■ 大学专业导航之交叉工程专业 点亮科技树的未来工程师

发布时间:2026-09-22 期号: 1908期

  (10 高招·专业)

  ■ 大学专业导航之交叉工程专业

  点亮科技树的未来工程师

  解读教师:王 琛 张 雄

  王 琛 清华大学笃实书院副院长 张 雄 清华大学笃实书院院长

  

  一台人形机器人如何实现“手眼协调”?一辆智能汽车如何达成“路网协同”?这背后需要智能技术和系统思维两方面能力的支撑。作为面向数智时代的新兴交叉学科,交叉工程专业将系统工程、人工智能与多领域工程技术融于一体,打破传统单一学科壁垒,培养能够驾驭复杂系统、具备跨学科集成创新能力的复合型人才。那么,学生将学习哪些核心知识?专业未来又具备哪些发展前景?

  

  是什么?

  让技术“跨界”  让未来成真

  交叉工程专业由清华大学率先提出,于2024年获教育部批准设立。该专业人才须掌握工程学科与至少一个不同学科领域交叉的基础理论和专业知识,并能够驾驭复杂系统、具备跨学科集成创新能力,还要善于运用智能技术。毫不夸张地说,在国家急需突破的关键核心技术(“卡脖子”技术)和未来战略性新兴产业(如碳中和、集成电路、量子信息、空天探索、生命健康等)领域,交叉工程专业人才是能够“定义未来”、引领创新、解决复杂工程挑战的核心力量。他们如同科技世界的“系统建构师”与“跨界探险家”,正在重新定义新时代工程师的职业定位与发展边界。

  目前,清华大学9个书院均设置了交叉工程专业,立足不同学科优势与发展方向,协同探索“厚基础、宽口径、重交叉、求创新”的全新人才培养模式。以清华大学笃实书院为例,交叉工程专业学生要系统掌握航空航天工程、工业与系统工程、软件工程等领域的基础知识,兼具重大工程认知、定量建模与分析能力、系统优化能力,以及以人为本的工程理念和数字化、信息化、智能化能力。未来,学生将立足人工智能赋能的大国重器建设与全产业链发展需求,利用深厚的数理基础、前沿的智能技术和融通的系统思维,逐步成长为未来科技革命和产业变革的引领者。

  在培养体系中,各核心要素相互支撑、协同发力。“数理基础”是源头,为科技创新和技术突破提供坚实的理论基石;“信息智能”是引擎,大模型等人工智能技术正全面融入理论、技术与应用创新过程,成为发展新质生产力的关键驱动力;“工程技术”是载体,唯有将理论转化为工程技术,方能创造现实价值;“系统思维”是统筹,学生须能从全局视角分析复杂问题,把握各要素间的关联,确保各环节协同推进。例如,在“嫦娥五号”月球采样返回任务中,轨道设计、热防护材料、机械臂控制等关键技术要深度耦合、协同集成,如何统筹运转是关键步骤,所以从业者只有拥有系统思维才能保证任务圆满完成。

  

  学什么?

  “综合素养+知识体系”双重“破圈”

  面向数智时代复合型人才培养需求,笃实书院构建起“开放融合、实践驱动、从游相伴”的育人体系,实施个性化培养路径,引导学生夯实基础、激发潜能,助力学生实现多元化发展。

  课程体系采用“基础课套餐+专业课自助餐”的灵活模式,整体划分为四大模块,课程选择具有高度自主性,学生能够在宽厚扎实的基础之上,结合个人志趣进行个性化发展,拓展多元成长空间。

  

  此外,书院还会构建全球胜任力培养体系,通过“自信表达—全球意识—科技创新”三阶段培养矩阵,以双语课堂、全球融合式课堂、中外青年交流、海外专业实践、海外社会实践、海外暑校、交换学习等方式全面培养学生的国际视野和跨文化交流合作能力。

  

  干什么?

  人才市场的“大熊猫”  引领产业升级的关键力量

  随着人工智能对重复性基础工作的替代与对人类能力的持续拓展,社会对人才的需求正发生深刻转变,创造性思维、系统思维、复杂问题解决能力以及研判决策能力成为新时代人才的核心竞争力。交叉工程专业毕业生具备系统思维、智能技术素养和跨学科集成创新能力,擅长统筹硬件、软件与算法设计,坚守以人为本的价值导向,能够实现从概念构想到工程落地的全链条创新,是科技创新体系中高度稀缺的“架构型”“纽带型”人才。

  交叉工程专业人才的深造与就业前景非常广阔,就业去向涵盖高等院校、科研院所、行业领军企业、政府部门等各类单位。在国家战略关键领域,毕业生可入职航空航天、芯片制造、高端装备、新型能源、生物医药等国家战略性产业的核心研发与管理岗位;在新兴科技产业前沿,毕业生可在人工智能、机器人、智能汽车、低空经济、量子信息等行业担任系统架构师、技术负责人等关键角色;在科研创新“深水区”,毕业生可在国内外顶尖高校或国家级科研机构从事前沿交叉科学研究,成长为引领新兴交叉学科方向的学术骨干。

  

  专业常见问题解答

  Q1:想要学习交叉工程专业,学生需要培养哪些能力与特质?

  A:一是保有好奇心与自驱力。在高中阶段,学生要对日常生活中的科技产品和现象保持敏锐的好奇心,主动思考其背后的原理与机制。同时,学生可尝试动手搭建一个创意模型,或编写一个解决生活小麻烦的程序,亲身体验从设想、设计到实现的完整过程;可尝试“微跨界”探索,结合感兴趣的项目,从多学科角度考虑问题。这些不仅是系统思维的萌芽,更是未来应对复杂问题时最宝贵的自驱力。

  二是拓宽视野与情怀。高中生要关注科技新闻,了解“碳中和”“芯片”“人工智能”“深空探测”等国家战略方向,明晰它们与哪些学科有关,思考其对社会与未来的深远影响;广泛阅读历史、文学和社会科学作品,积极参与社会实践。未来的重大工程不仅需要精湛技术,更需要具备人文关怀、社会责任与综合判断能力的决策者。

  

  Q2:学生如何评估自己是否适合学习该专业?

  A:学生如果对多个工程领域充满好奇,不满足于对单一学科的纵深钻研;如果喜欢统筹规划,善于洞察事物之间的内在联系;如果有志于用技术解决国家发展的重大挑战,成为人工智能时代的“跨界创新者”,那么交叉工程专业将为其提供一片理想的成长沃土。

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