新工科背景下船舶電子電氣工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式探索

◎侯顯斌 謝吉?jiǎng)?田五六 北部灣大學(xué)

1.引言

2017 年，教育部在上海、天津、北京召開(kāi)會(huì)議并形成“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”和“北京指南”，從此開(kāi)啟新工科建設(shè)。新工科以第四次工業(yè)革命為背景，以立德樹(shù)人為引領(lǐng)，以應(yīng)對(duì)變化、塑造未來(lái)為建設(shè)理念，以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享為主要途徑，培養(yǎng)未來(lái)多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才。新工科建設(shè)包含3個(gè)層次：創(chuàng)辦新專業(yè)；現(xiàn)有專業(yè)的交叉融合；傳統(tǒng)專業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。新型工科專業(yè)是針對(duì)傳統(tǒng)的、現(xiàn)有的工科專業(yè)，面向產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展需要，通過(guò)信息化、智能化或多學(xué)科融合而更新成的。隨著船舶技術(shù)的不斷發(fā)展，智能船舶將是船舶行業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向，物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、新能源、新材料和新媒體等新技術(shù)將在船舶上得到廣泛應(yīng)用，這表明船舶行業(yè)具有鮮明的新工科專業(yè)特點(diǎn)。在新工科背景下，船舶電子電氣專業(yè)需要培養(yǎng)具有創(chuàng)意思維、創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)能力的多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才。

新工科背景下，船舶電子電氣工程專業(yè)人才培養(yǎng)引起了許多研究人員的關(guān)注。許小青等結(jié)合新工科和智能船舶的發(fā)展，對(duì)大連海事大學(xué)船舶電子電氣工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了探索；許媛媛等根據(jù)新工科和工程教育認(rèn)證的要求對(duì)廣東海洋大學(xué)船舶電子電氣工程專業(yè)建設(shè)進(jìn)行了研究，從培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、師資隊(duì)伍、機(jī)制建設(shè)等方面提出了改革措施；吳志良等從實(shí)踐教學(xué)管理機(jī)制、實(shí)踐教學(xué)課程體系和實(shí)踐教學(xué)實(shí)習(xí)基地等方面對(duì)船舶電子電氣工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革提出了建議；李永鵬等對(duì)船舶電子電氣工程專業(yè)學(xué)生的認(rèn)知實(shí)習(xí)進(jìn)行了探索，從認(rèn)知實(shí)習(xí)船的選擇、認(rèn)知實(shí)習(xí)教師的搭配、認(rèn)知實(shí)習(xí)內(nèi)容的編排和認(rèn)知實(shí)習(xí)成果的整理等方面對(duì)船舶電子電氣工程專業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)的實(shí)踐教學(xué)提出了建議；李葒娜等基于馬尼拉修正案，從行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)對(duì)船舶電子電氣專業(yè)的知識(shí)體系構(gòu)建和實(shí)踐進(jìn)行了探索，并從課程體系構(gòu)建、專業(yè)實(shí)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)、大創(chuàng)拓展創(chuàng)新、師資隊(duì)伍培養(yǎng)等方面提出了改革措施；孫婷婷對(duì)互聯(lián)網(wǎng)+背景下船舶電子電氣專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系的構(gòu)建進(jìn)行探索，從實(shí)踐課程體系、實(shí)踐教學(xué)評(píng)價(jià)體系、實(shí)訓(xùn)保障體系等方面提出了建議。上述研究為新工科背景下培養(yǎng)適合時(shí)代發(fā)展和技術(shù)特征的合格船舶電子電氣人員打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。然而，每個(gè)學(xué)校的辦學(xué)基礎(chǔ)和辦學(xué)條件各不相同，在辦學(xué)過(guò)程中碰到的問(wèn)題也不完全一樣，筆者學(xué)校作為地方性本科院校，開(kāi)辦船舶電子電氣工程專業(yè)的時(shí)間不長(zhǎng)，為適應(yīng)新工科建設(shè)的需求，緊跟智能船舶和無(wú)人船舶發(fā)展的步伐，以培養(yǎng)高級(jí)國(guó)際船舶電子電氣人才為目標(biāo)，本文從實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)師資、實(shí)踐創(chuàng)新體系等方面對(duì)筆者學(xué)校船舶電子電氣工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式進(jìn)行探索。

2.船舶電子電氣工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)存在的問(wèn)題

自從STCW公約馬尼拉修正案增設(shè)了船舶電子電氣員以后，國(guó)內(nèi)大部分航海類院校都增設(shè)了船舶電子電氣工程專業(yè)。筆者學(xué)校增設(shè)船舶電子電氣工程專業(yè)時(shí)間較晚，辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足，各方面還處于不斷完善中，特別是實(shí)踐教學(xué)方面，還存在一些問(wèn)題，總結(jié)起來(lái)，主要有以下幾個(gè)方面：

（1）教學(xué)內(nèi)容陳舊。隨著第四次工業(yè)革命的不斷推進(jìn)，物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、新媒體和新能源等各種新技術(shù)不斷滲入社會(huì)各行各業(yè)中，這些新技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)了社會(huì)各行業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級(jí)。物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、新能源等新技術(shù)在船舶上的廣泛應(yīng)用，使得船舶行業(yè)開(kāi)始向智能船舶轉(zhuǎn)型升級(jí)和發(fā)展。智能船舶的操作、運(yùn)維和岸基管理需要多學(xué)科知識(shí)的交叉融合，現(xiàn)有船舶電子電氣工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容未及時(shí)更新和完善，實(shí)踐教學(xué)跟不上經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)革新的步伐，導(dǎo)致培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生綜合素質(zhì)低、適應(yīng)能力差，達(dá)不到新工科對(duì)人才培養(yǎng)的要求。

（2）教學(xué)方法單一。目前，教學(xué)改革正在如火如荼的進(jìn)行，線上、線下、混合式、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)、社會(huì)實(shí)踐一流課程等應(yīng)運(yùn)而生，這些教學(xué)方法的產(chǎn)生和應(yīng)用為新工科建設(shè)培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型人才提供了保障。然而，由于每個(gè)學(xué)校的教學(xué)改革基礎(chǔ)和條件不一樣，教學(xué)改革方法和成果的推廣有待時(shí)日。根據(jù)船舶電子電氣工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的不同，可以采用實(shí)體教學(xué)、虛擬仿真教學(xué)以及虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)方式，但在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，很少能夠合理利用這些教學(xué)方式，傳統(tǒng)的單一的教學(xué)方法導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣下降，教學(xué)效果不佳。

（3）“雙師型”教師不足。船舶電子電氣工程專業(yè)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)，需要一定比列的“雙師型”教師。目前，具有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的船舶電子電氣人員是人才市場(chǎng)上的緊缺人才，船舶電子電氣工程專業(yè)的“雙師型”教師引進(jìn)困難，造成師資力量極度缺乏，許多教師是剛畢業(yè)的沒(méi)有船上實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的大學(xué)生。師資力量缺乏，師資水平不高，教師實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)效果下降。

（4）實(shí)踐創(chuàng)新不足。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)意思維、創(chuàng)新能力的重要途徑。船舶電子電氣工程專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)不足，學(xué)校對(duì)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)的支持力度不夠。雖然學(xué)校對(duì)學(xué)生開(kāi)展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)所取得的成果有相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)措施，但對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)所需的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放、實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用等方面的支持不足，缺少創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)老師，老師對(duì)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)的指導(dǎo)需要加強(qiáng)。

3.新工科背景下船舶電子電氣工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式探索

（1）更新實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。船舶電子電氣工程專業(yè)的人才培養(yǎng)具有學(xué)歷文憑和職業(yè)資格證書(shū)的“雙證書(shū)”特點(diǎn)，因此，在人才培養(yǎng)過(guò)程中既要滿足教育部的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，又要遵循交通部的相關(guān)規(guī)范。在新工科背景下，以教育部的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，船舶電子電氣工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置要結(jié)合STCW公約和《海船船員培訓(xùn)大綱（2016版）》要求，緊跟國(guó)際公約的變化和時(shí)代發(fā)展的步伐，同時(shí)根據(jù)智能船舶的特點(diǎn)，將人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等知識(shí)融合到實(shí)踐教學(xué)中，將一些國(guó)際化、前沿性的知識(shí)滲透到實(shí)踐教學(xué)中，及時(shí)更新和完善實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，拓展實(shí)踐教學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)具有多學(xué)科知識(shí)交叉融合的復(fù)合型人才。

（2）豐富實(shí)踐教學(xué)方法。緊跟教學(xué)改革的步伐，充分應(yīng)用線上、線下、混合式、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)和社會(huì)實(shí)踐等教學(xué)方法，根據(jù)不同的實(shí)踐內(nèi)容和實(shí)踐模塊，采用不同的實(shí)踐教學(xué)方法。充分利用實(shí)體實(shí)驗(yàn)和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)各自的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，以實(shí)體現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)和虛實(shí)結(jié)合的方法來(lái)開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)。采用實(shí)體現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)方法時(shí)，通過(guò)課前實(shí)驗(yàn)視頻學(xué)習(xí)、現(xiàn)場(chǎng)講解、現(xiàn)場(chǎng)操作和現(xiàn)場(chǎng)討論來(lái)進(jìn)行；采用虛實(shí)結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)方法時(shí)，通過(guò)課前實(shí)驗(yàn)視頻學(xué)習(xí)、網(wǎng)上虛擬操作、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)體操作和現(xiàn)場(chǎng)討論來(lái)進(jìn)行；對(duì)于船電岸電轉(zhuǎn)換等實(shí)踐項(xiàng)目，可以通過(guò)虛擬仿真和模擬器來(lái)進(jìn)行。充分利用學(xué)校的實(shí)踐教學(xué)資源，提高實(shí)踐教學(xué)效果，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力，培養(yǎng)高素質(zhì)國(guó)際航運(yùn)人才。

（3）組建復(fù)合型師資團(tuán)隊(duì)。人才培養(yǎng)的核心力量是教師，新工科要求培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的復(fù)合型人才，這就需要一個(gè)復(fù)合型的師資團(tuán)隊(duì)。新工科背景下，船舶電子電氣工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)需要的不僅僅是傳統(tǒng)的具有一定船舶實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的航海類教師，也需要具有多學(xué)科知識(shí)融合、跨專業(yè)背景的專家。學(xué)校不僅要引進(jìn)具有船舶實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的“雙師型”教師，同時(shí)也要引進(jìn)具有物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等知識(shí)和專業(yè)背景的專家，豐富師資隊(duì)伍，組建復(fù)合型師資團(tuán)隊(duì)。通過(guò)“引進(jìn)來(lái)，走出去”的方法，引進(jìn)或聘請(qǐng)具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的專家和技術(shù)人才來(lái)校授課，開(kāi)展前沿性的知識(shí)講座；定期派遣教師去企業(yè)掛職鍛煉，豐富教師的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，拓展教師的知識(shí)面，讓教師緊跟技術(shù)革新的步伐、隨時(shí)了解經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步對(duì)人才的需求，使學(xué)校的人才培養(yǎng)有的放矢，培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生綜合素質(zhì)更高、適應(yīng)能力更強(qiáng)。

（4）完善實(shí)踐創(chuàng)新體系。未來(lái)的海洋是智慧的海洋，未來(lái)的航海是智慧航海，未來(lái)船舶的發(fā)展方向是智能船舶。智能船舶的研發(fā)、設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)維和管理需要一批具有創(chuàng)新能力和創(chuàng)意思維的復(fù)合型人才。創(chuàng)新能力和創(chuàng)意思維的培養(yǎng)需要一套完善的實(shí)踐創(chuàng)新體系。

目前，船舶電子電氣專業(yè)實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新性不強(qiáng)，許多實(shí)踐項(xiàng)目都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，教師提前把實(shí)驗(yàn)設(shè)置好，學(xué)生只需按照步驟逐步完成即可，缺少創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性。學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)缺少足夠的資金、設(shè)備、場(chǎng)地、平臺(tái)和師資。要充分利用學(xué)校的教學(xué)資源，完善實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放制度，為學(xué)生課外實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)、畢業(yè)設(shè)計(jì)提供實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地和實(shí)驗(yàn)設(shè)備，讓學(xué)生有充足的時(shí)間利用開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展各種課外實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)，讓學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行畢業(yè)選題和畢業(yè)設(shè)計(jì)，并能根據(jù)設(shè)計(jì)要求獨(dú)自開(kāi)展設(shè)備的安裝和調(diào)試工作，全面提升學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力與創(chuàng)新思維。同時(shí)，加強(qiáng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)師資隊(duì)伍的培養(yǎng)，完善創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)激勵(lì)機(jī)制。

因此，新工科背景下，需要更新實(shí)踐內(nèi)容，創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目，完善實(shí)踐創(chuàng)新體系，豐富創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)意思維，培養(yǎng)符合未來(lái)智能船舶需求的復(fù)合型人才。

4.結(jié)語(yǔ)

在新工科背景下，對(duì)船舶電子電氣工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式進(jìn)行探索，通過(guò)更新實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、豐富實(shí)踐教學(xué)方法、完善實(shí)踐創(chuàng)新體系和組建復(fù)合型師資團(tuán)隊(duì)等措施，培養(yǎng)多元化、創(chuàng)新能力強(qiáng)的復(fù)合型船舶電子電氣工程技術(shù)人員。