基于新工科与工程教育认证的船舶电子电气工程专业建设

2021-04-01许媛媛安连彤贾宝柱赵志强

航海教育研究 2021年1期

许媛媛，安连彤，贾宝柱，赵志强

(1.广东海洋大学海运学院，广东湛江 524088；2.南方海洋科学与工程广东省实验室(湛江)，广东湛江 524088)

一、引言

工程教育认证是国际通行的工程教育质量保障制度，也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。2016年6月我国工程教育正式加入“华盛顿协议”，实现了人才培养质量的国际化等效，但新一轮科技革命与产业变革对我国高等工程教育人才培养质量提出了更高的要求。我国正在大力实施网络强国、大数据、“互联网+”等重大战略，其重要目的就是促进高等工程教育对新兴工程高科技人才的培养。新工科从适应和引领新经济发展的战略视角出发，对现阶段我国高等工程教育的全面创新提出了新观点。我国高校的新工科建设和发展包括两个方面：一是主动设置和发展一批新兴工科专业；二是推动现有工科专业的改革创新[1-2]。教育部发布“新工科研究与实践”课题的主要内容中明确提出：新工科建设和发展要以新经济、新产业为背景，探索实施工程教育人才培养的新模式。课题项目按照工科优势高校组、综合性高校组和地方高校组展开，其中，地方高校组由地方高校参加，要求地方高校发挥自身优势，推动传统工科专业改造升级，开展地方高校新工科研究和实践[3]。

广东海洋大学地处广东湛江，是一所典型的地方综合性院校，也是广东省人民政府和原国家海洋局共建的省属重点建设大学和广东省高水平大学重点学科建设高校。学校立足广东，面向南海，辐射全国，为服务国家海洋事业和地方经济社会发展大力推进人才培养改革，积极推动工程教育认证与新工科建设。2020年，广东海洋大学获教育部批准成立船舶电子电气工程新专业，隶属于海运学院轮机系。船舶电子电气工程专业学生的培养要符合STCW公约适任标准，要满足航海类人才国际化市场要求，要适应未来船舶电气化和智能化发展趋势。因此，人才培养内容和培养模式要在船员教育和培训质量管理体系的基础上，与时俱进做出相应的变革和创新[4]。

本文以广东海洋大学海运学院船舶电子电气工程专业建设为例，将新工科理念与工程教育认证相结合，探索航海类人才培养的“新模式”，从人才培养定位、专业建设思路、课程体系、教育机制等方面探讨满足新时代要求的船舶电子电气工程专业建设方案。

二、人才培养目标定位

电子电气系统在海洋运输业与船舶制造业中的地位日趋提高。2012年9月，教育部把船舶电子电气工程列为特设专业和国家控制布点专业；2013年6月召开的“船舶与海洋工程技术推动与人才培养论坛”把船舶电气列为21世纪前期舰船技术创新发展趋向十大特征之一，在传统电机员的职责范围基础上，对新时代背景下的电子电气员提出了新的要求，例如，强调团队合作，信息处理能力和解决计算机控制设备故障的能力(电子技术能力)，船员保安、防海盗和武装抢劫的能力，环境保护意识等。我国是最早启动履行STCW公约马尼拉修正案中关于海船电子电气员适任规定的国家。

船舶电子电气工程专业综合性强，涵盖了基础科学领域、工程技术领域和应用科学领域的众多内容，对知识深度和知识广度要求较高，具有鲜明的“工程性”与“实践性”。船舶电子电气工程专业既具有传统工科的典型特征，又在实际发展过程中不断与其他学科交叉融合，课程设置与教学内容不断更新。新工科理念下的船舶电子电气工程专业应进一步加强与其他新学科的融合，其人才培养定位与以往传统工程教育有明显差异。传统工程教育培养的是适应世界制造业强国工程技术变革的“跟跑型”人才。随着我国工程技术的不断发展，中国正在由“制造大国”向“创造大国”转变。因此，新工科理念下工程教育应培养能够引领未来技术与产业发展的卓越工程科技“领跑型”人才。新时代船舶电子电气人才培养目标需要面向未来船舶智能化和无人化的新业态，通过研究新工科的“新理念”，探索工程教育的“新模式”，明确船舶电子电气工程专业高层次人才培养的新思路，并在培养过程中根据行业发展形势及人才需求趋势不断调整专业定位[5-8]。

基于新工科和工程教育认证理念，新形势下的船舶电子电气工程专业应培养能够适应现代先进船舶自动化、智能化和信息化的要求，具备正确的人生观、价值观和远大理想，具有宽广的自然科学理论基础、扎实的专业知识，以及具备一定的工程素质和实际技能，满足国际海事组织 STCW公约规定的“电气、电子和控制工程”“维护和修理”和“船舶操作控制和船上人员管理”等职能要求，既能够胜任现代船舶电子电气装置的管理、维护和修理任务，又能够从事船舶电子电气工程领域的产品研发、工程设计、监造、技术支持等工作的宽口径复合型高级船舶工程技术人才[9-10]。

三、专业建设总体思路

新时代的工程教育理念不仅应实行学科交叉融合的工程教育，实现工程教育系统化，注重培养学生的系统性工程思维，使学生能够将工程教育、研究和实践有机结合，提高其动手能力和工程经验，还应注重培养学生的团队合作精神和能力。新时代的工程教育应摒弃传统的验证性实验教学方法，采用以学生为中心，以问题、项目和产品为导向的PBL教学方法，实现“以学习者为中心”，以项目为依托的探究性教研一体化的教学模式，注重培养学生解决工程问题的能力和创新能力。新时代的工程教育应采用产学研校企合作协同育人的教育模式，加强高校与企业、科研机构的深度合作，依据“产学合作，定岗实践，双向参与”的原则，企业和科研机构参与高校对学生的培养过程，高校参与企业和科研机构对学生的实训过程，逐步建立企业导师和企业实训基地，形成良好互动。根据社会经济发展的需要，注重与行业领先企业在硬件设备建设、软件购置、课程建设和师资队伍培养上的深度融合。

船舶电子电气工程专业建设以新工科理念和工程教育认证理念为指导，以满足STCW公约适任标准为基础，依据学校办学定位，结合社会办学需求，求真务实，突出特色，确定人才培养目标；围绕人才培养目标，以企业对人才的知识、能力与素质要求为导向，以学生获得海员适任能力为基本要求，以学生具备创新创业能力和人文素养为高阶标准，制定明确的、可衡量的毕业要求；采用产学研校企合作协同育人的教育模式，根据行业发展趋势，构建船舶电子电气工程专业课程体系；围绕该课程体系，打造教学团队，整合教学内容，创新教学方法，建设实践平台；建立并持续改进运行机制，从而实现船舶电子电气工程专业建设的不断完善。船舶电子电气工程专业建设总体思路如图1所示。

图1 船舶电子电气工程专业建设总体框架

四、专业建设内容

1.课程体系

船舶电子电气工程专业课程体系以培养复合型高级船舶工程技术人才为目标，以海事局《海船船员适任考试与评估大纲》对电子电气员考试要求为检验标准，结合行业发展趋势和地域优势，打造通识教育课、专业基础课、专业核心课、学科专业拓展课及综合实践环节5大模块。

通识教育课的教学内容遵循“通用、必需”的原则设立，以人文科学教育为主，着眼于学生专业非技术性综合能力的培养，帮助学生树立正确的价值观，使学生能理解、掌握和运用与工程实践相关的经济、环境、法律、伦理等相关知识，培养学生解决工程设计中实际问题的能力。同时满足该类课程学分与总学分比例不低于15%的要求。

专业基础课着眼于培养学生运用数学、自然科学和工程科学原理分析、研究专业复杂工程问题的能力，是专业核心课程的先导课程，在一定程度上与专业类课程存在内容上的交叉融合。专业基础课程的设置要求涵盖面广，为后续课程学习打下基础，初步培养学生的岗位能力，课程大纲应突出船电特色，结合船舶设备设置教学内容。同时，专业基础课程与专业核心课程在内容上存在交叉融合，因此专业基础课与专业核心课的授课内容应该统一规划，防止课程知识内容的重复，并注意课程内容的衔接。专业核心课程设置以船舶电子电气员考试科目为依据，在满足考证要求的基础上，着眼于培养学生系统设计能力和有效实现复杂工程问题解决方案的能力，具有鲜明的行业特色。对《海船船员培训大纲(2016版)》进行梳理，合理分配教学内容和学时，确定了12门专业核心课程。同时满足专业基础课程与专业课程学分与总学分比例不低于30%的要求。

专业拓展课面向船舶自动化、智能化发展趋势，以增强学生的职业能力为目标，以用人单位的需求为导向，以专业核心课程为依托，注重拓宽专业核心课程所覆盖的广度和深度，为学生提供获取知识、内化价值观和掌握技能的机会。

实践课程除了航海类专业必需的实践环节外，还增加了金工实习、电工工艺实习以及船舶电气系统设计三个环节，其目的是加强学生的实操能力和专业知识应用能力。实践类课程分布在第2至第8学期，做到实习不断线。此外，通过综合实验室建设、船舶电气综合仿真实验平台研发、综合实践课程建设、毕业设计、校外实习基地拓展等方面为学生提供创新实践平台；通过产学合作协同育人项目，与企事业单位联合建立创新创业实践基地，构建科研、教育、生产协同发展的合作模式，不断深化和拓展多方协同育人的参与度和宽泛度，让学生真正参与到具有实际应用意义的项目中去，从不同方面引导和培养学生的科研能力、创新能力和职业能力。同时满足专业综合实践学分与总学分比例不低于20%的要求。

船舶电子电气工程专业课程体系设置见表1所列。

表1 船舶电子电气工程专业课程体系

2.师资建设

(1)打造一支优秀教学团队

以船舶电气自动化课程组为核心，吸收航海技术和轮机工程专业的优质师资，打造优秀教学团队。定期开展教学法研讨、授课观摩、授课竞赛等基层教学活动，以提升团队成员的教学水平。专业核心课程采用主讲教师负责制，由主讲教师牵头进行课程建设、教学改革和教材编撰等工作，有效提高教学质量。

(2)注重青年教师的能力培养

充分认识和肯定青年教师的创新活力和未来竞争力，从师德修养、教学能力、专业能力三个维度对青年教师进行专项培养，全面提升青年教师的岗位适任能力。具体措施包括：为新入职的青年教师指定负责导师，实施“传、帮、带”机制；系主任、教学督导、骨干教师定期听课，组织开展对青年教师的授课评议；对青年教师进行教育培训，包括入职培训、现代教育技术培训、双语教学培训等。

(3)提升教师专业实践能力

以产学研项目为依托，深化校企合作，邀请企业专家来学校开展讲座培训，组织教师到企业挂职锻炼，学习新技术、新知识；以专业教师为主，以实验室人员为辅进行实验室建设，教师负责实验室建设规划，并全面参与设备的选型、安装、调试和验收；立足科研成果转化，解决工程实际问题，通过分析企业的内在需求和技术薄弱环节，提出可行的解决方案，深化工程应用能力的培养；完善教师考核评价机制，将教师的企业实践、社会服务、技术创新等纳入考核体系，对达成目标的教师进行充分的奖励，鼓励教师积极提升自身专业实践能力。

(4)制订航海类教师培养计划

针对航海类师资要求，制订“双师”型教师培养计划，定期安排专业教师参加船舶实践，以保持适任证书有效，并在海员职务晋升和师资培训方面给予相应的支持。制定航海类教师职称评定办法，与学校人事处配合推出了《广东海洋大学航海类持证教师教学、实验系列职称评审标准(试行)职称评审条例》，为航海类教师培养及职称晋升提供有效途径。

3.机制研究

(1)教学机制

以学生为中心，关注学生的学习兴趣，注重学生个性化发展，以实际案例为依托，采用现场教学的方式对学生进行引导，培养学生提出问题、思考问题、解决问题的能力。开展翻转课堂、启发式教学、混合课堂等教学改革，主动适应新时代背景下学生的个性化发展和多样化学习需求，提高学生的学习兴趣，激发学习潜能。采用理论结合实践的教学方式，结合前沿与新颖的教学内容，有效提升学生的创新意识和创业能力，激发学生的创新思维，实现“创新+创业”的人才培养目标。鼓励学生参与老师的研究项目，培养学生将专业技能应用到工程实践的能力。建设数字化教育资源，推进数字化资源应用，借助全媒体手段，利用多样化的学习资源和数字化学习空间，实行混合式学习教学模式。鼓励引导学生通过网络平台进行自主探究学习、在线协作学习。不断提高教师的信息化教学能力和学生的自主学习能力，持续提高课堂教学水平和人才培养质量。

(2)评价机制

设定人才考核目的、考核内容、考核方式，确保与“创新+创业”人才培养目标的一致性，建立严格的人才质量评价体系，为高质量人才的培养提供保障。建立动态教学评价、教学过程监督及反馈系统，及时听取学生、教职工、教学督导和海事主管部门等各方意见，对教学过程中出现的问题及时完善，阶段性地对学生进行素质测评，通过实施人才培养过程中的有效监督、科学管理和综合评价等制度建设，结合相应的教学方式、方法和手段革新，改善和提高轮机管理专业人才培养质量。通过实施过程考核、教考分离等考核方式改革，建立全面合理的课程考核机制。

(3)保障机制

结合学校教学管理制度和海事主管机关对船员教育与培训的相关规定，全面实施“学校—学院—教学系—课程组”四级教学监控机制，对教学过程实行科学规范的管理和全面有效的监控。特别设立了航海教育质量管理办公室和船员培训中心，保障航海教育质量体系的有效运行。在学院层面上，船员培训中心、教学系、实验室以及专业建设负责人相互配合，协调一致，有效提高教学质量，保证毕业要求的达成和培养目标的实现。航海教育保障体系组织架构如图2所示。

此外，学院根据《高等教育法》《广东海洋大学章程》及《船员质量管理规则》及时组织体系内各单位(部门)对包括《质量手册》《程序文件》《岗位指导书》等质量管理相关文件进行全面修订，还聘请了质量体系内部审核员14名，力求建立完善的系统性考核监控体系，满足船舶电子电气工程专业的质量体系和专业认证要求。