工具型人才将被替代？西电这门课要培养“总工程师”

夜幕降临，西安电子科技大学G楼的实验室里灯火通明。学生和老师们围成几个小圈，有人在讨论电路原理，声音此起彼伏；有人安静地打磨零部件，工具与材料摩擦发出细碎的声响。桌上摆着初具雏形的复古游戏机，几盏3D打印的星球台灯散发着暖黄色的光。

人群里，时不时有人翻看手边那本《造物工程》。这是该校空间科学与技术学院电子信息融合式课程的教材，也是这群年轻人“动手造世界”的操作手册。

“《造物工程》这个名字，参考了《天工开物》。”西安电子科技大学空间科学与技术专业教授、电子信息融合式课程负责人谢楷说，“那是中国古代记录‘如何把东西做出来’的百科全书。我们希望这本书能成为电子信息时代的‘造物’指南。”

这门课，正是西安电子科技大学对新工科建设“破解人才培养与产业需求脱节”理念的一次生动实践。

空间科学与技术学院课堂（西安电子科技大学供图）

从“拼盘”到“融合”

这门课的诞生，源于几位教师的日常观察。

这些年，高校人才培养正从“知识为先”转向“能力为先”。政策导向如此，但落到课堂上，有些课程整合止步于形式上的“拼盘”——几门课的内容凑在一起，学科之间的墙还在那里。

与此同时，AI正在改变学习的生态。

“我敢说AI教得比我好，”谢楷调侃道。当知识获取变得前所未有的便捷，教师的角色还能像以前那样吗？他们抛出一个问题：如果知识不再是稀缺资源，教育的核心应该是什么？

答案在探索中逐渐清晰：教育的核心，或许可以从灌输已知转向激发未知，从复制标准答案转向定义问题本身。教师的角色也在重构，成为教学活动的组织者和引导者，而不是知识的搬运工。

一本不像教材的教材

这个思路，直接决定了课程的结构设计。

打开《造物工程》的目录，你会发现它不太像传统教材。从元器件与焊接起步，逐步融入嵌入式系统、人机交互、机械设计……十余门课程的知识按“造物”的逻辑重新编排。焊好电路，才能理解微控制器；会写代码，才需要考虑用户交互。知识环环相扣，构成完成一件作品所需的完整体系。

“我们把课程设计成一种沉浸式的学习体验。”谢楷说，“学习效率最高的状态是‘心流’，人完全沉浸在一件事情里，时间唰一下就过去了，这种状态一般需要3到4个小时。”

为了让学生进入这种状态，每节课被拆成三个模块：集中讲解核心知识点，小组完成规定动作，然后开展创意项目实践。前半段打基础，中间练技能，后半段“放飞”创造力。学生不是被动听讲，而是边学边做、边错边改，在真实问题中搭自己的知识体系。

团队教师史尧光记得一件事。有个学生想为智能台灯设计“流体造型”底座，草图悬空的地方太多。史尧光没有直接否定，而是带他到3D打印机旁：“咱们先打个小样试试。”半小时后，模型因缺乏支撑而翘曲变形。学生盯着失败的作品，一下就明白了问题出在哪。

“理论课上强调很多次，不如亲手试一次记得牢。”史尧光说。这样的瞬间，在课堂上不断发生。

老师也重新当学生

支撑这门课的，是一个能够实现“多学科协同”的教学团队。

空间科学与技术专业有其特殊性。航天工程本身是高度复杂的系统工程，涉及多个技术领域。学院在发展过程中逐步汇聚了来自不同专业方向的教师，形成了以系统集成能力为核心的学科生态。这种多样性，恰好为“融合式课程”提供了土壤。

第一批课程团队有19名教师。每个模块由4到5位老师共同负责，其中一位是当堂主讲，其余老师则以学员身份参与，和学生一起动手。下一堂课，角色可能互换，上次的学员变成主讲，上次的主讲又坐回学员的位置。

老师不再是站在讲台上单向输出，而是和学生一起面对未知、一起解决问题。教学相长，成了每堂课都在发生的现实。

团队教师贾静感慨：“准备这门课，我自己也填补了许多知识空白，真正把不同领域的内容贯通起来了。”

AI设计助手引入示意图（西安电子科技大学供图）

AI时代，人是什么位置？

课程设计还回应着一个更根本的问题：AI时代，工科教育要培养什么样的人？

团队教师们的判断是：工具型人才最容易被替代。真正稀缺的，是具备系统性思维、能够统筹协调的人。

“AI让人人都可以成为‘总工程师’，”谢楷说，“总师可能不需要亲手拧每一颗螺丝，但必须深谙每个模块如何协同。”

按照这个思路，《造物工程》有意“控制深度、拓展广度”，不追求在某一个点上钻得太深，而是帮学生在心中建立对电子信息领域的全景认知，理解不同技术的位置和边界。

既然AI是不可逆的变量，课程从一开始就引导学生与之共事。第一节课起，学生就学习让AI成为助手：用草图生成效果图，用提示词生成初版代码。这门课不教“如何不被AI取代”，而是练习“如何让AI听懂自己”。因为真正的不可替代性，在于人定义问题、权衡取舍、最终拍板的能力。AI是延伸的手，而人始终是握着方向盘的主体。

从指尖开始

目前，《造物工程》教材校内预订已超过800本。

但这本书的意义不止于记录一门课。团队有一个更长远的目标：建立工科通识教育体系。过去，学生常常对身边的科技感到隔阂，往往要到高年级或进入实践阶段，才恍然悟透专业课与世界的联系。《造物工程》试图从大一开始，就让学生用所学解释身边设备、解决实际问题，建立“学”与“用”的直接连接。它不追求深奥，而追求通透；不要求精通，而强调“看得见、摸得着”。

目前，电子信息融合式课程已在钱学森班试点，完成了第一期项目。2023级学生王子轶说：“这门课完全不同于以往。老师讲完，我们立刻动手，知识瞬间就‘活’了。第一次自己打印出3D模型，那种成就感是无与伦比的。”

2022级的学生吴金哲已经投身竞赛和科研。在他看来，这门课更像一块“地基”：“课程覆盖了电子信息全链条，让我在面对复杂赛题或科研项目时，能快速构建整体技术思路，从系统层面思考问题，而不再局限于单一模块。”

未来，电子信息融合式课程计划拓展为“造物系列”课程群：从“基础造物”到“智能系统”，再到“航天级工程项目”，层层递进。

谢楷常对学生说一句话：“别怕做小东西，能把一个小东西从头做到尾，你就能做更大的事。”

所有伟大的工程都始于一次动手的冲动。教育的意义，或许就是守护这束光，不让它熄灭。

（转自：科学网）