黄金侠 韩华 孙悦 张良 吕迎
1 佳木斯大学信息电子技术学院 黑龙江佳木斯 154007 2 佳木斯大学材料学院 黑龙江佳木斯 154007
随着新一轮科技与产业革命在全球范围内兴起,社会对创新型工程人才的需求更加迫切。自教育部推进新工科建设以来,先后发布了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”[1]三份政策文件,探讨新工科的内涵特征、新工科建设与发展的路径选择,提出新工科建设指导意见。同时,发布了《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》等一系列相关文件,上述会议和文件指明了工科人才培养的新方向。2020 年7 月,第一批新工科项目已经结题验收。2021 年,全国教育工作会议以及《教育部办公厅关于推荐第二批新工科研究与实践项目的通知》都强调了推进新一轮的新工科建设,新一轮新工科建设蓄势待发。
以佳木斯大学信息电子技术学院电气工程及其自动化专业为例对人才培养教育理念、人才培养目标、课程体系构建、教育教学方法、实验实践条件[2]、教师队伍建设等进行分析和探索,通过理论、实践、创新“三位一体”的人才培养模式,探索电气工程及其自动化专业人才培养的规律和有效途径,提高地方高校人才培养质量。
为培养一大批多样化、创新型卓越工程科技人才。我国于2017 年提出“新工科”这一工科教育改革理念。各高校陆续在人才培养理念、人才培养目标、课程体系构建、教学方式方法和教师队伍建设等多个方面进行了改革与探索[3],取得一定的改革成果,但也存在一系列问题与不足。
1)在教学质量上,人才培养规格不能满足社会需求和企业用人需要,人才培养目标设置缺乏现实导向[3],供需之间存在严重的矛盾。
2)地方高校由于地理位置的原因,导致各类资源获取相对匮乏,核心竞争力跟不上社会及相关产业发展速度[3],人才培养能力没有得到提升。
3)部分高校在教学中“重理论、轻实践”。地方高校由于受资金的限制,实验设备、实验条件得不到很好的保证,实践、实验课程未能完全开出,学生实践创新能力的培养受到限制;另外,一些学科与社会和相关企业的联系薄弱,导致“学不致用”,学生的知识、素质结构与社会和企业的要求脱节,学生的工作能力需要企业二次培养[3]。
4)教学内容不能与时俱进,教学模式陈旧,课程设置、教学手段和教学方法单一,传统授课方法所占比重过大,缺乏实践性教学,理论与实践之间联系薄弱,课程与课程之间、学科与学科之间联系不足,无法适应未来社会及相关企业发展的要求。
5)大多数高校创新、创业教育的培养还在摸索阶段,关于创新、创业教育的内容开展不多,这将直接影响学生创新、创业能力的培养,导致学生毕业后不能适应当前社会的快速发展。
6)考核与评价方式单一,“一考定胜负”现象普遍存在,教师无法全面了解学生的知识掌握情况[3],无法考评学生的学习态度、实践能力、平时表现等情况,难以全面、综合、客观地评价学生的学习状况。
佳木斯大学电气工程及其自动化专业结合自身的发展优势,积极优化整合教育教学资源,深入探索新工科背景下的高校人才培养模式,以服务地方区域经济建设为目标,培养具备专业基础知识、工程实践能力和创新能力,能从事电力系统研究开发、设计制造和运行管理等方面工作的综合型创新型工程人才,创新性构建理论、实践和创新三位一体的人才培养体系,如图1 所示。
图1 理论、实践和创新三位一体的人才培养体系
人才培养方案应具有科学性、先进性、实用性和开放性的特点。通过对新工科建设背景的深入理解,参考工程教育专业认证标准,确定电气工程及其自动化专业人才培养方案制定的总体思路。根据地方及相关行业的发展需求,本着服务社会的宗旨对学校电气工程及其自动化专业人才培养目标及方案进行调研[4],制定培养方案,培养基础知识扎实、专业能力较强、实践创新能力较强、具有国际视野的高素质工程型人才。确保学生在校期间学有所用,在学生毕业后的3 ~5 年期间,能够达到本专业预期的人才培养目标。
1)为保证毕业生毕业后能够快速适应社会及企业最新发展方向,一方面调研了解企业发展的最新动向;另一方面聘请企事业的工程人员来学校了解情况,校企双方一起研讨、共同确定学校电气工程及其自动化专业的培养方案。
2)整合授课内容,梳理新、旧知识点,摒弃已经过时和陈旧的内容,在原有学时不变的情况下,将当代科技与学科的最新成果、最新研究方法、最新理论和最新观点及时纳入教学内容中。保证课程内容体系与时俱进、紧跟行业发展的新动向[4]。
2.2.1 整合教学内容
根据各专业教学内容交叉和渗透、专业界限淡化的发展趋势,在制定各专业教学内容时做出相关优化,更符合人才培养目标。构建与时俱进的专业课程内容体系,紧跟行业发展的新动向,保证课程内容不落伍。
加大课程中实践教学的比例,打破以验证性实验为主的教学形式,增加设计性、综合性和创新性实验的比例,理论讲解过程中穿插科研项目、生产实际、企业案例等,让学生感受到企业岗位的真实需求。充分利用课程的理论和实践融合、推动供给与需求同步对接、互联互动。
2.2.2 打造一流课程
课堂教学始终是人才培养的主阵地,提高课堂教学质量是保证人才培养质量的关键,如何让学生在课堂上学有所获,是需要教师认真研讨的问题。学院领导和教师深入探讨如何打造“金课”、淘汰“水课”,所有教师按照“六个一流”的建设要求,即一流的教师队伍、一流的教学水平、一流的教学内容与教学手段、一流的教学条件、一流的教学管理和一流的教学效果打造“金课”,提高课堂教学质量[5],进而保证人才培养质量。
将思想政治教育与专业教育深度融合,在完成学生知识目标传授的同时,也要培养学生达到高层次的能力目标和素质目标,杜绝把课程和思政简单地相加,避免生硬楔入家国情怀和主流价值。高校要为专业课教师开展课程思政搭建平台和创造条件,提升教师融入思政元素的能力和水平,教师应深入挖掘、拓展课程蕴含的思想政治元素,“用专业课程之体,载思政教育之魂”,实现知识传授、能力培养与价值塑造的有机统一[5]。
2.2.3 优化教学方法
随着微课、慕课和翻转课堂等新兴授课形式的出现,教学方式和教学手段变得多样化。利用超星、雨课堂、智慧树等建立线上线下混合式教学平台,实现立体化教学,为学生创造自主学习的客观环境。帮助学生进行知识点的预习、课后练习和相关学科知识的学习。结合虚拟仿真技术,与课堂教学有机融合,使得抽象、晦涩难懂的理论知识变得直观且易于理解,将传统教室变为虚拟实验室,实现理论与实践教学一体化,激发学生的学习兴趣。
创建产教融合、开放共享的实验实践教学平台是培养学生的工程意识和工程思维,提高学生实践、创新创业能力的关键[2]。佳木斯大学信息电子技术学院依据电气工程及其自动化专业人才培养的目标和企事业单位对电气专业人才的要求,建立校内校外综合、开放、共享的训练实训平台和校企合作实习实践基地[6],根据课程内容适当增加综合实践内容,更好地促进理论内容的理解和消化,提高学生运用理论知识解决实践问题的能力,提高学生参加实践的机会,实时了解产业发展状况,在实践中培养学生的工程意识和创新能力。
增加实践教学环节的比例,优化实践教学环节的内容,改革人才培养模式。在专业综合课程建设中,强化电气及其自动化类专业实践教学的实践性、工程性和应用性,突出创新能力和创新意识的培养。借助产教融合、开放共享线上线下混合式实践教学平台,完成科技创新实践训练、企业工程实践训练、专业技能训练等。
鼓励学生参加各级各类国家级、省级创新创业竞赛,比如全国大学生电子设计竞赛、西门子杯自动化挑战赛、电子设计竞赛,大学生创新创业竞赛、东北三省机器人竞赛等,学院根据各种竞赛的级别和难易程度制定了培训模式和一些举措,遵循“兴趣介入、实践融合、竞赛牵引”的理念,降低创新实践门槛,扩大创新实践的受益面,营造竞赛活动范围,提高学生参与竞赛活动的兴趣,竞赛形成了常态化的机制,通过学生科技作品展览、宣传、传帮带等举措,目前学院已形成“人人想实践、人人学实践、人人做实践”的良好局面,能够充分发挥竞赛对学生工程实践、创新创业能力培养的提升作用。
教师是传授知识、培养学生的主体,教师个人的知识水平、工程实践能力及综合素质是影响人才培养质量的关键因素。一直以来,很多高校教师为了职称、评优等个人短期利益,忽视了自身工程实践能力的训练、综合素质的提高;另外,很多高校对教师工程实践能力的提高重视程度不够、培训体系和奖励机制不健全、管理机制不完善等阻碍了教师工程实践能力的提升。教师工程实践能力薄弱是阻碍学生工程能力提高的重要因素,工程教育所培养的人才难以满足企业的需求,新工科建设对教师的工程实践能力提出更高的要求。因此,笔者所在学校广纳贤才,大力引进实践能力强的高职称或高学历教师;加强对外交流与学习,尽可能地为年轻教师创建提高实践能力的工作环境;在满足课程教学一线需要的基础上,根据经费情况以及教学需要,创造条件有计划地选送青年教师到企业调研或挂职锻炼、以提高教师的工程实践能力。
本文以新工科建设为契机,以我国建设创新型国家的大环境为依托,以现代教学理论为指导,结合社会发展及相关企业及区域经济发展对毕业生的需求和人才培养的目标[4],对佳木斯大学电气及其自动化专业人才培养模式进行探索和改革,确定电气专业人才培养目标,构建与产业链结合的理论教学内容和实践教学内容;降低企业对新入职毕业生所需的二次培养成本,提高学校电气专业的办学质量;解决学校人才培养供给与产业需求脱节问题;深化引企入教改革,促进教学质量提升,为区域经济发展和行业建设输送高素质工程人才。