周振雄，麻丹丹，辛 平，王洪希

（北華大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院，吉林省 吉林市 132021）

隨著第四次工業(yè)革命的來臨，工程實踐的多樣性、復(fù)雜性、綜合性及時變性特征日益明顯，導(dǎo)致地方院校電氣信息類專業(yè)人才實踐能力培養(yǎng)越來越不適應(yīng)社會的需要，也不能滿足應(yīng)用型工程教育認(rèn)證的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。未來新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟的發(fā)展需要大批具備工程實踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、國際競爭力的高素質(zhì)應(yīng)用型工程技術(shù)人才。因此，地方院校須建立新工科專業(yè)人才培養(yǎng)體系，以滿足國家、社會對工程人才的需求[1-3]。

1 工程教育認(rèn)證視角下地方高校工程教育中存在的問題

國際工程教育認(rèn)證是具有國際標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的工程技術(shù)人才培養(yǎng)體系。該體系的基本原則是要求人才培養(yǎng)堅持“以學(xué)生為中心、以成果產(chǎn)出為導(dǎo)向，持續(xù)改進(jìn)”的原則，切實提高工程技術(shù)人才的培養(yǎng)質(zhì)量，其核心是以產(chǎn)業(yè)和社會發(fā)展需求為導(dǎo)向，以專業(yè)工程認(rèn)證為載體推動工科專業(yè)改革，培養(yǎng)高質(zhì)量高素質(zhì)的工程技術(shù)人才，以滿足國家“中國制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”“人工智能2.0”“一帶一路”等重大戰(zhàn)略需求。

地方高校人才培養(yǎng)目標(biāo)大多是服務(wù)于經(jīng)濟社會發(fā)展的應(yīng)用型技術(shù)人才。筆者曾先后到遼寧工程技術(shù)大學(xué)、長春工程學(xué)院、東北電力大學(xué)、長春理工大學(xué)、中北大學(xué)等8 所地方院校進(jìn)行工程教育開展情況的實地教學(xué)調(diào)研。結(jié)合以工程教育認(rèn)證為引領(lǐng)的有效融合專業(yè)認(rèn)證規(guī)范和新產(chǎn)業(yè)需求下的新工科專業(yè)人才培養(yǎng)要求，調(diào)研分析發(fā)現(xiàn)地方高校在工程教育方面主要存在以下問題。

1.1 教育供給與社會需求的供需系統(tǒng)性失調(diào)

地方高等院校工程教育在社會、學(xué)校、學(xué)生構(gòu)成的大系統(tǒng)中，學(xué)校供給與社會需求的融合度不高。一是學(xué)校與學(xué)生不能及時準(zhǔn)確把握社會的深層需求，培養(yǎng)人才的規(guī)格與社會用人的標(biāo)準(zhǔn)不一致；二是學(xué)校與學(xué)生不能有效適應(yīng)企業(yè)快速變化對人才的需要，造成畢業(yè)生能力與社會需求脫節(jié)問題[4-7]，導(dǎo)致培養(yǎng)的學(xué)生不能很快適應(yīng)工作崗位的要求，需要較長的過渡期。

1.2 高等工程教育人才培養(yǎng)模式的結(jié)構(gòu)性缺失

在地方高校工程教育人才培養(yǎng)理念體系、方法體系與支撐保障條件建設(shè)上普遍存在要素缺失與協(xié)同性不高的結(jié)構(gòu)性缺失問題。首先，在學(xué)校教育理念以及層次體系上，缺乏先進(jìn)性、科學(xué)性和系統(tǒng)性，導(dǎo)致學(xué)生培養(yǎng)方向不夠明確，加之社會不良思潮的侵蝕，導(dǎo)致了理念、方向、目標(biāo)、動力以及主觀能動缺失；其次，缺少培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)、自我管理、自我實踐、自我改善等個性化的方法，因而影響了工程教育以及學(xué)生成長的效率和效果；最后，學(xué)校的保障條件缺少有效的支撐，導(dǎo)致學(xué)生工程實踐能力培養(yǎng)的效率以及質(zhì)量不能滿足企業(yè)的需要，難以快速融入企業(yè)價值系統(tǒng)，形成了畢業(yè)生“就業(yè)難”與企業(yè)“用人難”的兩難窘境[8-9]。

2 基于工程教育認(rèn)證視角的地方高校應(yīng)用型工程人才培養(yǎng)模式改革

根據(jù)工程教育認(rèn)證的要求，高校人才培養(yǎng)體系可遵循圖1 所示的工程教育認(rèn)證基本架構(gòu)，突出以學(xué)生發(fā)展為中心、以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心、以學(xué)習(xí)效果為中心的人才培養(yǎng)理念，還應(yīng)遵循“成果導(dǎo)向”（OBE,outcome-based education）的教學(xué)設(shè)計流程，貫徹持續(xù)改進(jìn)的機制，其中包括人才培養(yǎng)目標(biāo)的確立、畢業(yè)要求的制定、課程體系的建設(shè)、支撐體系的完善和基于質(zhì)量評估評價體系的持續(xù)改進(jìn)機制的完善等研究內(nèi)容[10-11]。

我校電氣工程及其自動化專業(yè)以工程教育認(rèn)證為背景，首次系統(tǒng)性提出了基于工程教育的應(yīng)用型人才自我成長教育理念體系。該體系在戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)兩個方面做出了系統(tǒng)、科學(xué)、有效、明晰的定位，并與CDIO（conceive，design，implement and operate）工程教育相結(jié)合，構(gòu)建了“5S+CDIO”應(yīng)用型工程人才自我成長培養(yǎng)模式。建立了獨具特色、富有鮮明時代特征和較強融合性、適應(yīng)性的校園文化“聚力場””。

圖1 工程教育認(rèn)證基本架構(gòu)

2.1 “5S+CDIO”應(yīng)用型工程人才自我成長培養(yǎng)模式的構(gòu)建

“5S+CDIO”應(yīng)用型工程人才自我成長培養(yǎng)模式（見圖2）由3M（M 指mission 使命，即做人、做事、創(chuàng)造價值）人才理念、3T（T 指target 目標(biāo)，即快速適應(yīng)力、自我成長力、價值創(chuàng)造力）策略目標(biāo)、5S（S指self-growth 自我成長，即設(shè)計、學(xué)習(xí)、實踐、管理、改善）自我成長路徑三部分構(gòu)成，兩側(cè)指學(xué)生個人需求和企業(yè)需求兩個需求側(cè)。5S 自我成長規(guī)劃要求明確的長期、中期、短期發(fā)展目標(biāo)，通過日常實施，不斷朝著規(guī)劃方向和階段性目標(biāo)努力，最終實現(xiàn)戰(zhàn)略性方向與目標(biāo)的達(dá)成。

（1）3M 是回答培養(yǎng)什么人的問題，位于培養(yǎng)模式的最高層，其核心內(nèi)涵是：做人是基礎(chǔ)、做事是手段、創(chuàng)造社會價值是人生的根本意義所在，而每一個學(xué)生關(guān)于究竟創(chuàng)造什么價值的選擇，必須來自社會、企業(yè)以及工程的需要與自身需求的融合與思考。3M既是教育的目標(biāo)，也是途徑，是教育、學(xué)校、企業(yè)以及社會的需要，是實現(xiàn)個性化人才培養(yǎng)、提高教育效率及效果的選擇。該理念的確立，明確了學(xué)校整體工作方針和指導(dǎo)原則，對教師與學(xué)生內(nèi)在潛能與主觀能動的挖掘與發(fā)揮產(chǎn)生顯著而無形的“聚力效果”，為工程教育及人才的培養(yǎng)提供了堅實而有效的思想基礎(chǔ)。

（2）3T 是實現(xiàn)3M 的策略性理念，位于中間層（策略層），其核心內(nèi)涵是：以價值創(chuàng)造為決策與行為的基本準(zhǔn)則；準(zhǔn)確定位社會、企業(yè)及學(xué)生的長期需求，從戰(zhàn)略的視角出發(fā)，設(shè)計、規(guī)劃并構(gòu)建學(xué)生的自我成長力。在瞄準(zhǔn)長期方向及目標(biāo)需求的同時，關(guān)注短期、眼前的需求，做好每一天、每一件事，創(chuàng)造每一天應(yīng)有的價值，以此構(gòu)建學(xué)生的快速適應(yīng)力?？焖龠m應(yīng)力是形成自我成長力的基礎(chǔ)，而知識、品質(zhì)、能力、績效的提升是實現(xiàn)3M 理念和3T 目標(biāo)的基本要素，由此實現(xiàn)確定的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

（3）5S 與當(dāng)前工程教育中的成功范例CDIO 教育模式有異曲同工之處。CDIO 教育模式是由MIT 和瑞典幾所大學(xué)在Wallenburg 基金會的資助下完成的，于2004 年推出后很快被世界各國采納并展開試點，并獲得工程教育界的廣泛認(rèn)同。對比CDIO 教育模式，5S體系涵蓋了CDIO 的構(gòu)思與設(shè)計，其實踐涵蓋實施和運行。考慮到學(xué)生及工程師在學(xué)習(xí)過程、管理過程以及創(chuàng)新實踐過程的具體情況，在5S 系統(tǒng)中比CDIO 系統(tǒng)增加了學(xué)習(xí)、管理、改善三個獨立的子系統(tǒng)，更完整地反映了工程的各個方面，更有利于培養(yǎng)和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)、管理、創(chuàng)新三個方面的素養(yǎng)和能力。因此，具有良好的5S 訓(xùn)練和素養(yǎng)的學(xué)生將能夠更好地適應(yīng)未來社會以及工程實踐對于學(xué)習(xí)、管理、實踐以及創(chuàng)新等各方面的需要。

圖2 “5S+CDIO”應(yīng)用型工程人才自我成長培養(yǎng)模式

圖3 面向生產(chǎn)一線自動適應(yīng)社會系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.2 基于“5S+CDIO”自我成長型工程教育理念的人才培養(yǎng)體系改革實踐

2.2.1 “5S+CDIO”人才培養(yǎng)體系結(jié)構(gòu)

構(gòu)建了面向生產(chǎn)一線的“5S+CDIO”個性化人才培養(yǎng)體系。該體系由內(nèi)環(huán)和外環(huán)雙閉環(huán)組成，以“5S+CDIO”自我成長工程教育為理念，核心以“自我成長力+快速適應(yīng)力+價值創(chuàng)造力”三力為內(nèi)驅(qū)力，其原理源于自動控制原理。外環(huán)由控制器、檢測器、給定目標(biāo)組成，通過外環(huán)控制將應(yīng)用型人才按社會的能力需求來培養(yǎng)，具體以企業(yè)生產(chǎn)一線所要求的工程實踐能力作為給定目標(biāo), 即人才培養(yǎng)目標(biāo)。通過外環(huán)社會和用人單位的檢測器調(diào)整培養(yǎng)方案，其輸出作為內(nèi)環(huán)的輸入。內(nèi)環(huán)由控制器、檢測器、執(zhí)行器、被控對象組成，內(nèi)環(huán)控制是多層個性化的，通過內(nèi)環(huán)自動控制，其輸出即為社會所需的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力強的人才。內(nèi)環(huán)控制過程是通過由校內(nèi)的督導(dǎo)組、實踐考核和學(xué)生信息員組成的檢測器檢測，調(diào)整教學(xué)系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)。通過教師、培養(yǎng)方案、教材和實驗設(shè)備作用到被控對象學(xué)生，所培養(yǎng)的學(xué)生成為適合生產(chǎn)一線需要的、具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和素質(zhì)的、能與企業(yè)良好對接的高級工程應(yīng)用型人才。通過雙閉環(huán)自動適應(yīng)社會教學(xué)系統(tǒng)，使校企雙方深度融合，解決應(yīng)用型工科與社會人才多樣性需求脫節(jié)的問題。面向生產(chǎn)一線自動適應(yīng)社會系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3 所示。

2.2.2 構(gòu)建以工程實踐能力為主線多層次個性化立體式實踐體系

該體系以培養(yǎng)“5S+CDIO”自我成長工程實踐能力（內(nèi)環(huán)控制部分）為目標(biāo)，實現(xiàn)價值創(chuàng)造力的內(nèi)在驅(qū)動。以工程實踐能力培養(yǎng)為主線，以基礎(chǔ)層、單項綜合層、群綜合層、工程實踐層、創(chuàng)業(yè)層等為階梯，從認(rèn)知能力、基本技能、單項綜合實踐、專業(yè)能力、工程實踐能力、自主創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力等方面，以課程實驗、集中實習(xí)、課程群綜合實踐、自主工程實踐、團(tuán)隊自主創(chuàng)業(yè)等方式對學(xué)生進(jìn)行工程應(yīng)用創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)，使學(xué)生具有較強的內(nèi)驅(qū)動力，與社會工程能力需求無縫對接。一條主線多層次個性化立體式的實踐體系如圖4 所示。

圖4 一條主線多層次個性化立體式的實踐體系

（1）基礎(chǔ)層。側(cè)重基礎(chǔ)技能訓(xùn)練，主要由單門課程知識點為載體，加強基礎(chǔ)知識的深入理解，培養(yǎng)學(xué)生觀察問題、分析問題的能力。在實驗中，通過有趣的工程項目激發(fā)學(xué)生的工程意識，提高學(xué)生對工程項目的興趣。

（2）單項綜合層。主要以單門課程綜合集中實習(xí)為載體，側(cè)重單門課程專業(yè)技能訓(xùn)練，將單門課程知識點綜合形成知識線，著力培養(yǎng)學(xué)生的綜合實踐能力。以CDIO 為手段，由導(dǎo)師或項目組高年級學(xué)生帶入小工程項目。

（3）群綜合層。主要以課程群的專業(yè)綜合實習(xí)為載體，側(cè)重專業(yè)工程能力培養(yǎng)，將不同專業(yè)方向的多門課程綜合化，形成課程群的專業(yè)方向知識面，著力培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)方向CDIO 綜合實踐能力，主要在工程環(huán)境的實踐基地進(jìn)行，并帶入工程項目。

（4）工程實踐層。主要以畢業(yè)設(shè)計、創(chuàng)新競賽、工程項目為載體，依托在學(xué)院創(chuàng)新基地和企業(yè)實習(xí)基地開展工程項目實踐，由導(dǎo)師指導(dǎo)，以產(chǎn)品的周期性為基礎(chǔ)完成單個工程項目的整個過程，側(cè)重學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)。

（5）創(chuàng)業(yè)層。主要以創(chuàng)新與素質(zhì)拓展為載體，通過競賽、項目等，面向工程實際，培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。以該理念為基礎(chǔ)，構(gòu)建“3M—3T—5S”三維立體式個性化人才培養(yǎng)模式，創(chuàng)建學(xué)生網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)業(yè)平臺。企業(yè)層的創(chuàng)新實踐活動是在創(chuàng)新基地、創(chuàng)業(yè)平臺或企業(yè)，以團(tuán)隊做工程項目的方式完成。

3 自我成長型工程教育理念下應(yīng)用型工程人才培養(yǎng)模式改革的實施成效

經(jīng)過長達(dá)10 年的改革探索與實踐，以高校與企業(yè)深度融合“5S+CDIO+創(chuàng)造價值”為指導(dǎo)思想，以快速適應(yīng)力、自我成長力、價值創(chuàng)造力為目標(biāo)，以自我成長方法為特色，通過教育理念、方法、體系及評價的研究與實踐，特別是借助于CDIO 工程教育體系的先進(jìn)性、適用性，并結(jié)合中國的實際情況與特殊需要，構(gòu)建了“5S+CDIO”工程教育應(yīng)用型自我成長人才培養(yǎng)模式。經(jīng)多年的研究與實踐證明，在該模式下學(xué)生在做人、做事與創(chuàng)造價值三個維度上的培養(yǎng)效果是明顯的。

（1）理論成果豐富，層次較高?！?S+CDIO”工程教育應(yīng)用型自我成長人才培養(yǎng)模式的理論成果獲國家教學(xué)研究項目8 項、省精品課43 門，開發(fā)MOOC、微課等17 門，入選國家規(guī)劃教材等19 部，發(fā)表教研論文48 篇，較好地展示了成果的理論水平。

（2）實踐成果鮮明，育人效果好。成果應(yīng)用于電氣工程及其自動化專業(yè)后，該專業(yè)獲得國家特色專業(yè)及第一批吉林省高等學(xué)校本科品牌專業(yè)（2014 年）、教育部專業(yè)綜合改革試點項目（2012 年）、吉林省地方本科高校轉(zhuǎn)型專業(yè)群（2015 年）、省高等學(xué)校卓越工程師培養(yǎng)計劃試點專業(yè)（2015 年）、教育部第二批產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目2 項（2017 年）等，2013 年入選省教育廳人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)、2019 年獲得國家首批一流本科專業(yè)建設(shè)點（首批“雙一流”專業(yè)）等。學(xué)生獲得各類競賽獎位居省內(nèi)同類院校之首，打造出“物聯(lián)網(wǎng)”“電子競賽”等特色學(xué)科競賽品牌，獲吉林省首屆省長獎1 項，全國物聯(lián)網(wǎng)大賽一等獎1 項，全國大學(xué)生“恩智浦”杯智能車大賽國家一等獎1 項、二等獎4 項，全國大學(xué)生電子競賽二等獎10 項，共獲省級以上獎500 余項。

（3）社會聲譽高，社會影響顯著。研發(fā)的5S 自我成長實踐平臺，被江蘇大學(xué)等12 所院校應(yīng)用。近年來，國內(nèi)外50 多所高校，2 000 多人次來我校進(jìn)行實地考察。

4 結(jié)語

我校電氣工程及其自動化專業(yè)以工程教育認(rèn)證為契機，積極探索新工科專業(yè)人才培養(yǎng)體系，推動現(xiàn)有傳統(tǒng)專業(yè)的升級改造，實現(xiàn)專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)，提高專業(yè)排名，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才，滿足地方經(jīng)濟和社會發(fā)展需求，助力“中國制造2025”，為相關(guān)專業(yè)改革發(fā)展提供有益的實踐經(jīng)驗。