應(yīng)用型本科高校面向新工科的專(zhuān)業(yè)改造升級(jí)路徑的探索
——以電氣工程及其自動(dòng)化為例

魏昭輝 叢 昕 李喜平

（哈爾濱劍橋?qū)W院 黑龍江·哈爾濱 150000）

當(dāng)前新一輪的科技和產(chǎn)業(yè)革命正在驅(qū)動(dòng)著新經(jīng)濟(jì)的形成和發(fā)展，信息技術(shù)與制造技術(shù)正在快速融合發(fā)展，而作為應(yīng)用型本科高校，在傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)上，進(jìn)行“新工科”建設(shè)，進(jìn)行適應(yīng)信息化、大數(shù)據(jù)、智能化等相關(guān)的新專(zhuān)業(yè)建設(shè)，推進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，是新經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的迫切需要。新工科是相對(duì)于傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)而言的，其基于傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)，卻區(qū)別于傳統(tǒng)工科，它是以新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)為背景。應(yīng)用型本科院校在新工科建設(shè)中，一方面要對(duì)應(yīng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，建立和發(fā)展一批新的工科專(zhuān)業(yè)，例如網(wǎng)絡(luò)工程、物聯(lián)網(wǎng)工程等，對(duì)其加強(qiáng)建設(shè)，提高質(zhì)量；另一方面要推進(jìn)現(xiàn)有工科專(zhuān)業(yè)的改革創(chuàng)新，探索更加多樣化、個(gè)性化的人才培養(yǎng)模式，注重培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)能力的應(yīng)用型技術(shù)人才。

1 面向新工科的電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)改造升級(jí)的迫切性

“新工科”是從新時(shí)期全面創(chuàng)新我國(guó)高等工程教育以適應(yīng)引領(lǐng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略視角出發(fā)，提出的新觀(guān)點(diǎn)。有人以美國(guó)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展作為分析案例，通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，與科技創(chuàng)新和新產(chǎn)業(yè)發(fā)展相比，人才培養(yǎng)具有很大的滯后性。因此，新經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及新一輪的科技和產(chǎn)業(yè)革命，都對(duì)高等工程教育的改革和發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)。新的挑戰(zhàn)不僅要求我們從戰(zhàn)略高度創(chuàng)新高等工程教育理念，推進(jìn)高等工程教育學(xué)科、專(zhuān)業(yè)和人才培養(yǎng)模式的建設(shè)，積極開(kāi)展相關(guān)政策研究，更重要的是，新的挑戰(zhàn)要求我們重新認(rèn)識(shí)高等工程教育的本質(zhì)和內(nèi)在發(fā)展規(guī)律?！靶鹿た啤钡奶岢?，為工程教育理論與實(shí)踐的探索提供了一個(gè)嶄新的視角，也是中國(guó)對(duì)國(guó)際工程教育改革發(fā)展的回應(yīng)。

新經(jīng)濟(jì)在快速發(fā)展，為避免工程人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)際需求脫節(jié)，出現(xiàn)前沿交叉學(xué)科以及未來(lái)技術(shù)領(lǐng)域人才短缺等問(wèn)題，迫切需要高等學(xué)校對(duì)傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)改造升級(jí)進(jìn)行新工科建設(shè)，也需要高等學(xué)校面向未來(lái)進(jìn)行新工科專(zhuān)業(yè)申報(bào)和傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)改造升級(jí)的大布局?！靶鹿た啤苯ㄔO(shè)對(duì)未來(lái)新經(jīng)濟(jì)和新業(yè)態(tài)的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用，加快發(fā)展新工科主動(dòng)適應(yīng)、引領(lǐng)新經(jīng)濟(jì)是高等工程教育的新要求。針對(duì)新工科的建設(shè)，應(yīng)用型本科高校一方面要對(duì)應(yīng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，建立和發(fā)展一批新的工科專(zhuān)業(yè)，并對(duì)其加強(qiáng)建設(shè)、提升質(zhì)量，產(chǎn)生新的技術(shù)，新的工科領(lǐng)域；另一方面要推進(jìn)現(xiàn)有工科專(zhuān)業(yè)的改革創(chuàng)新，探索符合工程教育規(guī)律和時(shí)代特征的新培養(yǎng)模式。

本論文即是對(duì)哈爾濱劍橋?qū)W院現(xiàn)有工科專(zhuān)業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化進(jìn)行分析，探索專(zhuān)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的路徑，旨在構(gòu)建新工科與傳統(tǒng)工科相結(jié)合的“新結(jié)構(gòu)”。并逐漸形成由適用面廣的傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)和對(duì)應(yīng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的新專(zhuān)業(yè)共同構(gòu)成的專(zhuān)業(yè)群。

2 電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)改造升級(jí)的路徑探索

2.1 專(zhuān)業(yè)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

我國(guó)擁有世界上最大的工程教育。然而，大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、網(wǎng)絡(luò)安全、大健康等新經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域人才短缺，暴露出我國(guó)工程教育與新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟(jì)發(fā)展脫節(jié)的短板。隨著行業(yè)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展和新經(jīng)濟(jì)、新業(yè)態(tài)的不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)的學(xué)科專(zhuān)業(yè)必須面向社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)+、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、智能化、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等新興產(chǎn)業(yè)和業(yè)態(tài)，打造傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)建設(shè)的升級(jí)版。

電氣工程及其自動(dòng)化很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)一直是普通高等學(xué)校本科專(zhuān)業(yè)目錄中電氣類(lèi)中唯一的一個(gè)專(zhuān)業(yè)，是一個(gè)傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)，直到2020年新目錄中才出現(xiàn)了三個(gè)新工科專(zhuān)業(yè)，其適用面廣。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的迅速提高，電氣自動(dòng)化技術(shù)也得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步，其應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，在電力系統(tǒng)、智能樓宇、生產(chǎn)制造業(yè)等領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用，考慮到當(dāng)前的國(guó)家政策和市場(chǎng)需求，其應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛；由于電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，國(guó)家也制定了一系列的技術(shù)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化使得硬件的通用性和可替代性大大提高，在使用和更換過(guò)程中更加便捷有效；目前信息化技術(shù)的發(fā)展，使得電氣自動(dòng)化與大數(shù)據(jù)、信息技術(shù)等加速融合，也會(huì)促進(jìn)自動(dòng)化進(jìn)程，使電氣自動(dòng)化更加數(shù)字化、智能化。以上均說(shuō)明，專(zhuān)業(yè)的改造升級(jí)勢(shì)在必行，我們必須突破傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)面向?qū)W科的思維方式，探索新專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)架構(gòu)以面向行業(yè)的轉(zhuǎn)變，以適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，適應(yīng)社會(huì)的需求。

2.2 研究制定課程體系專(zhuān)業(yè)改造升級(jí)的路徑探索

通過(guò)針對(duì)應(yīng)用型本科民辦院校的辦學(xué)層次調(diào)查研究新產(chǎn)業(yè)、新技術(shù)、新領(lǐng)域需求什么樣的應(yīng)用型人才，調(diào)查畢業(yè)生目前以及未來(lái)需要其具備哪些知識(shí)、能力和素質(zhì)，在學(xué)校辦學(xué)定位的基礎(chǔ)上，研究確定適應(yīng)新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟(jì)需求的人才培養(yǎng)目標(biāo)、人才培養(yǎng)需求、專(zhuān)業(yè)能力指標(biāo)、教學(xué)計(jì)劃、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)等的培養(yǎng)方案。研究制定課程體系，主要包含兩部分內(nèi)容，一是對(duì)傳統(tǒng)保留的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)課的課程內(nèi)容重新審視與修改，更新教學(xué)內(nèi)容和課程體系、探索綜合性課程與導(dǎo)向性課程以及交叉學(xué)科的相關(guān)課程等關(guān)系；二是對(duì)新增加的跨專(zhuān)業(yè)、跨學(xué)科的課程的需求以及此類(lèi)課程的設(shè)置、課程的內(nèi)容等進(jìn)行研究。

（1）將傳統(tǒng)的“3.5+0.5”人才培養(yǎng)模式改為“3+0.5+0.5”人才培養(yǎng)模式。“3+0.5+0.5”人才培養(yǎng)模式的重點(diǎn)在于，在大四第一學(xué)期取消理論課，并根據(jù)培養(yǎng)方案中要求學(xué)生掌握的專(zhuān)業(yè)能力來(lái)重點(diǎn)加以實(shí)訓(xùn)和實(shí)習(xí)，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)學(xué)生工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和基本素質(zhì)的培養(yǎng)，提高學(xué)生面對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面（主要是實(shí)踐能力），使學(xué)生的團(tuán)隊(duì)能力和溝通能力也得到很好的鍛煉，從而能夠畢業(yè)即快速進(jìn)入工作崗位，快速適應(yīng)用人單位的工作環(huán)境和知識(shí)需求。

（2）人才培養(yǎng)方案中對(duì)課程做了大量調(diào)整：根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)及培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，將高等數(shù)學(xué)課程做了較大改革：傳統(tǒng)的復(fù)變函數(shù)與積分變換課程過(guò)于強(qiáng)調(diào)自身的理論體系，學(xué)生也無(wú)法將其和后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程聯(lián)系起來(lái)，因此將該課程改為工程數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，盡量利用有限的學(xué)時(shí)，讓學(xué)生掌握足夠的工程數(shù)學(xué)知識(shí)，并且通過(guò)和前導(dǎo)課程結(jié)合起來(lái)講授，使學(xué)生明白數(shù)學(xué)知識(shí)在工程上的應(yīng)用，達(dá)到融會(huì)貫通的目的。為適應(yīng)人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的發(fā)展，貫徹“中國(guó)制造2025”的行動(dòng)綱領(lǐng)，增設(shè)了C#語(yǔ)言、機(jī)器人控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理、智能制造與系統(tǒng)集成、新能源技術(shù)、通信原理、嵌入式原理與應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等課程。

（3）專(zhuān)業(yè)方向上做了較大調(diào)整：傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)方案中，由于電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)應(yīng)用的廣泛性，專(zhuān)業(yè)課的設(shè)置包括電氣傳動(dòng)領(lǐng)域、電力系統(tǒng)領(lǐng)域、智能樓宇領(lǐng)域等各個(gè)電氣行業(yè)傳統(tǒng)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)課，學(xué)生學(xué)習(xí)的課程廣泛而深入性不夠，也沒(méi)有多余的學(xué)時(shí)學(xué)習(xí)跨專(zhuān)業(yè)的一些課程。而為了適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為培養(yǎng)復(fù)合型人才的需要，對(duì)其也做了調(diào)整。例如電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)可以分為傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)化方向、電力系統(tǒng)方向、機(jī)器人工程方向，并且設(shè)定一個(gè)拓展模塊，其中包含物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、通信原理等跨專(zhuān)業(yè)課程，學(xué)生可以選擇任一模塊修讀，并且可以興趣或需要選擇拓展課程，當(dāng)然，如果對(duì)于發(fā)展方向沒(méi)有明確目標(biāo)，也可以在導(dǎo)師指導(dǎo)下每個(gè)方向課程都有選擇的修讀。專(zhuān)業(yè)方向的設(shè)置是通過(guò)大量調(diào)研社會(huì)需求以及往屆畢業(yè)生就業(yè)行業(yè)領(lǐng)域而定的。專(zhuān)業(yè)方向設(shè)置不僅可以使學(xué)生根據(jù)自己的興趣或就業(yè)需求有目的性的選擇某一方向，拓展模塊的課程修讀也為培養(yǎng)復(fù)合型人才提供了保障，并且，就專(zhuān)業(yè)層面來(lái)講，也為后續(xù)再申報(bào)機(jī)器人工程、智能電網(wǎng)信息工程等新專(zhuān)業(yè)打下基礎(chǔ)。

（4）課程大綱做了大量調(diào)整：為適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型人才，考慮到學(xué)生特點(diǎn)和培養(yǎng)目標(biāo)課程大綱不能照搬研究型大學(xué)，因此針對(duì)每一門(mén)課程大綱在講述內(nèi)容及側(cè)重點(diǎn)方面都做了很大調(diào)整：為適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展，對(duì)課程需要講授的知識(shí)做了調(diào)整；對(duì)課程講授方法，例如線(xiàn)上線(xiàn)下結(jié)合等，也根據(jù)課程性質(zhì)做了不同程度的調(diào)整；對(duì)課程的實(shí)踐學(xué)時(shí)比例、實(shí)踐內(nèi)容仔細(xì)論證，課程設(shè)計(jì)、實(shí)訓(xùn)類(lèi)課程都經(jīng)過(guò)與企業(yè)專(zhuān)家深入探討而制定，使其更加對(duì)接社會(huì)需求；對(duì)課程考核方式做了改革，改變傳統(tǒng)一張卷子定成績(jī)的做法，加強(qiáng)對(duì)過(guò)程的考核，對(duì)學(xué)生綜合運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)的考核。

3 改革成效

對(duì) 2018屆、2019屆畢業(yè)生的調(diào)研結(jié)果顯示，實(shí)行“3+0.5+0.5”人才培養(yǎng)模式，學(xué)生能夠畢業(yè)就上崗，很快適應(yīng)用人單位的工作環(huán)境和知識(shí)需求，學(xué)生也認(rèn)為這是自己能與其他高校學(xué)生競(jìng)爭(zhēng)的一大助力，并且為后續(xù)的職業(yè)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)；對(duì)現(xiàn)有的在校生調(diào)研，多數(shù)學(xué)生表示，自己都是有就業(yè)目標(biāo)，專(zhuān)業(yè)方向的設(shè)定，使自己可以專(zhuān)心深入攻讀某一方向，為就業(yè)時(shí)進(jìn)入某一行業(yè)提供保障；實(shí)踐教學(xué)的改革、課程考核方式的改革也使得學(xué)生的學(xué)習(xí)更加主動(dòng)、活躍，改變了以往讀死書(shū)、不了解專(zhuān)業(yè)的局面，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性，很大程度上提高了學(xué)生的創(chuàng)造性。

4 結(jié)論

結(jié)合新經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求和電氣工程未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)傳統(tǒng)的電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)如何向新工科轉(zhuǎn)型、升級(jí)的問(wèn)題進(jìn)行了初步探討，按照面向未來(lái)、交叉融合等多元化人才培養(yǎng)理念，探索了電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)新工科建設(shè)。下一步還是要對(duì)接工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，繼續(xù)探索電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)課程體系改革，強(qiáng)調(diào)突出電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)辦學(xué)特色，適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展和行業(yè)發(fā)展的需要，提高學(xué)生分析和解決工程實(shí)踐問(wèn)題的能力，加強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。