楊 奕, 劉 偉, 賀曉蓉

(重慶理工大學 電子信息與自動化學院, 重慶 400054)

實驗室創(chuàng)新

面向工程教育專業(yè)認證的電氣卓越工程師培養(yǎng)模式研究

楊 奕, 劉 偉, 賀曉蓉

(重慶理工大學 電子信息與自動化學院, 重慶 400054)

以工程教育專業(yè)認證標準為參考,創(chuàng)新了電氣卓越工程師人才培養(yǎng)模式。構(gòu)建工程能力培養(yǎng)體系,分階段地提升學生工程(認知+探究)、工程(實驗+設(shè)計)、工程(實施+創(chuàng)新)能力,形成科學的工程能力發(fā)展曲線。設(shè)計了“三個關(guān)鍵環(huán)節(jié)為主導(dǎo)”的企業(yè)階段實踐方案,與企業(yè)聯(lián)合設(shè)計培養(yǎng)方案并實行校內(nèi)校外學分互認。經(jīng)過多年的工程教育改革積淀,不僅理順了工程教育專業(yè)認證與卓越計劃之間的關(guān)系,而且以工程教育專業(yè)認證標準為參考,從培養(yǎng)計劃、課程體系、工程條件、師資隊伍建設(shè)等幾個方面進行了綜合改革。

工程教育專業(yè)認證; 卓越工程師; 人才培養(yǎng)模式; 工程能力

工程教育是我國高等教育的重要組成部分,對門類齊全、獨立完整的工業(yè)體系的形成與發(fā)展,發(fā)揮了不可替代的作用。改革開放之后,工程教育成效顯著,有力地支撐我國工業(yè)體系的發(fā)展。雖然我國工程技術(shù)人員總數(shù)居世界之首,但是人均產(chǎn)值卻很低,每百萬元產(chǎn)值的工程師人數(shù),我國約為美國的16倍,德國的13倍。在國際競爭中與人才有關(guān)的指標排名落后,反映出我國合格的工程應(yīng)用型人才嚴重不足[1-2]。導(dǎo)致上述問題的主要原因是:

(1) 工程教育模式滯后。高校擴招導(dǎo)致大量工科院校變成綜合大學,對工科的重視程度下降。學生規(guī)模的劇增又使工科必需的實踐環(huán)節(jié)削弱,具有工程實踐經(jīng)驗的教師也嚴重缺乏[3]。

(2) 工程實踐條件欠缺。我國尚未建立一個高教界和產(chǎn)業(yè)界之間協(xié)調(diào)發(fā)展、走產(chǎn)學研一體化道路的有效機制。工程訓(xùn)練主要仍局限于課堂和實驗室,缺乏“自主性、設(shè)計性、創(chuàng)新性”[4]。

(3) 工程背景教師不足。工科教師大多數(shù)沒有直接的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗；同時,許多教師把更多精力放在學術(shù)活動中,不愿從事工程項目設(shè)計或者相關(guān)的技術(shù)服務(wù)工作。

(4) 工程認證進展緩慢。高等工程教育專業(yè)認證在中國高校是一個比較新的概念。目前存在下列問題:①高校認識不足；②認證標準體系過于理想化,可操作性不強；③專業(yè)認證與工程師注冊的銜接不夠。

隨著國家智能電網(wǎng)工程及能源互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略部署,電氣工程培養(yǎng)模式的改革創(chuàng)新迫在眉睫。本文的研究意在捋順工程教育專業(yè)認證與“卓越計劃”之間的關(guān)系,以工程教育專業(yè)認證標準為參考,改革電氣卓越工程師人才培養(yǎng)模式,為我國工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)和工程教育水平的整體提升提供借鑒。

1 現(xiàn)狀和已有的研究基礎(chǔ)

我校電氣工程及其自動化專業(yè)(下簡稱電氣專業(yè))創(chuàng)建于2004年,多年來就業(yè)率高達98%,畢業(yè)生質(zhì)量得到社會的廣泛認可。2011年,電氣專業(yè)開始實施“卓越計劃”,目前在課程體系優(yōu)化、師資隊伍建設(shè)、校內(nèi)外工程實踐基地建設(shè)等幾個方面取得了一定成效,培養(yǎng)了一批具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的卓越工程師[1]。

1.1 以強化工程能力和創(chuàng)新能力為重點構(gòu)建一體化課程體系

圍繞該體系形成了以設(shè)計為導(dǎo)向的CDIO人才培養(yǎng)計劃(見圖1)。按三級項目對教學過程組織實施:

(1) 一級項目完整地、銜接地貫穿于整個本科教學階段。

(2) 二級項目為包含一組相關(guān)核心課程、能力要求的項目,需要課程群的支撐,培養(yǎng)學生綜合應(yīng)用相關(guān)知識的能力、創(chuàng)新思維能力和自學能力。

(3) 三級項目為單門課程內(nèi)為增強能力與理解而設(shè)的項目。旨在增強理解和培養(yǎng)相關(guān)能力,每門教學科目中的知識(點)的選擇,多方聯(lián)合設(shè)計教學大綱與課程計劃,建設(shè)課程[1]。

圖1 電氣工程及其自動化專業(yè)卓越工程師“CIE-CDIO”培養(yǎng)計劃魚骨架圖

1.2 初步形成了與課程體系和專業(yè)知識結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的工程平臺體系

本專業(yè)校內(nèi)建有2個實驗教學中心，校外與三峽水利等企業(yè)建有7個定點實習實踐基地,有重慶市“寬口徑、大工程”觀下的電氣信息類應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)與重慶理工大學—重慶三峽水力發(fā)電有限公司工程實踐教育中心2個市級人才實踐培養(yǎng)平臺。

1.3 與企業(yè)深度合作,“卓越計劃”爭取到多個知名企業(yè)的支持和資助

本專業(yè)高度重視校企合作,“卓越計劃”爭取到多個知名企業(yè)的資助及技術(shù)支持,與多個公司簽署了合作共建協(xié)議。密切開展產(chǎn)學研合作,產(chǎn)學研成果豐碩。與企業(yè)建立成果轉(zhuǎn)移孵化基地,教師依托基地進行產(chǎn)品開發(fā)與成果轉(zhuǎn)化,卓越工程師全程參與。

1.4 依托市級工程技術(shù)研究中心和試點工程項目開展工程教育

2015年獲批重慶市能源互聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)研究中心,2016年獲批重慶市互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源試點項目,具備了良好的工程教育平臺，有利于順利開展工程教育。

2 研究內(nèi)容

以實際工程為背景,以工程技術(shù)為主線,采取軟件與硬件相結(jié)合的建設(shè)模式,利用學校和企業(yè)的優(yōu)質(zhì)資源共同搭建的卓越工程師培養(yǎng)平臺,使學生具有6種能力:通識課程與大類課程的學習能力、專業(yè)基礎(chǔ)課程與主干課程培養(yǎng)的專業(yè)能力、企業(yè)學習階段培養(yǎng)的實踐能力和管理能力、畢業(yè)設(shè)計與科研實踐培養(yǎng)的創(chuàng)新能力、項目實戰(zhàn)培養(yǎng)的團隊協(xié)作能力，為我國高校電氣信息類工程應(yīng)用型高端人才的培養(yǎng)提供示范和可供借鑒的實踐經(jīng)驗。

2.1 以工程教育專業(yè)認證標準為參考,創(chuàng)立卓越電氣工程師人才培養(yǎng)模型

為使培養(yǎng)的人才符合時代及行業(yè)的需求,以工程教育專業(yè)認證標準為參考,提出卓越電氣工程師的培養(yǎng)目標:具有一定國際視野、良好的個人素質(zhì)、正確的價值觀、面向工程的專業(yè)知識結(jié)構(gòu)；有較強的溝通能力、協(xié)作精神和良好的職業(yè)道德；具備較系統(tǒng)專業(yè)知識、過硬電氣工程能力,適應(yīng)社會和行業(yè)環(huán)境的人才[5]。

2.2 以CDIO教學理念為指導(dǎo),動態(tài)優(yōu)化人才培養(yǎng)方案

在已有的卓越工程師CIE-CDIO培養(yǎng)計劃的基礎(chǔ)上,優(yōu)化人才培養(yǎng)方案,校企全程協(xié)同,實現(xiàn)人才質(zhì)量閉環(huán)控制。即學校和企業(yè)共同制定人才培養(yǎng)方案、共同建設(shè)師資團隊、共同建設(shè)教育實踐基地、共同開發(fā)專業(yè)核心課程、共同實施專業(yè)教學。以企業(yè)對就業(yè)學生的反饋,檢驗人才培養(yǎng)的質(zhì)量,及時調(diào)整人才培養(yǎng)方案。

2.3 以工程能力發(fā)展曲線為依據(jù),整合重構(gòu)混搭式工程訓(xùn)練平臺

針對電氣工程過程實時性強、難重現(xiàn)、有危險性且設(shè)備成本高的特殊性,在實訓(xùn)體系的建設(shè)中,實施虛實結(jié)合(如動態(tài)模擬系統(tǒng)和三維虛擬仿真系統(tǒng)并存)、校內(nèi)實驗中心與校外培訓(xùn)基地結(jié)合(如實驗室發(fā)配電操作、控制、調(diào)度與電力公司控調(diào)中心頂崗實習相結(jié)合)、中長期規(guī)劃和分期建設(shè)結(jié)合的三結(jié)合模式,實現(xiàn)多平臺科學混搭與深度融合,最大限度重現(xiàn)電力生產(chǎn)過程。

2.4 以提高教師工程素養(yǎng)為目標,改革完善教師培養(yǎng)、評價與考核體系

旨在轉(zhuǎn)變以往高校只重理論和學術(shù)的觀念,體現(xiàn)理論與實踐融合,高校對工程類學科專業(yè)教師的職務(wù)聘任與考核要以評價工程項目設(shè)計、專利、產(chǎn)學合作和技術(shù)服務(wù)為主,優(yōu)先聘任有企業(yè)工作經(jīng)歷的教師,教師晉升時要有一定年限的企業(yè)工作經(jīng)歷[6]。教師的培養(yǎng)和引入機制要進行一定的轉(zhuǎn)變,重點培養(yǎng)雙師型教師、復(fù)合型教師；除了引進高層次人才外,要適當聘任技能型教師作為兼職教師。

2.5 以校內(nèi)校外學分互認為基礎(chǔ),系統(tǒng)設(shè)計卓越工程師企業(yè)階段培養(yǎng)方案

明確工程能力內(nèi)涵,與企業(yè)聯(lián)合制定卓越工程師培養(yǎng)標準和培養(yǎng)方案。企業(yè)階段培養(yǎng)重點體現(xiàn)電力生產(chǎn)過程的實際操作與控制、系統(tǒng)工程能力的培養(yǎng)和提升以及工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。合作企業(yè)根據(jù)校企聯(lián)合培養(yǎng)方案,落實學生在企業(yè)學習期間的各項教學安排。企業(yè)階段培養(yǎng)是校內(nèi)培養(yǎng)的高級階段和延伸,應(yīng)計相應(yīng)的學分并實行校內(nèi)校外學分互認。

3 采用的方法和實施方案

3.1 動態(tài)優(yōu)化人才培養(yǎng)方案

在卓越工程師CIE-CDIO培養(yǎng)計劃基礎(chǔ)上,進一步優(yōu)化人才培養(yǎng)方案。通過社會調(diào)研、人才市場調(diào)查、企業(yè)對就業(yè)學生的反饋、教學質(zhì)量反饋,及時調(diào)整人才培養(yǎng)方案所涉及的核心課程開發(fā)、實訓(xùn)基地建設(shè)等關(guān)鍵環(huán)節(jié),實現(xiàn)人才培養(yǎng)方案的動態(tài)優(yōu)化。在其優(yōu)化過程中,企業(yè)全程參與。學院與企業(yè)共同對核心課程開發(fā)、工程實踐模塊的內(nèi)容進行實時改革與更新。

3.2 整合重構(gòu)混搭式工程訓(xùn)練平臺

當前實驗教學改革的趨勢是實施分層次、模塊化、自主性、創(chuàng)新性模式的教學體系。構(gòu)建3個混搭式工程實踐訓(xùn)練平臺,如圖2所示。通過設(shè)計一批適合教學的典型工程項目,優(yōu)化和整合教學內(nèi)容, 建立了以能力培養(yǎng)為主線, 按類分層次、多模塊的實驗課程體系[7];構(gòu)建與工程設(shè)計一致的實驗設(shè)備、實踐環(huán)境等,真正建設(shè)一個有利于產(chǎn)學研合作，集教學科研、工程實踐、創(chuàng)新訓(xùn)練多功能于一體的工程實踐平臺。在每個平臺完成一種工程能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)上,分階段提升學生工程(認知+探究)、工程(實驗+設(shè)計)、工程(實施+創(chuàng)新)能力,體現(xiàn)了漸進性。

圖2 混搭式工程訓(xùn)練平臺

3.3 改革完善教師培養(yǎng)、評價與考核體系

我國多數(shù)工科院?，F(xiàn)有的科研成果標準會挫傷教師的積極性,最終使一些高水平的工程師、教授逐漸淡出卓越工程師培養(yǎng)的視野。按照“卓越計劃”的主要目標和其顯著特點,我們在建設(shè)一支勝任卓越工程師培養(yǎng)的師資隊伍方面設(shè)計了3個Y型轉(zhuǎn)變,如圖3所示。

圖3 師資隊伍建設(shè)的3個Y型轉(zhuǎn)變

(1) 引進機制的轉(zhuǎn)變。單一的引進高層次人才為主轉(zhuǎn)換為引進高層次人才+聘用技能型兼職教師,形成固定加流動、專職兼職結(jié)合、學校與企業(yè)交叉的工程化教師隊伍[8]。

(2) 培養(yǎng)機制的轉(zhuǎn)變。單一的以培養(yǎng)教學型教師為主轉(zhuǎn)換為培養(yǎng)雙師型教師+復(fù)合型教師。依托產(chǎn)學研項目、建立校企合作交流平臺,加強“雙師型”師資隊伍建設(shè)。同時要加大工程國際化評價權(quán)重,督促教師學習和吸收國外工程教育先進成果。

(3) 評價機制的轉(zhuǎn)變。單一的以學術(shù)能力評價為主轉(zhuǎn)換為學術(shù)能力評價+工程能力評價。要合理構(gòu)建教師的教學評價體系、科技成果獎勵體系、專業(yè)技術(shù)職務(wù)(職稱)晉升體系等,使之形成一個以實踐化、綜合化為核心的工程教師多元評價體系[8]。

通過3個Y型轉(zhuǎn)變,使得建設(shè)的師資隊伍具有以下幾個方面的能力:具有較為突出的創(chuàng)新意識和能力、具有豐富的工程實踐背景和能力、具有將科技研發(fā)能力轉(zhuǎn)化為工程教學的能力。

3.4 系統(tǒng)設(shè)計卓越工程師企業(yè)階段培養(yǎng)方案

我院在“大基礎(chǔ)、大工程”的教育理念指導(dǎo)下,加強了工程實踐能力培養(yǎng)環(huán)節(jié),開始“2 + 1 + 1”人才培養(yǎng)模式改革實踐[9]。卓越工程師累計3年在校學習(2年同步基礎(chǔ)學習+1年卓越班學習),累計1年在企業(yè)學習以及做畢業(yè)設(shè)計,實行高校與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)。

4 結(jié)語

學校和企業(yè)一起實施“卓越計劃”時要注意企業(yè)之間的差異性,應(yīng)針對每個企業(yè)特點,制定一些特定的、量身定做的具體培養(yǎng)方案細則,對“卓越計劃”總體方案進行補充,使得學生實踐的目的性更強,實踐過程也更加系統(tǒng)、飽滿[10]。只有這樣,學生、學校和企業(yè)三者才會有機結(jié)合起來,共同圓滿完成“卓越計劃”。

References)

[1] 劉偉,賀曉蓉,賀娟. 電氣工程及其自動化專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)模式探討[J]. 中國電力教育,2012(6):58-59,63.

[2] 李山,賀曉蓉,郭燕. 以“大基礎(chǔ)、大工程”創(chuàng)新電氣信息類應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式[J]. 高教論壇,2011(7):12-14,54.

[3] 李培根,許曉東,陳國松. 我國本科工程教育實踐教學問題與原因探析[J]. 高等工程教育研究,2012(3):1-6.

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[6] 佚名.教育部啟動實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”:面向工業(yè)界、面向世界、面向未來,培養(yǎng)卓越工程師后備人才[J]. 中國大學教學,2010(7):4-5.

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[9] 楊奕,徐鵬,彭小峰. 電子設(shè)計競賽與實踐教學改革[J]. 實驗室研究與探索,2013,32(4):172-175.

[10] 俞霖,陳倫瓊. 電氣工程“卓越工程師”工程能力培養(yǎng)的探索[J]. 中國校外教育,2014(18):94-95.

Study on training mode of electrical excellent engineers facing engineering education professional certification

Yang Yi, Liu Wei, He Xiaorong

(School of Electronic Information and Automation, Chongqing University of technology, Chongqing 400054, China)

According to the actual situations of our school, this paper has applied advanced engineering education idea to ‘Excellence Program,’ and innovated the training model of the electrical excellence engineer with a reference of the Engineering Education Professional Certification Standard. An engineering ability training system was established to improve students’ engineering ability gradually, from cognition and exploration to experiment and design and to implementation and innovation, and a scientific engineering capacity development curve was drawn. This paper has designed enterprise phased practice program, it contains “three key links,” and jointly designed training program with company. College recognizes academic credit with company mutually. With years of experience of engineering education reform, the relationship is clear between Professional Certification and Excellent Engineering Education, and this paper puts forward the comprehensive reform on training program, curriculum structure, engineering conditions, and construction of teaching staff with a reference of the Engineering Education Professional Certification Standard.

engineering education professional certification; excellent engineers; talent training mode; engineering capacity

2016-10-18

重慶市高等教育教學改革研究重大項目(161013)；重慶市高等教育學會高等教育科學研究課題(CQGJ15191C；153114)；重慶理工大學重大教學成果培育項目(2013016)的階段性研究成果

楊奕(1970—),男,重慶,碩士,教授,重慶理工大學重慶市實驗教學示范中心主任,研究方向為電氣信息.

E-mail:5602081@qq.com

G642.0

A

1002-4956(2017)3-0016-04