新工科建設背景下高校機械工程本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)的思考

葉紹干 丁孺琦 李剛

摘 要 新工科建設是我國為適應創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略而提出的創(chuàng)新人才培養(yǎng)改革措施，新工科建設對機械工程本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)提出了新要求。本文論述了新工科建設的背景，分析了新工科建設對機械工程創(chuàng)新人才的要求，闡述了現(xiàn)有機械工程本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中存在的問題，提出了優(yōu)化機械工程本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新思路，希望為我國機械工程本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞 新工科建設 本科教育 機械工程 創(chuàng)新人才培養(yǎng)

Abstract The construction of new engineering is an innovative personnel training reform measure proposed to adapt to the innovation driven development strategy in China. The construction of new engineering puts forward new requirements for the cultivation of innovative personnel of mechanical engineering undergraduate course. This paper discusses the background of new engineering construction， analyzes the requirements of new engineering construction for mechanical engineering innovation talents， expounds the existing problems in the cultivation process of mechanical engineering innovation talents， and puts forward new ideas to optimize the cultivation of mechanical engineering innovation talents， hoping to provide some reference for the cultivation of mechanical engineering innovation talents in China.

Keywords new engineering construction; undergraduate education; mechanical engineering; cultivation of innovative talents

1 新工科建設的背景

為了迎接全球科技變革，我國大力實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，力爭占據(jù)科技制高點。為了滿足我國跨越式發(fā)展的需要，亟需培養(yǎng)更加符合未來社會需求、引領(lǐng)未來科技進步的創(chuàng)新人才。為了實現(xiàn)上述目標，我國大力深化教育改革，大力推進新工科的建設。新工科建設以應對變化、塑造未來為建設理念，強調(diào)學科的實用性和交叉性，通過繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享的建設途徑，適應未來多元化、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)為目標。[1]

在新工科建設的大背景下，作為傳統(tǒng)工科專業(yè)的機械工程專業(yè)，其本科教育是創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要對其本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系進行大刀闊斧的改革，以適應新工科建設對創(chuàng)新人才的要求。[2]

2 新工科建設對機械工程創(chuàng)新人才的要求

（1）能創(chuàng)新運用工程數(shù)理知識和專業(yè)知識，分析、研究和解決所在領(lǐng)域的疑難工程問題;（2）能密切關(guān)注機械工程領(lǐng)域，特別是與機械工程相關(guān)的前沿領(lǐng)域如智能制造、機器人等技術(shù)發(fā)展;（3）能創(chuàng)新性地將機械領(lǐng)域知識運用到智能制造、機器人等相關(guān)產(chǎn)品和設備的開發(fā)設計和生產(chǎn)推廣;（4）能嚴格遵守法律法規(guī)、學術(shù)規(guī)范以及職業(yè)道德，特別是遵守知識產(chǎn)權(quán)保護的相關(guān)要求;（5）能開展不同學科、不同文化的交流合作，具備良好的溝通交流、語言表達能力。[1-3]

3 機械工程本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)存在的主要問題

3.1 課程體系不當，不利學生全面培養(yǎng)

在開設機械工程專業(yè)的高校中，大致可分為兩類，一類是專業(yè)辦學歷史悠久，已形成較為完整課程體系;另一類是專業(yè)辦學時間較短，還未形成較為完整課程體系。兩類高校的課程體系都存在一定程度的不適應。

對于辦學歷史悠久的高校，科研實力較強。專業(yè)教師在本領(lǐng)域具有較大的影響力和承接國家重大項目的能力，教師的主要精力在承擔各類科研任務上，對本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重視程度不夠。教師科研任務重，教學投入不足，因此，這類高校機械工程本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)課程體系僵化，沒有及時跟上時代，沒有及時將新工科相關(guān)的交叉專業(yè)納入課程范疇。

對于辦學歷史較短的高校，相關(guān)專業(yè)教師大多來自不同高校的年輕教師，具有不同的教育背景，很難形成明晰的辦學特色方向。課程體系設置從滿足年輕教師授課任務為主，缺乏統(tǒng)一的思考和全面的安排，課程體系較為不明確，略顯混亂。當年輕教師講授與其所從事專業(yè)相關(guān)性不太緊密的課程時，教師無法在短時間內(nèi)深入課程重點，講授的知識比較膚淺。

3.2 教學模式不新，無法吸引學生興趣

現(xiàn)有教學內(nèi)容較為抽象。大多數(shù)情況下，由于授課教師并沒有承擔過與所教授課程相關(guān)的科研任務，因此大多數(shù)教師在授課時只能做到理論講解，缺乏結(jié)合生活、生產(chǎn)實際和工程應用實例，導致學生缺乏直觀認識。部分教師具有豐富的承擔科研任務的經(jīng)歷，這些教師在給本科生進行授課時，可能過于強調(diào)所承擔項目本身，使用比較專業(yè)化的語言，使學生很難跟得上、聽的懂。學生會認為教學內(nèi)容抽象，難以深入理解。

現(xiàn)有教學方式缺乏創(chuàng)新。目前的課堂還是以教師單向輸出課程內(nèi)容、學生單向接收課程內(nèi)容的以教師為中心的教學模式為主，很難引導學生主動參與學習，無法形成互動學習氛圍，無法激發(fā)學生的學習興趣。

上述狀況與當前我國高校重科研輕教學的現(xiàn)象存在密切的關(guān)系。在重科研輕教學的導向下，不管是在每年學校或?qū)W院的年終考核評分，或是在教師職稱評定，還是在各類人才項目評審，都比較偏向于學術(shù)科研成績，對教師創(chuàng)新教學模式和教學投入缺乏支持和引導。因此，大多數(shù)教師對教學的投入有限，不愿意或者無法創(chuàng)新教學方式方面投入更多的時間和精力，只能以完成教學任務為最高要求。

3.3 創(chuàng)新思維不足，探究問題意識缺失

我國本科生從小到大長期接受的大多是“填鴨式”教育，習慣單向接受教師所授內(nèi)容，批判和質(zhì)疑的精神缺乏。學生潛意識里，普遍認可書籍所介紹知識的正確性，普遍認可教師所講解內(nèi)容的合理性，缺乏自我分析、質(zhì)疑權(quán)威的膽識。在學習過程中很難做到發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題，缺乏挑戰(zhàn)問題的積極性。

本科生畢業(yè)設計和競賽可以在一定程度上培養(yǎng)本科生創(chuàng)新能力。目前普遍存在的問題是，畢業(yè)設計形式大于實質(zhì)，競賽則強調(diào)重在參與。本科畢業(yè)設計存在設計時間短、選題范圍狹小、選題內(nèi)容陳舊等問題。在大多數(shù)高校，一般是在大學四年級上學期結(jié)束后，開展本科畢業(yè)設計選題，學生需要在半年左右的時間，完成畢業(yè)設計的選題、開題、中期答辯、結(jié)題答辯等環(huán)節(jié)，很難進行深入的調(diào)研分析、細致的繪圖、詳盡的推導。大多數(shù)教師在選題時參考往年畢業(yè)設計題目，設計內(nèi)容變化不大，一些學生獲取往年學生的畢業(yè)設計材料，進行部分改動，就達到交差和應付的目的。在參加競賽的學生中，大多數(shù)以指導教師的科研成果為基礎，自己在競賽過程中的參與度較少。

4 機械工程本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)新思路

4.1 完善課程體系，健全培養(yǎng)模式

不同高校應結(jié)合專業(yè)基礎、社會需求、自身學科發(fā)展方向和本校學生特性等，進一步完善現(xiàn)有課程體系。總體上，可根據(jù)學生不同成長階段設置針對性課程。對于大一新生，應當著重于興趣和綜合素質(zhì)培養(yǎng)，課程設置要突出機械專業(yè)課程趣味性，激發(fā)學生進一步學習的熱情;對于大二學生，應當圍繞機械專業(yè)重點需求設置核心課程，要重點培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力;對于大三學生，應當圍繞機械專業(yè)前沿領(lǐng)域和交叉學科如智能制造、機器人等，設置選修課程，給予學生根據(jù)自身興趣和特長進行選擇機會，并可為畢業(yè)設計選題奠定基礎，要突出個性化和創(chuàng)新性。對于大四學生，應當減少課堂教學，給予更多自由時間，讓學生在指導教師的指導下，圍繞本科畢業(yè)設計進行自主學習研究，全面提升研究問題、解決問題和表達能力。

4.2 創(chuàng)新教學模式，精準開展教學

高校應當積極引導、鼓勵并獎勵教師創(chuàng)新教學模式。高校在教師考核評價、職稱晉升、人才項目評審中，應當要更加注重教師的教學業(yè)績，建立健全教師考核評價體系，對于積極投入教學的教師，可以單獨設置不同評價標準，制定區(qū)別的獎勵政策。高校要為教師創(chuàng)新教學模式、精準開展教學提供更強更大力度的支持，如可以鼓勵教師更多的開展以學生為中心的教學，如基于問題的教學，以問題為學習的出發(fā)點和落腳點，為學生們提供較為輕松、主動的學習氛圍，讓相關(guān)問題在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)，在討論中不斷發(fā)現(xiàn)新問題，探究新問題，提高解決相同或類似問題的能力，培養(yǎng)學生的綜合能力。

但是，由于我國大學教育一些特殊情況如學校教學評估注重學生學業(yè)成績、學生人數(shù)較多、教師的技能和精力不適應等，一直未能得到有效推廣。因此需要支持引導教師使用上述創(chuàng)新教學模式，通過培訓、教學競賽等提升教師自身素質(zhì)和教學技巧，讓教師不僅具有扎實專業(yè)知識，做好課堂學習規(guī)劃，具備良好的課堂組織能力，調(diào)動學生的積極性，控制課堂節(jié)奏等。

4.3 拓寬培養(yǎng)渠道，激發(fā)創(chuàng)新潛力

除了課堂教學、畢業(yè)設計等培養(yǎng)方式之外，很重要的一個方面是可以考慮實施基于項目的教學，以承擔項目的形式對學生進行全方位的培養(yǎng)。為了實施基于項目的教學，需要盡早為本科生配備指導教師，讓本科生盡早參與指導教師承擔的科研項目，通過指導教師指導，優(yōu)秀研究生帶領(lǐng)，在具體項目研究中提升解決問題的能力。

要更加鼓勵和健全學生參與競賽。不僅要積極鼓勵和支持學生參與國內(nèi)外各項競賽，更應該更加全面的引導學生在參賽的過程中樹立正確的價值觀，培養(yǎng)遠大的目光。要引導學生在競賽中更好的發(fā)揮自我優(yōu)勢、多付出、多歷練。而不是以評獎評優(yōu)、保研就業(yè)等對學生進行短期的激勵。只有端正學生對待競賽的觀念，才能讓學生在競賽的過程中，真正的投入和付出，潛移默化中提升創(chuàng)新能力。

5 結(jié)語

綜上所述，為適應新工科建設對機械工程本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)提出的新要求，本文在論述新工科建設背景的前提下，對新工科建設對機械工程創(chuàng)新人才的要求進行分析，闡述現(xiàn)有機械工程本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中存在的三個方面的問題，提出提升機械工程本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)的三個方面的建議，為我國機械工程本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供一定的借鑒。

參考文獻

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[3] 姜寶成，劉輝，張昊春，何玉榮，帥永，秦江，黃怡珉，王洪杰.面向新工科人才培養(yǎng)的能源動力大類專業(yè)實驗教學體系建設[J].高等工程教育研究，2019（I）：43-44，52.