卓越計劃背景下電氣工程專業(yè)應用型人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)鍵

陳 艷，鄭 永

(重慶理工大學 a.電子信息與自動化學院;b.機械檢測技術(shù)與裝備教育部工程研究中心，重慶 400054)

電氣工程學科是現(xiàn)代科學技術(shù)的主要學科，它將傳統(tǒng)的電工技術(shù)與計算機、電子、自動控制、系統(tǒng)工程及信息處理等新技術(shù)相結(jié)合，具有廣泛的實際應用背景和寬廣的發(fā)展前景，特別是隨著國家智能電網(wǎng)工程的規(guī)劃實施以及可再生能源的開發(fā)與利用，電氣工程領域卓越工程師的培養(yǎng)更是迫在眉睫［1］。電氣工程專業(yè)人才培養(yǎng)的就業(yè)方向一方面是到科研院所(如:電力研究院、設計院、中試所)或大企業(yè)搞研究工作;另一方面是到發(fā)電廠、變電(站)所、電業(yè)局、供電局、各級電力公司等生產(chǎn)、管理的第一線［2］。相比之下，社會發(fā)展所需的應用型電氣工程專業(yè)人才有偌大的就業(yè)空間，電氣工程及自動化專業(yè)應用型本科教育屬于工程應用教育，電氣工程人才也屬于應用型人才。應用型人才最大的特點是具有較強的技術(shù)思維能力，擅長技術(shù)的應用，能夠解決生產(chǎn)實際中的具體技術(shù)問題，他們是現(xiàn)代技術(shù)的應用者、實施者和實現(xiàn)者［3］。

目前在我國高校培養(yǎng)工程技術(shù)人才方面存在一些薄弱環(huán)節(jié)，如:教育觀念和教育模式落后、教學內(nèi)容陳舊、教育方法呆板、理論脫離實際、缺乏社會實踐和產(chǎn)業(yè)界參與等。也就是說，我國的高等工程教育遠未能自覺地把增強工程創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的要求貫穿于人才培養(yǎng)的全過程［4－7］。本文以重慶理工大學電子信息與自動化學院(以下簡稱“該院”)電氣工程專業(yè)為例進行分析。

一、教學創(chuàng)新

(一)現(xiàn)狀分析

以往的課堂教學主要圍繞“教師、書本、課堂”為主體，即以教師講授為主，嚴格按照教學大綱中規(guī)定的教學內(nèi)容和學識進行授課，然后安排一定學時的實驗，期末進行理論考試這種模式完成教學任務。盡管教師在課堂采用了多種模式的教學方法，但是講授的一些電氣傳動原理圖對學生來說還是比較抽象的，導致學生在日后的工作中對實際的電氣設備感到十分陌生，并不能很好地跟課本所學知識聯(lián)系起來，且目前這種按照課本編排順序平鋪直敘講述的方式，使得各門課程之間的聯(lián)系較弱，各科教師之間交流較少，各自完成各自的教學任務，缺乏統(tǒng)一性和連續(xù)性。有時甚至出現(xiàn)專業(yè)課程與相關(guān)基礎課程同時進行甚至超前的情況。這就造成學生的知識結(jié)構(gòu)分離，無法從整體上掌握各門課程之間的聯(lián)系，從而無法具備完備的實踐、研究、創(chuàng)新能力。

(二)教學改革

在教學方式上，改革傳統(tǒng)的“以主講教師為中心”、“以課本內(nèi)容為中心”、“以課堂學習為中心”的教學方式，靈活運用教學方法，充分調(diào)動學生的學習自主性。教師課堂講授內(nèi)容不一定對教材面面俱到，應有選擇性、針對性的講解，講思路與方法，講學科前沿發(fā)展，將自己的科研成果融入課堂，傳達創(chuàng)新意識。建議多用討論式教學，不是要學生簡單認同，而是鼓勵學生思考、分析知其所以然，從而達到發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的目的。注重習題課，鞏固知識的學習。

在專業(yè)課教學上，有科研項目或者來自企業(yè)的兼職教師可結(jié)合自己正在研究的課題進行“項目驅(qū)動教學法”。由項目負責人選擇項目，教師集體備課，根據(jù)項目確定講授的內(nèi)容和訓練計劃。在這個過程中，學生成為學習的主體，教師起引導和參謀的左右，強調(diào)學生分析、解決實際問題能力的養(yǎng)成。通過這一系列的訓練，能夠使學生意識到理論科學與實際的距離，體驗實際科學研究過程的復雜與困難，克服長期被動學習而產(chǎn)生的知識吸收性疲勞，有利于開發(fā)創(chuàng)新能力。還要特別注意課堂延伸訓練，比如課后作業(yè)要能夠激發(fā)學生的探索欲望，需要學生通過查閱大量資料完成。

二、課程創(chuàng)新

(一)現(xiàn)狀分析

課程體系承載著將人類社會在科技發(fā)展中創(chuàng)造積累的科學認識逐步轉(zhuǎn)化為學生認識的責任?？萍及l(fā)展后必然要對課程體系提出豐富其內(nèi)容、深化其層次乃至取代業(yè)已陳舊的知識體系的要求。該院電氣工程專業(yè)自建立以來，致力于培養(yǎng)電力系統(tǒng)及其自動化，電力電子與電力傳動和高電壓工程等方面的工程管理、設計研發(fā)、設備運行維護的高級技術(shù)人才，其主干課程“電機學”“電力系統(tǒng)分析”“電力系統(tǒng)與繼電保護”“電力系統(tǒng)綜合自動化”“高電壓工程”等作為專業(yè)核心課程在專業(yè)學習及生產(chǎn)實際中固然占有重要的地位，然而隨著當今科技的發(fā)展，該課程體系的剛性和單一性、課程結(jié)構(gòu)的銜接不力、教材內(nèi)容的不及時更新和大量重復，致使學生自主接收新知識的空間受限，從而使創(chuàng)新能力的培養(yǎng)受到限制，這樣培養(yǎng)出的應用型人才無法滿足社會第一線的需求。

(二)課程改革

1.優(yōu)化人才培養(yǎng)體系。優(yōu)化人才培養(yǎng)體系包括優(yōu)化課程體系和安排科學合理的課程設置，這是實施應用型人才培養(yǎng)的基本途徑。重慶理工大學根據(jù)應用型人才培養(yǎng)目標，轉(zhuǎn)變過于強調(diào)基礎課程體系的系統(tǒng)性和完整性的想法，堅持基礎教學要為專業(yè)教學服務，為相通相近學科搭建基礎課程平臺，按學科專業(yè)有針對性、選擇性地設置基礎模塊。以課程群的方式將全部核心課程有機地結(jié)合起來，避免相關(guān)課程之間的內(nèi)容重復，減少學時冗余，同時有利于教師以相互有機聯(lián)系的方式傳授知識。與企業(yè)共同開發(fā)專業(yè)課程，適度加大實踐課程模塊學時比例，提高學生從業(yè)過程的社會適應性。著力構(gòu)建與理論教學體系相輔相成的、循序遞進的多層次實踐教學體系。對于電氣工程專業(yè)而言，構(gòu)建以工程設計為主線，以科學研究和工程訓練為依托，以綜合實踐為助推的現(xiàn)代工程實踐教學體系。

根據(jù)電氣工程行業(yè)對應用型人才的需求，修訂新的教學大綱，制定人才培養(yǎng)計劃。新大綱和培養(yǎng)計劃將科學劃分專業(yè)知識體系、通識體系和相關(guān)知識的比例問題;注重課內(nèi)與課外、學校與企業(yè)的結(jié)合問題;加強師資建設，優(yōu)化知識結(jié)構(gòu);創(chuàng)建高規(guī)格的實訓基地、校內(nèi)實驗場所，建立新穎完善的產(chǎn)學研合作教育實踐教學體系，多渠道培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力;根據(jù)教學計劃把企業(yè)專家請進教室，豐富行業(yè)知識，創(chuàng)新課堂教學形式，完善教學環(huán)節(jié)和改革考核制度。

2.提升教材質(zhì)量。教材是進行教學工作的知識載體，是體現(xiàn)教學內(nèi)容和教學方法的基本保證。只有通過不斷實踐革新，才能不斷提高質(zhì)量。教材建設方面形成一個專門的教材研究小組，在總結(jié)多年教學經(jīng)驗的基礎上，通過查閱大量相關(guān)文獻和專業(yè)學位論文，特別是專業(yè)性較強的課程需要跟蹤國內(nèi)外理論與技術(shù)應用的最新成果，結(jié)合本專業(yè)學科建設成果，將突出的科研項目編入教材，將教師最新的科研成果編入教材。這樣，一方面加深學生對所學知識的理解，為創(chuàng)新能力的培養(yǎng)做鋪墊;另一方面，能夠促進學生積極參與本專業(yè)學科建設，提升學校學科專業(yè)水平。

三、師資創(chuàng)新

(一)現(xiàn)狀分析

目前教師隊伍建設相對滯后，特別是實踐教學師資。由于電氣工程專業(yè)具有較好的就業(yè)前景，使得學生的就讀愿望非常強烈，這就出現(xiàn)了學生特別多，師資很有限的情況。我系每位老師平均每年要承擔5～6門課程，同時還需要承擔這些理論課對應開設的實驗課，因此教學任務繁重，教師無暇顧及自身專業(yè)方面的素質(zhì)提升。對于一些缺少工程經(jīng)歷的教師，若將他們定期輪流地送往企業(yè)培訓，目前還缺乏經(jīng)費的持續(xù)支持和制度的長期保障。這種現(xiàn)狀使得現(xiàn)有教學隊伍整體缺乏對新技術(shù)的了解和掌握，從教師方面就開始與應用脫節(jié)，更談不上與實踐相結(jié)合的創(chuàng)新。由于專業(yè)實踐方面的需求，我院盡管也從行業(yè)、企業(yè)中聘請了一些兼職教師，但因人事管理制度和經(jīng)費制約，比例相對較小，滿足不了實踐教學的需求。對于新引進教師政策方面，過分強調(diào)了學歷、職稱等條件，這無形中弱化了對工程經(jīng)驗和技術(shù)水平的要求。

(二)師資改革

教師的實踐技能水平如何，直接關(guān)系到實踐教學的效果。應加強對專業(yè)教師實踐能力的培養(yǎng)，從政策上鼓勵那些直接從高校畢業(yè)的青年教師分期分批到專業(yè)相關(guān)的生產(chǎn)第一線去鍛煉，增加實踐經(jīng)歷，盡快將理論知識融會貫通到實踐中，從而完善知識結(jié)構(gòu)，及時了解企業(yè)、行業(yè)新技術(shù)，了解學生就業(yè)的新需求。從政策上鼓勵教師與企業(yè)開展橫向課題合作，共同參與企業(yè)科技攻關(guān)項目，激勵科研成果向生產(chǎn)轉(zhuǎn)化。

要合理利用從行業(yè)企業(yè)聘請的兼職教師。他們大都具有很強的工程背景和實踐能力，更了解社會對人才的需求，同時對本行業(yè)企業(yè)的技術(shù)前沿追蹤得非常緊密;他們對學生的實際應用能力的培養(yǎng)不可替代，同時又可擔任青年教師工程技術(shù)指導顧問;他們是聯(lián)系企業(yè)和高校的橋梁，對促進校企合作、開展橫向課題研究都起著關(guān)鍵的作用。

強調(diào)把“行業(yè)企業(yè)專業(yè)實踐經(jīng)歷”作為應用型大學教師入職需考慮的重要因素之一。作為應用型大學的教師，不僅要具備較高的學術(shù)水平還應具備較強的應用能力，這樣才能培養(yǎng)出合格的應用型人才，這也是創(chuàng)新教育對高素質(zhì)創(chuàng)新型教師的要求。在新近教師培訓中，要指導教師善于挖掘?qū)W生的潛能，鼓勵教師不斷接觸新事物，用自身的創(chuàng)新意識、思維去感染學生、帶動學生，從而培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神。

四、實踐創(chuàng)新

(一)現(xiàn)狀分析

為保證應用型人才特定培養(yǎng)目標的實現(xiàn)，必須要注重學生實踐應用能力的鍛煉，而很多高校在實訓基地層面沒有太多的財力支持。很多企業(yè)受生產(chǎn)壓力、經(jīng)濟效益等因素的影響，既想讓新招的應屆生具有工程經(jīng)驗，又不愿承擔人才培養(yǎng)的社會責任，因此學生沒有真正結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實際的工程實踐訓練，沒有感受到所學知識的實際工程意義和價值。近年來，隨著強調(diào)基礎課程的加強，強調(diào)通才教育而忽視學生專業(yè)技能培訓，工科教育理科化的傾向不容忽視。在系列課程實驗的設置中也存在一些問題，大多數(shù)都是以成熟的驗證型實驗為主，成為了理論教學概念的可視化手段，甚至淪為理論教學的附庸，整個實驗過程需要學生參與思考的部分較少。在傳統(tǒng)的實驗教學中，學生大都采用專用實驗臺進行操作，這將導致學生在面臨真正的工程實踐中出現(xiàn)各種各樣的問題時無法適應，原因在于他們僅僅是進行機械的操作而缺乏真正的思考。

(二)實踐改革

1.將仿真技術(shù)引入理論教學進行驗證性教學。在課程的初級階段，通過理論性學習，并在此基礎上進行驗證性實驗，對于學生更好地掌握科學規(guī)律并從中發(fā)現(xiàn)問題起到良好的輔助作用。目前，有關(guān)電氣方面的仿真軟件有MATLAB、SABER等，它們各有所長，針對不同層次的仿真。采用仿真教學可以避免因錯接電路或電路中可靠性問題引起的失敗，提高了學生的仿真技能。從而給學生更多的機會去進行理論、結(jié)構(gòu)方面的創(chuàng)新驗證，同時也節(jié)約了實驗平臺建設所需要的費用。

2.從教材入手以設計性實驗為主進行實驗教學。打破以往以驗證性實驗為主的內(nèi)容，充分利用實驗設備，組織有實踐經(jīng)驗的教師編寫實驗講義。以實驗項目的形式進行課時分配，每個實驗項目根據(jù)難度分為不同層次，依次為驗證性實驗、仿真實驗，設計性實驗。設計性實驗又可以分為必做實驗和選做實驗兩部分，在設計性實驗中只給出設計參數(shù)要求或功能要求，給學生更多的創(chuàng)造性機會;選做實驗主要針對那些創(chuàng)新實踐能力較強的同學。通過實驗課教學，有助于學生正確理解和掌握理論，提高學生學習興趣，開拓學生思維創(chuàng)新能力，為不同能力的學生提供不同的施展平臺。以項目的形式開發(fā)實驗課程還有助于學生形成整體的工程設計思路，對所學知識體系能夠形成統(tǒng)一的整體從而達到融會貫通，真正提高學生的實踐創(chuàng)新能力。

五、結(jié)束語

隨著高等工程教育的不斷發(fā)展，創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)將成為知識經(jīng)濟時代人才培養(yǎng)體系的核心。改進教學方法，激發(fā)學生的探索欲望是培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識的關(guān)鍵;優(yōu)化人才培養(yǎng)體系、提升教材質(zhì)量是培養(yǎng)高質(zhì)量創(chuàng)新人才的基礎;創(chuàng)新型師資，即對教師從教學技能、工程實踐能力和科研能力3方面進行提升是創(chuàng)新教育的核心;通過將仿真技術(shù)引入理論教學、以設計性實驗為主進行實驗教學是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要舉措。

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