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“新工科”背景下电气信息类专业人才培养模式探索

2020-12-21李艳辉陈雪松徐建军

通化师范学院学报 2020年12期
关键词:工科新工科电气

李艳辉,陈雪松,徐建军

自2017年起,教育部提倡逐步推动“新工科”建设,强调“新工科”建设要符合新时代社会发展的需求,培养善于应用现代科技,具备创新能力的高层次、高水平、高水准的新型应用工程人才.

现阶段,我国绝大多数以传统信息与控制为核心的电气信息类专业都面临着传统培养模式与新经济形式下高新技术企业人才需求之间的矛盾.彭金柱等探讨了自动化专业在“卓越计划”工程师培养过程中相关制度与机制的改革[1].曹立佳等在深入分析专业发展面临的主要问题基础上,对人才培养的目标和实践教学基地建设等方面进行了探索和改革[2].曾军英等在面向新工科和工程认证的背景下,对通信工程实行的人才培养教学模式进行了革新与实践,效果明显[3].赵四化等讨论了高校自动化专业以“新工科”为背景的人才培养模式革新的具体方式[4].林志立等在光电信息类专业“电磁场数值计算方法”课程中深层次探究了在新的教学内容,以及教学模式中如何更好地联系实际,提出了以考评解决实际问题能力为主的考核方式,并在教学活动中不断进行实践和完善[5].基于上述研究成果,本文以东北石油大学所设置的电气工程及其自动化专业、自动化专业、通信工程专业和测控技术与仪器专业的人才培养为背景,探索适应新经济、新技术、新产业的电气信息类专业发展方向,建立与“新工科”建设需要相符,以“强化团队、深度融合、加强实践、突出创新、面向国际”为特征的电气信息类专业人才培养模式,培养创新应用型工程人才.

1 “新工科”背景下电气信息类专业人才培养模式改革需求

(1)应用型人才的培养要注重其专业方向与对口企业工作岗位实际相结合.工程能力培养和创新能力培养是“新工科”对人才培养的主要目标.在当前的社会环境和就业形势下,随着产业技术的创新和设备的更新换代,社会和企业对所需的工程技术人才的聘用标准也随之提高,这就使得培养学生科研创新能力成为了教育的重中之重[6].

(2)“新工科”模式下培养人才要坚持立德树人.鼓励学生积极参加各种各样的社会实践活动,培养团队协作意识,加强使命意识、担当意识.在培养学生理论与实际相结合能力和创新能力的同时,德育也应该同步跟进,把思政教育贯通于人才培养的整体流程,提升人才培养的整体水平.

(3)要培育以应用型工程人才培养为中心的质量文化.以OBE 理念坚持学生为中心、产出为导向、持续改进、逐步完善和健全自查自纠的质量保障机制,使质量至上成为师生共同追求的目标和自觉行为[7].

(4)为满足学生提高自身综合素质的需求,以及社会对工程人才的要求,对工程人才的培养还要重视实践动手能力,使学生在电气信息控制方面的应用创新能力得到提升.把创新创业教育融入到全部教学体系中,使其与专业教育相互交融、协调统一.

2 “新工科”背景下电气信息类专业人才培养模式探索

在“新工科”背景下,东北石油大学以建设一流本科专业为目标,以培养“基础深、专业广、能力强、素质高”人才为基本原则,以学生为中心,强化实践教学,构建分段培养、多重选择的人才培养模式.

2.1 优化理论与实践相结合的培养模式

东北石油大学电气信息类专业以“新工科”对工程人才培养的要求为准则,培养适应新时代需求的德、智、体、美、劳全方位发展,具有电气信息类专业较牢固的基础理论和较广的知识面,得到结合实际的拓展训练,具有较强的创新思维和实践能力的新型应用高级工程人才.图1 为本院自动化专业的人才能力培养体系.

图1 以自动化专业为例的人才能力培养体系

传统教育主要采用以理论为主、实践为辅的教学模式,忽视了对学生实践动手能力的培养.为了提高学生实践能力,以“新工科”为契机,对传统教学模式进行全方位优化,加强对学生实践能力的训练.课程设置上首先要满足电气信息类专业的共性需求,通过两年的通识课程教育和学科基础教育,促进学生人文素养和电气信息学科基础知识的全面发展;第三学年,根据学生不同的专业方向,按照专业培养要求,构建学生基本的专业素养和专业思维;第四学年,在专业知识和能力培养的基础上,面向社会,并结合用人单位对工程人才的需求,有针对性地对学生进行全方位培养.

2.2 制定学科融合相关的课程体系

强化理论基础,注重学科间的交叉融合.“新工科”建设既要求学生具有跟踪工程前沿技术能力,同时又要体现人文素养的魅力.因此,东北石油大学电气信息类专业在教育课程的安排中也做了相应的调整.第一学年,主要以人文科学、自然科学及计算机基础的大类课程为主,在思政课中增加了“大庆精神专题”课程,培养学生在学习过程中百折不挠的优秀品质,弘扬铁人精神与大庆精神.数学与自然学科类科目主要涵盖了大学数学和大学物理等课程,为学习和探索专业知识做好数理基础的准备,培养学生的理论联系实际能力.另外计算机基础类课程主要有:C 语言程序设计、计算机基础、嵌入式系统设计与开发等.通过对计算机方面知识的拓展,培养学生实际工程操作能力,为之后的实习实训和就业创造条件.第二学年,以专业基础和工程基础类课程为主,专业课程涵盖电气信息类各专业,工程基础类课程包括了电气信息工程基础、石油概论、工程制图等,可以让学生对电气信息类专业形成初步的认知.在第三学期和第四学年,按照学生个性选择专业培养方向,按照本院电气信息类的4个专业方向,根据各自专业特色设置专业课程、课程设计、毕业设计、企业实习培训、创新创业综合实践培训.图2 是本院电气信息类的人才培养课程体系.以铁人精神为引领,交叉融合的专业方向,产教融合的模式,充分调动了学生们的积极性,让他们以最大的热情投入到日常的学习生活,在提升学习效率的同时,全面促进人才培养质量的提高.

图2 电气信息类专业人才培养课程体系

2.3 改良传统教学方法,注重学生能力培养

在“新工科”背景下,电气信息类专业人才培养的教学内容、教学方式、考评体系、实践创新、管理模式等均进行了深入改革,鉴于现如今网络和智能化技术突飞猛进,本院在课程教学内容中融入了以“大庆数字化油田建设”为背景的实际工程教学案例,从油田的智能化开采、运输、计量、油气水分离、智能电网、数据的有线传输和无线传输等各个典型环节工程案例扩展到整个控制系统、油田供电网、信息管理系统.这种案例教学一方面调动了学生的积极性,由师生团队协作解决工程问题,强化了理论与实践的结合;另一方面可以帮助学生开发完备的科学思维、感悟电气信息控制技术的飞速发展、提升创新认识.

在教学方法上,本院以提升教学质量为核心,首先重点推进专业基础类、工程基础类、专业方向类课程的“金课”建设.例如:C语言程序设计、工程实训、大学物理实验、工程制图、自动控制原理、自动检测技术、创新思维方法等精品慕课,利用慕课资源,教师可以选择线上教学、线上线下混合式教学和线下教学,授课方式从传统“满堂灌”的教学方法转变为以引导式、研讨式为主体的教学方式.考核和评价体系由原来的单一期末考评,增加了线上互动、在线测评、小组课业等形式,有效地激发了学生的学习热情和主动性,以及学生的自我规划意识.同时,创新创业教育以电气信息类专业协同创新实践能力培养为基础,构建多方协同育人的支撑平台.该平台以自动化国家特色专业、自动化和电气工程及其自动化国家卓越工程师教育培养计划专业为龙头,辐射带动黑龙江省重点专业通信工程、测控技术与仪器专业建设,突出电气信息类人才培养的行业特色.依托大庆油田、大庆石化、大庆炼化公司等大型企事业、科研院所,结合大庆高新技术产业开发区在电子信息、IT 互联网、云计算、大数据等方面的优势,主动迎合地方经济发展、社会进步和企业技术创新的需求,深化学校“强路、拓海、壮新”的发展战略,加强学生实践动手能力的培养,增强与企事业、高校和相关科研院所的深度融合,改革电气信息类专业的办学模式,使其进一步走向创新.以教育部产学合作协同育人项目、ICT 产教融合创新基地建设项目和新工科研究与实践项目等为依托,与大庆油田责任有限公司、罗克韦尔公司、大庆紫金桥公司等共同制定人才培养方案,强化新科学技术与实际工业生产的实时对接,增强电气信息类专业学生应对新型产业结构变革“生存”能力,包括工程实践能力的培养和综合素质的提升;利用本校科研团队在数字化油田开采中所涉及到的智能控制、智能电网、智能传感技术、信息处理与识别等方面的优势,加强学研融合,促进学科教学,将优质资源融入本科人才培养体系.

3 结语

东北石油大学电气信息类专业以学生为中心,以能力培养为主线,全方位改进和完善人才培养体系,整合教学资源,以推进“新工科”教育为契机,突出工科专业的内涵和发展重点,深化电气信息类专业人才培养方案改革,建“金课”、建“高地”,探求实行“新工科”人才培养的新模式,进而提升了电气信息类专业人才培养质量.“新工科”背景下人才培养模式的实行,验证了电气信息类专业“新工科”人才培养模式的可行性和有效性,从培养机制、教学体系、教学方法等多方位进行改革,取得了理想的教学成果.通过加大校企协作的力度,扩宽校企合作的方法和途径,让学生和教师在实际生产过程中找到专业获得感.通过实践发现,学生的各项能力都得到了显著地提升,综合素质明显提高,就业率和考研率节节攀升.通过探求实行“新工科”人才培养新模式,提升了学院教育教学质量,加快推进了学院各专业从国家特色专业、国家卓越计划专业、省重点专业迈向国家一流本科专业的进程.

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