機(jī)械類(lèi)研究生的國(guó)際化課程配置對(duì)比分析

伊 鵬，楊曉雙，石永軍

（中國(guó)石油大學(xué)〔華東〕 機(jī)電工程學(xué)院，山東 青島 266580）

一、機(jī)械類(lèi)研究生培養(yǎng)現(xiàn)狀

近年來(lái)，我國(guó)高等教育綜合改革的步伐加快，繼卓越工程師計(jì)劃和協(xié)同創(chuàng)新計(jì)劃之后，2017 年又提出了高等教育新工科建設(shè)的人才培養(yǎng)思路，而專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生教育是培養(yǎng)高層次工程技術(shù)和科技人才的重要途徑，其中理工科專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)工程實(shí)踐和創(chuàng)新研發(fā)能力，因此新工科背景下的新特征在于多學(xué)科交叉融合、產(chǎn)學(xué)研閉環(huán)培養(yǎng)，使學(xué)生具備研究、解決復(fù)雜工程實(shí)際問(wèn)題的能力，促進(jìn)研發(fā)能力和成果的快速轉(zhuǎn)化。

目前已有多所高校開(kāi)展了相關(guān)的培養(yǎng)改革探索，江蘇理工學(xué)院薛亞平等依據(jù)學(xué)校機(jī)械工程領(lǐng)域面向新工科進(jìn)行研究生工程實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索，構(gòu)建了工程實(shí)踐創(chuàng)新教育體系和工程實(shí)踐創(chuàng)新教育平臺(tái)，提出了面向新工科的工程實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的措施；長(zhǎng)安大學(xué)成建聯(lián)也以新工科建設(shè)以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標(biāo)，基于學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)課程中存在的問(wèn)題，提出對(duì)應(yīng)的教改思路，通過(guò)課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐，使學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力大大提高；此外，還有上海工程技術(shù)大學(xué)董萬(wàn)鵬等針對(duì)新工科研究生教育，提出建立持續(xù)改進(jìn)的多樣化培養(yǎng)模式，以創(chuàng)新培養(yǎng)制度保障為基礎(chǔ)，加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)學(xué)科方向及育人平臺(tái)的多樣化，培養(yǎng)工程協(xié)同創(chuàng)新意識(shí)，提高了工科研究生的創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

在新工科的學(xué)科交叉融合培養(yǎng)方面，很多學(xué)校也開(kāi)展了教學(xué)研究工作，武漢大學(xué)周葉中等以武漢大學(xué)研究生跨學(xué)科培養(yǎng)實(shí)踐為基礎(chǔ)，探索形成了工科研究生跨學(xué)科培養(yǎng)模式；華南理工大學(xué)張建功等通過(guò)構(gòu)建研究生跨學(xué)科培養(yǎng)模式評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)我國(guó)高校工科碩士研究生跨學(xué)科培養(yǎng)模式現(xiàn)狀進(jìn)行了實(shí)證調(diào)查；武漢大學(xué)張莉?qū)鐚W(xué)科研究生培養(yǎng)的誤區(qū)進(jìn)行了分析并提出相應(yīng)對(duì)策。為應(yīng)對(duì)新時(shí)代產(chǎn)業(yè)升級(jí)和工科教育的國(guó)際化，以北美地區(qū)美國(guó)和加拿大的國(guó)外知名研究型高校為主，也在開(kāi)展培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)型研究，并根據(jù)各自學(xué)校特點(diǎn)進(jìn)行了研究生培養(yǎng)動(dòng)因、路徑和模式等多方面的研究和實(shí)踐。

綜上所述，新一輪國(guó)際化競(jìng)爭(zhēng)加劇和產(chǎn)業(yè)升級(jí)壓力下，新工科建設(shè)是各高校順應(yīng)國(guó)際形勢(shì)發(fā)展、提高核心競(jìng)爭(zhēng)力的必經(jīng)之路和有效手段，國(guó)內(nèi)外已有多所一流高校在這一方面開(kāi)展了探索和實(shí)踐性工作。因此，為應(yīng)對(duì)國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展新需求和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)新形勢(shì)，盡快提升我國(guó)機(jī)械工程學(xué)科研究生培養(yǎng)質(zhì)量，培養(yǎng)面向新工科且具有國(guó)際化視野的研究生，開(kāi)展融合培養(yǎng)的新路徑探索已勢(shì)在必行。

二、國(guó)內(nèi)外機(jī)械類(lèi)研究生課程配置對(duì)比分析

中國(guó)石油大學(xué)（華東）在新工科機(jī)械工程學(xué)科下，機(jī)械專(zhuān)業(yè)研究生的培養(yǎng)方案課程特色主要側(cè)重于先進(jìn)技術(shù)的講解與交流，以此開(kāi)闊研究生的視野，但深入程度不夠充分，主要教學(xué)模式以老師授課為主，學(xué)生提交作業(yè)和考試為輔。這往往會(huì)弱化學(xué)生的綜合實(shí)踐能力和動(dòng)手操作能力，所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)不能很好地應(yīng)用于實(shí)際工作，缺乏專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力。

加拿大多倫多大學(xué)的教學(xué)優(yōu)勢(shì)是所學(xué)課程專(zhuān)業(yè)性更強(qiáng)，教師授課方式靈活多變，學(xué)生參與課堂討論更積極。而且學(xué)生作業(yè)更多是開(kāi)放式題目，需要閱讀大量文獻(xiàn)及參與報(bào)告、討論、提問(wèn)、進(jìn)行辯論，涉及多種交叉學(xué)科學(xué)習(xí)，研究生競(jìng)爭(zhēng)能力普遍提高。缺點(diǎn)是針對(duì)面不夠全，雖然在某一領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)能力有很大提高，但是學(xué)術(shù)研究的綜合能力并不突出。所以國(guó)內(nèi)外高校培養(yǎng)研究生是屬于聯(lián)合培養(yǎng)的一種模式，形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，全面提高研究生的綜合能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和科研能力。

在荷蘭代爾夫特理工大學(xué)，課程學(xué)習(xí)更注重討論，并進(jìn)行口試，也有一些短期課程對(duì)某方面知識(shí)進(jìn)行集中授課，主要是幫助解決學(xué)生因科研課題在某方面的緊急需求，可以快速學(xué)習(xí)和提升研究生科研能力，提升其課題水平。

在成果方面，國(guó)外留學(xué)的研究生有更多機(jī)會(huì)參與高校與企業(yè)合作項(xiàng)目，能夠很快提高自身專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力，完成的論文質(zhì)量水平普遍提高，科研成果也有所提高。在國(guó)外留學(xué)的研究生與國(guó)內(nèi)高校的課題組在項(xiàng)目上也有合作，并不是全面由國(guó)外高校獨(dú)立培養(yǎng)，而是高校與高校之間的合作傾向，這種模式更有利于留學(xué)研究生的培養(yǎng)，把握課題研究趨勢(shì)。

而在德國(guó)布倫瑞克工業(yè)大學(xué)，研究生有更多機(jī)會(huì)參與高校與企業(yè)合作項(xiàng)目，能夠很快提高自身專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力。在課題方面，國(guó)外留學(xué)的研究生結(jié)合國(guó)內(nèi)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行有效擴(kuò)展，在自己專(zhuān)業(yè)方面基礎(chǔ)更深更牢，課程學(xué)習(xí)程度更加深入，而在國(guó)內(nèi)的研究生培養(yǎng)模式方面，主要是針對(duì)綜合知識(shí)面的拓展，通過(guò)多學(xué)科交叉融合進(jìn)行培養(yǎng)，學(xué)生的綜合知識(shí)能力有很大提高。

根據(jù)以上調(diào)研分析，對(duì)比中國(guó)石油大學(xué)（華東）與國(guó)外部分高校機(jī)械研究生培養(yǎng)特點(diǎn)如圖1所示，研究生的培養(yǎng)方案應(yīng)該走向國(guó)際化，通過(guò)與國(guó)外高校和企業(yè)合作培養(yǎng)高水平研究生，不斷提高研究生的專(zhuān)業(yè)能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。通過(guò)學(xué)生進(jìn)修數(shù)據(jù)對(duì)比，他們?cè)诟髯缘膶?zhuān)業(yè)和課題方向、科研技能、工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、國(guó)際化交流能力、國(guó)際化視野都有很大的提高，而作為留學(xué)或交流生或聯(lián)培生在國(guó)外通過(guò)個(gè)人的努力取得了很多科研成果，大部分留學(xué)生對(duì)于回國(guó)工作的意愿也很強(qiáng)烈，應(yīng)聘的工作崗位都是頂端的研究行業(yè)，對(duì)于我國(guó)的科技和發(fā)展有很大推進(jìn)作用。

圖1 中國(guó)石油大學(xué)（華東）與國(guó)外部分高校機(jī)械研究生培養(yǎng)特點(diǎn)

三、機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)研究生國(guó)際化教學(xué)改革路徑分析

（一）突出應(yīng)用型、實(shí)踐性專(zhuān)業(yè)特色

主要針對(duì)機(jī)械類(lèi)的行業(yè)，石油機(jī)械工程、車(chē)輛工程、流體傳動(dòng)與控制、機(jī)械電子工程、非常規(guī)能源裝備技術(shù)以及海洋油氣行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，實(shí)施高層次研究生培養(yǎng)方向的布局，向具有地區(qū)特色和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)的方向調(diào)整，以行業(yè)產(chǎn)業(yè)對(duì)崗位職業(yè)的素質(zhì)、知識(shí)、能力需求，制定人才培養(yǎng)規(guī)格，構(gòu)建人才培養(yǎng)體系，提高服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的適應(yīng)度，突出應(yīng)用型學(xué)科特色，體現(xiàn)實(shí)踐性專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，將學(xué)生的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力的培養(yǎng)作為重點(diǎn)，提高專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生解決具體實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)具有專(zhuān)業(yè)技術(shù)的高層次應(yīng)用型工程技術(shù)人才。

（二）促進(jìn)理工多學(xué)科交叉與深度融合

促進(jìn)理工多學(xué)科交叉協(xié)同，在新業(yè)態(tài)、新技術(shù)變革條件下，多學(xué)科協(xié)同培養(yǎng)是必然趨勢(shì)。如智能制造與增材制造技術(shù)，必然涉及材料、機(jī)械與控制等學(xué)科，其中還涉及數(shù)值計(jì)算與分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化與工業(yè)設(shè)計(jì)、管理成本效益分析等細(xì)分學(xué)科門(mén)類(lèi)；再如機(jī)器人創(chuàng)新一類(lèi)的大賽，不僅涉及機(jī)械、機(jī)電、自動(dòng)化、材料科學(xué)也涉及人工智能等技術(shù)。因此，應(yīng)積極發(fā)揮一級(jí)學(xué)科優(yōu)勢(shì)，通過(guò)培養(yǎng)方向優(yōu)化、跨學(xué)科選修課程、拓展選修模塊，以及增加綜合訓(xùn)練和學(xué)生自主創(chuàng)新科研立項(xiàng)等方式，提升多學(xué)科交叉型研究生人才的培養(yǎng)水平。

目前，越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外高校開(kāi)始重視多學(xué)科交叉與深度融合，以提高研究和解決復(fù)雜的工程問(wèn)題。未來(lái)建設(shè)一流大學(xué)基礎(chǔ)必定是學(xué)科交叉融合，學(xué)科交叉融合是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要途徑，只有拓寬學(xué)生的知識(shí)層面和寬度，學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力才會(huì)有更大的提高，因此國(guó)內(nèi)外的高校都在增設(shè)各種學(xué)科，理工科強(qiáng)校以及文科強(qiáng)校都在朝著綜合性方向發(fā)展。而且中國(guó)石油大學(xué)許多課程都轉(zhuǎn)移到線上進(jìn)行教學(xué)互補(bǔ)，如MOOC慕課、YOOC優(yōu)課，以及Zoom線上國(guó)際課程授教模式，學(xué)生可以通過(guò)這些網(wǎng)上教學(xué)模式接觸到國(guó)外高校的課程，拓展自身的知識(shí)面及層次。

（三）強(qiáng)化工程實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)

向工程師培養(yǎng)目標(biāo)側(cè)重，強(qiáng)化工程實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)，完善相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)、方法和手段，面向企業(yè)實(shí)踐開(kāi)展項(xiàng)目教學(xué)、研究性教學(xué)、仿真教學(xué)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、學(xué)科競(jìng)賽、企業(yè)實(shí)踐等方式，培養(yǎng)主動(dòng)學(xué)習(xí)、逆向思維和實(shí)踐創(chuàng)新能力，面向企業(yè)一線，強(qiáng)化研究生的科研和實(shí)踐技能、素養(yǎng)，以扎實(shí)的基礎(chǔ)，打造應(yīng)用型特色。

為了強(qiáng)化工程實(shí)踐創(chuàng)新能力，應(yīng)加大工程實(shí)踐程度，從校內(nèi)工程實(shí)踐深入，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力，開(kāi)展各種創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)和比賽，重點(diǎn)面向與高校聯(lián)合的企業(yè)和科學(xué)研究所，進(jìn)行工程上的產(chǎn)品研發(fā)、技術(shù)創(chuàng)新、發(fā)明創(chuàng)造，以及校企聯(lián)合培養(yǎng)實(shí)踐，獨(dú)立進(jìn)入企業(yè)，身處工程一線，參與企業(yè)項(xiàng)目的工程實(shí)踐，從而培養(yǎng)出具有工程實(shí)踐創(chuàng)新能力的人才。全面提升專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生的工程實(shí)踐創(chuàng)新能力。

（四）科教融合專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)實(shí)踐

中國(guó)石油大學(xué)（華東）作為國(guó)家首批世界一流學(xué)科建設(shè)高校，國(guó)家“211工程”和“985工程”優(yōu)勢(shì)學(xué)科創(chuàng)新平臺(tái)重點(diǎn)建設(shè)高校，主動(dòng)響應(yīng)國(guó)家對(duì)于高校教育模式改革的需求，致力于建設(shè)學(xué)科交叉融合的新工科建設(shè)方案，全面系統(tǒng)地推進(jìn)新工科建設(shè)與改革，所在課題組在研究生的基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)、課題選題定位、學(xué)術(shù)交流安排、聯(lián)合或合作培養(yǎng)制度建立及研究過(guò)程和成果監(jiān)督等方面進(jìn)行統(tǒng)籌安排，進(jìn)行了新型學(xué)科交叉模式研究生能力培養(yǎng)體系的構(gòu)建，逐漸形成了國(guó)際化科教融合、產(chǎn)學(xué)融合的培養(yǎng)特色。

以“探究仿生微織構(gòu)摩擦學(xué)性能”為例，項(xiàng)目中涉及生物、材料等學(xué)科的知識(shí)，單一機(jī)械學(xué)科很難解決項(xiàng)目中關(guān)鍵問(wèn)題，研究課題覆蓋面較廣，需要更多的相關(guān)知識(shí)。對(duì)于油氣鉆采設(shè)備的設(shè)計(jì)，涉及機(jī)械設(shè)計(jì)及理論、動(dòng)力學(xué)分析，以及自動(dòng)化及控制等多方面的知識(shí)，包括防腐問(wèn)題，也使用到激光熔覆技術(shù)、等離子噴涂等涂層制備方法。這些課題都是國(guó)內(nèi)外高校合作的項(xiàng)目，而國(guó)外留學(xué)聯(lián)培的研究生與國(guó)內(nèi)課題做對(duì)接，共同完成課題的研究，這種雙向溝通模式可以極大提高研究生的綜合能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、科研能力。機(jī)械制造及自動(dòng)化等課題研究往往涉及自動(dòng)化理論知識(shí)、計(jì)算機(jī)分析、微機(jī)原理、可編程控制器，包括合作的橫向課題，無(wú)人艇、智能制造及人機(jī)交互等課題研究都是跨學(xué)科的研究?jī)?nèi)容，對(duì)提升學(xué)生自身科研實(shí)力、豐富學(xué)科課程體系，增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力等都有著重要意義。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為了更深入適應(yīng)新工科要求的實(shí)踐教學(xué)新體系，深入研究了機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的關(guān)系，以通過(guò)我校課題組與國(guó)外高校相關(guān)課題組的科研合作為媒介，對(duì)國(guó)內(nèi)外研究生課程體系進(jìn)行了對(duì)比，了解跨學(xué)科的培養(yǎng)模式，強(qiáng)化對(duì)于基礎(chǔ)理論知識(shí)要求，拓寬相關(guān)課程知識(shí)廣度，旨在探索面向未來(lái)的新工科視域下機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式的創(chuàng)新。

目前，課題組科教融合、學(xué)科交叉的國(guó)際化培養(yǎng)模式改革已經(jīng)初見(jiàn)成效，形成了針對(duì)不同培養(yǎng)方向的學(xué)生的較為完善的培養(yǎng)方案和實(shí)踐平臺(tái)，針對(duì)機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)，逐漸形成了科教融合、產(chǎn)學(xué)融合的培養(yǎng)特色，依托課題組將導(dǎo)師與研究生團(tuán)隊(duì)打造成為穩(wěn)定和諧、攻關(guān)能力強(qiáng)的科研共同體，構(gòu)建了教學(xué)團(tuán)隊(duì)與科研團(tuán)隊(duì)深度融合、“教學(xué)支撐科研—科研反哺教學(xué)”的新模式。方案的開(kāi)展得到了學(xué)生的認(rèn)可，通過(guò)學(xué)科交叉培養(yǎng)，學(xué)生在對(duì)知識(shí)的理解和融會(huì)貫通上有了更深層次的發(fā)展，這種交叉的思維模式在解決實(shí)際工程問(wèn)題中發(fā)揮了重要意義，學(xué)生更為清晰地認(rèn)識(shí)到自己需要進(jìn)步的地方，為整個(gè)研究生期間的學(xué)習(xí)做好規(guī)劃。