新工科背景下电气工程及其自动化专业人才培养模式改革研究

●王超阳 刘德胜 陈晓伟 孙 悦

随着工业4.0时代的到来和全球经济的飞速变化，导致了智能制造业的进步需要越来越多的综合素质强的专业技术人才。普通应用型本科高校电气工程及其自动化专业的人才培养，着眼于电气智能工程领域研发、工艺、质量和管理的复合型人才。从历史的定位和责任角度看，普通应用型本科高校电气工程及其自动化专业的自身质量提高，对工业智能时代的进步和国民经济的发展起到了举足轻重的重要作用。可是专业之前陈旧的教学模式和老版的培养方案，限制着复合型高素质人才的培养，这也就导致了目前电气工程及其自动化专业走出的毕业生与现代社会的实际需求存在一定的距离，这样的距离产生的原因就是由于人才培养方案的修订，忽视了新的工业时代更新的要求。作为专任教师，大部分时候缺少具体的实践阅历。这些共性问题的发生，极大地制约了电气工程及其自动化专业的人才培养质量，根本上来说，也制约了毕业生的发展空间。结合这些随着时代发展应运而生的问题，如何落实人才培养方案的改革与创新，是目前每一位高校专任教师需要急迫解决的重要问题。

一、电气专业人才培养方案创新的起因

伴随着新技术革命的到来，经济社会每天发生着翻天覆地的变化，经济一体化的节奏带动着全世界范围内的知识碰撞。工业改革同本科教育存在着密切的关系，无论任何一次革新，都需要人才的支撑和保证，尤其是适应新变革的高素质复合型人才。工业改革也为人才的培养指明了下一步培养的方向，新工科教育的发展势必为我国自主研发能力的提高起到重要的推进作用。

新工科时代的本质要求，目的就是培养工科毕业生的工程实践能力和科技创新能力。目前由于相关因素的制约，本科学生大部分存在实践能力和创新精神淡薄的现象。因此重视教学方法的升级与提高，加快人才模式改革的步伐，提升专业实践能力的培养，具有十分重要的现实意义。充分利用提升现有的教学资源，来提高学生的创新品质、综合素质和动手能力，唯有通过这样的思路，才可以确保新工业时代所带来的变革。

为更好地同世界变化的环境相接轨，我们的应用型本科教育，强调将“新工科”纳入到目前最重要的发展目标，着眼于国家的新型战略需要，对于高素质综合人才的需求量大幅度提升。所以对于高等教育今后的发展，电气工程及其自动化专业人才培养模式的改革研究也就具有重大的理论和现实意义。

二、目前人才培养方案存在的问题

由于相关因素的制约，目前电气工程及其自动化专业的高素质人才培养计划存在诸多的问题需要解决，这些现实的困难也制约着新工业时代背景下复合人才的高质量培养，面对这些困难，是我们下一步改革创新的重要前提。

（一）实践环节设置缺乏连贯性

新的工业时代背景下，电气工程及其自动化专业的实践环节的改革，更加紧密地要结合经济社会发展的必要需求，最大限度地提升本科生的实践能力和科学素养，适应新时代的发展要求。工科学生在参加实践环节的教学活动中，大部分都有着极高的热情和参与度。可是缺少实践环节设置的连贯性，使得本科生创新能力和解决实际问题的能力得到进一步提升的效果还不够理想。

从政策层面来看，各地应用型本科高校对于实践环节的重视程度越来越高，可是由于高校机构设置的原因，造成了高校创新创业教育的实施很难形成有机的统一。这也就造成了一种局面，本科生普遍的参与度非常高，可是实践能力的培养水平却不能得到很好的保障。同时缺乏对创新创业环节本质真正的理解，造成了在实际教学过程中，存在急功近利，不遵循教学客观发展规律的行为。所以，从人才培养模式的角度来重新定义，确认电气工程及其自动化专业的人才培养目标，并进一步构建以学生中心的人才培养理念，才能使我们的毕业生更加适应新工业时代的要求，提升专业学生的综合素质水平[2]。

（二）校企合作的成效需要进一步落实

针对电气工程及其自动化专业的行业背景，如果毕业生缺少真正的企业经历的参与感，那么必然很难做到平时所学的专业课程理论与智能化企业有效地对接。结合生产实际的创新型人才的匮乏，教师队伍中“双师型”人才比例的下降，诸多不利条件的影响，使得目前校企合作的机制和成果需要进一步的落实和加强。

（三）实习教学手段以及方式过于单调

在新的工业时代背景下，电气工程及其自动化专业的人才质量将迎来更大的挑战。之前的过于注重书本知识的教学、忽略实践的培养人才体制很难追赶上新工业时代的发展步伐，更进一步来看，学生动手意识的培养和如何落实产学研一体化的体制，都会影响复合型人才的培养质量，针对目前的实践环节来挖掘电气工程及其自动化专业学生的解决实际问题的能力，也是新工科教育的重要理念之一。实习教学环节存在的缺乏重视程度、授课内容无法形成系统性的指标、同最新的工业发展目标相脱离等问题都制约了人才培养模式的创新与改革。

三、改革人才培养方案的创新手段

首先，考虑到智能化电气设备的应用，将太阳能光伏发电、风力发电和超级储能装置引进到实践教学环节当中，清洁能源作为“十四五”时期重点研发的领域，通过这种手段，必将大大提高目前实践教学的针对性和前沿性。

其次，完善目前的教学环节，提升学生的知识构建体系。针对当前很多实践环节同电气行业的新思路存在差距，本科学生无法灵活地将所学理论知识应用到实践活动的问题，需要创新人才培养模式的要求，整合专业课程的连贯性，确保专业培养方案的一致性。以电气工程基础的实践教学为例，采用创新人才培养模式的研究，在完成基础的实践教学环节的基础上，将智能电网、新型能源等相关前沿理论融入到电气工程基础的实践教学环节，通过这种方式的改革创新，提升理论专业课教学过程中，实践环节与理论知识活学活用的效果[3]。

第三，重视实践环节同企业生产之间的紧密融合，为完善实践环节的必要前提下给本科生充分的实践平台。采用这样的改革思路，也是完善普通高等学校的基本定位，促进产学研一体化建设，为地方经济社会发展贡献力量。例如在电气工程基础课程的实践环节当中，专任教师通过带领学生进行新能源电气结构的研究，围绕新能源领域具体问题展开分析计算，提高同学们的应用能力。

第四，加强师资队伍建设。增加“双师型”教师的引进力度，完善专任教师理论知识的同时，着重提升交叉专业课程之间的整体性和一致性。加速打造一批年级结构合理、实践经验丰富的老中青三代结合的专任教师队伍。在人才培养方案的改革过程中，作为学生的引领者，充分发挥教师的主观能动性，为学生实践能力的提高保驾护航。

四、人才培养方案创新的具体措施

（一）紧握工业发展定位，合理设定培养目标

在实践教学中，按照认识事物的规律，由浅入深、由简到繁、由个别单元到综合应用，有层次地设置实践环节。形成以验证性、综合性、设计性、自主性、协作性、现场实习和科研训练的实践教育模式。通过循序渐进的实践能力的培养，提高学生综合分析问题、解决问题、工程实践、发明创造分能力，以及具有一定的团队协助精神和协助合作意识和组织协调能力。形成专业培养与素质拓展相结合、理论学习与技能训练相结合、学校教育与社会实践相结合、专任教师与学生管理相结合的全员、全方位、全过程的立体化特色培养机制，全面提高学生的专业技能、创新能力、综合素质。

与此同时，在每一个教学学期进行前，在“专业教学指导委员会”的组织下，专业负责人和相关课程建设负责人，以及企业合作教学的企业导师一起，按照最新的工业发展需求，就最新的人才培养目标和实施步骤展开系统调研和讨论，进而来保证人才培养的过程能符合企业研发的最新需求，建立校企合作的及时反馈机制，进一步完善与更新教学计划和教学大纲，强化书本知识和校外实践教学活动的有机统一，从而有效地落实到人才培养模式创新中去。

（二）科学合理的课程体系建设

着眼于培养应用型人才，尤其注重学生综合素质和创新能力的培养，加强实践能力培养。根据培养方案，进一步完善了课程体系框架，课程设置体现“强化两头优化中间”，强化基础理论课程，强化实践环节，优化专业课程，制定了包含通识基础课程、大类学科基础课、专业主干课的完整的课程体系。结合OBE教育理念，以提高学生解决实际工程问题的角度出发，将科学合理的课程体系环节纳入到整个本科培养全过程。

为了更好地优化课程建设，针对形成性考核方面，强化具体的改革方向。在保证基本的平时出勤和表现、课程作业和阶段性测试的同时，提高实践成绩的考核比例，进一步抓落实，以实际的实践表现来促进学生对于专业知识能力的培养。发挥学院和教学督导的检查力度，加强对于本科生培养全过程的质量监控和评价指标。同时通过增设“认知实习”“专业方向综合设计”“专业技能综合实践”等课程，进一步提高学生对于工程实践的重视程度，在课程资源的构建过程中，增加对于电气工程及其自动化的前沿学科以及工程应用知识的成果展示，立体化地提升本科生的实践应用能力的培养。

（三）学生创新能力的培养

在具体政策的落实中，学生创新能力的培养，是一切教学工作的中心，每时每刻都要提升以学生为中心的服务意识，通过系统性的人才培养改革方案的落实，保证学生在提高理论知识的同时，促进毕业生的综合素质的全面培养。首先使大学生了解所学的电气专业的基本特点、就业方向，这也是高校人才培养的初心所在。引导大学生深刻认识到自己所学专业中，所蕴含的劳动实践活动对于社会发展的重要意义，强化对实践活动的认识。还要在专业学习中，提升自己的核心竞争力，树立正确的择业观，自觉培养到偏远地区和行业中工作的奋斗精神和服务意识，报效国家的奉献精神。

同时强化教师队伍的建设，激励高校教师到工业生产中参与实践，为学生全方位的综合素质提高提供基本保证。结合三江地区农机电气设备研发的行业优势，加快与电气工程及其自动化等相关专业群的建设力度，以符合服务地方经济的背景下，让广大学生投入到创新教育当中，进而是本科生提出问题、分析问题、解决问题、总结问题，更好地形成本专业的立体化理论和实践知识体系的构建。另外，以教授和年轻教师为代表，组建大学生科技创新团队，以服务地方经济为目标，参加各类各级别的创新设计大赛，提升能力的培养。坚持产教融合和校企合作机制的完善，将具体改革措施落实到位。

五、结语

电气工程及其自动化作为软件和硬件相互结合的专业，在新的工业时代背景下，其人才培养模式的研究具有深远的意义。以新工科建设为主线，建立创造性工科人才培养模式的方案，在进一步深化OBE教育理念的前提下，加速电气专业人才培养质量的提升。形成适应工程教育认证和新工科建设需求的课程体系；建立全面的教学管理制度，改善实践教学条件，满足学生实践教学和科技创新需求，使学生的工程实践能力有进一步的提升。教师工程素质和科研水平显著提升。在各类国家级和省级的科技创新竞赛中，学生取得更加丰硕的成果。对于学生来说，是实现以后职业发展的前提；对于电气行业来说，是保证人才质量的根本；对于专业来说，是实现人才培养综合改革的重大举措。