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關鍵詞:新工科;電氣工程;人才培養
2017年2月18日,教育部指導高等工程教育發展戰略研討會在復旦大學召開,并了《新工科建設復旦共識》。教育部高教司在指導新工科高校建設時提出主題為“新工科建設:愿景與行動”,目的在于加速發展新工科建設,緊密結合高校工科實踐教學改革所面臨的問題、解決途徑進行深入探討,最終提出新形勢下新工科建設行動計劃(“天大行動”)。同年4月28日CDIO聯盟年會在浙江大學城市學院召開,大會提出“專業認證、建設新工科背景下的CDIO工程教育改革與發展”這一主題,并展開充分交流和研討,經大會決議正式開展工程教育專業委員會的“千生計劃”。5月11日,在湖南工程學院由全國地方高校卓越工程教育校企聯盟、CDIO工程教育聯盟聯合主辦的“全國地方高校新工科發展高峰論壇”召開,論壇指出應高度凝聚地方高校發展新工科建設。新工科建設是高等教育為適應產業發展而提出的新的教育改革,是未來提升國家綜合競爭力和國際市場競爭力的保障,能夠有效改變目前高校工程教育現狀,為適應我國新型產業經濟發展需求培養創新人才。目前我國正朝著從“中國制造”到“中國創造”的經濟發展轉型,這就需要培養能適應新產業的大量具有創新能力的高水平工程人才,從而我國高等教育改革面臨著培養高等工程人才的轉變。筆者作為一名從事多年高校電氣工程專業一線教師,結合自身的經驗與新工科的內涵,提出對新工科背景下地方院校電氣工程專業人才培養的思考,現將思考總結如下。
一、普通電氣專業人才培養
電氣專業本科生的培養已經具有了比較成熟且模式固定的培養方式,就專業骨干課程為例,通常是以第一、第二學年進行通識基礎課學習,第三學年度完成專業基礎課學習,第四學年度對開展專業課及畢業論文的設計。傳統培養模式的優點在于依托完備的教學體系完成知識傳授的過程,以課程知識為中心、學生掌握為目的。然而在全面展開教育教學改革的大潮中,這種傳統授課方式存在知識結構簡單化、教學方法單一化的弊端,很難與現代高等教育發展需求相適應。傳統的人才培養模式是以教師為中心的單聲道授課,簡單、枯燥的形式完成傳道、授業、解惑的過程,缺乏與學生的互動過程,忽視了學生能力的培養;考核機制的單一,過度重視卷面成績,也不利于學生能力的培養。新工科背景下課堂改革應以學生作為主體,應當充分發揮學生能動性,提高學生學習主動性和積極性,這樣,學生才能在學習過程中利用多種手段和方式培養其創新意識和創新能力,才能成為符合產業經濟發展需求的合格人才。
二、新工科背景下適應產業發展的人才培養
高等院校工程人才培養應與產業發展需求密不可分和相互支撐。只有培養出既掌握基礎理論和基礎知識,又具有工程實踐能力的高素質應用型工程科技人才,才能在未來國際市場新技術和新產業的競爭中處于優勢地位,才能適應產業發展的需求。目前信息技術的應用已與傳統行業完成相互融合,尤其是傳統產業智能化改造,迎來了“互聯網+”“工業4.0”時代的到來,促進了智能電網、數字工廠、電子商務、生物信息、智慧城市等新興產業發展。傳統和相對單一的技術創新正轉化為具有商業模式的設計、制造、流通、消費等全面式的技術創新。高等工程技術人才的核心是實踐能力,并具有研發核心技術、組織管理等素養的綜合性創新型人才。在電氣工程專業人才的培養過程中,應注重知識傳授與技術創造的緊密結合,應注重技術資源整合與創新能力的緊密結合,使工程技術人才充分全面地理解社會產業的需要,推動新興產業的發展。
在產業發展形勢轉變的背景下,應充分地認識到人才的重要性。首先要將人才的培養定位在創新層面,注重具有工程意識的技術人才,為未來產業發展培養具有工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力的科學家、工程師和企業家。其次是人才的培養質量。合格的具備工程素養的人才應具備多維知識與能力結構,能夠滿足未來產業發展在技術運用、創新等方面的需求。適應產業發展的新工科創新人才的培養核心在于創新能力的提高,涉及專業知識、創造意識、創新思維等多方面,同時還要求具備整合與開發、團隊合作、組織領導、相互交流和終身學習等能力,因此培養具有開拓進取創新能力的人才勢在必行。
三、新工科背景下交叉開放的創新人才培養
現有電氣工程專業人才培養模式可能會限制教師和學生的思維方式,應充分地發揮專業基礎知識支撐作用,并與多學科相互交叉結合,形成專業開放狀態。為改變新工科背景下人才培養的現狀,加快創新人才培養進程,在實際教學過程中應進行以下幾方面的改進。其一,開放課程。精減專業核心課程,優化課程內容,同時輔助開設多學科課程,在專業知識中融入新知識要點和技術要點。改革專業知識結構設計,制定跨學科課程融入機制,借助網絡信息手段擴展多學科專業知識的輔修,打破傳統單一專業學習,以需求為導向,建立多學科交叉課程群,擴大輔修課程覆蓋面。其二,開放環節。努力實現開放課堂以外所有環節,特別是不同學科間的交流互動環節,形成相互學習、相互借鑒的培養模式。多學科不同專業的跨界融合是發展的必然趨勢,最終實現工程復合創新型人才培養的目標。其三,融合要素。新工科背景下電氣工程專業人才培養應注重創新和創業要素的融合。培養過程中要注重專業課程與創新創業通識課程的融合,將創新意識、創新思維融入課程教育,加強創新創業實踐能力訓練,依托大學生創新創業實踐基地和科研院所等機構拓展發展空間。其四,多維時空培養。新工科背景下電氣工程專業人才培養應全方位思考、實踐。從時間節點上看,本科階段界于基礎教育和研究生教育之間,具有重要的承前啟后過渡的作用;從空間節點上看,本科階段處于理論聯系實際階段,是將課堂理論知識如何應用到實踐中的重要時期,是實現產學合作和科教融合的過程;從內涵角度上看,倡導“開放、合作、創新”的指導理念,實行“全人教育”,實現產學研協同育人。新工科背景下工程人才的培養過程是從“工學交替”向“工學交融”的轉變,是科技信息、市場和社會需求、專業知識的集成體現,是培養兼具多學科背景和社會使命感人才教學模式重要效果體現。
四、新工科背景下校企協同的人才培養
校企合作協同育人是新工科背景下提出的一種新的高校教育改革模式,也是學校開放辦學的重要形式。通過與企業的交流和反饋,高校畢業生往往出現學用脫節的情況,依據這樣的情況就要求對相應人才培養機制進行轉變。高等院校應緊緊圍繞新工科人才需求,展開與企業的深度合作,邀請或聘請企業人事高管參與到專業人才培養方案的制定或修訂過程,聽取企業合理化建議,將新時期新工科背景下人才應具備的素質與企業需求相吻合,對新形勢下高校工程人才的培養體系進行合理化修改,做到深化、細化。首先,依據國際工程教育改革提出的構思、設計、實現和運作教育模式,調整專業課程的設置和授課內容,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程,提高工程畢業生的綜合能力,滿足企業需求。同時可積極引進社會資源,與企業共建校內實驗室和實踐基地,使學生盡早了解新工科背景下的產業發展情況,了解畢業后從事崗位需求,能夠迅速上崗,適應行業發展要求,形成無縫對接。其次,積極申請加入中國高等教育學會工程教育專業委員會正在組織實施的“千生計劃”,利用CDIO聯盟的共享實習資源改善實習環境,結合本地資源實現平臺互聯,形成學校、企業間深度互動,促進特色電氣工程專業與學科建設,加快新工科人才培養進程。再次,加強具有工程教育意識的師資隊伍,加大教師在企業深造學習力度或聘請企業優秀員工走進課堂,充實實踐教學環節。通過校企協同合作加強地方區域內高校和企業雙贏模式,形成一種具有鮮明特色的新工科創新人才培養模式。最后,加強高校和企業對教師和學生創新創業的支持保障力度。企業通過科研項目、創新創業平臺建設等措施提升整體工程實踐能力,反哺教學工作,同時高校也會成為企業研發能力和核心競爭力的后方保障,最終實現雙向合作共贏。
關鍵詞:工程教育認證;應用型人才;電氣工程
0引言
2014年,《國務院關于加快發展現代職業教育的決定》明確要求“引導一批普通本科高等學校向應用技術類型高等學校轉型”[1]。如何適應面向應用的轉型發展趨勢,是我校面臨的重大課題。2016年6月2日,在馬來西亞吉隆坡舉行的國際工程聯盟會議上,我國由《華盛頓協議》預備會員轉正,成為該協議第18個正式成員,這標志著我國的工程教育得到了國際社會的認可[2]。在工程教育認證的背景下,怎樣建設好應用型本科院校的工科專業,培養應用型人才,服務地方經濟,成為必須認真思考的問題[3,4]。本文介紹我校機電學院電氣工程及其自動化專業在工程教育認證背景下向應用型專業發展所采取的一系列改革措施和初步成效。
1專業面臨的主要問題
我校電氣工程及其自動化專業于2006年開始招收本科生,專業成立時間短,基礎薄弱,面臨了不少問題。1.1專業定位模糊電氣工程及其自動化專業設立時我國高校正處于粗放發展、擴招發展的時期,我校對專業的要求是達到本科生的培養標準,沒有對專業定位、專業特色進行專門的調查研究。培養方案制定以985、211高校的相應專業為參照,沒有考慮到自身辦學實力和區域經濟的實際發展情況。與省內兄弟院校相比,本專業沒有行業背景,缺乏明顯特色。1.2軟硬件條件偏差本專業有專業教師10人,其中副教授4人,博士2人,科研實力弱,科研項目少,缺乏科研領軍人物,尚未確定研究大方向、組成研究團隊。本專業很難引進優秀師資,學科帶頭人等高水平人才的引進則更加困難。電氣實驗室設備陳舊、數量不足,專門用于科研、創新的設備還是空白。實驗室每年購置新設備的經費非常少,多數實驗設備已經使用了10年以上。1.3學生創新實踐能力培養不足電氣工程專業理論教育體系比較完備,但創新實踐教育體系還很薄弱。從課程來看,大多數專業課程是理論講解,實驗教學環節比較缺乏。從實驗教學來看,學生按實驗指導書完成各種操作,在整個實驗過程中被動地適應實驗指導書的要求。從企業實習來看,學生在實習單位只能看,不能動,更不能拆、裝、修,很難保證有理想的效果。培養方案中沒有一門課程是學生可以自由選擇的,在實踐環節中學生難以自己動手做出創新設計,并做出實物來的。
2采取的措施
2.1明確專業特色
1)明確專業定位的總方向電氣工程專業將符合工程教育認證標準、電氣工程補充標準作為專業發展的總方向,堅持以學生為中心、產出為導向的理念,重視培養學生分析和解決復雜工程問題的能力,保證持續改進培養質量。該專業將通過工程教育專業認證作為大目標,以此來帶動專業的教學改革。2)專業特色的明確作為新建本科專業,本專業的定位存在一個動態變化過程,早期確定“新能源發電”為專業特色,后來將“智能電網”作為專業特色,經過近幾年的發展,根據區域經濟特點和學生需求,最終將“雙服務”作為專業特色。“雙服務”指服務地方與服務電力行業,也就是說知識體系以強電為主,人才培養主要面向江西省內的電力企業,包括國家電網、大型電廠等。3)構建相應的人才培養體系明確“雙服務”的專業特色后,將“電力系統分析”、“高電壓技術”、“電力系統繼電保護”等作為核心課程,理順知識點,圍繞這些課程開出相應的基礎課。將電力行業的吉安市供電公司、萬安水電廠等作為重點實習基地。
2.2軟硬件條件的提升
1)師資隊伍的提升利用同濟大學對口支援我校的優勢,鼓勵教師到同濟大學攻讀博士學位或進修,學習先進的教學理念和科研方法。定期開展授課競賽,聽課評課,促進教師教學水平的提高。加強與校內優勢專業合作,逐步提高電氣專業教師的科研能力和服務社會的水平,例如與機械工程學科教師合作共同完成國家自然基金項目。2)實驗室條件的改善充分利用知名企業的“大學計劃”,將企業引入至學校,接受企業捐贈的部分設備,與兄弟高校共建實驗室。改變過去單一依賴政府撥款、依靠學校下發資金的模式,拓寬了經費渠道,增加了實踐教學必須的軟硬件設備。例如電氣工程專業與美國通用電氣公司成功合作共建了“GE自動化實驗室”。
2.3提高學生創新實踐能力
1)采取導師制結合我校本科生導師制的政策,電氣工程專業建立了創新實踐導師制度,每個本科生都有對應的導師。學生成為導師的科研助手,參與導師的科學研究和創新實踐活動,在導師的指導下組成課題組,培養團隊協作能力,參加各種課外創新實踐活動。2)設立電氣創新必修課在培養方案中新設一門專門培養創新能力的電氣創新必修課。該門課不在特定的某一個學期開出,而是貫穿在大學四年的學習之中。本專業所有學生都必須參與到團隊中,并完成自主設計的項目,項目按照申請立項、中期檢查、結題報告的順序進行過程管理。從專業建設的資金中單獨留出一部分來支持學生做創新項目,避免了從前課程設計中偏理論,只停留在紙面上,無法做出最終產品的尷尬局面。3)設立創新實驗室,組建課外科技社團結合機電學院“創新創業”分園的建設,設立專門的電氣創新實驗室,學校提供必要的場地和設備,學生自主管理、自由組隊進駐創新實驗室,在實驗室中自主設計項目并完成。依托于自主創新實驗室,與校內機械工程專業合作,成立機器人協會、無人機協會等科技社團并鼓勵學生參加。這些社團定期開展一定的科技活動并參加“挑戰杯”、全國機器人大賽等學生競賽。在這些科技社團中,興趣愛好相同的學生集思廣議,還能夠經常性地得到教師的指導,獲得大量訓練和提高。
3取得的成效
1)專業特色初現設立電氣工程本科專業以來,進入國家電網工作的歷屆畢業生具體人數我校2010年開始有第一屆本科畢業生,當時進入國家電網公司還不需要全國統考。從2013屆開始,國網開始統考,我校畢業生初期不太適應國家電網考試,通過明確“服務地方與服務電力行業”的專業特色,加強創新實踐能力的培養,國網錄取率由2013屆的8%提高到2016屆的74%,成績明顯。2016屆電氣專業共有畢業生68人,被國網公司錄取50人(一批25人,二批24人,三批1人,總錄取率為74%),有3人考上研究生,1人考入事業單位,6人考入發電廠,9人進入非國有企業。應該說,“服務地方與服務電力行業”的專業特色已經初步顯現,學生就業以電網、電廠運行維護為主。電氣工程專業培養的應用型人才得到了地方企業的充分認可,為區域經濟發展做出了一定貢獻。2)創新實踐氛圍初步建立電氣專業學生動手實踐、參與競賽的氛圍已經初見端倪。近年來,電氣專業學生完成國家級創新創業項目1項,省級創新創業項目1項,校級創新創業項目4項,在完成創新項目過程中獲批專利1項。在中國機器人大賽等學生競賽中獲得全國一等獎4項、二等獎2項、三等獎1項。創新創業項目與學科競賽的開展極大地調動了學生的積極性,有力推動了學生創新實踐能力的培養。
4結語
當前我國迫切需要培養應用型人才,而推動工程教育認證是加快應用型人才培養的重要手段。我校電氣工程及其自動化專業針對定位模糊、軟硬件條件差、創新實踐能力培養不足的問題,采取了明確專業特色、設立電氣創新必修課、建立科技社團等措施來提高人才培養質量,服務地方經濟,向應用型本科逐步轉型發展。通過系列改革,該專業學生的就業質量、創新實踐能力有了明顯的提高,用工程教育認證來指引電氣工程應用型人才培養取得了初步成效。
參考文獻:
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[3]卜飛飛,王世山,黃文新.專業認證背景下電氣工程專業實習改革[J].南京:電氣電子教學學報,2015,6.
北京飯店二期改擴建工程是一項位于城市重要區域的改建、擴建工程。創建于1900年的北京飯店,在1917年由法國人設計的7層建筑(現今的B座),是17世紀法式風格的建筑,1954年建設了具有濃郁民族特色的宴會廳部分(由戴念慈先生設計,現今的c座),1974年進行了較大規模的擴建,建設了高度接近80m的主樓(由張先生設計,現今的A座),這座樓是當時北京最高的建筑,凝聚了當時國內最高的技術成就,建筑風格帶有強烈的時代感和中國傳統文化特征,20世紀90年代,對公共空間進行了整改(由美國設計師設計),補充了少量服務設施。隨著社會的飛速發展,酒店已經越來越不適應時代的腳步,特別是輔助功能和停車場問題尤為突出,全面改善服務水準、增加配套設施和擴大接待能力,緊迫地擺在了面前。子2002年起開始的“北京飯店二期改擴建工程”,就是在這一時代背景下開展的。
本工程基地東臨繁華的王府井大街,西至晨光街,北起大紗帽胡同,南側為霞公府路,基地自東向西分為E3、E4、E5三個地塊,地塊之間分別有經濟東路和百貨大樓西側路穿越。E3、E4地塊地面上總建筑面積140 0781112,其中E3地上商業共8層,其西側從2層跨過經濟東路上空與E4地上2層東側相連接,設計的重點是在營造國際一線商業品牌購物空間氛圍的前提下,合理解決拆遷安置和沿街面分配問題,E4地上的會展中心、酒店及酒店式服務公寓共8層,重點解決會展功能與現有北京飯店聯系和SPA酒店的空間布局問題,E5地上為豪華公寓共7層,設計重點是在大進深條件下營造可以適應個性化需求的靈活布局問題。E3、E4、E5地塊地下總建筑面積134789平米,地下共4層,其中地下一、二層東部E3、E4地塊地下部分為商業區域,東側臨王府井大街方向與西側臨華龍街方向的地下室外墻中間分別預留了地下通道位置,在E4、E5地塊之間的地下一層布置有大型的SPA功能區,其內設有12間專業的SPA房間以及小型游泳池、美容沙龍、體操房、瑜伽房、有氧健身房、精品店、休閑俱樂部、兒童看護室等等功能;地下三、四層為主要停車區和機房區,同時地下三層還擔負了整個工程的貨運功能。共設1250個機動車停車位,全部為地下停車,其中地下一層西側車庫有機動車停車位159個,專供豪華公寓業主、訪客及其物業后勤使用,其他各層車位供酒店式服務公寓、會展中心、商業、老北京飯店、物業后勤使用,在E4地塊地下夾層南側另設有自行車庫。地下部分還包含有3342平米的老北京飯店回遷機房。
王府井“中國金街”的地位使本工程的城市形象具有特殊的使命,金街入口必然要顯示“中國元素”的主題。北京飯店二期改擴建工程有著強烈的中軸布局形式,沿東西軸線方向,按不同功能組成不同的院落空間,具有傳統圍合空間的內涵,外立面采用豎向大尺度陶板百葉,源自傳統竹簡的寓意,同時色彩和尺度的控制上采用原有北京飯店現有立面相近的控制原則,力求完成新老建筑的完美過渡。豎向的外立面形式和節奏貫穿了建筑的全部,一改商業建筑通常的滿布商業廣告的毫無特色處理方式,使得建筑帶有特殊的商業氣質和內涵,此外陶板材料的運用,強調了建筑的時代特征,體現了北京飯店近百年來不同時期的時代烙印,使建筑具有強烈的現代技術內涵。