基于機(jī)械工程學(xué)科的新式工程教育模式改革探析

朱立達(dá) 寧晉生

摘 要：新工科建設(shè)勢在必行，工程學(xué)科教育應(yīng)當(dāng)與時(shí)俱進(jìn)。機(jī)械工程教育改革應(yīng)當(dāng)從社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、高校學(xué)科建設(shè)與人才競爭力提升的角度，準(zhǔn)確把握學(xué)科專業(yè)建設(shè)與創(chuàng)新教育的契機(jī)，以知識(shí)體系、培養(yǎng)模式、教育資源為切入點(diǎn)打破壁壘、持續(xù)改進(jìn)，助力新式工程教育模式的探索。

關(guān)鍵詞：新工科；機(jī)械工程學(xué)科建設(shè)；教育模式改革；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)

培養(yǎng)一批學(xué)科理論基礎(chǔ)厚、工程實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的新型工程科技人才是支撐時(shí)代進(jìn)步的必要條件，是高校工程學(xué)科教育的責(zé)任，也是新工科建設(shè)進(jìn)程中的重要宗旨。當(dāng)下高等工程教育正面臨著新的挑戰(zhàn)，在向著多樣化大方向演化的同時(shí)，也力求完成從單一結(jié)構(gòu)向多種結(jié)構(gòu)的過渡與發(fā)展。機(jī)械工程學(xué)科作為工程學(xué)科門類中的重要分支，擔(dān)負(fù)著為我國機(jī)械及相關(guān)行業(yè)提供人才支撐的重要使命，其是否能順應(yīng)新時(shí)代的新要求將直接影響到該學(xué)科與相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步以及國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)的發(fā)展。因此，如何高效利用教育資源并對(duì)現(xiàn)有資源進(jìn)行整合再升級(jí)，建立一套比較完善的現(xiàn)代機(jī)械工程教學(xué)體系和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式，是新工科建設(shè)過程中的重點(diǎn)研究課題。

一、機(jī)械工程專業(yè)教學(xué)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式的契合點(diǎn)

1.社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展角度：新時(shí)期賦予機(jī)械工程學(xué)科“新使命”

機(jī)械工程學(xué)科具有悠久的歷史，在其引領(lǐng)下我國機(jī)械工業(yè)和制造業(yè)得到了飛速的發(fā)展。以機(jī)械工程學(xué)科知識(shí)為基礎(chǔ)的制造業(yè)已經(jīng)成為關(guān)系國民生計(jì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防安全的支柱產(chǎn)業(yè)[1]。在我國從制造業(yè)大國向制造業(yè)強(qiáng)國轉(zhuǎn)型的道路上，高校人才培養(yǎng)工作肩負(fù)著重要的使命，是完成這一重大突破與轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵所在。

國務(wù)院辦公廳在文件《關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見》中指明了高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的主要任務(wù)和具體措施[2，3]，突出強(qiáng)調(diào)了培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神、提升創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的重要性。黨的十九大報(bào)告明確強(qiáng)調(diào)，要加大創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)的支持力度，推動(dòng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)水平。

由此可見，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)已然成為當(dāng)下教育改革的核心詞。如果在對(duì)知識(shí)掌握的基礎(chǔ)上能創(chuàng)新性地靈活應(yīng)用，那么就搶占了重要的戰(zhàn)略資源。所以在努力搞好學(xué)科建設(shè)這一環(huán)節(jié)要注重學(xué)以致用，充分結(jié)合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)元素。這要求高等教育必須更新傳統(tǒng)教育中象牙塔式的教育模式，建立適應(yīng)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的人才構(gòu)架，以實(shí)現(xiàn)教育結(jié)構(gòu)類型的多樣化。機(jī)械工程是典型的工程學(xué)科，自然要勇于創(chuàng)新，敢于嘗試，貫徹以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育為核心的改革思路，不斷擴(kuò)散與滲透到改革實(shí)踐當(dāng)中，從而促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與優(yōu)化升級(jí)，推動(dòng)領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)進(jìn)步、社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國和創(chuàng)新型國家建設(shè)的戰(zhàn)略目標(biāo)。

2.高校學(xué)科建設(shè)角度：立足學(xué)科，機(jī)械工程當(dāng)煥發(fā)“新工科”之“新”

按照三螺旋模型理論，“大學(xué)作為新知識(shí)、新技術(shù)的來源，是知識(shí)經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)力要素；產(chǎn)業(yè)是進(jìn)行生產(chǎn)的場所；政府則作為契約關(guān)系的來源，并確保穩(wěn)定的相互作用與交換”[4]。高校扮演社會(huì)軸心角色的核心原因在于大學(xué)是前沿知識(shí)的提供者。換言之，高校是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的人才庫、知識(shí)庫、思想庫和產(chǎn)業(yè)孵化器。建設(shè)與發(fā)展新工科是當(dāng)前社會(huì)產(chǎn)業(yè)升級(jí)與發(fā)展的重要舉措，也是高校在“雙一流”建設(shè)浪潮中打破壁壘、突破傳統(tǒng)從而提升工程學(xué)科建設(shè)水平的改革目標(biāo)。

新工科可以理解為新興產(chǎn)業(yè)學(xué)科，一方面指的是面向新興產(chǎn)業(yè)能體現(xiàn)出學(xué)科交叉性、綜合性的寬口徑專業(yè)（譬如人工智能、云計(jì)算、智能制造等），另一方面也可以是在傳統(tǒng)工科專業(yè)的基礎(chǔ)上融入新科技的革新[5]。機(jī)械工程學(xué)科的主要領(lǐng)域包括機(jī)械的基本原理、各類機(jī)械系統(tǒng)及產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理論與方法、測量原理與技術(shù)、制造原理與技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、性能分析與實(shí)驗(yàn)、材料加工、工程控制與管理等[1]。作為涉及幾門工程類學(xué)科交叉、傳統(tǒng)與現(xiàn)代相結(jié)合的專業(yè)，機(jī)械工程專業(yè)理所當(dāng)然地成為新工科專業(yè)建設(shè)改革的排頭兵。

就機(jī)械工程學(xué)科而言，主動(dòng)調(diào)整學(xué)科體系構(gòu)架、發(fā)展機(jī)械與新興前沿學(xué)科相交叉的專業(yè)學(xué)科，是推動(dòng)行業(yè)領(lǐng)域和區(qū)域人力資本結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變、實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)向新經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變的核心要素。同時(shí)，機(jī)械工程學(xué)科的進(jìn)步與革新應(yīng)當(dāng)立足傳統(tǒng)，要與現(xiàn)有的、獨(dú)特的資源優(yōu)勢聯(lián)系在一起，探索機(jī)械學(xué)科專業(yè)的新結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)的新模式、教育教學(xué)的新質(zhì)量、分類發(fā)展的新體系，著實(shí)開展研究和實(shí)踐，圍繞新工科之“新”，努力形成新型機(jī)械工程教育模式和經(jīng)驗(yàn)。

3.學(xué)生能力提升角度：工程人才競爭力以創(chuàng)新型專業(yè)教育為必要條件

進(jìn)入“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，面向社會(huì)不同領(lǐng)域輸出的人才比以往更加注重知識(shí)的更新、創(chuàng)造、使用和擴(kuò)散，特別在工程領(lǐng)域這一點(diǎn)體現(xiàn)得尤為明顯。當(dāng)下所謂的高素質(zhì)人才，其實(shí)就是創(chuàng)新性人才。創(chuàng)新運(yùn)用知識(shí)的人處于核心競爭地位，這也符合CDIO （Conceive、Design、Implement、Operate） 文化改革模式的要求[6]。這類人才需要有良好的道德品質(zhì)與真才實(shí)學(xué)，更重要的是要有十足的創(chuàng)新精神、先進(jìn)的創(chuàng)新意識(shí)、過硬的創(chuàng)新能力，從而創(chuàng)造性地解決實(shí)際問題。

工程教育的實(shí)踐性、綜合性、經(jīng)濟(jì)性和創(chuàng)新性是工科人才培養(yǎng)的基本特征。從機(jī)械工程專業(yè)學(xué)生的角度來講，每一位合格的畢業(yè)生應(yīng)當(dāng)具有扎實(shí)的機(jī)械專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備，綜合運(yùn)用科學(xué)理論和技術(shù)手段分析工程問題的能力，采用科學(xué)方法對(duì)復(fù)雜工程問題進(jìn)行研究的能力（包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)），了解國家的機(jī)械產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策，強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感與遵守工程職業(yè)道德規(guī)范的意識(shí)，自主學(xué)習(xí)與適應(yīng)發(fā)展的能力，理解并掌握工程管理原理與經(jīng)濟(jì)決策方法的項(xiàng)目管理能力等等。這些列舉出的能力與條件就是機(jī)械類畢業(yè)生進(jìn)入社會(huì)融入行業(yè)的競爭力所在。

從學(xué)生角度來看（這里指工程學(xué)科的學(xué)生），他們?cè)谶M(jìn)入大學(xué)的那一刻起就貼上了工程領(lǐng)域后備軍的標(biāo)簽，每位學(xué)生應(yīng)當(dāng)對(duì)自己專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)和未來的職業(yè)生涯有所規(guī)劃，以此來約束自己、管理自己，引導(dǎo)自己達(dá)到那些足以證明自我競爭力的條件，況且各高校開設(shè)的職業(yè)生涯規(guī)劃課程也會(huì)為學(xué)生提供這方面的專業(yè)指導(dǎo)。作為提供知識(shí)和學(xué)習(xí)平臺(tái)的高校，應(yīng)當(dāng)極力地挖掘并合理利用學(xué)科資源（包括教師資源、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)等），為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)宜學(xué)環(huán)境。高校只有在工程學(xué)科的建設(shè)上不斷開放，包容創(chuàng)新，緊緊圍繞在學(xué)生周圍，才能實(shí)打?qū)嵉刈寣W(xué)生提高競爭力，以滿足他們對(duì)自身的期望，培養(yǎng)出真正意義上的創(chuàng)新性人才。

二、新工科背景下機(jī)械工程專業(yè)創(chuàng)新教學(xué)工作切入點(diǎn)

在以往的機(jī)械學(xué)科教學(xué)改革實(shí)踐中，不少高校與教育單位已經(jīng)基本形成了一套具有自己特色的專業(yè)教育模式。在新工科背景下，工科教育要更加注重結(jié)構(gòu)優(yōu)化、模式創(chuàng)新、質(zhì)量保障。因此，要深入開展更加多樣化的探索實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)突破，打造工程教育的新范式（見圖1）。

1.拓寬知識(shí)體系

《全球競爭力報(bào)告（2013—2014）》顯示，中國在“Availability of scientists and engineers”

指標(biāo)中僅排名第44位，而印度排名第15位。究其原因，是基于學(xué)科的知識(shí)體系限制了工程人才的培養(yǎng)。我國機(jī)械工程學(xué)科同樣存在類似的弊病，因此要在學(xué)科知識(shí)體系上推陳出新。

（1）專業(yè)課程建設(shè)：保質(zhì)爭優(yōu)，提高水準(zhǔn)

國家級(jí)、省級(jí)精品資源共享課是提升教育教學(xué)的有效保障，例如東北大學(xué)省級(jí)精品資源共享課“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”具有豐富、高質(zhì)量的知識(shí)內(nèi)容，已為多所高校和社會(huì)學(xué)習(xí)者所共享。精品課程建設(shè)應(yīng)不斷提高水平，學(xué)科建設(shè)團(tuán)隊(duì)也要以更高水準(zhǔn)來更新現(xiàn)有的課程資源，爭取做優(yōu)。此外，在大數(shù)據(jù)時(shí)代，慕課建設(shè)、跨校選修課的設(shè)立也值得提倡，不同的教學(xué)團(tuán)隊(duì)互相學(xué)習(xí)，取其精華去其糟粕，學(xué)習(xí)者也可以通過“互聯(lián)網(wǎng)+課程”的形式研修專業(yè)知識(shí)，以此在課程上出“新”，保障教學(xué)質(zhì)量。

（2）不同課程之間：橫向整合，縱向梳理

我國現(xiàn)行的高等教育課程，特別是工程類專業(yè)，大都采取“科學(xué)主義”課程理論構(gòu)建學(xué)科的課程體系和結(jié)構(gòu)。這種課程理念表現(xiàn)出來的特點(diǎn)是：重知識(shí)邏輯結(jié)構(gòu)，輕知識(shí)發(fā)展歷史過程；重知識(shí)縱向研究，輕知識(shí)應(yīng)用和相互滲

透。雖然近幾年經(jīng)過改革有了一些變化，但還沒有突破原有的束縛。

結(jié)合《中國機(jī)械工程學(xué)科教程》的建議，機(jī)械工程專業(yè)推薦開設(shè)的主干課程分為以下四個(gè)模塊：機(jī)械基礎(chǔ)理論模塊、機(jī)械設(shè)計(jì)模塊、機(jī)械電子模塊及機(jī)械制造模塊。不同的高校有不同的專業(yè)辦學(xué)特色，因此對(duì)于課程的組合方案因校而異。但是在不拘泥于課程知識(shí)單元組合方式的情況下，專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)當(dāng)弄清楚不同課程之間的內(nèi)在認(rèn)知關(guān)系。圖2給出的是宏觀認(rèn)知上不同模塊之間基本課程的關(guān)系圖。

“橫向整合”，即在教學(xué)過程中教師需要盡可能把握不同課程之間有關(guān)聯(lián)的知識(shí)點(diǎn)間的橫向聯(lián)系，以確保學(xué)習(xí)者在理解一些重點(diǎn)難點(diǎn)上收到良好的效果。比如，在課程“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”中講到裝配尺寸鏈的計(jì)算一節(jié)時(shí)，教師應(yīng)將其他課程（如互換性與測量技術(shù)、機(jī)械制圖等）涉及公差的知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來，帶動(dòng)學(xué)生做到融會(huì)貫通，為學(xué)生后續(xù)實(shí)踐過程提供扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。

“縱向梳理”，可理解為對(duì)某一知識(shí)模塊的一種系統(tǒng)性的總結(jié)升華，要盡可能地對(duì)某一知識(shí)點(diǎn)的來龍去脈做出全面的剖析與深入的拓展。比如 “機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程的“金屬切削機(jī)床”一章中介紹到機(jī)床CA6140的構(gòu)造、參數(shù)、工作原理、工藝范圍等內(nèi)容時(shí)，應(yīng)從機(jī)床最初的模型為起點(diǎn)講授，以其結(jié)構(gòu)優(yōu)化與功能整合的歷程為主線，延伸至目前先進(jìn)加工中心的推廣與應(yīng)用。這樣一來，將機(jī)床改進(jìn)發(fā)展的過程輔助于對(duì)特定型號(hào)機(jī)床的認(rèn)知，在一定程度上會(huì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)習(xí)者更加全面地了解相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容。

（3）不同學(xué)科之間：消除壁壘，交叉融合

對(duì)新型工科專業(yè)的探索是新工科建設(shè)中非常重要的一環(huán)，創(chuàng)新型、綜合性工程專業(yè)的設(shè)定是面向新經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要、面向未來甚至面向世界的，要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)需要我們從根本上對(duì)傳統(tǒng)工科專業(yè)進(jìn)行更新升級(jí)。

學(xué)生進(jìn)入高校后，相當(dāng)于走進(jìn)了自己所學(xué)專業(yè)的“學(xué)科軌道”，其他學(xué)科的知識(shí)對(duì)自己來講幾乎是“事不關(guān)己高高掛起”的態(tài)度。這使得我國各專業(yè)人才，尤其是工程教育本科階段均存在不同程度的過分專門化、過早專業(yè)化、通識(shí)教育不足等弊端，使得學(xué)生獲取的知識(shí)限于狹窄的單一學(xué)科領(lǐng)域，工程人才知識(shí)體系不完善。

機(jī)械工程是一門研究如何將各種知識(shí)和信息融入到整個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造以及控制過程中的學(xué)科。整個(gè)學(xué)習(xí)過程不僅需要掌握現(xiàn)代工程技術(shù)知識(shí)（包括機(jī)械設(shè)計(jì)制造、材料工程、控制工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等），還涉及物理學(xué)、化學(xué)等理學(xué)學(xué)科甚至人文類學(xué)科在內(nèi)的諸多學(xué)科知識(shí)的交叉應(yīng)用。機(jī)械工程專業(yè)所培養(yǎng)出的合格畢業(yè)生除了對(duì)本專業(yè)知識(shí)的掌握以外，還要能熟練地運(yùn)用上述其他學(xué)科的相關(guān)專業(yè)知識(shí)。這樣，無論在將來從事設(shè)計(jì)制造類還是研發(fā)類工作，都能滿足產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)不同崗位對(duì)工程人才的需求，他們?cè)O(shè)計(jì)制造出的機(jī)械產(chǎn)品才有市場競爭力。

綜上，我們不僅要構(gòu)建一批新專業(yè)，而且要面向產(chǎn)業(yè)、面向先進(jìn)領(lǐng)先技術(shù)、面向社會(huì)發(fā)展需求進(jìn)行適當(dāng)?shù)膶I(yè)基礎(chǔ)整合，以產(chǎn)業(yè)需求引領(lǐng)改革方向，突破傳統(tǒng)機(jī)械的思維模式，關(guān)注新工科的動(dòng)態(tài)特征，打破“學(xué)科陷阱”和“路徑依賴”，促進(jìn)多學(xué)科交叉與深度融合[7]，為學(xué)生提供更自由的選擇與發(fā)展空間。

（4）科研教學(xué)之間：引“研”入“學(xué)”，以

“學(xué)”輔“研”

一般而言，學(xué)生從課堂上獲取得到的僅僅是成熟甚至是陳舊的知識(shí)，很少主動(dòng)去接觸了解學(xué)科前沿的創(chuàng)新應(yīng)用。特別是針對(duì)類似于機(jī)械工程等對(duì)應(yīng)用性、操作性、實(shí)踐性要求較強(qiáng)工程類專業(yè)，往往教材上的東西無法滿足實(shí)際工程需求。因此，專業(yè)課程建設(shè)與科研探索之間的這種相對(duì)獨(dú)立和自成體系的狀態(tài)是新工科建設(shè)的一大制約因素。

大學(xué)教師作為授課的主體，同時(shí)也是科研的一分子，應(yīng)當(dāng)努力挖掘科研成果中能與所授課程聯(lián)系在一起的知識(shí)點(diǎn)，總結(jié)凝練之后在課堂、課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)或畢業(yè)設(shè)計(jì)等過程中即可與學(xué)生共同推演，使理論盡可能得到實(shí)踐驗(yàn)證。在這個(gè)過程中，本科生的創(chuàng)新實(shí)踐能力不僅得到了培養(yǎng)，其科研思維也得到了訓(xùn)練。

2.調(diào)整培養(yǎng)模式

模式創(chuàng)新是新工科建設(shè)的一項(xiàng)重要任務(wù)。我們要不斷開辟工程教育信息化的套路，致力于將信息技術(shù)融入工程教育的方方面面，全力打造 “互聯(lián)網(wǎng)+”新型工程教育教學(xué)方法，以先進(jìn)的培養(yǎng)模式帶動(dòng)工程教育效率的提升，保障教學(xué)質(zhì)量。

（1）以學(xué)生為中心，變被動(dòng)為主動(dòng)學(xué)習(xí)

要求學(xué)生充分利用課程建設(shè)團(tuán)隊(duì)打造開設(shè)的一系列網(wǎng)上教學(xué)資源，逐步適應(yīng)以教師為中心轉(zhuǎn)化為以學(xué)生為中心的教學(xué)模式。學(xué)生根據(jù)自己能力上的不足，可以個(gè)性化地選擇自己需要彌補(bǔ)的課程，主動(dòng)學(xué)習(xí)、主動(dòng)實(shí)踐，使其在自主學(xué)習(xí)過程中真正地發(fā)現(xiàn)問題，帶著問題去思考學(xué)習(xí)，堅(jiān)持以問題為導(dǎo)向[8]，從而提高學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力，激發(fā)出更強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)熱情，達(dá)到提升工程人才培養(yǎng)水平的目標(biāo)。

變被動(dòng)為主動(dòng)，興趣是最好的老師。在創(chuàng)新性人才培養(yǎng)過程中，極大化地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并引導(dǎo)其感受學(xué)科的樂趣所在。學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，即可達(dá)到這一效果。除此之外，回歸課堂，不僅使科研成果合理適當(dāng)?shù)厝谌虢虒W(xué)環(huán)節(jié)，還要科學(xué)地應(yīng)用仿真方法對(duì)某些知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行深刻的解讀與剖析，并且，盡可能地讓學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)完成實(shí)驗(yàn)，使“理論建模、仿真分析、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”的思路貫穿始終，激發(fā)學(xué)生的興趣，切實(shí)體會(huì)到所學(xué)專業(yè)的魅力。

（2）實(shí)現(xiàn)學(xué)分互認(rèn)，優(yōu)化考核評(píng)價(jià)機(jī)制

學(xué)分互認(rèn)，不僅使學(xué)生對(duì)本校某門課程的內(nèi)容特色有詳細(xì)的認(rèn)識(shí)，而且還有機(jī)會(huì)接觸到外校同專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)思想。當(dāng)然，線上課程的開設(shè)也同樣為學(xué)分的獲取提供了“服務(wù)”。學(xué)分互認(rèn)課程的實(shí)施與推廣，對(duì)“互聯(lián)網(wǎng)+課程”的新興教學(xué)模式起到了促進(jìn)作用，學(xué)生擁有更多、更優(yōu)秀的學(xué)習(xí)資源，也得到了更便捷的學(xué)習(xí)途徑，極大地發(fā)揮了學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中的主觀能動(dòng)性。

機(jī)械工程專業(yè)除了必修、選修課程以外，一系列實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工程學(xué)等）、畢業(yè)設(shè)計(jì)等也有對(duì)應(yīng)的學(xué)分，應(yīng)當(dāng)對(duì)上述涉及學(xué)分的實(shí)踐部分進(jìn)行綜合考評(píng)。針對(duì)卷面考試成績的統(tǒng)計(jì)與分析，絕不只是對(duì)各個(gè)授課群體之間進(jìn)行簡單的比較，還要力求細(xì)化統(tǒng)計(jì)結(jié)果，極大化地反映出學(xué)生對(duì)某些知識(shí)點(diǎn)的理解程度、課程知識(shí)體系的新穎程度、課程設(shè)計(jì)完成創(chuàng)新度是否合格等。優(yōu)化考核機(jī)制，不是增大難度，而是要切實(shí)反映工程專業(yè)畢業(yè)生是否達(dá)到理論知識(shí)水平扎實(shí)、實(shí)踐能力達(dá)標(biāo)、創(chuàng)新意識(shí)為主導(dǎo)等要求。

（3）注重合作交流，汲取經(jīng)驗(yàn)回饋教學(xué)

借鑒國際先進(jìn)的教學(xué)理念和標(biāo)準(zhǔn)，明確工程教育的發(fā)展重點(diǎn)和方向是新工科建設(shè)的必然要求。工程教育更不能閉門造車。學(xué)校通過定期組織學(xué)習(xí)交流，包括校內(nèi)相近學(xué)科之間的溝通、與外校工程教學(xué)的互補(bǔ)、與國際先進(jìn)模式的學(xué)習(xí)，以及對(duì)相關(guān)企業(yè)工程經(jīng)驗(yàn)的引進(jìn)等，對(duì)專業(yè)教學(xué)起到一定的示范作用。同時(shí)，學(xué)生在交流過程中的積極互動(dòng)，有利于激發(fā)其對(duì)所學(xué)專業(yè)的熱愛。以此多方面推動(dòng)教學(xué)的進(jìn)步，提高課程建設(shè)水平。

3.更新配套資源

（1）強(qiáng)化教師水平，創(chuàng)新意識(shí)上行下效

教師的教學(xué)水平、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、實(shí)踐工程能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)、教學(xué)熱情和積極性等直接影響教學(xué)質(zhì)量。在新工科建設(shè)中，為了不因陳舊跟不上時(shí)代而被淘汰，需要對(duì)當(dāng)前教師的各方面能力做出進(jìn)一步的要求與拔高。最為關(guān)鍵的，也是對(duì)教師要求的第一步，即提高教師本身對(duì)于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育理論的認(rèn)知水平。有必要對(duì)工程專業(yè)教師進(jìn)行相應(yīng)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育理論培訓(xùn)，增強(qiáng)教師隊(duì)伍的創(chuàng)新意識(shí)，從而潛移默化地將創(chuàng)新思維在課堂上傳輸?shù)綄W(xué)生身上，以身作則，上行下效，師生共同營造創(chuàng)新氛圍，為新型工程教育開路導(dǎo)航。

（2）豐富教學(xué)資源，線上線下雙管齊下

擁有充分且與時(shí)俱進(jìn)的教學(xué)資源是提升教學(xué)質(zhì)量、探索新工科自主發(fā)展道路的重要保障，工程教育更加強(qiáng)調(diào)教學(xué)資源的充分利用[9]。

目前，二維碼應(yīng)用與日俱增，它將成為橋接現(xiàn)實(shí)與虛擬最得力的工具之一。在教材編寫過程中建立網(wǎng)上數(shù)據(jù)庫，將知識(shí)點(diǎn)詳解以及錄制好的教學(xué)視頻存于其中，學(xué)習(xí)者通過印在書本上的二維碼獲取相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)課程視頻，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。此外，采用實(shí)體模型、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的方式，可以提升授課的趣味性，將抽象的知識(shí)點(diǎn)變得形象直觀。比如在刀具角度一節(jié)中，僅用多媒體視頻圖片的形式講授4個(gè)參考平面（基平面、切削平面、主剖面和切削刃法剖面）和5個(gè)基本角度（前角、后角、主偏角、副偏角和刃傾角），不僅教學(xué)效率低，學(xué)生也不易理解。如果將刀具結(jié)構(gòu)通過三維CAD軟件繪制并采用3D打印技術(shù)打印出來，使用實(shí)體道具結(jié)構(gòu)讓各個(gè)平面和角度展現(xiàn)在學(xué)生面前，理解起來更加直觀，達(dá)到事半功倍之效。

因此在教學(xué)中，要充分利用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，整合資源，結(jié)合線上線下平臺(tái)，達(dá)到理想的教學(xué)效果。

（3）廣搭實(shí)踐平臺(tái)，理論應(yīng)用充分結(jié)合

實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)踐環(huán)節(jié)是高素質(zhì)工程人才培養(yǎng)過程中不可或缺的一部分。學(xué)科建設(shè)應(yīng)當(dāng)配置以高校為主體的多元協(xié)同實(shí)踐資源作為保障。由高校、企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、行業(yè)協(xié)會(huì)等多主體共同參與，通過建立跨學(xué)科交融的新型機(jī)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)化學(xué)院等方式[10，11]，突破體制機(jī)制瓶頸，為培養(yǎng)新工科人才提供平臺(tái)。

三、總結(jié)

工程改變世界，改革呼喚創(chuàng)新。在建設(shè)新工科這一探索與實(shí)踐的過程中，產(chǎn)業(yè)的升級(jí)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展明確了工程教育改革的方向；“一流學(xué)科”建設(shè)為高校探索新式工程教育模式提供了動(dòng)力；工程人才競爭力的提升為相關(guān)學(xué)科的創(chuàng)新性建設(shè)提出了具體的要求。應(yīng)當(dāng)在宏觀上牢牢把握不同工程類專業(yè)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式的契合點(diǎn)，基于此設(shè)定改革與發(fā)展目標(biāo)，并且以專業(yè)知識(shí)體系、人才培養(yǎng)模式和配套教育資源為具體的工作切入點(diǎn)，響應(yīng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)號(hào)召，注重理念引領(lǐng)，探索形成符合高校所在地域特色、中國國情的世界一流工程教育體系，以支撐國家創(chuàng)新發(fā)展，搶占世界創(chuàng)新中心和人才高地，贏得全球工程領(lǐng)域的競爭力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中國機(jī)械工程學(xué)科教程研究組. 中國機(jī)械工程學(xué)科教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2017.

[2] 國務(wù)院辦公廳關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見（國辦發(fā)〔2015〕36號(hào)） [EB/OL]. http：//www.gov.cn/zhengce/content/2015-05/13/content_9740.htm， （2015-05-13） [2018-03-08].

[3] 徐曉飛，丁效華. 面向可持續(xù)競爭力的新工科人才培養(yǎng)模式改革探索[J].中國大學(xué)教學(xué)，2017（6）：6-10.

[4] 亨利·埃茨科威茲. 三螺旋創(chuàng)新模式[M]. 陳勁，譯. 北京：清華大學(xué)出版社，2016.

[5] 陶銘，曲超，等. “新工科”背景下物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案探索[J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī)（專業(yè)版），2017（21）：39-43.

[6] Jianfeng B， Hu L， Li Y， et al. The progress of CDIO engineering education reform in several China universities： A review[J]. Procedia-Social and Behavioral Sciences， 2013， 93： 381-385.

[7] Gemma Tejedor，Jordi Segalàs，Martí Rosas-Casals. Transdisciplinarity in higher education for sustainability： How discourses are approached in engineering education[J]. Journal of Cleaner Production，2018（175）：29-37.

[8] Nieusma D. Analyzing Context by Design： Engineering Education Reform via Social-Technical Integration[J]. International Perspectives on Engineering Education， 2015（20）： 415-434.

[9] Potkonjak V， Gardner M， Callaghan V， et al. Virtual laboratories for education in science， technology， and engineering： A review[J]. Computers & Education， 2016， 95： 309-327.

[10] 古天龍，魏銀霞. 以新工科理念推動(dòng)地方高校建設(shè)一流本科教育[J]. 中國大學(xué)教學(xué)，2018（2）：32-35.

[11] 周緒紅.中國工程教育人才培養(yǎng)模式改革創(chuàng)新的現(xiàn)狀與展望——在2015國際工程教育論壇上的專題報(bào)告[J].高等工程教育研究，2016（1）：1-4.

[責(zé)任編輯：夏魯惠]