周振雄，麻丹丹，辛 平，王洪希

（北華大學 電氣與信息工程學院，吉林省 吉林市 132021）

隨著第四次工業(yè)革命的來臨，工程實踐的多樣性、復雜性、綜合性及時變性特征日益明顯，導致地方院校電氣信息類專業(yè)人才實踐能力培養(yǎng)越來越不適應社會的需要，也不能滿足應用型工程教育認證的相關標準要求。未來新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟的發(fā)展需要大批具備工程實踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、國際競爭力的高素質應用型工程技術人才。因此，地方院校須建立新工科專業(yè)人才培養(yǎng)體系，以滿足國家、社會對工程人才的需求[1-3]。

1 工程教育認證視角下地方高校工程教育中存在的問題

國際工程教育認證是具有國際標準和規(guī)范的工程技術人才培養(yǎng)體系。該體系的基本原則是要求人才培養(yǎng)堅持“以學生為中心、以成果產(chǎn)出為導向，持續(xù)改進”的原則，切實提高工程技術人才的培養(yǎng)質量，其核心是以產(chǎn)業(yè)和社會發(fā)展需求為導向，以專業(yè)工程認證為載體推動工科專業(yè)改革，培養(yǎng)高質量高素質的工程技術人才，以滿足國家“中國制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”“人工智能2.0”“一帶一路”等重大戰(zhàn)略需求。

地方高校人才培養(yǎng)目標大多是服務于經(jīng)濟社會發(fā)展的應用型技術人才。筆者曾先后到遼寧工程技術大學、長春工程學院、東北電力大學、長春理工大學、中北大學等8 所地方院校進行工程教育開展情況的實地教學調(diào)研。結合以工程教育認證為引領的有效融合專業(yè)認證規(guī)范和新產(chǎn)業(yè)需求下的新工科專業(yè)人才培養(yǎng)要求，調(diào)研分析發(fā)現(xiàn)地方高校在工程教育方面主要存在以下問題。

1.1 教育供給與社會需求的供需系統(tǒng)性失調(diào)

地方高等院校工程教育在社會、學校、學生構成的大系統(tǒng)中，學校供給與社會需求的融合度不高。一是學校與學生不能及時準確把握社會的深層需求，培養(yǎng)人才的規(guī)格與社會用人的標準不一致；二是學校與學生不能有效適應企業(yè)快速變化對人才的需要，造成畢業(yè)生能力與社會需求脫節(jié)問題[4-7]，導致培養(yǎng)的學生不能很快適應工作崗位的要求，需要較長的過渡期。

1.2 高等工程教育人才培養(yǎng)模式的結構性缺失

在地方高校工程教育人才培養(yǎng)理念體系、方法體系與支撐保障條件建設上普遍存在要素缺失與協(xié)同性不高的結構性缺失問題。首先，在學校教育理念以及層次體系上，缺乏先進性、科學性和系統(tǒng)性，導致學生培養(yǎng)方向不夠明確，加之社會不良思潮的侵蝕，導致了理念、方向、目標、動力以及主觀能動缺失；其次，缺少培養(yǎng)學生自我學習、自我管理、自我實踐、自我改善等個性化的方法，因而影響了工程教育以及學生成長的效率和效果；最后，學校的保障條件缺少有效的支撐，導致學生工程實踐能力培養(yǎng)的效率以及質量不能滿足企業(yè)的需要，難以快速融入企業(yè)價值系統(tǒng)，形成了畢業(yè)生“就業(yè)難”與企業(yè)“用人難”的兩難窘境[8-9]。

2 基于工程教育認證視角的地方高校應用型工程人才培養(yǎng)模式改革

根據(jù)工程教育認證的要求，高校人才培養(yǎng)體系可遵循圖1 所示的工程教育認證基本架構，突出以學生發(fā)展為中心、以學生學習為中心、以學習效果為中心的人才培養(yǎng)理念，還應遵循“成果導向”（OBE,outcome-based education）的教學設計流程，貫徹持續(xù)改進的機制，其中包括人才培養(yǎng)目標的確立、畢業(yè)要求的制定、課程體系的建設、支撐體系的完善和基于質量評估評價體系的持續(xù)改進機制的完善等研究內(nèi)容[10-11]。

我校電氣工程及其自動化專業(yè)以工程教育認證為背景，首次系統(tǒng)性提出了基于工程教育的應用型人才自我成長教育理念體系。該體系在戰(zhàn)略、戰(zhàn)術兩個方面做出了系統(tǒng)、科學、有效、明晰的定位，并與CDIO（conceive，design，implement and operate）工程教育相結合，構建了“5S+CDIO”應用型工程人才自我成長培養(yǎng)模式。建立了獨具特色、富有鮮明時代特征和較強融合性、適應性的校園文化“聚力場””。

圖1 工程教育認證基本架構

2.1 “5S+CDIO”應用型工程人才自我成長培養(yǎng)模式的構建

“5S+CDIO”應用型工程人才自我成長培養(yǎng)模式（見圖2）由3M（M 指mission 使命，即做人、做事、創(chuàng)造價值）人才理念、3T（T 指target 目標，即快速適應力、自我成長力、價值創(chuàng)造力）策略目標、5S（S指self-growth 自我成長，即設計、學習、實踐、管理、改善）自我成長路徑三部分構成，兩側指學生個人需求和企業(yè)需求兩個需求側。5S 自我成長規(guī)劃要求明確的長期、中期、短期發(fā)展目標，通過日常實施，不斷朝著規(guī)劃方向和階段性目標努力，最終實現(xiàn)戰(zhàn)略性方向與目標的達成。

（1）3M 是回答培養(yǎng)什么人的問題，位于培養(yǎng)模式的最高層，其核心內(nèi)涵是：做人是基礎、做事是手段、創(chuàng)造社會價值是人生的根本意義所在，而每一個學生關于究竟創(chuàng)造什么價值的選擇，必須來自社會、企業(yè)以及工程的需要與自身需求的融合與思考。3M既是教育的目標，也是途徑，是教育、學校、企業(yè)以及社會的需要，是實現(xiàn)個性化人才培養(yǎng)、提高教育效率及效果的選擇。該理念的確立，明確了學校整體工作方針和指導原則，對教師與學生內(nèi)在潛能與主觀能動的挖掘與發(fā)揮產(chǎn)生顯著而無形的“聚力效果”，為工程教育及人才的培養(yǎng)提供了堅實而有效的思想基礎。

（2）3T 是實現(xiàn)3M 的策略性理念，位于中間層（策略層），其核心內(nèi)涵是：以價值創(chuàng)造為決策與行為的基本準則；準確定位社會、企業(yè)及學生的長期需求，從戰(zhàn)略的視角出發(fā)，設計、規(guī)劃并構建學生的自我成長力。在瞄準長期方向及目標需求的同時，關注短期、眼前的需求，做好每一天、每一件事，創(chuàng)造每一天應有的價值，以此構建學生的快速適應力?？焖龠m應力是形成自我成長力的基礎，而知識、品質、能力、績效的提升是實現(xiàn)3M 理念和3T 目標的基本要素，由此實現(xiàn)確定的人才培養(yǎng)目標。

（3）5S 與當前工程教育中的成功范例CDIO 教育模式有異曲同工之處。CDIO 教育模式是由MIT 和瑞典幾所大學在Wallenburg 基金會的資助下完成的，于2004 年推出后很快被世界各國采納并展開試點，并獲得工程教育界的廣泛認同。對比CDIO 教育模式，5S體系涵蓋了CDIO 的構思與設計，其實踐涵蓋實施和運行?？紤]到學生及工程師在學習過程、管理過程以及創(chuàng)新實踐過程的具體情況，在5S 系統(tǒng)中比CDIO 系統(tǒng)增加了學習、管理、改善三個獨立的子系統(tǒng)，更完整地反映了工程的各個方面，更有利于培養(yǎng)和提高學生的學習、管理、創(chuàng)新三個方面的素養(yǎng)和能力。因此，具有良好的5S 訓練和素養(yǎng)的學生將能夠更好地適應未來社會以及工程實踐對于學習、管理、實踐以及創(chuàng)新等各方面的需要。

圖2 “5S+CDIO”應用型工程人才自我成長培養(yǎng)模式

圖3 面向生產(chǎn)一線自動適應社會系統(tǒng)結構圖

2.2 基于“5S+CDIO”自我成長型工程教育理念的人才培養(yǎng)體系改革實踐

2.2.1 “5S+CDIO”人才培養(yǎng)體系結構

構建了面向生產(chǎn)一線的“5S+CDIO”個性化人才培養(yǎng)體系。該體系由內(nèi)環(huán)和外環(huán)雙閉環(huán)組成，以“5S+CDIO”自我成長工程教育為理念，核心以“自我成長力+快速適應力+價值創(chuàng)造力”三力為內(nèi)驅力，其原理源于自動控制原理。外環(huán)由控制器、檢測器、給定目標組成，通過外環(huán)控制將應用型人才按社會的能力需求來培養(yǎng)，具體以企業(yè)生產(chǎn)一線所要求的工程實踐能力作為給定目標, 即人才培養(yǎng)目標。通過外環(huán)社會和用人單位的檢測器調(diào)整培養(yǎng)方案，其輸出作為內(nèi)環(huán)的輸入。內(nèi)環(huán)由控制器、檢測器、執(zhí)行器、被控對象組成，內(nèi)環(huán)控制是多層個性化的，通過內(nèi)環(huán)自動控制，其輸出即為社會所需的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力強的人才。內(nèi)環(huán)控制過程是通過由校內(nèi)的督導組、實踐考核和學生信息員組成的檢測器檢測，調(diào)整教學系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)。通過教師、培養(yǎng)方案、教材和實驗設備作用到被控對象學生，所培養(yǎng)的學生成為適合生產(chǎn)一線需要的、具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和素質的、能與企業(yè)良好對接的高級工程應用型人才。通過雙閉環(huán)自動適應社會教學系統(tǒng)，使校企雙方深度融合，解決應用型工科與社會人才多樣性需求脫節(jié)的問題。面向生產(chǎn)一線自動適應社會系統(tǒng)結構如圖3 所示。

2.2.2 構建以工程實踐能力為主線多層次個性化立體式實踐體系

該體系以培養(yǎng)“5S+CDIO”自我成長工程實踐能力（內(nèi)環(huán)控制部分）為目標，實現(xiàn)價值創(chuàng)造力的內(nèi)在驅動。以工程實踐能力培養(yǎng)為主線，以基礎層、單項綜合層、群綜合層、工程實踐層、創(chuàng)業(yè)層等為階梯，從認知能力、基本技能、單項綜合實踐、專業(yè)能力、工程實踐能力、自主創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力等方面，以課程實驗、集中實習、課程群綜合實踐、自主工程實踐、團隊自主創(chuàng)業(yè)等方式對學生進行工程應用創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)，使學生具有較強的內(nèi)驅動力，與社會工程能力需求無縫對接。一條主線多層次個性化立體式的實踐體系如圖4 所示。

圖4 一條主線多層次個性化立體式的實踐體系

（1）基礎層。側重基礎技能訓練，主要由單門課程知識點為載體，加強基礎知識的深入理解，培養(yǎng)學生觀察問題、分析問題的能力。在實驗中，通過有趣的工程項目激發(fā)學生的工程意識，提高學生對工程項目的興趣。

（2）單項綜合層。主要以單門課程綜合集中實習為載體，側重單門課程專業(yè)技能訓練，將單門課程知識點綜合形成知識線，著力培養(yǎng)學生的綜合實踐能力。以CDIO 為手段，由導師或項目組高年級學生帶入小工程項目。

（3）群綜合層。主要以課程群的專業(yè)綜合實習為載體，側重專業(yè)工程能力培養(yǎng)，將不同專業(yè)方向的多門課程綜合化，形成課程群的專業(yè)方向知識面，著力培養(yǎng)學生的專業(yè)方向CDIO 綜合實踐能力，主要在工程環(huán)境的實踐基地進行，并帶入工程項目。

（4）工程實踐層。主要以畢業(yè)設計、創(chuàng)新競賽、工程項目為載體，依托在學院創(chuàng)新基地和企業(yè)實習基地開展工程項目實踐，由導師指導，以產(chǎn)品的周期性為基礎完成單個工程項目的整個過程，側重學生工程實踐能力的培養(yǎng)。

（5）創(chuàng)業(yè)層。主要以創(chuàng)新與素質拓展為載體，通過競賽、項目等，面向工程實際，培養(yǎng)學生自主創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。以該理念為基礎，構建“3M—3T—5S”三維立體式個性化人才培養(yǎng)模式，創(chuàng)建學生網(wǎng)絡創(chuàng)業(yè)平臺。企業(yè)層的創(chuàng)新實踐活動是在創(chuàng)新基地、創(chuàng)業(yè)平臺或企業(yè)，以團隊做工程項目的方式完成。

3 自我成長型工程教育理念下應用型工程人才培養(yǎng)模式改革的實施成效

經(jīng)過長達10 年的改革探索與實踐，以高校與企業(yè)深度融合“5S+CDIO+創(chuàng)造價值”為指導思想，以快速適應力、自我成長力、價值創(chuàng)造力為目標，以自我成長方法為特色，通過教育理念、方法、體系及評價的研究與實踐，特別是借助于CDIO 工程教育體系的先進性、適用性，并結合中國的實際情況與特殊需要，構建了“5S+CDIO”工程教育應用型自我成長人才培養(yǎng)模式。經(jīng)多年的研究與實踐證明，在該模式下學生在做人、做事與創(chuàng)造價值三個維度上的培養(yǎng)效果是明顯的。

（1）理論成果豐富，層次較高。“5S+CDIO”工程教育應用型自我成長人才培養(yǎng)模式的理論成果獲國家教學研究項目8 項、省精品課43 門，開發(fā)MOOC、微課等17 門，入選國家規(guī)劃教材等19 部，發(fā)表教研論文48 篇，較好地展示了成果的理論水平。

（2）實踐成果鮮明，育人效果好。成果應用于電氣工程及其自動化專業(yè)后，該專業(yè)獲得國家特色專業(yè)及第一批吉林省高等學校本科品牌專業(yè)（2014 年）、教育部專業(yè)綜合改革試點項目（2012 年）、吉林省地方本科高校轉型專業(yè)群（2015 年）、省高等學校卓越工程師培養(yǎng)計劃試點專業(yè)（2015 年）、教育部第二批產(chǎn)學合作協(xié)同育人項目2 項（2017 年）等，2013 年入選省教育廳人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)、2019 年獲得國家首批一流本科專業(yè)建設點（首批“雙一流”專業(yè)）等。學生獲得各類競賽獎位居省內(nèi)同類院校之首，打造出“物聯(lián)網(wǎng)”“電子競賽”等特色學科競賽品牌，獲吉林省首屆省長獎1 項，全國物聯(lián)網(wǎng)大賽一等獎1 項，全國大學生“恩智浦”杯智能車大賽國家一等獎1 項、二等獎4 項，全國大學生電子競賽二等獎10 項，共獲省級以上獎500 余項。

（3）社會聲譽高，社會影響顯著。研發(fā)的5S 自我成長實踐平臺，被江蘇大學等12 所院校應用。近年來，國內(nèi)外50 多所高校，2 000 多人次來我校進行實地考察。

4 結語

我校電氣工程及其自動化專業(yè)以工程教育認證為契機，積極探索新工科專業(yè)人才培養(yǎng)體系，推動現(xiàn)有傳統(tǒng)專業(yè)的升級改造，實現(xiàn)專業(yè)內(nèi)涵建設，提高專業(yè)排名，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才，滿足地方經(jīng)濟和社會發(fā)展需求，助力“中國制造2025”，為相關專業(yè)改革發(fā)展提供有益的實踐經(jīng)驗。