“新工科”背景下電氣信息類專業(yè)人才培養(yǎng)模式探索

李艷輝，陳雪松，徐建軍

自2017年起，教育部提倡逐步推動(dòng)“新工科”建設(shè)，強(qiáng)調(diào)“新工科”建設(shè)要符合新時(shí)代社會(huì)發(fā)展的需求，培養(yǎng)善于應(yīng)用現(xiàn)代科技，具備創(chuàng)新能力的高層次、高水平、高水準(zhǔn)的新型應(yīng)用工程人才.

現(xiàn)階段，我國(guó)絕大多數(shù)以傳統(tǒng)信息與控制為核心的電氣信息類專業(yè)都面臨著傳統(tǒng)培養(yǎng)模式與新經(jīng)濟(jì)形式下高新技術(shù)企業(yè)人才需求之間的矛盾.彭金柱等探討了自動(dòng)化專業(yè)在“卓越計(jì)劃”工程師培養(yǎng)過(guò)程中相關(guān)制度與機(jī)制的改革［1］.曹立佳等在深入分析專業(yè)發(fā)展面臨的主要問(wèn)題基礎(chǔ)上，對(duì)人才培養(yǎng)的目標(biāo)和實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)等方面進(jìn)行了探索和改革［2］.曾軍英等在面向新工科和工程認(rèn)證的背景下，對(duì)通信工程實(shí)行的人才培養(yǎng)教學(xué)模式進(jìn)行了革新與實(shí)踐，效果明顯［3］.趙四化等討論了高校自動(dòng)化專業(yè)以“新工科”為背景的人才培養(yǎng)模式革新的具體方式［4］.林志立等在光電信息類專業(yè)“電磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算方法”課程中深層次探究了在新的教學(xué)內(nèi)容，以及教學(xué)模式中如何更好地聯(lián)系實(shí)際，提出了以考評(píng)解決實(shí)際問(wèn)題能力為主的考核方式，并在教學(xué)活動(dòng)中不斷進(jìn)行實(shí)踐和完善［5］.基于上述研究成果，本文以東北石油大學(xué)所設(shè)置的電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)、自動(dòng)化專業(yè)、通信工程專業(yè)和測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的人才培養(yǎng)為背景，探索適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)、新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)的電氣信息類專業(yè)發(fā)展方向，建立與“新工科”建設(shè)需要相符，以“強(qiáng)化團(tuán)隊(duì)、深度融合、加強(qiáng)實(shí)踐、突出創(chuàng)新、面向國(guó)際”為特征的電氣信息類專業(yè)人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型工程人才.

1 “新工科”背景下電氣信息類專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革需求

（1）應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要注重其專業(yè)方向與對(duì)口企業(yè)工作崗位實(shí)際相結(jié)合.工程能力培養(yǎng)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)是“新工科”對(duì)人才培養(yǎng)的主要目標(biāo).在當(dāng)前的社會(huì)環(huán)境和就業(yè)形勢(shì)下，隨著產(chǎn)業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新和設(shè)備的更新?lián)Q代，社會(huì)和企業(yè)對(duì)所需的工程技術(shù)人才的聘用標(biāo)準(zhǔn)也隨之提高，這就使得培養(yǎng)學(xué)生科研創(chuàng)新能力成為了教育的重中之重［6］.

（2）“新工科”模式下培養(yǎng)人才要堅(jiān)持立德樹(shù)人.鼓勵(lì)學(xué)生積極參加各種各樣的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，加強(qiáng)使命意識(shí)、擔(dān)當(dāng)意識(shí).在培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)際相結(jié)合能力和創(chuàng)新能力的同時(shí)，德育也應(yīng)該同步跟進(jìn)，把思政教育貫通于人才培養(yǎng)的整體流程，提升人才培養(yǎng)的整體水平.

（3）要培育以應(yīng)用型工程人才培養(yǎng)為中心的質(zhì)量文化.以O(shè)BE 理念堅(jiān)持學(xué)生為中心、產(chǎn)出為導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)、逐步完善和健全自查自糾的質(zhì)量保障機(jī)制，使質(zhì)量至上成為師生共同追求的目標(biāo)和自覺(jué)行為［7］.

（4）為滿足學(xué)生提高自身綜合素質(zhì)的需求，以及社會(huì)對(duì)工程人才的要求，對(duì)工程人才的培養(yǎng)還要重視實(shí)踐動(dòng)手能力，使學(xué)生在電氣信息控制方面的應(yīng)用創(chuàng)新能力得到提升.把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入到全部教學(xué)體系中，使其與專業(yè)教育相互交融、協(xié)調(diào)統(tǒng)一.

2 “新工科”背景下電氣信息類專業(yè)人才培養(yǎng)模式探索

在“新工科”背景下，東北石油大學(xué)以建設(shè)一流本科專業(yè)為目標(biāo)，以培養(yǎng)“基礎(chǔ)深、專業(yè)廣、能力強(qiáng)、素質(zhì)高”人才為基本原則，以學(xué)生為中心，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，構(gòu)建分段培養(yǎng)、多重選擇的人才培養(yǎng)模式.

2.1 優(yōu)化理論與實(shí)踐相結(jié)合的培養(yǎng)模式

東北石油大學(xué)電氣信息類專業(yè)以“新工科”對(duì)工程人才培養(yǎng)的要求為準(zhǔn)則，培養(yǎng)適應(yīng)新時(shí)代需求的德、智、體、美、勞全方位發(fā)展，具有電氣信息類專業(yè)較牢固的基礎(chǔ)理論和較廣的知識(shí)面，得到結(jié)合實(shí)際的拓展訓(xùn)練，具有較強(qiáng)的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的新型應(yīng)用高級(jí)工程人才.圖1 為本院自動(dòng)化專業(yè)的人才能力培養(yǎng)體系.

圖1 以自動(dòng)化專業(yè)為例的人才能力培養(yǎng)體系

傳統(tǒng)教育主要采用以理論為主、實(shí)踐為輔的教學(xué)模式，忽視了對(duì)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng).為了提高學(xué)生實(shí)踐能力，以“新工科”為契機(jī)，對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行全方位優(yōu)化，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的訓(xùn)練.課程設(shè)置上首先要滿足電氣信息類專業(yè)的共性需求，通過(guò)兩年的通識(shí)課程教育和學(xué)科基礎(chǔ)教育，促進(jìn)學(xué)生人文素養(yǎng)和電氣信息學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)的全面發(fā)展；第三學(xué)年，根據(jù)學(xué)生不同的專業(yè)方向，按照專業(yè)培養(yǎng)要求，構(gòu)建學(xué)生基本的專業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)思維；第四學(xué)年，在專業(yè)知識(shí)和能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，面向社會(huì)，并結(jié)合用人單位對(duì)工程人才的需求，有針對(duì)性地對(duì)學(xué)生進(jìn)行全方位培養(yǎng).

2.2 制定學(xué)科融合相關(guān)的課程體系

強(qiáng)化理論基礎(chǔ)，注重學(xué)科間的交叉融合.“新工科”建設(shè)既要求學(xué)生具有跟蹤工程前沿技術(shù)能力，同時(shí)又要體現(xiàn)人文素養(yǎng)的魅力.因此，東北石油大學(xué)電氣信息類專業(yè)在教育課程的安排中也做了相應(yīng)的調(diào)整.第一學(xué)年，主要以人文科學(xué)、自然科學(xué)及計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的大類課程為主，在思政課中增加了“大慶精神專題”課程，培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中百折不撓的優(yōu)秀品質(zhì)，弘揚(yáng)鐵人精神與大慶精神.數(shù)學(xué)與自然學(xué)科類科目主要涵蓋了大學(xué)數(shù)學(xué)和大學(xué)物理等課程，為學(xué)習(xí)和探索專業(yè)知識(shí)做好數(shù)理基礎(chǔ)的準(zhǔn)備，培養(yǎng)學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際能力.另外計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)類課程主要有：C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)等.通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)方面知識(shí)的拓展，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際工程操作能力，為之后的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)和就業(yè)創(chuàng)造條件.第二學(xué)年，以專業(yè)基礎(chǔ)和工程基礎(chǔ)類課程為主，專業(yè)課程涵蓋電氣信息類各專業(yè)，工程基礎(chǔ)類課程包括了電氣信息工程基礎(chǔ)、石油概論、工程制圖等，可以讓學(xué)生對(duì)電氣信息類專業(yè)形成初步的認(rèn)知.在第三學(xué)期和第四學(xué)年，按照學(xué)生個(gè)性選擇專業(yè)培養(yǎng)方向，按照本院電氣信息類的4個(gè)專業(yè)方向，根據(jù)各自專業(yè)特色設(shè)置專業(yè)課程、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、企業(yè)實(shí)習(xí)培訓(xùn)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合實(shí)踐培訓(xùn).圖2 是本院電氣信息類的人才培養(yǎng)課程體系.以鐵人精神為引領(lǐng)，交叉融合的專業(yè)方向，產(chǎn)教融合的模式，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生們的積極性，讓他們以最大的熱情投入到日常的學(xué)習(xí)生活，在提升學(xué)習(xí)效率的同時(shí)，全面促進(jìn)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高.

圖2 電氣信息類專業(yè)人才培養(yǎng)課程體系

2.3 改良傳統(tǒng)教學(xué)方法，注重學(xué)生能力培養(yǎng)

在“新工科”背景下，電氣信息類專業(yè)人才培養(yǎng)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、考評(píng)體系、實(shí)踐創(chuàng)新、管理模式等均進(jìn)行了深入改革，鑒于現(xiàn)如今網(wǎng)絡(luò)和智能化技術(shù)突飛猛進(jìn)，本院在課程教學(xué)內(nèi)容中融入了以“大慶數(shù)字化油田建設(shè)”為背景的實(shí)際工程教學(xué)案例，從油田的智能化開(kāi)采、運(yùn)輸、計(jì)量、油氣水分離、智能電網(wǎng)、數(shù)據(jù)的有線傳輸和無(wú)線傳輸?shù)雀鱾€(gè)典型環(huán)節(jié)工程案例擴(kuò)展到整個(gè)控制系統(tǒng)、油田供電網(wǎng)、信息管理系統(tǒng).這種案例教學(xué)一方面調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，由師生團(tuán)隊(duì)協(xié)作解決工程問(wèn)題，強(qiáng)化了理論與實(shí)踐的結(jié)合；另一方面可以幫助學(xué)生開(kāi)發(fā)完備的科學(xué)思維、感悟電氣信息控制技術(shù)的飛速發(fā)展、提升創(chuàng)新認(rèn)識(shí).

在教學(xué)方法上，本院以提升教學(xué)質(zhì)量為核心，首先重點(diǎn)推進(jìn)專業(yè)基礎(chǔ)類、工程基礎(chǔ)類、專業(yè)方向類課程的“金課”建設(shè).例如：C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、工程實(shí)訓(xùn)、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、工程制圖、自動(dòng)控制原理、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)、創(chuàng)新思維方法等精品慕課，利用慕課資源，教師可以選擇線上教學(xué)、線上線下混合式教學(xué)和線下教學(xué)，授課方式從傳統(tǒng)“滿堂灌”的教學(xué)方法轉(zhuǎn)變?yōu)橐砸龑?dǎo)式、研討式為主體的教學(xué)方式.考核和評(píng)價(jià)體系由原來(lái)的單一期末考評(píng)，增加了線上互動(dòng)、在線測(cè)評(píng)、小組課業(yè)等形式，有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和主動(dòng)性，以及學(xué)生的自我規(guī)劃意識(shí).同時(shí)，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育以電氣信息類專業(yè)協(xié)同創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)為基礎(chǔ)，構(gòu)建多方協(xié)同育人的支撐平臺(tái).該平臺(tái)以自動(dòng)化國(guó)家特色專業(yè)、自動(dòng)化和電氣工程及其自動(dòng)化國(guó)家卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃專業(yè)為龍頭，輻射帶動(dòng)黑龍江省重點(diǎn)專業(yè)通信工程、測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)建設(shè)，突出電氣信息類人才培養(yǎng)的行業(yè)特色.依托大慶油田、大慶石化、大慶煉化公司等大型企事業(yè)、科研院所，結(jié)合大慶高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)在電子信息、IT 互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等方面的優(yōu)勢(shì)，主動(dòng)迎合地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步和企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的需求，深化學(xué)?！皬?qiáng)路、拓海、壯新”的發(fā)展戰(zhàn)略，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)，增強(qiáng)與企事業(yè)、高校和相關(guān)科研院所的深度融合，改革電氣信息類專業(yè)的辦學(xué)模式，使其進(jìn)一步走向創(chuàng)新.以教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目、ICT 產(chǎn)教融合創(chuàng)新基地建設(shè)項(xiàng)目和新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目等為依托，與大慶油田責(zé)任有限公司、羅克韋爾公司、大慶紫金橋公司等共同制定人才培養(yǎng)方案，強(qiáng)化新科學(xué)技術(shù)與實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)時(shí)對(duì)接，增強(qiáng)電氣信息類專業(yè)學(xué)生應(yīng)對(duì)新型產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變革“生存”能力，包括工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)和綜合素質(zhì)的提升；利用本?？蒲袌F(tuán)隊(duì)在數(shù)字化油田開(kāi)采中所涉及到的智能控制、智能電網(wǎng)、智能傳感技術(shù)、信息處理與識(shí)別等方面的優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)學(xué)研融合，促進(jìn)學(xué)科教學(xué)，將優(yōu)質(zhì)資源融入本科人才培養(yǎng)體系.

3 結(jié)語(yǔ)

東北石油大學(xué)電氣信息類專業(yè)以學(xué)生為中心，以能力培養(yǎng)為主線，全方位改進(jìn)和完善人才培養(yǎng)體系，整合教學(xué)資源，以推進(jìn)“新工科”教育為契機(jī)，突出工科專業(yè)的內(nèi)涵和發(fā)展重點(diǎn)，深化電氣信息類專業(yè)人才培養(yǎng)方案改革，建“金課”、建“高地”，探求實(shí)行“新工科”人才培養(yǎng)的新模式，進(jìn)而提升了電氣信息類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量.“新工科”背景下人才培養(yǎng)模式的實(shí)行，驗(yàn)證了電氣信息類專業(yè)“新工科”人才培養(yǎng)模式的可行性和有效性，從培養(yǎng)機(jī)制、教學(xué)體系、教學(xué)方法等多方位進(jìn)行改革，取得了理想的教學(xué)成果.通過(guò)加大校企協(xié)作的力度，擴(kuò)寬校企合作的方法和途徑，讓學(xué)生和教師在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中找到專業(yè)獲得感.通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的各項(xiàng)能力都得到了顯著地提升，綜合素質(zhì)明顯提高，就業(yè)率和考研率節(jié)節(jié)攀升.通過(guò)探求實(shí)行“新工科”人才培養(yǎng)新模式，提升了學(xué)院教育教學(xué)質(zhì)量，加快推進(jìn)了學(xué)院各專業(yè)從國(guó)家特色專業(yè)、國(guó)家卓越計(jì)劃專業(yè)、省重點(diǎn)專業(yè)邁向國(guó)家一流本科專業(yè)的進(jìn)程.