新工科背景下機(jī)械工程專業(yè)培養(yǎng)體系改革探析

羅 忠

東北大學(xué)機(jī)械工程與自動化學(xué)院 遼寧沈陽 110819

2017年年初，在復(fù)旦大學(xué)舉行的綜合性高校工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會達(dá)成了“新工科建設(shè)復(fù)旦共識”[1]，隨后，教育部發(fā)布《教育部高等教育司關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》，啟動“新工科研究與實踐”項目。新工科成為當(dāng)前工程教育領(lǐng)域的熱點話題，也是建設(shè)導(dǎo)向，于是機(jī)械工程專業(yè)這一傳統(tǒng)專業(yè)成為新工科背景下改革的主流專業(yè)。

1 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀分析

實際上，新工科建設(shè)不是中國的首創(chuàng)，而是全世界提高高等教育質(zhì)量的共識，早在1998年聯(lián)合國首屆世界高等教育大會上，大會宣言指出：21世紀(jì)將是更加注重質(zhì)量的世紀(jì)，由數(shù)量向質(zhì)量的轉(zhuǎn)移，標(biāo)志著一個時代的結(jié)束和另一個時代的開始[2]。2009年世界高等教育大會公報第19條明確指出：在當(dāng)代高等教育中，質(zhì)量保障無疑起著至關(guān)重要的作用，而且必須包括所有的利益相關(guān)者。質(zhì)量的實現(xiàn)既要建立各種質(zhì)量保障體系，形成多種評價模式，同時更需要在機(jī)構(gòu)內(nèi)部形成一種質(zhì)量文化[3,4]。高等教育的全球化意味著亟須建立國家認(rèn)證體系和質(zhì)量保障體系。

1.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀分析

2016年5月，英國教育部發(fā)布《高等教育與研究白皮書》，提出了教學(xué)卓越框架，在英國高教界掀起新一輪圍繞教學(xué)質(zhì)量的重大改革[3,4]。教學(xué)卓越框架中指出了評估目的：(1)聚焦教學(xué)，鼓勵教師為各類學(xué)生提供最好的教學(xué)質(zhì)量；(2)示范引領(lǐng)，樹立優(yōu)秀教學(xué)典范院校；(3)營造氛圍，創(chuàng)建教學(xué)與科研并重的文化氛圍；(4)評估質(zhì)量，評價學(xué)校教學(xué)質(zhì)量、教育公平等情況；(5)提供信息，為用人單位、學(xué)生提供教學(xué)質(zhì)量信息。包括牛津大學(xué)、劍橋大學(xué)等231所各類院校參評，如此高的參與度說明教學(xué)卓越框架已被教育界所接受。

美國卡內(nèi)基教學(xué)促進(jìn)基金會分別于1998年和2001年發(fā)布了《重塑本科教育：美國研究型大學(xué)發(fā)展藍(lán)圖》和《重塑本科教育：博耶報告三年回顧》，哈佛、斯坦福、麻省理工學(xué)院等超一流大學(xué)的關(guān)注點紛紛回歸本科教育，啟動本科教學(xué)改革。麻省理工學(xué)院校長拉斐爾·萊夫在2016年教育改革報告中說：高等教育到了一個轉(zhuǎn)折點，必須要打造以學(xué)生為中心的教育，單個的變革主體是不夠的，必須讓全體教師、大學(xué)的高級管理層、學(xué)科和專業(yè)負(fù)責(zé)人、科研團(tuán)隊都參與進(jìn)來。要讓學(xué)生學(xué)會反思、討論、學(xué)科思維、自學(xué)和掌握學(xué)習(xí)[3,4]。世界主流名校已達(dá)成共識：要重視提高高等教育質(zhì)量。

1.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀分析

如今中國高等教育規(guī)模發(fā)展巨大，其對中國發(fā)展的貢獻(xiàn)度和在國際高等教育方面的影響力明顯提高，但主要短板為人才培養(yǎng)能力和水平不高，因此，改革的核心任務(wù)是全面提高高等教育質(zhì)量[3,4]。教育部部長陳寶生提出“兩個決定，四個回歸”[5]：即教學(xué)決定生存，質(zhì)量決定興衰；回歸常識，回歸本分，回歸初心，回歸夢想。他還提出建設(shè)高等教育強(qiáng)國，要統(tǒng)籌“四個一流”[6]，即：一流大學(xué)是目標(biāo)，一流學(xué)科是條件，一流本科是根本，一流專業(yè)是基礎(chǔ)。

2016年6月2日，在馬來西亞吉隆坡舉行的國際工程聯(lián)盟大會上，經(jīng)過《華盛頓協(xié)議》組織的閉門會議，全體正式成員集體表決，全票通過了中國的轉(zhuǎn)正申請，中國成為《華盛頓協(xié)議》第18個正式成員[3,4]。我國將全面參與《華盛頓協(xié)議》各項規(guī)則的制訂，我國工程教育認(rèn)證的結(jié)果將得到其他成員認(rèn)可。

2017年2月18日，綜合性高校工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會在復(fù)旦大學(xué)召開，達(dá)成共識，于2017年2月20日，《教育部高等教育司關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》重點強(qiáng)調(diào)：老工科對應(yīng)的是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，新工科對應(yīng)的是新興產(chǎn)業(yè)。這次會議被稱為“復(fù)旦共識”，此后，還有2017年4月8日的“天大行動”和2017年6月9日的“北京指南”，被稱為新工科“三部曲”[5]。

2 需克服的主要問題

機(jī)械工程專業(yè)作為典型的老工科專業(yè)，必須抓住這次千載難逢的歷史機(jī)遇，積極主動適應(yīng)新工科改革要求，做好相關(guān)改革工作，但需要重點處理好如下幾個問題：(1)機(jī)械工程專業(yè)培養(yǎng)與新經(jīng)濟(jì)發(fā)展的融合；(2)新工科要立足“新”字；(3)機(jī)械工程專業(yè)融入新工科要快。

2.1 機(jī)械工程專業(yè)培養(yǎng)與新經(jīng)濟(jì)發(fā)展的融合

相對于傳統(tǒng)的機(jī)械工程專業(yè)人才，未來新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)需要的是機(jī)械工程實踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、具備國際競爭力的高素質(zhì)復(fù)合型新工科人才，不僅在某一學(xué)科專業(yè)上學(xué)業(yè)精深，而且還應(yīng)具有學(xué)科交叉融合、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的特征。除了能運(yùn)用所掌握的知識解決現(xiàn)有的問題，也有能力學(xué)習(xí)新知識、新技術(shù)解決未來發(fā)展出現(xiàn)的復(fù)雜工程問題，與新經(jīng)濟(jì)發(fā)展融合，對未來技術(shù)和產(chǎn)業(yè)起到引領(lǐng)作用。

2.2 新工科要立足“新”字

以往專業(yè)培養(yǎng)方案修訂大多是“新瓶+老酒”的模型，談不到根本的創(chuàng)新，根本現(xiàn)狀還是因人設(shè)課、因課找人的傳統(tǒng)授課模式，沒有把針對“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下成長起來的學(xué)生特點考慮進(jìn)去。新工科要著眼于互聯(lián)網(wǎng)革命、新技術(shù)發(fā)展、制造業(yè)升級等時代特征，培養(yǎng)方案也是要以提升學(xué)生能力為核心，讓教師快速適應(yīng)學(xué)習(xí)新事物、樹立培養(yǎng)學(xué)生新觀念。

2.3 機(jī)械工程專業(yè)融入新工科要快

東北大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)于2013年通過我國工程教育認(rèn)證，2016年經(jīng)過復(fù)審。應(yīng)該說機(jī)械工程專業(yè)融入新工科建設(shè)具有良好的基礎(chǔ)，特別是東北大學(xué)坐落于遼寧省沈陽市這座“東北老工業(yè)”城市，有著得天獨(dú)厚的外部條件，因此，必須快速探索融入新工科建設(shè)行列之路，以新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)和新模式為特征的新經(jīng)濟(jì)帶動機(jī)械工程新工科建設(shè)。

3 課程設(shè)置比較分析

從整體上看，國內(nèi)外機(jī)械工程專業(yè)的課程設(shè)置主要包括6個部分：數(shù)學(xué)與自然科學(xué)、人文與社會科學(xué)、通識類課程、學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)課和實踐類課程等。在個別課程設(shè)置上國內(nèi)和國外有較大差別?，F(xiàn)對比分析如下。

3.1 國內(nèi)外機(jī)械工程專業(yè)方向?qū)Ρ确治?/h3>

不同學(xué)校機(jī)械工程專業(yè)設(shè)置不同，主要有兩種形式，一種是學(xué)校有機(jī)械工程學(xué)院，學(xué)院有單獨(dú)的機(jī)械工程專業(yè)；另一種是工程學(xué)院下有機(jī)械工程系。表1列出10所國內(nèi)外排名比較靠前的機(jī)械工程專業(yè)的主要專業(yè)方向，對比可發(fā)現(xiàn)不同學(xué)校機(jī)械工程專業(yè)方向差別較大。

表1 主要專業(yè)方向

3.2 國內(nèi)外機(jī)械工程專業(yè)課程設(shè)置對比分析

表2為部分國內(nèi)外學(xué)校機(jī)械工程專業(yè)開設(shè)的主要專業(yè)課程，對比可發(fā)現(xiàn)不同學(xué)校專業(yè)課程各有側(cè)重，但有很多相同或相近的課程，如機(jī)械設(shè)計類、力學(xué)類、控制類等。

表2 主要專業(yè)課程

表2(續(xù))

通過以上對比分析可知，對機(jī)械工程專業(yè)培養(yǎng)方案的改革升級，僅單方面從課程和學(xué)分上下功夫意義不是很明顯，必須結(jié)合新工科背景下的新要求，打破常規(guī)，推進(jìn)融合，進(jìn)行跨越式發(fā)展才能實現(xiàn)新突破。

4 東北大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)培養(yǎng)規(guī)劃

東北大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)歷史悠久，具有良好的基礎(chǔ)積累和文化傳承，但在新時代、新經(jīng)濟(jì)和新需求背景下，必須結(jié)合自身特點進(jìn)行快速轉(zhuǎn)變和提升?；诖?，具體措施包括：(1)課程設(shè)置上，充分借鑒國內(nèi)外先進(jìn)專業(yè)課程，并結(jié)合自身專業(yè)特色推陳出新、與時俱進(jìn)，特別增加了產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的機(jī)械行業(yè)一線技術(shù)人員授課和企業(yè)實習(xí)調(diào)研的學(xué)時；(2)課程建設(shè)上，落實教師主體責(zé)任，提高課堂教學(xué)質(zhì)量，提高實踐教學(xué)水平，完善產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人機(jī)制；(3)教學(xué)硬件上，提高質(zhì)量保障力度，強(qiáng)調(diào)質(zhì)量文化建設(shè)，東北大學(xué)全面推進(jìn)智慧校園、智慧教室，以及現(xiàn)代化管理系統(tǒng)建設(shè)；(4)推動數(shù)字化在線開放課程(慕課、網(wǎng)絡(luò)課程、新形態(tài)教材等)建設(shè)、增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實、人工智能等技術(shù)的應(yīng)用，全方位創(chuàng)新教育形態(tài)、豐富教學(xué)資源、重塑教學(xué)流程、改變教師意識。

5 結(jié)語

在全面分析新工科發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，通過國內(nèi)外機(jī)械工程專業(yè)方向、主要課程和學(xué)分等比較研究，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外在教育制度上存在的一定差異，如國外重視基礎(chǔ)性教育，培養(yǎng)通用型人才，而我國更重視專業(yè)化教育，培養(yǎng)專業(yè)人才；另外，我國高校根據(jù)自己的定位和理念，設(shè)置的課程和學(xué)分也有差別。因此，機(jī)械工程專業(yè)培養(yǎng)體系建設(shè)是一項系統(tǒng)工程，必須在新工科背景下，按照工程教育認(rèn)證的相關(guān)要求，堅持學(xué)校、專業(yè)和課程的協(xié)調(diào)發(fā)展。