基于新工科與工程教育認(rèn)證的船舶電子電氣工程專業(yè)建設(shè)

許媛媛，安連彤，賈寶柱，趙志強

(1.廣東海洋大學(xué) 海運學(xué)院，廣東 湛江 524088；2.南方海洋科學(xué)與工程廣東省實驗室(湛江)，廣東 湛江 524088)

一、引言

工程教育認(rèn)證是國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度，也是實現(xiàn)工程教育國際互認(rèn)和工程師資格國際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)。2016年6月我國工程教育正式加入“華盛頓協(xié)議”，實現(xiàn)了人才培養(yǎng)質(zhì)量的國際化等效，但新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革對我國高等工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量提出了更高的要求。我國正在大力實施網(wǎng)絡(luò)強國、大數(shù)據(jù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”等重大戰(zhàn)略，其重要目的就是促進(jìn)高等工程教育對新興工程高科技人才的培養(yǎng)。新工科從適應(yīng)和引領(lǐng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略視角出發(fā)，對現(xiàn)階段我國高等工程教育的全面創(chuàng)新提出了新觀點。我國高校的新工科建設(shè)和發(fā)展包括兩個方面：一是主動設(shè)置和發(fā)展一批新興工科專業(yè)；二是推動現(xiàn)有工科專業(yè)的改革創(chuàng)新[1-2]。教育部發(fā)布“新工科研究與實踐”課題的主要內(nèi)容中明確提出：新工科建設(shè)和發(fā)展要以新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)為背景，探索實施工程教育人才培養(yǎng)的新模式。課題項目按照工科優(yōu)勢高校組、綜合性高校組和地方高校組展開，其中，地方高校組由地方高校參加，要求地方高校發(fā)揮自身優(yōu)勢，推動傳統(tǒng)工科專業(yè)改造升級，開展地方高校新工科研究和實踐[3]。

廣東海洋大學(xué)地處廣東湛江，是一所典型的地方綜合性院校，也是廣東省人民政府和原國家海洋局共建的省屬重點建設(shè)大學(xué)和廣東省高水平大學(xué)重點學(xué)科建設(shè)高校。學(xué)校立足廣東，面向南海，輻射全國，為服務(wù)國家海洋事業(yè)和地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展大力推進(jìn)人才培養(yǎng)改革，積極推動工程教育認(rèn)證與新工科建設(shè)。2020年，廣東海洋大學(xué)獲教育部批準(zhǔn)成立船舶電子電氣工程新專業(yè)，隸屬于海運學(xué)院輪機系。船舶電子電氣工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)要符合STCW公約適任標(biāo)準(zhǔn)，要滿足航海類人才國際化市場要求，要適應(yīng)未來船舶電氣化和智能化發(fā)展趨勢。因此，人才培養(yǎng)內(nèi)容和培養(yǎng)模式要在船員教育和培訓(xùn)質(zhì)量管理體系的基礎(chǔ)上，與時俱進(jìn)做出相應(yīng)的變革和創(chuàng)新[4]。

本文以廣東海洋大學(xué)海運學(xué)院船舶電子電氣工程專業(yè)建設(shè)為例，將新工科理念與工程教育認(rèn)證相結(jié)合，探索航海類人才培養(yǎng)的“新模式”，從人才培養(yǎng)定位、專業(yè)建設(shè)思路、課程體系、教育機制等方面探討滿足新時代要求的船舶電子電氣工程專業(yè)建設(shè)方案。

二、人才培養(yǎng)目標(biāo)定位

電子電氣系統(tǒng)在海洋運輸業(yè)與船舶制造業(yè)中的地位日趨提高。2012年9月，教育部把船舶電子電氣工程列為特設(shè)專業(yè)和國家控制布點專業(yè)；2013年6月召開的“船舶與海洋工程技術(shù)推動與人才培養(yǎng)論壇”把船舶電氣列為21世紀(jì)前期艦船技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展趨向十大特征之一，在傳統(tǒng)電機員的職責(zé)范圍基礎(chǔ)上，對新時代背景下的電子電氣員提出了新的要求，例如，強調(diào)團(tuán)隊合作，信息處理能力和解決計算機控制設(shè)備故障的能力(電子技術(shù)能力)，船員保安、防海盜和武裝搶劫的能力，環(huán)境保護(hù)意識等。我國是最早啟動履行STCW公約馬尼拉修正案中關(guān)于海船電子電氣員適任規(guī)定的國家。

船舶電子電氣工程專業(yè)綜合性強，涵蓋了基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域、工程技術(shù)領(lǐng)域和應(yīng)用科學(xué)領(lǐng)域的眾多內(nèi)容，對知識深度和知識廣度要求較高，具有鮮明的“工程性”與“實踐性”。船舶電子電氣工程專業(yè)既具有傳統(tǒng)工科的典型特征，又在實際發(fā)展過程中不斷與其他學(xué)科交叉融合，課程設(shè)置與教學(xué)內(nèi)容不斷更新。新工科理念下的船舶電子電氣工程專業(yè)應(yīng)進(jìn)一步加強與其他新學(xué)科的融合，其人才培養(yǎng)定位與以往傳統(tǒng)工程教育有明顯差異。傳統(tǒng)工程教育培養(yǎng)的是適應(yīng)世界制造業(yè)強國工程技術(shù)變革的“跟跑型”人才。隨著我國工程技術(shù)的不斷發(fā)展，中國正在由“制造大國”向“創(chuàng)造大國”轉(zhuǎn)變。因此，新工科理念下工程教育應(yīng)培養(yǎng)能夠引領(lǐng)未來技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的卓越工程科技“領(lǐng)跑型”人才。新時代船舶電子電氣人才培養(yǎng)目標(biāo)需要面向未來船舶智能化和無人化的新業(yè)態(tài)，通過研究新工科的“新理念”，探索工程教育的“新模式”，明確船舶電子電氣工程專業(yè)高層次人才培養(yǎng)的新思路，并在培養(yǎng)過程中根據(jù)行業(yè)發(fā)展形勢及人才需求趨勢不斷調(diào)整專業(yè)定位[5-8]。

基于新工科和工程教育認(rèn)證理念，新形勢下的船舶電子電氣工程專業(yè)應(yīng)培養(yǎng)能夠適應(yīng)現(xiàn)代先進(jìn)船舶自動化、智能化和信息化的要求，具備正確的人生觀、價值觀和遠(yuǎn)大理想，具有寬廣的自然科學(xué)理論基礎(chǔ)、扎實的專業(yè)知識，以及具備一定的工程素質(zhì)和實際技能，滿足國際海事組織 STCW公約規(guī)定的“電氣、電子和控制工程”“維護(hù)和修理”和“船舶操作控制和船上人員管理”等職能要求，既能夠勝任現(xiàn)代船舶電子電氣裝置的管理、維護(hù)和修理任務(wù)，又能夠從事船舶電子電氣工程領(lǐng)域的產(chǎn)品研發(fā)、工程設(shè)計、監(jiān)造、技術(shù)支持等工作的寬口徑復(fù)合型高級船舶工程技術(shù)人才[9-10]。

三、專業(yè)建設(shè)總體思路

新時代的工程教育理念不僅應(yīng)實行學(xué)科交叉融合的工程教育，實現(xiàn)工程教育系統(tǒng)化，注重培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)性工程思維，使學(xué)生能夠?qū)⒐こ探逃⒀芯亢蛯嵺`有機結(jié)合，提高其動手能力和工程經(jīng)驗，還應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作精神和能力。新時代的工程教育應(yīng)摒棄傳統(tǒng)的驗證性實驗教學(xué)方法，采用以學(xué)生為中心，以問題、項目和產(chǎn)品為導(dǎo)向的PBL教學(xué)方法，實現(xiàn)“以學(xué)習(xí)者為中心”，以項目為依托的探究性教研一體化的教學(xué)模式，注重培養(yǎng)學(xué)生解決工程問題的能力和創(chuàng)新能力。新時代的工程教育應(yīng)采用產(chǎn)學(xué)研校企合作協(xié)同育人的教育模式，加強高校與企業(yè)、科研機構(gòu)的深度合作，依據(jù)“產(chǎn)學(xué)合作，定崗實踐，雙向參與”的原則，企業(yè)和科研機構(gòu)參與高校對學(xué)生的培養(yǎng)過程，高校參與企業(yè)和科研機構(gòu)對學(xué)生的實訓(xùn)過程，逐步建立企業(yè)導(dǎo)師和企業(yè)實訓(xùn)基地，形成良好互動。根據(jù)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，注重與行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)在硬件設(shè)備建設(shè)、軟件購置、課程建設(shè)和師資隊伍培養(yǎng)上的深度融合。

船舶電子電氣工程專業(yè)建設(shè)以新工科理念和工程教育認(rèn)證理念為指導(dǎo)，以滿足STCW公約適任標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，依據(jù)學(xué)校辦學(xué)定位，結(jié)合社會辦學(xué)需求，求真務(wù)實，突出特色，確定人才培養(yǎng)目標(biāo)；圍繞人才培養(yǎng)目標(biāo)，以企業(yè)對人才的知識、能力與素質(zhì)要求為導(dǎo)向，以學(xué)生獲得海員適任能力為基本要求，以學(xué)生具備創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和人文素養(yǎng)為高階標(biāo)準(zhǔn)，制定明確的、可衡量的畢業(yè)要求；采用產(chǎn)學(xué)研校企合作協(xié)同育人的教育模式，根據(jù)行業(yè)發(fā)展趨勢，構(gòu)建船舶電子電氣工程專業(yè)課程體系；圍繞該課程體系，打造教學(xué)團(tuán)隊，整合教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)方法，建設(shè)實踐平臺；建立并持續(xù)改進(jìn)運行機制，從而實現(xiàn)船舶電子電氣工程專業(yè)建設(shè)的不斷完善。船舶電子電氣工程專業(yè)建設(shè)總體思路如圖1所示。

圖1 船舶電子電氣工程專業(yè)建設(shè)總體框架

四、專業(yè)建設(shè)內(nèi)容

1.課程體系

船舶電子電氣工程專業(yè)課程體系以培養(yǎng)復(fù)合型高級船舶工程技術(shù)人才為目標(biāo)，以海事局《海船船員適任考試與評估大綱》對電子電氣員考試要求為檢驗標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合行業(yè)發(fā)展趨勢和地域優(yōu)勢，打造通識教育課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課、學(xué)科專業(yè)拓展課及綜合實踐環(huán)節(jié)5大模塊。

通識教育課的教學(xué)內(nèi)容遵循“通用、必需”的原則設(shè)立，以人文科學(xué)教育為主，著眼于學(xué)生專業(yè)非技術(shù)性綜合能力的培養(yǎng)，幫助學(xué)生樹立正確的價值觀，使學(xué)生能理解、掌握和運用與工程實踐相關(guān)的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、法律、倫理等相關(guān)知識，培養(yǎng)學(xué)生解決工程設(shè)計中實際問題的能力。同時滿足該類課程學(xué)分與總學(xué)分比例不低于15%的要求。

專業(yè)基礎(chǔ)課著眼于培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)原理分析、研究專業(yè)復(fù)雜工程問題的能力，是專業(yè)核心課程的先導(dǎo)課程，在一定程度上與專業(yè)類課程存在內(nèi)容上的交叉融合。專業(yè)基礎(chǔ)課程的設(shè)置要求涵蓋面廣，為后續(xù)課程學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，初步培養(yǎng)學(xué)生的崗位能力，課程大綱應(yīng)突出船電特色，結(jié)合船舶設(shè)備設(shè)置教學(xué)內(nèi)容。同時，專業(yè)基礎(chǔ)課程與專業(yè)核心課程在內(nèi)容上存在交叉融合，因此專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)核心課的授課內(nèi)容應(yīng)該統(tǒng)一規(guī)劃，防止課程知識內(nèi)容的重復(fù)，并注意課程內(nèi)容的銜接。專業(yè)核心課程設(shè)置以船舶電子電氣員考試科目為依據(jù)，在滿足考證要求的基礎(chǔ)上，著眼于培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計能力和有效實現(xiàn)復(fù)雜工程問題解決方案的能力，具有鮮明的行業(yè)特色。對《海船船員培訓(xùn)大綱(2016版)》進(jìn)行梳理，合理分配教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時，確定了12門專業(yè)核心課程。同時滿足專業(yè)基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程學(xué)分與總學(xué)分比例不低于30%的要求。

專業(yè)拓展課面向船舶自動化、智能化發(fā)展趨勢，以增強學(xué)生的職業(yè)能力為目標(biāo)，以用人單位的需求為導(dǎo)向，以專業(yè)核心課程為依托，注重拓寬專業(yè)核心課程所覆蓋的廣度和深度，為學(xué)生提供獲取知識、內(nèi)化價值觀和掌握技能的機會。

實踐課程除了航海類專業(yè)必需的實踐環(huán)節(jié)外，還增加了金工實習(xí)、電工工藝實習(xí)以及船舶電氣系統(tǒng)設(shè)計三個環(huán)節(jié)，其目的是加強學(xué)生的實操能力和專業(yè)知識應(yīng)用能力。實踐類課程分布在第2至第8學(xué)期，做到實習(xí)不斷線。此外，通過綜合實驗室建設(shè)、船舶電氣綜合仿真實驗平臺研發(fā)、綜合實踐課程建設(shè)、畢業(yè)設(shè)計、校外實習(xí)基地拓展等方面為學(xué)生提供創(chuàng)新實踐平臺；通過產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目，與企事業(yè)單位聯(lián)合建立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐基地，構(gòu)建科研、教育、生產(chǎn)協(xié)同發(fā)展的合作模式，不斷深化和拓展多方協(xié)同育人的參與度和寬泛度，讓學(xué)生真正參與到具有實際應(yīng)用意義的項目中去，從不同方面引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的科研能力、創(chuàng)新能力和職業(yè)能力。同時滿足專業(yè)綜合實踐學(xué)分與總學(xué)分比例不低于20%的要求。

船舶電子電氣工程專業(yè)課程體系設(shè)置見表1所列。

表1 船舶電子電氣工程專業(yè)課程體系

2.師資建設(shè)

(1)打造一支優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊

以船舶電氣自動化課程組為核心，吸收航海技術(shù)和輪機工程專業(yè)的優(yōu)質(zhì)師資，打造優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊。定期開展教學(xué)法研討、授課觀摩、授課競賽等基層教學(xué)活動，以提升團(tuán)隊成員的教學(xué)水平。專業(yè)核心課程采用主講教師負(fù)責(zé)制，由主講教師牽頭進(jìn)行課程建設(shè)、教學(xué)改革和教材編撰等工作，有效提高教學(xué)質(zhì)量。

(2)注重青年教師的能力培養(yǎng)

充分認(rèn)識和肯定青年教師的創(chuàng)新活力和未來競爭力，從師德修養(yǎng)、教學(xué)能力、專業(yè)能力三個維度對青年教師進(jìn)行專項培養(yǎng)，全面提升青年教師的崗位適任能力。具體措施包括：為新入職的青年教師指定負(fù)責(zé)導(dǎo)師，實施“傳、幫、帶”機制；系主任、教學(xué)督導(dǎo)、骨干教師定期聽課，組織開展對青年教師的授課評議；對青年教師進(jìn)行教育培訓(xùn)，包括入職培訓(xùn)、現(xiàn)代教育技術(shù)培訓(xùn)、雙語教學(xué)培訓(xùn)等。

(3)提升教師專業(yè)實踐能力

以產(chǎn)學(xué)研項目為依托，深化校企合作，邀請企業(yè)專家來學(xué)校開展講座培訓(xùn)，組織教師到企業(yè)掛職鍛煉，學(xué)習(xí)新技術(shù)、新知識；以專業(yè)教師為主，以實驗室人員為輔進(jìn)行實驗室建設(shè)，教師負(fù)責(zé)實驗室建設(shè)規(guī)劃，并全面參與設(shè)備的選型、安裝、調(diào)試和驗收；立足科研成果轉(zhuǎn)化，解決工程實際問題，通過分析企業(yè)的內(nèi)在需求和技術(shù)薄弱環(huán)節(jié)，提出可行的解決方案，深化工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)；完善教師考核評價機制，將教師的企業(yè)實踐、社會服務(wù)、技術(shù)創(chuàng)新等納入考核體系，對達(dá)成目標(biāo)的教師進(jìn)行充分的獎勵，鼓勵教師積極提升自身專業(yè)實踐能力。

(4)制訂航海類教師培養(yǎng)計劃

針對航海類師資要求，制訂“雙師”型教師培養(yǎng)計劃，定期安排專業(yè)教師參加船舶實踐，以保持適任證書有效，并在海員職務(wù)晉升和師資培訓(xùn)方面給予相應(yīng)的支持。制定航海類教師職稱評定辦法，與學(xué)校人事處配合推出了《廣東海洋大學(xué)航海類持證教師教學(xué)、實驗系列職稱評審標(biāo)準(zhǔn)(試行)職稱評審條例》，為航海類教師培養(yǎng)及職稱晉升提供有效途徑。

3.機制研究

(1)教學(xué)機制

以學(xué)生為中心，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，注重學(xué)生個性化發(fā)展，以實際案例為依托，采用現(xiàn)場教學(xué)的方式對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生提出問題、思考問題、解決問題的能力。開展翻轉(zhuǎn)課堂、啟發(fā)式教學(xué)、混合課堂等教學(xué)改革，主動適應(yīng)新時代背景下學(xué)生的個性化發(fā)展和多樣化學(xué)習(xí)需求，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)習(xí)潛能。采用理論結(jié)合實踐的教學(xué)方式，結(jié)合前沿與新穎的教學(xué)內(nèi)容，有效提升學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)業(yè)能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，實現(xiàn)“創(chuàng)新+創(chuàng)業(yè)”的人才培養(yǎng)目標(biāo)。鼓勵學(xué)生參與老師的研究項目，培養(yǎng)學(xué)生將專業(yè)技能應(yīng)用到工程實踐的能力。建設(shè)數(shù)字化教育資源，推進(jìn)數(shù)字化資源應(yīng)用，借助全媒體手段，利用多樣化的學(xué)習(xí)資源和數(shù)字化學(xué)習(xí)空間，實行混合式學(xué)習(xí)教學(xué)模式。鼓勵引導(dǎo)學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí)、在線協(xié)作學(xué)習(xí)。不斷提高教師的信息化教學(xué)能力和學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，持續(xù)提高課堂教學(xué)水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量。

(2)評價機制

設(shè)定人才考核目的、考核內(nèi)容、考核方式，確保與“創(chuàng)新+創(chuàng)業(yè)”人才培養(yǎng)目標(biāo)的一致性，建立嚴(yán)格的人才質(zhì)量評價體系，為高質(zhì)量人才的培養(yǎng)提供保障。建立動態(tài)教學(xué)評價、教學(xué)過程監(jiān)督及反饋系統(tǒng)，及時聽取學(xué)生、教職工、教學(xué)督導(dǎo)和海事主管部門等各方意見，對教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題及時完善，階段性地對學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)測評，通過實施人才培養(yǎng)過程中的有效監(jiān)督、科學(xué)管理和綜合評價等制度建設(shè)，結(jié)合相應(yīng)的教學(xué)方式、方法和手段革新，改善和提高輪機管理專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。通過實施過程考核、教考分離等考核方式改革，建立全面合理的課程考核機制。

(3)保障機制

結(jié)合學(xué)校教學(xué)管理制度和海事主管機關(guān)對船員教育與培訓(xùn)的相關(guān)規(guī)定，全面實施“學(xué)校—學(xué)院—教學(xué)系—課程組”四級教學(xué)監(jiān)控機制，對教學(xué)過程實行科學(xué)規(guī)范的管理和全面有效的監(jiān)控。特別設(shè)立了航海教育質(zhì)量管理辦公室和船員培訓(xùn)中心，保障航海教育質(zhì)量體系的有效運行。在學(xué)院層面上，船員培訓(xùn)中心、教學(xué)系、實驗室以及專業(yè)建設(shè)負(fù)責(zé)人相互配合，協(xié)調(diào)一致，有效提高教學(xué)質(zhì)量，保證畢業(yè)要求的達(dá)成和培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)。航海教育保障體系組織架構(gòu)如圖2所示。

此外，學(xué)院根據(jù)《高等教育法》《廣東海洋大學(xué)章程》及《船員質(zhì)量管理規(guī)則》及時組織體系內(nèi)各單位(部門)對包括《質(zhì)量手冊》《程序文件》《崗位指導(dǎo)書》等質(zhì)量管理相關(guān)文件進(jìn)行全面修訂，還聘請了質(zhì)量體系內(nèi)部審核員14名，力求建立完善的系統(tǒng)性考核監(jiān)控體系，滿足船舶電子電氣工程專業(yè)的質(zhì)量體系和專業(yè)認(rèn)證要求。

圖2 航海教育保障體系組織架構(gòu)圖

五、結(jié)語

基于新工科和工程教育認(rèn)證理念，根據(jù)船舶電子電氣工程新技術(shù)發(fā)展趨勢及企業(yè)對相關(guān)人才的需求，著眼于船舶電子電氣工程專業(yè)人才隊伍整體水平和國際競爭力的提升，構(gòu)建合理的船舶電子電氣人才培養(yǎng)方案，是培養(yǎng)高質(zhì)量、高素質(zhì)復(fù)合型船舶電子電氣工程人才的前提，同時符合海洋強國、海運強國的國家戰(zhàn)略要求。