以创新教育为抓手的电气类专业特色建设

胡敏强+王恩荣+颜伟+吴薛红

摘 要：本文针对高校工科专业建设及其创新人才培养问题，提出了以创新教育为抓手的电气类专业特色建设新举措，包括：确立“富有人文素养和创新精神的国际化电气工程技术应用型人才”培养目标，将教师最新科研成果及时转化为创新人才培养的课程和实践教学资源;构建“人文素质教育、理论教学、工程实训和创新实践四位一体”的创新人才培养方案;建设“课程实验、工程实训和创新研究一体化”的电气工程学科综合实践基地;建立以“创新实践”课程和“大学生科技竞赛”引领的一般创新人才与拔尖创新人才协调培养机制;通过国际合作办学项目，着力建设一支“富有国际化视野和创新精神的双师型教学科研团队”。

关键词：电气类专业;创新人才培养;科研反哺教学;综合实践基地;国际化视野

电气工程学科是一个传统领域，但具有与其他学科领域新技术交叉融合的特点，已形成了多学科交叉的行业发展热点。为此，国内外电气工程学科的教育专家们一直致力于电气类学科专业的教改研究与实践工作，并取得了一系列富有成效的建设成果[1-10]：文献[1]提出了高等学校应根据实际情况和特点制定出具有本校特色的人才培养目标，以形成电气工程人才培养的多样化格局;文献[2]针对电气类专业“电机学”这一主干课程体系教学中存在的问题，阐述了课程的基本教学内容和学习难点，提出应完善多媒体课件和网络课程、提高实验和实习质量等教学方法;文献[3]通过分析电气工程专业人才的培养目标，阐述了如何将“学习产出理念”贯穿到本专业的人才培养方案制订中，包括课程设置、教学内容、教学方法和考核办法等;文献[4]分析了培养电气工程学科拔尖创新人才的必要性和重要性，提出了“奇思妙想型”“优秀SRT型”“专业知识型”“综合能力型”等创新人才选拔与培养机制;文献[5]探讨了创新人才培养举措，通过将科研成果引入教学，由教授和博导开出创新研修课来培养本科生的科学精神和科研能力，以及通过建立学生科技创新中心，利用“第二课堂”为学生自主学习提供条件;文献[6]提出了高等工科应用型创新人才的培养举措，包括制定专业通识教育平台和个性化专业创新人才培养方案，构建“金字塔”型的三级实践教学平台和多层次应用创新实践能力培养基地;文献[7]提出了一种用于学习数字电路设计的VerilUOC教育和模拟仿真系统;文献[8]以澳大利亚某大学电气工程学院为例，通过改革教学实验室的管理措施和硬件条件，学生满意度增加了32%;文献[9]提出了一种基于主动学习策略的电力传动课程教学方法，使得学生的知识和技能有了较大的提升;文献[10]提出了开展“科研反哺教学模式”研究应该具备的条件，介绍了实践"科研反哺教学"教学模式的具体内容以及学生的反馈意见和实施效果。上述教改研究成果积极推动了我国电气类专业的建设发展，已取得了一批国家级和省级“品牌和特色”专业及优秀教学成果，但均是针对人才培养某一方面进行的教育改革，在电气类专业建设的系统性、前沿性、创新性和特色化方面还不够。

针对上述不足问题，本文提出了以“创新教育”为抓手的电气类专业特色建设新举措，包括：构建“人文素质教育、理论教学、工程实训和创新实践四位一体”的创新人才培养方案，建设“课程实验、工程实训和创新研究一体化”的电气工程学科综合实践基地，建立以“创新实践”课程和“大学生科技竞赛”引领的一般创新人才与拔尖创新人才协调培养机制和建设“富有国际化视野和创新精神”的双师型教学科研团队。上述举措在南京师范大学电气类专业的特色建设中得到了积极的实施，取得了理想的实践成效。

一、构建“人文素质教育、理论教学、工程实训和创新实践四位一体”的创新人才培养方案

以电气工程及其自动化为主导的电气类专业是一门综合性很强的本科专业，涉及电力电子技术、计算机技术、电机电器技术、信息与网络控制技术、机电一体化技术等诸多领域，并在与信息科学、材料科学、生命科学、机械工程、环境科学等学科的交叉与融合中得到进一步发展。为此，电气类专业教学培养计划的制订是一项至关重要的先导性工作，需着力做好其顶层设计研究，应重点考量如以下五个关键要素：

一是人才培养方案的特色化。电气类专业人才培养方案的制定应充分体现高校的办学历史和文化传承，明确所属电气工程领域的重点行业背景。据此，首先确立能彰显本校办学特色的人才培养目标，以此为纲，再进行教学培养计划专业方向及其课程体系的构建。在构建电气类人才培养方案时，应实施以创新人才培养为主线的“人文素质教育、理论教学、工程实训和创新实践四位一体”培养体系，以彰显“宽口径、厚基础、展个性、重创新”的创新人才培养优势与特色。有电气工程博士、硕士学位点的高校，应制定“本、硕、博”一体化的特色人才培养方案。

二是人才培养目标的基本定位。应确立“富有人文素养和创新精神的国际化电气工程技术应用型人才”的基本培养目标，培养能够从事电气工程领域科学研究、工程设计、技术开发和教学工作等领域工作的高素质、复合型高级工程技术应用型人才。其中，“人文素养、创新精神、应用型和国际化”4个关键词中的前3个关键词，可作为电气类专业人才培养规格的共性要求，最后1个关键词可作为已获批电气类专业国际合作办学项目高校的提高要求。电气工程是最具国际化特质的学科之一，各高校应积极推进电气类学科专业的国际化复合型人才培养。

三是特色专业方向的前沿性。电气工程及其自动化是一门典型的大类专业，所设置的专业方向不仅要充分考虑所在高校的办学传统，形成各自高校的特色，而且要充分吸收电气工程学科领域的多学科交叉新技术及其行业发展的前沿热点，将教师的科研成果及时转化所设特色专业方向的课程资源。电气类专业国际合作办学项目也可作为特色专业方向之一，应积极引进国外高水平大学的先进课程等优质教学资源，使之更加符合国家和地方经济发展对电气工程高新技术人才特色培养的迫切需求。

四是课程体系的模块化设置。教学培养计划宜按“通识教育、学科基础、专业方向和自主发展”四大类课程模块进行设置。其中，“通识教育”课程模块设置公共课程和博雅课程，以加强对学生思想品德、道德情操、文化艺术等人文素质的培养;“学科基础”课程模块设置电气工程学科必须的主干专业基础课程，以实现“厚基础”的人才培养目的;“专业方向”课程模块设置电力系统及其自动化、电气技术、工业电气自动化等特色专业方向主干课程，以实现“宽口径”的人才培养目的;“自主发展”课程模块设置新技术应用选修课程，以实现“展个性”的人才培养目的。endprint

二、构建“课程实验、工程实训和创新研究一体化”的学科综合实践基地

先进的工程实践教学基地建设是工科人才高质量培养的必要条件，应体现“理论教学与实践教学并重”的教育理念。为此，应构建“课程实验、工程实训和创新研究一体化”的学科综合实践基地新体系，将教师科研成果及时转化为新的创新人才培养实践教学资源。在电气工程学科综合实践基地的建设方面，应重视如下三方面的特色建设工作。

一是按课程类别构建实验室建设新体系。根据教学培养计划中所设置课程的类别，我们将校内实验室分为三大类：（1）以课程实验教学为主的专业基础及专业主干类课程实验室，如电磁场、电磁兼容、电工、电子、电机、电力电子、微机原理、自动控制原理、传感器检测技术等实验室，主要是开展相关专业课程内容的验证性和研究性实验教学;（2）以工程实训为主的专业方向类综合实验室，如智能实验变电站、智能楼宇仿真中心、控制工程综合实验室、电力系统动模与新能源发电实验室等，主要开展相关专业方向课程内容的综合设计与实习实践教学;（3）以工程创新研发训练为主的创新训练类实验室，如创新实训室、科研实验室、工程中心等，主要是用于学生开展“第一课堂与第二课堂”相结合的科创实践活动。

二是鼓励教师自研实验设备，新建实验室。目前，高校实验室设备大多采取购置方式，存在设备雷同、科技含量低、建设及维护成本高、缺乏特色等问题，不利于电气类高新技术人才的特色培养。为此，鼓励教师自研体现“科技性、综合性、开放性、工程性和研究性”的综合实训平台是提升高校实验室特色建设的一项新举措，有利于实现将教师的最新科研成果及时转化为新的人才培养实践教学资源。可以采取“自研设计与自研开发”和“自研设计与委托加工”两种自研建设方式。其中，自研设计这一环节十分重要，须在充分的校企调研和方案认证基础上确定，最适于以工程实训为主的专业方向类综合实验室建设。可充分利用有限的经费建设综合效益高的综合性工程实验室，推进相同和相近课程实践教学的一体化教改工作，真正实现以行业需求为导向、“产、学、研、用”有机结合的高素质电气工程技术应用创新人才的特色培养。

三是校企共建创新人才培养实习基地。构建“课程实验、工程实训和创新研究一体化”的学科综合实践基地，不仅要着力建设比较完备和富有特色的校内实践教学基地，还要着力建设一批基于“校企联盟”共建创新人才培养的企业实习基地，两者互为补充，不可或缺，从而使得电气类学科专业的人才培养不断吸收电气工程学科领域的多学科交叉新技术及其行业发展的前沿热点。企业实习基地的建设应突破传统的、仅以“集中式企业实习”为主的实践教学模式。传统的“集中式企业实现”在第四学年按班级安排学生集中到一企业进行毕业实习2～4周。由于现代企业的自动化程度已很高，学生动手操作的机会较少，实习效果非常一般。为此，我们提出实施“分段式企业实习”实践教学新模式，将大四的毕业实习根据专业课程实践性分为大一、大二、大三共3次的企业见习实践教学。这样不仅有利于新生一入学就有机会接触企业，增强对电气类学科专业工程应用的感性认识，激发学习兴趣，而且能保证学生在大四开展毕业设计课题研究的时间，提升毕业设计效果。

三、建立“一般创新人才与拔尖创新人才协调培养机制”

创新人才培养已成为高校工科特色专业建设的共识，但是在具体实施过程中，一般只有少数优秀学生能享受到创新人才培养的教学资源，在教师的指导下开展创新实践课题研究和参加各类大学生科技竞赛活动。为此，我们提出将所有本科生作为一般创新人才进行普及培养，将优秀本科生作为拔尖创新人才进行重点培养的电气类专业特色建设教改目标，着力建立一套富有成效的“一般创新人才与拔尖创新人才协调培养机制”。

一是开设“创新实践”必修课程。在专业教学培养计划中，设置1门“创新实践”必修课程（2学分，36学时），通过教学培养计划的制度化执行，将本科生创新实践活动定位为一项必修的工程研修教学内容，要求学生2～3人一组在“创新训练实验室”完成一项小型电气产品的研发，使所有本科生在校期间都能得到一次系统的科技开发工作训练，以实现将所有本科生作为“一般创新人才”进行普及培养的教改目的。

二是开展多样化创新实践活动。鼓励学生在教师的指导下，积极开展“以学生自主创新研修为主体、第一课堂与第二课堂相结合”的多样化创新实践活动，并作为第一课堂“创新实践”必修课程的拓展。通过开放“创新训练实验室”和“科研实验室”，鼓励学生跨班级、年级和专业组队，每年常态化地申报国家、省、校、院四级自主创新研修课题，以及参加国家、省、校三级大学生各类科技竞赛活动，以实现将优秀本科生作为“拔尖创新人才”进行重点培养的教改目的。

三是制定创新人才培养激励政策。为充分调动广大师生开展创新人才培养教学工作的积极性，学校和学院应给予经费资助，并制定校、院二级突出成果激励政策。针对教师，将教师指导学生取得的省级以上科技竞赛成果与其他教学、科研成果同等对待，不仅给予经济奖励，而且在职称评定中予以优先考虑。针对学生，学生取得省级以上科技竞赛成果奖，在学生奖学金评定、入党、推免研究生等方面予以优先考虑。

四、建设“富有国际化视野和创新精神的双师型教学科研团队”

实施以创新教育为抓手的电气类专业特色建设，需要建设一支“富有国际化视野和双师型素质的教学科研团队”的电气类教学团队，教学团队成员必须兼具“双师型、创新精神和国际化视野”三项综合素质。“双师型”要求教学团队成员既是高水平教师，又是科技研发能力强的工程师，教师可通过承接企业横向课题研究工作来培养，这是作为工科教师的基本要求。“创新精神”要求教学团队成员须具备开展基础理论创新应用研究的科研素养。教师可通过承接国家和省级纵向课题研究工作来培养，这是工科教师开展创新人才培养的提高要求。“国际化视野”要求教学团队成员须具有1年以上的出国研修经历。教师可通过申请公派出国项目赴国外高水平大学研修，从而能及时把握电气工程学科新技术发展的国际前沿动态。endprint

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[责任编辑：夏鲁惠]endprint