地方高校电类专业新工科人才培养模式探索与实践

马帅旗

（陕西理工大学 电气工程学院，陕西汉中 723000）

目前，机器人、人工智能和大数据等广泛应用于工业生产，以新技术、新业态、新产业为特点的新经济蓬勃发展，科学技术与经济社会发展对高等工程教育改革提出了新的要求[1-2]。为了适应新一轮的技术革命和产业变革，自2017 年起，教育部开始部署新工科建设，先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”等指导性文件[3]。新工科建设聚焦新一轮技术革命与产业变革，培养科技创新领军型人才。地方高校受限于办学定位和招生层次，新工科建设既对人才培养带来挑战，又为人才培养质量的提升提供契机，因而地方高校亟须对新工科背景下的人才培养模式进行探索与实践。

本文对制约地方高校电类专业新工科人才培养的因素进行分析，明确了电类专业新工科人才培养的目标和定位，反向设计了人才培养方案，形成了新工科人才的培养机制，激发了学生的创新意识，提高了学生的实践操作水平、创新能力和综合素质，提高了地方高校新工科专业人才培养质量。

1 地方高校电类专业新工科人才培养存在的主要问题

新工科建设的行动路线指出，要培养视野开阔、知识储备丰富的综合型科技人才[4]。相对于研究型高校，地方高校受限于地域、生源、研究现状和师资力量，在新工科人才培养方面存在一些问题，具体表现在如下几个方面：

1.1 人才培养理念与新工科要求不匹配

地方高校传统的人才培养理念是培养具有创新精神和实践能力的高级专业人才，新工科人才培养的理念不仅要考虑工程教育认证和新兴产业人才需求[5]，而且要从传统的学科学术人才向社会需求的工程科技应用人才转变。新工科和传统的人才培养理念存在交叉和矛盾[6]，主要有以下两方面原因：一方面，地方高校人才培养理念多沿袭研究型大学或借鉴同层次高校的人才培养理念，但不同高校的办学层次不同，人才培养定位也不同，并且专业和行业的发展规律不同，同质化的培养理念必然会引起人才的供需矛盾。另一方面，高校专业外延性扩展明显，内涵重构不足。部分高校未充分考虑区域经济需求和自身办学条件，专业求多求全，专业数量大幅增加，但是内涵重构不足，引起人才培养理念泛化。

1.2 学科专业的交叉融合不深

传统的电类专业教学重视教学体系，重视专业知识的获取和应用过程，学科之间的交叉和创新能力培养不足，容易导致学生知识体系单一，解决复杂工程问题能力和创新能力不足[7-8]。美国麻省理工学院实施的“新工程教育转型”和我国的新工科建设，都是期望能够突破学科界限和产业边界，从而培养解决复杂问题的创新人才。科技革命和新兴产业促使传统电学学科与其他学科交叉和深度融合[9]，这需要打破学科之间的界限，充分考虑科技革命和新兴产业对交叉学科知识的需求，考虑专业知识与工程实践之间的衔接，从而科学、合理地进行学科交叉融合。

1.3 工程实践和科技创新能力不强

地方高校学生主动分析问题、解决问题的能力不强，特别是工程实践创新意识、创新思维和创新能力不强。工程教育存在重视理论教学，轻视实践教学和创新创业教育，实习、实践环节薄弱等问题，主要表现在以下几方面：一是人才培养计划滞后于产业变革需求，人才培养计划仍停留在传统的重理论、轻实践的模式，未充分考虑新工科对人才工程实践创新能力的需求，创新教育未形成从创新意识培养，到创新思维、实践能力、创新能力的完整体系；二是实践平台匮乏，认识实习、生产实习受限于教育经费紧张，工程实践活动经费投入不足，学生实践和创新能力未得到充分发挥。

1.4 师资队伍不强

师资队伍对地方高校新工科建设具有决定作用。一方面，电类专业就业形势较好，地方高校较难招聘具有专业博士学位的人才。另一方面，受限于学校人才引进政策和区域经济发展现状，地方高校师资引进政策优势不明显，对高学历、高职称人员的吸引力不足，较难招聘具有专业从业经验的人才，现有教师缺乏工程实践经验，导致学科引领性不强，人才培养质量不高。

1.5 协同育人共赢机制不健全

地方高校建立了协同育人平台，促进了校校协同、校所协同、校企协同和校地协同育人，但是协同育人机制不健全，企业和科研院所协同育人积极性不高，未形成协同育人的共赢方案[7]。各协同主体的目标不同，高校重视人才质量，企业重视经济效益，科研院所重视科研成果。校所之间缺乏知识与科技的耦合，校企之间缺乏知识与成果、效益的耦合，校校之间缺乏教学和科研的耦合，校地之间缺乏知识与政策的耦合。

2 地方高校人才培养的主要途径

本文提出的新工科人才培养模式，以“以学生为中心、成果导向、持续改进”的教学理念为导向，围绕新一轮技术革命与产业变革，支撑服务创新驱动发展战略对人才的需求，探索地方高校电类专业人才培养新途径。

2.1 更新人才培养理念

理念是行动的先导[5]，地方高校将新工科建设与专业工程教育认证相结合，深化专业教育的内涵式建设，将工程教育认证理念与新工科建设理念相融合，将“以学生为中心、以成果为导向、持续改进”的核心理念[10-11]贯穿人才培养体系的各个环节中。依据地方高校定位和区域新兴产业需求，制定人才培养专业知识目标、实践与创新能力目标和人才素质目标，确定毕业要求指标点，反向设计合理的人才培养方案，建立支撑毕业要求指标点的课程矩阵。在课程教学改革中，落实学习产出和“以学生为中心”理念，优化教学策略。学校结合学生课程成绩、竞赛成果、第三方教学评价和用人单位反馈等，对课程、毕业要求和毕业目标进行达成度分析，优化人才培养目标，改进教育教学方法，实现人才培养的闭环持续改进。

2.2 探索学科交叉融合，优化教学体系

随着新一轮科技革命和产业变革的不断推进，信息技术与制造业加速融合，以大数据、人工智能、工业互联网为特征的工业数字化程度不断加深。要应对这一轮技术革命和产业变革，地方高校电学专业需要对学科进行交叉融合，重构课程体系，实现专业与信息技术相融合[12]。学科交叉融合是在大工程观视阈[13]下，根据电类专业自身发展规律和专业与新兴产业的耦合点进行交叉融合。

针对电类新工科人才毕业能力要求，优化知识体系和课程框架，梳理课程设置的基本内容和要求[14]。在课程体系建设中，充分考虑专业与大数据、人工智能和工业互联网的交叉融合，课程体系应明确安排新一轮技术革命和产业变革相关课程。

2.3 深化教学改革

在工程教育认证和新工科建设背景下，教学的方式、主体和内容发生了根本性变化，教学方式由“以教为主”向“以学为主”转变，学习方式由学生对知识的被动接受转变为主动学习，教学主体由以教师、教材和课堂为主体转变为以学生为主体，教学内容由传统的学科专业知识转变为学科交叉知识融合。

一是要对教学方式进行改革，充分发挥教师的主导作用，坚持学生的主体地位。课堂教学要从传授知识向传授方法转变，学生的学习方式也要从被动学习转变为自主学习，突出“以学生为中心”，在教学过程中增加互动性、合作性、探究性环节，以培养学生科学思维、创新意识。二是要根据学生情况进行分流，实施个性化教育。个性化教育不是将学生看作一个独立的教育个体，而是将个性培养贯穿整个培养过程，要根据学生个体的差异性，充分挖掘学生的创造性，从而培养学生健全的人格。三是要对教学的环节进行融合，实现理论与实践、线上与线下、单一学科和交叉学科的有机融合，激发学生主动学习的兴趣，提高教学质量。

2.4 构建协同育人机制

协同育人对新工科人才培养具有重要的推动作用，应充分调动协同育人主体的积极性和主动性，根据新兴产业需求和协同育人主体的教学、科研、实践资源，实现校校、校所、校企和校地之间深度合作，形成新的协同育人模式。

首先，地方政府要制定协同育人的政策和法规，促进校校、校所、校企和校地之间的合作。既为协同育人各方提供政策支持，又对各方进行有效约束。地方政府为企业、科研院所等主体提供低息贷款补贴、专项资金支持、税收减免和基金支持等保障性政策，充分调动参与主体的主动性，促进协同育人机制长效运行。

其次，要拓展协同育人的深度。一方面，根据技术革命、产业变革和自身人才需求，学校、企业、科研院所等协同育人主体参与学科专业结构调整和人才培养方案的优化，共同培养新工科人才。另一方面，培养的新工科人才能为协同育人主体提供智力和技术支持。协同育人主体共同参与协同育人、项目攻关、实验与实训等，通过技术、资金、人才、设备等协同，开展科研，形成产品设计与开发的孵化基地。

2.5 健全人才质量评价体系

电类专业新工科人才培养应重视过程和成果管理，对关键的教学过程与活动进行监测，依据监测数据进行质量评价，从而制定相应改进措施，具体的质量评价和闭环持续改进机制如图1 所示。

图1 质量评价的持续改进机制

新工科人才培养的持续改进机制是三个闭环结构，最内环是课程目标层次，通过对课程设置与毕业要求指标点的关联度、课程目标的达成度进行评价，分析课程目标点达成度，并制定课程教学过程中的改进措施；中间的闭环结构为毕业要求层次，通过对毕业要求中人才培养目标的支撑度进行评价，分析毕业要求的达成度情况，并对支撑毕业要求的课程体系提出改进措施；最外层的闭环结构为人才培养目标层次，依据人才培养目标与经济产业链和行业市场转型发展需求的契合度、用人单位对学生认可度和第三方测评结果进行改进。

3 新工科人才培养成效

在新工科建设背景下，陕西理工大学通过改革电类专业人才培养模式，使学生的实践能力、创新能力和专业素养有了显著提高，课程目标、毕业要求和人才培养目标的达成度不断攀升。课程目标层次以电力电子技术课程的达成度分析为例，近3 年该门课程各目标达成度均在0.75 以上，并且有小幅上升趋势。人才培养目标和毕业要求层次以电气工程学院学生为例，学生参与实践活动的受益面逐年提高，学生参与学科竞赛获得省级以上奖励数量年均在11 项以上。电类专业学生一次性就业率达到93%，并且专业对口率保持在 80% 以上。以电气工程及其自动化专业毕业生为例，近5 年就业情况统计如表1 所示，电气工程及其自动化专业本科生深受国家电网和地方电网用人单位欢迎，特别是2020 届毕业生，有69%的毕业生进入国家电网和地方电网工作。

表1 就业情况统计[15-18]

4 结语

地方高校的新工科建设需要不断砥砺前行，促进地方高校电类专业人才培养质量的提升。本文对新工科建设背景下地方高校电类专业人才培养中存在的问题进行分析，探索了地方高校新工科人才培养的有效途径，促进了人才培养质量的提升。