电类专业新工科人才立体化培养的研究与实践
谢小雨1，戴圣伟1，肖伸平1，张卓钧1，王炎平2
（1.湖南工业大学 电气与信息工程学院，湖南 株洲；2.湖南化工职业技术学院，湖南 株洲）
摘 要： 针对以新技术、新业态、新产业为特点的新经济蓬勃发展对人才的需求，响应教育部深入推进校企产教融合、协同育人、开展新工科研究与实践的积极号召，提出新工科人才立体化培养体系。该体系以国家精品资源共享课《单片机原理及应用》为依托、以“校企合作人才培养示范基地”为平台、以“双创”实验班为载体、以“企业横向项目、学科竞赛、创新创业竞赛、创新基金项目申报等”为驱动，通过产教双方共同协商，建立跨行业、跨区域、跨学科的各类各级竞赛等为手段，实现对学生学科交叉能力和专业创新能力的立体化培养。
关键词： 立体化培养；产教融合；协同育人；精品共享
一 引言
课程建设与工程实践能力培养是工科教育教学过程的永恒主题。任何一个专业或专业群都有其核心课程和工程应用能力培养体系，这其中必有2-3门课程是决定其核心能力培养的骨干课程，以电类专业为例，比较公认的专业基础课有电工基础、单片机原理及应用、电子技术等课程。 图1中可以发现，《单片机原理及应用》在电类专业群中起到承前启后的作用，位于大类专业基础课程的核心位置。但课程建设及改革总是伴随着新知识、新技术和新产业的出现而与时俱进，特别是产业界对学科交叉复合型应用人才的需求，对课程的改革提出了更高的要求、更高的创新创业能力及跨界整合能力[1-3]。
图1 电类专业的课程结构体系图
二 电类专业新工科人才立体化培养体系
围绕电类专业新工科人才培养，采用“三结合、三递进体系”的协同创新立体化人才培养体系。“三结合”指：基础与应用结合、技能与需求结合、能力与工程结合；“三递进体系”指：校内-创新素质训练体系、校企-项目合作体系、校企-工程应用体系。校内-创新素质训练体系以国家级精品课程《单片机原理及应用》为理论依据，内含双创班训练中心、学科竞赛训练中心等，属创新创业素质教育范畴；校企-项目合作体系以协同育人校企共享实验室为基地，内含双创俱乐部、众创空间等，属创新能力提升教育范畴；校企-工程应用体系以产教融合校企人才培养示范基地为依托，内含学科专业竞赛、创新创业竞赛等，属企业环境实践教育范畴；见图2所示。完整体现了基础与应用至技能与需求至能力与工程的三递进人才立体化培养[4,5]。
从这些例子中可以看到,“石榴裙”“饭碗”“柴米”“花灯”等本来都是常见的事物名词,语言中实际的指称对象都很明确,意义具体明晰。由于语境的变化,语言交际中使用范围的变化,人们依赖这种具体明晰的意义,使其他一些事物与之产生了特定的语义关联,借以指称代替其他事物。这样代替指称所产生的直接结果就是,在一个常用意义的基础上,又各自产生了一个新的借代意义。
图2 新工科人才立体化培养体系图
（一）立体化培养体系要解决的核心问题
（1）产教融合的电类专业新工科人才培养的课程建设与实践能力培养的理论依据。校企双方如何共同确定专业基础课程结构体系、课程标准、授课方式和考核方式等；
（2）电类专业新工科人才立体化培养体系构建及实践。校企双方如何共建稳定的校内外专业实践基地，保障实践条件，学科交叉型的工程实践项目、开展专业竞赛活动以及推进学生就业等工作。
（二）立体化培养体系的实施
成都市幼儿园在户外游戏与体育活动方面想要发展，必须做到领导人员对幼儿体育教育价值有更高的认识，并正确树立起幼儿园体育教育价值观，另外，需要根据幼儿自身的发展特点建立起具备科学性的体育内容安排体系，同时，需要积极落实我国在幼儿教育方面所要求的规制制度，进而促使成都市幼儿园的教育体制向科学化发展。
先后考察了民勤人民在上世纪50年代，为解决水资源稀缺问题奋起建设的亚洲最大的沙漠水库——红崖山水库；考察了用沙漠植物梭梭固沙的宏伟工程。这两处浩大的工程为我们寻求适合进行艺术介入的路径，提供了一种精神性的感知。而当来到民勤最富有地域特征的沙漠之时，啊！这连绵起伏，苍茫浩瀚的大漠，不正是阐发民勤最好的窗口吗？不正是一处可以尽情地抒发艺术理想、讴歌民勤精神的绝佳之处吗？
利用前面两个阶段所做的基础工作，通过引入企业资源（硬件和导师），建立了混合型师资队伍，结合各专业培养方案，每年组织了专业技能比武（工程综合能力）、机器人竞赛、大学生电子设计竞赛、创新创业竞赛、创新基金项目申报以及引导学生开办创业公司，参与企业横向开发课题等。
以学科专业竞赛获奖、创新创业竞赛获奖、创新基金项目获批、撰写论文出刊、专利授权、企业横向课题获批以及开办创业公司等为成绩展现培养效果，校外导师重点辅导企业横向项目、开办创业公司、创新创业竞赛、学科专业竞赛；校内导师全程指导。详见图5所示。其中，学生始终是培养主体，在各个环节扮演主角。
图3 课程理论建设与实践教学模式图
该体系以“校企合作人才培养示范基地”为平台，以“双创”实验班为载体，以“企业横向项目、学科竞赛、创新创业竞赛”等为驱动，通过产、教双方共同协商拟定工程实训项目、互派导师指导等形式，建立了跨行业、跨区域、跨学科以及校级工程实践能力比武、省级和国家级的学科竞赛、大学生电子设计竞赛、创新创业竞赛等手段，实现对学生学科交叉能力和专业创新能力的立体化培养[9,10]，见图4所示。
二是据以定案的证据都已经经过法定程序查证属实，这突出的是证据本身的要求。该条件关注的是证据能力问题，配套的是我国刑事诉讼法“非法证据排除”规则。
图4 新工科实践教学平台建设与实施图
Pr.549 = 1(变频器通讯协议选择，有些变频器可以支持多种通讯协议，在此参数设置时选择正确的通讯协议)；
（2）实践教学模式的平台建设与实施
（1）课程理论建设与实践教学模式
（3）系统化竞赛培训、项目申报及学生创业引导
（三）立体化培养体系培养效果的展示
基于校企深度融合的协同育人特色。建立了电气类校企合作人才培养示范基地、机器视觉联合实验、“众创”空间、“双创”俱乐部，聘请15名企业导师，组建了混合型教学团队，获得了合作企业近200万元的高端实验平台及资金支持，实践教学与创新设计融合了企业高端技术，体现了电类专业工程技术人才的培养契合区域产业升级的要求。以“边研究边实验边完善”为指导，根据课题研究设计的任务和路线图，制订了实施方案，然后，有步骤地开展了相关试验，如编写教材，课程录像，资源上传并共享等手段全面丰富立体化人才培养体系。
课题组根据实践数据，提出了引入产业领域的新技术到课堂教学的课程中来，并以专业大类核心基础课程《单片机原理与应用》为突破口，建立以完整项目驱动的课程教学思路；以电类专业核心专业基础课程及实践教学活动为研究对象，以建构主义教育理论为基础，以新知识、新技术、新产业为导向，以教学活动过程为改进目的，边研究边实践边完善，着重解决新时代电类专业新工科人才培养所需要产教融合、协同育人的专业基础核心课程建设问题；同时，针对课题研究的需要，课题组成员广泛开展了对比实验，并进行观察记录，如对“双创”实验班等学生与普通班的学生进行了长期的观察，在教学活动的自然状态中收集了相关资料；并将大量丰富的理论及实践教育经验进行总结和提升，根据课堂教学及立体化的实践模式所提供的事例和数据，按照科学研究的程序，揭示研究对象内在本质和规律，在此基础上加以提炼，使之上升到教育理论高度。典型案例见图3所示：课题组主编的电类专业国家精品课程《单片机原理及应用》教材，该教材和实验装置中的完整工程应用教学案例由世界知名单片机公司-利尔达科技有限公司提供，配套便携式实验装置精准地体现了产教融合、精品共享、协同育人的理念。该精品课程在电类专业新工科人才立体化培养中的能力-应用开发与编程技术的共享资源，在后续的学科竞赛、创新创业竞赛、企业横向项目、创新基金项目与专利成果等环节大量应用，凸现了它的基础作用与源动力，实现了工程学科回归实践模式的培养要求[6-8]。
图5 培养效果展示图
三 社会反响及成果推广
（1）课题组主编的《单片机原理及应用》教材由清华大学出版社发行，已印刷第二版，教材以一个完整的应用项目贯穿于整个教材的各个章节，体系结构紧凑，符合新时代的工科应用型人才培养要求，在全国工科院校的单片机课程教学中得到了同行的广泛认可。
（2）“国家精品资源共享课”《单片机原理及应用》在教育部“爱课程”网站实现精品共享，累计浏览次数达24500余次，为本校电类专业培养学生4000人以上。
（3）近年来，基于新工科复合型应用人才培养的需要，学院开设了“双创”实验班，定期邀请产业领域专家开展讲座，引入企业实际工程开发项目开展培训和制作等，每年累计培训电类专业学生约600人；通过校级、省级、国家级的各项学科竞赛、大学生电子设计竞赛和创新创业竞赛及培训，每年约有2000人次参加了培训或竞赛活动。
（4）近年来，电类专业新工科人才立体化培养的有力举措受到了媒体的热捧，学生的优秀事迹被天津城市快报等省外媒体报道、被人民网湖南频道（http：//hn.people.com.cn/n2/2017/0505/c356888-30139671.html）、湖南红网频道（http：//hn.rednet.cn/c/2018/07/06/4672612.htm）株洲新区报等省内多家媒体竞相报道。
四 结语
高校电类专业新工科人才立体化培养的质量最终取决于师生的创新能力与技术积累水平，“三结合、三递进”式教学体系是实践教学方法创新的一种有效范式，对实现高校电类专业新工科创新型应用人才培养的质量水平有一定的促进与借鉴意义。“三结合、三递进”教学体系的具体应用，是创新教学手段、提高培养效果的有益尝试。
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Research and Practice on Three-dimensional Cultivation of New Engineering Talents in Electrical Specialty
XIE Xiao-yu1, DAI Sheng-wei1, XIAO Sheng-ping1, ZHANG Zhuo-jun1, WANG Yan-ping2
(1.Institute of electrical and information engineering of Hunan University of Technology, Zhuzhou； 2. Hunan Chemical Vocation Technology College. Zhuzhou, China)
Abstract： The demand for talents for the booming new economy characterized by new technologies, new formats and new industries, and responding to the Ministry of Education to promote the integration of school-enterprise production and education,collaborative education, and the development of new engineering research and practice, so we propose a three-dimensional training system for new engineering talents. The system is based on the national excellent resource sharing course “Singlechip Microcomputer Principles and Applications”, the “school-enterprise cooperation talent training demonstration base” as the platform, the “Innovation and entrepreneurship “ experimental class as the carrier, and driven by “enterprise horizontal projects,discipline competitions, innovation and entrepreneurship competitions, innovation fund project declarations, etc.”Through the mutual consultation between the production and education sides, the establishment of cross-industry, cross-regional,interdisciplinary competitions at all levels as a means to realize the three-dimensional training of students’ interdisciplinary ability and professional innovation ability.
Key words： Three-dimensional culture; Production and education integration; Collaborative education; Boutique sharing
本文引用格式： 谢小雨,等.电类专业新工科人才立体化培养的研究与实践[J]. 教育现代化,2019,6(77)：23-26.
DOI： 10.16541/j.cnki.2095-8420.2019.77.006
基金项目： 湖南省教育科学十三五规划课题研究成果（XJK17BG017）戴圣伟主持。
作者简介： 谢小雨，女，安徽合肥人，电气自动化专业在读学士，主攻电气自动化方面的理论与实践。
通讯作者： 戴圣伟，男，湖南武冈人，硕士，讲师，主要从事控制方面的理论与实践教学。
标签：立体化培养论文; 产教融合论文; 协同育人论文; 精品共享论文; 湖南工业大学电气与信息工程学院论文; 湖南化工职业技术学院论文;