【教學(xué)成果獎(jiǎng)申請(qǐng)書】五位一體電氣工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)方式的研究與實(shí)踐

教學(xué)成果獎(jiǎng)申請(qǐng)書成果名稱：五位一體電氣工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)方式的研究與實(shí)踐.成果簡(jiǎn)介及主要解決的教學(xué)問題（不超過1000字）以智能化、信息化為標(biāo)志的智能電網(wǎng)、軌道交通等的迅速發(fā)展，對(duì)電氣工程人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)、思維方式、實(shí)踐手段、創(chuàng)新能力提出了新要求，浙江大學(xué)電氣工程大類專業(yè)覆蓋電力、電機(jī)、電子、IC,控制等多個(gè)方向，具有培養(yǎng)強(qiáng)弱電有機(jī)融合人才的優(yōu)勢(shì)。但是傳統(tǒng)專業(yè)化培養(yǎng)方案單一，電類課程多且相互獨(dú)立，內(nèi)容繁、難、舊，強(qiáng)弱電知識(shí)體系相對(duì)分離，信息化滲透不足，創(chuàng)新性教學(xué)環(huán)節(jié)過于單調(diào)，導(dǎo)致人才綜合創(chuàng)新能力偏弱。為此，基于“以學(xué)生為本的個(gè)性化”人才培養(yǎng)理念，以“強(qiáng)化辯證思：維、促進(jìn)研究探索、激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)、提升實(shí)踐能力”為目，標(biāo)，率先在2006年提出了五位一體的“愛迪生班電氣工程創(chuàng)新人才培“”新模式，在成果第一完成人負(fù)責(zé)的6項(xiàng)國家質(zhì)量工程等支撐下，實(shí)施“教學(xué)資源和培養(yǎng)方案開放式、學(xué)習(xí)計(jì)劃和教學(xué)模式個(gè)性化、課程體系系統(tǒng)化、工程能力教學(xué)實(shí)踐化、創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究化”的五位一體改革思路，營造寬松自主的學(xué)習(xí)環(huán)境，教學(xué)內(nèi)容體現(xiàn)前沿性與整體性，實(shí)踐與研究體現(xiàn)多樣性，主要表現(xiàn)為：制度創(chuàng)新:制定了柔性化的電氣工程本科生培養(yǎng)計(jì)劃，依托重點(diǎn)學(xué)科，在低年級(jí)學(xué)生中建立導(dǎo)師制，多樣化的創(chuàng)新研究平臺(tái)與學(xué)生成效激勵(lì)政策相結(jié)合，在學(xué)生中盡早建立創(chuàng)新學(xué)習(xí)意識(shí)。課程創(chuàng)新:基于系統(tǒng)觀整合關(guān)聯(lián)課程，構(gòu)建內(nèi)核寬泛精煉、外延交叉的課程體系。課程內(nèi)容更新、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開發(fā)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備研制同步進(jìn)行，并依托課程練習(xí)形成問題導(dǎo)向的啟發(fā)式、研究探索型教學(xué)新模式。強(qiáng)化強(qiáng)弱電的融合，將電工、電子、信號(hào)等課程進(jìn)行整合，構(gòu)建集成電子電氣課程體系。過程創(chuàng)新：貫穿四年一貫制的大學(xué)生創(chuàng)新學(xué)習(xí)理念，建立探索性課程實(shí)驗(yàn)、開拓性工程實(shí)踐、自主性學(xué)科競(jìng)賽、創(chuàng)新性項(xiàng)目研究為主體的一條龍的創(chuàng)新實(shí)踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系，突出創(chuàng)造力的培養(yǎng)。通過教學(xué)改革與實(shí)踐，本科生的創(chuàng)造發(fā)明能力、學(xué)術(shù)研究能力、培養(yǎng)質(zhì)量等都得到顯著提升，從實(shí)施前學(xué)生獲得授權(quán)發(fā)明專利為0到目前的32項(xiàng)，學(xué)生在IEEE會(huì)刊、中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)、自動(dòng)化學(xué)報(bào)等國內(nèi)外頂級(jí)期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文217篇，先后獲得國際學(xué)科競(jìng)賽一等獎(jiǎng)18人、國內(nèi)學(xué)科競(jìng)賽一等獎(jiǎng)62人。繼續(xù)深造學(xué)生被國際前100所大學(xué)年錄取從原有的10名之內(nèi)到現(xiàn)在46名左右，就業(yè)學(xué)生中的55%進(jìn)入世界500強(qiáng)。主要解決的教學(xué)問題：①解決電氣工程大類學(xué)生共性與個(gè)性培養(yǎng)的融合問題。②解決強(qiáng)電類專業(yè)的基礎(chǔ)電類課程強(qiáng)弱電融合問題。③解決貫穿大學(xué)四年一貫制的實(shí)踐與研究教學(xué)融合問題。.成果解決教學(xué)問題的方法（不超過1000字）針對(duì)以上教學(xué)問題，2006年率先提出了“愛迪生班”電氣工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式，在全過程教學(xué)中灌輸創(chuàng)造、創(chuàng)新的教學(xué)理念，系統(tǒng)地提出了五位一體的多元化培養(yǎng)新方法，實(shí)施培養(yǎng)計(jì)劃、課程內(nèi)容、實(shí)踐環(huán)節(jié)、科學(xué)訓(xùn)練等多方位的教學(xué)改革，體現(xiàn)在：；①教學(xué)資源與培養(yǎng)方案開放式：率先提出“電氣工程-愛迪生班創(chuàng)新人才培養(yǎng)”新方案，從培養(yǎng)計(jì)劃源頭進(jìn)行調(diào)整，精煉電氣大類的基礎(chǔ)課程、提高學(xué)生自主選課比例（達(dá)到總學(xué)分的40%）、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練與考核。推進(jìn)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、示范中心、特色實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的全開放，滿足學(xué)生自主式、開放式培養(yǎng)的需求。②學(xué)習(xí)計(jì)劃和教學(xué)模式的個(gè)性化：電氣工程大類內(nèi)制定電力、電機(jī)、電子;控制、IC設(shè)計(jì)等方向的貫穿4學(xué)年個(gè)性化、柔性化培養(yǎng)計(jì)劃，學(xué)生在導(dǎo)師指導(dǎo)下，瞄準(zhǔn)專業(yè)方向制定各異的個(gè)性化培養(yǎng)計(jì)劃，通過搭建校內(nèi)科訓(xùn)、校外實(shí)踐、國際交流等多種學(xué)習(xí)平臺(tái)，滿足學(xué)生的差異化學(xué)習(xí)，并通過多種自主學(xué)習(xí)的學(xué)分互換機(jī)制實(shí)現(xiàn)個(gè)性化培養(yǎng)目標(biāo)。③電類課程體系的系統(tǒng)化：以提升拓展探索能力為目標(biāo)，按照知識(shí)遞進(jìn)和認(rèn)知規(guī)律進(jìn)行電類系列課程內(nèi)容的整合，率先建設(shè)“內(nèi)核+外延”式電路與電子技術(shù)系列課程、以關(guān)聯(lián)為中樞的信號(hào)分析與處理課程，，強(qiáng)弱電知識(shí)融合的電力電子技術(shù)、電機(jī)學(xué)等專業(yè)核心課程，構(gòu)成了系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的課程體系。電路與電子技術(shù)基礎(chǔ)課程“內(nèi)核”涉及電路、電子、信號(hào)系統(tǒng)、場(chǎng)與路的核心知識(shí)點(diǎn)的精煉與整合，“外延”則體現(xiàn)工程應(yīng)用及專業(yè)課程銜接。課程體系既有“精、寬、新”的內(nèi)容，又能使得強(qiáng)弱電核心知識(shí)按螺旋式遞增。④電氣工程能力教學(xué)的實(shí)踐化：以50余個(gè)創(chuàng)新性課堂實(shí)驗(yàn)和自制6大類20余種先進(jìn)教學(xué)設(shè)備為支-撐，構(gòu)建了孩“四階段（電氣認(rèn)知、電氣基礎(chǔ)、電氣融合、電氣電子集成），主層次（基本技能、綜合能力、研究能力）”實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)；與27個(gè)國際著名企業(yè)建有校內(nèi)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，與國網(wǎng)浙江電力、，飛利浦電子等26家電氣行業(yè)骨干企業(yè)建立校外學(xué)生長(zhǎng)效實(shí)踐基地。既能適應(yīng)低年級(jí)學(xué)生開展探究性實(shí)驗(yàn)需求，又能滿足高年級(jí)學(xué)生工程實(shí)踐需求。⑤創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究化：課程體系創(chuàng)新教學(xué)外，依托電氣工程國家重點(diǎn)學(xué)科的優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建開放式大學(xué)生智能汽車、智能電網(wǎng)、IC設(shè)計(jì)等大學(xué)生研究平臺(tái)，完善多種激勵(lì)與獎(jiǎng)勵(lì)措施激發(fā)學(xué)生參與科學(xué)研究的積極性，促進(jìn)了學(xué)生開展高水平研究、發(fā)明專利提煉等的能力提升，并通過大量的SRTP導(dǎo)師科研項(xiàng)目、學(xué)科競(jìng)賽等環(huán)節(jié)得到充分體現(xiàn)。.成果的創(chuàng)新點(diǎn)（不超過800字）①在培養(yǎng)方式上,提出了“開放式、個(gè)性化、系統(tǒng)化、實(shí)踐化、研究化”五位一體的培養(yǎng)體系，形成了電氣大類強(qiáng)弱電專業(yè)學(xué)生多樣化創(chuàng)新能力培養(yǎng)的新途徑：率先創(chuàng)建了“愛迪生班”電氣工程拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)區(qū)，從教學(xué)計(jì)劃、課程體系、實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐環(huán)節(jié)、科技創(chuàng)新、教研互動(dòng)等全方位改革原有的教學(xué)方式,體現(xiàn)微電子IC設(shè)計(jì)、功率器件設(shè)計(jì)、功率轉(zhuǎn)換裝置、復(fù)雜電子與電力系統(tǒng)等知識(shí)教學(xué)的全面性培養(yǎng)特色，有機(jī)地輻射到電氣工程大類專業(yè)學(xué)生的交叉培養(yǎng)與個(gè)性化培養(yǎng)。以開放式與個(gè)性化轉(zhuǎn)變知識(shí)的接受方式，以系統(tǒng)化轉(zhuǎn)變知識(shí)的傳授形式，以實(shí)踐與研究型學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變知識(shí)的遷移過程，最終達(dá)到“三個(gè)轉(zhuǎn)變”的教學(xué)效果。該項(xiàng)教改得到10個(gè)國家級(jí)質(zhì)量工程項(xiàng)目支持。畢業(yè)生的培養(yǎng)質(zhì)量明顯提升。②在課程體系上，強(qiáng)化電氣工程強(qiáng)弱電的緊密結(jié)合，建立了電類專業(yè)課程關(guān)聯(lián)性集成化的新穎教學(xué)體系：面向新能源、智能電網(wǎng)、信息技術(shù)等現(xiàn)代科技的發(fā)展，強(qiáng)化強(qiáng)弱電融合、電氣與信息的交互，率先以系統(tǒng)觀整合優(yōu)化了覆蓋原有電路、電子、信號(hào)等基礎(chǔ)課程內(nèi)容與結(jié)構(gòu)，建立的集成電子電氣課程教學(xué)體系。結(jié)合專業(yè)方向，構(gòu)建了“層次化、模塊化、探究式”的專用IC設(shè)計(jì)、電能轉(zhuǎn)換、系統(tǒng)集成等整體化大類專業(yè)培養(yǎng)的課程體系，編寫完成了電氣新技術(shù)發(fā)展的立體化優(yōu)秀教材73部，含十二五國家級(jí)規(guī)劃教材6部、十^一五國家級(jí)規(guī)劃教材29部。微③在培養(yǎng)過程中，提出了實(shí)驗(yàn)-實(shí)踐-科訓(xùn)一條龍的研究型學(xué)習(xí)方法：首先在低年級(jí)電類基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)中實(shí)施探索性實(shí)驗(yàn)，建立了課程實(shí)驗(yàn)-工程應(yīng)用-科學(xué)研究的四年一貫制大學(xué)生研究實(shí)踐平臺(tái)，提出多樣化的學(xué)生科學(xué)訓(xùn)練以及導(dǎo)師制的個(gè)性化教研結(jié)合學(xué)習(xí)方法，達(dá)到學(xué)生在合作研究與探究中獲取新知。從基礎(chǔ)到專業(yè)建有十一五“電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)”和首批十二五“機(jī)電類專業(yè)”國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，與國際500強(qiáng)等企業(yè)建立了26個(gè)工程實(shí)踐中心。學(xué)生的創(chuàng)新能力顯著提高。.成果的推廣應(yīng)用效果（不超過1000字）①學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量：該成果以“愛迪生班”為試點(diǎn)、輻射到電氣工程大類三個(gè)專業(yè)，受益學(xué)生數(shù)已達(dá)到2280名，已畢業(yè)人數(shù)1020名，其中繼續(xù)深造的學(xué)生獲得世界排名前100名高校研究生錄取率達(dá)到20%,實(shí)施前少于5%,55%應(yīng)屆就業(yè)學(xué)生進(jìn)入國際500強(qiáng)企業(yè)工作。本科生在國際頂級(jí)期刊以及第一作者在國內(nèi)頂級(jí)期刊上發(fā)表論文217篇，其中SCI、EI收錄89篇。學(xué)生獲得國家專利233項(xiàng)，其中授權(quán)發(fā)明專利32項(xiàng)，公開發(fā)明專利45項(xiàng)，實(shí)用新型授權(quán)專利129項(xiàng)，獲得國際學(xué)科競(jìng)賽一等獎(jiǎng)18人次、二等獎(jiǎng)11人次，國內(nèi)特等獎(jiǎng)6人次、一等獎(jiǎng)56人次、二等獎(jiǎng)35人次。②課程體系與教材獨(dú)具特色,有良好的示范效應(yīng)：電力電子技術(shù)、信號(hào)分析與處理、集成電子技術(shù)等課程入選國家精品資源共享課程。出版了體現(xiàn)電類課程整合的教材73本，其中“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材29本，十二五國家規(guī)劃教材6本，教材與課件已經(jīng)為國內(nèi)100多所高校參考使用，部分教材連續(xù)使用15年以上，同時(shí)也得到6位院士、電氣工程及其自動(dòng)化教指委主任、電子電氣基礎(chǔ)課程教指委主任、自動(dòng)化教指委主任等35位專家的推薦與好評(píng)。③自主開發(fā)研究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與設(shè)備廣泛應(yīng)用：強(qiáng)化電類課程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)式與探究式，研制開發(fā)了模塊化、關(guān)聯(lián)性的實(shí)驗(yàn)設(shè)備與組件，并列入由全國實(shí)驗(yàn)示范中心電子組牽頭編寫的“電工電子創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”教材，得到推廣。此外，相繼開發(fā)6大類20余種實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備，涵蓋電氣信息類所有基礎(chǔ)課程，通過與教學(xué)儀器公司合作