欒廣宇 汪東欣 高飛 劉羽楠
摘要:新產業的快速發展迫切需要創新工程型人才,如何在新工科建設背景下探索電氣工程專業的工程教育已成為高校教學改革的熱點問題。目前高校電氣工程專業教學模式已經很成熟,但與社會經濟實際需要仍存在一定差距。研究結合作者在一線教學工作中取得的體會和經驗,為新工科和電氣工程專業工程教育的有效結合,從加強工程科研訓練、開展卓越工程師培養、建立企業學習培養模式這三方面進行闡述,提出對地方院校新工科建設背景下電氣工程專業工程教育的思考。
關鍵詞:新工科;電氣工程;工程教育
國家教育部于2017年2月18日在高等工程教育發展戰略研討會上提出發展“新工科”建設策略。同年5月11日在湖南工程學院由全國地方高校卓越工程教育校企聯盟和CDIO工程教育聯盟共同主辦“全國地方高校新工科發展高峰論壇”。新工科建設的實質是為新經濟產業發展服務的,推動高等院校的工程教育,從而為新經濟產業發展在國際市場競爭中提供人才保障。工程教育的最終目標是將基礎理論學習、專業課程學習、專業實際應用、創新創業實踐有機結合,構筑符合時代需求的新型人才培養模式。通過將通識教育、基礎教育與工程教育(研究、設計、應用、實踐)及創新創業意識相結合和匹配,以培養和提高學生的工程素養為目標,加強工程意識的啟蒙、工程素質的提升、工程實踐和創新能力的培養,實現多層次多領域卓越工程科技人才的輸送,滿足創新型、實踐型、管理型、國際型工程人才的市場和時代需求。筆者作為一名從事多年高校電氣工程專業教育的一線教師,結合自身的體會與新工科的內涵,以培養合格工程人才為指導,提出對地方院校新工科建設背景下電氣工程專業工程教育模式的思考,現總結如下:
一、新工科背景下加強工程科研訓練
實驗室是高校教育理論聯系實際的重要場所,既是培養學生觀察和解決問題能力的基地,也是培養學生科研能力和創新思維的平臺。學生通過實驗室的學習和鍛煉,可以使課堂學習的內容得到驗證,同時又可以促進學生的動手能力,在實驗過程中激發學生創新意識的發展。實驗儀器的使用也能讓學生進一步了解實際工作環境,掌握生產過程中相關工具的使用和生產技能需求,有利于前沿科學技術的應用。通過實驗操作讓學生加強對專業知識的認知,有利于培養學生的專業興趣和學習的主動意識。新工科背景下電氣工程專業是以培養高素質、創新型工程科技人才為目標,以激發學生學習專業熱情為動力,以創新思維和發散思維為引導,通過加強實驗環節的訓練改善教學效果,以促進工程科研訓練能力的提升。結合“以用促學”的指導思想,通過加強專業實驗室的建設、管理及師資的配備,加大校企聯合實驗室的投入,深化實驗課程體系的改革等措施,能夠更好的將現有教學資源與課程建設有機結合,充分發揮其在人才培養過程中的優勢。充分利用現有科研訓練平臺,通過實踐、思考、驗證、改進、創新這一系列的過程,展開工程科研訓練項目、課外科研活動小組、實驗室開放日、專業技能大賽等多形式的實踐活動,并以此培養學生工程創新素質和能力。
二、新工科背景下開展卓越工程師培養
培養卓越型工程科技人才一直都是高校電氣工程專業的培養目標,也是一系列教學改革實施的目的所在。結合本人所在單位具體情況,提出如下措施以實現新工科背景下卓越工程師的培養。
(一)專業課學習階段緊密結合卓越工程師培養計劃,以加強學生工程意識為主導。通過改革人才培養方案,加設工程類課程,邀請具有豐富工程經歷的企業主管、項目負責人及工程技術人員參與課堂教育或在線課程的講解;同時鼓勵學生依據個人能力和興趣參加專業競賽、科研訓練項目、學術交流論壇、企事業單位實習計劃等活動。
(二)專業模塊課程的設置符合教學計劃安排,保障學生學業的順利完成。單獨開設卓越工程師課程,學生自主選擇,教學內容以實際工程的實施案例為主線,倡導理論聯系實際和操作能力的培養。
(三)加強學生“工程觀”意識,拓展學生視野。展現市場、用戶需求以及科學技術發展情況,培養學生據況單獨策劃、制定、改進工程方案的能力。具體包括:方案的設計、產品的開發、成本的預算、可行性分析、安全性分析、實施的策略、技術的選擇和需求、方案的改進等。
(四)加強引導學生創新意識的發展,適應時代人才需求。新時代新工科背景下的工程教育要時刻注意創新思維的培養和創新意識的建立,只有創新的產品和技術才能適應發展的需求,無創新則無發展。
(五)加大法律法規和社會科學的學習力度,健全學生素質要求,保障工程人才的健康成長。了解專業法律法規,按相關標準和程序開展工作是工程方案順利實施的前提;良好的溝通,恰當的人力和資源管理,準確的工程文件描述是工程方案實施的保障。
(六)加強人文文化的素質教育和職業道德教育,培養學生團隊協作精神,能夠了解、理解他人需求和意愿,快速適應不斷變化的人際和工作環境,具備協調、管理、競爭與合作的能力。
(七)加強科研能力訓練,培養學生自主跟蹤、了解電氣工程領域發展趨勢的能力,具備收集、分析、判斷、歸納和選擇國內外相關技術信息用于工程實施的能力。
三、新工科背景下建立企業聯合培養模式
企業是專業技術能力實施和驗證的主要場所,企業學習更是高等工程技術人才培養過程中不可或缺的重要實踐教學環節。企業學習培養模式是建立在電氣工程專業培養方案和教學計劃基礎上安排的實踐學習階段,是學生在完成所有專業基礎課的前提下進入企業生產一線實踐和學習的過程。通過與電氣工程專業相關企業聯合,實行雙導師制,選取校內工程經驗豐富的導師與企業業務水平高的技術人員共同指導,保障實踐學習順利完成,讓學生得到最大限度的鍛煉。
“3+1”培養模式是目前校企聯合培養的常見形式,3年在校學習與1年企業學習相結合,學生通過生產實踐完成工程和畢業設計。生產實踐中由企業相關技術人員對學生進行崗前培訓和技術講座,是學生對工廠的生產設備、運行管理、產品質量評估等內容的學習階段,有利于學生將所學理論知識與實際情況相結合,能夠鍛煉學生在生產中發現問題、思考問題、提出疑問、解決問題的能力。例如:電廠、變電所、以及電機生產企業的學習,有利于電氣工程專業學生對電力系統的發電、輸電環節以及對電機生產的進一步了解,擺脫紙上談兵的弊端,通過實際操作加深認識,為將來工程實施提供認知基礎。
綜上,高等院校電氣工程專業工程教育為符合社會新經濟和新產業發展需求,可應對變化和探索新形式下的工程教育新理念、新模式、新質量,形成一套基于新工科背景的和完善的工程教育模式是十分有意義的。培養出適應產業發展和復合交叉的創新人才,將多維交叉教學和新工科有機融合,更加激發學生的學習興趣和熱情,提高他們自主思考、動手的能力,促進其獨立和創新意識的形成,最終達到培養適應社會經濟發展的創新型人才的目標。
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