。一是聚焦工程科技人才能力研究的文献。利用“‘工程/工科’+‘人才/工程师’+‘能力/素养’”的关键词组合在中国知网CSSCI数据库库检索2010年以来的中文文献，共计183篇；利用“engineering/engineer + competency/skill/ability”在Web of Science核心数据集检索2010年以来的外文文献，共计109篇。为保证样本的契合度与完整性，基于相关性和规范性原则仅保留以能力研究为主题的文献，排除围绕某一能力的培养模式、课程建设等研究，最终将21篇中文文献和22篇英文文献纳入分析，分布情况见表1。对上述文献开放编码后（526个概念）发现未达到理论饱和，故采用对已有文献“滚雪球”的方式新增文献11篇，其中单一研究2篇，系统研究9篇。需要指出的是，本研究未将各类专业认证标准和专业认证研究纳入分析，目的在于将核心能力与毕业生素质要求区别开来。二是与航空航天、电子信息等关键技术领域卓越工程师的座谈、讲座报告和田野调查，将14位卓越工程师的3次座谈记录、11次讲座报告记录纳入分析。
（二）编码过程
开放编码。对资料贴标签以实现概念化和类属化，但43篇文献初次开放编码并未达到理论饱和，新增11篇文献并加入14条访谈记录和田野笔记，不断比较和整理概括后达到理论饱和，得到556个概念，经过持续比较缩减至249个概念39个类属，共计2316个参考节点。
轴心编码。对开放编码得到的类属进行提炼和修正形成14个类属并探索其关联，凝练形成卓越行为能力、基准行为能力、领域专属能力、领域通用能力4个轴心编码。
选择编码。基于已经形成的类属和类属关系，提炼和归纳核心类属以统领所有概念，以故事线描绘现象和脉络，形成理论框架。基于轴心编码结果，本研究最终将选择编码归纳为“新时代卓越工程师的核心能力结构”。围绕这一核心类属的故事线为：基于具有不同非认知性格特质和人际与社会能力的新时代卓越工程师“毛坯”，在教育培养过程中不断塑造科学基础、工程能力、系统思维、人文素养等工程领域专属能力，同时培养全球胜任力、创新思维、前沿洞察力、情境适应能力、跨界融合能力等跨领域通用能力，通过强化自我调节与发展能力、社会责任与伦理、持续创造力达至“卓越”。
三、研究发现
对新时代卓越工程师进行“画像”是其培养的起点。通过扎根探索，本研究采用四个相互作用的核心能力定义新时代卓越工程师：基准行为能力（benchmarking competencies）、领域专属能力（domain-specific competencies）、领域通用能力（generic competencies）、卓越行为能力（outstanding competencies）。（见表2）对于领域通用能力和领域专属能力的命名，参考了Feldman、阎琨和吴菡等学者关于拔尖人才的相关研究。
（一）寻求个体和社会平衡的基准行为能力
基准行为能力由非认知性格特质和人际与社会能力构成，反映新时代卓越工程师的人格特质，是人才培养的基本立足点。（见图1）其中，非认知性格特质包含价值观和态度、综合素质等个体特质因素，以及同理心、情绪意识等情绪智能因素。人际与社会能力包含组织环境与商业情境理解、用户思维与用户服务等市场能力，跨文化团队工作、跨文化沟通等跨文化能力，以及人际技能、团队协作等非技术能力。通常，自信、诚信可靠等人格特质能够驱动卓越人才产生利他的社会期望，而具有同理心和高情绪智能的学生更容易实现非技术技能发展，产生更高的社会承诺与社会事业参与。因此，非认知性格特质和人际与社会能力的耦合对于培养心怀公共福祉的卓越工程师，塑造其新时代价值观至关重要。
（二）科学基础、工程能力、系统思维、人文素养多维互动的领域专属能力
领域专属能力是新时代卓越工程师内涵特征的集中体现。（见图2）新时代卓越工程师不仅需要坚实的科学基础，而且应当具备将其应用到工程实践中的能力，并在不同问题之间建立关联形成系统思维，尤其是在新技术发展背景下，融入人文素养以实现工程和技术的“真善美”。融合科学基础工程能力、系统思维和人文素养是现代科学与技术发展的必然要求。从核心能力出发强调领域专属能力的统一，实质上是从人才培养的源头强化工程科学的独立地位，在解决真实社会问题过程中建立科学、技术、工程、人文的关联，避免工程教育依附于科学教育。
从培养的角度看，学生在工程实践过程中灵活掌握领域专属能力，并在与环境的互动中产生卓越行为。一方面，人工智能、新材料等技术的更新迭代本身就呈现出交互与融合的态势，并在与文化、社会的持续互动中反向诉诸各项能力的交互；另一方面，日益复杂的工程实践要求整合基础科学知识和工程应用需求，需要系统思维的统筹和人文素养的融入。Passow等的研究表明，复杂工程问题解决能力对于现代工程实践至关重要，但更关键的是不同能力的整合与交互。因此，新时代卓越工程师领域专属能力是科学基础、工程能力、系统思维、人文素养的多维互动。
（三）灵活应对未来挑战的领域通用能力
领域通用能力在整合与创造知识、创造性解决实际问题中发挥重要作用。Feldman指出，卓越人才不是特定学科领域的卓越，而是能够灵活适应多学科领域和持续变化的环境。Feldman并没有指出哪些能力构成领域通用能力，Chan等则认为沟通、批判性思维、自主与终身学习、职业伦理与责任等是实现持续发展的通用能力，但这些能力更多是“生存”能力而非“卓越”能力。基于扎根探索，本研究认为全球胜任力、创新思维、前沿洞察力、情境适应能力和跨界融合能力是新时代卓越工程师应对人类社会挑战和不确定问题、实现可持续与创新发展的领域通用能力。（见图3）
（四）统领社会价值和个体价值的卓越行为能力
科技发展和全球化背景下，培养为全球共同利益和家国命运担当责任的未来领导者是推动技术创新、应对全球危机的必然要求。已有研究表明，社会责任感、创造力、智能、热忱等共同构成卓越人才的核心能力。根据扎根分析，本研究发现持续创造力、社会责任与伦理、自我调节与发展是新时代卓越工程师的卓越行为能力。其中，持续创造力由创造力品质（勇于挑战和坚韧不拔、愿景能力）和创造性思维与能力（创造力、创造性思维、开放性思维）构成；社会责任与伦理意识由伦理意识（伦理判断能力、伦理思维能力）和社会责任感（人文精神、历史使命与家国情怀、务实奋斗精神、理想信念）构成；自我调节与发展由元认知能力（自我认知、自我管理、自我迭代、反思性学习、自我效能）、学习能力（学会学习、快速学习、认知能力）、知识能力（知识反思、知识应用与迁移、知识理解与建构、知识管理、知识视野）和终身学习与创新发展（终身学习、自主学习、自主与终身学习）构成。
三项能力的相互作用能够统合外在的社会价值与内在的个体价值。（见图4）一方面，持续的创造性行为需要社会责任与伦理意识同自我调节与发展相互促进。创造力不仅需要创造性思维与能力，而且需要勇于挑战的勇气和坚韧不拔的毅力、突破常规和持续探索的愿景能力，这就需要内在的个体自我调节与发展和外在的社会责任与伦理共同作用；另一方面，卓越工程师的创造性行为能够推动技术创新，为社会经济发展带来实质性变革，有助于进一步强化其社会责任感和伦理意识，提升自我调节与发展能力。基于此，卓越工程师能够将社会价值和个体价值统合，通过社会责任与伦理意识产生自律性，实现有效的自我调节与发展，主动服务国家重大战略需求，担当全球发展的使命和引领科技变革的责任。
（五）新时代卓越工程师核心能力结构
新时代卓越工程师核心能力不是固定能力的集合，而是在成长过程中逐渐形成基准行为能力、领域专属能力、领域通用能力和卓越行为能力的过程。四项能力相互作用：基准行为能力是其他三项能力的基础（路径①），在卓越行为能力养成中发挥中介作用（路径②）。领域专属能力和领域通用能力并重，共同刻画新时代卓越工程师的核心要义（路径③）；其中，领域专属能力是卓越工程师培养的根本所在，领域通用能力则是应对未来不确定性、激发创新、实现可持续发展的关键。卓越行为能力强调通过社会责任与伦理统领个体价值，在与自我调节与发展的相互激发中产生持续创造力，从而立足民族复兴与百年未有变局，与其他核心能力共同塑造新时代卓越工程师成为未来领导者和创新者（路径④）。（见图5）
四、结论与讨论
本研究通过扎根探索识别了由基准行为能力、领域专属能力、领域通用能力、卓越行为能力四维度14项核心能力组成的新时代卓越工程师核心能力结构。在识别核心能力构成的过程中，也引发了我们更深层次的思考：新时代卓越工程师何以“卓越”？
（一）“卓越”不是既定的学习成果要求，而是核心能力的持续积累
传统卓越工程师培养通常以专业认证为基准，或将创新能力、设计能力等具体能力作为“卓越”的特征。然而，出众的专业能力不足以定义“卓越”的全貌。伴随科学技术快速推进和知识指数级增长，卓越工程师培养的思路也在转变：关注学生智能与创造力的价值增值及其与环境的多元互动。因此，对“卓越”的理解也需要从既定的能力要求转向持续的能力积累。尤为重要的是，虽然ABET、《华盛顿协议》等认证标准体现了对沟通、团队协作等非技术能力的重视，但却缺少对学生个体特质和情绪智能等因素的关注。相关研究发现，情绪、动机在教育中扮演“情感动力”的角色，对学生学习参与、思维活动、学业成就、成长发展具有促进作用。将非认知性格特质纳入核心能力，能够更加准确地描画新时代卓越工程师勇攀高峰、解决人类社会重大挑战的群体特征。因此，核心能力视角下“卓越”是综合内外部因素、整合领域专属能力和领域通用能力、融合社会和个体价值的持续发展过程。其中，基准行为能力确保“卓越”的育人理念，领域专属能力和领域通用能力并重是“卓越”的必要条件，卓越行为能力则是实现“卓越”的核心要义。
（二）“卓越”不是静态的能力，而是动态的行为
“卓越”的识别标准是行为，实现“卓越”不是单一能力的发展，而是灵活调动核心能力适应复杂环境的过程。因此，新时代卓越工程师培养是在与国家战略和社会发展的互动过程中不断趋向“卓越”；这实际上就是杜威“教育即生长”的理念：在不断适应环境的过程中持续塑造核心能力，借助核心能力本身的“生长力”发挥育人作用。这一过程中，自我调节与发展在基准行为能力、领域专属能力与领域通用能力之间发挥调节作用，是个体发展和培养活动的桥梁，体现卓越行为的主体价值和能动性，对学业成就和个体发展具有促进作用。
（三）“卓越”不是区分的等级，而是肩负的责任
将社会责任与伦理提升到与专业能力同等重要，甚至更加重要的地位是新时代卓越工程师培养的鲜明特色和前瞻谋划，对于应对全球重大挑战、服务国家战略需求、引领未来科技发展意义重大。进一步，社会责任与伦理、自我调节与发展能力分别从外部和内部促进持续创造力的养成，避免社会责任与伦理同个体发展剥离。现实层面，社会责任和伦理意识使卓越工程师将自身的“卓越”整合到社会和集体当中，从人类共同利益、民族伟大复兴中找准个体定位，站在人类命运共同体的角度创造价值、在专业领域实现终身学习和创新发展。因此，卓越行为能力映射出“卓越”不是等级而是责任：社会责任与伦理、持续创造性、自我调节与发展能力形成合力是新时代卓越工程师之所以“卓越”的根本。尤其是科技快速发展的背景下，对前沿科学技术保持伦理思维能力和伦理判断能力，将科技伦理意识融入对全球共同利益和家国命运的主动担当中，是对卓越工程师提出的新时代要求。
五、启示与建议
卓越工程师是国家的战略人才力量之一，新时代、新格局背景下，我国卓越工程师培养进入高质量、内涵式发展阶段。结合研究发现，本研究进一步对新时代卓越工程师培养提出如下思考和建议。
（一）构建基于核心能力的课程体系
核心能力是课程体系建设的依据。虽然成果导向的工程教育理念逐渐受到认可，但其实施路径仍未能明确，致使课程体系建设多遵循学科逻辑，存在培养目标与标准和课程体系脱节的问题。基于核心能力重构课程体系，需要从工程实际和工程问题出发，遵循通识教育与专业教育结合、理论与实践结合、多学科交叉融合的理念构建项目中心、模块化的课程体系。
一方面，以项目为中心，根据核心能力重组多学科知识，构建通专结合、项目与课程衔接的课程模块。实施层面，核心能力与项目目标挂钩，利用面向科技前沿和产业需求的工程项目将人文、数理等通识教育模块和专业核心、专业方向、专业前沿等专业教育模块串联起来，根据项目任务与需求整合多学科知识。另一方面，多学科、多主体共建课程模块。模块化课程体系并不意味着条块分割，而是跳出学科边界将核心能力分解到不同模块中，包含将不同学科专业的课程组合在同一模块中、多学科师资与业界人员共同建设课程模块两种方式。基于核心能力，课程模块之间既相互关联又相互独立。如学科基础课程模块重在强化科学基础，但必须与专业核心课程模块配合才能确保科学基础的习得和应用。
（二）围绕核心能力深化产教融合培养
自然科学和人文社会科学不直接指向实践，但工程科学必然指向具体的实践和问题。因此，新时代卓越工程师培养应当以科学为基础，在工程实践驱动下实现核心能力的交融和互动。这一过程需要调动高校和企业的积极性，通过产教融合培养工程能力、系统思维等核心能力，使学生在解决工程实际问题的过程中实现科学基础、人文素养的迁移应用。因此，需要产、教两大系统，从科学原理和工程实践出发，以科学为基础开展工程实践，促进领域专属能力与领域通用能力共同发展，并不断强化基准行为能力和卓越行为能力。2022年，教育部启动卓越工程师产教联合培养行动，致力于培养新时代卓越工程师、服务世界重要人才中心和创新高地建设。为此，创设具有挑战性的工程场景，尤其是结合集成电路、基础软件、网络安全等关键核心技术领域的迫切需求，在“大工程”项目协作中培养学生的持续创造力和自我调节与发展能力。此外，卓越工程师不是纯粹的技术人员，而是追求崇高理想和具有人文精神的未来领导者与创新者，能够正确认知其在社会挑战和工程问题中的社会责任与伦理。以真实的工程实践为载体，在解决复杂工程问题中实现社会责任感的内化和个体价值的实现，同样是产教融合的重要意义。
产教融合塑造核心能力需要以师资队伍建设为支撑，并与本研贯通培养结合形成有效的产教融合育人能力。师资队伍建设具体包括师资选拔与聘任、教师发展与培训、教师导学等机制：选拔与聘任机制以核心能力为基本依据引进前沿交叉、专兼职相倚的教师团队，也可以将领域专属能力和领域通用能力作为校内导师选聘的基本条件，把卓越行为能力作为校外导师的必要条件；教师发展与培训注重校内外导师工程教育教学能力和实践经历，前者是共建课程体系、设计教学内容的基本保障，后者是引导学生开展工程实践的基础。本研贯通则能够通过研究生阶段寓教学于工程实践、弹性制工学交替等举措倒逼和强化本科阶段领域专属能力培养。
（三）强化卓越工程师社会责任与伦理教育
2021年，习近平总书记在考察清华大学时指出，“当前中国青年是与新时代同向同行、共同前进的一代，生逢盛世，肩负重任。”肩负国家和社会的责任是对卓越工程师提出的时代要求，也是国家顶层设计、前瞻布局卓越工程师培养计划的重要动力。因此，新时代卓越工程师除了要具备卓越的基准行为能力、领域专属能力和领域通用能力，更应怀有强烈的社会责任与伦理意识、具备成熟的自我调节与发展能力，致力于为人类命运共同体和民族复兴作出更大贡献。当前，我国工程伦理教育多采用伦理通识课程等直接的教学方式，对唤醒学生的使命感、涵养情怀发挥的作用有限。
社会责任与伦理意识的塑造需要与非认知性格特质和人际与社会能力配合，为学生创造认知社会问题、思考伦理道德问题、唤醒使命感的真实情境。课程设计角度，整合科学、技术、工程、文化等要素，多学科共同设计综合性研讨课程和讲座，引导学生参与到关于人类社会问题及挑战的对话与思考中，避免人文与社会科学参与工程教育的方式停留在对技术影响的简单认识上；师资建设角度，吸纳前沿关键技术领域产业界人员参与教学，开展跨学科工程伦理与科技伦理专门研究，支撑伦理课程教学内容；教学方法角度，拓展教学场域、创设真实的问题情境，发挥科研团队育人和大师榜样育人作用，通过体验式学习、情境式学习等方式引导学生批判性审视个体与社会环境之间的关联，主动与时代发展和家国命运产生共鸣，将自身成长和发展内嵌于宏大的社会结构当中。
作者：郑丽娜，北京航空航天大学人文社会科学学院/高等教育研究院博士后研究人员；
姜子娇，北京航空航天大学高等教育研究院博士研究生；
雷庆，北京航空航天大学高等教育研究院副院长、研究员，中国高等教育学会第四届学术委员会委员
原文刊载于《中国高教研究》2022年第9期
