新工科建設背景下高校機械工程本科創新人才培養的思考

葉紹干 丁孺琦 李剛

摘 要 新工科建設是我國為適應創新驅動發展戰略而提出的創新人才培養改革措施，新工科建設對機械工程本科創新人才培養提出了新要求。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新人才的要求，闡述了現有機械工程本科創新人才培養過程中存在的問題，提出了優化機械工程本科創新人才培養的新思路，希望為我國機械工程本科創新人才培養提供一定的借鑒意義。

關鍵詞 新工科建設 本科教育 機械工程 創新人才培養

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，我國大力實施創新驅動發展戰略，力爭占據科技制高點。為了滿足我國跨越式發展的需要，亟需培養更加符合未來社會需求、引領未來科技進步的創新人才。為了實現上述目標，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，強調學科的實用性和交叉性，通過繼承與創新、交叉與融合、協調與共享的建設途徑，適應未來多元化、創新型人才培養為目標。[1]

在新工科建設的大背景下，作為傳統工科專業的機械工程專業，其本科教育是創新人才培養體系的關鍵環節，需要對其本科創新人才培養體系進行大刀闊斧的改革，以適應新工科建設對創新人才的要求。[2]

2 新工科建設對機械工程創新人才的要求

（1）能創新運用工程數理知識和專業知識，分析、研究和解決所在領域的疑難工程問題;（2）能密切關注機械工程領域，特別是與機械工程相關的前沿領域如智能制造、機器人等技術發展;（3）能創新性地將機械領域知識運用到智能制造、機器人等相關產品和設備的開發設計和生產推廣;（4）能嚴格遵守法律法規、學術規范以及職業道德，特別是遵守知識產權保護的相關要求;（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 機械工程本科創新人才培養存在的主要問題

3.1 課程體系不當，不利學生全面培養

在開設機械工程專業的高校中，大致可分為兩類，一類是專業辦學歷史悠久，已形成較為完整課程體系;另一類是專業辦學時間較短，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。專業教師在本領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，對本科創新人才培養的重視程度不夠。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新人才培養課程體系僵化，沒有及時跟上時代，沒有及時將新工科相關的交叉專業納入課程范疇。

對于辦學歷史較短的高校，相關專業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相關性不太緊密的課程時，教師無法在短時間內深入課程重點，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

現有教學內容較為抽象。大多數情況下，由于授課教師并沒有承擔過與所教授課程相關的科研任務，因此大多數教師在授課時只能做到理論講解，缺乏結合生活、生產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歷，這些教師在給本科生進行授課時，可能過于強調所承擔項目本身，使用比較專業化的語言，使學生很難跟得上、聽的懂。學生會認為教學內容抽象，難以深入理解。

現有教學方式缺乏創新。目前的課堂還是以教師單向輸出課程內容、學生單向接收課程內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象存在密切的關系。在重科研輕教學的導向下，不管是在每年學校或學院的年終考核評分，或是在教師職稱評定，還是在各類人才項目評審，都比較偏向于學術科研成績，對教師創新教學模式和教學投入缺乏支持和引導。因此，大多數教師對教學的投入有限，不愿意或者無法創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容，批判和質疑的精神缺乏。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容的合理性，缺乏自我分析、質疑權威的膽識。在學習過程中很難做到發現、分析、解決問題，缺乏挑戰問題的積極性。

本科生畢業設計和競賽可以在一定程度上培養本科生創新能力。目前普遍存在的問題是，畢業設計形式大于實質，競賽則強調重在參與。本科畢業設計存在設計時間短、選題范圍狹小、選題內容陳舊等問題。在大多數高校，一般是在大學四年級上學期結束后，開展本科畢業設計選題，學生需要在半年左右的時間，完成畢業設計的選題、開題、中期答辯、結題答辯等環節，很難進行深入的調研分析、細致的繪圖、詳盡的推導。大多數教師在選題時參考往年畢業設計題目，設計內容變化不大，一些學生獲取往年學生的畢業設計材料，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 機械工程本科創新人才培養新思路

4.1 完善課程體系，健全培養模式

不同高校應結合專業基礎、社會需求、自身學科發展方向和本校學生特性等，進一步完善現有課程體系。總體上，可根據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培養，課程設置要突出機械專業課程趣味性，激發學生進一步學習的熱情;對于大二學生，應當圍繞機械專業重點需求設置核心課程，要重點培養學生發現問題、解決問題的能力;對于大三學生，應當圍繞機械專業前沿領域和交叉學科如智能制造、機器人等，設置選修課程，給予學生根據自身興趣和特長進行選擇機會，并可為畢業設計選題奠定基礎，要突出個性化和創新性。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，制定區別的獎勵政策。高校要為教師創新教學模式、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，讓相關問題在現場發現，在討論中不斷發現新問題，探究新問題，提高解決相同或類似問題的能力，培養學生的綜合能力。

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成績、學生人數較多、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新教學模式，通過培訓、教學競賽等提升教師自身素質和教學技巧，讓教師不僅具有扎實專業知識，做好課堂學習規劃，具備良好的課堂組織能力，調動學生的積極性，控制課堂節奏等。

4.3 拓寬培養渠道，激發創新潛力

除了課堂教學、畢業設計等培養方式之外，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。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，優秀研究生帶領，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，培養遠大的目光。要引導學生在競賽中更好的發揮自我優勢、多付出、多歷練。而不是以評獎評優、保研就業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，潛移默化中提升創新能力。

5 結語

綜上所述，為適應新工科建設對機械工程本科創新人才培養提出的新要求，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新人才的要求進行分析，闡述現有機械工程本科創新人才培養過程中存在的三個方面的問題，提出提升機械工程本科創新人才培養的三個方面的建議，為我國機械工程本科創新人才培養提供一定的借鑒。

參考文獻

[1] 鐘登華.新工科建設的內涵與行動[J].高等工程教育研究，2017（3）：1-6.

[2] 黃曉明，許國良，王曉墨，方海生，吳晶.工程熱力學課程改革如何適應“新工科”建設[J].高等工程教育研究，2019（I）：99-101，107.

[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的能源動力大類專業實驗教學體系建設[J].高等工程教育研究，2019（I）：43-44，52.