李從善 和 萍 張文忠 馬福雙 申永鵬 陶玉昆
1.鄭州輕工業學院電氣信息工程學院 河南鄭州 450002 2.左家塢鎮中學 河北唐山 063000
隨著科技的日新月異,新的技術不斷更新與換代,導致學校培養的學生與社會需求脫節嚴重,這種現象在電力行業體現得尤為突出。傳統的人才培養模式越來越滿足不了當前社會對電氣工程人才的要求,而隨著中國在2016年6月2日正式加入《華盛頓協議》,根據華盛頓協議的培養理念和要求,我國多數院校在本科生教育上將面臨非常大的挑戰和變革。基于以上背景和要求,我校積極探索本科生人才模式改革,并在我校優勢特色專業之一的電氣工程專業進行了試點改革。
人才培養模式是培養主體為了實現特定的人才培養目標,在一定的教育理念指導和一定的培養制度保障下設計的,由若干要素構成的具有系統性、目的性、中介性、開放性、多樣性與可仿效性等特征的有關人才培養過程的理論模型與操作式樣[1]。具體可以分為培養理念、培養目標、培養過程、培養制度和培養評價五部分[2]。下面將結合我校電氣工程專業近年來在教學改革實踐中所進行的探索工作進行分析和論述。主要從培養模式的五方面進行展開。
大學本科教育不同于研究生教育,對于本科生培養的定位,應注重完善的知識體系結構和寬廣的知識面的培養,不需要太過專和精,一定程度上其實是摒棄太過特色的東西。在本科4年要使學生具備人文科學、自然科學以及社會科學等多方面的素質。大學本科教育之所以注重基礎性知識的培養,這主要體現在以下幾方面。首先,基礎性的知識永遠都不過時;其次,基礎性的知識是學習其他專業性知識的基礎,人們一旦具備了堅實的基礎,則適應能力就會非常強;再次,基礎性的知識更容易培養人的能力,而不是單純的知識的傳授;最后,基礎性的創新才是根本性的創新,具備了堅實的基礎知識,能夠具備從本質上創新的能力。注重寬廣知識面的培養主要體現在以下幾方面。首先,當今社會科學技術突飛猛進,面臨著多學科交叉融合,具備寬廣的知識結構,更容易實現成功。其次,具備寬廣的知識更容易受到企事業單位的青睞。在實際生產中對于一個復雜的工程項目,往往涉及的東西非常得多,不是單單具備某一方面的知識就能夠完成,只有具備了多方面的知識體系和結構,才有可能完成所負責的工程項目。再次,一個具備寬廣知識面的人才,往往其溝通協調、團隊合作能力比較強,這在強調協同合作的當今工作環境中是非常重要的。也正因此,具備雙學位的電氣工程專業學生或具有其他背景的電氣工程專業學生,更能夠在嚴峻的就業形勢中脫穎而出,找到理想的工作,并在以后的工作中取得成功。
廣博和完善的知識培養理念同樣是普林斯頓大學的培養理念,在《美國新聞與世界報道》公布的2013年全美大學排名中,普林斯頓大學再次在綜合性大學排名和最佳本科教學質量排名上均位列第一[3]。它要求學生在完成4年的學習之后,不僅要具備廣博的知識,還應具有融會貫通的分析能力、準確簡練的表達能力、全面深刻的理解能力、獨特敏銳的欣賞能力及突出的實踐能力。
根據工程教育認證OBE先進的教育理念,不僅要關注學生在校期間的知識和能力培養,而更要看重學生后續的發展,即通過4年本科教育、畢業5年后能夠達成的目標。我校電氣工程專業通過深入學習工程教育認證理念,以學校人才培養定位為基礎,結合我系電氣工程專業自身特點,同時邀請了河南省相關的電力行業企業及生產單位的專家,制定了適合我校電氣工程專業的培養目標。本專業培養能夠適應21世紀社會發展需要的電氣工程及相關領域的工程師與電氣工程科學技術人才。本專業學生畢業后5年左右應達到以下目標。(1)在履行職業責任時,將公眾的安全、健康、合法權益和環境保護放在首位,遵守可持續發展的原則。提高對電氣工程實踐活動和技術方案潛在后果的了解,客觀、誠實、負責任地履行崗位職責,尊重并公平對待他人,理解并遵守工程倫理和職業道德;(2)能夠熟練地融合電氣工程、控制科學與工程、計算機科學與工程等多學科知識與技術,在法律、社會、商業、環境等因素約束下,對電氣工程領域的復雜工程問題,構建系統性的解決方案;(3)能夠熟練地運用現代工具,勝任電氣工程及相關領域工程項目或產品的設計開發、測試制造、生產運行、技術服務和管理等工作,具有一定的應用研究經歷與創新能力;(4)能夠就電氣工程領域復雜工程問題熟練地與同事、客戶及公眾進行有效的溝通,能夠在不同的文化環境及多學科團隊中有效工作,具有一定的工程項目管理經歷與能力;(5)能夠主動適應社會發展,不斷學習掌握新的知識和能力,根據自身的特點和技術及社會的發展修訂職業發展規劃,拓展和提高職業能力,并為同事與合作者的職業發展提供幫助。
為了與我校本科生培養理念相配合,并達到所設定的培養目標,我系全體教師在廣泛調研其他同類院校課程設置及培養方案的基礎上,并在河南省相關主要生產企事業單位的專家深入討論的基礎上,制訂了我校新一版電氣工程專業培養方案。該培養方案能夠滿足工程認證中OBE理念對本科生學時的要求,同時能夠滿足我校厚基礎、寬知識、注重綜合素質的培養理念。該培養方案在上一版培養方案基礎上進行了革新,主要體現在如下幾點。
(1)課時壓縮,由原來的190學分壓縮至175學分,每學分對應15學時,則對應的學時壓縮大約為225學時,該次課程壓縮主要是針對專業課程進行了壓縮,而基礎課程基本保持不變。這次培養方案學時壓縮原因,一是根據工程認證的要求,二是根據師生的座談和反饋。通過這次學時壓縮,學生自由學習的時間明顯增多,以往學生幾乎每時每刻都在上課,無自主學習的時間,因此,導致學校圖書館的學生人數極少。課時壓縮后,圖書館學生人數明顯增多,極大地增加了學生自主學習的空間,豐富了學生的知識面。(2)課程平臺設置,目前培養方案中設置了人文社科課程平臺、公共基礎課程平臺、科學素養教育平臺、學科基礎課程平臺、專業教育課程平臺、自主發展課程平臺、集中實踐教學平臺、創新創業實踐(課外)。與上一版本培養方案相比增加了自主發展課程平臺,這次變革是為了順應不同類型學生發展需求,尊重學生愛好興趣進行的變革,具有非常重要的意義。改革后的培養方案課程結構如表1所示。

表1 電氣工程及其自動化專業課程結構比例表
培養制度指有關人才培養的重要規定、程序及其實施體系,是人才培養得以按規定實施的重要保障與基本前提,包括基本制度、組合制度和日常教學管理制度三大類[4]。基本制度主要指大學學年制和學分制,是大學生完成本科教育所執行的最基本的制度。日常教學管理制度是為維護正常教學秩序,使教學過程正常運轉而制訂的各種規章、規則等制度體系,如考教分離制度、補考制度及各種獎懲制度。我校主要針對組合制度進行了改革探討,主要體現在以下幾方面。(1)導師制,由于我校最近幾年大力引進高層次人才,所以近年來博士教師數量極大地增加,為了充分發揮博士教師的先進知識視野和創新研究能力,從而提升本科生教育的創新能力。我校探索了導師制,將每位博士教師的研究課題和方向向所有本科生公示,然后學生根據自己的興趣,自愿雙向選擇,使本科生在完成基本學業的同時,能夠參與到科學研究中,本科生的創新能力和寫作能力得到了極大的提高。(2)創新實驗室開放制度,包括電力系統動態模式實驗室、GE實驗室、新能源電能轉化與控制實驗室等都向學生開放,學生同樣可以根據自己的興趣進行選擇,在完成基本學業前提下,極大地鍛煉了學生的實踐能力。(3)留學生交換制度,為了順應現代教育的發展,提升學生國際化水平,我校和澳大利亞格里菲斯大學、德國呂納堡大學等多個國際化大學每年都有交換生,鼓勵優秀的學生申報。除此之外,還積極鼓勵學生參加國家智能化電氣設計競賽等。通過一系列培養制度的保證和改革,使學生的綜合創新能力得到了較大的提高。
課程是實現培養目標的重要途徑,因此課程的好壞直接關系到培養目標是否能夠達成。同時,合理的評價也是激勵師生的重要手段。為了更為合理地對課程進行評價,建立多方位的課程教學評價機制,以評促改,才能更好地實現課程教學的進步。借鑒目前應用比較廣泛的層次分析評價法[5]得到加權評價得分。層次分析法是美國運籌學家匹茨堡大學教授薩蒂于20世紀70年代初為美國國防部研究“根據各個工業部門對國家福利的貢獻大小而進行電力分配”課題時應用網絡系統理論和多目標綜合評價方法提出的一種層次權重決策分析方法。層次分析法主要分為目標層、準則層以及指標層,基于該方法,建立了課程教學評價效果的層次分析模型(如圖1所示)。

圖1 課程評價層次分析模型
在圖1中,過程評價又分為課堂表現、隨堂測驗、口試等,外行教師評價又分為教務處教師聽課評價、督導組教師聽課評價等。
通過相互比較確定各準則對于目標的權重,即構造判斷矩陣。在層次分析法中,為使矩陣中的各要素的重要性能夠進行定量顯示,引進了矩陣判斷標度(1~9標度法)。

表2 矩陣判斷標度
對于要比較的因子而言,認為一樣重要就是1:1,強烈重要就是9:1,也可以取中間數值6:1等,兩兩比較,把數值填入,并排列成判斷矩陣(判斷矩陣是對角線積為1的正反矩陣即可)。一般地,若層次結構由k個層次(目標層算第一層),則最后的評教向量為:

通過層次分析法,定量地評價教學結果,使得評價更為合理,能夠達到以評促改的目的,切實反映教學中存在的問題,也能夠調動教師的積極性,持續改進,不斷進步。
通過對我校近年來面向工程教育認證所做的教學改革進行的總結,基本上建立了比較合理和完善的培養模式,以工程教育認證為契機,始終堅持厚基礎、寬知識、注重綜合素質的培養理念,切實在實際教學開展中不斷思考和持續改進。