发于理而成于工，以创新引领发展——工学院教育教学改革实践

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关键词：工学院 教育教学改革

编者按

  北京大学的工科教育历史悠久，1910年3月即组织了工学院（当时称工科分科大学），下设土木、矿冶两个系（当时称门）。1952年，周培源教授创立了新中国第一个力学专业，即北京大学数学力学系力学专业。2005年2月，北京大学决定利用自身强大的理科、医科以及人文科学的综合学科优势，重新创建工学院。2006年，北京大学力学系与工程科学系整体并入北京大学工学院。

工学院从成立开始就从高起点出发，立足于尖端科技、交叉学科，着眼于未来工程科学和新技术的发展方向，面向国家迫切需要及关系国家中长远经济发展的科学与技术研发。着力培养具有深厚数理基础和人文素养、追求长远科学目标、能够引领力学及相关学科及未来新技术创新发展、立志为国家和人类做出突出贡献的新工科学术领军人才和产业领袖。

一、培养模式：数理为基，理工交融

      不同于传统工学院的培养模式，工学院本科教育特色是厚基础、重长远发展，发于理而成于工。依托北大强大的文理医背景和长期优质生源，工学院本科教育形成了重视扎实宽广数理基础知识和面向未来工科创新能力的传统。培养模式围绕“注重数理基础、加强工程实践、提升综合素质”这三个方面，注重数学、物理、以及工程应用科学的内在联系，保持专业基础课和专业核心课的地位，不削减课时，不降低难度，保证了教学质量。

      工学院现拥有1个理学类本科专业（理论与应用力学）和6个工学类本科专业（工程力学、能源与环境系统工程、航空航天工程、材料科学工程、生物医学工程及机器人工程）。针对工科建设中实践创新教育与数理基础教育分离的问题，工学院把工科教育“重实践”的特点与理科教育重“原始创新”的特点，系统地融合到工科人才培养中，构建了模块化、分层次的课程体系，提供了个性化的培养途径，充分利用工学院多学科交叉的特点，实现了理工交融。下图为理工主辅修培养方案框架图。

理工主辅修培养方案

重基础、重交叉的长远发展的特色也体现为毕业生发展的开放性和多样性。以力学专业的毕业生为例，许多毕业生在交叉学科、甚至跨学科领域做出了突出贡献，如程和平院士从事的是生命科学研究，郭向东是哥伦比亚大学生物医学工程系主任，李松担任加州大学洛杉矶分校生物医学工程系主任，樊瑜波担任北京航空航天大学医工交叉创新研究院院长和医学科学与工程学院院长等。

二、实践教学：产教融合、以赛促创    

习近平总书记在科学家座谈会上强调，要“坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康，不断向科学技术广度和深度进军”。工学院立足学科特点，把握时代潮流，坚持四个面向，建成了一批特点鲜明、覆盖广泛的实践基地，并与诸多科研单位、高新企业开展长期深入合作交流。

工学院产教融合育人模式图

针对不同培养阶段建立多层次开放实践平台，推动学科交叉融合及创新创业实践，探索校企合作育人的培养模式。联合航天科工集团、中国船舶集团、北京医疗机器人创新中心、KUKA机器人、新奥集团、天智航、中秦兴龙等企业和研究单位建立了合作与实践平台、创新基地，积极探索产教融合育人模式。学院提出并建设“业界导师”项目，在增进学生对工程理解的同时，推进人才培养紧贴产业发展，保证人才培养的前沿性和动态性。至今已举办七届“工行天下”业界导师活动，参与导师百余位，惠及学生近千人。与此同时，学院将实践参访与就业实习相融合，鼓励学生走出校园、走向一线，开展丰富的实践活动。仅2020-2021年便累计参访了包括腾讯、京东方在内的20多家用人单位，涵盖了航天科工院所、先进制造企业、教育单位等不同领域领头单位积极联系地方政府和优质企业，建立实习实践基地，为学生实习实践提供相应的条件。

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在课程建设上，工学院积极建设了以实践为主的新课程，极大提升了学生的主动学习动力和参与动手实践的兴趣。同时，依托课程资源，鼓励学生参加竞赛活动，课赛结合，以赛促创。工学院谢广明老师开设的《魅力机器人》以及与中央美术学院共建的《机器人创新实践》课程带动了学生们的创新创业的兴趣。以创新创业类课程为理论基础，工学院连续9年举办了“北京大学创新创业大赛”，是全校最持久最有吸引力的大赛平台之一。大赛胜出团队工学院会推荐到在沙特举办的“全球创业者世界杯”的总决赛、中国“互联网+”大学生创新创业大赛以及HICOOL全球创业大赛。学院还参与和组织了“中美英三国工程院共同发起的‘全球挑战峰会’（Grand Challenge Summit）的学生日活动”，在竞赛中锤炼师资队伍、锻炼学生的创新能力和创新意识，取得了良好的成效。

第十三届全国周培源大学生力学竞赛获奖同学合影

学生设计成果展示

三、国际交流：学术提升、视野拓展

       工学院积极推进国际化教育，是国家第二批“国际化示范学院”，为学生参加国际交流，拓展国际视野提供了良好平台。鼓励学生参加Globex等国际化教学项目，参与“重大挑战学者计划（The Grand Challenges Scholars Program，简称GCSP）”等国际学术活动，促进本科生对工程科学国际前沿领域的学习和了解，加强国际化视野的培养。鼓励学生参与由国际著名学者线上作学术讲座的“北京大学工程科学讲堂”活动，与国际一流学者直接交流。

2015年入选第二批“高校国际化示范学院推进计划”

2017年加入”全球工学重大挑战人才培养计划

Globex是北大国际暑期学校的品牌项目。自2012年开展以来，每年有300-400名来自海内外的学生参加。Globex项目平均每年邀请海内外10余所高校教师开设10-15门英文课程，内容涵盖工程与科学、创新与创业、以及中国经济与文化三大主题。自开办以来，共开设课程总数达61门，在提供工科专业课程的同时，也为学生提供了解工科相关学科和文化的机会，培养跨学科、跨文化、具有国际视野的创新工学人才。

2019年GLOBEX暑期项目

依托Globex项目，工学院已经与多所世界高校工学院建立合作关系。通过短期交流、学期交换及联合学位等多种方式，为学生提供海外学习交流机会，每年派出学生人数10余名。使得学生们在提高英语学习能力、增强跨文化理解力的同时，对学业和职业生涯规划具有更成熟的思考，同时，派出学生对于提高工学院海外知名度也发挥了积极作用。除Globex派出进行学期交换学生之外，过去五年中通过学术会议、暑期学校、实习培训、进修学习及科研参访等多种形式出访海外学生达90人次。

“工之道、实为本、新为上”，工学院秉承优良传统、立足北大深厚底蕴、发挥特色优势，围绕全面加强新工科人才培养深入探索、勇闯新路。2021年4月，习近平总书记发表重要讲话，强调要用好学科交叉融合的“催化剂”，打破学科专业壁垒，对现有学科专业体系进行调整升级，瞄准科技前沿和关键领域，推进“新工科”建设。面向未来的“新工科”建设，工学院正以全新的理念和方法持续探索，为培养具有大国工匠精神，引领学科及未来新技术创新发展的新工科领军人才不断开创新篇。

来源 | 工学院 教务部评估办公室

编辑 | 苟钟月

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