高校转型发展视域中电气信息类专业产学研相结合的教学模式新思路
2016-04-14周雅
周 雅
(许昌学院 电气信息工程学院, 河南 许昌 461000)
高校转型发展视域中电气信息类专业产学研相结合的教学模式新思路
周 雅
(许昌学院 电气信息工程学院, 河南 许昌 461000)
根据许昌学院转型发展的要求,即创办应用科技型大学的办学定位,对电气信息类专业应用型人才培养模式进行研究,构建产学研相结合的教学模式,培养具有工程实践能力、科技开发和组织管理能力的应用型人才.效果突出,对高校的转型发展具有一定的借鉴意义.
应用科技型大学;转型;电气信息类;产学研相结合;教学模式
目前,我国高校的发展存在普遍的趋同倾向,转型与升级已成为我国高校势在必行的发展战略.在高校转型发展的视域中,迫切需要加强校企互动融合,推动产学研紧密结合,不断提高高校的科技应用能力.
当前,大部分高校特别是新建本科院校都把建成综合性研究型大学作为其最终办学目标,很多高校只想通过提高文章发表数量和质量等方法来提高学校的质量,这种做法必然会造成科研和教学失衡的问题,而高等学校的根本任务是人才培养,这样就会使得高校的发展步入歧途,所以高校的分类发展势在必行.另外,许昌学院也正处在转型发展的关键阶段,应用科技型的大学将是我们未来的办学方向,同时社会对人才的需要也正好印证了这点,当前社会急需大批能将科技成果及时转化为物质产品和现实生产、服务的技术型人才,所以办好应用科技型大学就必须产学研结合[1,2].
许昌学院是河南省一所2002年升格为本科的地方性普通院校,学校以理工科专业为主,其中电气信息类专业是理工科专业中的重点建设专业,该专业包括电气工程及其自动化、电子信息工程和通信工程三个专业.1995年、2000年分别开办专科电气自动化技术和电子信息工程专业,2002年、2003年相继设置了电气工程及其自动化和电子信息工程本科专业,2005年增加了通信工程本科专业.许昌学院目前现有三个专业本科在校生1202人,共31个行政班.根据学校所处地理位置提出了“坚持地方性,立足河南、面向全国,为国家、特别是河南省经济社会发展培养高素质应用型人才,提供智力支持.”的发展战略,同时也确立了我校电气信息类专业“应用性、地方性”的办学定位,坚持“实战化、特色化、精品化”的办学理念.以电气信息类专业的培养目标为中心,积极探索产学研相结合的教学模式.
1 转型发展视域中应用科技型大学电气信息类专业的办学定位
1.1 应用科技型大学的办学定位
人才需求的大变革是从第一次世界大战后,随着机、电、光等各种先进技术的相应产生,同时随即应用到生产领域,社会对专业技术人员需求相继增加,美国和其他发达国家都出现了不同形式培养应用型专业技术人才的高等教育形式,这种形式的高等教育就是高等职业教育.到了第二次世界大战后,即二十世纪60年代,先进的计算机技术已广泛应用于生产领域,应用型技术人才的需求进一步增加.因此,发达国家的经济已经突破了高等教育原有的单一学科教育模式,大量的应用型本科院校正在不断兴起.随着科学技术的飞速进步,科技人才已成为竞争的主要对象,在激烈的国际竞争时代,每一个国家都将以培养应用型人才的高等教育为目标[3,4].
科学技术应用于教学是应用科技型本科高校的办学定位,作为一种新的办学方向,应用科技型大学以培养应用型人才的技术为主要任务.这些大学的科学贡献应以应用技术为基础,重点以本地区科学技术与经济为主战场,面向企业的技术、生产一线,发挥自身的优势.
1.2 应用科技型大学应用人才培养定位[5]
高等教育已经进入到了普及阶段,不同的高校对人才培养的规格类型也不同,作为新升本的本科院校首先要明确人才培养的定位.应用科技型大学主要培养目标是培养面向行业的集生产、建设、管理、设计为一体的高素质技术应用型本科人才,主要的培养导向是培养学生的基本素质和工程应用能力,强调学习和应用相结合、学习和设计相结合、学习和创新相结合,产学研合作教育正是应用型人才培养的主要模式.
1.3 电气信息类专业的培养目标
我校电气信息类专业以服务地方经济为导向,以培养企业工程师为主的应用型人才为目标.该专业是一个大类学科,主要包括电气工程及其自动化、电子信息工程、通信工程等三个专业,在本科前两年统一进行专业平台课的学习,从第三年进入专业课学习.主要是以信息科学技术为主干学科,信息科学是以信息理论为基础发展起来的综合科学.依据注重基础、拓宽知识、加强素质、兼顾文理的原则,培养具有一定专业知识能力、创新能力和一定的人文素质修养的电子与电气信息领域的具有自主学习能力的复合型人才.
因此,该专业主要是以地方经济建设需要来进行人才培养,以建设应用科技型大学为主要导向,注重提高教师与企业合作进行技术开发过程中的能力,突出产学研结合在人才培养中的作用.
2 产学研相结合教学模式的构建
2.1 产学研结合的内涵[6]
产学研中的“产”指的是产业,“学”即学校,“研”就是科研机构,产学研结合就是这三者相互配合,发挥各自的优势,形成强大的科研、开发、生产一体化的先进系统并且运行过程反映出综合优势.这三者在相互配合的过程中企业与科研机构相互合作,高等院校之间也要相互合作,研究机构和大学为企业提供技术支持,企业为研究机构和大学提供财政和场地支持.产学研结合的实质就是将各种生产要素有机的结合起来用以促进技术的创新.
2.2 产学研结合培养方案的制定[7,8]
根据学校所处的地理位置和河南省自身经济建设需要,结合许昌学院电气信息类专业培养目标的要求,我们采用“3+0.5+0.5”产学研结合教学模式,即4年的本科学习共分为三个阶段:三年的集中理论教学、半年的集中实践环节、半年的集中毕业设计和就业培训.集中的理论教学主要在本科阶段的前三年进行,主要进行公共必修课、专业基础课、专业限选课及专业任选课的学习和实验(习)教学;集中的实践环节主要在本科的第四年的前半学期进行,主要到企业或者实习实训基地进行专业见习、生产实习、专业实训等实践类教学;后半学期是毕业设计、毕业答辩和就业岗前培训.通过这种教学模式,学生把集中理论教学环节中所学习到的理论知识应用到实践环节,通过实践环节加深理论知识的掌握,从而更好地理解理论知识,为走向社会和行业打下坚实的基础.具体产学研结合教学模式框图如图1所示.
(1)为了将学生培养成应用型人才,我们修订了电气信息类应用型本科培养方案,该培养方案的制定经历了从制订到实施,从实施到修改,再从修改到定稿,以及从定稿到最终的应用这样一个分段递进式上升的过程.学校的公共必修课,公共选修课,专业基础课,专业方向课和专业选修课在入校的前三年进行学习,总学分为160学分,具体包括理论教学、实验教学、认知实习、工程训练、课程设计等教学内容.通过3年六个学期的理论学习与实验教学,学生完成了必修课程和专业限选课、专业课选修课的学习,从而对电气信息类专业的基本理论、基本知识得以掌握,再通过一定的实验教学和工程训练使得学生具备了一定的专业能力,从而为生产实习、毕业设计等集中实践教学奠定了基础.
(2)四年本科教育中到第七学期主要进行毕业设计开题、生产实习和专业实训,其中毕业设计开题在开学的第一周进行,学生要完成毕业设计选题及任务书、开题报告和文献资料收集等基础性工作.论文选题主要来源于实习实训企业的科研课题、工程项目、产品研发等,可以是新技术、新产品的研制与开发,如工程设计与研究、技术改造方案研究、工程应用软件开发、工程管理等.生产实习为15周,贯彻集中实践与分段实践相结合、校内实践和校外实践相结合、专业实践与毕业设计工作相结合的原则.实践教学主要采用以下几种方式:①学校老师结合科研项目本身,安排学生参加专业实践;②充分发挥校企合作校外老师的指导作用,采用现场的研究资源,由校外老师负责实践环节对应于该专业相关的专业知识;③学生自行联系实践单位,这样既可以满足本人的专业兴趣又可以结合自己所学的专业,为以后就业打下基础;④依托学校及合作单位建立专业实践领域的学生专业实习基地.
(3)四年本科教育中到第八学期,主要进行毕业设计、职业技能培训和毕业论文答辩,经过半年的生产实践经历,学生在专业知识、实践技能和社会经验等方面都有一个很明显的提高.论文工作实行双导师制,其中一位导师来自高校,另一位导师为来自校企合作的校外专家.同时学生答辩专家委员会也由学校具有工程背景的双师型教师和校企合作的校外专家组成,侧重对学生工程技术能力的考核.学位论文成绩由企业导师成绩、高校导师成绩和答辩成绩三部分构成,各部分所占比例分别为3∶3∶4;素质拓展培训主要采取竞赛、项目开发、专题讲座等形式进行执业资格培训和专业技能训练等,主要的作用是提高学生的综合素质.
通过“3+0.5+0.5”教学模式的实施,使学生在充分掌握本学科系统的基础理论和专门知识同时,成为电气工程及其相关领域的应用型、复合型工程技术和工程管理人才.
图1 “3+0.5+0.5”产学研结合教学模式结构框图
3 产学研相结合课程体系的构建[9]
根据电气信息类行业领域对该领域专业人才的知识和能力要求,构建“平台+模块+专业实践”的课程体系.平台含公共基础平台加学科基础平台课,主要以《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《电路》、《信号与系统》、《电力电子技术》、《电力系统继电保护》六门课程为核心课程;模块是根据不同专业培养目标的要求设置的课程,下设可再生能源发电工程、电力系统载波通信工程和电磁场数值分析方法及其工程应用三个专业方向模块.学生从个性化发展的需要出发从这三个模块中任意选择一个模块;专业实践指:一是在校内外实践基地开展的实习实验环节、实践能力训练;二是针对合作企业进行的职业技能和资格培训,主要包括电工、电气工程师、电子装配师等.体现人才培养的“厚基础,强能力”方针.在课程体系中强化课程特色,开设与地方产业和社会经济发展结合紧密的有特色的专业课程和选修课程.对于跨专业报考的学生增设电气工程学科的电机拖动、直流调速等课程,图2为电气信息类课程体系建设结构框图.
图2 “3+0.5+0.5”产学研结合课程体系建设结构框图
根据不同课程的特点,采用集中授课与项目驱动教学相结合方式进行,引入CDIO(即构思Conceive、设计Design、实现Implement和运作Operate)模式,采用团队学习、案例分析、现场研究、模拟训练等多种教学方法,注重培养学生系统工程技术能力,尤其是项目的构思、设计、开发和实施能力,以及较强的自学能力、组织沟通能力和管理协调能力等[10].从工程基础知识、个人能力、团队协作能力和工程系统能力以及职业道德等层面培养符合经济社会发展需要的高级工程人才.
上述课程分为学位课程和非学位课程.课程学习采用学分制,总学分不少于32学分.以电气专业为例,产学研相结合的主要课程设置如表1所示.
表1 产学研相结合的电气专业主要课程设置一览表
4 产学研相结合创新教学平台建设
4.1 创新理论教学平台建设[9]
科学合理的教学理论体系是实现人才培养目标的重要保证,是实现人才培养目标的影响因素.电气信息类专业的理论教学体系是结合弱电中电子信息专业的理论教学系统和强电中电力工程专业理论教学体系的创新理论教学平台.
根据电气信息类专业培养复合型人才的需求,基于校企互动,建立了电子技术专业知识、电力工程专业知识和电力系统自动化专业知识三大模块来提高电气信息类复合型人才培养的理论教学体系,以及相应的课程体系逐渐形成.三个知识模块中,电子技术理论体系模块是电气信息类专业的基础理论模块,包括《数字电子技术》、《模拟电子技术》、《电力电子技术》等基础理论课程组成.对电力工程专业知识理论体系在结合电力专业的行业基础上设置的课程,该模块涉及的课程要求对电力行业有一定的熟悉,同时需要有一定的宽度和广度,但专业深度不需要太深,该模块的构建是基于校企互动基础上完成的.电力系统自动化专业知识理论体系模块是在与电力企业深入合作的基础上,根据实际需要和科学优化共同建立,具有鲜明的专业特色,该模块里所涉及的课程能够有效和高质量的满足电力工作岗位的知识和工作需要,体现了专业知识和行业能力的有效融合.
4.2 创新实践教学平台建设[9]
根据许昌学院电气信息类专业人才培养方案的要求,基于校企互动,实践教学平台主要包括四个层次即:基础实践层次、专业实践层次、综合实践层次和创新实践层次.
基础实践层次,主要涉及前两个学期的实践课程,包括军事训练、工程制图、大学物理和基于计算机基础实践课程相关的实践.这个层次的实践活动,主要培养学生基础实践能力.专业实践主要包括两个方面:一是电力工程理论的相关实践,主要通过对专业课程开设课程设计,让学生实现电力工程方面的小项目小课题,从而让学生接触工程项目、了解工程项目到最后能设计工程项目,主要包括的课程设计有:模拟电子技术课程设计、数字电子技术课程设计、电力电子技术课程设计、自动化原理课程设计、电机拖动课程设计、单片机课程设计和电气信息类专业实践课程等.二是电力工程认识的相关实践,包括电厂生产认识实习、电气检修实习故障分析课程实习、继电保护课程实习、二次接线实习、继电保护元件调试实习等实践课程.综合实践层次突出电力和项目交叉融合的综合实践,包括电力企业管理课程设计、电源技术课程设计、电力营销业务和综合技能训练、电力负荷控制技术课程实训、电能计量技术课程实训、以及最后的毕业实习与毕业设计.综合实践能力是电气信息类专业实践能力中最重要的一种实践.
创新实践层次的形式比较多样,以提高学生的创新实践能力为重点.例如,让学生可以参与各种科技竞赛,包括大学生电子设计制作竞赛、电子技能竞赛等,同时也可以参与各种科学研究活动,参加各种讲座等,通过这些途径提高学生的创新能力.
5 产学研相结合教学模式下电气信息类专业培养成效
5.1 推进校企合作,提高了人才培养质量
在中原经济区发展的国家战略大背景下,以“中原电气谷”建设为契机,探索企业对电气人才的需求,拓展学生的实践教学基地,加强与许继集团的多方位合作,安排学生到生产第一线进行专业实习,通过实践活动增进了学生对专业技术具体应用的了解,巩固专业理论知识,促进专业技能的提高,同时也培养了实践操作能力和创新能力,为社会培养和输送了一大批高素质、强能力的应用人才.
5.2 强化工学结合,推动了师资队伍建设
每学期都有计划地安排专业教师到许继集团进行新产品开发,培养具有工程能力的教师,引进企业人才进入我院讲学,做学术报告和共同科技攻关,筛选专业教师进行实验培训,加强理论与实践结合的能力,通过以上措施,为工学结合提供了师资支持.
5.3 加强产学研合作,促进了地方经济建设
通过该教学模式的引入进一步加大了产学研合作力度,在许继电源有限公司、许继日立电气有限公司、许继电气开关厂、许继昌龙公司、许继工控系统有限公司、许继集团电子公司和许继仪表有限公司等七个子公司的基础上,继续加强学生工业实习、实践基地和就业基地建设,拓宽实践教学渠道,积极与相关企业和单位共建实习实训教学基地,推进学生赴企业与联合实验室参加研发项目与毕业设计,增加电气信息类专业学生接触社会的机会,相反在与企业合作的工程中,使学校更加了解企业和社会对人才的实际需要,从而实时调整培养方案,为企业和社会输送了一大批高工程实践能力和社会适应能力的应用型人才,加强服务地方经济的能力,获得企业的好评,为周边企业提供强有力的人才支持.
5.4 优化人才培养质量评价体系,提高了学生就业率
在学校转型发展之际,结合应用型人才的培养目标和培养标准,人才培养上注重理论与实践的相互补充,相互结合,课堂学习和工程实践两种教育手段交替运用,形成“教、学、做”三位一体的人才培养质量评价体系.该评价体系以社会需求、学科体系、学生发展为根本出发点,以提高教学质量、学生素质为核心,以培养学生实际工作技能和实际动手能力,提高其社会适应能力为最终目标.通过校企联合培养,使得教学内容具有极强的针对性,强调学生所学课程一定是其今后从事工作的重要内容,根据学生今后从事职业进行有关方面的知识培训,强调“学以致用”,注重教学的实用性.该评价体系培养出的学生形成了“知识-能力-素质”为岗位特色的复合型人才,每年学生就业率都在98%以上,收到了社会各行业的一致好评.
6 结语[11-13]
综上所述,通过产学研相结合的教学模式新思路不仅转变了教师的观念,而且增强了学生的创新意识.教师在教学过程中理论课程与生产实际相结合,使学生不仅掌握了相应的理论知识还将理论与实际应用相结合,避免了理论与实际脱离这种情况的出现;同时教师在进行科研工作时,重点考虑科研成果能否与市场对接,能否进行科技成果的转化,让科研服务地方经济,促进地方经济发展.另一方面,学生在企业实习实训过程中,深深感受到要有丰富的企业实践经验,才能将自己所学的理论知识应用到现代社会生产之中,从而提高学生的创新意识.实践表明,产学研相结合是专业教师和学生提高各自的业务水平的一种行之有效的方法.
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责任编辑:赵秋宇
New Ideas of Combined Teaching Pattern of Producing Learning and Researching in Electrical Information Specialities in The View of Transformation of Colleges and Universities
ZHOU Ya
(SchoolofElectricalEngineeringandInformationEngineering,XuchangUniversity,Xuchang461000,China)
According to requirements of transformating Xuchang university into an applicational universitiy in science and technology, the paper researched a pattern of cultivating applied talents in electrical information profession, and developed a teaching pattern in which research is bridged with industry. Following the pattern, researchers have succeed in cultivating applied talents with abilities of applying engineering and scientific knowledge into practice and management abilities.
applicational universitiy in science and technology; transformation; electrical information; combination of producing-learning-researching; teaching pattern
2015-10-03
河南省信息技术教学研究项目(ITE12182);许昌学院教学研究招标项目(02013002);河南省教师教育课程改革研究项目资助
周 雅(1982—),女,湖北武汉人,讲师,硕士,研究方向:信号与信息处理.
1671-9824(2016)02-0144-06
G642.0
A