李从善 和 萍 张文忠 马福双 申永鹏 陶玉昆
1.郑州轻工业学院电气信息工程学院 河南郑州 450002 2.左家坞镇中学 河北唐山 063000
随着科技的日新月异,新的技术不断更新与换代,导致学校培养的学生与社会需求脱节严重,这种现象在电力行业体现得尤为突出。传统的人才培养模式越来越满足不了当前社会对电气工程人才的要求,而随着中国在2016年6月2日正式加入《华盛顿协议》,根据华盛顿协议的培养理念和要求,我国多数院校在本科生教育上将面临非常大的挑战和变革。基于以上背景和要求,我校积极探索本科生人才模式改革,并在我校优势特色专业之一的电气工程专业进行了试点改革。
人才培养模式是培养主体为了实现特定的人才培养目标,在一定的教育理念指导和一定的培养制度保障下设计的,由若干要素构成的具有系统性、目的性、中介性、开放性、多样性与可仿效性等特征的有关人才培养过程的理论模型与操作式样[1]。具体可以分为培养理念、培养目标、培养过程、培养制度和培养评价五部分[2]。下面将结合我校电气工程专业近年来在教学改革实践中所进行的探索工作进行分析和论述。主要从培养模式的五方面进行展开。
大学本科教育不同于研究生教育,对于本科生培养的定位,应注重完善的知识体系结构和宽广的知识面的培养,不需要太过专和精,一定程度上其实是摒弃太过特色的东西。在本科4年要使学生具备人文科学、自然科学以及社会科学等多方面的素质。大学本科教育之所以注重基础性知识的培养,这主要体现在以下几方面。首先,基础性的知识永远都不过时;其次,基础性的知识是学习其他专业性知识的基础,人们一旦具备了坚实的基础,则适应能力就会非常强;再次,基础性的知识更容易培养人的能力,而不是单纯的知识的传授;最后,基础性的创新才是根本性的创新,具备了坚实的基础知识,能够具备从本质上创新的能力。注重宽广知识面的培养主要体现在以下几方面。首先,当今社会科学技术突飞猛进,面临着多学科交叉融合,具备宽广的知识结构,更容易实现成功。其次,具备宽广的知识更容易受到企事业单位的青睐。在实际生产中对于一个复杂的工程项目,往往涉及的东西非常得多,不是单单具备某一方面的知识就能够完成,只有具备了多方面的知识体系和结构,才有可能完成所负责的工程项目。再次,一个具备宽广知识面的人才,往往其沟通协调、团队合作能力比较强,这在强调协同合作的当今工作环境中是非常重要的。也正因此,具备双学位的电气工程专业学生或具有其他背景的电气工程专业学生,更能够在严峻的就业形势中脱颖而出,找到理想的工作,并在以后的工作中取得成功。
广博和完善的知识培养理念同样是普林斯顿大学的培养理念,在《美国新闻与世界报道》公布的2013年全美大学排名中,普林斯顿大学再次在综合性大学排名和最佳本科教学质量排名上均位列第一[3]。它要求学生在完成4年的学习之后,不仅要具备广博的知识,还应具有融会贯通的分析能力、准确简练的表达能力、全面深刻的理解能力、独特敏锐的欣赏能力及突出的实践能力。
根据工程教育认证OBE先进的教育理念,不仅要关注学生在校期间的知识和能力培养,而更要看重学生后续的发展,即通过4年本科教育、毕业5年后能够达成的目标。我校电气工程专业通过深入学习工程教育认证理念,以学校人才培养定位为基础,结合我系电气工程专业自身特点,同时邀请了河南省相关的电力行业企业及生产单位的专家,制定了适合我校电气工程专业的培养目标。本专业培养能够适应21世纪社会发展需要的电气工程及相关领域的工程师与电气工程科学技术人才。本专业学生毕业后5年左右应达到以下目标。(1)在履行职业责任时,将公众的安全、健康、合法权益和环境保护放在首位,遵守可持续发展的原则。提高对电气工程实践活动和技术方案潜在后果的了解,客观、诚实、负责任地履行岗位职责,尊重并公平对待他人,理解并遵守工程伦理和职业道德;(2)能够熟练地融合电气工程、控制科学与工程、计算机科学与工程等多学科知识与技术,在法律、社会、商业、环境等因素约束下,对电气工程领域的复杂工程问题,构建系统性的解决方案;(3)能够熟练地运用现代工具,胜任电气工程及相关领域工程项目或产品的设计开发、测试制造、生产运行、技术服务和管理等工作,具有一定的应用研究经历与创新能力;(4)能够就电气工程领域复杂工程问题熟练地与同事、客户及公众进行有效的沟通,能够在不同的文化环境及多学科团队中有效工作,具有一定的工程项目管理经历与能力;(5)能够主动适应社会发展,不断学习掌握新的知识和能力,根据自身的特点和技术及社会的发展修订职业发展规划,拓展和提高职业能力,并为同事与合作者的职业发展提供帮助。
为了与我校本科生培养理念相配合,并达到所设定的培养目标,我系全体教师在广泛调研其他同类院校课程设置及培养方案的基础上,并在河南省相关主要生产企事业单位的专家深入讨论的基础上,制订了我校新一版电气工程专业培养方案。该培养方案能够满足工程认证中OBE理念对本科生学时的要求,同时能够满足我校厚基础、宽知识、注重综合素质的培养理念。该培养方案在上一版培养方案基础上进行了革新,主要体现在如下几点。
(1)课时压缩,由原来的190学分压缩至175学分,每学分对应15学时,则对应的学时压缩大约为225学时,该次课程压缩主要是针对专业课程进行了压缩,而基础课程基本保持不变。这次培养方案学时压缩原因,一是根据工程认证的要求,二是根据师生的座谈和反馈。通过这次学时压缩,学生自由学习的时间明显增多,以往学生几乎每时每刻都在上课,无自主学习的时间,因此,导致学校图书馆的学生人数极少。课时压缩后,图书馆学生人数明显增多,极大地增加了学生自主学习的空间,丰富了学生的知识面。(2)课程平台设置,目前培养方案中设置了人文社科课程平台、公共基础课程平台、科学素养教育平台、学科基础课程平台、专业教育课程平台、自主发展课程平台、集中实践教学平台、创新创业实践(课外)。与上一版本培养方案相比增加了自主发展课程平台,这次变革是为了顺应不同类型学生发展需求,尊重学生爱好兴趣进行的变革,具有非常重要的意义。改革后的培养方案课程结构如表1所示。
表1 电气工程及其自动化专业课程结构比例表
培养制度指有关人才培养的重要规定、程序及其实施体系,是人才培养得以按规定实施的重要保障与基本前提,包括基本制度、组合制度和日常教学管理制度三大类[4]。基本制度主要指大学学年制和学分制,是大学生完成本科教育所执行的最基本的制度。日常教学管理制度是为维护正常教学秩序,使教学过程正常运转而制订的各种规章、规则等制度体系,如考教分离制度、补考制度及各种奖惩制度。我校主要针对组合制度进行了改革探讨,主要体现在以下几方面。(1)导师制,由于我校最近几年大力引进高层次人才,所以近年来博士教师数量极大地增加,为了充分发挥博士教师的先进知识视野和创新研究能力,从而提升本科生教育的创新能力。我校探索了导师制,将每位博士教师的研究课题和方向向所有本科生公示,然后学生根据自己的兴趣,自愿双向选择,使本科生在完成基本学业的同时,能够参与到科学研究中,本科生的创新能力和写作能力得到了极大的提高。(2)创新实验室开放制度,包括电力系统动态模式实验室、GE实验室、新能源电能转化与控制实验室等都向学生开放,学生同样可以根据自己的兴趣进行选择,在完成基本学业前提下,极大地锻炼了学生的实践能力。(3)留学生交换制度,为了顺应现代教育的发展,提升学生国际化水平,我校和澳大利亚格里菲斯大学、德国吕纳堡大学等多个国际化大学每年都有交换生,鼓励优秀的学生申报。除此之外,还积极鼓励学生参加国家智能化电气设计竞赛等。通过一系列培养制度的保证和改革,使学生的综合创新能力得到了较大的提高。
课程是实现培养目标的重要途径,因此课程的好坏直接关系到培养目标是否能够达成。同时,合理的评价也是激励师生的重要手段。为了更为合理地对课程进行评价,建立多方位的课程教学评价机制,以评促改,才能更好地实现课程教学的进步。借鉴目前应用比较广泛的层次分析评价法[5]得到加权评价得分。层次分析法是美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂于20世纪70年代初为美国国防部研究“根据各个工业部门对国家福利的贡献大小而进行电力分配”课题时应用网络系统理论和多目标综合评价方法提出的一种层次权重决策分析方法。层次分析法主要分为目标层、准则层以及指标层,基于该方法,建立了课程教学评价效果的层次分析模型(如图1所示)。
图1 课程评价层次分析模型
在图1中,过程评价又分为课堂表现、随堂测验、口试等,外行教师评价又分为教务处教师听课评价、督导组教师听课评价等。
通过相互比较确定各准则对于目标的权重,即构造判断矩阵。在层次分析法中,为使矩阵中的各要素的重要性能够进行定量显示,引进了矩阵判断标度(1~9标度法)。
表2 矩阵判断标度
对于要比较的因子而言,认为一样重要就是1:1,强烈重要就是9:1,也可以取中间数值6:1等,两两比较,把数值填入,并排列成判断矩阵(判断矩阵是对角线积为1的正反矩阵即可)。一般地,若层次结构由k个层次(目标层算第一层),则最后的评教向量为:
通过层次分析法,定量地评价教学结果,使得评价更为合理,能够达到以评促改的目的,切实反映教学中存在的问题,也能够调动教师的积极性,持续改进,不断进步。
通过对我校近年来面向工程教育认证所做的教学改革进行的总结,基本上建立了比较合理和完善的培养模式,以工程教育认证为契机,始终坚持厚基础、宽知识、注重综合素质的培养理念,切实在实际教学开展中不断思考和持续改进。