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摘要:根据我校电气信息工程学院自动化、通信工程和测控技术与仪器专业发展现状,探索制定多学科交叉融合的工程人才培养目标、课程体系、授课方式、实践教学方式,进而形成适合专业发展的多学科交叉融合的人才培养方案。通过专业培养方案的修订和实践,实现新工科和工程认证背景下提高解决学生复杂问题能力的创新型工程技术人才培养的目标。
关键词:新工科;工程认证;复杂工程问题;多学科交叉融合
本文引用格式:王秀芳等.新工科背景下解决信息类专业复杂工程问题的探索[J].教育现代化,2019,6(80):158-159.
Exploration of Solving Complex Engineering Problems of Electrical Information under the Background of New Science
WANG Xiu-fang,LIANG Hong-wei,LI Yan-hui,LIU Xia,HUO Feng-cai
(School Electrical Information Engineering,Northeast Petroleum University,Daqing,Heilongjiang,China)
Abstract:According to the development status of automation,communication engineering,measurement and control technology and instrument specialty in our college of electrical information engineering,this paper explores and formulates the training objectives,curriculum system,teaching methods and practical teaching methods of multi-disciplinary cross-integration of Engineering talents,and then forms a multi-disciplinary cross-integration of personnel training program suitable for the professional development.Through the revision and practice of professional training program,the training objectives of innovative talents to improve students'ability to solve complex problems is achieved under the background of new engineering and engineering certification.
Key words:New engineering;Engineering certification;Complex engineering problems;multi-disciplinary cross-integration
教育部高教司领导多次强调,要聚焦国家发展战略,把握高校人才培养工作的新形势新任务,全面深化高等工程教育改革,加快建设新工科,主动面向未来,适应和引领新经济。《中共黑龙江省委高等学校工作委员会黑龙江省教育厅2018年工作要点》第27条提升高校人才培养质量中包括了深化专业供给侧改革,加快推进新工科建设。新工科建设具有信息化、网络化、智能化、交叉化、创新性的特征。我校电气信息工程学院自动化、通信工程专业和测控技术与仪器专业创办多年,其中自动化专业是国家特色专业、国家卓越工程师教育培养计划专业和黑龙江省重点专业;通信工程专业是黑龙江省重点专业和我校卓越工程师教育培养计划专业。为了加快发展我院专业发展,在新工科建设和专业认证的双重背景下,将信息化、网络化、智能化、交叉化、创新性专业特色融入人才培养中,并且落实新时代全国高等学校本科教育工作会议中内涵发展、领跑发展、变轨超车和创新发展的工作目标,研究自动化、通信工程专业和测控技术与仪器多学科交叉融合,培养学生解决复杂工程问题的能力,推进专业工程教育认证的进程,有助于全面提高专业人才培养质量。
一 制定多学科交叉融合的工程人才培养目标
中国工程教育专业认证对工程本科毕业生提出了12项毕业要求,其中9处提到了解决复杂工程问题的能力需求[6],因此培养学生的工程实践、学科交叉、创新创业、自主学习和终身学习能力,既能满足工程认证需要,又能符合新工科发展的要求。
我院自动化、通信工程和测控技术与仪器专业具有学科交叉的科研平台,并形成了油气信号检测、处理、控制一体化的特色研究方向,为本学院各专业进行交叉融合奠定了良好的基础。测控、通信与自动化专业交叉融合,可以带动通信工程和测控技术与仪器专业整体水平提高。
多学科交叉融合的工程人才培养目标将过去培养基础扎实的专业型人才转向培养知识面宽、能力强、素质高、适应能力强的工程技术人才,使学生具有较高的创新意识,适应社会发展,具备解决复杂问题的能力。
二 组建多学科交叉融合的教学团队
组建由自动化、电气工程及其自动化、通信工程和测控技术与仪器专业教师组成的跨学科教学团队,以油气田控制与动态监测和网络化与智能控制2个省级重点实验室、电子信息工程省级校企共建研发中心为依托,建设测控、电气工程及其自动化、通信与自动化专业交叉的项目平台,将强电与弱电结合、信息与控制结合、测控与通信结合,引入智能化、网络化技术,形成了智能仪器、人工智能、建立发展新工科需要的跨学科平台,着力提升学生解决复杂工程问题的能力和创新能力。
三 构建多学科交叉融合的课程体系
根据新工科和工程教育的要求,以学生为中心,以培养解决工程复杂问题能力为目标,以符合产业人才需求为向导,研究基于工程教育的自动化、电气工程及其自动化、通信工程和测控技术与仪器专业交叉的课程体系。具体方案包括:根据上述制定的培养目标和标准,以学生为中心进行教学设计,将传统的测控、通信和自动化理论与新型技术、产业新需求有机融合,建立多学科交叉融合的课程体系。在课程内容上,以能力素质、创新意识以及终生学习培养为导向;在课程设置上,构建通信工程、测控技术与仪器和自动化技术学科交叉课程模块,如机器学习、传感器测量、数字图像处理、工业机器人等[7],以选修课程方式供学生任选,以扩展学生的知识面,适应新工科发展的需要。
四 研究以学生为中心的课程教学方式
利用“互联网+”现代技术进行课程教学方式的改革,开展移动教学方式。利用在线课程平台,把课程内容录制成短视频上传到平台,学生可以在课前进行预习,课上用手机可以在平台上与教师互动,课后在平台上提交作业,观看教师对作业的讲评视频。通过移动教学手段,学生上课时积极参与性提高了,教师也可以随时掌握学生的学习进程,及时提醒学生提交作业等,教学方式由以板书为主的教师为中心转移到了以学生为中心,提高了学习效果。
此外,根据课程内容,还增设了研讨式、案例式、翻转课堂教学方式,改变了原来单一的教学方式,教学效果明显改善。
五构建基于创新创业的立体化实践教学方式
实践教学是培养学生解决复杂工程问题能力的重要手段,因此,将多学科交叉融合的实践教学进行分层,构建基于创新创业的立体化实践教学方式能够满足专业认证和新工科发展的双重需要。立体化实践教学方式包括:信号检测、信号处理、机器学习、工业机器人等课程基础实验为第一层次;多门课程进行交叉的综合性实验为第二层次;创新创业项目和工程实践项目为第三层次;与企业联合的协同育人实践项目训练为第四层次;科技竞赛项目训练为第五层次。根据学生的能力和需要选择相应的实践教学方式,充分体现以学生为中心,达到培养学生创新创业能力的目的。
总之,通过探索新工科和工程认证背景下多学科交叉融合方案,搭建测控、通信与自动化专业交叉的跨学科平台和项目平台,全面提升学生解决复杂工程问题的能力和创新能力,对相关老工科专业的改革提供了新思路。
参考文献
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[7]刘朝华,李小花,张红强,陈超洋.新工科背景下地方高校自动化专业人才培养机制探究[J].当代教育理论与实践,2018,10(03):69-72.
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