地方高校電類專業新工科人才培養模式探索與實踐

馬帥旗

（陜西理工大學 電氣工程學院，陜西漢中 723000）

目前，機器人、人工智能和大數據等廣泛應用于工業生產，以新技術、新業態、新產業為特點的新經濟蓬勃發展，科學技術與經濟社會發展對高等工程教育改革提出了新的要求[1-2]。為了適應新一輪的技術革命和產業變革，自2017 年起，教育部開始部署新工科建設，先后形成了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”等指導性文件[3]。新工科建設聚焦新一輪技術革命與產業變革，培養科技創新領軍型人才。地方高校受限于辦學定位和招生層次，新工科建設既對人才培養帶來挑戰，又為人才培養質量的提升提供契機，因而地方高校亟須對新工科背景下的人才培養模式進行探索與實踐。

本文對制約地方高校電類專業新工科人才培養的因素進行分析，明確了電類專業新工科人才培養的目標和定位，反向設計了人才培養方案，形成了新工科人才的培養機制，激發了學生的創新意識，提高了學生的實踐操作水平、創新能力和綜合素質，提高了地方高校新工科專業人才培養質量。

1 地方高校電類專業新工科人才培養存在的主要問題

新工科建設的行動路線指出，要培養視野開闊、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、研究現狀和師資力量，在新工科人才培養方面存在一些問題，具體表現在如下幾個方面：

1.1 人才培養理念與新工科要求不匹配

地方高校傳統的人才培養理念是培養具有創新精神和實踐能力的高級專業人才，新工科人才培養的理念不僅要考慮工程教育認證和新興產業人才需求[5]，而且要從傳統的學科學術人才向社會需求的工程科技應用人才轉變。新工科和傳統的人才培養理念存在交叉和矛盾[6]，主要有以下兩方面原因：一方面，地方高校人才培養理念多沿襲研究型大學或借鑒同層次高校的人才培養理念，但不同高校的辦學層次不同，人才培養定位也不同，并且專業和行業的發展規律不同，同質化的培養理念必然會引起人才的供需矛盾。另一方面，高校專業外延性擴展明顯，內涵重構不足。部分高校未充分考慮區域經濟需求和自身辦學條件，專業求多求全，專業數量大幅增加，但是內涵重構不足，引起人才培養理念泛化。

1.2 學科專業的交叉融合不深

傳統的電類專業教學重視教學體系，重視專業知識的獲取和應用過程，學科之間的交叉和創新能力培養不足，容易導致學生知識體系單一，解決復雜工程問題能力和創新能力不足[7-8]。美國麻省理工學院實施的“新工程教育轉型”和我國的新工科建設，都是期望能夠突破學科界限和產業邊界，從而培養解決復雜問題的創新人才。科技革命和新興產業促使傳統電學學科與其他學科交叉和深度融合[9]，這需要打破學科之間的界限，充分考慮科技革命和新興產業對交叉學科知識的需求，考慮專業知識與工程實踐之間的銜接，從而科學、合理地進行學科交叉融合。

1.3 工程實踐和科技創新能力不強

地方高校學生主動分析問題、解決問題的能力不強，特別是工程實踐創新意識、創新思維和創新能力不強。工程教育存在重視理論教學，輕視實踐教學和創新創業教育，實習、實踐環節薄弱等問題，主要表現在以下幾方面：一是人才培養計劃滯后于產業變革需求，人才培養計劃仍停留在傳統的重理論、輕實踐的模式，未充分考慮新工科對人才工程實踐創新能力的需求，創新教育未形成從創新意識培養，到創新思維、實踐能力、創新能力的完整體系；二是實踐平臺匱乏，認識實習、生產實習受限于教育經費緊張，工程實踐活動經費投入不足，學生實踐和創新能力未得到充分發揮。

1.4 師資隊伍不強

師資隊伍對地方高校新工科建設具有決定作用。一方面，電類專業就業形勢較好，地方高校較難招聘具有專業博士學位的人才。另一方面，受限于學校人才引進政策和區域經濟發展現狀，地方高校師資引進政策優勢不明顯，對高學歷、高職稱人員的吸引力不足，較難招聘具有專業從業經驗的人才，現有教師缺乏工程實踐經驗，導致學科引領性不強，人才培養質量不高。

1.5 協同育人共贏機制不健全

地方高校建立了協同育人平臺，促進了校校協同、校所協同、校企協同和校地協同育人，但是協同育人機制不健全，企業和科研院所協同育人積極性不高，未形成協同育人的共贏方案[7]。各協同主體的目標不同，高校重視人才質量，企業重視經濟效益，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 地方高校人才培養的主要途徑

本文提出的新工科人才培養模式，以“以學生為中心、成果導向、持續改進”的教學理念為導向，圍繞新一輪技術革命與產業變革，支撐服務創新驅動發展戰略對人才的需求，探索地方高校電類專業人才培養新途徑。

2.1 更新人才培養理念

理念是行動的先導[5]，地方高校將新工科建設與專業工程教育認證相結合，深化專業教育的內涵式建設，將工程教育認證理念與新工科建設理念相融合，將“以學生為中心、以成果為導向、持續改進”的核心理念[10-11]貫穿人才培養體系的各個環節中。依據地方高校定位和區域新興產業需求，制定人才培養專業知識目標、實踐與創新能力目標和人才素質目標，確定畢業要求指標點，反向設計合理的人才培養方案，建立支撐畢業要求指標點的課程矩陣。在課程教學改革中，落實學習產出和“以學生為中心”理念，優化教學策略。學校結合學生課程成績、競賽成果、第三方教學評價和用人單位反饋等，對課程、畢業要求和畢業目標進行達成度分析，優化人才培養目標，改進教育教學方法，實現人才培養的閉環持續改進。

2.2 探索學科交叉融合，優化教學體系

隨著新一輪科技革命和產業變革的不斷推進，信息技術與制造業加速融合，以大數據、人工智能、工業互聯網為特征的工業數字化程度不斷加深。要應對這一輪技術革命和產業變革，地方高校電學專業需要對學科進行交叉融合，重構課程體系，實現專業與信息技術相融合[12]。學科交叉融合是在大工程觀視閾[13]下，根據電類專業自身發展規律和專業與新興產業的耦合點進行交叉融合。

針對電類新工科人才畢業能力要求，優化知識體系和課程框架，梳理課程設置的基本內容和要求[14]。在課程體系建設中，充分考慮專業與大數據、人工智能和工業互聯網的交叉融合，課程體系應明確安排新一輪技術革命和產業變革相關課程。

2.3 深化教學改革

在工程教育認證和新工科建設背景下，教學的方式、主體和內容發生了根本性變化，教學方式由“以教為主”向“以學為主”轉變，學習方式由學生對知識的被動接受轉變為主動學習，教學主體由以教師、教材和課堂為主體轉變為以學生為主體，教學內容由傳統的學科專業知識轉變為學科交叉知識融合。

一是要對教學方式進行改革，充分發揮教師的主導作用，堅持學生的主體地位。課堂教學要從傳授知識向傳授方法轉變，學生的學習方式也要從被動學習轉變為自主學習，突出“以學生為中心”，在教學過程中增加互動性、合作性、探究性環節，以培養學生科學思維、創新意識。二是要根據學生情況進行分流，實施個性化教育。個性化教育不是將學生看作一個獨立的教育個體，而是將個性培養貫穿整個培養過程，要根據學生個體的差異性，充分挖掘學生的創造性，從而培養學生健全的人格。三是要對教學的環節進行融合，實現理論與實踐、線上與線下、單一學科和交叉學科的有機融合，激發學生主動學習的興趣，提高教學質量。

2.4 構建協同育人機制

協同育人對新工科人才培養具有重要的推動作用，應充分調動協同育人主體的積極性和主動性，根據新興產業需求和協同育人主體的教學、科研、實踐資源，實現校校、校所、校企和校地之間深度合作，形成新的協同育人模式。

首先，地方政府要制定協同育人的政策和法規，促進校校、校所、校企和校地之間的合作。既為協同育人各方提供政策支持，又對各方進行有效約束。地方政府為企業、科研院所等主體提供低息貸款補貼、專項資金支持、稅收減免和基金支持等保障性政策，充分調動參與主體的主動性，促進協同育人機制長效運行。

其次，要拓展協同育人的深度。一方面，根據技術革命、產業變革和自身人才需求，學校、企業、科研院所等協同育人主體參與學科專業結構調整和人才培養方案的優化，共同培養新工科人才。另一方面，培養的新工科人才能為協同育人主體提供智力和技術支持。協同育人主體共同參與協同育人、項目攻關、實驗與實訓等，通過技術、資金、人才、設備等協同，開展科研，形成產品設計與開發的孵化基地。

2.5 健全人才質量評價體系

電類專業新工科人才培養應重視過程和成果管理，對關鍵的教學過程與活動進行監測，依據監測數據進行質量評價，從而制定相應改進措施，具體的質量評價和閉環持續改進機制如圖1 所示。

圖1 質量評價的持續改進機制

新工科人才培養的持續改進機制是三個閉環結構，最內環是課程目標層次，通過對課程設置與畢業要求指標點的關聯度、課程目標的達成度進行評價，分析課程目標點達成度，并制定課程教學過程中的改進措施；中間的閉環結構為畢業要求層次，通過對畢業要求中人才培養目標的支撐度進行評價，分析畢業要求的達成度情況，并對支撐畢業要求的課程體系提出改進措施；最外層的閉環結構為人才培養目標層次，依據人才培養目標與經濟產業鏈和行業市場轉型發展需求的契合度、用人單位對學生認可度和第三方測評結果進行改進。

3 新工科人才培養成效

在新工科建設背景下，陜西理工大學通過改革電類專業人才培養模式，使學生的實踐能力、創新能力和專業素養有了顯著提高，課程目標、畢業要求和人才培養目標的達成度不斷攀升。課程目標層次以電力電子技術課程的達成度分析為例，近3 年該門課程各目標達成度均在0.75 以上，并且有小幅上升趨勢。人才培養目標和畢業要求層次以電氣工程學院學生為例，學生參與實踐活動的受益面逐年提高，學生參與學科競賽獲得省級以上獎勵數量年均在11 項以上。電類專業學生一次性就業率達到93%，并且專業對口率保持在 80% 以上。以電氣工程及其自動化專業畢業生為例，近5 年就業情況統計如表1 所示，電氣工程及其自動化專業本科生深受國家電網和地方電網用人單位歡迎，特別是2020 屆畢業生，有69%的畢業生進入國家電網和地方電網工作。

表1 就業情況統計[15-18]

4 結語

地方高校的新工科建設需要不斷砥礪前行，促進地方高校電類專業人才培養質量的提升。本文對新工科建設背景下地方高校電類專業人才培養中存在的問題進行分析，探索了地方高校新工科人才培養的有效途徑，促進了人才培養質量的提升。