程顯

[摘 要] 項目依托電氣工程學科行業(yè)背景，構(gòu)建集理論教學與項目案例教學結(jié)合、學生課程實踐與創(chuàng)新能力提升、學院創(chuàng)新實驗室與工程專家?guī)旖⑷灰惑w的人才培養(yǎng)體系，探索適應(yīng)新工科要求的電氣工程及其自動化專業(yè)學生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)模式。

[關(guān)鍵詞] 新工科;產(chǎn)教研融合;人才培養(yǎng);創(chuàng)新實踐

一、引言

從20世紀末開始，國際工程教育組織打響了工程改革第一槍，“回歸工程”“工程教育范式轉(zhuǎn)移”“再造工程教育”等概念的提出為工業(yè)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)[1]。自2012年始，德國、日本、美國等西方工業(yè)發(fā)達國家先后提出“工業(yè)4.0”“先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略”等國家政策推進工業(yè)轉(zhuǎn)型與發(fā)展[2]。美國“國家競爭優(yōu)勢理事會”更將全面發(fā)展視為人才培養(yǎng)的首要任務(wù)。為主動應(yīng)對新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，實現(xiàn)我國一系列重大目標，2017年2月以來教育部積極推進“新工科建設(shè)”，先后形成了“復(fù)旦共識”[3]“天大行動”[4]和“北京指南”[5]。在新工科建設(shè)概念與內(nèi)涵基本清晰的基礎(chǔ)上，探索人才培養(yǎng)道路，大力完善新時代創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系，成為當下國內(nèi)高校學科建設(shè)的必由之路[6]。

二、電氣工程及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

電氣工程學科實驗和實踐環(huán)節(jié)硬件投資較大、組織教學較難等諸多客觀原因造成了電氣工程學科本科教學側(cè)重于理論的現(xiàn)狀，本科生在高年級接觸到的實驗課程也多以演示性、驗證性實驗為主，不利于學生動手能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。市場競爭的日益加劇，使用人單位對學生專業(yè)知識結(jié)構(gòu)及創(chuàng)新性工作能力的要求越來越高，畢業(yè)生的知識、技能與用人單位的需求、期望越來越不相適應(yīng)，甚至出現(xiàn)了用人單位無可招之人與畢業(yè)生就業(yè)難并存的現(xiàn)象。項目中我院電氣工程及其自動化專業(yè)以培養(yǎng)“寬口徑”工程技術(shù)與管理人才作為目標，在新工科建設(shè)的背景下，將本科生教育方式逐步從重理論轉(zhuǎn)為理論學習和實際應(yīng)用并重，加強學生理論應(yīng)用和實踐創(chuàng)新的結(jié)合能力，適應(yīng)新工科建設(shè)的目標，促進電氣工程及其自動化專業(yè)學生成為社會需要的高素質(zhì)復(fù)合型人才。

三、創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)模式

（一）理論學習、實驗實踐培養(yǎng)方式改革

1.在理論學習階段，面對知識體系大、知識更新速度快的現(xiàn)狀，原有的知識學習體系已無法滿足企業(yè)發(fā)展的需求。項目中將復(fù)雜枯燥的專業(yè)課理論學習與本專業(yè)生動具體的實際問題結(jié)合，在一個相對完整的知識群講解完后遴選出對應(yīng)的實際工程問題來布置作業(yè)。讓學生學會帶著問題運用專業(yè)知識，充分激發(fā)學生的學習潛能，使學生在任務(wù)完成過程中明白工程問題的概念，初步建立起解決工程問題的思維，將實際上分離的理論學習和理論應(yīng)用整合為一個有機整體，培養(yǎng)并提高學生的專業(yè)思維水平。高年級課程設(shè)計階段，教師根據(jù)實際情況對學生分配不同的課程設(shè)計任務(wù)，給出具體的任務(wù)要求，原則是不要寬泛地進行大量理論學習，而是以問題為導(dǎo)向，緊湊高效地完成相關(guān)知識的學習，然后開展具體課程設(shè)計，強化動手能力。在此基礎(chǔ)上開展課外創(chuàng)新實踐培養(yǎng)，對程度較好的學生以興趣方向分組，教師本著培養(yǎng)學生自主拓展知識、解決綜合工程問題素養(yǎng)的原則進行指導(dǎo)，鍛煉其熟練應(yīng)用知識進行實踐的能力。

2.畢業(yè)實習和畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)進行靈活結(jié)合，實施學校實驗平臺型、企業(yè)實踐型、工程項目型等多種培養(yǎng)模式。學校實驗平臺型是指課題研究過程全部在項目設(shè)立的開放實驗室及機房完成，完成項目中的理論設(shè)計、樣品試制等工作。該方式也適合高年級本科生參加學科競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽的針對性培養(yǎng)。企業(yè)實踐型集企業(yè)實習、畢業(yè)設(shè)計于一體，培養(yǎng)由企業(yè)專家主導(dǎo)，學校老師為輔，使學生在完成所有專業(yè)基礎(chǔ)課的前提下，進入企業(yè)生產(chǎn)一線實踐并學習新型設(shè)備及工藝的過程，這是了解新工科建設(shè)背景下電氣工程學科行業(yè)發(fā)展的重要方式。工程項目型是前期理論研究在學校實驗室進行，依托項目則在企業(yè)進行樣機設(shè)計、試制、測試及后期的運行、評估等，這樣能夠增強學生理論與實踐聯(lián)系能力，畢業(yè)論文撰寫則在學校完成。有別于企業(yè)實踐型偏重于新型設(shè)備及工藝生產(chǎn)流程學習，工程項目型偏重于具體完整的實際項目，上述三種方式針對學生個性化的特點，可以鍛煉學生的課程實踐能力、工程應(yīng)用能力和工程創(chuàng)新能力。

（二）整合校企資源，完善實驗平臺的功能

1.調(diào)整電氣工程學科現(xiàn)有的實驗室功能。為滿足培養(yǎng)模式的硬件需求，將現(xiàn)有的高壓電器實驗室、變電站自動化實驗室、數(shù)模電子實驗室和單片機實驗室部分資源整合，引入電工電器、智能設(shè)備嵌入式系統(tǒng)開發(fā)等相關(guān)實驗儀器和試件，形成功能齊全的開放式專業(yè)創(chuàng)新實驗平臺。設(shè)備購置和試件購買以高校為主、企業(yè)為輔，師資力量以高校和企業(yè)共同指導(dǎo)的方式進行。同時，合作企業(yè)也可將創(chuàng)新實驗平臺作為企業(yè)技術(shù)中心的外腦，解決企業(yè)科研研發(fā)中理論環(huán)節(jié)突破能力相對較差、前沿創(chuàng)新技術(shù)追蹤較慢的問題。綜合創(chuàng)新實驗平臺可給予學生充分的自主實踐與創(chuàng)新的場所、條件及氛圍，保證培養(yǎng)方案實施的同時促進高校與企業(yè)創(chuàng)新團隊融合和不斷進步，推動創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。

2.建立以項目技術(shù)需求為導(dǎo)向的多專業(yè)融合研發(fā)小組機制。在新工科建設(shè)背景下，電氣工程學科的發(fā)展不僅是過去傳統(tǒng)意義上單一學科的發(fā)展，而是伴隨著材料、機械、計算機等學科的共同發(fā)展。融合多學科優(yōu)勢、合理調(diào)配不同學科研究生及實驗室資源，能夠在研發(fā)過程中起到事半功倍的效果。項目以需求為導(dǎo)向，建立起跨院系、學科招聘本科、碩士研究生共同完成交叉學科項目的研究工作，最大程度地吸取各個學科的優(yōu)勢，縮短項目的開發(fā)周期。面向全院高年級碩士生遴選實驗室流動崗位實驗員并給予一定的助研補貼，本著教師引導(dǎo)、學生自管的原則，建立一套科學合理的實驗室管理體系，對實驗室衛(wèi)生管理、設(shè)備維護、出入登記、日志更新等常規(guī)操作做到分工明確，責任到人。

3.完善電氣工程相關(guān)方向校外專家?guī)?。相關(guān)創(chuàng)新培養(yǎng)模式的實施離不開專業(yè)教師的指導(dǎo)，項目完善高壓電力設(shè)備及其智能化方向外聘專家?guī)旖ㄔO(shè)，結(jié)合實際需求在合作企業(yè)聘請專家對高年級本科生進行授課指導(dǎo)和現(xiàn)場教學，完善多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才培養(yǎng)的專家團隊。同時，將外聘專家?guī)熨Y源與每個合作單位共享，形成學院專家、多個企業(yè)專家的技術(shù)會商機制，在開展學生創(chuàng)新實踐指導(dǎo)的基礎(chǔ)上，合作開展重點項目技術(shù)交流等活動，促進企業(yè)和高校發(fā)揮各自所長。

四、結(jié)論

針對電氣工程及其自動化專業(yè)學生創(chuàng)新實踐能力不足的問題進行培養(yǎng)模式的探索，在理論學習階段引入工程案例激發(fā)式教學，為學生建立應(yīng)有的工程思維。在課程設(shè)計階段，以解決實踐問題為導(dǎo)向來增強學生的動手能力。在課外創(chuàng)新實踐階段，培養(yǎng)學生通過自主拓展知識來解決綜合工程問題的素養(yǎng)。項目建立創(chuàng)新實驗室，構(gòu)建以技術(shù)需求為導(dǎo)向的多專業(yè)融合的研發(fā)小組機制，完善校外行業(yè)專家?guī)欤鉀Q培養(yǎng)模式中對場地與試驗耗材、多知識體系融合應(yīng)用、工程問題行業(yè)專家培訓(xùn)的需求，初步實現(xiàn)了新工科背景下電氣工程及其自動化專業(yè)學生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)模式的探索與應(yīng)用。

參考文獻

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[2]王保建，王永泉，段玉崗，等.“新工科”背景下國家級實驗教學示范中心建設(shè)與實踐[J].高等工程教育研究，2018（6）：47-54.

[3]“新工科”建設(shè)復(fù)旦共識[J].高等工程教育研究，2017（1）：10-11.

[4]“新工科”建設(shè)行動路線（“天大行動”）[J].高等工程教育研究，2017（2）：24-25.

[5]新工科建設(shè)指南（“北京指南”）[J].高等工程教育研究，2017（4）：20-21.

[6]蔡映輝.新工科體制機制建設(shè)的思考與探索[J].高教探索，2019（1）：37-39，117.