新工科背景下机械工程专业培养体系改革探析

罗 忠

东北大学机械工程与自动化学院 辽宁沈阳 110819

2017年年初，在复旦大学举行的综合性高校工程教育发展战略研讨会达成了“新工科建设复旦共识”[1]，随后，教育部发布《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》，启动“新工科研究与实践”项目。新工科成为当前工程教育领域的热点话题，也是建设导向，于是机械工程专业这一传统专业成为新工科背景下改革的主流专业。

1 国内外发展现状分析

实际上，新工科建设不是中国的首创，而是全世界提高高等教育质量的共识，早在1998年联合国首届世界高等教育大会上，大会宣言指出：21世纪将是更加注重质量的世纪，由数量向质量的转移，标志着一个时代的结束和另一个时代的开始[2]。2009年世界高等教育大会公报第19条明确指出：在当代高等教育中，质量保障无疑起着至关重要的作用，而且必须包括所有的利益相关者。质量的实现既要建立各种质量保障体系，形成多种评价模式，同时更需要在机构内部形成一种质量文化[3,4]。高等教育的全球化意味着亟须建立国家认证体系和质量保障体系。

1.1 国外发展现状分析

2016年5月，英国教育部发布《高等教育与研究白皮书》，提出了教学卓越框架，在英国高教界掀起新一轮围绕教学质量的重大改革[3,4]。教学卓越框架中指出了评估目的：(1)聚焦教学，鼓励教师为各类学生提供最好的教学质量；(2)示范引领，树立优秀教学典范院校；(3)营造氛围，创建教学与科研并重的文化氛围；(4)评估质量，评价学校教学质量、教育公平等情况；(5)提供信息，为用人单位、学生提供教学质量信息。包括牛津大学、剑桥大学等231所各类院校参评，如此高的参与度说明教学卓越框架已被教育界所接受。

美国卡内基教学促进基金会分别于1998年和2001年发布了《重塑本科教育：美国研究型大学发展蓝图》和《重塑本科教育：博耶报告三年回顾》，哈佛、斯坦福、麻省理工学院等超一流大学的关注点纷纷回归本科教育，启动本科教学改革。麻省理工学院校长拉斐尔·莱夫在2016年教育改革报告中说：高等教育到了一个转折点，必须要打造以学生为中心的教育，单个的变革主体是不够的，必须让全体教师、大学的高级管理层、学科和专业负责人、科研团队都参与进来。要让学生学会反思、讨论、学科思维、自学和掌握学习[3,4]。世界主流名校已达成共识：要重视提高高等教育质量。

1.2 国内发展现状分析

如今中国高等教育规模发展巨大，其对中国发展的贡献度和在国际高等教育方面的影响力明显提高，但主要短板为人才培养能力和水平不高，因此，改革的核心任务是全面提高高等教育质量[3,4]。教育部部长陈宝生提出“两个决定，四个回归”[5]：即教学决定生存，质量决定兴衰；回归常识，回归本分，回归初心，回归梦想。他还提出建设高等教育强国，要统筹“四个一流”[6]，即：一流大学是目标，一流学科是条件，一流本科是根本，一流专业是基础。

2016年6月2日，在马来西亚吉隆坡举行的国际工程联盟大会上，经过《华盛顿协议》组织的闭门会议，全体正式成员集体表决，全票通过了中国的转正申请，中国成为《华盛顿协议》第18个正式成员[3,4]。我国将全面参与《华盛顿协议》各项规则的制订，我国工程教育认证的结果将得到其他成员认可。

2017年2月18日，综合性高校工程教育发展战略研讨会在复旦大学召开，达成共识，于2017年2月20日，《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》重点强调：老工科对应的是传统产业，新工科对应的是新兴产业。这次会议被称为“复旦共识”，此后，还有2017年4月8日的“天大行动”和2017年6月9日的“北京指南”，被称为新工科“三部曲”[5]。

2 需克服的主要问题

机械工程专业作为典型的老工科专业，必须抓住这次千载难逢的历史机遇，积极主动适应新工科改革要求，做好相关改革工作，但需要重点处理好如下几个问题：(1)机械工程专业培养与新经济发展的融合；(2)新工科要立足“新”字；(3)机械工程专业融入新工科要快。

2.1 机械工程专业培养与新经济发展的融合

相对于传统的机械工程专业人才，未来新兴产业和新经济需要的是机械工程实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型新工科人才，不仅在某一学科专业上学业精深，而且还应具有学科交叉融合、产学研相结合的特征。除了能运用所掌握的知识解决现有的问题，也有能力学习新知识、新技术解决未来发展出现的复杂工程问题，与新经济发展融合，对未来技术和产业起到引领作用。

2.2 新工科要立足“新”字

以往专业培养方案修订大多是“新瓶+老酒”的模型，谈不到根本的创新，根本现状还是因人设课、因课找人的传统授课模式，没有把针对“互联网+”时代下成长起来的学生特点考虑进去。新工科要着眼于互联网革命、新技术发展、制造业升级等时代特征，培养方案也是要以提升学生能力为核心，让教师快速适应学习新事物、树立培养学生新观念。

2.3 机械工程专业融入新工科要快

东北大学机械工程专业于2013年通过我国工程教育认证，2016年经过复审。应该说机械工程专业融入新工科建设具有良好的基础，特别是东北大学坐落于辽宁省沈阳市这座“东北老工业”城市，有着得天独厚的外部条件，因此，必须快速探索融入新工科建设行列之路，以新技术、新产业、新业态和新模式为特征的新经济带动机械工程新工科建设。

3 课程设置比较分析

从整体上看，国内外机械工程专业的课程设置主要包括6个部分：数学与自然科学、人文与社会科学、通识类课程、学科基础课、专业课和实践类课程等。在个别课程设置上国内和国外有较大差别。现对比分析如下。

3.1 国内外机械工程专业方向对比分析

不同学校机械工程专业设置不同，主要有两种形式，一种是学校有机械工程学院，学院有单独的机械工程专业；另一种是工程学院下有机械工程系。表1列出10所国内外排名比较靠前的机械工程专业的主要专业方向，对比可发现不同学校机械工程专业方向差别较大。

表1 主要专业方向

3.2 国内外机械工程专业课程设置对比分析

表2为部分国内外学校机械工程专业开设的主要专业课程，对比可发现不同学校专业课程各有侧重，但有很多相同或相近的课程，如机械设计类、力学类、控制类等。

表2 主要专业课程

表2(续)

通过以上对比分析可知，对机械工程专业培养方案的改革升级，仅单方面从课程和学分上下功夫意义不是很明显，必须结合新工科背景下的新要求，打破常规，推进融合，进行跨越式发展才能实现新突破。

4 东北大学机械工程专业培养规划

东北大学机械工程专业历史悠久，具有良好的基础积累和文化传承，但在新时代、新经济和新需求背景下，必须结合自身特点进行快速转变和提升。基于此，具体措施包括：(1)课程设置上，充分借鉴国内外先进专业课程，并结合自身专业特色推陈出新、与时俱进，特别增加了产学研相结合的机械行业一线技术人员授课和企业实习调研的学时；(2)课程建设上，落实教师主体责任，提高课堂教学质量，提高实践教学水平，完善产学研协同育人机制；(3)教学硬件上，提高质量保障力度，强调质量文化建设，东北大学全面推进智慧校园、智慧教室，以及现代化管理系统建设；(4)推动数字化在线开放课程(慕课、网络课程、新形态教材等)建设、增强虚拟现实、人工智能等技术的应用，全方位创新教育形态、丰富教学资源、重塑教学流程、改变教师意识。

5 结语

在全面分析新工科发展现状的基础上，通过国内外机械工程专业方向、主要课程和学分等比较研究，发现国内外在教育制度上存在的一定差异，如国外重视基础性教育，培养通用型人才，而我国更重视专业化教育，培养专业人才；另外，我国高校根据自己的定位和理念，设置的课程和学分也有差别。因此，机械工程专业培养体系建设是一项系统工程，必须在新工科背景下，按照工程教育认证的相关要求，坚持学校、专业和课程的协调发展。