蘇海佳　張婷　譚天偉

摘 要：新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在重構(gòu)全球創(chuàng)新版圖和全球經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，在百年未有之大變局的新形勢下，我國化工產(chǎn)業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和重要支柱產(chǎn)業(yè)，目前仍舊存在著原材料匱乏和高端技術(shù)“卡脖子”等問題，未來10～15年我國化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歸根結(jié)底還是要依靠高水平人才的培養(yǎng)與支撐。本文立足行業(yè)、面向未來，通過分析行業(yè)企業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展與人才需求，擬在知識架構(gòu)和課程體系以及專業(yè)、平臺、師資等方面進(jìn)行改革創(chuàng)新，旨在培養(yǎng)一大批具備人文素養(yǎng)、科學(xué)素養(yǎng)和工程素養(yǎng)的化工行業(yè)卓越領(lǐng)軍人才，為我國從世界化工大國崛起為世界化工強(qiáng)國奠定智力支撐和人才保障。

關(guān)鍵詞：化工行業(yè);領(lǐng)軍人才;能力需求;人才培養(yǎng);交叉;創(chuàng)新

當(dāng)今世界正處于百年未有之大變局，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在重構(gòu)全球創(chuàng)新版圖、重塑全球經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，革命性、顛覆性技術(shù)突破一直是未來社會發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)。美國公布的《2017—2045年新興科技趨勢》預(yù)測報告中，明確提出20大核心科技趨勢，物聯(lián)網(wǎng)、先進(jìn)材料、合成生物科技、智慧城市等技術(shù)赫然在列，并且這些技術(shù)已經(jīng)逐步深入產(chǎn)業(yè)和人們生活。特別是在新冠肺炎疫情期間，健康碼、云課堂、云辦公、智能醫(yī)療、線上線下交互課堂等戰(zhàn)疫方式助力疫情防控與復(fù)工復(fù)產(chǎn)，可以看出人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新基建引發(fā)的數(shù)字經(jīng)濟(jì)逆勢爆發(fā)，日新月異的科學(xué)技術(shù)正在引領(lǐng)社會的發(fā)展并不斷突破人們的想象力，也為高等工程教育的發(fā)展帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

化學(xué)工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，而中國是世界化工產(chǎn)值第一大國，按總產(chǎn)值計算，中國的化學(xué)化工總產(chǎn)值占全球化學(xué)化工總產(chǎn)值的40%?！吨腥A人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中提出要“著眼于搶占未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展先機(jī)，培育先導(dǎo)性和支柱性產(chǎn)業(yè)”“培育先進(jìn)制造業(yè)集群”“改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)……加快化工、造紙等重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)改造升級，完善綠色制造體系”。從國家發(fā)展規(guī)劃可以看出，未來5～15年，我國化工行業(yè)將面臨重大的轉(zhuǎn)型升級，是我國從石油和化工大國向強(qiáng)國跨越的關(guān)鍵階段。黨的十九大報告指出，人才是實(shí)現(xiàn)民族振興、贏得國際競爭主動的戰(zhàn)略資源。高等教育培養(yǎng)的人才直接進(jìn)入產(chǎn)業(yè)界，未來行業(yè)的發(fā)展需要一大批具備創(chuàng)新能力、跨界整合、國際視野和大工程觀的領(lǐng)軍人才提供技術(shù)支撐和智力保障。因此，作為連接供給側(cè)和需求側(cè)的橋梁，行業(yè)類高校的人才培養(yǎng)改革機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。

一、化工行業(yè)人才需求及面臨的問題

新中國成立特別是改革開放以來，我國的石油化工產(chǎn)業(yè)從70年前的一窮二白到現(xiàn)在的躋身世界前列，在經(jīng)濟(jì)增長、結(jié)構(gòu)調(diào)整、節(jié)能減排、技術(shù)創(chuàng)新等方面取得了舉世矚目的成就。然而，由于化工原材料匱乏和核心技術(shù)“卡脖子”等問題，我國化工新材料特別是高端化工新材料產(chǎn)品和裝備以及尖端技術(shù)方面嚴(yán)重依賴國外，科技源頭創(chuàng)新有待提升。特別是在“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的發(fā)展理念和“碳達(dá)峰”“碳中和”發(fā)展目標(biāo)的驅(qū)動下，我國未來化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展應(yīng)聚焦重點(diǎn)領(lǐng)域關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在高端化工、精細(xì)化工、綠色化工、智能化工等方面取得突破，從而擘畫全新的化工創(chuàng)新發(fā)展藍(lán)圖[1]。

通過調(diào)研與分析，截至2018年，我國石油和化工類及相關(guān)專業(yè)的各類院校在校生約百萬人，但行業(yè)企業(yè)中研發(fā)人員僅占到8%[2]，高端人才特別是研發(fā)人員短缺的矛盾十分突出，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的人才需求。同時，通過企業(yè)反饋可以看出，當(dāng)前化工類人才培養(yǎng)仍舊存在“學(xué)生文化底蘊(yùn)淺、知識孤島、實(shí)習(xí)實(shí)踐遠(yuǎn)離現(xiàn)場”等問題，面對未來社會的復(fù)雜多變以及多學(xué)科交叉融合的必然趨勢，如何培養(yǎng)出能夠擔(dān)當(dāng)未來行業(yè)發(fā)展重任的領(lǐng)軍人才，解決行業(yè)人才供給側(cè)和需求側(cè)矛盾的問題，是化工類高校目前面臨的實(shí)際問題和重大挑戰(zhàn)。

二、未來化工行業(yè)領(lǐng)軍人才的培養(yǎng)

1.未來化工行業(yè)領(lǐng)軍人才能力需求

古今中外著名的大學(xué)者、大企業(yè)家之所以功成名就、揚(yáng)名在外，關(guān)鍵就在于他們擁有大智慧、大境界、大情懷和大品格。因此，未來化工行業(yè)領(lǐng)軍人才應(yīng)先學(xué)會做人，再做學(xué)問，通過厚植人文與多元文化溝通交流提升人文素養(yǎng)，通過強(qiáng)化基礎(chǔ)與交叉創(chuàng)新提升科學(xué)素養(yǎng)，通過真實(shí)工程體驗(yàn)與大工程觀、大系統(tǒng)觀的建立提升工程素養(yǎng)，最終通過創(chuàng)新發(fā)展和轉(zhuǎn)型升級來迎接以“智能制造”為主導(dǎo)的化工新時代的到來，從而助力我國從世界化工大國崛起為世界化工強(qiáng)國（見圖1）。

2.未來化工行業(yè)領(lǐng)軍人才如何培養(yǎng)

歷次工業(yè)革命的興起和迭代均是以科學(xué)技術(shù)作為驅(qū)動力，悉數(shù)每一次工業(yè)革命的時代特色與時代產(chǎn)物，不難發(fā)現(xiàn)都與基礎(chǔ)學(xué)科的重大突破有著密切的關(guān)系，如表1所示。然而，社會的和諧發(fā)展除了科學(xué)進(jìn)步的推動外，人文精神的傳承與浸潤發(fā)揮著重要的“指揮棒”作用，引導(dǎo)著科學(xué)技術(shù)向正確方向發(fā)展?？萍及l(fā)展的速度已經(jīng)超出了人類的想象，未來科技將不可預(yù)測，但是駕馭未來的能力卻可以培養(yǎng)。因此，未來化工行業(yè)領(lǐng)軍人才的培養(yǎng)應(yīng)基于真實(shí)工程問題和社會實(shí)際問題，將人文、科學(xué)和工程“三駕馬車”并駕齊驅(qū)，構(gòu)建交叉融合又環(huán)環(huán)相扣的知識結(jié)構(gòu)和課程體系，同時也要為各類教學(xué)和實(shí)踐活動的開展夯實(shí)專業(yè)保障、平臺保障、資源和師資保障。

（1）基于人才培養(yǎng)需求，科學(xué)搭建知識架構(gòu)和課程體系。正確的價值導(dǎo)向和扎實(shí)的學(xué)科基礎(chǔ)是未來科技領(lǐng)軍人才必備的能力要素，只有把能力培養(yǎng)起來，未來才能以不變應(yīng)萬變。因此適應(yīng)未來社會發(fā)展的科技領(lǐng)軍人才的培養(yǎng)，需要圍繞德智體美勞“五育”并舉的育人體系和“厚人文、強(qiáng)基礎(chǔ)、促交叉、重實(shí)踐”的核心要素，制定“思政與人文+基礎(chǔ)+特色+拓展+實(shí)踐”的逐級遞進(jìn)的知識架構(gòu)和課程體系，將專業(yè)課與專業(yè)課、專業(yè)課與基礎(chǔ)課、專業(yè)課與人文課相互交融，推進(jìn)思政課程與人文素質(zhì)課程全覆蓋，推進(jìn)專業(yè)課程與課程思政同向同行，同時強(qiáng)化工程實(shí)踐和工程倫理教育與行為的養(yǎng)成，助力學(xué)生基礎(chǔ)與人文素養(yǎng)、科學(xué)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)的提升，進(jìn)而達(dá)到培根、鑄魂、啟智、潤心的效果（見圖2）。

一是“厚人文”。通過思政課程與課程思政以及素質(zhì)類、美育類、體育類、勞育類等課程，在人文素質(zhì)教育中融入專業(yè)特色，在專業(yè)教育中增加人文元素。同時通過國際化課程、聯(lián)合培養(yǎng)、科研項(xiàng)目、海外交流等形式，豐富學(xué)生跨國界、跨文化、跨領(lǐng)域溝通和交流的能力，最終實(shí)現(xiàn)科學(xué)與人文、文化與知識相互融合相互補(bǔ)充，旨在引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，提升學(xué)生的人文素養(yǎng)和國際視野，塑造學(xué)生的健全人格。北京化工大學(xué)通過思政滋潤、多元文化碰撞交融、全人素質(zhì)教育等措施，構(gòu)建了“五位一體”課程思政建設(shè)體系，成立“課程思政教學(xué)研究中心”，搭建了“學(xué)科、基地、平臺、項(xiàng)目、人才”五位一體的國際合作機(jī)制，建設(shè)了100余門課程思政示范與培育課程和500余門人文素質(zhì)課程，注重培養(yǎng)學(xué)生的大情懷和大視野。

二是“強(qiáng)基礎(chǔ)”。主要涉及基礎(chǔ)學(xué)科及其分支學(xué)科、邊緣學(xué)科，包括數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、信息等課程，不僅僅是打牢根基，更重要的是將基礎(chǔ)教育與專業(yè)教育融會貫通，在基礎(chǔ)課教學(xué)中融入專業(yè)案例，在專業(yè)課教育中增加基礎(chǔ)知識的深度。北京化工大學(xué)形成了精英工程師的基礎(chǔ)教育課程體系，本科階段的數(shù)理化基礎(chǔ)課程總學(xué)時占比達(dá)30%以上，通過更加廣泛的、不同領(lǐng)域的基礎(chǔ)訓(xùn)練，提升學(xué)生的原始創(chuàng)新能力，學(xué)會怎么應(yīng)用、怎么學(xué)習(xí)，從而受益終身。

三是“促交叉”。深化知識架構(gòu)的交叉貫通，將課程知識點(diǎn)串聯(lián)搭建課程主線，并將不同學(xué)科不同領(lǐng)域并聯(lián)交叉拓寬知識面，再將理論與實(shí)踐鍛煉貫通構(gòu)建教產(chǎn)學(xué)研賽深度融合的多維立體結(jié)構(gòu)，從而形成“點(diǎn)—線—面—體”一體化的交叉創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，將多學(xué)科交叉思維潛移默化地滲透各類課程和實(shí)踐活動中，推進(jìn)項(xiàng)目式、案例式等探究性教學(xué)改革，從而營造多學(xué)科交叉融合的創(chuàng)新文化氛圍（見圖3）。

圖3 “點(diǎn)—線—面—體”一體化知識架構(gòu)

四是“重實(shí)踐”。主要通過校企合作、科教融合、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、學(xué)科競賽等方式將所學(xué)轉(zhuǎn)化為所用，同時將工程倫理、行業(yè)風(fēng)險管理、安全環(huán)保等課程與實(shí)踐全覆蓋，強(qiáng)化學(xué)生動手實(shí)踐能力和解決復(fù)雜工程問題能力，建立系統(tǒng)的大工程觀和工程素養(yǎng)。

（2）聚焦未來關(guān)鍵領(lǐng)域，科學(xué)布局專業(yè)交叉創(chuàng)新體系。從諾貝爾獎評選結(jié)果來看，最近25年交叉研究獲得諾貝爾獎的比例已接近一半（49.07%），未來科學(xué)上的突破將越來越依賴于學(xué)科交叉，只有不同學(xué)科實(shí)現(xiàn)真正的交叉融合才能激發(fā)創(chuàng)新。在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革、中美貿(mào)易戰(zhàn)以及單邊主義等多重壓力下，我國的石化產(chǎn)業(yè)應(yīng)加快科技創(chuàng)新的交叉融合和變革創(chuàng)新，在綠色制造、高端制造中開辟新天地，才能在變局中開新局、在“卡脖子”中創(chuàng)造突破口。

行業(yè)特色型的多科性大學(xué)要以學(xué)科交叉為核心的學(xué)科建設(shè)帶動專業(yè)建設(shè)，從而營造創(chuàng)新的大學(xué)文化與氛圍。北京化工大學(xué)作為國家一流學(xué)科建設(shè)高校，在“新工科”“新文科”“新醫(yī)科”等高等教育“質(zhì)量革命”的推動下，聚焦國家創(chuàng)新發(fā)展與北京“四個中心”建設(shè)需要，通過理工融合、工工交叉、醫(yī)工融合、工文滲透等，匯聚不同學(xué)科知識體系的“養(yǎng)分”，推動人工智能與生命、化工、材料、化學(xué)等專業(yè)的交叉融合，加快建設(shè)“化工+”“人工智能+”專業(yè)結(jié)構(gòu)體系與評價體系，并通過學(xué)科交叉人才培養(yǎng)計劃、大類招生、書院制改革等進(jìn)行落地實(shí)踐。

（3）深化教產(chǎn)學(xué)研賽協(xié)同育人，推進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革。精準(zhǔn)把握新工科建設(shè)內(nèi)涵，基于未來產(chǎn)業(yè)需求，積極整合多方資源，推進(jìn)產(chǎn)學(xué)融合、科教融合、第一、二課堂融合，將教育鏈、科技鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈有機(jī)銜接，加強(qiáng)協(xié)同育人。

一是推進(jìn)產(chǎn)學(xué)融合。加強(qiáng)校企溝通與合作，共享市場信息與行業(yè)現(xiàn)狀，廣泛發(fā)動行業(yè)協(xié)會和校友企業(yè)走進(jìn)校園，通過校企合作開發(fā)課程、校企合作典型案例、校企共建實(shí)驗(yàn)室等措施，將學(xué)?？蒲袑?shí)驗(yàn)室、工程中心、創(chuàng)想空間、校外基地整合成一個整體鏈條，促進(jìn)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升和科技成果轉(zhuǎn)化，創(chuàng)新高校與行業(yè)企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機(jī)制。

二是推進(jìn)科教融合。進(jìn)一步推進(jìn)科研成果、科研項(xiàng)目轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等，推進(jìn)項(xiàng)目式、案例式等探究性課程改革，通過各類研討課程、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃、學(xué)科交叉人才培養(yǎng)計劃、學(xué)科競賽等引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識科研、走進(jìn)科研并開展科研，讓科研轉(zhuǎn)化教學(xué)“落實(shí)落地”。

三是推進(jìn)學(xué)—創(chuàng)—賽—踐融合。以各類科技競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽為依據(jù)，不斷完善“培育—選拔—指導(dǎo)—孵化”的優(yōu)秀創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目產(chǎn)生機(jī)制，建設(shè)“一院一賽”創(chuàng)新品牌，組建多層次的校內(nèi)外創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)教師隊伍，推動創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育、思政教育緊密結(jié)合，推進(jìn)學(xué)科競賽與課堂教學(xué)緊密結(jié)合，構(gòu)建多層次立體化的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程體系與創(chuàng)新實(shí)踐平臺，實(shí)施“創(chuàng)意、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)”三創(chuàng)融合。

北京化工大學(xué)通過整合教產(chǎn)學(xué)研賽等多方優(yōu)勢，將真實(shí)化工廠引入校園。依托三個國家級虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，通過科研轉(zhuǎn)化教學(xué)，自主研發(fā)建成丙烯酸甲酯實(shí)物仿真生產(chǎn)線、生物制藥類實(shí)物仿真生產(chǎn)線和雙塔合成DPC精餾實(shí)物仿真生產(chǎn)線3條實(shí)物仿真生產(chǎn)線，同時開發(fā)使用化工單元實(shí)驗(yàn)裝置、有毒有害氣體檢測系統(tǒng)等100余套，被百余所高校、科研院所作為教學(xué)和研究資源投入使用。

（4）基于工程實(shí)際，完善創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺建設(shè)。沒有一流的工程人才，就不可能構(gòu)建一流的制造業(yè)。而支撐一流制造業(yè)所需的大化工類領(lǐng)軍人才不僅要具備扎實(shí)的理論知識與過硬的專業(yè)技能，更重要的是要具備對復(fù)雜問題的分析、決策和創(chuàng)新解決的能力，這就需要建設(shè)一套完備的實(shí)踐教學(xué)平臺，以實(shí)戰(zhàn)來培養(yǎng)學(xué)生。

北京化工大學(xué)以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科基礎(chǔ)技能、綜合能力、職業(yè)勝任力和競爭力為目標(biāo)，圍繞智能、創(chuàng)新、人文、融合、共享的建設(shè)理念，以校企協(xié)同、科教融合、課賽結(jié)合、賽創(chuàng)融合、校企協(xié)同、國際合作為主線，基于工程實(shí)際，與中石化、華為、西門子、京博控股等100余家企業(yè)合作，建成了集真實(shí)體驗(yàn)、交流、實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)、藝術(shù)熏陶為一體的校內(nèi)外互補(bǔ)的新型創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺。支撐開展實(shí)習(xí)實(shí)踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、學(xué)科競賽、成果孵化、演講路演、智能化自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐教學(xué)活動，全方位鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力和解決復(fù)雜工程問題的能力，堅持走好高校與企業(yè)銜接的“最后一公里”。

（5）適應(yīng)未來技術(shù)人才培養(yǎng)特點(diǎn)，打造一流師資。堅持大師引領(lǐng)、名師培育，充分發(fā)揮高校一流教學(xué)團(tuán)隊、一流科技創(chuàng)新團(tuán)隊、一流科學(xué)家團(tuán)隊、知名企業(yè)專家在育人過程中的引領(lǐng)作用[3]。引導(dǎo)教師走出學(xué)科背景的“舒適區(qū)”，專長于兩個以上學(xué)科且擅長數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物等某一基礎(chǔ)學(xué)科，在跨界整合與科教融合方面有所建樹;引導(dǎo)教師創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)智慧教學(xué)、智慧評價、智慧管理新生態(tài);引導(dǎo)教師走出大學(xué)，走進(jìn)行業(yè)并深入產(chǎn)業(yè)，對行業(yè)未來發(fā)展與人才需求了然于心，具備面向未來的知識、視野與扎實(shí)的實(shí)踐技能;引導(dǎo)不同學(xué)科背景（專業(yè)課與基礎(chǔ)課、專業(yè)課與人文課等）的教師組建虛擬教研室等新型基層教學(xué)組織，建立青年教師能力提升長效機(jī)制，加強(qiáng)教師梯隊建設(shè)。最終力爭建設(shè)一支熟悉中國國情、基礎(chǔ)學(xué)科扎實(shí)、教學(xué)技能嫻熟、科研潛力突出的學(xué)術(shù)與教學(xué)、理論與實(shí)踐并舉的“雙師型”師資隊伍，打造教師教學(xué)發(fā)展共同體和質(zhì)量文化。

三、總結(jié)與思考

時代在發(fā)展，科技在進(jìn)步，需求在變化，高等工程教育改革永遠(yuǎn)在路上。因此針對未來不可預(yù)知的科技發(fā)展與人才需求，如何在注重學(xué)科交叉的同時強(qiáng)化基礎(chǔ)教育，如何在面向未來顛覆性技術(shù)的同時解決當(dāng)前“卡脖子”技術(shù)難題，如何在關(guān)注知識與技能的同時注重人文素養(yǎng)，如何結(jié)合學(xué)校特色將德智體美勞全面培養(yǎng)的教育體系落實(shí)、落小、落細(xì)，是我們目前面臨的挑戰(zhàn)。筆者認(rèn)為，要結(jié)合學(xué)校目前的學(xué)科優(yōu)勢與“雙一流”建設(shè)，緊密圍繞國家宏觀經(jīng)濟(jì)和行業(yè)發(fā)展趨勢，通過不斷調(diào)研、摸索，深入剖析優(yōu)勢學(xué)科、未來技術(shù)與專業(yè)建設(shè)三者的關(guān)系，將學(xué)科專業(yè)間的交叉融合落到實(shí)處并建立一支高水平的雙師型師資隊伍，在課程體系設(shè)置、實(shí)踐資源拓展、質(zhì)量評價等方面不斷推陳出新，才能在未來的科技戰(zhàn)、人才戰(zhàn)中占據(jù)有利地位，從而打造化工行業(yè)特色人才培養(yǎng)高地。

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[基金項(xiàng)目：教育部人文社會科學(xué)專項(xiàng)任務(wù)項(xiàng)目（工程科技人才培養(yǎng)研究）重點(diǎn)項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：17JDGC001）]

[責(zé)任編輯：余大品]

蘇海佳，北京化工大學(xué)教務(wù)處處長，教授;張 婷，北京化工大學(xué)教務(wù)處助理研究員;譚天偉，北京化工大學(xué)校長，中國工程院院士。