要做好这样的创新，我们必须要了解产业的趋势，也就是要了解大势，明白有哪些好的资源，我们才可以做起来。当然其中最关键的，就是我们的教育要采取什么样的改革，才能培养这一类的科创人才。
撰文
李泽湘
● ● ●内容摘要我们意识到，教育无论是新工科还是传统工科，都是及其复杂和大滞后的系统。它对个人、企业、社会、国家的发展和未来走向都影响巨大。要把新工科教育做好和做到位、极不容易。不是几句口号、几次动员会、几个工程甚至也不是短时间内就能搞好的。我们需要把新工科教育的来龙去脉、与传统工科教育的关系，以及世界上都有哪些好的探索和实践理清楚。发展新工科教育的天时、地理、人和都有哪些？在此基础上，如何进行顶层设计和配置合理的资源，使得新工科教育探索不至于半途而废？新工科教育是一个全新的概念，需要设立一些教育实验平台，小范围试错和迭代。总结经验，再逐步推广。就像当年小岗村农村经济改革和深圳市场经济改革一样。本文将论述新工科教育的使命和定位。阐述新工科教育与传统教育的共同点与不同点，同时总结回顾传统工科在国内外演变的过程。然后是新工科教育在国外，港科大，松山湖基地等采取的探索。最后，从发展新工科教育的初心提出新工科教育迭代的依据和标准，给出新工科教育发展的方向。
文章导览1.新工科教育的使命：科创美国是如何从农业国走到今天？培养人才提出哪三个问题？我们应该把握怎样的机会？2.新工科教育的定位：培养科创人才科创人才需要具备哪些素质？人才评估标准有哪些？创业人才培养是怎么样的一个生态？3.传统工科（现代工程）的发展和新工科教育的兴起欧美教育改革经历了怎样的进程？两次工业革命，两次战争对教育有怎么样的影响？美国的经验给中国带来什么样的帮助?新工科教育怎样开始？4.新工科教育的探索目前新工科教育有哪些案例？给我们提供了什么方向？5.新工科教育评估与迭代怎么样评估新工科教育是否做好？全文约字，预计阅读时间30-50分钟新工科教育的使命：科创首先，我们调查了世界最大经济体—美国的经济发展和GDP增长。美国年的GDP超过21万亿美元，人均达到6.3万美元。其中，经济和科创发展最强劲的硅谷，也是众多科技巨头公司诞生地，占地1.8万平方公里，拥有多万人口（与长沙市情况相近），人均GDP达到11万美元。反观我们中国，作为世界第二大经济体，年GDP大约14万亿美元，人均约一万美元。
那么我们来看看美国是如何走到今天这一步的（见图1）。
年是人类历史一个重要的转折点，瓦特对蒸汽机的研究取得了突破性进展，他将冷凝器与气缸分离，使得气缸温度可以持续维持在注入蒸汽的温度，并在此基础上很快建造了一台实用样机。第一批新型蒸汽机于年制造成功并开始批量投入应用。同年（），美国独立，并经历八年独立战争至年结束。追溯历史，美国从独立开始，逐步发展经济，经历了几个重大的阶段：首先是年到年的第一次工业革命，之后进入以电和内燃机为代表的第二次工业革命（-）。年，爆发了第一次世界大战，直到第二次世界大战年结束。战后，进入了以三极管，个人计算机为代表的信息时代，直到如今的智能时代。
独立初期的美国以农业为主，人均GDP约2千美金。跟随着第一次工业革命，美国的经济也开始了工业化发展。但是当时英国对技术保护很严格，不仅外界买不到机器，就连技术图纸也很难从海关带出，不比今天美国对我们的技术封锁等级低。
美国著名工程师富尔顿（Fulton,-）在拿破仑的支持下，研制蒸汽船，初试非常成功，不料年在塞纳河试航时失败了。年，富尔顿转为效忠英国，发明了世界上第一个现代海军“鱼雷”（现代“水雷”）。年，他回到了美国纽约，带着自已的设计图纸，招募了一些工人，在HudsonRiver附近开始了自己的事业。并且于年在纽约使用英国的机器制成以蒸汽机作为动力，可以在河流上使用的船“克莱蒙特号”，该船上安装上了一台当时最好的瓦特蒸汽机。
罗威尔（FrancisCabotLowell，-，马萨诸塞州的罗威尔市以他名字命名），将工业革命引入美国发挥了重要作用。他18岁从哈佛大学毕业之后，开始从事贸易行业。美国在政治独立之后，手工业还是大量依靠进口，所以罗威尔意识到贸易救不了美国，美国需要本土的手工业产业。所以他自己去英国做工人，秘密学习，熟记纺织设备的建造及工作原理，在战争（拿破仑战争）开始时回到美国研发纺织设备。所有的设备都是在他没有任何笔记，全凭记忆和理解的情况下，生产出来的。
接着诸如年Baldwin的火车，年卡耐基从英国引进高炉炼钢的技术等等。但是这些都属于引进，消化，吸收，再创新的例子。光靠这些，不足以支撑美国的经济发展到今天。更重要的是需要原创的技术。
图1美国创新与经济增长进程
图中红框是我们整理出来的美国代表性的原创技术和产业，诸如年Morse的电报，年Francis的汽轮机，年Ends用钢铁造大桥，之后Bell的电话，Edison的照明，Tesla的交流电,怀特兄弟的动力飞行，Forest开创的收音机产业，Ford的汽车，Burton的炼油技术。再后来年的计算机，三极管等，最后到硅谷时代兴起（大家可以去查阅相关的故事）。美国也依靠经济和工业的发展，逐步提升，从人均GDP两千美元一直到现在的六万多美元。所以我们说，美国的经济能达到今天的水平，是通过创新实干得来的。
对于产品创新的方法和流程我们也都知道：首先产生创意，然后做出样机，进入市场，根据市场数据反馈进行学习，再对整个流程不断进行迭代（如图2）。
图2产品创新迭代
从美国和其他发达经济体的经验，我们问这么一个问题（科创之问）：能不能利用大湾区或者中国制造业强大的供应链体系，打造一批世界品牌？大湾区的首要定位是成为国际重要的科创中心。要实现这一目标，我们必须要回答前面的科创之问。学院派创业者应该成为回答科创之问的主力军，而且也有优势成为主力军。
科创之问之外，还有两个非常著名的问题。一个是英国剑桥的生物学家李约瑟，在研究了中国发展史之后，提出了著名的李约翰之问：“尽管中国古代对人类科技发展做出了很多重要贡献，但为什么科学和工业革命没有在近代的中国发生”？
同样，在年，时任国务院总理温家宝在看望钱学森的时候，钱学森提出了对教育最大的一个问题，也就是著名的钱学森之问：“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才？”
钱学森可能知道教育问题产生的源头以及解决方法，但之前我们也有提到，教育是一个复杂庞大的系统，不是简单一个人能解决的。它需要整个国家一起来思考，共同努力回答。
钱学森之问与李约瑟之问一脉相承，这两个问题也和我们的科创之问相辅相成，都是对中国科技创新的挑战。
在简述了三个问题之后，我们再来看看中国的GDP，用年美金价格来衡量，我们目前离人均1万美金还差一些。不过这也是我们现在的一个基础。那么之后的40年，我们需要做什么去带动我们的经济，怎样打造出一批批新的品牌？
图3中国人均GDP综合之前的经验（见第一课内容），有几个很重要的因素，首先要抓住需求，尤其是新兴市场的需求。从欧洲工业革命开始，到美国的中产兴起，再之后日本的中产爆发，如今中国也有3到4亿中产崛起（图4），所以我们有足够大的市场需求，就看怎么样去把握了。第二是把握好大方向，必须要把市场的需求与科技尤其是硬科技深度的融合起来。在此之外，我们还应该清楚今天要做的事情与美国之前经历的有什么同与不同。换句话说，我们已经经过了互联网时代，也经过了移动互联网时代，再经过过去40年的发展，我们有了大湾区这样的得天独厚的制造生态链，有能力和速度去迭代产品，这就为后面的物联网时代，智能时代，机器人时代打下良好的基础。
图4中国品牌消费市场崛起新工科教育定位新工科教育的定位，要致力于培养和提供大量的科创人才，为回答前面的三个问题提供最重要和最宝贵的人力资源支撑。这牵设四个基本的环节：一要培养创新者基本素质二要学会产品迭代的方法（见第一课）。三要掌握一套做硬科技创业不可回避的流程包括从概念到设计，到验证，小批量到最后量产。四要学会系统思维。应用系统思维去理清和解决创业过程中的关键子问题，建立自己的竞争优势。其中最重要的就是如何寻找和定义问题。
图5创业流程我们先来探讨下什么叫创新者素质。硅谷著名的风险投资公司红杉资本在
过去40多年的投资经验和百亿美金学费的基础上，总结起来优秀创业者的20条特征：
图6红杉20条创业者素质华为经过这些年的摸索，也做出了一套自己的标准（图7）：可以看出，每一类都分了四个级别。一级是执行性人才，二级以上才达到开创性人才的标准。
图7华为人才标准（二级或二级以上才能称为开创新人才）哈佛大学的TonyWagner教授在调研了大量的创新者，企业高管和教育家之后，对怎么培养创新者有独特和深刻的了解。他认为，从教育的角度看，创新者需要具备以下四条素质：
1.必须要有好奇心，养成问问题的习惯，并且渴望通过问问题把它弄懂弄透。
2.必须要有团队合作能力。无论做产品还是做研究，都要和不同专业，背景，观念，价值观的人一起合作共事，每个人都可以从不同角度对一个问题提供不同的看法。通过团队合作融合大家的观点才能把一个复杂问题弄清楚。
3.跨界能力。就像乔布斯在斯坦福大学毕业典礼时所说，苹果打造创新的产品靠的是把之前看似毫不相关的点连接起来（Connectingthedots）。
4.快速行动和动手能力。一个好的创业者，想到了就应该马上去做。有人问我怎么样选学生？我的回答是：给学生一件事情去做，看他能不能快速的反馈，能不能举一反三。如果能做到这一步，说明这个学生具备创业者最基本的素质。可以看出，TonyWagner教授从教育的角度论述创新者的素质，跟红杉以及华为开创者人才的标准是非常相似的。哈佛大学研究创新四十多年的教授TeresaAmabile还说到：创新者的素质并不是先天就有的，而是可以引导和培育的。同样，Olin工学院创校校长R.Miller强调人才培养的五个思维：跨学科思维，动手思维，企业家思维，伦理道德思维和全球思维。除了这5个思维之外，他们也有自己培养人才的9条标准：
1)Developandapplyknowledge,skillsandapproachesandmethods理解和应用知识；2)Thinkcritically批判性思维；3)Developandapplycreativity创造力；4)Developandapplyself-directedlearningabilities自学习能力；5)Prioritizedoinggoodintheworld不作恶；6)Designandimplementprocessestoachievedesiredout