應用型本科高校面向新工科的專業(yè)改造升級路徑的探索
——以電氣工程及其自動化為例

魏昭輝 叢 昕 李喜平

（哈爾濱劍橋?qū)W院 黑龍江·哈爾濱 150000）

當前新一輪的科技和產(chǎn)業(yè)革命正在驅(qū)動著新經(jīng)濟的形成和發(fā)展，信息技術(shù)與制造技術(shù)正在快速融合發(fā)展，而作為應用型本科高校，在傳統(tǒng)專業(yè)基礎(chǔ)上，進行“新工科”建設(shè)，進行適應信息化、大數(shù)據(jù)、智能化等相關(guān)的新專業(yè)建設(shè)，推進相關(guān)領(lǐng)域應用型人才的培養(yǎng)，是新經(jīng)濟快速發(fā)展的迫切需要。新工科是相對于傳統(tǒng)專業(yè)而言的，其基于傳統(tǒng)專業(yè)，卻區(qū)別于傳統(tǒng)工科，它是以新經(jīng)濟、新產(chǎn)業(yè)為背景。應用型本科院校在新工科建設(shè)中，一方面要對應產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，建立和發(fā)展一批新的工科專業(yè)，例如網(wǎng)絡工程、物聯(lián)網(wǎng)工程等，對其加強建設(shè)，提高質(zhì)量；另一方面要推進現(xiàn)有工科專業(yè)的改革創(chuàng)新，探索更加多樣化、個性化的人才培養(yǎng)模式，注重培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)能力的應用型技術(shù)人才。

1 面向新工科的電氣工程及其自動化專業(yè)改造升級的迫切性

“新工科”是從新時期全面創(chuàng)新我國高等工程教育以適應引領(lǐng)新經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略視角出發(fā)，提出的新觀點。有人以美國的產(chǎn)業(yè)發(fā)展作為分析案例，通過分析發(fā)現(xiàn)，與科技創(chuàng)新和新產(chǎn)業(yè)發(fā)展相比，人才培養(yǎng)具有很大的滯后性。因此，新經(jīng)濟的發(fā)展以及新一輪的科技和產(chǎn)業(yè)革命，都對高等工程教育的改革和發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)。新的挑戰(zhàn)不僅要求我們從戰(zhàn)略高度創(chuàng)新高等工程教育理念，推進高等工程教育學科、專業(yè)和人才培養(yǎng)模式的建設(shè)，積極開展相關(guān)政策研究，更重要的是，新的挑戰(zhàn)要求我們重新認識高等工程教育的本質(zhì)和內(nèi)在發(fā)展規(guī)律?！靶鹿た啤钡奶岢觯瑸楣こ探逃碚撆c實踐的探索提供了一個嶄新的視角，也是中國對國際工程教育改革發(fā)展的回應。

新經(jīng)濟在快速發(fā)展，為避免工程人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展實際需求脫節(jié)，出現(xiàn)前沿交叉學科以及未來技術(shù)領(lǐng)域人才短缺等問題，迫切需要高等學校對傳統(tǒng)專業(yè)改造升級進行新工科建設(shè)，也需要高等學校面向未來進行新工科專業(yè)申報和傳統(tǒng)專業(yè)改造升級的大布局?！靶鹿た啤苯ㄔO(shè)對未來新經(jīng)濟和新業(yè)態(tài)的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用，加快發(fā)展新工科主動適應、引領(lǐng)新經(jīng)濟是高等工程教育的新要求。針對新工科的建設(shè)，應用型本科高校一方面要對應產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，建立和發(fā)展一批新的工科專業(yè)，并對其加強建設(shè)、提升質(zhì)量，產(chǎn)生新的技術(shù)，新的工科領(lǐng)域；另一方面要推進現(xiàn)有工科專業(yè)的改革創(chuàng)新，探索符合工程教育規(guī)律和時代特征的新培養(yǎng)模式。

本論文即是對哈爾濱劍橋?qū)W院現(xiàn)有工科專業(yè)電氣工程及其自動化進行分析，探索專業(yè)轉(zhuǎn)型升級的路徑，旨在構(gòu)建新工科與傳統(tǒng)工科相結(jié)合的“新結(jié)構(gòu)”。并逐漸形成由適用面廣的傳統(tǒng)專業(yè)和對應產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的新專業(yè)共同構(gòu)成的專業(yè)群。

2 電氣工程及其自動化專業(yè)改造升級的路徑探索

2.1 專業(yè)現(xiàn)狀及存在的問題

我國擁有世界上最大的工程教育。然而，大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、網(wǎng)絡安全、大健康等新經(jīng)濟領(lǐng)域人才短缺，暴露出我國工程教育與新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟發(fā)展脫節(jié)的短板。隨著行業(yè)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展和新經(jīng)濟、新業(yè)態(tài)的不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)的學科專業(yè)必須面向社會經(jīng)濟發(fā)展需求，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)+、云計算、大數(shù)據(jù)、智能化、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等新興產(chǎn)業(yè)和業(yè)態(tài)，打造傳統(tǒng)專業(yè)建設(shè)的升級版。

電氣工程及其自動化很長時間以來一直是普通高等學校本科專業(yè)目錄中電氣類中唯一的一個專業(yè)，是一個傳統(tǒng)專業(yè)，直到2020年新目錄中才出現(xiàn)了三個新工科專業(yè)，其適用面廣。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和現(xiàn)代科學技術(shù)水平的迅速提高，電氣自動化技術(shù)也得到了長足的進步，其應用也越來越廣泛，在電力系統(tǒng)、智能樓宇、生產(chǎn)制造業(yè)等領(lǐng)域都得到廣泛應用，考慮到當前的國家政策和市場需求，其應用會越來越廣泛；由于電氣工程及其自動化技術(shù)的發(fā)展，國家也制定了一系列的技術(shù)和行業(yè)標準，技術(shù)的標準化使得硬件的通用性和可替代性大大提高，在使用和更換過程中更加便捷有效；目前信息化技術(shù)的發(fā)展，使得電氣自動化與大數(shù)據(jù)、信息技術(shù)等加速融合，也會促進自動化進程，使電氣自動化更加數(shù)字化、智能化。以上均說明，專業(yè)的改造升級勢在必行，我們必須突破傳統(tǒng)專業(yè)面向?qū)W科的思維方式，探索新專業(yè)的培養(yǎng)架構(gòu)以面向行業(yè)的轉(zhuǎn)變，以適應新經(jīng)濟的發(fā)展，適應社會的需求。

2.2 研究制定課程體系專業(yè)改造升級的路徑探索

通過針對應用型本科民辦院校的辦學層次調(diào)查研究新產(chǎn)業(yè)、新技術(shù)、新領(lǐng)域需求什么樣的應用型人才，調(diào)查畢業(yè)生目前以及未來需要其具備哪些知識、能力和素質(zhì)，在學校辦學定位的基礎(chǔ)上，研究確定適應新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟需求的人才培養(yǎng)目標、人才培養(yǎng)需求、專業(yè)能力指標、教學計劃、實踐教學環(huán)節(jié)等的培養(yǎng)方案。研究制定課程體系，主要包含兩部分內(nèi)容，一是對傳統(tǒng)保留的專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課的課程內(nèi)容重新審視與修改，更新教學內(nèi)容和課程體系、探索綜合性課程與導向性課程以及交叉學科的相關(guān)課程等關(guān)系；二是對新增加的跨專業(yè)、跨學科的課程的需求以及此類課程的設(shè)置、課程的內(nèi)容等進行研究。

（1）將傳統(tǒng)的“3.5+0.5”人才培養(yǎng)模式改為“3+0.5+0.5”人才培養(yǎng)模式?！?+0.5+0.5”人才培養(yǎng)模式的重點在于，在大四第一學期取消理論課，并根據(jù)培養(yǎng)方案中要求學生掌握的專業(yè)能力來重點加以實訓和實習，進一步加強對學生工程實踐能力、創(chuàng)新能力和基本素質(zhì)的培養(yǎng)，提高學生面對生產(chǎn)實踐分析問題和解決問題的能力，擴大學生的知識面（主要是實踐能力），使學生的團隊能力和溝通能力也得到很好的鍛煉，從而能夠畢業(yè)即快速進入工作崗位，快速適應用人單位的工作環(huán)境和知識需求。

（2）人才培養(yǎng)方案中對課程做了大量調(diào)整：根據(jù)學生特點及培養(yǎng)應用技術(shù)型人才的培養(yǎng)目標，將高等數(shù)學課程做了較大改革：傳統(tǒng)的復變函數(shù)與積分變換課程過于強調(diào)自身的理論體系，學生也無法將其和后續(xù)專業(yè)課程聯(lián)系起來，因此將該課程改為工程數(shù)學基礎(chǔ)，盡量利用有限的學時，讓學生掌握足夠的工程數(shù)學知識，并且通過和前導課程結(jié)合起來講授，使學生明白數(shù)學知識在工程上的應用，達到融會貫通的目的。為適應人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的發(fā)展，貫徹“中國制造2025”的行動綱領(lǐng)，增設(shè)了C#語言、機器人控制技術(shù)、計算機網(wǎng)絡原理、智能制造與系統(tǒng)集成、新能源技術(shù)、通信原理、嵌入式原理與應用、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等課程。

（3）專業(yè)方向上做了較大調(diào)整：傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)方案中，由于電氣工程及其自動化專業(yè)應用的廣泛性，專業(yè)課的設(shè)置包括電氣傳動領(lǐng)域、電力系統(tǒng)領(lǐng)域、智能樓宇領(lǐng)域等各個電氣行業(yè)傳統(tǒng)領(lǐng)域的專業(yè)課，學生學習的課程廣泛而深入性不夠，也沒有多余的學時學習跨專業(yè)的一些課程。而為了適應新經(jīng)濟的發(fā)展，為培養(yǎng)復合型人才的需要，對其也做了調(diào)整。例如電氣工程及其自動化專業(yè)可以分為傳統(tǒng)的電氣自動化方向、電力系統(tǒng)方向、機器人工程方向，并且設(shè)定一個拓展模塊，其中包含物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、通信原理等跨專業(yè)課程，學生可以選擇任一模塊修讀，并且可以興趣或需要選擇拓展課程，當然，如果對于發(fā)展方向沒有明確目標，也可以在導師指導下每個方向課程都有選擇的修讀。專業(yè)方向的設(shè)置是通過大量調(diào)研社會需求以及往屆畢業(yè)生就業(yè)行業(yè)領(lǐng)域而定的。專業(yè)方向設(shè)置不僅可以使學生根據(jù)自己的興趣或就業(yè)需求有目的性的選擇某一方向，拓展模塊的課程修讀也為培養(yǎng)復合型人才提供了保障，并且，就專業(yè)層面來講，也為后續(xù)再申報機器人工程、智能電網(wǎng)信息工程等新專業(yè)打下基礎(chǔ)。

（4）課程大綱做了大量調(diào)整：為適應地方經(jīng)濟發(fā)展，培養(yǎng)應用技術(shù)型人才，考慮到學生特點和培養(yǎng)目標課程大綱不能照搬研究型大學，因此針對每一門課程大綱在講述內(nèi)容及側(cè)重點方面都做了很大調(diào)整：為適應新技術(shù)發(fā)展，對課程需要講授的知識做了調(diào)整；對課程講授方法，例如線上線下結(jié)合等，也根據(jù)課程性質(zhì)做了不同程度的調(diào)整；對課程的實踐學時比例、實踐內(nèi)容仔細論證，課程設(shè)計、實訓類課程都經(jīng)過與企業(yè)專家深入探討而制定，使其更加對接社會需求；對課程考核方式做了改革，改變傳統(tǒng)一張卷子定成績的做法，加強對過程的考核，對學生綜合運用專業(yè)知識的考核。

3 改革成效

對 2018屆、2019屆畢業(yè)生的調(diào)研結(jié)果顯示，實行“3+0.5+0.5”人才培養(yǎng)模式，學生能夠畢業(yè)就上崗，很快適應用人單位的工作環(huán)境和知識需求，學生也認為這是自己能與其他高校學生競爭的一大助力，并且為后續(xù)的職業(yè)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)；對現(xiàn)有的在校生調(diào)研，多數(shù)學生表示，自己都是有就業(yè)目標，專業(yè)方向的設(shè)定，使自己可以專心深入攻讀某一方向，為就業(yè)時進入某一行業(yè)提供保障；實踐教學的改革、課程考核方式的改革也使得學生的學習更加主動、活躍，改變了以往讀死書、不了解專業(yè)的局面，提高了學生的學習積極性與主動性，很大程度上提高了學生的創(chuàng)造性。

4 結(jié)論

結(jié)合新經(jīng)濟發(fā)展需求和電氣工程未來發(fā)展趨勢，對傳統(tǒng)的電氣工程及其自動化專業(yè)如何向新工科轉(zhuǎn)型、升級的問題進行了初步探討，按照面向未來、交叉融合等多元化人才培養(yǎng)理念，探索了電氣工程及其自動化專業(yè)新工科建設(shè)。下一步還是要對接工程教育專業(yè)認證標準，繼續(xù)探索電氣工程及其自動化專業(yè)課程體系改革，強調(diào)突出電氣工程及其自動化專業(yè)辦學特色，適應新經(jīng)濟發(fā)展和行業(yè)發(fā)展的需要，提高學生分析和解決工程實踐問題的能力，加強學生工程實踐能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。