黃金俠 韓華 孫悅 張良 呂迎
1 佳木斯大學信息電子技術學院 黑龍江佳木斯 154007 2 佳木斯大學材料學院 黑龍江佳木斯 154007
隨著新一輪科技與產業革命在全球范圍內興起,社會對創新型工程人才的需求更加迫切。自教育部推進新工科建設以來,先后發布了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”[1]三份政策文件,探討新工科的內涵特征、新工科建設與發展的路徑選擇,提出新工科建設指導意見。同時,發布了《教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知》等一系列相關文件,上述會議和文件指明了工科人才培養的新方向。2020 年7 月,第一批新工科項目已經結題驗收。2021 年,全國教育工作會議以及《教育部辦公廳關于推薦第二批新工科研究與實踐項目的通知》都強調了推進新一輪的新工科建設,新一輪新工科建設蓄勢待發。
以佳木斯大學信息電子技術學院電氣工程及其自動化專業為例對人才培養教育理念、人才培養目標、課程體系構建、教育教學方法、實驗實踐條件[2]、教師隊伍建設等進行分析和探索,通過理論、實踐、創新“三位一體”的人才培養模式,探索電氣工程及其自動化專業人才培養的規律和有效途徑,提高地方高校人才培養質量。
為培養一大批多樣化、創新型卓越工程科技人才。我國于2017 年提出“新工科”這一工科教育改革理念。各高校陸續在人才培養理念、人才培養目標、課程體系構建、教學方式方法和教師隊伍建設等多個方面進行了改革與探索[3],取得一定的改革成果,但也存在一系列問題與不足。
1)在教學質量上,人才培養規格不能滿足社會需求和企業用人需要,人才培養目標設置缺乏現實導向[3],供需之間存在嚴重的矛盾。
2)地方高校由于地理位置的原因,導致各類資源獲取相對匱乏,核心競爭力跟不上社會及相關產業發展速度[3],人才培養能力沒有得到提升。
3)部分高校在教學中“重理論、輕實踐”。地方高校由于受資金的限制,實驗設備、實驗條件得不到很好的保證,實踐、實驗課程未能完全開出,學生實踐創新能力的培養受到限制;另外,一些學科與社會和相關企業的聯系薄弱,導致“學不致用”,學生的知識、素質結構與社會和企業的要求脫節,學生的工作能力需要企業二次培養[3]。
4)教學內容不能與時俱進,教學模式陳舊,課程設置、教學手段和教學方法單一,傳統授課方法所占比重過大,缺乏實踐性教學,理論與實踐之間聯系薄弱,課程與課程之間、學科與學科之間聯系不足,無法適應未來社會及相關企業發展的要求。
5)大多數高校創新、創業教育的培養還在摸索階段,關于創新、創業教育的內容開展不多,這將直接影響學生創新、創業能力的培養,導致學生畢業后不能適應當前社會的快速發展。
6)考核與評價方式單一,“一考定勝負”現象普遍存在,教師無法全面了解學生的知識掌握情況[3],無法考評學生的學習態度、實踐能力、平時表現等情況,難以全面、綜合、客觀地評價學生的學習狀況。
佳木斯大學電氣工程及其自動化專業結合自身的發展優勢,積極優化整合教育教學資源,深入探索新工科背景下的高校人才培養模式,以服務地方區域經濟建設為目標,培養具備專業基礎知識、工程實踐能力和創新能力,能從事電力系統研究開發、設計制造和運行管理等方面工作的綜合型創新型工程人才,創新性構建理論、實踐和創新三位一體的人才培養體系,如圖1 所示。

圖1 理論、實踐和創新三位一體的人才培養體系
人才培養方案應具有科學性、先進性、實用性和開放性的特點。通過對新工科建設背景的深入理解,參考工程教育專業認證標準,確定電氣工程及其自動化專業人才培養方案制定的總體思路。根據地方及相關行業的發展需求,本著服務社會的宗旨對學校電氣工程及其自動化專業人才培養目標及方案進行調研[4],制定培養方案,培養基礎知識扎實、專業能力較強、實踐創新能力較強、具有國際視野的高素質工程型人才。確保學生在校期間學有所用,在學生畢業后的3 ~5 年期間,能夠達到本專業預期的人才培養目標。
1)為保證畢業生畢業后能夠快速適應社會及企業最新發展方向,一方面調研了解企業發展的最新動向;另一方面聘請企事業的工程人員來學校了解情況,校企雙方一起研討、共同確定學校電氣工程及其自動化專業的培養方案。
2)整合授課內容,梳理新、舊知識點,摒棄已經過時和陳舊的內容,在原有學時不變的情況下,將當代科技與學科的最新成果、最新研究方法、最新理論和最新觀點及時納入教學內容中。保證課程內容體系與時俱進、緊跟行業發展的新動向[4]。
2.2.1 整合教學內容
根據各專業教學內容交叉和滲透、專業界限淡化的發展趨勢,在制定各專業教學內容時做出相關優化,更符合人才培養目標。構建與時俱進的專業課程內容體系,緊跟行業發展的新動向,保證課程內容不落伍。
加大課程中實踐教學的比例,打破以驗證性實驗為主的教學形式,增加設計性、綜合性和創新性實驗的比例,理論講解過程中穿插科研項目、生產實際、企業案例等,讓學生感受到企業崗位的真實需求。充分利用課程的理論和實踐融合、推動供給與需求同步對接、互聯互動。
2.2.2 打造一流課程
課堂教學始終是人才培養的主陣地,提高課堂教學質量是保證人才培養質量的關鍵,如何讓學生在課堂上學有所獲,是需要教師認真研討的問題。學院領導和教師深入探討如何打造“金課”、淘汰“水課”,所有教師按照“六個一流”的建設要求,即一流的教師隊伍、一流的教學水平、一流的教學內容與教學手段、一流的教學條件、一流的教學管理和一流的教學效果打造“金課”,提高課堂教學質量[5],進而保證人才培養質量。
將思想政治教育與專業教育深度融合,在完成學生知識目標傳授的同時,也要培養學生達到高層次的能力目標和素質目標,杜絕把課程和思政簡單地相加,避免生硬楔入家國情懷和主流價值。高校要為專業課教師開展課程思政搭建平臺和創造條件,提升教師融入思政元素的能力和水平,教師應深入挖掘、拓展課程蘊含的思想政治元素,“用專業課程之體,載思政教育之魂”,實現知識傳授、能力培養與價值塑造的有機統一[5]。
2.2.3 優化教學方法
隨著微課、慕課和翻轉課堂等新興授課形式的出現,教學方式和教學手段變得多樣化。利用超星、雨課堂、智慧樹等建立線上線下混合式教學平臺,實現立體化教學,為學生創造自主學習的客觀環境。幫助學生進行知識點的預習、課后練習和相關學科知識的學習。結合虛擬仿真技術,與課堂教學有機融合,使得抽象、晦澀難懂的理論知識變得直觀且易于理解,將傳統教室變為虛擬實驗室,實現理論與實踐教學一體化,激發學生的學習興趣。
創建產教融合、開放共享的實驗實踐教學平臺是培養學生的工程意識和工程思維,提高學生實踐、創新創業能力的關鍵[2]。佳木斯大學信息電子技術學院依據電氣工程及其自動化專業人才培養的目標和企事業單位對電氣專業人才的要求,建立校內校外綜合、開放、共享的訓練實訓平臺和校企合作實習實踐基地[6],根據課程內容適當增加綜合實踐內容,更好地促進理論內容的理解和消化,提高學生運用理論知識解決實踐問題的能力,提高學生參加實踐的機會,實時了解產業發展狀況,在實踐中培養學生的工程意識和創新能力。
增加實踐教學環節的比例,優化實踐教學環節的內容,改革人才培養模式。在專業綜合課程建設中,強化電氣及其自動化類專業實踐教學的實踐性、工程性和應用性,突出創新能力和創新意識的培養。借助產教融合、開放共享線上線下混合式實踐教學平臺,完成科技創新實踐訓練、企業工程實踐訓練、專業技能訓練等。
鼓勵學生參加各級各類國家級、省級創新創業競賽,比如全國大學生電子設計競賽、西門子杯自動化挑戰賽、電子設計競賽,大學生創新創業競賽、東北三省機器人競賽等,學院根據各種競賽的級別和難易程度制定了培訓模式和一些舉措,遵循“興趣介入、實踐融合、競賽牽引”的理念,降低創新實踐門檻,擴大創新實踐的受益面,營造競賽活動范圍,提高學生參與競賽活動的興趣,競賽形成了常態化的機制,通過學生科技作品展覽、宣傳、傳幫帶等舉措,目前學院已形成“人人想實踐、人人學實踐、人人做實踐”的良好局面,能夠充分發揮競賽對學生工程實踐、創新創業能力培養的提升作用。
教師是傳授知識、培養學生的主體,教師個人的知識水平、工程實踐能力及綜合素質是影響人才培養質量的關鍵因素。一直以來,很多高校教師為了職稱、評優等個人短期利益,忽視了自身工程實踐能力的訓練、綜合素質的提高;另外,很多高校對教師工程實踐能力的提高重視程度不夠、培訓體系和獎勵機制不健全、管理機制不完善等阻礙了教師工程實踐能力的提升。教師工程實踐能力薄弱是阻礙學生工程能力提高的重要因素,工程教育所培養的人才難以滿足企業的需求,新工科建設對教師的工程實踐能力提出更高的要求。因此,筆者所在學校廣納賢才,大力引進實踐能力強的高職稱或高學歷教師;加強對外交流與學習,盡可能地為年輕教師創建提高實踐能力的工作環境;在滿足課程教學一線需要的基礎上,根據經費情況以及教學需要,創造條件有計劃地選送青年教師到企業調研或掛職鍛煉、以提高教師的工程實踐能力。
本文以新工科建設為契機,以我國建設創新型國家的大環境為依托,以現代教學理論為指導,結合社會發展及相關企業及區域經濟發展對畢業生的需求和人才培養的目標[4],對佳木斯大學電氣及其自動化專業人才培養模式進行探索和改革,確定電氣專業人才培養目標,構建與產業鏈結合的理論教學內容和實踐教學內容;降低企業對新入職畢業生所需的二次培養成本,提高學校電氣專業的辦學質量;解決學校人才培養供給與產業需求脫節問題;深化引企入教改革,促進教學質量提升,為區域經濟發展和行業建設輸送高素質工程人才。