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摘要:為培養出新一代應用型、復合型高級工程技術人才，以山西農業大學電氣工程及其自動化專業人才培養綜合改革為例，總結了該專業在人才培養框架、課程教學體系和實踐教學體系等方面進行的教學改革實踐舉措及取得的成績，并以《制造業人才發展規劃指南》提出的人才需求為導向，提出“優化教師隊伍，提高教師實踐能力”以及“深化校企合作，實現互利共贏”等進一步深化教學改革建議。

關鍵詞:制造業人才發展規劃指南;電氣工程及其自動化;人才培養;教學改革

制造業是國民經濟的重要支柱，是科技創新的主要戰場，是國家綜合競爭力的有力表現。隨著現代化技術的飛速發展，制造業全球化趨勢加強［1］。電氣工程及其自動化專業主要培養的是能夠在電氣工程領域從事相關的系統設計、裝備制造、運行控制、信息處理、研究開發、經濟管理以及計算機應用等方面工作的應用型、復合型高級工程技術人才［2］。山西農業大學是全國首批深化創新創業教育改革示范高校，是國家中西部基礎能力建設高校，也是山西省高等教育綜合改革試點高校。電氣工程及其自動化專業是山西農業大學工科專業中的優勢專業之一，為了培育更多適應社會經濟發展的復合應用型高級工程技術人才，本專業于2012年開始在人才培養模式等方面進行改革。

一、教學改革背景

2010年6月，教育部啟動了“卓越工程師教育培養計劃”(以下簡稱“卓越計劃”)，它是我國高等工程教育改革和創新的重大計劃，也是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國采取的重要措施［3］，其主要目標是“面向工業界、面向世界、面向未來，培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才，為建設創新型國家、實現工業化和現代化奠定堅實的人力資源優勢增強我國的核心競爭力和綜合國力。以實施卓越計劃為突破口，促進工程教育改革和創新，全面提高我國工程教育人才培養質量，努力建設具有世界先進水平、中國特色的社會主義現代高等工程教育體系，促進我國從工程教育大國走向工程教育強國”。“卓越計劃”的實施，進一步促進高等教育面向社會需求培養人才，注重人才知識的全面性和實踐的創新性，全面提升我國工程教育人才培養質量，更為地方高校的人才培養模式改革和專業發展指明了方向。

二、教學改革實踐舉措

電氣工程及其自動化專業課程體系龐雜，它具有強電和弱電結合、電工技術和電子技術結合、軟件和硬件結合、元件和系統結合［4］的特點，這使得該專業人才培養復雜而艱巨，為了培育更多具有創新精神的卓越人才，本專業于2012年開始在人才培養模式等方面進行教學改革。

(一)3+1人才培養框架強化了工程教育的實踐性

加強學生工程實踐能力是高等教育的必要延伸和社會發展的必然要求。在以往的人才培養過程中，存在“重理論、輕實踐”的問題，理論教學環節占據了極大部分的教學時間和考核比例，實踐教學環節重視程度遠遠不足，這不利于學生工程素質和能力的培養。3+1培養框架是指本科階段3年進行系統課程學習+1年校內外實踐環節學習，在改革實踐中，對理論課程教學體系和實踐教學環節進行了重新調整和整合，專業必修課程在前3個學年全部完成，第四學年秋季學期安排了部分專業方向選修課程和專業綜合實踐，包括單片機課程設計、電工電子綜合設計、電力工程設計，強化工程實踐能力和創新精神的培養，第四學年春季學期進行畢業綜合實習以及結合實習企業進行的培訓實習與畢業設計(論文)，且實踐教學環節貫穿整個電氣工程及其自動化專業復合應用型高級工程技術人才培養環節。

(二)構建科學的課程體系是培養合格復合應用型工程人才的基礎

課程體系的設置是由人才培養目標決定的，而課程體系的合理化程度又會影響到人才的合格化程度［5］。電氣工程類許多課程之間存在不可分割的聯系，有些內容無法單純地割裂分開到某一課程中，這就造成了課程內容交叉、重疊。例如在“數字電子技術”、“微機原理及應用”和“單片機原理及接口技術”都有數模和模數轉換等內容;舊的課程體系課程彼此之間銜接不合理，連貫性、系統性缺失，重點內容不突出。在課程體系改革實踐中，我校電氣工程及其自動化專業將課程、專業、學科和實驗室建設融為一體，優化課程體系和教學內容，打破傳統的“基礎課—專業基礎課—專業技術課”的“老三段”體系，依據電氣工程及自動化專業強弱電課程體系特點，按照強電拖動、弱電控制，對課程體系進行一體化重組，構建了“電子技術課程群”“電氣控制和傳動課程群”。“電子技術課程群”包括計算機應用基礎、程序設計、電路理論、模擬電子技術、數字電子技術、信號與系統、微機原理及應用、單片機原理與接口技術、嵌入式處理器及操作系統、數字信號處理器(DSP)原理及應用等;“電氣控制和傳動課程群”包括自動檢測技術、自動控制原理、電力電子技術、電氣控制與PLC、計算機控制技術、電氣傳動控制系統、電機與拖動、過程控制、電力系統等，并通過電力電子技術和電氣控制技術等課程，實現課程群之間的有效融通，強化了課程的廣闊性、綜合性和親和性，實現最優學時分配，同時使整個教學過程具有連貫性和合理銜接，既避免教學內容的簡單重復，又可以實現整個課程體系的系統化，有利于學習興趣引導、專業思想形成與知識貫通。

(三)構建科學的多層次實踐教學體系是提高復合應用型工程人才培養質量的重要抓手

科學的實踐教學體系對于培養具有工程素質、創新能力、動手能力及獨立分析解決問題能力的合格復合應用型高級人才起到關鍵和核心作用。由于電氣工程及其自動化是一個實踐性較強的專業，各實驗課程和實踐環節教學計劃相對獨立，缺乏培養學生實踐能力的具體細化目標和體系，導致學生專業口徑窄，動手能力和創新能力差。在實踐教學改革中，按照認知事物的規律，由淺入深、由簡到繁、由個別到綜合應用，有層次地設置實踐環節，建立如圖1所示的認知層、基礎層、拓展層、創新層4個層次的實踐教學體系。第一層次為認知層，包括物理實驗、專業認識實習、金工實訓、電子實習，學生進入大學后接受系統實驗方法、實驗技能訓練、專業認識和激發專業思考的開端，是培養和提高學生科學研究工作能力重要基礎。第二層次為基礎層，包括電路、模電數電、電氣控制、電機等課程系列實驗，與課堂理論教學同步進行，注重學生實驗技能訓練，嚴謹科學作風和良好實驗習慣的培養，實驗內容主要包括知識驗證性和簡單綜合性實驗。第三層次為拓展層，包括微控制器、電力電子、電機與傳動、過程控制等專業綜合性較強的課程實驗和電機、電氣控制實習、單片機課程設計、電工電子綜合課程設計和電力工程設計，在課程實驗內容方面，強化了綜合性和設計性實驗;在實習、設計環節，充分結合農業院校電氣工程及其自動化專業實踐特點，以農業和設施農業工程實際為背景環境，以工程項目產品或系統從構思、設計、實現到運行乃至廢棄的生命周期全過程為載體，培養學生的科學和技術知識獲取能力、學習能力、溝通能力、團隊協作能力、開發創新能力和系統掌控能力等，促進學生知識、能力和素質的全面提高。第四層次為創新層，包括學生自己選定的創新項目、SRT計劃、各類各級大學生學科競賽、各級大學生創新創業項目和畢業設計等，在實踐中，開放了電工電子、電路和微機測控實驗室，為學生進行多種形式的科技創新創業活動提供實驗創新平臺，畢業綜合實習分兩個階段，第一階段3周的校企合作企業“輪崗制”，針對企業生產環節，對所有專業學生進行多崗輪訓，完成生產加工、裝備維護、生產組織等方面的訓練;第二階段“頂崗制”，采用企業學生雙向選擇方式或學生自主選擇企業形式，該階段采用雙導師制，校企導師合作完成學生畢業綜合實習和畢業設計環節。該階段是培養學生的創新精神和創新能力，增強工程設計和綜合應用素質以及提升職業素養，增強責任感和使命感的重要途徑。

(四)激發學生專業興趣是提高學生創新能力的重要途徑

創新思維和創新能力是我國實現制造強國戰略目標的驅動力，興趣與專業的結合是開拓創新思維、培養創新能力的有效途徑［6］。在傳統的教學環節中，課堂講授，卷面考核，驗證性實驗，課程設計固定，這樣的培養方式忽略了學生的個性特點，難以挖掘學生在專業學科中的興趣愛好，長此以往，會嚴重影響學生創新能力的提高。在教學綜合改革中，為了激發學生在專業方面的興趣，采取以下幾方面的舉措:(1)實施大學生研究訓練計劃(StudentsResearchTraining，簡稱SRT計劃)，鼓勵學生及早進入實驗室，接受科研訓練，提高專業技能［7］;(2)鼓勵學生建立興趣小組，如智能車設計小組、航模小組、電氣安裝興趣小組等，使學生實踐中發現問題，思考問題，解決問題，在興趣中加強專業技能，培養創新能力［8］;(3)鼓勵學生參加各種科學知識競賽，如全國大學生電子設計競賽、全國信息技術大賽、全國大學生數學建模競賽、全國大學生課外學術科技作品競賽等，通過這些比賽，使學生進一步提高了自主學習的意識和能力，所取得的優異成績也幫助學生建立了專業方面的自信心;(4)鼓勵學生開展發明創造活動，使學生會產生創新的意識以及將想法轉化為實踐的動力。經過多年的教學綜合改革，我校電氣工程及其自動化專業在人才培養方面初見成效，學生參加各級大學生學科競賽獲獎54項，其中國家級獎13項，主持各級大學生創新創業計劃項目50余項。專業學生就業率平均98.6%，其中30%任職于大中型企業，如國家電網、地方電網、山西各級發電企業、國機集團等，并獲得用人單位一致好評。

三、教學改革思考

2015年5月，國務院提出實施制造強國戰略第一個十年的行動綱領《中國制造2025》。2016年12月，教育部、人力資源和社會保障部、工業和信息化部聯合印發《制造業人才發展規劃指南》，作為《中國制造2025》的重要配套文件，從制造業的問題和需求為導向，提出健全人才培養體系、創新人才發展體制、提高人才隊伍素質的規劃指南，為實現制造強國戰略目標提供人才保障，同時給本科院校復合應用型創新人才培養提供了切實有效的行動綱領和進一步深化創新人才培養指明了方向。

(一)優化教師隊伍，提高教師實踐能力

教師隊伍的整體素質決定學校的辦學水平和人才培養質量，建設創新型教師隊伍對于人才培養至關重要。而在長期的教學過程中，教師因不斷強化教學內容、教學技能以及研究領域的相關知識，深入研究的同時知識面反而變窄，因此在教學中難以做到各學科之間融會貫通。此外，對工科教師的業績考核上唯學術化傾向明顯，注重理論研究和追求，輕視工程實際問題的研究和解決。這樣，學生難以接受到系統的工程教育。為了優化教師隊伍，提高工程教育質量，應從以下4個方面進行:(1)邀請企業高技能人才到學校進行培訓，組織專業教師定期到高新技術企業進行實踐或去企業短期掛職鍛煉，選派專業教師出國進修訪學;(2)改革工科教師的業績考核標準，將實踐能力、社會服務能力等納入教師考核評價體系;(3)鼓勵教師進行相關研究領域的發明創造，加大科研成果轉化收益分配和知識產權保護力度;(4)鼓勵教師參與各類相關技能競賽，提高相關專業技能。

(二)深化校企合作，實現互利共贏

目前，我校電氣工程及其自動化專業正逐步加快校企合作步伐，但校企合作深度不夠，企業在人才培養中的主體作用尚未充分發揮，無法按照社會或企業人才需求，制定培養方法;工程教育實踐環節薄弱，學生到企業實習時間短，大多只是走馬觀花參觀，企業技術人員簡單介紹相關企業相關設備、生產流程、產品工藝等，學生無法真正融入企業產品的研發之中。為了實現更大程度的互利共贏，校企合作程度有待進一步加深。深化加強校企合作應從以下4點進行:(1)加強實體化產學研用聯盟建設，深化產學研協同創新，增強校企匯聚創新資源的能力，促進科技創新的優質資源向國家經濟社會發展聚焦;(2)在人才培養方案制定時充分考慮企業需求，課程設置和教學內容與專業技術的更新和發展緊密結合，努力做到人才培養和用人需求相結合，學校教學和企業生產相結合;(3)在將教師和學生“送出去”的同時，也將學校的科研成果和創新性產品設計“送出去”，便于科研成果和創新性產品設計轉化到生產中，為企業創造更大的效益;(4)在將企業高技能人才、企業文化“請進來”的同時，也將企業從業人員“請進來”，解決部分企業從業人員理論知識欠缺的問題，提高他們的信息技術應用能力。深化校企合作，使得高校與企業在更大程度上互利共贏，快速培養出企業所需要的理論扎實、實踐能力強的實用型人才。

四、結語

人才培養是一項長周期的教育活動，高等學校必須轉變教育教學觀念，以面向社會需求為導向，以提高人才培養質量為核心，研究、探索人才培養的新模式，深化工程教育教學改革，不斷增強學生創新意識與創新能力，為制造業強國崛起培養更多高素質的創新型人才。

參考文獻:

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［2］王娟，鄭紅梅．電氣工程及其自動化的歷史與發展現狀［J］．技術與市場，2012，19(7):110－110．

［3］李永堅，黃紹平，李靖．“卓越工程師”培養要重視教學方法改革———以電氣工程及其自動化專業為例［J］．中國大學教學，2012(11):63－65．

［4］張志剛，瞿曌，殷科生，等．大工程觀下電氣工程及其自動化專業課程體系的研究與實踐［J］．湖南科技學院學報，2013(8):44－46．

［5］潘再平，黃進，趙榮祥，等．全面優化本科教學平臺，培養電氣工程創新人才———浙江大學電氣工程及其自動化特色專業建設［J］．電氣電子教學學報，2010，32(s1):20－23．

［6］張天會，果霖，顧麗春．淺談“中國制造2025”對機械設計制造及自動化專業教學的啟示［J］．機電產品開發與創新，2016，29(3):133－134．

［7］劉桂英，粟時平．電氣工程及其自動化專業大學生創新能力培養模式探討［J］．中國電力教育，2009(20):44－47．

［8］胡席忠，邢澤炳，張秀全．實踐教學中綜合性實驗設計探討［J］．遼寧工業大學學報(社會科學版)，2014(1):140－142.

作者：馮俊惠1，2;李志偉1，2 單位：1．山西農業大學，2．旱作農業機械關鍵技術與裝備山西省重點實驗室