伊 鵬，楊曉雙，石永軍

（中國石油大學〔華東〕 機電工程學院，山東 青島 266580）

一、機械類研究生培養(yǎng)現(xiàn)狀

近年來，我國高等教育綜合改革的步伐加快，繼卓越工程師計劃和協(xié)同創(chuàng)新計劃之后，2017 年又提出了高等教育新工科建設的人才培養(yǎng)思路，而專業(yè)學位研究生教育是培養(yǎng)高層次工程技術和科技人才的重要途徑，其中理工科專業(yè)學位研究生的培養(yǎng)應特別強調工程實踐和創(chuàng)新研發(fā)能力，因此新工科背景下的新特征在于多學科交叉融合、產學研閉環(huán)培養(yǎng)，使學生具備研究、解決復雜工程實際問題的能力，促進研發(fā)能力和成果的快速轉化。

目前已有多所高校開展了相關的培養(yǎng)改革探索，江蘇理工學院薛亞平等依據(jù)學校機械工程領域面向新工科進行研究生工程實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索，構建了工程實踐創(chuàng)新教育體系和工程實踐創(chuàng)新教育平臺，提出了面向新工科的工程實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的措施；長安大學成建聯(lián)也以新工科建設以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標，基于學生在學習機械系統(tǒng)動力學課程中存在的問題，提出對應的教改思路，通過課堂教學和實驗實踐，使學生分析解決問題的能力大大提高；此外，還有上海工程技術大學董萬鵬等針對新工科研究生教育，提出建立持續(xù)改進的多樣化培養(yǎng)模式，以創(chuàng)新培養(yǎng)制度保障為基礎，加強專業(yè)學科方向及育人平臺的多樣化，培養(yǎng)工程協(xié)同創(chuàng)新意識，提高了工科研究生的創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力。

在新工科的學科交叉融合培養(yǎng)方面，很多學校也開展了教學研究工作，武漢大學周葉中等以武漢大學研究生跨學科培養(yǎng)實踐為基礎，探索形成了工科研究生跨學科培養(yǎng)模式；華南理工大學張建功等通過構建研究生跨學科培養(yǎng)模式評價指標體系，對我國高校工科碩士研究生跨學科培養(yǎng)模式現(xiàn)狀進行了實證調查；武漢大學張莉對跨學科研究生培養(yǎng)的誤區(qū)進行了分析并提出相應對策。為應對新時代產業(yè)升級和工科教育的國際化，以北美地區(qū)美國和加拿大的國外知名研究型高校為主，也在開展培養(yǎng)模式轉型研究，并根據(jù)各自學校特點進行了研究生培養(yǎng)動因、路徑和模式等多方面的研究和實踐。

綜上所述，新一輪國際化競爭加劇和產業(yè)升級壓力下，新工科建設是各高校順應國際形勢發(fā)展、提高核心競爭力的必經之路和有效手段，國內外已有多所一流高校在這一方面開展了探索和實踐性工作。因此，為應對國家戰(zhàn)略發(fā)展新需求和國際競爭新形勢，盡快提升我國機械工程學科研究生培養(yǎng)質量，培養(yǎng)面向新工科且具有國際化視野的研究生，開展融合培養(yǎng)的新路徑探索已勢在必行。

二、國內外機械類研究生課程配置對比分析

中國石油大學（華東）在新工科機械工程學科下，機械專業(yè)研究生的培養(yǎng)方案課程特色主要側重于先進技術的講解與交流，以此開闊研究生的視野，但深入程度不夠充分，主要教學模式以老師授課為主，學生提交作業(yè)和考試為輔。這往往會弱化學生的綜合實踐能力和動手操作能力，所學的專業(yè)知識不能很好地應用于實際工作，缺乏專業(yè)實踐能力。

加拿大多倫多大學的教學優(yōu)勢是所學課程專業(yè)性更強，教師授課方式靈活多變，學生參與課堂討論更積極。而且學生作業(yè)更多是開放式題目，需要閱讀大量文獻及參與報告、討論、提問、進行辯論，涉及多種交叉學科學習，研究生競爭能力普遍提高。缺點是針對面不夠全，雖然在某一領域的競爭能力有很大提高，但是學術研究的綜合能力并不突出。所以國內外高校培養(yǎng)研究生是屬于聯(lián)合培養(yǎng)的一種模式，形成優(yōu)勢互補，全面提高研究生的綜合能力、實踐能力、創(chuàng)新能力和科研能力。

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

在成果方面，國外留學的研究生有更多機會參與高校與企業(yè)合作項目，能夠很快提高自身專業(yè)實踐能力，完成的論文質量水平普遍提高，科研成果也有所提高。在國外留學的研究生與國內高校的課題組在項目上也有合作，并不是全面由國外高校獨立培養(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研究生的培養(yǎng)，把握課題研究趨勢。

而在德國布倫瑞克工業(yè)大學，研究生有更多機會參與高校與企業(yè)合作項目，能夠很快提高自身專業(yè)實踐能力。在課題方面，國外留學的研究生結合國內學習的基礎知識進行有效擴展，在自己專業(yè)方面基礎更深更牢，課程學習程度更加深入，而在國內的研究生培養(yǎng)模式方面，主要是針對綜合知識面的拓展，通過多學科交叉融合進行培養(yǎng)，學生的綜合知識能力有很大提高。

根據(jù)以上調研分析，對比中國石油大學（華東）與國外部分高校機械研究生培養(yǎng)特點如圖1所示，研究生的培養(yǎng)方案應該走向國際化，通過與國外高校和企業(yè)合作培養(yǎng)高水平研究生，不斷提高研究生的專業(yè)能力、創(chuàng)新能力和實踐能力。通過學生進修數(shù)據(jù)對比，他們在各自的專業(yè)和課題方向、科研技能、工程實踐能力、創(chuàng)新能力、國際化交流能力、國際化視野都有很大的提高，而作為留學或交流生或聯(lián)培生在國外通過個人的努力取得了很多科研成果，大部分留學生對于回國工作的意愿也很強烈，應聘的工作崗位都是頂端的研究行業(yè)，對于我國的科技和發(fā)展有很大推進作用。

圖1 中國石油大學（華東）與國外部分高校機械研究生培養(yǎng)特點

三、機械類專業(yè)研究生國際化教學改革路徑分析

（一）突出應用型、實踐性專業(yè)特色

主要針對機械類的行業(yè)，石油機械工程、車輛工程、流體傳動與控制、機械電子工程、非常規(guī)能源裝備技術以及海洋油氣行業(yè)產業(yè)發(fā)展需求，實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)略性新興產業(yè)相關的方向調整，以行業(yè)產業(yè)對崗位職業(yè)的素質、知識、能力需求，制定人才培養(yǎng)規(guī)格，構建人才培養(yǎng)體系，提高服務地方經濟社會發(fā)展的適應度，突出應用型學科特色，體現(xiàn)實踐性專業(yè)特點，將學生的專業(yè)實踐能力的培養(yǎng)作為重點，提高專業(yè)學位研究生解決具體實際問題的能力，培養(yǎng)具有專業(yè)技術的高層次應用型工程技術人才。

（二）促進理工多學科交叉與深度融合

促進理工多學科交叉協(xié)同，在新業(yè)態(tài)、新技術變革條件下，多學科協(xié)同培養(yǎng)是必然趨勢。如智能制造與增材制造技術，必然涉及材料、機械與控制等學科，其中還涉及數(shù)值計算與分析、結構優(yōu)化與工業(yè)設計、管理成本效益分析等細分學科門類；再如機器人創(chuàng)新一類的大賽，不僅涉及機械、機電、自動化、材料科學也涉及人工智能等技術。因此，應積極發(fā)揮一級學科優(yōu)勢，通過培養(yǎng)方向優(yōu)化、跨學科選修課程、拓展選修模塊，以及增加綜合訓練和學生自主創(chuàng)新科研立項等方式，提升多學科交叉型研究生人才的培養(yǎng)水平。

目前，越來越多的國內外高校開始重視多學科交叉與深度融合，以提高研究和解決復雜的工程問題。未來建設一流大學基礎必定是學科交叉融合，學科交叉融合是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要途徑，只有拓寬學生的知識層面和寬度，學生的創(chuàng)新實踐能力才會有更大的提高，因此國內外的高校都在增設各種學科，理工科強校以及文科強校都在朝著綜合性方向發(fā)展。而且中國石油大學許多課程都轉移到線上進行教學互補，如MOOC慕課、YOOC優(yōu)課，以及Zoom線上國際課程授教模式，學生可以通過這些網上教學模式接觸到國外高校的課程，拓展自身的知識面及層次。

（三）強化工程實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)

向工程師培養(yǎng)目標側重，強化工程實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)，完善相關的教學內容、標準、方法和手段，面向企業(yè)實踐開展項目教學、研究性教學、仿真教學、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、學科競賽、企業(yè)實踐等方式，培養(yǎng)主動學習、逆向思維和實踐創(chuàng)新能力，面向企業(yè)一線，強化研究生的科研和實踐技能、素養(yǎng)，以扎實的基礎，打造應用型特色。

為了強化工程實踐創(chuàng)新能力，應加大工程實踐程度，從校內工程實踐深入，培養(yǎng)學生實踐能力，開展各種創(chuàng)新實踐活動和比賽，重點面向與高校聯(lián)合的企業(yè)和科學研究所，進行工程上的產品研發(fā)、技術創(chuàng)新、發(fā)明創(chuàng)造，以及校企聯(lián)合培養(yǎng)實踐，獨立進入企業(yè)，身處工程一線，參與企業(yè)項目的工程實踐，從而培養(yǎng)出具有工程實踐創(chuàng)新能力的人才。全面提升專業(yè)學位研究生的工程實踐創(chuàng)新能力。

（四）科教融合專業(yè)學位研究生培養(yǎng)實踐

中國石油大學（華東）作為國家首批世界一流學科建設高校，國家“211工程”和“985工程”優(yōu)勢學科創(chuàng)新平臺重點建設高校，主動響應國家對于高校教育模式改革的需求，致力于建設學科交叉融合的新工科建設方案，全面系統(tǒng)地推進新工科建設與改革，所在課題組在研究生的基礎課程學習、課題選題定位、學術交流安排、聯(lián)合或合作培養(yǎng)制度建立及研究過程和成果監(jiān)督等方面進行統(tǒng)籌安排，進行了新型學科交叉模式研究生能力培養(yǎng)體系的構建，逐漸形成了國際化科教融合、產學融合的培養(yǎng)特色。

以“探究仿生微織構摩擦學性能”為例，項目中涉及生物、材料等學科的知識，單一機械學科很難解決項目中關鍵問題，研究課題覆蓋面較廣，需要更多的相關知識。對于油氣鉆采設備的設計，涉及機械設計及理論、動力學分析，以及自動化及控制等多方面的知識，包括防腐問題，也使用到激光熔覆技術、等離子噴涂等涂層制備方法。這些課題都是國內外高校合作的項目，而國外留學聯(lián)培的研究生與國內課題做對接，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、實踐能力、創(chuàng)新能力、科研能力。機械制造及自動化等課題研究往往涉及自動化理論知識、計算機分析、微機原理、可編程控制器，包括合作的橫向課題，無人艇、智能制造及人機交互等課題研究都是跨學科的研究內容，對提升學生自身科研實力、豐富學科課程體系，增強學生就業(yè)競爭力等都有著重要意義。

結語

綜上所述，為了更深入適應新工科要求的實踐教學新體系，深入研究了機械工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標與社會經濟發(fā)展需求的關系，以通過我校課題組與國外高校相關課題組的科研合作為媒介，對國內外研究生課程體系進行了對比，了解跨學科的培養(yǎng)模式，強化對于基礎理論知識要求，拓寬相關課程知識廣度，旨在探索面向未來的新工科視域下機械工程專業(yè)實踐教學模式的創(chuàng)新。

目前，課題組科教融合、學科交叉的國際化培養(yǎng)模式改革已經初見成效，形成了針對不同培養(yǎng)方向的學生的較為完善的培養(yǎng)方案和實踐平臺，針對機械類專業(yè)學位研究生的培養(yǎng)，逐漸形成了科教融合、產學融合的培養(yǎng)特色，依托課題組將導師與研究生團隊打造成為穩(wěn)定和諧、攻關能力強的科研共同體，構建了教學團隊與科研團隊深度融合、“教學支撐科研—科研反哺教學”的新模式。方案的開展得到了學生的認可，通過學科交叉培養(yǎng)，學生在對知識的理解和融會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際工程問題中發(fā)揮了重要意義，學生更為清晰地認識到自己需要進步的地方，為整個研究生期間的學習做好規(guī)劃。