[摘  要]本文針對地方普通高等學校原有工程類專業教學模式存在的趨同化問題，結合新工科的建設要求，提出了電氣工程及其自動化專業人才培養模式升級改造的具體措施，緊跟工程認證要求，著力提升學生的專業技能和工程素養。經過幾年的探索與實踐，電氣工程及其自動化專業改造升極已取得顯著成效，為新工科建設提供了可借鑒的經驗和方法。

[關鍵詞]新工科  電氣工程及其自動化專業  專業升級  人才培養

基金項目：安徽省高等學校省級質量工程項目“新工科視域下電氣工程及其自動化專業改造升級探索與實踐”（項目編號：2022sx025）。


引  言

新工科建設主要包括發展新興工科專業和推進原有工科專業改革兩個方面。在此背景下，電氣工程及其自動化專業人才培養面臨新技術、新模式、新思維的挑戰，需要有效結合理論知識和實踐經驗。

電氣工程及其自動化專業的應用范圍已經超越了傳統的電力工業，涵蓋了新能源產業、智能制造、人工智能、云計算和大數據等相關領域。實現專業的改造升級并實現可持續發展，是該領域亟待解決的重要問題。本文結合安徽科技學院電氣工程及其自動化專業的實踐與建設，探討在新工科背景下地方高校進行原有工科專業改造升級的問題。

電氣工程專業的現狀及存在的問題

國內高校的電氣工程及其自動化專業按傳統的機電類、電氣類進行設置，主要包含控制科學與工程、電氣工程及自動化等學科門類。多數高校采用機械類、電子信息類和控制類的培養方案，但由于學科間的交叉融合性，培養的人才在知識結構和能力上存在局限。

1.學校在未充分考慮自身定位的情況下，培養目標趨向同質化。由于各高校在教育資源、師資力量等方面存在差異，需要根據自身情況制定人才培養方案。新工科背景下，各高校強調創新和應用型人才培養目標，但這需要完善的培養機制、合理的課程設計和實踐平臺作為支撐，而非簡單的文字描述。

2.人才培養目標的內容與課程專業不匹配。高校在開設新能源發電技術、電力物聯網等新興課程時，未能很好體現專業特色，過于片面強調創新創業能力培養。同時，課程設置過于專業化，缺乏經濟管理、法律法規等相關課程。

3.教師缺乏工程背景，教學方法落后。《教育部關于實施卓越工程師教育培養計劃的若干意見》明確提出，專職教師要具備工程實踐經歷，其中部分教師要具備一定年限的企業工作經歷。但大多數高校教師通過傳統培養模式取得學位，缺乏工程實踐背景。同時，教師面臨科研壓力，難以平衡教研任務。

4.實踐教學體系不完善，校企合作不充分。電氣工程專業對實踐教學設備要求高，但部分高校缺乏電力企業實習資源，實踐教學局限于課程實驗。校企合作多依靠協議維持，缺乏法律保障，且地方政府雖有鼓勵政策，但缺少有效的管理機構和保障機制。

新工業革命對電氣工程專業提出的新要求

電氣工程及其自動化專業作為一門應用性很強的學科，涉及電力系統、電力電子、電機與電器、自動化控制等多個領域，是國家重點建設的專業之一。

1.面向新產業需求，制定改造升級方案。新產業如云計算、大數據、物聯網等信息技術的發展，將對社會產生深遠影響。電氣工程及其自動化專業需以國家戰略為契機推動升級，優化人才培養方案和課程體系，更新教學內容和方法，通過產學研合作培養適應社會發展需求的人才。

2.面向未來職業需求，重構專業培養方案。盡管高校專業建設蓬勃發展，但仍存在專業設置過早、過窄、過舊等問題，脫離了未來產業需求。電氣工程及其自動化專業需要通過分析企業需求、收集反饋信息和專家論證，優化培養方案，將傳統培養計劃與未來產業需求相結合，構建適應社會發展的新課程體系。

3.面向未來社會需求，建設新型實踐教學體系。傳統的實踐教學以課程設計為主，忽視了學生在實踐環節中能力培養的重要性。新型實踐教學體系應以工程教育專業認證標準為基礎和導向，以工程能力培養為核心進行設計。根據工程教育專業認證標準要求和電氣工程及其自動化專業特點，構建了“基礎—應用—創新”三位一體的新型實踐教學體系。“基礎”指基礎類課程（如電路分析、電機學等）；“應用”指課程設計類課程（如電力系統分析、繼電保護原理等）；“創新”指各類實踐教學環節（如綜合項目、畢業設計等）。將“新工科”理念融入其中，構建新型實踐教學體系。

4.面向未來發展趨勢，注重學生綜合素質培養。在電氣工程及其自動化專業中引入“互聯網+”“中國制造2025”等理念，能提升學生的專業素質和綜合能力。應將這些理念融入課程設計和畢業設計，設置綜合性實踐環節，并加強創新創業教育。

5.面向未來社會需求，推進校企深度融合。校企合作能夠充分發揮企業在人才培養中的主體作用和優勢資源，實現協同育人。電氣工程及其自動化專業可與相關行業企業開展深入合作、共建聯合實驗室或實踐教學基地、共建實習實訓基地、共同組織學生參與行業競賽、組織學生參加工程實踐等多種形式的校企合作培養模式。

地方高校電氣工程專業改造升級措施

為適應新工科發展，電氣工程及其自動化專業需要進行全面的教育改革和提升，以培養符合新工科要求的高素質人才。

1.以產業需求為導向，構建“新工科”人才培養目標體系

為了推動電氣工程及其自動化專業的改革升級，應以市場需求和社會對人才的要求為導向，建立起適應新工科的人才培養體系。電氣工程及其自動化專業應構建與市場需求相適應的新工科人才培養體系，即：以能力為主線，面向學生未來職業發展；基于工程教育認證，采用國際通行的工程教育專業認證標準；以產學合作為核心，建立多主體協同育人機制，以保障教育質量。電氣工程及其自動化專業應構建新工科人才培養體系的整體框架，以專業認證標準為基準，引進雙循環機制，改善人才培養過程中存在的偏差。為了滿足專業認證標準的要求，需要建立一個科學的目標體系來培養優秀的專業人才（如圖1）。人才的培養目標需要當地政府、社會、企事業單位、高校等多方參與、協商來制定。

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2.以學生為中心，構建模塊化課程平臺體系

在新工科建設背景下，為了滿足人才培養目標和規格要求，電氣工程及其自動化專業應該采用相應的模塊化課程體系。主要包括通識教育課程平臺、專業教育課程平臺、創新創業教育課程平臺、人文與管理課程平臺以及個性化拓展課程平臺這五個課程模塊（如圖2）。在面臨科學技術的快速發展和市場對人才的知識、能力、素質等高水平人才的需求，模塊化的課程可以靈活變化，不斷更新和調整內部課程體系內的選修課程以應。高校應當設置課程組織開發部門，可每三年組織、研討相應的課程是否需要修改和調整，明確各模塊課程的改革培養目標。

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3.創立全新的新工科教育理念和方法，同時優化教學考核評價機制

在數字化、信息化、網絡化高速發展的時代，教學方式已經不再局限于傳統的課堂教學了。教師需要善于利用網絡大數據平臺來豐富教學內容和上課方式，以激發學生對學習的興趣。不僅如此，教師還需要不斷學習新的教學理念，采用各種混合式教學方法和授課模式，比如開展MOOC課程、SPOC課程以及翻轉課堂等等。

為了使學生的評價更加科學、合理和規范，學校采用了以過程性考核為主的評價體系。這個評價體系不僅注重學生最終的考試成績，還重視對教學過程的評估，并且適度增加了平時出勤率、課后作業完成情況、實驗操作規范、實驗報告撰寫質量、課堂討論和線上測試等環節在總成績中所占的比重。通過使用這個評價體系，能夠更全面地評估學生的表現，并且專注于培養他們的實踐操作能力和創新能力。

4.加強師資隊伍和基層教學組織建設，提高教師工程能力

新工科背景要求培養學生的工程應用能力，并提出了對學生綜合技能水平的要求，包括實踐能力、創新創業能力和職業能力等。

（1）高校鼓勵教師進駐企業實習鍛煉。通過與企業合作、搭建專業實踐平臺等多種方式，積極推動專業課教師參與企業工程實踐項目，從而培養出擁有豐富實踐經驗和優良實踐能力的雙能型教師，以滿足本專業專業課實踐教學的要求。同時制定相應的工程實踐能力評定標準，建立“教師駐企”的監督機制，只有達到企業、學校認定的標準才能給予雙能型教師資格。

（2）積極邀請企業工程師來校講座。定期積極邀請電氣工程專業相關的工程師進入高校開展知識講座，案例培訓等培訓活動，間接提高教師的工程能力素養。高科技企業在某一領域掌握著當前技術的發展前沿，具有深厚的專業工程應用經驗和廣闊的工程視野，通過校企合作的培訓活動，逐漸提高高校教師對工程實踐應用背景知識。

（3）加大對兼職教師的招聘力度。在人才引進方面，可以注重對工程實踐背景的考察。高校既要將實踐能力和實踐經驗納入教師選聘的主要標準，又可以將實踐課教師和理論課教師的選聘工作分開來。適度放寬對實踐課教師在理論知識素養和學歷等方面的要求，從而能夠更快地滿足專業課實踐教學方面的教師需求。

5.以創新創業為導向，建立完善的實踐教學體系和平臺

（1）強化工程實踐，構建了“兩環節四層次五平臺”的實踐教學體系。實踐教學體系是人才培養的重要環節，是對理論知識的深化和拓展，是學生將理論知識轉化為實際應用能力的重要途徑。電氣工程及其自動化專業應構建以創新創業為導向的實踐教學體系，即：以創新創業能力培養為核心，以工程教育認證標準為基礎，以校企合作協同育人機制為保障，以職業素養與能力培養為目標。為了整合校內外的實踐教學資源，要重視集中和分散的實踐教學。根據邏輯層次，按照課程綜合實踐、專業綜合實踐、自主設計實踐以及科研創新實踐的次序進行了規劃，進行了通識教育實踐、學科基礎實踐、專業能力實踐、素質拓展實踐以及創新創業實踐。通過這些措施，建立了一個包含“兩環節四層次五平臺”的實踐教學系統（如圖3）。

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（2）深化協同育人機制，構建“四位一體”的實踐教學平臺。電氣工程及其自動化專業應構建“四位一體”的實踐教學平臺，即：校內實驗教學平臺、電氣創新實驗平臺、仿真及實訓實驗平臺、校企聯合實踐教學平臺。其中，校內實驗教學平臺包括電氣類基礎綜合實驗、電氣類專業綜合實驗、電力系統分析實驗和控制系統設計與仿真等；電氣創新實驗平臺包括電機控制系統設計與仿真、電力電子技術等；仿真及實訓實驗平臺包括電力系統仿真分析與控制、數字電子技術等；校企聯合實踐教學平臺包括實習基地建設、實習導師聘用等。根據學生的學習特點和發展需要，在學校內應創建一個實踐教學平臺，重點是培養學生的實踐能力，并以教師的科研項目為支持。基于創新能力的培養是基礎，而培養實踐能力則變得尤為重要，科研項目更是核心。在校內構建“四位一體”的實踐教學平臺，在校外建立校內外實習基地，校企聯合實踐教學平臺。

實施成效

通過新工科建設，電氣工程及其自動化專業改造升級取得了顯著成效。

1.課程體系的重構，解決了多年來學生難以解決的工程問題，實現了知識和能力的新突破。如電力系統繼電保護、發電廠電氣部分課程，學生在完成理論學習的基礎上，可根據電力企業工作現場需求，利用仿真軟件進行仿真，并用實踐驗證理論的正確性。

2.課程內容的創新，使學生們能夠靈活掌握電氣工程領域內多學科知識及最新研究成果，提高了學生們解決實際工程問題的能力。如《電力電子技術》《電力系統分析》等課程，采用最新研究成果講授內容，并融入課程設計等教學環節，使學生們能夠靈活應用所學知識解決實際問題。

3.課程教學模式的創新，改變了傳統教學模式下單一、固定、單向、被動的教學模式。如電力系統分析課程采用“2+1+1”模式進行教學。“2”是指每個學期安排兩次理論和實踐教學環節；“1”是指一個學期安排一次課外實踐活動；“1”是指每個學生都要參加一次課外實踐活動。

4.實踐教學的創新，改變了傳統的“兩張皮”的學習模式，讓學生在學習過程中邊學邊做，增強了學生對知識的理解和運用能力，如電機與拖動基礎課程就是利用仿真軟件進行仿真實訓。

5.新工科建設的推進使得電氣工程及其自動化專業的學生可以更靈活地運用所學知識解決實際的工程難題，進而進一步提升了他們的實踐和創新能力，有效地提高了他們的就業率和就業質量。

6.電氣工程及自動化專業的人才培養模式可以隨著新工科的發展與市場需求實現同步。課程體系、教學內容和教學方法等方面進行了改革與創新，使學生能夠靈活應用所學知識解決實際工程問題。近三年，學校畢業生平均升碩率15.8%，持續向中國礦業大學、西安電子科技大學、合肥工業大學、武漢理工大學、上海大學等高校輸送了一定量的優質研究生生源，獲得了相關研究生培養單位的高度認可。

7.通過新工科建設，使學生的創新能力明顯增強。近三年，學生參加各類學科競賽獲國家級獎項5項、省級獎項40余項。

結  語

經過幾年的探索與實踐，學校電氣工程及其自動化專業已建立了較為完善的創新創業教育體系，構建了面向多學科交叉融合、以創新創業教育為導向的課程體系，并通過“校企合作、協同育人”等方式，充分利用行業優勢資源，積極推進產教融合，推動企業深度參與專業人才培養。經過幾年的實踐，學校電氣工程及其自動化專業人才培養的質量不斷提升，已成為學校專業建設與發展中的“排頭兵”，為新工科視域下電氣工程及其自動化專業改造升級提供了可借鑒的經驗和方法。

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（周小杰、李新恒：安徽科技學院電氣與電子工程學院）

責任編輯：張言