新工科建设背景下高校机械工程本科创新人才培养的思考

叶绍干 丁孺琦 李刚

摘 要 新工科建设是我国为适应创新驱动发展战略而提出的创新人才培养改革措施，新工科建设对机械工程本科创新人才培养提出了新要求。本文论述了新工科建设的背景，分析了新工科建设对机械工程创新人才的要求，阐述了现有机械工程本科创新人才培养过程中存在的问题，提出了优化机械工程本科创新人才培养的新思路，希望为我國机械工程本科创新人才培养提供一定的借鉴意义。

关键词 新工科建设 本科教育 机械工程 创新人才培养

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 新工科建设的背景

为了迎接全球科技变革，我国大力实施创新驱动发展战略，力争占据科技制高点。为了满足我国跨越式发展的需要，亟需培养更加符合未来社会需求、引领未来科技进步的创新人才。为了实现上述目标，我国大力深化教育改革，大力推进新工科的建设。新工科建设以应对变化、塑造未来为建设理念，强调学科的实用性和交叉性，通过继承与创新、交叉与融合、协调与共享的建设途径，适应未来多元化、创新型人才培养为目标。[1]

在新工科建设的大背景下，作为传统工科专业的机械工程专业，其本科教育是创新人才培养体系的关键环节，需要对其本科创新人才培养体系进行大刀阔斧的改革，以适应新工科建设对创新人才的要求。[2]

2 新工科建设对机械工程创新人才的要求

（1）能创新运用工程数理知识和专业知识，分析、研究和解决所在领域的疑难工程问题;（2）能密切关注机械工程领域，特别是与机械工程相关的前沿领域如智能制造、机器人等技术发展;（3）能创新性地将机械领域知识运用到智能制造、机器人等相关产品和设备的开发设计和生产推广;（4）能严格遵守法律法规、学术规范以及职业道德，特别是遵守知识产权保护的相关要求;（5）能开展不同学科、不同文化的交流合作，具备良好的沟通交流、语言表达能力。[1-3]

3 机械工程本科创新人才培养存在的主要问题

3.1 课程体系不当，不利学生全面培养

在开设机械工程专业的高校中，大致可分为两类，一类是专业办学历史悠久，已形成较为完整课程体系;另一类是专业办学时间较短，还未形成较为完整课程体系。两类高校的课程体系都存在一定程度的不适应。

对于办学历史悠久的高校，科研实力较强。专业教师在本领域具有较大的影响力和承接国家重大项目的能力，教师的主要精力在承担各类科研任务上，对本科创新人才培养的重视程度不够。教师科研任务重，教学投入不足，因此，这类高校机械工程本科创新人才培养课程体系僵化，没有及时跟上时代，没有及时将新工科相关的交叉专业纳入课程范畴。

对于办学历史较短的高校，相关专业教师大多来自不同高校的年轻教师，具有不同的教育背景，很难形成明晰的办学特色方向。课程体系设置从满足年轻教师授课任务为主，缺乏统一的思考和全面的安排，课程体系较为不明确，略显混乱。当年轻教师讲授与其所从事专业相关性不太紧密的课程时，教师无法在短时间内深入课程重点，讲授的知识比较肤浅。

3.2 教学模式不新，无法吸引学生兴趣

现有教学内容较为抽象。大多数情况下，由于授课教师并没有承担过与所教授课程相关的科研任务，因此大多数教师在授课时只能做到理论讲解，缺乏结合生活、生产实际和工程应用实例，导致学生缺乏直观认识。部分教师具有丰富的承担科研任务的经历，这些教师在给本科生进行授课时，可能过于强调所承担项目本身，使用比较专业化的语言，使学生很难跟得上、听的懂。学生会认为教学内容抽象，难以深入理解。

现有教学方式缺乏创新。目前的课堂还是以教师单向输出课程内容、学生单向接收课程内容的以教师为中心的教学模式为主，很难引导学生主动参与学习，无法形成互动学习氛围，无法激发学生的学习兴趣。

上述状况与当前我国高校重科研轻教学的现象存在密切的关系。在重科研轻教学的导向下，不管是在每年学校或学院的年终考核评分，或是在教师职称评定，还是在各类人才项目评审，都比较偏向于学术科研成绩，对教师创新教学模式和教学投入缺乏支持和引导。因此，大多数教师对教学的投入有限，不愿意或者无法创新教学方式方面投入更多的时间和精力，只能以完成教学任务为最高要求。

3.3 创新思维不足，探究问题意识缺失

我国本科生从小到大长期接受的大多是“填鸭式”教育，习惯单向接受教师所授内容，批判和质疑的精神缺乏。学生潜意识里，普遍认可书籍所介绍知识的正确性，普遍认可教师所讲解内容的合理性，缺乏自我分析、质疑权威的胆识。在学习过程中很难做到发现、分析、解决问题，缺乏挑战问题的积极性。

本科生毕业设计和竞赛可以在一定程度上培养本科生创新能力。目前普遍存在的问题是，毕业设计形式大于实质，竞赛则强调重在参与。本科毕业设计存在设计时间短、选题范围狭小、选题内容陈旧等问题。在大多数高校，一般是在大学四年级上学期结束后，开展本科毕业设计选题，学生需要在半年左右的时间，完成毕业设计的选题、开题、中期答辩、结题答辩等环节，很难进行深入的调研分析、细致的绘图、详尽的推导。大多数教师在选题时参考往年毕业设计题目，设计内容变化不大，一些学生获取往年学生的毕业设计材料，进行部分改动，就达到交差和应付的目的。在参加竞赛的学生中，大多数以指导教师的科研成果为基础，自己在竞赛过程中的参与度较少。

4 机械工程本科创新人才培养新思路

4.1 完善课程体系，健全培养模式

不同高校应结合专业基础、社会需求、自身学科发展方向和本校学生特性等，进一步完善现有课程体系。总体上，可根据学生不同成长阶段设置针对性课程。对于大一新生，应当着重于兴趣和综合素质培养，课程设置要突出机械专业课程趣味性，激发学生进一步学习的热情;对于大二学生，应当围绕机械专业重点需求设置核心课程，要重点培养学生发现问题、解决问题的能力;对于大三学生，应当围绕机械专业前沿领域和交叉学科如智能制造、机器人等，设置选修课程，给予学生根据自身兴趣和特长进行选择机会，并可为毕业设计选题奠定基础，要突出个性化和创新性。对于大四学生，应当减少课堂教学，给予更多自由时间，让学生在指导教师的指导下，围绕本科毕业设计进行自主学习研究，全面提升研究问题、解决问题和表达能力。

4.2 创新教学模式，精准开展教学

高校应当积极引导、鼓励并奖励教师创新教学模式。高校在教师考核评价、职称晋升、人才项目评审中，应当要更加注重教师的教学业绩，建立健全教师考核评价体系，对于积极投入教学的教师，可以单独设置不同评价标准，制定区别的奖励政策。高校要为教师创新教学模式、精准开展教学提供更强更大力度的支持，如可以鼓励教师更多的开展以学生为中心的教学，如基于问题的教学，以问题为学习的出发点和落脚点，为学生们提供较为轻松、主动的学习氛围，让相关问题在现场发现，在讨论中不断发现新问题，探究新问题，提高解决相同或类似问题的能力，培养学生的综合能力。

但是，由于我国大学教育一些特殊情况如学校教学评估注重学生学业成绩、学生人数较多、教师的技能和精力不适应等，一直未能得到有效推广。因此需要支持引导教师使用上述创新教学模式，通过培训、教学竞赛等提升教师自身素质和教学技巧，让教师不仅具有扎实专业知识，做好课堂学习规划，具备良好的课堂组织能力，调动学生的积极性，控制课堂节奏等。

4.3 拓宽培养渠道，激发创新潜力

除了课堂教学、毕业设计等培养方式之外，很重要的一个方面是可以考虑实施基于项目的教学，以承担项目的形式对学生进行全方位的培养。为了实施基于项目的教学，需要尽早为本科生配备指导教师，让本科生尽早参与指导教师承担的科研项目，通过指导教师指导，优秀研究生带领，在具体项目研究中提升解决问题的能力。

要更加鼓励和健全学生参与竞赛。不仅要积极鼓励和支持学生参与国内外各项竞赛，更应该更加全面的引导学生在参赛的过程中树立正确的价值观，培养远大的目光。要引导学生在竞赛中更好的发挥自我优势、多付出、多历练。而不是以评奖评优、保研就业等对学生进行短期的激励。只有端正学生对待竞赛的观念，才能让学生在竞赛的过程中，真正的投入和付出，潜移默化中提升创新能力。

5 结语

综上所述，为适应新工科建设对机械工程本科创新人才培养提出的新要求，本文在论述新工科建设背景的前提下，对新工科建设对机械工程创新人才的要求进行分析，阐述现有机械工程本科创新人才培养过程中存在的三个方面的问题，提出提升机械工程本科创新人才培养的三个方面的建议，为我国机械工程本科创新人才培养提供一定的借鉴。

参考文献

[1] 鐘登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究，2017（3）：1-6.

[2] 黄晓明，许国良，王晓墨，方海生，吴晶.工程热力学课程改革如何适应“新工科”建设[J].高等工程教育研究，2019（I）：99-101，107.

[3] 姜宝成，刘辉，张昊春，何玉荣，帅永，秦江，黄怡珉，王洪杰.面向新工科人才培养的能源动力大类专业实验教学体系建设[J].高等工程教育研究，2019（I）：43-44，52.