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摘要:從行業特征和區域經濟發展需求出發,結合某學院專業建設情況,剖析地方應用型高校電氣工程及其自動化專業核心能力,完成了以專業核心能力為導向的課程體系的設計。在此基礎上,從課程能力支撐矩陣建立、立體化課程資源開發、理實一體化平臺建設等角度探討了課程體系的實施路徑。
關鍵詞:專業核心能力;課程體系;實施路徑
0引言
高校對大學生專業核心能力的培養是決定其就業競爭能力高低的重要因素,而課程體系是實現專業核心能力培養的關鍵。國內外學者對地方應用型本科課程體系的構建進行了諸多有益探索。文獻[1]構建了“層次+模塊”的課程體系,將理論課程和實踐課程整合成不同層次的功能模塊,根據學生素質發展需要設置課程體系。文獻[2]基于學生個性化發展需求,針對不同專業對知識需求側重點的差別,探討了“分級分層”課程體系構建方法,以滿足個性化發展意愿和差異化發展需求。文獻[3]從專業認證視角,構建了理論與實踐融合、技術與管理結合、專業素質與非專業素質聯合的課程體系,以著重提高畢業生的工程實踐能力。地方應用型本科高校肩負著培養“扎根地方、服務地方”的高素質應用型人才的重要使命,其課程體系的構建應以適應行業特征和地方經濟發展需求為導向,著重提高畢業生服務區域經濟的能力。但從現狀看,許多高校構建課程體系時,沒有全面考慮專業核心能力培養對提高畢業生實際工作能力的重要作用,導致人才培養目標與服務面向未能精準對接。本文以地方應用型高校電氣工程及其自動化專業為例,從應用型人才定位及行業和企業發展需求出發,對該專業核心能力進行深入分析,構建了以強化專業核心能力培養為目的的“區塊化”課程體系。在此基礎上,對課程體系的實施路徑進行了探討。
1專業核心能力分析
1.1電氣工程及其自動化專業現狀
應用型高校是我國高等教育分類發展和應用轉型的必然結果,應用型人才的基本特征是在服務區域經濟發展過程中,逐步由理論知識接受型向實踐技能應用型轉化,同時根據崗位發展需要,通過創造性工作實現個人職業發展[4]。電氣工程及其自動化專業涵蓋能源技術、自動化技術、信息技術等諸多領域,具有涉及領域寬、綜合性強的特點。學校所在區域內中小型電力相關企業成為應用型高校電氣工程及其自動化專業畢業生的重要就業方向。以某地方應用型高校為例,對電氣工程及其自動化專業2016—2021年的就業情況進行統計,結果顯示:近80%畢業生進入黃河三角洲區域的石油化工、機械制造、信息傳輸等行業的中小型企業,從事供配電系統的運行、維護、管理等工作和電氣設備的設計、開發、控制等工作。國家大型電力企業面向的是電能生產、傳輸、使用的整個環節,具有較強的宏觀性和整體性。中小型電氣相關企業則主要偏向電能的使用環節,對畢業生專業核心能力的要求更側重于如何將電能有效地應用于生產實際,相比較而言,其強電因素偏弱,而弱電因素偏強。不同就業崗位對專業核心能力的要求不同,專業核心能力的確定需立足于不同類型人才的培養目標定位,充分考慮行業特點、社會經濟發展特征和學生個性發展需求。
1.2電氣工程及其自動化專業核心能力分析
專業核心能力是指學生在專業工作中保持持續優勢的能力。該能力能夠為學生未來的職業發展提供源源不斷的能量且具有無法被模仿的特點,是保障學生在就業競爭中勝人一籌的核心。基于應用型人才培養定位,通過對電力行業內涵、外延和特色等方面的分析,凝練出地方應用型高校電氣工程及其自動化專業學生所應具有的五大專業核心能力,分別為工程實踐能力、團隊合作能力、創新能力、跨界整合能力和自主學習能力,專業核心能力指標及其主要培養途徑如表1所示。合作意識和能力的高低直接影響到該專業畢業生職業生涯中的工作質量。從外延性角度看,電力行業工作領域寬泛,涵蓋電力系統、計算機控制、信息科學等知識體系。電氣工程及其自動化專業的畢業生需要具有較強的專業英語應用能力以及運用計算機對電力系統運行狀態進行仿真分析的能力。同時,隨著大數據時代的到來,電力行業信息化水平突飛猛進,這就要求該專業畢業生必須擁有一定的運用信息技術進行數據分析與處理的能力。由于學生受教育期間無法確定未來具體的工作崗位和工作內容,同時工作崗位要求和工作內容等也存在一定的易變性,為確保畢業生在不同專業方向和層次上均具有較強的崗位勝任力,需要其具備突破電氣專業局限進行知識跨界整合的能力。從特色發展角度看,應用型高校需要將學科專業特點與區域經濟社會發展特點有效融合,走特色化發展之路。區域經濟各具特色,同時電氣行業屬于傳統行業,新原理、新裝備、新工藝不斷涌現,培養學生的創新意識和創新實踐能力是確保其在專業領域擁有持久競爭優勢并實現個性化發展的重要方法。此外,隨著科技的飛速發展,知識更新換代加速,知識傳播方式也在不斷變化。大學生僅依靠課堂知識已遠不能滿足自身可持續發展的需求。只有擁有良好的自主學習能力,主動學習電力行業新知識,掌握電力行業新本領并樹立起終身學習、持續學習的意識,才能夠靈活應對知識的頻繁更迭,將來成長為與企業共同進步的核心人才。
2專業核心能力導向的課程體系構建方案
課程體系是人才培養目標最直接的體現,不同課程體系代表著不同的價值和功能[7]。圍繞專業核心能力指標及其主要培養途徑,分析課程目標、課程內容及課程之間的內在聯系,電氣工程及其自動化專業構建了由共性課程、特性課程和個性課程3個區塊構成的“區塊化”課程體系,同時將工程教育課程和雙創教育課程縱向貫穿融合于三大橫向區塊,使課程體系具有“三橫兩縱”的典型特征。“區塊化”課程體系結構如圖1所示,其中橫向區塊在內容上不分主次,相互協調,均衡發展;縱向區塊在時間上縱向貫穿于學生整個大學學習階段。橫向區塊的主要課程設置如表2所示。共性課程是遵循應用型學科邏輯,為實現專業教育基本目的所設立的課程。這部分課程與其他高校同類專業的課程有較大程度的同質性,故稱其為共性課程。共性課程中的理論部分包括全校性通識教育必修課,以及專業特性較明顯的基礎課程,如大學物理、電路分析、電子技術、自動控制原理等。共性課程中的實踐部分以驗證性實驗、基礎性設計和認識性實習為主要內容,涵蓋通識教育實驗、專業基礎實驗、課程設計和專業認識實習,如電子技術實驗、電路分析實驗、電氣專業導論與研討、電氣認識實習等,通過該環節的實施,幫助學生初步建立工程意識和創新意識,引導其邁入“電氣專業之門”。特性課程是與電力行業發展特征以及學校所在區域經濟特點密切匹配的課程。通過電機與拖動、電力工程、繼電保護等理論環節的設置,重點培養學生電氣工程專業的基本素質。同時,增加與區域經濟發展特點密切匹配的特色課程,使整個課程體系具有區別于其他區域發展需要的特征。黃河三角洲具有明顯的油區特色。通過融入“石油工業概論”“油田生產過程自動化”等課程,促使專業走特色化發展之路。特性課程中的實踐課由專業性實驗、創新型設計和專業性實習組成。在專業實驗和專業實習中開展項目化教學,培養學生的工程實踐能力及團隊合作能力,同時通過創新環節加強創新能力培養。個性課程用以滿足具體就業崗位及學生個性化發展要求。個性課程聯合企業開發,具有“依崗而設”“私人訂制”的特點,如與油田聯合開發“區域變電站二次回路與識圖”“油田電氣節能技術”等課程。個性課程中的實踐部分主要以綜合性實驗、崗位性實習和職業技能訓練為主,旨在培養學生的跨界整合能力。同時,通過聯合企業開展就業崗位訓練和職業技能訓練,持續增強學生的自主學習能力,幫助其樹立終身學習意識,提升畢業生在不同就業方向上的可持續發展能力。工程教育和雙創教育融入3個橫向課程區塊,呈現分階段、4年連續的縱向貫通特點。工程教育和雙創教育靈活設置,不拘泥于教材,也不拘泥于課堂固定時間。工程教育課程根據區域經濟特點及就業崗位要求制定,包括項目化教學的理論課,也包括設計類、實訓類課程。雙創教育課程以通識課程和專業課程為依托建立,有效滲入專業課程教學中,具有較強的專業協同性。
3強化專業核心能力的課程體系實施路徑
3.1建立課程對專業核心能力支撐權重矩陣
課程是能力培養的載體,課程體系的設置以專業核心能力達成為主要目的。為明確區分各門課程對專業核心能力的支撐力度,構建了課程能力支撐權重矩陣,部分課程能力支撐矩陣如表3所示。支撐權重指標用I級、II級、III級3個等級加以區分,分別代表較強支撐、普通支撐和較弱支撐。不同課程對核心能力支撐力度的強弱由課程內容及具體教學實施過程等因素決定。以“電力工程”為例,該門課程包含電力系統接線方式、電氣參數等值電路、電力系統潮流計算、電力系統有功功率最優分配、電力系統暫態穩定分析等,涉及電力工程圖紙認知、電力工程計算、電氣運行與控制等,對于工程實踐能力的培養起到較強支撐作用。具體教學實施過程中,在講解“復雜電力系統潮流的計算機算法”等內容時,可運用案例教學法,引入典型案例讓學生以團隊合作方式完成學習任務,因此該門課程還對團隊合作能力的培養起到一定支撐作用。各門課程對不同核心能力的支撐情況主要取決于課程內容設置并可通過教學模式進行適當調節。構建課程能力支撐矩陣時,需從課程體系整體層面全面客觀地考慮五大核心能力的均衡培養。課程能力支撐矩陣的建立,是通過課程體系實現專業核心能力培養的重要參考。通過課程能力支撐矩陣,教師可以準確地把握核心能力培養對所授課程的要求,更加科學地規劃課堂教學,提升教學質量;學生則可以根據核心能力與課程之間的關聯度,理清個人發展路徑,制定修讀計劃,提升學習效果。
3.2開發立體化課程資源
專業核心能力的培養需要通過課程體系實現,而課程體系的實施離不開課程資源的開發與利用。現有課程資源以靜態資源為主,信息化資源建設不足,無法滿足靈活學習、自主學習的要求,不能有效契合專業核心能力培養需求。電氣工程及其自動化專業以現代教育理論為指導,創新教學資源開發理念和方法,將網絡資源與紙質教材、實習實訓設備、虛擬仿真軟件、移動終端設備等進行深度融合,形成了紙質資源、音視頻資源、虛擬化資源相融合的多維度立體化教學資源。一是將“電子技術”“EDA仿真與電子系統設計”等課程的紙質教案、教材等傳統靜態教學資料升級拓展為微課、雨課堂等動態音視頻資料,通過多媒體教學平臺開展混合式教學,充分融合線下課堂的互動性和線上課堂的靈活性,提升教學效果。二是利用VR技術,對“電力工程”“繼電保護”等開展虛擬仿真課程資源建設,通過虛實結合實現電氣生產過程的直觀化和可操作化。教學資源庫的多維度立體化建設能夠為學生提供嶄新的學習空間,在以靈活方式加強知識傳輸的同時,強化電氣工程及其自動化專業與其他專業的交叉融合,充分培養學生的工程實踐能力、跨界整合能力和自主學習能力。
3.3建設理實一體化教學平臺
應用型人才的特點是基于理論、突出實踐、強化應用。目前,高校輸出的應用型人才與企業需求之間仍有較大差距。畢業生在一定程度上存在“眼高手低”“理論強、實踐弱”等理論與實踐脫節現象,導致上崗前的適應周期偏長,工作上手能力偏弱。將理論知識與實踐技能融為一體,開展理實一體化教學平臺的建設符合應用型人才的培養要求。電氣工程及其自動化專業應充分發揮區域資源優勢,與相關企業協同建設理實一體化教學平臺,加強理論教學和實踐教學在內容和時間上的融合。一是針對區域內中小型企業用電特點和應用型學生學習特點,構建電氣類課程綜合性仿真教學平臺,將理論知識從教室“外遷”至機房、實驗室。運用仿真模型的趣味性、靈活性解決電氣專業知識難教、難學的問題,讓學生邊學、邊試。二是依托區域內發電廠、變電站、相關電力用戶構建生產性項目實踐平臺,將企業生產過程作為案例“內移”至課堂,以項目方式驅動教學,提高學習效果。通過理論環節“外遷”和實踐環節“內移”,將之前先理論后實踐的教學模式改為邊理論邊實踐,兩大教學環節相互補充、互釋互融,在“教學做”一體化過程中加強學生工程實踐能力、團隊合作能力和創新能力的培養,實現校企同步協同,進一步增強了人才輸出與企業需求之間的匹配度。
4結語
電氣工程及其自動化專業是典型的學科交叉型專業,專業核心能力的培養是整個人才培養工作的重要環節。本文結合某地方應用型高校專業發展特點,深入剖析了地方應用型高校電氣工程及其自動化專業學生所需擁有的五大核心能力,并以此為導向構建了以強化專業核心能力為目的的“三橫兩縱”式“區塊化”課程體系,同時從課程能力支撐矩陣、立體化課程資源、理實一體化教學平臺等角度探討了課程體系實施路徑,以不斷提高應用型人才培養質量,并為專業的特色化發展、可持續化發展提供動力。
作者:王銘 單位:山東石油化工學院