協(xié)同視域下電氣工程專業(yè)人才培養(yǎng)的實踐探索

彭乾剛

（華北電力大學(xué)，北京 102206）

0 引言

隨著新一輪工程教育改革的深入推進(jìn)，“新工科”建設(shè)、卓越工程師培養(yǎng)越來越強(qiáng)調(diào)學(xué)科交叉融合、產(chǎn)教融合等協(xié)同育人方式。同時，我國提出了“雙碳”目標(biāo)，電力行業(yè)是實現(xiàn)這一目標(biāo)的主力軍，這對電氣工程專業(yè)高素質(zhì)復(fù)合型人才的培養(yǎng)提出了新的要求。在國家“雙碳”戰(zhàn)略、工程教育改革日益深化的背景下，創(chuàng)新電氣工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式以及構(gòu)建協(xié)同育人的人才培養(yǎng)體系已成為必然趨勢。

在中國知網(wǎng)平臺以“電氣工程專業(yè)人才培養(yǎng)”為主題檢索近5 年相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，研究對象包括國內(nèi)重點(diǎn)高校、電力行業(yè)特色高校和地方院校；研究主要聚焦于人才培養(yǎng)模式的宏觀層面研究以及專業(yè)建設(shè)、課程改革、實踐教學(xué)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育等中觀和微觀層面的研究。相關(guān)研究大多立足于國內(nèi)高校實際情況，對國外高校電氣工程專業(yè)人才培養(yǎng)情況的研究較少。

本文以新加坡南洋理工大學(xué)電氣與電子工程專業(yè)（以下簡稱“電氣工程專業(yè)”）為例，運(yùn)用比較研究方法，從協(xié)同育人視角分析其人才培養(yǎng)模式，分析國內(nèi)高校電氣工程專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上，提出深化電氣工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革的路徑。

1 協(xié)同育人視角下南洋理工大學(xué)電氣工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式

電氣工程專業(yè)是南洋理工大學(xué)1981 年建校時最早開設(shè)的3 個專業(yè)之一，該專業(yè)注重塑造學(xué)生面向未來、應(yīng)對挑戰(zhàn)的能力。通過理論和實踐平衡、跨學(xué)科聯(lián)合課程、行業(yè)實習(xí)實踐等加強(qiáng)學(xué)生理論基礎(chǔ)、實踐能力、創(chuàng)新思維、全球視野的培養(yǎng)，形成了多元協(xié)同的人才培養(yǎng)模式。

1.1 “電氣工程+”專業(yè)設(shè)置模式

南洋理工大學(xué)注重跨學(xué)科人才培養(yǎng)，構(gòu)建了“電氣工程+”的專業(yè)設(shè)置模式，即以電氣工程專業(yè)為主干，設(shè)立涵蓋多個學(xué)科領(lǐng)域的第二專業(yè)、雙學(xué)位以及輔修專業(yè)作為補(bǔ)充，為學(xué)生提供靈活多元的選擇。電氣工程專業(yè)的學(xué)生，可選修第二專業(yè)、雙學(xué)位或輔修專業(yè)，在畢業(yè)時獲得工學(xué)學(xué)位（電氣工程）及相應(yīng)選修專業(yè)學(xué)習(xí)憑證。

表1 “電氣工程+”專業(yè)設(shè)置表

進(jìn)入大三學(xué)年時，電氣工程專業(yè)的學(xué)生將會在電氣與系統(tǒng)工程、電子工程以及信息與通信工程這3個領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行分流，共分為8 個不同的研究方向。這一安排旨在讓學(xué)生獲得更加深入和專業(yè)化的知識。

1.2 “理論+實踐”大課程體系

課程體系分為3 個模塊：專業(yè)主干課程（83～84學(xué)分）、跨學(xué)科協(xié)作核心課程（32學(xué)分）以及選修課程（21 學(xué)分）。這一課程體系涵蓋了物理科學(xué)基礎(chǔ)、電氣工程專業(yè)教育以及其他非技術(shù)類學(xué)習(xí)內(nèi)容。它不僅注重通識教育與專業(yè)教育的結(jié)合，也強(qiáng)調(diào)理論與實踐相結(jié)合，具有明顯的跨學(xué)科特色和實踐導(dǎo)向。

1.2.1 理論課程設(shè)置

理論課程主要包括三類。

1）“主干課程”模塊中的數(shù)學(xué)課程、物理課程、電氣工程學(xué)科核心課程以及選修專業(yè)理論課程。

2）“跨學(xué)科協(xié)作核心課程”模塊、“選修課程”模塊的理論課程，有助于學(xué)生涉獵非技術(shù)領(lǐng)域，拓展知識的廣度和深度。

3）第二專業(yè)、雙學(xué)位和輔修專業(yè)培養(yǎng)計劃規(guī)定的課程，由一個或多個學(xué)院合作開設(shè)。通過多個學(xué)科交叉融合培養(yǎng)，有助于增強(qiáng)學(xué)生跨學(xué)科解決復(fù)雜問題的能力。

1.2.2 實踐課程設(shè)置

實踐課程主要包括兩類。

1）學(xué)位課程中的設(shè)計與創(chuàng)新項目、專業(yè)實習(xí)、畢業(yè)年級項目。學(xué)生運(yùn)用課程和實習(xí)中所學(xué)知識解決行業(yè)真實問題，完成“主干課程”模塊的設(shè)計與創(chuàng)新項目、“跨學(xué)科協(xié)作核心課程”模塊的專業(yè)實習(xí)以及畢業(yè)年級項目。

2）學(xué)位課程外的“研究與開發(fā)經(jīng)歷”項目分為院級和校內(nèi)兩個層面，包括電氣與電子工程學(xué)院等個別學(xué)院自主開設(shè)的“本科生研究機(jī)會計劃”項目以及面向全體學(xué)生開設(shè)的“校園本科研究經(jīng)歷”項目。以后者為例，該項目涵蓋了工程、生物科學(xué)、通信、商業(yè)管理、會計和人文學(xué)科等多個學(xué)科領(lǐng)域，學(xué)生可根據(jù)興趣選擇項目。在導(dǎo)師指導(dǎo)下，學(xué)生在項目實施周期內(nèi)投入至少8 個月（每周10 小時）的精力，通常從當(dāng)年8 月持續(xù)至次年6 月，共計11 個月。為保持研究經(jīng)歷的連續(xù)性，學(xué)生可在畢業(yè)年級項目中繼續(xù)“校園本科研究經(jīng)歷”項目的研究。

1.3 “校企+校際+國際”培養(yǎng)方式

南洋理工大學(xué)基于國內(nèi)外高校和行業(yè)企業(yè)的教育資源，構(gòu)建了校企、校校、國際等多主體合作的教育模式，重點(diǎn)體現(xiàn)在專業(yè)實習(xí)和全球?qū)W習(xí)計劃方面。

1）專業(yè)實習(xí)是學(xué)位課程的一部分，通常在大三學(xué)年開展，為期20 周，特點(diǎn)是與行業(yè)深度融合。學(xué)生有機(jī)會進(jìn)入新加坡本土或海外的私人公司、公共機(jī)構(gòu)，在實際工作環(huán)境中應(yīng)用所學(xué)知識，接受專業(yè)培訓(xùn)，這有助于提升他們的職業(yè)素養(yǎng)和人際交往能力。

2）全球?qū)W習(xí)計劃是學(xué)校層面設(shè)立的培養(yǎng)項目，旨在培養(yǎng)學(xué)生的全球公民意識。電氣工程專業(yè)學(xué)生通過該計劃可以選擇在新加坡國立大學(xué)、新加坡管理大學(xué)、新加坡科技設(shè)計大學(xué)以及全球范圍內(nèi)超過350 個合作高校中進(jìn)行學(xué)習(xí)交流。通過學(xué)期交換和短期課程，為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)體驗。

此外，通過全球?qū)W習(xí)計劃，學(xué)生可以參與海外實習(xí)、海外創(chuàng)業(yè)計劃以及與國際學(xué)生進(jìn)行在線互動的虛擬教育課程。其中，海外實習(xí)也作為專業(yè)實習(xí)的一部分。這些經(jīng)歷有助于學(xué)生體驗多樣化的學(xué)術(shù)教學(xué)、全新的文化氛圍，學(xué)習(xí)新的語言，加強(qiáng)國際交往，并發(fā)展文化智力。

綜上所述，南洋理工大學(xué)電氣工程專業(yè)協(xié)同育人模式涵蓋專業(yè)設(shè)置、課程體系、培養(yǎng)方式等方面，這種模式不僅考慮了社會發(fā)展和工程實踐的需求，更體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的理念，具體體現(xiàn)在3 個方面。一是重視跨學(xué)科培養(yǎng)，“電氣工程+”的專業(yè)設(shè)置模式、跨學(xué)科協(xié)作核心課程、專業(yè)實習(xí)以及“校園本科研究經(jīng)歷”項目等，充分展現(xiàn)了其跨學(xué)科性。二是注重理論與實踐相結(jié)合，學(xué)生除了學(xué)習(xí)數(shù)理基礎(chǔ)課程和電氣工程專業(yè)理論課程外，還要完成一系列實踐課程，例如設(shè)計與創(chuàng)新項目、專業(yè)實習(xí)和畢業(yè)年級項目。特別是專業(yè)實習(xí)與行業(yè)深度融合，為學(xué)生提供了實踐機(jī)會。三是關(guān)注學(xué)生個體發(fā)展需求，提供多元化、個性化的專業(yè)選擇、廣泛的選修課程以及自主探索的“研究與開發(fā)經(jīng)歷”項目等，有助于促進(jìn)學(xué)生的個性化發(fā)展。

2 國內(nèi)高校電氣工程專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

電氣工程專業(yè)在高等教育中扮演著重要的角色。近年來，為了應(yīng)對工程教育改革和國家戰(zhàn)略的需要，國內(nèi)高校積極推進(jìn)電氣工程人才培養(yǎng)的改革實踐。舉例來說，清華大學(xué)采取了一系列措施，包括加強(qiáng)學(xué)科交叉、改革工程教育和教學(xué)模式、統(tǒng)籌本科與研究生教育、全面推進(jìn)課程與思政相結(jié)合等［1］。華中科技大學(xué)則致力于重構(gòu)“電氣化+”背景下的電氣工程本科人才培養(yǎng)體系，特別注重通過真實項目和產(chǎn)品研發(fā)構(gòu)建新工科的工程實踐教學(xué)體系［2-3］。另外，一些電力特色高校和地方高校也在積極推進(jìn)教育教學(xué)改革。然而，由于不同高校之間改革的不平衡性，整體上看，現(xiàn)有的人才培養(yǎng)模式還存在一些不足。

2.1 學(xué)科專業(yè)交叉融合不夠

在新型電力系統(tǒng)的背景下，目前高等學(xué)校電氣工程專業(yè)的課程體系存在跨學(xué)科知識融合不足的問題［4］。這導(dǎo)致在能源互聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)、人工智能等領(lǐng)域的學(xué)科交叉性得不到充分展現(xiàn)［5］。同時，人才培養(yǎng)時對“雙碳”背景下電力系統(tǒng)降碳技術(shù)知識體系的講解還不夠，也未能全面涵蓋“智能電網(wǎng)”“微電網(wǎng)”以及“能源互聯(lián)網(wǎng)”等代表新一代電力系統(tǒng)和“人工智能”“大數(shù)據(jù)”“區(qū)塊鏈”等先進(jìn)信息技術(shù)知識體系的講解［6］。

2.2 實踐教學(xué)環(huán)節(jié)較為薄弱

傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)節(jié)主要側(cè)重于理論教學(xué)，通常僅限于開展與課程相關(guān)的電工技術(shù)實驗，而與專業(yè)課程融合的實際操作和實踐交互還不夠［7］。對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)存在系統(tǒng)性和有效性不足的問題，整體的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)分布較為零散，缺乏全面的內(nèi)容設(shè)計，并且學(xué)分要求相對較低［8］。同時，實習(xí)和實訓(xùn)中存在一些形式化的現(xiàn)象，執(zhí)行效果還不夠好［9］。

2.3 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)不足

一方面，課程設(shè)置不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。創(chuàng)新能力相關(guān)課程較少，學(xué)分設(shè)置也偏少，導(dǎo)致學(xué)生參與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目的積極性不高，選修課程在總課程中所占的比例較低。另一方面，教學(xué)過程中未能充分讓學(xué)生自主探索。教學(xué)時仍以傳統(tǒng)的講授式教學(xué)方法為主，學(xué)生在其中的參與度有限，限制了他們的個人能力發(fā)展［10］。

3 構(gòu)建電氣工程專業(yè)協(xié)同育人模式的實踐路徑

面對工程教育改革新趨勢和“雙碳”戰(zhàn)略對人才的新需求，結(jié)合南洋理工大學(xué)電氣工程專業(yè)人才培養(yǎng)經(jīng)驗和國內(nèi)高校人才培養(yǎng)現(xiàn)狀，基于協(xié)同育人理念，提出以下3個深化人才培養(yǎng)模式改革的建議。

3.1 深化學(xué)科協(xié)同育人

學(xué)科交叉融合是人才培養(yǎng)的重要途徑。首先，應(yīng)構(gòu)建“電氣工程+”多元化專業(yè)模式，促進(jìn)電氣工程學(xué)科與其他新興學(xué)科的交叉融合，可以通過設(shè)置雙學(xué)位、輔修專業(yè)、跨學(xué)科專業(yè)等方式來實現(xiàn)，以適應(yīng)工程教育改革，滿足新型電力系統(tǒng)所需人才的培養(yǎng)需求。

其次，著手打造跨學(xué)科課程。需要更新并優(yōu)化電氣工程專業(yè)的課程和教材，增加關(guān)于能源互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代技術(shù)和行業(yè)發(fā)展熱點(diǎn)的知識。同時，加強(qiáng)通識課程和選修課程的建設(shè)，融合金融、經(jīng)管、法學(xué)等學(xué)科知識，以拓展學(xué)生的知識面。

3.2 深化產(chǎn)教協(xié)同育人

產(chǎn)教融合是當(dāng)前工程教育改革創(chuàng)新的重要方向。首先，從實踐教學(xué)改革著手，構(gòu)建適用于電力行業(yè)的實踐教學(xué)體系，修訂人才培養(yǎng)方案，增加課程實習(xí)實訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)的比重。通過校企聯(lián)合共建實習(xí)基地、實訓(xùn)中心，并讓學(xué)生參與到行業(yè)生產(chǎn)一線實習(xí)中，將企業(yè)項目引入教學(xué)過程中，營造真實的工程環(huán)境。此外，積極主動與行業(yè)企業(yè)合作開展“雙創(chuàng)”教育，建立“雙創(chuàng)”平臺，將行業(yè)新技術(shù)和新需求納入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目，提高學(xué)生的實踐和創(chuàng)新能力。

其次，促進(jìn)電力行業(yè)企業(yè)深度參與高校人才培養(yǎng)的各個環(huán)節(jié)。支持優(yōu)勢高校建設(shè)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院和卓越工程師學(xué)院，以此為契機(jī)，將行業(yè)企業(yè)的最新成果和需求融入人才培養(yǎng)方案的制定、課程的建設(shè)、教材的編寫以及教學(xué)過程中，這有助于實現(xiàn)高校人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)需求的有效對接。同時，加強(qiáng)校企之間的人員交流，提升高校師資隊伍的工程化水平和教學(xué)實踐能力。

3.3 深化國際協(xié)同育人

隨著我國對外開放的不斷深化，迫切需要培養(yǎng)具有國際視野的工程人才。首先，需要推進(jìn)在地國際化，將國際化能力融入電氣工程專業(yè)人才培養(yǎng)體系。開設(shè)跨文化交流通識課程，推動專業(yè)課程和項目的全英文授課，引入國外高校電氣工程領(lǐng)域優(yōu)質(zhì)課程資源，以培養(yǎng)學(xué)生的國際視野和交流能力。

其次，通過國家公派留學(xué)項目、中外聯(lián)合培養(yǎng)學(xué)位項目和短期交流等途徑，支持學(xué)生前往國外，在沉浸式的環(huán)境中深入了解國際法律法規(guī)、政治和文化，同時掌握國際電氣工程領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，從而提升學(xué)生的國際適應(yīng)能力和全球競爭力。

4 結(jié)語

協(xié)同育人模式是加強(qiáng)電氣工程專業(yè)人才培養(yǎng)的一種有益探索。本文深入分析了新加坡南洋理工大學(xué)電氣工程專業(yè)協(xié)同育人的具體實踐，并基于國內(nèi)高校的實際情況提出了構(gòu)建協(xié)同育人模式的實踐路徑。高校應(yīng)以協(xié)同發(fā)展觀念推進(jìn)電氣工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革，以培養(yǎng)滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高素質(zhì)復(fù)合型人才。