電氣工程專業(yè)拔尖創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的研究和實踐

丁新平?馬淋淋

摘要：電氣信息類“工科”專業(yè)的學(xué)科特點使得實踐在本科教學(xué)中所占比例較高。各高校在各類比賽的帶動下，投入大量人力、物力發(fā)展實踐教學(xué)，其中以全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽和各種智能車比賽最具廣泛性和代表性。近年來，“以賽促學(xué)”在電氣信息類大學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)和應(yīng)用型人才培養(yǎng)中的重要性得到驗證。在應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的研究和實踐中提出了“準(zhǔn)創(chuàng)新班”的概念，通過“以賽促學(xué)”的應(yīng)用型人才培訓(xùn)模式和“準(zhǔn)創(chuàng)新班”培養(yǎng)模式的有機結(jié)合實現(xiàn)了電氣信息類拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)?！皽?zhǔn)創(chuàng)新班”是在不打亂原有本科教學(xué)班編制的基礎(chǔ)上，以專業(yè)和項目為導(dǎo)向構(gòu)成的虛擬班級能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)班級的專業(yè)屬性，為培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新型人才提供捷徑。

關(guān)鍵詞：電氣信息類；拔尖創(chuàng)新型人才；大學(xué)生電子設(shè)計競賽

中圖分類號：G642.3 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）36-0057-02

開始于1994年的全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽在促進高校電氣、電子、信息等專業(yè)發(fā)展方面起到了舉足輕重的作用。以該項賽事為契機發(fā)展起來的高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式得到了實踐檢驗。此后，各類賽事如雨后春筍般發(fā)展，對高校相關(guān)學(xué)科的發(fā)展起到很好的促進作用，具體表現(xiàn)為：培養(yǎng)了學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神，促進了師資隊伍的建設(shè)，促進了課程體系改革，促進了實驗室建設(shè)。

電氣信息類應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的研究已經(jīng)非常全面，并且取得了顯著成效。[1-5]下面主要從課程和教學(xué)內(nèi)容、師資隊伍建設(shè)以及產(chǎn)學(xué)研合作等方面進行闡述，重點是加強學(xué)生的實踐動手能力，在“應(yīng)用”上下功夫。

筆者在長期的學(xué)生指導(dǎo)和項目合作過程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在電路設(shè)計、產(chǎn)品開發(fā)等能力到了一定程度后非常容易進入學(xué)習(xí)瓶頸，理論知識不夠深入帶來的弊病就顯現(xiàn)出來。此時，有針對性的教學(xué)和培養(yǎng)顯得非常重要和必要。而大部分高校都沒有相應(yīng)的培養(yǎng)模式和對策，任由學(xué)生自由發(fā)揮和各種自學(xué)。如何在保證大部分學(xué)生實現(xiàn)“應(yīng)用型人才”的前提下完成少數(shù)有創(chuàng)新精神和科研能力學(xué)生的“拔尖創(chuàng)新人才”教育，是當(dāng)前高校應(yīng)該重點研究的方向和領(lǐng)域。

浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院為了解決這個問題，設(shè)立了“愛迪生班”，吸收一些學(xué)有余力、創(chuàng)新意識強烈的學(xué)生進行因材施教式個性化教育。其他一些985院校設(shè)立了不同名稱的“創(chuàng)新班”，部分地解決了高?！皞€性化”教育的需求。但是，“創(chuàng)新班”的設(shè)立打亂了校院“班級”編制，給管理和教學(xué)等帶來了一些困擾，同時創(chuàng)新班的學(xué)生的愛好和優(yōu)點不盡相同，很難做到課程設(shè)置的有的放矢。受制于辦學(xué)條件、實驗環(huán)境等各種客觀原因，創(chuàng)新班機制在很多高校沒有推廣開來。

本文在電氣應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的基礎(chǔ)上，提出了拔尖創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式，增加了“準(zhǔn)創(chuàng)新班”和參與縱向課題兩個環(huán)節(jié)，完成了大眾人才到小眾人才的過渡。本文共分3部分，第一部分綜述和分析了電氣信息類人才培養(yǎng)模式的現(xiàn)狀和拔尖創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的必要性；第二部分提出了基于“準(zhǔn)創(chuàng)新班”概念的拔尖創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式；第四部分重點闡述了“準(zhǔn)創(chuàng)新班”的特點和優(yōu)點，以及在學(xué)生培養(yǎng)過程中的具體實施舉例。

一、基于“準(zhǔn)創(chuàng)新班”的拔尖創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式

基于“準(zhǔn)創(chuàng)新班”的拔尖創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式如圖1所示，整個方案圍繞1條主線（實踐）、7個階段、2個節(jié)點。如果把拔尖創(chuàng)新型人才培養(yǎng)比作一個優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程的話，培養(yǎng)過程總共分為7個工序，分別是：低年級基礎(chǔ)課探索性實驗的“選才”階段，低年級電子大賽培訓(xùn)的“原材料粗加工”階段，低年級輔助高年級學(xué)生參加電子大賽的“原材料加工”階段，準(zhǔn)創(chuàng)新班培養(yǎng)的“精料選型”階段，高年級電子大賽培訓(xùn)的“精料加工”階段，高年級學(xué)生參加電子大賽的產(chǎn)品成型階段，輔助教師參加科研項目的“產(chǎn)品打磨”階段。傳統(tǒng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式主要包括5個階段，大部分高校都是4個階段，分別少了“準(zhǔn)創(chuàng)新班”培訓(xùn)和輔助教師完成科研項目兩個主要環(huán)節(jié)。

本方案最突出的兩個環(huán)節(jié)就是作為精品選型的“準(zhǔn)創(chuàng)新班”培養(yǎng)機制和作為產(chǎn)品打磨階段的輔助教師完成科研項目。這兩個階段分別承擔(dān)著電氣信息類拔尖創(chuàng)新型人才的“選才”和“打磨”關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是本培養(yǎng)模式的創(chuàng)新點。如何有條不紊地選出“拔尖人才”，并培養(yǎng)成具有科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神的人才是一個系統(tǒng)工程，也是本培養(yǎng)模式的重中之重。

二、“準(zhǔn)創(chuàng)新班”概念的提出

1.電氣信息類“準(zhǔn)創(chuàng)新班”

有感于不同高校電氣工程學(xué)院“創(chuàng)新班”培養(yǎng)模式對拔尖創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的探索，考慮到“創(chuàng)新班”存在的問題和大部分本科院校師資力量、科研環(huán)境以及實驗條件的限制，提出“準(zhǔn)創(chuàng)新班”的概念?！皽?zhǔn)創(chuàng)新班”培養(yǎng)模式是對拔尖創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的一種有益嘗試和探索，具有一定的理論和實踐價值。

“準(zhǔn)創(chuàng)新班”是一種沒有實際編制的“虛擬”班級，以專業(yè)和項目為導(dǎo)向組織起來的具有班級功能的小型團體。該類“班級”的主要優(yōu)點是：學(xué)生愛好和興趣一致，專業(yè)方向可以縮小到二級學(xué)科，保證了學(xué)業(yè)基礎(chǔ)的廣（原班級時的一級學(xué)科，譬如電氣工程及其自動化）和精（“準(zhǔn)創(chuàng)新班”時的二級學(xué)科專業(yè)，譬如電力電子與電力傳動）；以項目為導(dǎo)向?！皽?zhǔn)創(chuàng)新班”學(xué)生可以申請學(xué)校各種創(chuàng)新項目，在項目實踐中學(xué)習(xí)，同時理論反過來指導(dǎo)了實踐；學(xué)生培養(yǎng)采用導(dǎo)師負(fù)責(zé)制原則，采用本科教學(xué)和研究生培養(yǎng)想結(jié)合的方式進行，本科教學(xué)夯實學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)，研究生培養(yǎng)方式能夠鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力；橫向課題和縱向課題想結(jié)合，用橫向課題鍛煉學(xué)生的應(yīng)用性人才技能，用縱向課題培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思想和科學(xué)素養(yǎng)。

2.具體實施舉例

以我校電氣信息專業(yè)“準(zhǔn)創(chuàng)新班”電力電子與電力傳動方向為例。在經(jīng)歷了60天電子大賽培訓(xùn)和比賽后，有一小部分學(xué)生在實踐能力和專業(yè)技能方面脫穎而出，此時，按照愛好和二級專業(yè)方向分出“準(zhǔn)創(chuàng)新班”。在學(xué)生培養(yǎng)中，集中培訓(xùn)起到了一些增強實踐動手能力的功效，但是知識面的擴展和專業(yè)知識的掌握不能離開潛移默化的日常學(xué)習(xí)，此時，需要有長效機制的培養(yǎng)方案做后盾。電力電子與電力傳動“準(zhǔn)創(chuàng)新班”主要吸收對電源設(shè)計、節(jié)能減排以及各種儀表感興趣的學(xué)生。具體的操作為：

（1）班長的產(chǎn)生。雖然是以愛好和項目導(dǎo)向為基礎(chǔ)的虛擬班級，但是為了管理和教學(xué)效果，班長起到上傳下達和凝聚班級的作用。以自愿和學(xué)生投票產(chǎn)生的班長，必須在專業(yè)和組織能力等方面擁有較高的威望。

（2）課程設(shè)置?！皽?zhǔn)創(chuàng)新班”不用專門進行課程設(shè)置，在大學(xué)培養(yǎng)計劃修訂和教學(xué)方案生成時考慮到學(xué)生愛好和興趣而設(shè)立的選修課，完全能夠滿足“準(zhǔn)創(chuàng)新班”學(xué)生上課的需求。在我校電氣工程專業(yè)開設(shè)的電力電子學(xué)、電源變換技術(shù)等專業(yè)選修課，滿足電力電子與電力傳動方向“準(zhǔn)創(chuàng)新班”的課程要求。

（3）項目驅(qū)動。為了避免課堂教學(xué)容易紙上談兵，增強學(xué)習(xí)效果。實踐動手能力“嵌入”到學(xué)習(xí)的各個階段。用實踐來驗證理論學(xué)習(xí)，同時理論起到指導(dǎo)實踐的作用。學(xué)生在項目實施過程中非常容易遇到問題，此時發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力得到了鍛煉，帶著問題去上課，學(xué)習(xí)中把學(xué)到的知識用來解決問題。帶有探知想法的主動學(xué)習(xí)代替了為了考試而進行的被動學(xué)習(xí)；把深奧的理論分析和推導(dǎo)應(yīng)用到實際項目中，實現(xiàn)理論學(xué)習(xí)和實踐學(xué)習(xí)的相輔相成、互相促進功效。

“準(zhǔn)創(chuàng)新班”學(xué)生可以自主選題，在高效直流變換電路設(shè)計（升壓型、降壓型、升降壓型）、高效逆變器并網(wǎng)研究（逆變器控制策略研究、逆變器電路拓?fù)湫阅苎芯浚┑软椖恐羞x擇自己感興趣的項目進行研究。

（4）導(dǎo)師負(fù)責(zé)。為了保證“班級”的效果和項目的順利進行，選配相關(guān)專業(yè)的老師作為項目導(dǎo)師，為項目負(fù)責(zé)。項目進行過程中學(xué)生可以隨時請教問題，并且保證每過一段時間必須進行項目例行研討會，總結(jié)經(jīng)驗、解決問題，為創(chuàng)新班里面的每個同學(xué)提供技術(shù)和學(xué)術(shù)支持。

“準(zhǔn)創(chuàng)新班”是拔尖創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的一個主要環(huán)節(jié)。在整個培養(yǎng)過程中起到承上啟下的作用。所謂承上，是指該環(huán)節(jié)是繼應(yīng)用型人才培養(yǎng)基礎(chǔ)后的再一次選才；所謂啟下，指該環(huán)節(jié)為拔尖創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)打下基礎(chǔ)，在項目和實踐進行中實現(xiàn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和專業(yè)技能的加強。

經(jīng)過3-4屆“準(zhǔn)創(chuàng)新班”的實踐，取得了一定的效果。電子設(shè)計大賽連年取得好成績：參賽隊全部獲獎（2011年3個國家二等獎，9個山東省一等獎，1個二等獎。2012年6個山東省一等獎，4個山東省二等獎。2013年3個國家二等獎，10個山東省一等獎，1個山東省二等獎。2014年8個山東省一等獎，2個山東省二等獎）。學(xué)生得到用人單位的青睞，供不應(yīng)求，大部分學(xué)生進入了用人單位的研發(fā)部門，并起到中堅作用。去985、211高校深造的學(xué)生數(shù)量和質(zhì)量有了質(zhì)的變化，得到導(dǎo)師的肯定和歡迎。本科生專利申請和科研論文實現(xiàn)了零的突破。在應(yīng)用性人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，增添了創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式，實現(xiàn)高校人才培養(yǎng)的多元化和個性化，是人才培養(yǎng)模式的補充和有益嘗試。

三、結(jié)論

本文提出了基于“準(zhǔn)創(chuàng)新班”的拔尖創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式，研究了“準(zhǔn)創(chuàng)新班”的構(gòu)成和具體實施方案。較之很多高校提出的創(chuàng)新班建設(shè)，“準(zhǔn)創(chuàng)新班”具有操作和管理簡單、專業(yè)愛好一致、班級成員進入機制靈活等優(yōu)點。在不打亂原先教學(xué)班級的情況下，實現(xiàn)創(chuàng)新班級的功能，在愛好和興趣一致的前提下，項目進行和學(xué)術(shù)交流能夠起到事半功倍的作用。同時原先班級所授課程保證了學(xué)生不太偏科，能夠保證本科生的厚基礎(chǔ)、寬口徑的專業(yè)教育，實現(xiàn)原先班級的“廣”和“準(zhǔn)創(chuàng)新班”的“精”的有機結(jié)合。通過實施驗證，該模式可操作性強、效果明顯，具有很強的推廣應(yīng)用價值。

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（責(zé)任編輯：王祝萍）