新工科背景下電氣工程及其自動化專業人才培養模式改革研究

●王超陽 劉德勝 陳曉偉 孫 悅

隨著工業4.0時代的到來和全球經濟的飛速變化，導致了智能制造業的進步需要越來越多的綜合素質強的專業技術人才。普通應用型本科高校電氣工程及其自動化專業的人才培養，著眼于電氣智能工程領域研發、工藝、質量和管理的復合型人才。從歷史的定位和責任角度看，普通應用型本科高校電氣工程及其自動化專業的自身質量提高，對工業智能時代的進步和國民經濟的發展起到了舉足輕重的重要作用?？墒菍I之前陳舊的教學模式和老版的培養方案，限制著復合型高素質人才的培養，這也就導致了目前電氣工程及其自動化專業走出的畢業生與現代社會的實際需求存在一定的距離，這樣的距離產生的原因就是由于人才培養方案的修訂，忽視了新的工業時代更新的要求。作為專任教師，大部分時候缺少具體的實踐閱歷。這些共性問題的發生，極大地制約了電氣工程及其自動化專業的人才培養質量，根本上來說，也制約了畢業生的發展空間。結合這些隨著時代發展應運而生的問題，如何落實人才培養方案的改革與創新，是目前每一位高校專任教師需要急迫解決的重要問題。

一、電氣專業人才培養方案創新的起因

伴隨著新技術革命的到來，經濟社會每天發生著翻天覆地的變化，經濟一體化的節奏帶動著全世界范圍內的知識碰撞。工業改革同本科教育存在著密切的關系，無論任何一次革新，都需要人才的支撐和保證，尤其是適應新變革的高素質復合型人才。工業改革也為人才的培養指明了下一步培養的方向，新工科教育的發展勢必為我國自主研發能力的提高起到重要的推進作用。

新工科時代的本質要求，目的就是培養工科畢業生的工程實踐能力和科技創新能力。目前由于相關因素的制約，本科學生大部分存在實踐能力和創新精神淡薄的現象。因此重視教學方法的升級與提高，加快人才模式改革的步伐，提升專業實踐能力的培養，具有十分重要的現實意義。充分利用提升現有的教學資源，來提高學生的創新品質、綜合素質和動手能力，唯有通過這樣的思路，才可以確保新工業時代所帶來的變革。

為更好地同世界變化的環境相接軌，我們的應用型本科教育，強調將“新工科”納入到目前最重要的發展目標，著眼于國家的新型戰略需要，對于高素質綜合人才的需求量大幅度提升。所以對于高等教育今后的發展，電氣工程及其自動化專業人才培養模式的改革研究也就具有重大的理論和現實意義。

二、目前人才培養方案存在的問題

由于相關因素的制約，目前電氣工程及其自動化專業的高素質人才培養計劃存在諸多的問題需要解決，這些現實的困難也制約著新工業時代背景下復合人才的高質量培養，面對這些困難，是我們下一步改革創新的重要前提。

（一）實踐環節設置缺乏連貫性

新的工業時代背景下，電氣工程及其自動化專業的實踐環節的改革，更加緊密地要結合經濟社會發展的必要需求，最大限度地提升本科生的實踐能力和科學素養，適應新時代的發展要求。工科學生在參加實踐環節的教學活動中，大部分都有著極高的熱情和參與度?？墒侨鄙賹嵺`環節設置的連貫性，使得本科生創新能力和解決實際問題的能力得到進一步提升的效果還不夠理想。

從政策層面來看，各地應用型本科高校對于實踐環節的重視程度越來越高，可是由于高校機構設置的原因，造成了高校創新創業教育的實施很難形成有機的統一。這也就造成了一種局面，本科生普遍的參與度非常高，可是實踐能力的培養水平卻不能得到很好的保障。同時缺乏對創新創業環節本質真正的理解，造成了在實際教學過程中，存在急功近利，不遵循教學客觀發展規律的行為。所以，從人才培養模式的角度來重新定義，確認電氣工程及其自動化專業的人才培養目標，并進一步構建以學生中心的人才培養理念，才能使我們的畢業生更加適應新工業時代的要求，提升專業學生的綜合素質水平[2]。

（二）校企合作的成效需要進一步落實

針對電氣工程及其自動化專業的行業背景，如果畢業生缺少真正的企業經歷的參與感，那么必然很難做到平時所學的專業課程理論與智能化企業有效地對接。結合生產實際的創新型人才的匱乏，教師隊伍中“雙師型”人才比例的下降，諸多不利條件的影響，使得目前校企合作的機制和成果需要進一步的落實和加強。

（三）實習教學手段以及方式過于單調

在新的工業時代背景下，電氣工程及其自動化專業的人才質量將迎來更大的挑戰。之前的過于注重書本知識的教學、忽略實踐的培養人才體制很難追趕上新工業時代的發展步伐，更進一步來看，學生動手意識的培養和如何落實產學研一體化的體制，都會影響復合型人才的培養質量，針對目前的實踐環節來挖掘電氣工程及其自動化專業學生的解決實際問題的能力，也是新工科教育的重要理念之一。實習教學環節存在的缺乏重視程度、授課內容無法形成系統性的指標、同最新的工業發展目標相脫離等問題都制約了人才培養模式的創新與改革。

三、改革人才培養方案的創新手段

首先，考慮到智能化電氣設備的應用，將太陽能光伏發電、風力發電和超級儲能裝置引進到實踐教學環節當中，清潔能源作為“十四五”時期重點研發的領域，通過這種手段，必將大大提高目前實踐教學的針對性和前沿性。

其次，完善目前的教學環節，提升學生的知識構建體系。針對當前很多實踐環節同電氣行業的新思路存在差距，本科學生無法靈活地將所學理論知識應用到實踐活動的問題，需要創新人才培養模式的要求，整合專業課程的連貫性，確保專業培養方案的一致性。以電氣工程基礎的實踐教學為例，采用創新人才培養模式的研究，在完成基礎的實踐教學環節的基礎上，將智能電網、新型能源等相關前沿理論融入到電氣工程基礎的實踐教學環節，通過這種方式的改革創新，提升理論專業課教學過程中，實踐環節與理論知識活學活用的效果[3]。

第三，重視實踐環節同企業生產之間的緊密融合，為完善實踐環節的必要前提下給本科生充分的實踐平臺。采用這樣的改革思路，也是完善普通高等學校的基本定位，促進產學研一體化建設，為地方經濟社會發展貢獻力量。例如在電氣工程基礎課程的實踐環節當中，專任教師通過帶領學生進行新能源電氣結構的研究，圍繞新能源領域具體問題展開分析計算，提高同學們的應用能力。

第四，加強師資隊伍建設。增加“雙師型”教師的引進力度，完善專任教師理論知識的同時，著重提升交叉專業課程之間的整體性和一致性。加速打造一批年級結構合理、實踐經驗豐富的老中青三代結合的專任教師隊伍。在人才培養方案的改革過程中，作為學生的引領者，充分發揮教師的主觀能動性，為學生實踐能力的提高保駕護航。

四、人才培養方案創新的具體措施

（一）緊握工業發展定位，合理設定培養目標

在實踐教學中，按照認識事物的規律，由淺入深、由簡到繁、由個別單元到綜合應用，有層次地設置實踐環節。形成以驗證性、綜合性、設計性、自主性、協作性、現場實習和科研訓練的實踐教育模式。通過循序漸進的實踐能力的培養，提高學生綜合分析問題、解決問題、工程實踐、發明創造分能力，以及具有一定的團隊協助精神和協助合作意識和組織協調能力。形成專業培養與素質拓展相結合、理論學習與技能訓練相結合、學校教育與社會實踐相結合、專任教師與學生管理相結合的全員、全方位、全過程的立體化特色培養機制，全面提高學生的專業技能、創新能力、綜合素質。

與此同時，在每一個教學學期進行前，在“專業教學指導委員會”的組織下，專業負責人和相關課程建設負責人，以及企業合作教學的企業導師一起，按照最新的工業發展需求，就最新的人才培養目標和實施步驟展開系統調研和討論，進而來保證人才培養的過程能符合企業研發的最新需求，建立校企合作的及時反饋機制，進一步完善與更新教學計劃和教學大綱，強化書本知識和校外實踐教學活動的有機統一，從而有效地落實到人才培養模式創新中去。

（二）科學合理的課程體系建設

著眼于培養應用型人才，尤其注重學生綜合素質和創新能力的培養，加強實踐能力培養。根據培養方案，進一步完善了課程體系框架，課程設置體現“強化兩頭優化中間”，強化基礎理論課程，強化實踐環節，優化專業課程，制定了包含通識基礎課程、大類學科基礎課、專業主干課的完整的課程體系。結合OBE教育理念，以提高學生解決實際工程問題的角度出發，將科學合理的課程體系環節納入到整個本科培養全過程。

為了更好地優化課程建設，針對形成性考核方面，強化具體的改革方向。在保證基本的平時出勤和表現、課程作業和階段性測試的同時，提高實踐成績的考核比例，進一步抓落實，以實際的實踐表現來促進學生對于專業知識能力的培養。發揮學院和教學督導的檢查力度，加強對于本科生培養全過程的質量監控和評價指標。同時通過增設“認知實習”“專業方向綜合設計”“專業技能綜合實踐”等課程，進一步提高學生對于工程實踐的重視程度，在課程資源的構建過程中，增加對于電氣工程及其自動化的前沿學科以及工程應用知識的成果展示，立體化地提升本科生的實踐應用能力的培養。

（三）學生創新能力的培養

在具體政策的落實中，學生創新能力的培養，是一切教學工作的中心，每時每刻都要提升以學生為中心的服務意識，通過系統性的人才培養改革方案的落實，保證學生在提高理論知識的同時，促進畢業生的綜合素質的全面培養。首先使大學生了解所學的電氣專業的基本特點、就業方向，這也是高校人才培養的初心所在。引導大學生深刻認識到自己所學專業中，所蘊含的勞動實踐活動對于社會發展的重要意義，強化對實踐活動的認識。還要在專業學習中，提升自己的核心競爭力，樹立正確的擇業觀，自覺培養到偏遠地區和行業中工作的奮斗精神和服務意識，報效國家的奉獻精神。

同時強化教師隊伍的建設，激勵高校教師到工業生產中參與實踐，為學生全方位的綜合素質提高提供基本保證。結合三江地區農機電氣設備研發的行業優勢，加快與電氣工程及其自動化等相關專業群的建設力度，以符合服務地方經濟的背景下，讓廣大學生投入到創新教育當中，進而是本科生提出問題、分析問題、解決問題、總結問題，更好地形成本專業的立體化理論和實踐知識體系的構建。另外，以教授和年輕教師為代表，組建大學生科技創新團隊，以服務地方經濟為目標，參加各類各級別的創新設計大賽，提升能力的培養。堅持產教融合和校企合作機制的完善，將具體改革措施落實到位。

五、結語

電氣工程及其自動化作為軟件和硬件相互結合的專業，在新的工業時代背景下，其人才培養模式的研究具有深遠的意義。以新工科建設為主線，建立創造性工科人才培養模式的方案，在進一步深化OBE教育理念的前提下，加速電氣專業人才培養質量的提升。形成適應工程教育認證和新工科建設需求的課程體系；建立全面的教學管理制度，改善實踐教學條件，滿足學生實踐教學和科技創新需求，使學生的工程實踐能力有進一步的提升。教師工程素質和科研水平顯著提升。在各類國家級和省級的科技創新競賽中，學生取得更加豐碩的成果。對于學生來說，是實現以后職業發展的前提；對于電氣行業來說，是保證人才質量的根本；對于專業來說，是實現人才培養綜合改革的重大舉措。