天津大学百年机械学科的时尚密码

天津大学北洋动力车队参加中国大学生方程式汽车大赛（天津大学/供图）

如果你问一个刚刚高考完的考生，“机械”是什么？或许得到的答案会是“齿轮”“工厂里的车床”“机器人”等，而同时想到的应该还有“应用广”“生产生活中处处可见”等印象。

在没有学机械之前，庄哲明对于机械的概念来源于小时候看过的动画片“变形金刚”。他带着对机器人的憧憬选择了天津大学机械学院机械设计制造及其自动化专业。今年毕业的他，用一部“蛇形机器人”的毕业设计作品圆了自己的“机器人”梦。这个作品也让他拿到了第十三届毕业设计大赛的一等奖。

让刚进校门对机械学科概念还有些懵懂的学生，在走出校门之际认识更多机械的内涵，通过“专业交融与优势集成”，种一颗“日新又新”的“大机械”的种子，有创新创业的本领和体验，便是天津大学机械学院“3融4为”人才培养探索的理念和实践。

“3融4为”，即在传统的知识、能力和素质培养目标的基础上，进一步强调和重视对复合型与创新型人才的培养，提出融合、共享、创新的改革理念，构建专业融合、资源融合、教师融合的“3融”保障体系，探索团队为体、科研为源、创新为本、创业为用的“4为”培养模式。

“3A学院”之困

在天津大学，作为1895年建校伊始便设立的学科，机械是与校同龄的“老学科”。在机械学院院长王天友看来，近代中国的机械学科发展历史始终是站在历史最潮头的，只不过和百年前相比，“机械”从外到里，都已经发生了翻天覆地的变化。

天津大学机械学院所属的三个一级学科：机械工程、力学和动力工程及工程热物理在国家第四轮学科评估中，全部为“A”档，因此机械学院也被称为天津大学的“3A学院”。学院下设机械设计制造及其自动化、工程力学、能源与动力工程、工业设计四个本科专业。每个专业都有独特的历史优势、强大的学科优势，“就像一个大家庭里的四兄弟一样，各自精彩，也都‘各顾各’地过日子。日常教学、学生答辩，包括师资都很独立。”谈起十多年前学院三个学科的情况，学院主管教学的副院长曹树谦说，这就造成了在学生培养方面的一些问题，最显著的就是学生知识及能力单一、交叉与跨界能力不强；优势教学资源分散、学生创新平台共享不力。而由于当时国内高校普遍存在的重科研轻教学的氛围，教师教学投入也相对不足，对于教学改革也缺乏主动性。

而当时国际范围内的知识更新和学科交叉速度正在加速进行，大机械类专业的覆盖面越来越广，新经济、新产业的发展日新月异，迫切需要具有跨界和创新能力的复合型、创新型工程人才。显然，条块分割式的教育教学组织模式，是无法满足人才培养要求的。

撕掉“标签”

一方面，在分数指挥棒下，学生们参与创新创业项目的热情得不到充分鼓励；另一方面，“你是力学的”“我是能动的”“他是机械的”这种习以为常的身份意识成了教师们贴在心里的隐形“标签”，教师们跨学科教学进行人才培养的动力得不到认可。

要让教师们把更多的精力投入本科教学，让学生们把更多的精力投入创新，就要改变分数的意义，撕掉老师们心里固有的身份“标签”。

“首要改变的是分数的意义。”曹树谦介绍说，在当时创新类课程只有2学分的情况下，学院加大科技创新在学生总成绩中的分量，让学生无论是在评优还是在保研中，分数都不仅仅是课程的考试成绩。比如，学院出台了《天津大学机械工程学院鼓励学生参加课外科技竞赛实施办法（试行）》，明确规定在学期间获得竞赛A类项目前三级别奖项的本科生（前三年加权成绩位于专业前60%）与B类项目前两级别奖项的本科生以及C类特殊团体项目，在推免研究生时，在学生的平均加权的基础上予以加分。不同项目获奖，可累计分别加分。与此同时，对竞赛指导教师工作量的认定与竞赛获奖指导教师（教练组）的表彰奖励也做出了明确的规定。

“所有的课程都是开放的，教师都是打通的。你想讲哪门课程，经过培训、考核、助课、集体备课、试课等一系列流程合格后，就可以加入课程的教学团队，走上讲台。”曹树谦说，学科内公共课教师打通、学院内跨专业教师打通、打破专业/学科界限……改革伊始，学院就设置了17个教学团队、35个院聘责任岗和骨干岗、若干学科教学岗，教师的绩效及晋升和教学直接挂钩，这样的教师队伍融合和课程融合，一方面实现了按照学生所需调整优化授课教师，一方面又促进了教师对于教学的投入，保障了重要教学项目建设，并从整体上提升了教学效果。

交融出新

学院教师团队打通了，教学资源和创新平台共享的问题也迎刃而解。分散的19个教学实验室整合为4个实验教学中心，其中3个获批国家级实验教学示范中心；创建2个国家级工程教育实践中心；建设了6门国家级精品课和资源共享课，同时建设了创新创业平台群。平台和资源的融通，为学生们提供了更为广阔的创新创业平台，也让学生们在创新创业的初体验中感受到青春的奋斗，寻找到未来的方向。

辰星（天津）自动化设备有限公司的创始人刘松涛在天津大学机械学院本硕学习7年后，创立了高端并联机器人品牌“阿童木”，并在第四届中国“互联网+”大学生创新创业大赛总决赛中斩获金奖。回顾自己的创新创业路，刘松涛认为，本科时参加“北洋动力”车队的经历，让他首次体验了“创业”的过程。而大三进入实验室，在本科毕业之际与同学合作完成一种新型四自由度并联机器人产品原型样机研发工作，获得毕业设计大赛一等奖的经历，都鼓舞着他走上创新创业的道路。

和学长们比起来，今年获得毕业设计大赛一等奖的庄哲明有着同样丰富的创新创业经历：“IEEE中国机器人设计大赛”“全国移动互联创新大赛（高校组）”“全国大学生可再生能源科技竞赛一等奖”“全国青年环保大赛”……对于庄哲明来说，参加创新创业比赛的过程，就是团队协作、不断学习、充实自我的过程。

“4为”有为

“学生的毕设源于科研、大创（大学生创新创业训练计划项目）源于科研、竞赛源于科研，学生跨专业团队的协作、教师跨学科的指导，贯穿了学生创新培养的全过程，学生的创新思维和能力以及解决复杂工程问题的能力得到全面锻炼。”在王天友看来，团队为体、科研为源、创新为本、创业为用的“4为”培养模式，为传统工科专业复合型、创新型人才培养提供了有效路径。

如今，作为国内首创的机械类本科毕业设计大赛，已经连续举办了13届，从最初的学院内部扩大到京津冀和华中、华东14所高校参加。参赛作品涉及机械设计制造及其自动化、工业设计、能源与动力工程、工程力学、过程装备与控制工程等10余个机械大类工科专业，参与的学生多达上千人。

全体学生通过参加教师科研项目、开展毕业设计等活动，实现基础创新培养；教师从科研项目中提炼出大创项目和学科竞赛项目，超过一半的学生通过参加大创和竞赛项目，实现提升创新培养；部分学生从大创和竞赛项目中提炼出创业项目，创建科技公司。学生创新项目从2012年的37项提升到如今每年百余项；学生自主创建科技型创业团队从无到有，现在已经有14个，注册科技型公司12家。

在师生们眼中，“3融4为”的培养模式，提升的是能力和水平，更是持续创新创业的热情和激情，这正是百年机械的时尚密码。