機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案的對(duì)比研究

姜峰 徐西鵬 黃輝 李遠(yuǎn) 郭樺 言蘭

[ 摘 要 ] 通過對(duì)麻省理工學(xué)院、清華大學(xué)和華僑大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)的培養(yǎng)方案的深入剖析，建立了多個(gè)學(xué)年的課程聯(lián)系圖譜，對(duì)比分析3個(gè)高校課程設(shè)置的特點(diǎn)，并對(duì)課程設(shè)置的合理安排提出建議，對(duì)機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案的制定和修訂有一定的借鑒意義。

[ 關(guān)鍵詞 ] 培養(yǎng)方案；教學(xué)計(jì)劃；機(jī)械工程專業(yè)；麻省理工學(xué)院；清華大學(xué)；華僑大學(xué)

[ 中圖分類號(hào) ] G642 [ 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ] A [ 文章編號(hào) ] 1005-4634（2018）04-0019-08

0 引言

新世紀(jì)以來，黨和國(guó)家深入實(shí)施人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，推動(dòng)我國(guó)由人力資源大國(guó)邁進(jìn)人才強(qiáng)國(guó)行列，制造業(yè)人才隊(duì)伍建設(shè)取得了顯著成績(jī)，有力地支撐了制造業(yè)持續(xù)快速發(fā)展[ 1 ]。在制造業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)模方面，我國(guó)位居世界前列，并且在制造業(yè)人力資源的結(jié)構(gòu)逐漸優(yōu)化。但是，目前人才建設(shè)還存在一些問題，制造業(yè)人才結(jié)構(gòu)性過剩與短缺并存，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)人才素質(zhì)提高和轉(zhuǎn)崗、轉(zhuǎn)業(yè)任務(wù)艱巨，領(lǐng)軍人才和大國(guó)工匠緊缺，基礎(chǔ)制造、先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域人才不足，支撐制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)能力不強(qiáng)。高校作為制造業(yè)人才培養(yǎng)的主要環(huán)節(jié)，在人才培養(yǎng)上與企業(yè)實(shí)際需求脫節(jié)，產(chǎn)教融合不夠深入、工程教育實(shí)踐環(huán)節(jié)還比較薄弱，學(xué)校和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)能力建設(shè)相對(duì)滯后[ 2 ]。為貫徹落實(shí)《中國(guó)制造2025》，健全人才培養(yǎng)體系，提高制造業(yè)人才素質(zhì)，實(shí)現(xiàn)到2020年人才培養(yǎng)與制造業(yè)的發(fā)展目標(biāo)，目前我國(guó)高校在人才培養(yǎng)，尤其是制造業(yè)人才的培養(yǎng)中存在的問題必須要得到解決，要提升制造業(yè)人才的培養(yǎng)水平。我國(guó)高校機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)存在的問題集中在以下幾點(diǎn)。

1） 學(xué)生實(shí)踐能力弱，和企業(yè)需求脫鉤。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)有近350所大專院校開設(shè)了機(jī)械工程專業(yè)。2016年，機(jī)械工程專業(yè)在校學(xué)生數(shù)量位居世界第一，但是學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量和社會(huì)認(rèn)可度不容樂觀?！吨袊?guó)工程教育質(zhì)量報(bào)告（2013年度）》從行業(yè)的發(fā)展和用人單位的需求方面對(duì)工程教育的社會(huì)需求進(jìn)行了分析，認(rèn)為工科畢業(yè)生在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力、經(jīng)營(yíng)管理能力、學(xué)科知識(shí)交叉融合能力等方面有待進(jìn)一步提高；用人單位則認(rèn)為工科畢業(yè)生的實(shí)際動(dòng)手能力需要加強(qiáng)，這些都要求工程教育人才培養(yǎng)應(yīng)適時(shí)做出相應(yīng)的調(diào)整和變革[ 3 ]。目前，國(guó)家相繼出臺(tái)相關(guān)政策，改變工科人才的培養(yǎng)模式。比如，在中考階段對(duì)學(xué)生進(jìn)行分流，一部分學(xué)生進(jìn)入高等職業(yè)學(xué)校學(xué)習(xí)，一部分學(xué)生進(jìn)入大學(xué)。相對(duì)于普通高等教育培養(yǎng)的學(xué)術(shù)型人才而言，高等職業(yè)教育偏重于培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用型人才，目標(biāo)就是實(shí)用化，在完全中等教育的基礎(chǔ)上培養(yǎng)出一批既有大學(xué)知識(shí)，又有一定專業(yè)技術(shù)和技能的人才。研究生教育，分為專業(yè)學(xué)位碩士和學(xué)術(shù)型碩士。學(xué)術(shù)型碩士教育以培養(yǎng)教學(xué)和科研人才為主，授予學(xué)位的類型主要是學(xué)術(shù)型學(xué)位；專業(yè)型碩士是國(guó)家為了克服學(xué)術(shù)型碩士的不足新增的一種新碩士，培養(yǎng)的是市場(chǎng)緊缺的應(yīng)用型人才。

2） 教學(xué)理念較為陳舊，教學(xué)大綱創(chuàng)新性不足，教學(xué)規(guī)劃不系統(tǒng)。雖然我國(guó)很多一流水平高校的機(jī)械工程專業(yè)培養(yǎng)方案都能體現(xiàn)出自己的特色，但是國(guó)內(nèi)大部分院校的機(jī)械工程專業(yè)還在沿用上世紀(jì)末的教學(xué)大綱、教學(xué)方法，甚至教材。學(xué)生的專業(yè)知識(shí)與主流技術(shù)嚴(yán)重脫節(jié)，使“輸在了校門口”。美國(guó)麻省理工學(xué)院在10多年前就提出并持續(xù)發(fā)展和倡導(dǎo)了全新的CDIO（conceiving-designing-implementing-operation，即“構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)—運(yùn)行”）工程教育理念和以能力培養(yǎng)為目標(biāo)的CDIO大綱[ 4 ]。清華大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是使畢業(yè)生具有廣闊的全球視野，并在世界領(lǐng)先的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)或企業(yè)成為卓越的行業(yè)專家、具有國(guó)際化視野的引領(lǐng)人才、帶動(dòng)國(guó)內(nèi)外技術(shù)與經(jīng)濟(jì)及社會(huì)創(chuàng)新的創(chuàng)業(yè)者，熱愛機(jī)械工程并具有高度的社會(huì)責(zé)任感，并能改進(jìn)制造行業(yè)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[ 5 ]。這些學(xué)校的經(jīng)驗(yàn)可以起到很好的借鑒作用。

3） 學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)單一，人才培養(yǎng)體系缺乏層次。學(xué)校要合理調(diào)整學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)，建立多層次多結(jié)構(gòu)人才培養(yǎng)體系，同時(shí)打造更先進(jìn)的制造業(yè)人才需要的平臺(tái)，才能使人才培養(yǎng)的質(zhì)量與國(guó)際接軌[ 6 ]。2017年4月，天津召開的“新工科建設(shè)研討會(huì)”著重強(qiáng)調(diào)了新工科學(xué)科建設(shè)和人才培養(yǎng)的緊迫性和重要性[ 7 ]。教育部高等教育司司長(zhǎng)張大良指出，建設(shè)發(fā)展新工科要著眼于高等教育改革發(fā)展的全局，把握高校人才培養(yǎng)工作的新形勢(shì)、新任務(wù)。中國(guó)工程院院士、天津大學(xué)校長(zhǎng)鐘登華認(rèn)為，新工科的內(nèi)涵要以應(yīng)對(duì)變化、塑造未來為建設(shè)理念，以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享為主要途徑，培養(yǎng)多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才，為未來提供智力和人才支撐[ 8 ]。清華大學(xué)副校長(zhǎng)兼教務(wù)長(zhǎng)楊斌認(rèn)為，大學(xué)怎么開設(shè)適應(yīng)新工科的新專業(yè)，要落實(shí)“校本管理”，教育部備個(gè)案做個(gè)統(tǒng)計(jì)就好。楊斌呼吁，新工科人才培養(yǎng)，必須要推進(jìn)“教師+”和“課程+”的建設(shè)；改變工科人才培養(yǎng)不接地氣的現(xiàn)狀，只有靠 “產(chǎn)業(yè)高手進(jìn)入校園課堂，學(xué)生走入產(chǎn)業(yè)真刀真槍”， “大學(xué)也許應(yīng)該強(qiáng)制性地讓學(xué)生拿出一到兩個(gè)學(xué)期的時(shí)間，完全泡在實(shí)踐中”[ 9 ]。

造成上述問題的背景復(fù)雜，影響因素眾多，因此制定合理的人才培養(yǎng)方案顯得尤為重要。人才培養(yǎng)方案是學(xué)校辦學(xué)理念和教育思想的集中體現(xiàn)，是實(shí)現(xiàn)高等學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)和基本規(guī)格要求的總體設(shè)計(jì)藍(lán)圖，是學(xué)校對(duì)教育、教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)性文件。在實(shí)施全面素質(zhì)教育的前提下，高校要重點(diǎn)設(shè)計(jì)好精練而實(shí)用的專業(yè)教育課程體系，使學(xué)生扎實(shí)掌握本專業(yè)的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，同時(shí)拓寬其知識(shí)面，可設(shè)柔性專業(yè)方向課程模塊（限選）和專業(yè)拓展課程（任選）供學(xué)生選修[ 10 ]。課程體系實(shí)質(zhì)上是個(gè)目標(biāo)體系，其層次性體現(xiàn)在課程之間的層次性和課程內(nèi)容的層次性。課程之間有遞進(jìn)關(guān)系和平行關(guān)系。在人類知識(shí)體系中，基礎(chǔ)理論知識(shí)處于穩(wěn)定層，專業(yè)理論知識(shí)處于亞穩(wěn)定層，技術(shù)知識(shí)處于不穩(wěn)定層[ 10 ]。培養(yǎng)方案中，課程的設(shè)置是一環(huán)扣一環(huán)，循序漸進(jìn)不斷提高的過程。

麻省理工學(xué)院的機(jī)械專業(yè)在2015～2016年QS世界大學(xué)學(xué)科（系）或?qū)W科內(nèi)專業(yè)排名第一，清華大學(xué)的機(jī)械專業(yè)在國(guó)內(nèi)排名第一，是作者曾經(jīng)工作過的地方，華僑大學(xué)在非“985”“211”高校中機(jī)械專業(yè)排名靠前，是作者目前工作的學(xué)校，這3個(gè)學(xué)校分別代表了世界上和國(guó)內(nèi)最優(yōu)秀的工科學(xué)校以及一般工科學(xué)校。通過選取麻省理工學(xué)院、清華大學(xué)和華僑大學(xué)作為代表，本文對(duì)3個(gè)學(xué)校機(jī)械工程專業(yè)的培養(yǎng)方案進(jìn)行了深入剖析，建立了多個(gè)學(xué)年的課程聯(lián)系圖譜，對(duì)比分析這些高校的課程設(shè)置特點(diǎn)，并對(duì)課程設(shè)置的合理安排提出建議，這對(duì)機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案的制定和修訂有一定的借鑒意義。

1 麻省理工學(xué)院機(jī)械工程專業(yè)培養(yǎng)方案

麻省理工學(xué)院（Massachusetts Institute of Technology，以下簡(jiǎn)稱MIT）坐落于美國(guó)馬薩諸塞州劍橋市，是世界著名私立的研究型大學(xué)。麻省理工學(xué)院創(chuàng)立于1861年，素以世界頂尖的工程學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)著稱。麻省理工學(xué)院的工學(xué)在2015～2016年世界大學(xué)學(xué)術(shù)領(lǐng)域及學(xué)科排名第一，機(jī)械工程專業(yè)在2015～2016年QS世界大學(xué)學(xué)科（系）或?qū)W科內(nèi)的專業(yè)排名第一。機(jī)械工程專業(yè)的學(xué)習(xí)是4年內(nèi)完成的，每年分為秋、冬、春3個(gè)學(xué)期，本科生需要修的總學(xué)分約390。其中，春、秋季學(xué)期課程總學(xué)分387；夏季學(xué)期實(shí)踐環(huán)節(jié)3～6學(xué)分[ 11 ]。MIT的課程由6個(gè)部分組成：必修課、信息交流課、專業(yè)核心課、專業(yè)領(lǐng)域課程、實(shí)驗(yàn)和提高類課程、非限制性選修課。必修課（general institute requirements，以下簡(jiǎn)稱GIRs）和信息交流課是所有系的學(xué)生都必須上的，主要是自然科學(xué)、人文社會(huì)科學(xué)、技術(shù)、實(shí)驗(yàn)等方面的基礎(chǔ)課程。GIRs規(guī)定了每個(gè)學(xué)科領(lǐng)域?qū)W生必須完成的課程門數(shù)，共17門。專業(yè)核心課、專業(yè)領(lǐng)域課程、實(shí)驗(yàn)和提高類課程、非限制性選修課則根據(jù)不同的系科來確定， 表1所示為麻省理工學(xué)院通識(shí)教育必修課程及非限制先選修課程數(shù)目及需要的選修數(shù)。

麻省理工學(xué)院培養(yǎng)方案中的一個(gè)重要特點(diǎn)是：文理相通，即通識(shí)教育與專業(yè)教育相結(jié)合。麻省理工學(xué)院雖然是一所著名的理工學(xué)院，但它并不忽視人文學(xué)科的教育[ 12 ]。麻省理工學(xué)院在建校之初的宗旨就是提供一般的教育，使其在數(shù)學(xué)、物理、自然科學(xué)、英語和其它現(xiàn)代語言以及心理學(xué)和政治學(xué)的基礎(chǔ)上，為學(xué)生在畢業(yè)后能適應(yīng)任何領(lǐng)域的工作做好準(zhǔn)備。進(jìn)入大學(xué)第一年，學(xué)生主要學(xué)習(xí)人文、藝術(shù)和社會(huì)科學(xué)方面的必修課，在這個(gè)課程結(jié)束后才開始科學(xué)必修課。

麻省理工學(xué)院機(jī)械工程系為本科生提供了3套學(xué)習(xí)機(jī)械工程課程計(jì)劃，第一套計(jì)劃主要是為今后從事機(jī)械工程專業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的職業(yè)做好準(zhǔn)備，同時(shí)也為進(jìn)入相關(guān)專業(yè)研究生的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第二套計(jì)劃是為機(jī)械海洋工程方向的學(xué)生提供課程計(jì)劃。第三套計(jì)劃是為學(xué)有余力的學(xué)生提供強(qiáng)化課程計(jì)劃，除了機(jī)械工程的相關(guān)課程外，還涉及到生物、能源、管理及控制等相關(guān)專業(yè)[ 13 ]。

圖1為麻省理工學(xué)院機(jī)械工程專業(yè)第一套課程計(jì)劃典型課程流程圖。學(xué)校在一年級(jí)主要開設(shè)通識(shí)教育的課程，也就是人文、藝術(shù)和社會(huì)科學(xué)方面的必修課，但在圖中沒有顯示出來；從二年級(jí)開始設(shè)置科學(xué)必修課程、科學(xué)與技術(shù)限制選修課程以及實(shí)驗(yàn)必修課程的學(xué)習(xí)。數(shù)學(xué)作為基礎(chǔ)學(xué)科，是其他學(xué)科的基礎(chǔ)，因此安排在在第二學(xué)年秋季學(xué)期。力學(xué)與材料以及物理學(xué)是機(jī)械工程專業(yè)的基礎(chǔ)，應(yīng)該盡可能地早修（通常在第一學(xué)年的第二學(xué)期）。機(jī)械工程數(shù)值計(jì)算安排在力學(xué)與材料以及物理學(xué)之后。機(jī)械工程工具被要求必須安排在自由活動(dòng)月，也就是第二學(xué)年的冬季學(xué)期。獨(dú)立活動(dòng)期計(jì)劃（independent activities period，以下簡(jiǎn)稱IAP）中，每年的1月4日到1月29日是麻省理工學(xué)院專門為學(xué)生設(shè)立的獨(dú)立活動(dòng)期[ 9 ]。在這4個(gè)星期里，學(xué)生們可自由安排自己的學(xué)習(xí)日程。機(jī)械工程工具課程讓學(xué)生自主地學(xué)習(xí)，使其更充分和靈活地認(rèn)識(shí)機(jī)械工程所用到的工具，這比在課堂上傳授的效果要好。春季學(xué)習(xí)專業(yè)課主要為設(shè)計(jì)與制造I，動(dòng)力與控制等專業(yè)課以及物理等專業(yè)基礎(chǔ)課，這些課程是機(jī)械工程專業(yè)后續(xù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。到第三學(xué)年，學(xué)生學(xué)習(xí)測(cè)量和儀器儀表，熱流工程，力學(xué)與材料，化學(xué)以及熱流工程。測(cè)量和儀器儀表需要以力學(xué)、材料學(xué)、數(shù)值計(jì)算，微積分等作為基礎(chǔ)知識(shí)。第四學(xué)年學(xué)生進(jìn)行本科畢業(yè)設(shè)計(jì)，與國(guó)內(nèi)學(xué)校課程設(shè)置不一樣的是，畢業(yè)設(shè)計(jì)安排在第一學(xué)期，在第二學(xué)期還要進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造II和相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程。

對(duì)于專業(yè)課程設(shè)計(jì)與麻省理工學(xué)院CDIO大綱要求實(shí)現(xiàn)的理論層面的知識(shí)體系相對(duì)應(yīng)，每個(gè)學(xué)科都需要一些通識(shí)教育獲得的知識(shí)作為基礎(chǔ)，也就是基礎(chǔ)科學(xué)。有了基礎(chǔ)科學(xué)的知識(shí)作為基礎(chǔ)，學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械工程專業(yè)要求的核心工程基礎(chǔ)，跟進(jìn)一步的高級(jí)工程基礎(chǔ)知識(shí)體系。工程教育要解決工程問題，這需要未來的工程師具備發(fā)現(xiàn)問題，推理解決問題，系統(tǒng)的辯證思維的能力，理論與實(shí)踐聯(lián)系的能力[ 14 ]。這與課程設(shè)置中的實(shí)驗(yàn)課、科學(xué)與技術(shù)限制性選修課相對(duì)應(yīng)。麻省理工學(xué)院的課程設(shè)置基于大工程觀。大工程觀不只考慮科學(xué)和技術(shù)問題，還把經(jīng)濟(jì)、文化、社會(huì)和環(huán)境等因素考慮進(jìn)去。課程的設(shè)置要重視工程的系統(tǒng)性和其實(shí)踐特征，麻省理工學(xué)院學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)是要把學(xué)生培訓(xùn)成未來的科技領(lǐng)袖，發(fā)展最前沿的工程知識(shí)以及工程實(shí)踐。這樣不僅需要學(xué)生有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，還要有與人合作、發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力，以服務(wù)于國(guó)家和世界。

麻省理工學(xué)院不僅在創(chuàng)新領(lǐng)域引領(lǐng)了世界的潮流，在自主創(chuàng)業(yè)方面也有優(yōu)勢(shì)，通用汽車、惠普、英特爾、德州儀器、吉列剃須刀等著名公司都由麻省理工學(xué)院校友創(chuàng)辦的。麻省理工學(xué)院創(chuàng)業(yè)發(fā)展最重要的基礎(chǔ)和本錢就是“知識(shí)”。這些知識(shí)來源于麻省理工學(xué)院自身的研究，這就是麻省理工學(xué)院獨(dú)特的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模式。麻省理工學(xué)院開創(chuàng)了以高校為主導(dǎo)的大學(xué)、政府、產(chǎn)業(yè)聯(lián)合的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模式，即麻省理工學(xué)院與產(chǎn)業(yè)界、政府（包括地方政府、聯(lián)邦政府）建立了新型交叉的互補(bǔ)關(guān)系，三者間存在著一種共生性。麻省理工學(xué)院創(chuàng)業(yè)成功的關(guān)鍵因素有以下3個(gè)：（1）面向麻省理工學(xué)院所有師生；（2）整合創(chuàng)業(yè)理論和實(shí)踐的雙軌教育；（3）立足現(xiàn)實(shí)問題，鼓勵(lì)學(xué)科交叉[ 12 ]。

2 清華大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)培養(yǎng)方案

清華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院的前身是于1932年成立的清華大學(xué)工學(xué)院“機(jī)械工程學(xué)系”。當(dāng)前，機(jī)械工程學(xué)院包含機(jī)械工程系、精密儀器系、熱能工程系、汽車工程系、工業(yè)工程系以及基礎(chǔ)工業(yè)訓(xùn)練中心6個(gè)部門[ 15 ]；在讀本科生近700人、碩士生近300人、博士生近300人；開設(shè)本科生課程70余門/年，研究生課程40余門/年。機(jī)械工程系致力于培養(yǎng)研究型、創(chuàng)新型、管理型和國(guó)際型的卓越工程人才及引領(lǐng)人才。本科學(xué)制4年，按照學(xué)分制管理機(jī)制，實(shí)行彈性學(xué)習(xí)年限。本科培養(yǎng)總學(xué)分為171，其中春、秋季學(xué)期課程總學(xué)分為137；夏季學(xué)期實(shí)踐環(huán)節(jié)19學(xué)分，綜合論文訓(xùn)練為15學(xué)分。課程設(shè)置分為：公共基礎(chǔ)課程，包括思想政治理論課、體育、外語；文化素質(zhì)課程（理工類）；數(shù)學(xué)和自然科學(xué)基礎(chǔ)課程，包括：數(shù)學(xué)、物理、生物與化學(xué)類，信息技術(shù)基礎(chǔ)課程、機(jī)械大類核心課程、專業(yè)相關(guān)課程、實(shí)踐環(huán)節(jié)和綜合論文訓(xùn)練。表2為清華大學(xué)公共基礎(chǔ)課程及文化素質(zhì)課安排。

大學(xué)前兩年主要實(shí)施通識(shí)教育規(guī)定的數(shù)學(xué)與自然科學(xué)基礎(chǔ)、人文社科基礎(chǔ)、信息基礎(chǔ)和力學(xué)等工程基礎(chǔ)公共課。大三專業(yè)基礎(chǔ)核心課程包括：工程材料、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、材料成形、測(cè)試與檢測(cè)、控制工程、管理工程等，并學(xué)習(xí)熱力學(xué)、傳熱學(xué)、流體力學(xué)等課程。大四主要進(jìn)行機(jī)械工程專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。在培養(yǎng)方案中，控制必修課學(xué)分，鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)個(gè)人的興趣和愛好，選修相關(guān)課程。為了培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)與專業(yè)技能，在培養(yǎng)方案中，機(jī)械工程系十分重視學(xué)生綜合能力與素質(zhì)的訓(xùn)練與培養(yǎng)，設(shè)置了一系列課程實(shí)驗(yàn)、項(xiàng)目訓(xùn)練、科研探究、專業(yè)實(shí)習(xí)、社會(huì)實(shí)踐和綜合實(shí)踐等訓(xùn)練環(huán)節(jié)，有助于夯實(shí)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)，提高學(xué)生探索學(xué)科前沿、解決工程實(shí)際問題的興趣和能力，并使學(xué)生在項(xiàng)目設(shè)計(jì)與規(guī)劃、組織管理工作能力、動(dòng)手能力、分析能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作等方面得到較充分的訓(xùn)練，以更好、更快地適應(yīng)后續(xù)的學(xué)習(xí)或與工作要求，為學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并提供廣闊的發(fā)展空間[ 6 ]。圖2為機(jī)械工程專業(yè)學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)課和主要實(shí)踐環(huán)節(jié)的選修邏輯關(guān)系圖。

清華大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)旨在培養(yǎng)從事機(jī)械工程科學(xué)研究與應(yīng)用、帶動(dòng)國(guó)家制造業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新型卓越人才及引領(lǐng)人才。畢業(yè)生應(yīng)具有從事機(jī)械工程及交叉領(lǐng)域的教學(xué)、科研、工程專業(yè)技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)管理等方面的工作能力，滿足國(guó)家對(duì)該領(lǐng)域的需求，能成為現(xiàn)代工程科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的高級(jí)人才[ 6 ]。

3 華僑大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)培養(yǎng)方案

華僑大學(xué)機(jī)電及自動(dòng)化學(xué)院的前身為機(jī)械工程系，創(chuàng)辦于1978年，先后改名為精密機(jī)械工程系和機(jī)電工程系，于2001年6月成立學(xué)院。目前，學(xué)院設(shè)5系1部——機(jī)械制造工程系、機(jī)械電子工程系、車輛工程系、測(cè)控技術(shù)與儀器系、工業(yè)設(shè)計(jì)系、工程圖學(xué)基礎(chǔ)部[ 16 ]。機(jī)械工程專業(yè)目前的在讀本科生將近1 000人、碩士生近250人、博士生近30人，開設(shè)本科生課程120余門/年，研究生課程30余門/年。學(xué)院推行卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃，與龍頭企業(yè)聯(lián)合進(jìn)行人才培養(yǎng)、建立大學(xué)生教育創(chuàng)新基地、企業(yè)研究生工作站等，旨在培養(yǎng)學(xué)生的思維創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力[ 15 ]。機(jī)械工程專業(yè)的學(xué)習(xí)是4年內(nèi)完成的，每年分為秋、春兩個(gè)學(xué)期，課程設(shè)置為通識(shí)教育必修課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課、專業(yè)選修課和專業(yè)實(shí)踐課。本科培養(yǎng)總學(xué)分為232分，其中通識(shí)教育必修課59學(xué)分、通識(shí)教育選修課24學(xué)分、專業(yè)基礎(chǔ)課67學(xué)分、專業(yè)核心課15學(xué)分、專業(yè)實(shí)踐課23學(xué)分、專業(yè)選修課44學(xué)分。其中，通識(shí)教育基礎(chǔ)課包括英語、體育、形勢(shì)與政策、思想政治、職業(yè)生涯規(guī)劃、心理健康等。專業(yè)基礎(chǔ)課包括機(jī)械工程概論、高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、工程圖學(xué)、電工電子學(xué)、流體力學(xué)、材料力學(xué)、工程材料、工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)、流體力學(xué)等。專業(yè)核心課包括機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、液壓與傳動(dòng)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)、控制工程基礎(chǔ)等。專業(yè)實(shí)踐包括金工實(shí)習(xí)、數(shù)控實(shí)習(xí)、電子實(shí)訓(xùn)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)以及與專業(yè)核心課相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課。社會(huì)實(shí)踐包括學(xué)術(shù)講座、社會(huì)公益服務(wù)、學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試等，表3為華僑大學(xué)通識(shí)教育及社會(huì)實(shí)踐課程安排安排。

圖3為華僑大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)的典型課程流程圖。從圖3中可以看出，華僑大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)在第一學(xué)年開設(shè)了機(jī)械專業(yè)的基礎(chǔ)課程。機(jī)械工程概論是以系統(tǒng)工程的方法將知識(shí)與素質(zhì)教育聯(lián)系在一起的一門課程，通過這門課程的學(xué)習(xí)可以讓學(xué)生快速地對(duì)機(jī)械工程這門專業(yè)有個(gè)大體的認(rèn)識(shí)，同時(shí)對(duì)該領(lǐng)域內(nèi)的最新成果進(jìn)行闡述，并對(duì)未來的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行展望。第一學(xué)年開設(shè)的課程還包括大學(xué)物理、高等數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)課程，這兩門課程是后面專業(yè)課的基礎(chǔ)。學(xué)校在第一學(xué)年的暑假設(shè)置金工實(shí)習(xí)，是為了讓學(xué)生更加直觀地了解機(jī)械工程領(lǐng)域最基礎(chǔ)的內(nèi)容，同時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，尋找自己的興趣點(diǎn)為后續(xù)專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)和以后二級(jí)學(xué)科的選擇奠定基礎(chǔ)。第二學(xué)年學(xué)生主要進(jìn)行專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，課程之間的知識(shí)體系相對(duì)獨(dú)立。有些課程為了加深對(duì)知識(shí)的理解以及提高學(xué)生的動(dòng)手能力配置了相應(yīng)的試驗(yàn)課。第三學(xué)年學(xué)生主要進(jìn)行專業(yè)核心課程的學(xué)習(xí)，這些課程的學(xué)習(xí)是建立在學(xué)科基礎(chǔ)的知識(shí)體系之上的。第三學(xué)年的課程設(shè)置欠合理，主要由于同時(shí)開設(shè)的課程之間存在專業(yè)知識(shí)的支撐關(guān)系，比如互換性與測(cè)量技術(shù)是機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程的基礎(chǔ)，兩門課同時(shí)開設(shè)就會(huì)影響到其中一門課的上課效果。這個(gè)課程設(shè)置層次關(guān)系不清晰的問題在很多高校的專業(yè)課設(shè)置中都存在。第四學(xué)年主要進(jìn)行專業(yè)選修課授課，最后結(jié)合前面學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行專業(yè)實(shí)踐。

4 對(duì)比分析

4.1 課程總數(shù)及其學(xué)分方面

表4為麻省理工學(xué)院、清華大學(xué)和華僑大學(xué)的培養(yǎng)方案對(duì)比。從學(xué)分上看，機(jī)械工程專業(yè)的學(xué)生在麻省理工學(xué)院畢業(yè)要修387個(gè)學(xué)分，在清華大學(xué)需要修171分，在華僑大學(xué)需要修174分才能達(dá)到畢業(yè)的要求。麻省理工學(xué)院機(jī)械工程專業(yè)，學(xué)生要修的學(xué)分遠(yuǎn)多于清華大學(xué)和華僑大學(xué)。這與國(guó)內(nèi)外課程學(xué)分的設(shè)置有關(guān)系，清華大學(xué)和華僑大學(xué)的學(xué)分要求基本一樣。從課程數(shù)量上來講，麻省理工學(xué)院的學(xué)生至少要修65門課，清華大學(xué)的學(xué)生要修58門課程，華僑大學(xué)的學(xué)生需修82門課。這個(gè)可能跟學(xué)生的學(xué)習(xí)能力有一定的相關(guān)性，麻省理工學(xué)院作為世界頂級(jí)的理工科學(xué)校，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)水平都是出眾的，具有極大的自主選擇權(quán)。麻省理工學(xué)院統(tǒng)一的必修課開設(shè)較多，學(xué)生有很大的自主性，例如科學(xué)必修課，包括數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物等，可以從10門數(shù)學(xué)課中選2門，從8門物理課中選2門，從3門化學(xué)課中選1門。對(duì)于人文、藝術(shù)和社會(huì)科學(xué)方面的必修課更是開列了百余門供學(xué)生選擇其中的8門即可。學(xué)校重視體育課，學(xué)生需要選修4門體育課，并通過游泳考試。清華大學(xué)作為國(guó)內(nèi)排名第一的高校，其機(jī)械工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)也是向世界看齊的，學(xué)生選課的自主性也很高。清華大學(xué)為學(xué)生文化素質(zhì)教育的核心課程也設(shè)置了130多門供選。同時(shí)，清華大學(xué)也重新將游泳加入到學(xué)生的畢業(yè)考核中，如果游泳考試通不過則無法畢業(yè)。相比于麻省理工學(xué)院和清華大學(xué)，華僑大學(xué)的文化素質(zhì)教育課供選的課程就少了很多。華僑大學(xué)通識(shí)教育的有些必修課程，只是清華大學(xué)的一個(gè)選修課。這類課程設(shè)置數(shù)量少，直接限制了學(xué)生由于文化素質(zhì)的水平。學(xué)生剛進(jìn)入大學(xué)，學(xué)習(xí)自主性還沒有養(yǎng)成，這時(shí)候規(guī)定學(xué)生必須修哪些課程顯得有些死板，限制了學(xué)生的發(fā)展。同時(shí)，華僑大學(xué)課程的安排過于具體，幾乎沒有留給學(xué)生選擇空間。但是，華僑大學(xué)很重視學(xué)生的體育課程，選修課很豐富，并且有許多高水平運(yùn)動(dòng)隊(duì)作為支持。

4.2 課程設(shè)置方面

在第一學(xué)年，麻省理工學(xué)院機(jī)械工程專業(yè)主要進(jìn)行通識(shí)教育課程沒有安排專業(yè)課程，主要安排人文、藝術(shù)和社會(huì)科學(xué)方面的必修課。清華大學(xué)和華僑大學(xué)則安排了專業(yè)基礎(chǔ)課程，在教學(xué)的早期階段，讓學(xué)生接觸機(jī)械工程專業(yè)同時(shí)加入金工實(shí)習(xí)，使得學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)該專業(yè)。華僑大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)安排的機(jī)械工程概論，使對(duì)機(jī)械專業(yè)沒有認(rèn)識(shí)的學(xué)生能夠盡快地了解這一專業(yè)以后是做什么的，需要學(xué)習(xí)哪些專業(yè)知識(shí)，以后能夠解決什么樣的工程問題，同時(shí)還介紹了該專業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。這樣能夠很好地激發(fā)學(xué)生對(duì)機(jī)械工程專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣和熱情。在專業(yè)課程的設(shè)置上，麻省理工學(xué)院和清華大學(xué)具有很好的邏輯性，針對(duì)學(xué)生的工程素質(zhì)全面發(fā)展，學(xué)生有很好的視野。華僑大學(xué)雖然在專業(yè)必修課中，也設(shè)置了許多提高學(xué)生專業(yè)水平的課程，但是沒有后續(xù)的選修課程作為很好的支撐，專業(yè)選修課數(shù)量嚴(yán)重不足，不能很好地將專業(yè)選修課對(duì)人才多樣化培養(yǎng)的優(yōu)勢(shì)利用起來用。機(jī)械工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)、課程的設(shè)置、培養(yǎng)計(jì)劃的改革既要有麻省理工學(xué)院提出的大工程觀，還要考慮學(xué)生的實(shí)際情況、學(xué)習(xí)能力等，畢竟世界頂級(jí)學(xué)院的學(xué)生與一般高校的學(xué)生素質(zhì)還是有差異的，不能一開始就提出過高的要求，而且學(xué)校要在這四年的培養(yǎng)過程中逐漸提高學(xué)生的能力，相應(yīng)的培養(yǎng)方法也要與之相匹配才能達(dá)到更好的培養(yǎng)效果。

4.3 教學(xué)理念方面

國(guó)外頂尖高校對(duì)于課程上的設(shè)置與國(guó)內(nèi)高校的差異，源于兩者的教育觀念不一樣。就培養(yǎng)目標(biāo)而言，麻省理工學(xué)院要把學(xué)生培養(yǎng)成工程師，清華大學(xué)則是培養(yǎng)動(dòng)筆計(jì)算的“科學(xué)家”[ 17 ]。在理論知識(shí)方面，清華大學(xué)講授的內(nèi)容要多于麻省理工學(xué)院，而華僑大學(xué)講授的內(nèi)容要比清華大學(xué)還要多，這一點(diǎn)從課表上就可以體現(xiàn)出來。在課程安排上，國(guó)內(nèi)高校一般將理論課和試驗(yàn)課分成兩門課，有的不在一個(gè)學(xué)期。國(guó)內(nèi)課程安排的順序是先數(shù)學(xué)后物理等基礎(chǔ)課，然后是專業(yè)基礎(chǔ)課，最后講應(yīng)用。加州大學(xué)伯克利分校機(jī)械工程專業(yè)的課程安排是講授這門課的應(yīng)用，并動(dòng)手做出來，學(xué)生若有興趣可再去繼續(xù)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課。在教科書方面，國(guó)內(nèi)的教材可以說是微言大義，國(guó)外的教材則可以用詳實(shí)來說明，每個(gè)定理都會(huì)配合足夠的實(shí)例和插圖，這樣的教材理解起來效率更高，自學(xué)就可以很好地理解相關(guān)知識(shí)[ 17 ]。

5 結(jié)束語

機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案的制定對(duì)人才培養(yǎng)的質(zhì)量具有重要的作用，很多一流高校的經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。本文通過對(duì)比研究，認(rèn)為在制定與修訂機(jī)械工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案時(shí)可以考慮以下建議。

1） 不同的學(xué)校在制定培養(yǎng)方案時(shí)，要進(jìn)行總體規(guī)劃，根據(jù)學(xué)校的辦學(xué)水平、辦學(xué)條件、自身優(yōu)勢(shì)和特色以及自己的生源水平、學(xué)生的學(xué)力先明確培養(yǎng)目標(biāo)。比如，清華大學(xué)機(jī)械學(xué)科的培養(yǎng)目標(biāo)是要把學(xué)生培養(yǎng)成能夠解決工程問題中科學(xué)問題的動(dòng)筆計(jì)算的科學(xué)家，華僑大學(xué)是要將學(xué)生培養(yǎng)成能夠解決實(shí)際的工程技術(shù)問題的工程師。然后，根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)提出有特色的培養(yǎng)理念、培養(yǎng)方式，進(jìn)而反映到課程體系設(shè)置中。課程的要求要根據(jù)學(xué)生的學(xué)力進(jìn)行不同的調(diào)整。

2） 不同的專業(yè)課程在學(xué)習(xí)之前，需要以其他課程作為基礎(chǔ)。課程設(shè)置要注意知識(shí)體系的連貫性和課程設(shè)置的邏輯性，要讓學(xué)生知道學(xué)習(xí)這門課程的目的，培養(yǎng)的是什么方面的能力，從而對(duì)課程的先后順序進(jìn)行合理的安排。這樣才能幫助學(xué)生建立完整的專業(yè)知識(shí)體系和提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

3） 根據(jù)學(xué)校的辦學(xué)能力和特色盡可能地增加通識(shí)教育課程的數(shù)量，將自主權(quán)留給學(xué)生。學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣選擇課程，控制專業(yè)必修課的數(shù)量，提升專業(yè)必修課知識(shí)的廣度和授課質(zhì)量，增加專業(yè)選修課的數(shù)量，加大學(xué)生的選擇空間，提升學(xué)生培養(yǎng)的多樣化水平。

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Abstract In this article， the mechanical engineering training programs of Massachusetts Institute of Technology， Tsinghua University and Huaqiao University are analyzed. Multi-year course linkage map has been established. The characteristics of curriculum setting in the three universities are compared and analyzed， and suggestions for the reasonable arrangement of the curriculum are put forward， which can be used for reference in the formulation and revision of the training program for the talents of mechanical engineering.

Keywords training program； teaching plan； mechanical engineering； Massachusetts Institute of Technology； Tsinghua University； Huaqiao University