地方高校電類專業(yè)新工科人才培養(yǎng)模式探索與實(shí)踐

馬帥旗

（陜西理工大學(xué) 電氣工程學(xué)院，陜西漢中 723000）

目前，機(jī)器人、人工智能和大數(shù)據(jù)等廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)為特點(diǎn)的新經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對高等工程教育改革提出了新的要求[1-2]。為了適應(yīng)新一輪的技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)變革，自2017 年起，教育部開始部署新工科建設(shè)，先后形成了“復(fù)旦共識”“天大行動”和“北京指南”等指導(dǎo)性文件[3]。新工科建設(shè)聚焦新一輪技術(shù)革命與產(chǎn)業(yè)變革，培養(yǎng)科技創(chuàng)新領(lǐng)軍型人才。地方高校受限于辦學(xué)定位和招生層次，新工科建設(shè)既對人才培養(yǎng)帶來挑戰(zhàn)，又為人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升提供契機(jī)，因而地方高校亟須對新工科背景下的人才培養(yǎng)模式進(jìn)行探索與實(shí)踐。

本文對制約地方高校電類專業(yè)新工科人才培養(yǎng)的因素進(jìn)行分析，明確了電類專業(yè)新工科人才培養(yǎng)的目標(biāo)和定位，反向設(shè)計(jì)了人才培養(yǎng)方案，形成了新工科人才的培養(yǎng)機(jī)制，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高了學(xué)生的實(shí)踐操作水平、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)，提高了地方高校新工科專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。

1 地方高校電類專業(yè)新工科人才培養(yǎng)存在的主要問題

新工科建設(shè)的行動路線指出，要培養(yǎng)視野開闊、知識儲備豐富的綜合型科技人才[4]。相對于研究型高校，地方高校受限于地域、生源、研究現(xiàn)狀和師資力量，在新工科人才培養(yǎng)方面存在一些問題，具體表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

1.1 人才培養(yǎng)理念與新工科要求不匹配

地方高校傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)理念是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級專業(yè)人才，新工科人才培養(yǎng)的理念不僅要考慮工程教育認(rèn)證和新興產(chǎn)業(yè)人才需求[5]，而且要從傳統(tǒng)的學(xué)科學(xué)術(shù)人才向社會需求的工程科技應(yīng)用人才轉(zhuǎn)變。新工科和傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)理念存在交叉和矛盾[6]，主要有以下兩方面原因：一方面，地方高校人才培養(yǎng)理念多沿襲研究型大學(xué)或借鑒同層次高校的人才培養(yǎng)理念，但不同高校的辦學(xué)層次不同，人才培養(yǎng)定位也不同，并且專業(yè)和行業(yè)的發(fā)展規(guī)律不同，同質(zhì)化的培養(yǎng)理念必然會引起人才的供需矛盾。另一方面，高校專業(yè)外延性擴(kuò)展明顯，內(nèi)涵重構(gòu)不足。部分高校未充分考慮區(qū)域經(jīng)濟(jì)需求和自身辦學(xué)條件，專業(yè)求多求全，專業(yè)數(shù)量大幅增加，但是內(nèi)涵重構(gòu)不足，引起人才培養(yǎng)理念泛化。

1.2 學(xué)科專業(yè)的交叉融合不深

傳統(tǒng)的電類專業(yè)教學(xué)重視教學(xué)體系，重視專業(yè)知識的獲取和應(yīng)用過程，學(xué)科之間的交叉和創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足，容易導(dǎo)致學(xué)生知識體系單一，解決復(fù)雜工程問題能力和創(chuàng)新能力不足[7-8]。美國麻省理工學(xué)院實(shí)施的“新工程教育轉(zhuǎn)型”和我國的新工科建設(shè)，都是期望能夠突破學(xué)科界限和產(chǎn)業(yè)邊界，從而培養(yǎng)解決復(fù)雜問題的創(chuàng)新人才。科技革命和新興產(chǎn)業(yè)促使傳統(tǒng)電學(xué)學(xué)科與其他學(xué)科交叉和深度融合[9]，這需要打破學(xué)科之間的界限，充分考慮科技革命和新興產(chǎn)業(yè)對交叉學(xué)科知識的需求，考慮專業(yè)知識與工程實(shí)踐之間的銜接，從而科學(xué)、合理地進(jìn)行學(xué)科交叉融合。

1.3 工程實(shí)踐和科技創(chuàng)新能力不強(qiáng)

地方高校學(xué)生主動分析問題、解決問題的能力不強(qiáng)，特別是工程實(shí)踐創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力不強(qiáng)。工程教育存在重視理論教學(xué)，輕視實(shí)踐教學(xué)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，實(shí)習(xí)、實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱等問題，主要表現(xiàn)在以下幾方面：一是人才培養(yǎng)計(jì)劃滯后于產(chǎn)業(yè)變革需求，人才培養(yǎng)計(jì)劃仍停留在傳統(tǒng)的重理論、輕實(shí)踐的模式，未充分考慮新工科對人才工程實(shí)踐創(chuàng)新能力的需求，創(chuàng)新教育未形成從創(chuàng)新意識培養(yǎng)，到創(chuàng)新思維、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的完整體系；二是實(shí)踐平臺匱乏，認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)受限于教育經(jīng)費(fèi)緊張，工程實(shí)踐活動經(jīng)費(fèi)投入不足，學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力未得到充分發(fā)揮。

1.4 師資隊(duì)伍不強(qiáng)

師資隊(duì)伍對地方高校新工科建設(shè)具有決定作用。一方面，電類專業(yè)就業(yè)形勢較好，地方高校較難招聘具有專業(yè)博士學(xué)位的人才。另一方面，受限于學(xué)校人才引進(jìn)政策和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀，地方高校師資引進(jìn)政策優(yōu)勢不明顯，對高學(xué)歷、高職稱人員的吸引力不足，較難招聘具有專業(yè)從業(yè)經(jīng)驗(yàn)的人才，現(xiàn)有教師缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致學(xué)科引領(lǐng)性不強(qiáng)，人才培養(yǎng)質(zhì)量不高。

1.5 協(xié)同育人共贏機(jī)制不健全

地方高校建立了協(xié)同育人平臺，促進(jìn)了校校協(xié)同、校所協(xié)同、校企協(xié)同和校地協(xié)同育人，但是協(xié)同育人機(jī)制不健全，企業(yè)和科研院所協(xié)同育人積極性不高，未形成協(xié)同育人的共贏方案[7]。各協(xié)同主體的目標(biāo)不同，高校重視人才質(zhì)量，企業(yè)重視經(jīng)濟(jì)效益，科研院所重視科研成果。校所之間缺乏知識與科技的耦合，校企之間缺乏知識與成果、效益的耦合，校校之間缺乏教學(xué)和科研的耦合，校地之間缺乏知識與政策的耦合。

2 地方高校人才培養(yǎng)的主要途徑

本文提出的新工科人才培養(yǎng)模式，以“以學(xué)生為中心、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的教學(xué)理念為導(dǎo)向，圍繞新一輪技術(shù)革命與產(chǎn)業(yè)變革，支撐服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略對人才的需求，探索地方高校電類專業(yè)人才培養(yǎng)新途徑。

2.1 更新人才培養(yǎng)理念

理念是行動的先導(dǎo)[5]，地方高校將新工科建設(shè)與專業(yè)工程教育認(rèn)證相結(jié)合，深化專業(yè)教育的內(nèi)涵式建設(shè)，將工程教育認(rèn)證理念與新工科建設(shè)理念相融合，將“以學(xué)生為中心、以成果為導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的核心理念[10-11]貫穿人才培養(yǎng)體系的各個(gè)環(huán)節(jié)中。依據(jù)地方高校定位和區(qū)域新興產(chǎn)業(yè)需求，制定人才培養(yǎng)專業(yè)知識目標(biāo)、實(shí)踐與創(chuàng)新能力目標(biāo)和人才素質(zhì)目標(biāo)，確定畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，反向設(shè)計(jì)合理的人才培養(yǎng)方案，建立支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的課程矩陣。在課程教學(xué)改革中，落實(shí)學(xué)習(xí)產(chǎn)出和“以學(xué)生為中心”理念，優(yōu)化教學(xué)策略。學(xué)校結(jié)合學(xué)生課程成績、競賽成果、第三方教學(xué)評價(jià)和用人單位反饋等，對課程、畢業(yè)要求和畢業(yè)目標(biāo)進(jìn)行達(dá)成度分析，優(yōu)化人才培養(yǎng)目標(biāo)，改進(jìn)教育教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)的閉環(huán)持續(xù)改進(jìn)。

2.2 探索學(xué)科交叉融合，優(yōu)化教學(xué)體系

隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的不斷推進(jìn)，信息技術(shù)與制造業(yè)加速融合，以大數(shù)據(jù)、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為特征的工業(yè)數(shù)字化程度不斷加深。要應(yīng)對這一輪技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)變革，地方高校電學(xué)專業(yè)需要對學(xué)科進(jìn)行交叉融合，重構(gòu)課程體系，實(shí)現(xiàn)專業(yè)與信息技術(shù)相融合[12]。學(xué)科交叉融合是在大工程觀視閾[13]下，根據(jù)電類專業(yè)自身發(fā)展規(guī)律和專業(yè)與新興產(chǎn)業(yè)的耦合點(diǎn)進(jìn)行交叉融合。

針對電類新工科人才畢業(yè)能力要求，優(yōu)化知識體系和課程框架，梳理課程設(shè)置的基本內(nèi)容和要求[14]。在課程體系建設(shè)中，充分考慮專業(yè)與大數(shù)據(jù)、人工智能和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的交叉融合，課程體系應(yīng)明確安排新一輪技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)變革相關(guān)課程。

2.3 深化教學(xué)改革

在工程教育認(rèn)證和新工科建設(shè)背景下，教學(xué)的方式、主體和內(nèi)容發(fā)生了根本性變化，教學(xué)方式由“以教為主”向“以學(xué)為主”轉(zhuǎn)變，學(xué)習(xí)方式由學(xué)生對知識的被動接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，教學(xué)主體由以教師、教材和課堂為主體轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主體，教學(xué)內(nèi)容由傳統(tǒng)的學(xué)科專業(yè)知識轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)科交叉知識融合。

一是要對教學(xué)方式進(jìn)行改革，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，堅(jiān)持學(xué)生的主體地位。課堂教學(xué)要從傳授知識向傳授方法轉(zhuǎn)變，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式也要從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾鲗W(xué)習(xí)，突出“以學(xué)生為中心”，在教學(xué)過程中增加互動性、合作性、探究性環(huán)節(jié)，以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、創(chuàng)新意識。二是要根據(jù)學(xué)生情況進(jìn)行分流，實(shí)施個(gè)性化教育。個(gè)性化教育不是將學(xué)生看作一個(gè)獨(dú)立的教育個(gè)體，而是將個(gè)性培養(yǎng)貫穿整個(gè)培養(yǎng)過程，要根據(jù)學(xué)生個(gè)體的差異性，充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)造性，從而培養(yǎng)學(xué)生健全的人格。三是要對教學(xué)的環(huán)節(jié)進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐、線上與線下、單一學(xué)科和交叉學(xué)科的有機(jī)融合，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣，提高教學(xué)質(zhì)量。

2.4 構(gòu)建協(xié)同育人機(jī)制

協(xié)同育人對新工科人才培養(yǎng)具有重要的推動作用，應(yīng)充分調(diào)動協(xié)同育人主體的積極性和主動性，根據(jù)新興產(chǎn)業(yè)需求和協(xié)同育人主體的教學(xué)、科研、實(shí)踐資源，實(shí)現(xiàn)校校、校所、校企和校地之間深度合作，形成新的協(xié)同育人模式。

首先，地方政府要制定協(xié)同育人的政策和法規(guī)，促進(jìn)校校、校所、校企和校地之間的合作。既為協(xié)同育人各方提供政策支持，又對各方進(jìn)行有效約束。地方政府為企業(yè)、科研院所等主體提供低息貸款補(bǔ)貼、專項(xiàng)資金支持、稅收減免和基金支持等保障性政策，充分調(diào)動參與主體的主動性，促進(jìn)協(xié)同育人機(jī)制長效運(yùn)行。

其次，要拓展協(xié)同育人的深度。一方面，根據(jù)技術(shù)革命、產(chǎn)業(yè)變革和自身人才需求，學(xué)校、企業(yè)、科研院所等協(xié)同育人主體參與學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和人才培養(yǎng)方案的優(yōu)化，共同培養(yǎng)新工科人才。另一方面，培養(yǎng)的新工科人才能為協(xié)同育人主體提供智力和技術(shù)支持。協(xié)同育人主體共同參與協(xié)同育人、項(xiàng)目攻關(guān)、實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)等，通過技術(shù)、資金、人才、設(shè)備等協(xié)同，開展科研，形成產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)的孵化基地。

2.5 健全人才質(zhì)量評價(jià)體系

電類專業(yè)新工科人才培養(yǎng)應(yīng)重視過程和成果管理，對關(guān)鍵的教學(xué)過程與活動進(jìn)行監(jiān)測，依據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量評價(jià)，從而制定相應(yīng)改進(jìn)措施，具體的質(zhì)量評價(jià)和閉環(huán)持續(xù)改進(jìn)機(jī)制如圖1 所示。

圖1 質(zhì)量評價(jià)的持續(xù)改進(jìn)機(jī)制

新工科人才培養(yǎng)的持續(xù)改進(jìn)機(jī)制是三個(gè)閉環(huán)結(jié)構(gòu)，最內(nèi)環(huán)是課程目標(biāo)層次，通過對課程設(shè)置與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)度、課程目標(biāo)的達(dá)成度進(jìn)行評價(jià)，分析課程目標(biāo)點(diǎn)達(dá)成度，并制定課程教學(xué)過程中的改進(jìn)措施；中間的閉環(huán)結(jié)構(gòu)為畢業(yè)要求層次，通過對畢業(yè)要求中人才培養(yǎng)目標(biāo)的支撐度進(jìn)行評價(jià)，分析畢業(yè)要求的達(dá)成度情況，并對支撐畢業(yè)要求的課程體系提出改進(jìn)措施；最外層的閉環(huán)結(jié)構(gòu)為人才培養(yǎng)目標(biāo)層次，依據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈和行業(yè)市場轉(zhuǎn)型發(fā)展需求的契合度、用人單位對學(xué)生認(rèn)可度和第三方測評結(jié)果進(jìn)行改進(jìn)。

3 新工科人才培養(yǎng)成效

在新工科建設(shè)背景下，陜西理工大學(xué)通過改革電類專業(yè)人才培養(yǎng)模式，使學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和專業(yè)素養(yǎng)有了顯著提高，課程目標(biāo)、畢業(yè)要求和人才培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成度不斷攀升。課程目標(biāo)層次以電力電子技術(shù)課程的達(dá)成度分析為例，近3 年該門課程各目標(biāo)達(dá)成度均在0.75 以上，并且有小幅上升趨勢。人才培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求層次以電氣工程學(xué)院學(xué)生為例，學(xué)生參與實(shí)踐活動的受益面逐年提高，學(xué)生參與學(xué)科競賽獲得省級以上獎(jiǎng)勵(lì)數(shù)量年均在11 項(xiàng)以上。電類專業(yè)學(xué)生一次性就業(yè)率達(dá)到93%，并且專業(yè)對口率保持在 80% 以上。以電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)生為例，近5 年就業(yè)情況統(tǒng)計(jì)如表1 所示，電氣工程及其自動化專業(yè)本科生深受國家電網(wǎng)和地方電網(wǎng)用人單位歡迎，特別是2020 屆畢業(yè)生，有69%的畢業(yè)生進(jìn)入國家電網(wǎng)和地方電網(wǎng)工作。

表1 就業(yè)情況統(tǒng)計(jì)[15-18]

4 結(jié)語

地方高校的新工科建設(shè)需要不斷砥礪前行，促進(jìn)地方高校電類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。本文對新工科建設(shè)背景下地方高校電類專業(yè)人才培養(yǎng)中存在的問題進(jìn)行分析，探索了地方高校新工科人才培養(yǎng)的有效途徑，促進(jìn)了人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。