一、 简介
为深化人才培养模式改革,培养与国家重大发展战略及社会社会
经济发展需要的卓越工程师人才,2015年学校与国内从事智能电网产品开发与技术服务的明星企业江西泰豪集团有限公司在联合培养特殊需求人才方面进行了深度合作,联合开办了“江理-泰豪智能电网实验班”,校企共同参与培养,共同投入实验班教学条件建设,实施智能电网新工科人才培养模式。
首届实验班学生于2016年毕业,持续五届共培养了150名实验班学生。实验班人才培养改革达到了学校提高了人才培养质量、企业培养了急需人才、学生提升了能力的三方共赢效果。
二、 背景
智能电网技术是电气工程与信息技术的跨界融合产生的新技术,
因智能电网技术在电力系统中具有广阔的应用前景,由此也催生了智能电网新产业,但在教育部本科专业目录设置中与智能电网技术对应的专业仅有新增不久的智能电网信息工程专业,只有少数高校开设,所以国内智能电网技术人才数量远不能满足电力系统智能化发展需要。智能电力是泰豪集团有限公司主营业务之一,公司对智能电网技术人才有着迫切需求,而江西理工大学正着力深化人才培养模式改革,贯彻与实施国家“卓越工程师教育培养计划”教育改革与发展战略。基于此,江西理工大学在2015年与泰豪集团有限公司开展了校企协同育人合作,举办“江理-泰豪智能电网实验班”,开启了着力培养掌握新技术的“新工科”人才培养模式改革与实践。
三、 指导思想
全面贯彻党的教育方针,以立德树人为根本,以服务发展为宗旨,以培养适应社会经济发展需要的卓越工程师人才为目标,落实新工科建设要求,深化校企协同育人机制,创新人才培养模式,优化课程设置,改革传统教学方式 ,加强思想道德、人文素养教育和技术技能培养,促进人才培养质量全面提高。
四、 基本思路
1.实验班以电气工程及其自动化专业为主,每届选拔30名左右学生,通过实验班的培养,学生能够大大增强工程实践能力,具备较好地从事智能电网技术领域工作的能力与素质。
2.实验班采用校企联合培养模式,共同研究并制定人才培养方案,推行创新型应用人才培养模式改革,把人才培养分为校内学习和企业学习两个培养阶段,实施“2+1+1”培养模式,即学生在校内进行2年的电气工程及其自动化专业公共基础理论学习和1年的智能电网技术基础与专业技术学习,1年在企业工程实训和毕业设计综合训练。
3.实验班的课程设置是在电气工程相关专业计划课程体系基础上增加智能电网技术方向课程,将智能电网技术方向课程纳入专业计划任选课体系。
4.实验班对学生培养要求除了要扎实掌握专业知识外,特别注重学生综合素质的培养,以适应新经济、新业态对复合型的高素质人才需求。
5. 实验班是学校新工科建设人才培养模式改革的“实验田”,是跨界交叉培养的新范例,教学方式以高效实用为原则不拘一格,教学内容以问题为导向精要明了。在教学实施中,实验班特设课程均以OBE工程教育理念,以目标为指向,优化课程内容,采取项目驱动、翻转课堂、小班讨论等教学方法。实验班课程教学以学生自学为主,教师
指导为辅,培养学生查阅文献和问题探讨的习惯,训练学生的自主学习能力。
五、 具体举措与成效
智能电网实验班改革针对高校工科专业人才培养普遍存在培养标准与企业要求脱节、课程设置与企业技术脱节、工程教育与企业实际脱节等不足,以至培养的毕业生难以满足企业对新兴技术人才迫切需求的问题,按照OBE(Outcomes-based Education,基于学习产出的教育模式)教育理念,建立了一种新工科背景下的“江理-泰豪智能电网实验班”校企协同合作、跨界融合的地方高校工程教育模式,促进实验班学生电网信息技术水平、工程实践能力、创新意识和创新能力的提升,更好、更快地适应用人企业的需求。
实验室班的人才培养要求是使学生在达到修读专业毕业要求基础上,还能具备智能电网技术卓越工程师的知识、能力与素质。 由此,实验班的人才培养存在跨学科学习、课程及教学内容多、知识体系新、实践比重大、工程素质要求高等特点,人才培养模式自然要相应进行创新改革。为了有效达到实验班人才培养目标和要求,学院按照OBE(基于学习产出的教育模式)教育理念,以既定的知识、能力、素质培养要求为导向,通过对新工科人才培养教育思路的理清、教育内容的优化、教育环节的协同、教育方法的改革、教育保障的加强,形成了基于校企协同、成果导向、项目驱动的“江理-泰豪智能电网实验班”新工科人才培养模式,促进了学生创新精神和创新能力的培养,培养了适应企业需求的新技术人才,提升了工程教育水平。
图1 “江理﹒泰豪智能电网实验班”校企协同育人新工科人才培养模式
(一)建立企业深度参与的校企协同育人机制,融合人才培养与产业需求。
企业深度参与是校企协同育人成功与否的关键。在本教改中,泰豪集团全过程参与并指导了实验班学生的培养。校企共同研究、制定并实施培养方案,企业工程师给实验班学生授课,以“师徒制”方式在企业实施岗位实训,以真实项目指导学生工程设计和培养学生技术服务能力。
为培养学生适应电力系统在智能电网技术方向发展需要,结合企业对智能电网技术人才培养要求,明确“培养具备从事智能电网技术系统与装备规划、设计、施工、管理、研发等方面工作能力的高级工程技术人才”的实验班培养目标和“在电气工程及其自动化专业的基础上,结合电力和软件知识,合力培养“软件+电力”的融合型高级技术人才”的实验班专业培养方向。另外,根据企业对具备较强沟通、协调、合作等综合素质人才的需求,将相应素质培养融入实验班人才培养方案中,以培养企业需要的复合型新工科人才。
图2:基于“校企业协同”人才培养机制
(二)以目标导向为引领优化课程体系,衔接课程内容与技术发展。
围绕实验班人才培养目标和要求,以教育产出为导向,发挥电类专业在工程技术应用上的优势,在专业主干课程基础上,优化设置智能电网技术方向及相关工程能力、素质类的课程。一方面是在电气工程及其自动化专业课程基础上增设智能电网技术方向课程,使学生达到具有从事智能电网领域研发工作的知识水平;另一方面,加强理论联系实际能力训练,增加创新实践和工程实践训练环节,在真实岗位顶岗实习,以工程实际问题作为毕业设计题目,尽力打造学生工程实践能力;再一方面,安排一些素质培养课程和素质训练环节,如沟通礼仪、文书写作、足球、摄影、桥牌等,对学生的责任意识、团队合作、干事毅力、沟通交流、社交礼仪、审美情操、心理博弈等方面进行针对性训练,以提高学生综合素质和工作能力。
图3:基于OBE理念的课程体系
(三)以“项目驱动”教学为主导优化工程教育方式,对接教学过程与生产过程。
以完成项目任务为牵引,通过实行理论、实践一体化的教学,使学生更好掌握项目中使用的知识,促进学生知识应用能力和创新能力提升。强调学生根据“项目”需求自主学习和探索,主动寻求知识;着重培养学生工程实践意识,在完成“项目”过程中思考与探索;发挥教师指导作用,引导学生讨论和交流,调动学生兴趣,培养工程实践精神和合作意识;实施岗位实训,参与企业项目研发,以工程实际问题作为毕业设计题目,使学生创新能力和工程能力得到实践的锻炼与检验。
实验班的第一课堂以项目驱动法为主,结合“学做合一”、小班讨论等教学方式开展新工科教育教学;第二课堂以创新项目和创新大赛驱动创新训练,第三课堂以自主创新项目或科研项目驱动创新实践,使“项目驱动”贯穿工程教育全环节,促使学生工程实践能力提升。
图4:基于“项目驱动”教学法的工程教育方式
六、 成效及推广示范
“江理-泰豪智能电网实验班”教学改革与实践是有计划分步骤进行的,本教改项目中各项改革内容,实施得到了学校和合作企业的大力支持,所有改革内容和培养方案都是按实践中完善、完善后推进的办法完成的,达到了预期的效果。
(一)基于OBE和CDIO工程教育理念的人才培养模式,为企业培养了优秀人才,为专业建设提升了水平。
实验班人才培养模式基于OBE理念,围绕培养目标,明确培养标准,优化课程设置和教学内容,以效果为导向实施“项目驱动”及“学做合一”教学方法,有效提升了学生理论联系实际与工程实践能力,促进培养目标达成。
实验班共举办五届,为协作企业输送了46名优秀毕业生。实验班3位学生获得“江西理工大学十佳大学生”称号。入职泰豪集团的学生大部分进入技术研发部、产品策划部、技术服务部等企业核心部门,整体表现优异,有26名同学进入了泰豪软件公司的“绿色人才”培养通道。
实验班的实施,优化与改进了专业人才培养方案、课程体系、教学内容等,加强了专业实验室、实习基地、教材等方面建设,促进了专业建设水平。
实验班也是学校新工科建设人才培养模式改革的“实验田”,是培养跨学科人才的新范例,目前,此模式已在学校多个专业获得推广。
(二)通过“校企协同”育人平台,促进了学生创新能力和工程能力的提升。
在校企协同育人机制下,学生参与企业研发活动和企业教师指导学生工程实践活动形成常态,促进了新工科教育过程中的教学互动,调动了学生创新实践积极性。
实验班学生在参加全国大学生数学建模竞赛、电子设计竞赛、中国智能制造挑战赛、物联网设计竞赛等各项学科竞赛中屡获佳绩,获批国家级大学生创新创业类项目5项,产生创新工程设计作品近5项,发表相关教改类学术论文12篇,授权专利4项。
(三)获得了较大社会影响
本教改入选了第54届中国高等教育博览会(2019·秋)“校企合作双百计划”,在博览会展示期间获得广泛关注与认可。智能电网实验班人才培养改革被《中国教育报》、《凤凰网江西》、《今日头条》等多家媒体报道,获得了社会广泛赞许。
(四)取得较为丰硕的研究成果
2021年,实验班的人才培养模式改革获得江西省教学成果二等奖。学院教师在实验班改革研究和实践过程中,共开展与成果相关的省级以上教改课题研究6项,发表相关教研论文10篇,获校级教学成果奖4项,取得较为丰硕的研究成果。
总之,“江理.泰豪智能电网实验班”的校企协同新工科人才培养模式,经近六年的实践,取得了较好应用效果,其改革成果已在校内许多专业得到应用。教改理念先进,方案完整,可复制性强,具有较好的推广应用价值。