“一主线、三目标、六措施”人才培养模式探究.pdf

2023年第16期总第592期No.16,2023Sum No.592Journal of Science and Education当前，传统的工科教学模式已经无法满足先进工业对全面复合型人才的需求，新时代在服务国家战略、契合产业升级需求以及未来创新发展等方面不断向工程教育提出新的挑战，应运而生的新工科，代表着引领性、交融性、创新性，旨在培养造就一批具有创新能力的工程科技人才1。高校作为培养人才的主要阵地，承担着为社会提供各种人才资源的重任。因此，为了培养满足产业发展要求的高素质人才，主动应对新一轮的科技革命，响应国家开展新工科建设的号召，贯彻落实思想政治工作全程育人理念，培养学生专业素养及探索精神，构建满足新工科建设要求的人才培养模式是十分重要的。1 人才培养模式探索近年来，随着“新工科”与“双碳愿景”理念的提出，电气类专业人才成为支撑国家绿色生态能源战略需求和行业发展的重要组成部分。采用基于成果导向教育（OBE）的工程教育理念，旨在构建面向“新能源需求”的绿色生态电气专业创新人才培养模式，紧紧围绕“培养能源电力领域人才”的核心，以“厚基础、融交叉、重实践、强能力”四个内涵为目标，将“自然科学基础、专业思政交叉、课程设计实践、工程应用能力”四个要点贯穿人才培养全过程2，形成“一核心、四内涵、四要点”的人才培养导向。要树立上述提到的人才培养导向，必须对我国人才培养目标和教学措施进行分析，围绕“培养新时代复合型人才”一条主线，树立“专业知识储备、工程能力培养、道德情操塑造”三项目标，分别采取“生活案例分析、综合对比教学、任务驱动教学、翻转课堂创新、专题教学深入、先进人物激励”六种措施，并将思政元素融入教书育人各个环节，构建基于“一主线、三目标、六措施”的人才培养模式。电气类专业“一主线、三目标、六措施”人才培养模式探究刘一琦 张佳薇 班明飞 李振杰 刘佳逸（东北林业大学机电工程学院 黑龙江 哈尔滨 150040）摘要：新时代人才培养是国家的急迫需要和长远需求，提升人才培养质量是我国高校的首要任务。为了培养符合新时代要求、适应社会需求的复合型人才，高校必须对现有人才培养体系进行优化和改革，以更好地适应新工科建设要求。该文以电气类专业学生培养为研究对象，以“一核心、四内涵、四要点”为人才培养导向，构建基于“一主线、三目标、六措施”的人才培养模式，以期培养满足国家需求的复合型人才，并为高校人才培养提供一定的参考。关键词：复合型人才；电气类专业；人才培养模式；新工科中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16871/ki.kjwh.2023.16.029基金项目：基于OBE教育理念的农林高校“绿色生态”电气专业人才培养模式改革研究与实践（编号：DGY2021-16）；2022年研究生精品课程建设项目“全英文课 智能检测与数据融合”（编号：DL202221）。作者简介：刘一琦（1984），男，博士，教授，博士生导师，研究方向为电气类人才培养模式改革与课程思政建设；张佳薇（1975），女，博士，教授，博士生导师，研究方向为新工科建设和高校教学质量评估；班明飞（1988），男，博士，副教授，博士生导师，研究方向为电气类专业课程模式改革；李振杰（1988），男，博士，副教授，硕士生导师，研究方向为电气类教学模式和翻转课堂的探索；刘佳逸（2000），男，研究生在读，研究方向为新能源发电技术。122教改教法1.1 围绕一条主线新工科建设要求高校坚持“立德树人，以本为本”的教学理念，提出符合新时代要求的人才培养模式，并在教学过程中培养学生精益求精、追求卓越的工匠精神。现代社会对人才的要求绝不仅仅是拥有优秀的成绩，职业道德、团队合作、环境意识等非技术素养都是一个复合型人才必备的要素。因此，衡量高校毕业生的学习成果也早已不再只是看学生对专业知识的掌握程度和学生学术能力的高低，更重要的是其思想品德、道德观念、社会责任等与其个人品德相关的指标。正所谓“无才无德乃废，有德无才乃庸，有才无德乃危，德才兼备乃宝”。因此，在新工科建设背景下探索基于“一主线、三目标、六措施”的人才培养模式，必须坚定不移地围绕“培养新时代复合型人才”这一主线，将人才培养需求与人才培养模式探索紧密结合起来。1.2 树立三项目标培养新时代复合型人才，要求学生德才兼备，注重学生综合能力的发展。因此，电气类专业人才培养模式须以“专业知识储备、工程能力培养、道德情操塑造”为目标，牢抓课堂教学、课程实践、思政引领各个环节，将立德树人根本任务融入教书育人全过程。教书育人的最基本目标是传递知识，即专业知识储备。要让学生掌握学科知识，具备实践能力，同时要提高学生的人文素养和社会责任感。首先，要锻炼学生的基础数理功底，因为对数学问题的分析计算、推导解答是解决实际工程问题的基础。其次，要加强学生的专业知识积累，层层递进式地夯实学生的电气学科专业基础，让学生能够掌握自己所学领域的理论知识和技术应用方法。再次，要让学生充分了解学科的发展历史，感受学科的文化传承，激发学生求知求学的兴趣，使学生能更好地理解和掌握所学知识。最后，要使学生能够展望学科未来发展。在当今时代背景下，电气学科将朝着绿色清洁能源的方向发展，要让学生认识到，“双碳”目标是我国基于推动全球气候变化治理、能源结构转型、技术创新和绿色发展的担当做出的重大战略决策，更是提升可持续发展能力和国际竞争力，进而推动经济高质量发展的重要抓手3。教书育人的第二个目标是培养能力，即工程能力培养。在新工科建设要求下，需要培养学生不断创新、探索的能力，使之成为能在实践中解决复杂工程问题的工程技术人才。因此，在日常教学中就应以培养学生的工程思维和创新能力为目标进行教学。第一，自主学习能力。学习能力一方面体现在掌握教师在课堂上所传授知识的能力上，而更重要的是自主获取知识的能力。在专业知识传授中，教师应当培养学生独立发现问题并通过查阅相关资料独立解决问题的能力。成功的教学并不在于教会学生大量专业知识，而在于锻炼学生的自主学习能力4，要用“授之以渔”取代“授之以鱼”。第二，学科交叉能力。要善于将电气工程与生物工程、信息工程、材料工程等学科交叉融合，培养学生知识多元化的融合意识。第三，文献分析能力。要培养学生查阅与分析资料的能力和静下心来阅读文献的习惯，因为大量阅读文献可以为解决工程问题提供灵感和思路。第四，科学思维能力。类比思维、转换思维、等效思维都是处理工程问题时常用的科学思维，教师在专业课程教学中要善于深入挖掘公式、定理背后的科学思维，不但使学生了解公式本身，更要使学生理解其内部深层次的思想。第五，工具使用能力。解决工程问题离不开计算机、万用表等工具仪器，因此，要培养学生使用计算测量工具解决工程问题的能力。第六，图表分析能力。一张清晰的图表不但能使自己的研究成果得以充分展现，还能使其他学者快速获取其中有用信息，因此，应当培养学生用图形语言代替文字语言的能力。教书育人的第三个目标是塑造精神，即道德情操塑造。电气类专业要培养的不是工程机器，而是一个具有独立感情的人，因此，道德情操塑造在教书育人中就显得尤为重要。第一，家国情怀。要将我国近现代伟大科学家的感人事迹和家国情怀与立德树人各环节相结合，通过课堂思政、专题讲座等形式感染和熏陶学生，培养学生强烈的民族自豪感，激发学生为中华之崛起而读书的昂扬斗志。第二，坚定立场。不断深化学生对中国特色社会主义理论的理解，使学生从思想、行动、言语上始终与中国特色社会主义立场保持一致，共同为实现社会主义现代化和中华民族伟大复兴而奋斗。第三，正确“三观”。要引导学生形成正确的世界观、人生观和价值观，以及完整的思想体系，使他们具备积极健康的心态，从而为社会的发展做出积极贡献。第四，团队交流。要通过合作学习的方式锻炼学生的团队协作能力，让学生认识到“众人拾柴火焰高”的道理。第五，终身学习。在当今这个知识飞速更新换代的时代，要教导学生树立永不停息的持续学习123教改教法意识，这样才能让学生始终走在时代前列，掌握行业最新发展动态。第六，职业素养。要教导学生遵守职业规范、践行职业道德，形成“干一行爱一行”的爱岗敬业优良作风。1.3 采取六项措施针对电气类专业人才培养模式三项目标，分别采取六项教学措施：以生活案例分析和综合对比教学，实现“专业知识储备”目标；以任务驱动教学、翻转课堂创新，实现“工程能力培养”目标；以专题教学深入和先进人物激励，实现“道德情操塑造”目标。六项措施在教学中交叉融合、综合运用，进而培养符合新时代要求的具有大国工匠精神的复合型人才。具体措施如下：（1）生活案例分析。教师通过运用生产生活中的典型案例，将现实情境引入课堂教学之中，引导学生在参与讨论、解决案例问题的过程中建立思维框架，最终通过指导总结和实践教学使学生更加深刻地领悟课程知识。例如，根据东北地区极端天气致供电线路受损，影响居民用电的现实背景，结合冬季暴雪冻雨现象对电力系统造成危害的具体案例，组织学生根据所学的电力系统分析知识，讨论不同极端天气对电力系统稳定性的影响及解决措施，从而调动学生对课程的学习积极性，使学生加深对所学知识的理解和记忆，夯实学科专业基础。（2）综合对比教学。综合对比教学是指在通观全课程的基础上，教师将前后有关知识模块进行比较，通过分析它们的异同和内在联系来实现教学目标5。综合对比教学，有利于教师引导学生逐步形成归纳分析的思维方式，使学生更好地串联有关知识，建立知识体系，从而达到提高学生学习效率的目的。例如，将电机的两大基本结构电路和磁路进行基本物理量和基本定理的对比，将磁通比拟为电流，则磁路就是磁通行经的路径，这样就能够使学生通过对电路的理解在短期内掌握磁路的基本概念及定律。（3）任务驱动教学。任务驱动教学是一种以实际研究背景为基础，以与理论知识紧密结合的任务为载体，使学生在解决复杂工程问题的过程中获得知识与技能的教学方法。学生在完成任务的过程中，积极主动地探索各种解决任务的途径，最终选择最佳方案6。在科研工程实践中，教师通过选取一个专业热点工程问题，设置具体任务及性能指标要求，引导学生运用电力电子技术、自动控制原理、电气测试技术等多学科知识，查阅科研文献，在兼顾环境、社会和经济等方面多重价值的前提下，给出最优设计方案。在任务驱动教学中，教师能够通过引导学生参与结合专业方向的实践活动，开阔学生对所学专业国内外现状及发展的视野，全面培养和锻炼学生的文献分析能力、实践能力和团队协作能力，增强学生的综合素质和社会竞争力。（4）翻转课堂创新。翻转课堂的核心思想是将课堂内外的学习环节进行互换和转化，将传统的“课堂授课+作业讲解”教学模式进行颠覆和重构，从而激发学生的学习兴趣，提升学生的学习效果。在翻转课堂教学模式中，学生根据教师提供的课程资源，在课外完成预习、自学、问题解答等；而在课内，教师会采用讨论、互动等方式给予及时反馈，加深学生的理解，提高学生的应用能力7。教师设计“确定问题独立探索协作学习成果交流反馈评价”的课堂活动模块，在学生完成课前预习的基础上，鼓励学生走上讲台，站在教师的角度为其他学生讲解知识要点和习题，这不仅能促进学生知识体系的构建，还可以提高学生的自主学习能力，增强学生的协作学习意识，最终使学生最大限度地实现对知识的内化。（5）专题教学深入。专题教学法是指根据教学目标和计划，针对教学中的重点、热点、难点问题，在充分准备的基础上所进行的专门讲授或讨论的方法。这种教学方法能突出教学重点，具有较强的针对性和系统性，能够加深学生对某些问题的理解，有利于提高学生分析问题、解决问题的能力，同时提高教学质量8。（6）先进人物激励。在传统教育模式下，理工类专业课程更注重专业知识传授，而容易忽视思想政治教育，缺乏对学生爱国精神、科学精神和工匠精神的培养。中华人民共和国成立以来，一大批科学家和技术人员在电气工程领域做出了伟大贡献。罗安院士不懈奋斗、持之以恒，突破了高精度大电流电解电能变换技术，引领了我国铜箔电解电源技术与装备的发展；程时杰院士利用毕生精力投身电力系统研究，为我国电力系统的稳定控制贡献了巨大力量。教师要通过介绍我国老一辈科学