收录论文

电气工程“专创融合”教育发展探析 -以对武汉理工教学启示为例

发布时间：2022年06月29日 10:35 点击： 2142 发布：

电气工程“专创融合”教育发展探析

-以对武汉理工教学启示为例

侯慧，王逸凡^*，张清勇，李向舜

武汉理工大学自动化学院湖北武汉 430070

【摘要】专创融合教育能够为加快“创新型国家”建设提供动力，已逐渐成为教育改革的重点方向。首先从教育意识、教学方式、师资及创新平台等方面论述了当前专创融合教育的发展现状，并相应地提出了当前专创融合的一些不足之处。其次，结合武汉理工大学电气工程专业专创融合教育改革实际，介绍了武汉理工大学专创融合的探索与改进措施。最后，展示了武汉理工大学多年来在专创融合教育领域取得的成果以及与其他高校的交流学习。

【关键词】专业教育；创新创业教育；专创融合；电气工程；教学改革

【作者简介】侯慧，1981，女，湖北武汉，工学博士，武汉理工大学自动化学院电气工程系，书记兼副主任、副教授，研究领域：电气工程。

王逸凡，1997，男，湖北孝感，硕士在读，武汉理工大学自动化学院电气工程专业在读硕士（通讯作者），研究领域：电气工程。

张清勇，1984，女，湖北仙桃，博士，武汉理工大学自动化学院实验教学中心书记，实验师，研究领域：控制工程。

【基金项目】2019，教育部，风灾下输电线路风险评估虚拟仿真实验系统（项目编号：201902056044）

【中图分类号】TM76-4; G64 文献识别码：A

Analysis on Education Development of "Specialized Innovation and Integration" of Electric Engineering

-Take the teaching enlightenment of Wuhan Polytechnic as an example

HOU Hui, WANG Yi-fan^*, ZHANG Qing-yong, LI Xiang-shun

School of Automation, Wuhan University of Technology, Wuhan, Hubei 430070, China

Abstract The integration education of profession and innovation can provide impetus for the construction of "innovative country", and has gradually become the key direction of education reform. This paper described the current development of the integration education of profession and innovation in electrical engineering from such aspects: education consciousness, teaching methods, teachers and innovation platform. And this paper correspondingly put forward some shortcomings of the current situation. Then, combined with the practice of integration education of profession and innovation in electrical engineering of Wuhan University of Technology, this paper introduces the exploration and improvement measures of integration education of profession and innovation in Wuhan University of Technology. Finally, this paper shows the achievements of Wuhan University of Technology in integration education of profession and innovation, as well as the exchange and learning with other universities.

Key words professional education; innovation education; integration education of profession and innovation; electrical engineering; education reform

创新驱动发展战略是提高社会生产力和综合国力的战略支撑，必须摆在国家发展全局的核心位置。“互联网＋”、“中国制造2025”等一系列重大国家发展战略，对新时期人才数量和素质提出了更高的要求。在我国“大众创新、万众创业”的背景下，大学生创新创业人才得到了社会各界前所未有的关注与重视，是我国创新人才的重要人才来源。高校创新创业教育是孕育创新型人才的摇篮，被赋予更高的使命^[1]，因此专创融合教育改革逐渐提上日程。

一、电气工程“专创融合”发展现状

（一）加强师生创新创业教育意识，树立专创融合的教育理念。

将专创融合理念深入师生心中。创新创业教育不仅涉及学生，也不仅限于教师。它是一种以学生为主体，教师为主导的人才培养模式，需要师生共同参与的教育模式^[²^-⁴^]。它需要学校各级部门同心协力、同步推进，学校各部门共同从不同方向朝着创新创业教育目标努力。

将专创融合理念融入人才培养方案中。专创融合教育模式改革需要把创新意识和创新创业能力作为评价人才培养质量的重要指标，把专创融合理念融入人才培养方案中^[²^,³^]。

（二）专创融合课程教学方式与考核方式改革，保障专创融合教育高效学习效率。

在课程教学方法改革中，重点探究参与式和混合式教学方法。采用学生分组管理，通过翻转课堂、线上线下混合教学、案例式教学等方式，让学生积极参与课堂，提高课堂教学效果^[⁵^]。在教学过程中充分发挥“教师主导、学生主体”的作用，给予学生自主探究、自主构建的自由，做到充分自学、互助互学、引导思考。

针对课程内容设计，依据课程目标，分析专业对应岗位能力需求，引入专业案例，挖掘本专业特有的创新性和知识点，以案例项目为手段构建课程教学内容^[³^]。

针对课程考核方法，主要采用过程性考核和结果性考核相结合的方式，并将竞争激励机制引入考核评价中^[⁶^]。过程性考核中，主要评价学生的课堂参与度，如是否积极思考、发言以及完成小组分配的职责情况等，让学生积极参与课堂，提高课堂教学效果。结果性考核中，降低期末考试比例，以项目评价为主，并进行项目和作品评比，激发学习热情。

（三）加强师资培训，提升专创融合教育教学能力。

建立有效的激励机制。为提升专创融合教育过程中教师的教学积极性和工作热情，教务管理部门应制定合适的激励政策^[⁷^]。高校可为专创融合教师提供专创融合项目以供研究，并可将专创融合科研成果转化后作用到教学中，形成以研助教的作用。

教师应主动参与各类创新创业的学习培训^[⁷^,⁸^]。专创融合进度的推进需要具有多学科综合知识的教师的支持。高校应明确规定对“双创”型教师的具体素质要求，让教师认识了解自身存在的短板，建立专业的专创融合教师培训基地，不断完善对师资的培养。

（四）搭建创新创业平台，提高学生专创融合实践动手能力。

多元化实践平台是专创融合模式教学体系的一个重要组成部分。通过配套课程的实践平台实训，以实际实践促进理论学习，提高学生的创新能力和综合素质。

“专业+创新”的深度融合，将学生技能提升的路径设计为“企业认知+专业技能实训→创新思维拓展→创业技能实训”^[⁶^]。利用专业实训课程启蒙、实践活动课程引领和创业孵化实践，打造相互交叉结合的专创融合实践体系。

二、电气工程“专创融合”存在的问题

专创融合教育模式，既支撑了创新驱动发展战略，又推动了高校教育改革，具有重要意义。但是，创新创业教育改革是一个漫长的周期，专业与创新的有机结合不是一蹴而就的。目前，专创融合教育模式融合的现状反映出两者的有机融合仍存在着一些问题。

（一）专创融合课程体系不够完善。

截至目前，电气工程类创新创业教育并未建立一套完善的教学体系，课程体系不完善尤其是课程数量较少^[⁵^]。部分高校将创新创业与就业指导结合在一起，把创新创业重点放在第二课堂实践活动上。实践活动多数为创业设计大赛、科技创新项目等短期活动，没有重视对学生创新思维、创业意识的长期系统培养。多数创新创业素质课程缺乏系统的教材及教学标准，导致教学内容缺乏针对性和实效性，极大限制了创新创业教育良性发展及成效^[⁶^]。

（二）专创融合师资力量薄弱。

根据当前专创融合教育进程可发现，专创融合教育师资是多数学校的短板。问题主要有以下几个方面：1）高校中具有丰富专业知识的专业教师的创新意识较低、创业经历不足，往往难以做到理论联系实践；2）高校从企业或创客基地聘请的创新创业导师多数缺少专业学习背景，教学的理论性、系统性不足，难以做到以实践推动理论发展^[⁸^]；3）很多高校在师资力量方面比较匮乏，大多数专创教师都必须处理各方及各流程事物，大大降低了教师效率；4）高校专创融合教育管理体制并不完善，在指导教师的考核机制、激励机制等方面存在诸多问题。

（三）专创融合意识理念有待深化。

校、师、生三方的意识觉醒欠缺^[⁹^]。目前开展的创新创业教育现状显示，创新创业教育开展更多单纯地体现在学生创业上，孵化支持学生创业是高校的主要突破方向。创新创业教育的本质是创新，强调培养学生的创新意识、创新能力，而不仅仅是学生创业^[¹⁰^]。学校管理部门不够重视，不能从本质上认识创新创业教育，致使创新创业教育流于形式，指导教师也不能及时更新思想，只是照本宣科地按照人才培养方案开设课程培养学生，从而导致学生专创意识薄弱，没有自己的创新想法。

（四）创新创业实践不足。

创新创业实践是培养创新型人才的重要环节，高校有必要为此提供完善保障条件，独立或联合建立实训基地。高校开展创新创业教育，最大的障碍是缺乏资金投入、培训设备和运行机制等，导致创新创业教学实训和项目孵化无法正常运行，这使得一些高校在创新创业教学过程中注重理论教学，缺乏实践教学环节。实践教学是提升学生创新创业能力的重要途径，缺乏良好的创新创业实践环境，直接影响学生参与创新创业实践的效率和积极性。创新创业实践不足，严重影响了高校创新创业教育效果及健康发展^[¹¹^,¹²^]。

三、电气工程“专创融合”发展对武汉理工大学的启示

针对以上“专创融合”方面尚存在的普遍问题，武汉理工大学电气工程专业做出了一定探索和尝试。武汉理工大学电气工程专业于1992年开始招收电气技术专业（后更名为电气工程及其自动化专业）本科生，于2013年开始招收电气工程及其自动化卓越工程是专业本科生。近年来，为落实教育部推进产教融合、专创融合相关工作部署，结合上文所述“专创融合”现状，开启了新一轮“专创融合”教育培养模式的研究与探索。

（一）创新创业教育已列入本专业培养目标。

培养目标支撑了后续毕业要求和课程体系以及专业教师的授课环节等整体建设，因此本专业培养目标自2019年起已进行了一系列修订，在人才培养目标中，加强了对于培养目标定位专创融合部分的描述，增加了“富于创新精神，了解专业前沿发展，能在本专业及与相关交叉学科从事生产运行、技术管理、创新创业等工作”等描述，使之与我校十四五规划所列的三类人才培养方向一致：即创新型人才，应用型人才以及创业型人才。培养目标的修订，才能从机制上有效地配合“专创融合”教育教学的改进，有意识地培养创新创业型人才，使之成为本专业未来的专业特色之一。

（二）积极开展“专创融合”的教育改革项目，支持学生创新创业。

专业坚持教学为根本，以科研促进教学，形成了教学相长、师生互动的良好态势。鼓励教师指导学生申报校、省或国家级大学生创新创业训练计划项目、武汉理工大学本科生自主创新基金。大力支持教师指导学生参加“西门子杯”中国智能制造挑战赛、全国大学生“恩智浦”杯智能车竞赛、全国大学生电子设计竞赛和全美大学生数学建模竞赛等各类学生科技创新竞赛。近五年来，在“挑战杯”、全国大学生电子设计竞赛等各类大赛中，学院共583人次获得国家级和省部级奖项。

（三）建立多个相关创新创业实践、实习基地。

为促进“建设创新型国家”战略的实施，电气工程专业需要培养主动服务于国家战略需求和高端产业的电气研发人才，培养有国际竞争力、支持产业发展的创新型人才。本着“优势互补、互惠互利、长期合作、共同发展”原则，学院与东风汽车商用车有限公司发动机厂实习培训中心、东风汽车变速箱有限公司、东风电动车辆股份有限公司、电气工程国家虚拟仿真实验中心、街道口变电站、武汉超高压基地、上海国际港务（集团）股份有限公司尚东分公司、三峡大学移动机器人项目、武汉中原电子信息有限公司等合作，建立了长期、稳定的校企合作实习基地及产学研基地，为本专业学生的创新创业校外实践提供了工程实践场所与条件，有效地促进电气专业培养目标的达成。近三年学生实际进入企业合作实践基地的情况如表1所示。

（四）共建双师型优秀师资队伍。

针对创新创业师资力量薄弱的问题，本专业聘请包括中国电力科学研究院武汉分院、国家电网公司华中分部、国网湖北省电力有限公司、北京四方继保工程技术有限公司武汉分公司、武汉国电武汉高压研究所、中国船舶重工集团公司第七一二研究所、广州供电局有限公司、长江三峡能事达电气股份有限公司等等各级企业事业单位的四十余位专业技术专家和管理专家担任本科校外兼职教师及创新创业导师，与学校专任教师一起，深度参与专创融合人才培养。目前，电气专业的多门创新创业类型课程，包括《电气工程综合创新创业》、《工程设计训练》、《专业实践》、《岗位实习》、《生产实习》、《专业导论》等课程，全部或部分由企业专家讲授，企业导师为联合办学、专创人才培养等做出了巨大贡献。

表1 校企共建创新创业实践基地信息一览表

序号	基地名称	基地级别	地点
1	国家电网特高压交流试验基地	国家级	湖北武汉
2	电气工程国家虚拟仿真实验中心	国家级	湖北武汉
3	武汉超高压基地	省级示范	湖北武汉
4	新能源微电网湖北省协同创新中心	省级示范	湖北武汉
5	武汉理工大学高邮研究院	校级	湖北武汉
6	武汉银泰科技电源股份有限公司	校级	湖北武汉
7	武汉同力机电有限公司	校级	湖北武汉
8	艾默生过程控制有限公司	校级	湖北武汉
9	国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司	校级	湖北武汉
10	葛洲坝电厂	学院级	湖北武汉
11	盛隆电气集团有限公司	学院级	湖北武汉
12	十堰东骏实习服务有限公司	学院级	湖北十堰
13	温州信德电力配件有限公司	学院级	浙江温州
14	北京四方继保工程技术有限公司武汉分公司	学院级	北京
15	武汉中源电气有限公司	院级	湖北武汉
16	上海国际港务（集团）股份有限公司尚东分公司	学院级	上海

四、专创融合教育实践成果

专创融合教育重中之重的一点便在于对于创新创业实践的践行。专创融合教育成果最好的体现便是创新创业项目的实践成果。

依托科技竞赛及创新创业实验项目，稳步推进实践教学体系建设。专创融合教育以引导学生积极参与各类科技竞赛和创新创业的实验项目为特色。近五年来，武汉理工大学学子在大学生电子设计大赛、西门子杯中国智能制造挑战赛、“恩智浦”杯智能汽车竞赛等各类大赛中，共583人次获得国家级和省部级奖项，增强了学生的自主学习能力及创新意识。同时，积极开拓与专业方向紧密相关的校企合作和综合实践基地，建有“同力机电卓越工程师工程教育实践中心”、“电工电子实验教学中心省级实验教学中心”、“湖北省新能源动力电池工程技术研究中心”等多个省级实验实践教学平台。

近年来依托创新创业实践这一核心驱动力，武汉理工大学主持了“新工科背景下自动化专业实践教学体系构建”、“基于NI虚拟仪器的多学科交叉融合实验平台建设“等教育部产学合作协同育人项目、“武汉理工大学工业4.0实验室项目和教学体系改革项目”等教育部专业综合改革实践项目，“卓越工程师人才培养中电气工程专业课程教学方法的改革与实践”、“中国制造2025战略下的自动化类学生创新创业能力培养的研究与实践”等新实践相关湖北省级教研项目。专创融合教育实践体系。

多年深耕专创融合教育，武汉理工大学在此领域也取得了较为丰硕的成果。武汉理工大学学子广泛参加国内国际各类学科竞赛、国际会议、实践项目等创新创业实践活动，并取得了优秀的成绩。武汉理工大学学子实践成果如下：

武汉理工大学建立以专创融合教育为核心驱动力的新型自动化类及电气类科学技术人才培养新模式，自动化专业获评国家一流本科专业，新建机器人工程新工科专业。在保证创新创业教育的同时，也着力提高专业教育的水平。目前已建设了1门国家级精品在线开放课程，2门国家级一流本科课程，1门省级一流本科课程，2门省级精品课程。同时，依托课程出版了教材/专著11部，大部分为“十一五”至“十三五”期间高等教育规划教材，其中两本教材获评中国电力教育协会2020年高校电气类专业精品教材，对一流本科教育、工程教育认证、教学评估、实践教学等进行了有效支撑。

目前，武汉理工大学专创融合教育成果为高校开展教学改革提供了可借鉴的成功经验。2018年11月26日，围绕信息化建设和教学改革与实践，武汉理工大学以“运用新媒体新技术探索教学改革与实践”为题，在湖北省举办的“基于一平三端”的智慧教学与课堂教学改革创新研讨会上面向湖北省全省的高校做了经验分享和交流。2019年4月，在自动化教学指导委员会组织的2019年第十三届“西门子杯”中国智能制造挑战赛组委会会议暨创新人才培养探索与实践研讨会上，分享了“中国制造2025战略下大学生创新创业能力的培养”的报告，向与会的全国各兄弟院校的教师介绍了武汉理工大学的做法和成效，进行了分享，并在西门子官方网站和微信公众号上进行了报道。2019年12月15日，在2019届湖北省电工学研究会上做了关于“线上线下混合式教学改革与实践”的报告，与会代表包括四川大学、重庆大学、武汉大学及湖北省内众多高校的代表。2019年5月，在第六届全国高等学校电气类专业教学改革研讨会上，武汉理工大学教师应邀以“新工科建设背景下电气工程专业工程教育培养模式研究与探索—以武汉理工大学为例”为题进行了大会宣讲报告，介绍了武汉理工大学电气工程专业建设模式改进及提高教学质量的做法，引起了广大同行积极反响，专创融合教育成果在部分高校推广应用，效果显著。