一、項(xiàng)目類別

產(chǎn)教融合項(xiàng)目

二、應(yīng)用類別

解決方案

三、知識(shí)產(chǎn)權(quán)類型

教學(xué)成果獎(jiǎng)勵(lì)

四、項(xiàng)目簡(jiǎn)介

教育、科技、人才是全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性支撐。建設(shè)一流大學(xué)、一流學(xué)科和一流專業(yè)，是在新的歷史時(shí)期黨和國(guó)家做出的重大戰(zhàn)略決策，培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才是“雙一流”建設(shè)的重點(diǎn)任務(wù)，是新時(shí)代高等教育人才培養(yǎng)的歷史使命，更是中華民族偉大復(fù)興的時(shí)代要求。

河北工業(yè)大學(xué)的前身為創(chuàng)辦于1903年的北洋工藝學(xué)堂，學(xué)校秉承“工學(xué)并舉”的辦學(xué)特色，119年來(lái)，始終注重工程實(shí)踐的培養(yǎng)，形成了“既習(xí)其理、又習(xí)其器”的“理器相融”教學(xué)理念。

河北工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院自二十世紀(jì)七十年代末開(kāi)始，在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)展了工程電磁技術(shù)、電器可靠性的科學(xué)研究與人才培養(yǎng)，經(jīng)過(guò)四十多年的持續(xù)發(fā)展，形成了具有鮮明特色的學(xué)科優(yōu)勢(shì)，在國(guó)內(nèi)外具有重要的學(xué)術(shù)影響：構(gòu)建了電磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算及多物理場(chǎng)分析平臺(tái)，建立了電器可靠性考核指標(biāo)體系并制訂了8項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等，先后獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)3項(xiàng)、何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)1項(xiàng)、河北省科技突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)等省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)30余項(xiàng)，出版學(xué)術(shù)專著20余部。2002年電機(jī)與電器學(xué)科被評(píng)為國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科，2009年電氣工程及其自動(dòng)化獲首批國(guó)家特色專業(yè)，2017年電氣工程學(xué)科進(jìn)入國(guó)家“雙一流”建設(shè)學(xué)科，同年獲批省部共建電工裝備可靠性與智能化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，2018年獲批電工產(chǎn)品可靠性技術(shù)省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心，2019年獲得首批國(guó)家級(jí)一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)。

京津冀協(xié)同發(fā)展和新能源國(guó)家重大戰(zhàn)略對(duì)電氣工程人才培養(yǎng)提出了更高要求。河北工業(yè)大學(xué)作為河北省、天津市和教育部共建的地方高校，擔(dān)負(fù)著為京津冀和國(guó)家培養(yǎng)高質(zhì)量創(chuàng)新型人才的重要使命。然而，地方高校普遍存在著人才培養(yǎng)模式與學(xué)科前沿及國(guó)家重大需求適應(yīng)度不高、教學(xué)內(nèi)容滯后于產(chǎn)業(yè)技術(shù)前沿、學(xué)科平臺(tái)資源對(duì)人才培養(yǎng)支撐作用不足等問(wèn)題。

本成果針對(duì)上述問(wèn)題，在學(xué)科特色優(yōu)勢(shì)方向“工程電磁技術(shù)”和“電器可靠性”引領(lǐng)下，自2009年電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)獲批國(guó)家特色專業(yè)起，提出“特色引領(lǐng)、交叉創(chuàng)新、理器相融、德學(xué)兼修”的教學(xué)改革理念，與能源、生命、材料等學(xué)科交叉拓展專業(yè)內(nèi)涵，構(gòu)建“厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐、強(qiáng)交叉、求創(chuàng)新”人才培養(yǎng)新模式；以科技前沿與工程案例“雙輪驅(qū)動(dòng)”更新教學(xué)內(nèi)容，把思政元素多模式無(wú)痕化融入課程，實(shí)現(xiàn)課程思政全覆蓋。提出線上精品課、線上線下混合、便攜式智慧實(shí)驗(yàn)、虛擬仿真等“多元融合”教學(xué)策略；構(gòu)建了“三機(jī)制、四措施、五平臺(tái)”的實(shí)踐創(chuàng)新培養(yǎng)模式，形成了“全方位、全過(guò)程、全鏈條”的實(shí)踐創(chuàng)新保障體系。

圖1 成果架構(gòu)

一、成果簡(jiǎn)介

1、特色方向引領(lǐng)，構(gòu)建多學(xué)科融合創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式

在“工程電磁技術(shù)”和“電器可靠性”學(xué)科特色優(yōu)勢(shì)方向引領(lǐng)下，以一流專業(yè)建設(shè)和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)為目標(biāo)，與能源、生命、材料等學(xué)科交叉融合拓展專業(yè)內(nèi)涵，新增智慧能源、生物電工、先進(jìn)電工材料等課程模塊。以能力導(dǎo)向、四年不斷線、階梯式一體化培養(yǎng)思路，實(shí)行卓越工程師、拔尖人才、國(guó)際聯(lián)合辦學(xué)等多模式人才培養(yǎng)。通過(guò)夯實(shí)基本理論、知識(shí)和技能，注重工程思維、案例和設(shè)計(jì)，強(qiáng)化創(chuàng)新思維、方法和能力，課程思政全覆蓋，構(gòu)建多學(xué)科交叉融合“厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐、強(qiáng)交叉、求創(chuàng)新”人才培養(yǎng)模式，在工程教育認(rèn)證和教育部本科教學(xué)審核評(píng)估中得到專家的高度認(rèn)可。

圖2 創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式

圖3 課程思政建設(shè)

2、一流特色課程牽引，多元融合提升課程教學(xué)質(zhì)量

以學(xué)生為中心，以培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力、提升創(chuàng)新意識(shí)與思維為目標(biāo)，多元教學(xué)手段提升課程高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度。將前沿科技成果融入教學(xué)，如“工程電磁技術(shù)”特色方向無(wú)線傳能、電磁探測(cè)等前沿成果融入課程。將制訂的低壓電器可靠性試驗(yàn)方法系列國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、可靠性增長(zhǎng)理論等創(chuàng)新成果，融入電器可靠性課程，拓展教學(xué)內(nèi)容的深度和維度，依托“電器可靠性”特色方向工程案例打造國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)一流課程，創(chuàng)新型試驗(yàn)提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力。以“工程電磁場(chǎng)”國(guó)家級(jí)精品課程、“電路理論基礎(chǔ)Ⅰ”國(guó)家級(jí)一流課程建設(shè)為牽引，利用現(xiàn)代化信息技術(shù)，構(gòu)建精品線上資源、線上線下混合、便攜式智慧實(shí)驗(yàn)、虛擬仿真等多元融合的教學(xué)方法，讓課堂氣氛“活”起來(lái)，讓理論知識(shí)“動(dòng)”起來(lái)，讓課程內(nèi)容“新”起來(lái)，提高課堂教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)、綜合分析和團(tuán)隊(duì)合作能力等。通過(guò)講好學(xué)科特色方向開(kāi)拓者（顏威利、陸儉國(guó)教授等）的創(chuàng)新事跡，將前沿科技成果、工程案例、社會(huì)需求和行業(yè)貢獻(xiàn)等思政元素多模式無(wú)痕化融入教學(xué)，實(shí)現(xiàn)價(jià)值塑造、能力培養(yǎng)和知識(shí)傳授同步提升。

圖4 課程教學(xué)模式

3、依托優(yōu)勢(shì)平臺(tái)資源，多措并舉重構(gòu)實(shí)踐教學(xué)體系

以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力為導(dǎo)向，依托省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和協(xié)同創(chuàng)新中心等優(yōu)勢(shì)平臺(tái)資源，提出“三機(jī)制、四措施、五平臺(tái)”實(shí)踐創(chuàng)新培養(yǎng)模式，構(gòu)建“全方位、全過(guò)程、全鏈條”實(shí)踐創(chuàng)新培養(yǎng)保障體系。

圖5 實(shí)踐教學(xué)體系

構(gòu)建自主實(shí)踐、科教融合、產(chǎn)教協(xié)同三個(gè)創(chuàng)新能力培養(yǎng)機(jī)制，完善班導(dǎo)師+學(xué)術(shù)導(dǎo)師+企業(yè)導(dǎo)師三級(jí)導(dǎo)師培養(yǎng)模式，全方位為學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)提供機(jī)制保障。

圖6 三個(gè)創(chuàng)新能力培養(yǎng)機(jī)制

根據(jù)大一至大四學(xué)業(yè)特點(diǎn)，有針對(duì)性地實(shí)施“興趣培養(yǎng)→問(wèn)題引導(dǎo)→項(xiàng)目依托→工程驅(qū)動(dòng)”四層遞進(jìn)式培養(yǎng)措施。

圖7 四層遞進(jìn)式培養(yǎng)措施

融合省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心、國(guó)家級(jí)工程訓(xùn)練中心、大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐中心、校企聯(lián)合實(shí)踐基地“五類平臺(tái)”，支撐學(xué)生自主設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，將科研精神融入教育理念，把科研平臺(tái)拓展為教學(xué)條件，以科研成果豐富實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，全過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。

圖8 融合的五類平臺(tái)

與50余家大型行業(yè)企業(yè)建立校外實(shí)踐教學(xué)基地群，構(gòu)建產(chǎn)教融合的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，建立學(xué)生科技創(chuàng)新基金、實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放、創(chuàng)新學(xué)分機(jī)制等全方位制度保障，全鏈條為學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新提供資源支撐。

圖9 科研平臺(tái)與實(shí)踐基地

二、主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

1、理念與內(nèi)涵創(chuàng)新

以京津冀協(xié)同和新能源國(guó)家戰(zhàn)略需求為牽引，在學(xué)科特色引領(lǐng)下，提出了“特色引領(lǐng)、交叉創(chuàng)新、理器相融、德學(xué)兼修”的教學(xué)改革理念，將價(jià)值塑造、能力培養(yǎng)和知識(shí)傳授貫穿人才培養(yǎng)全過(guò)程。新增智慧能源、生物電工、先進(jìn)電工材料等課程模塊拓展專業(yè)內(nèi)涵，實(shí)行卓越工程師、撥尖人才、國(guó)際聯(lián)合辦學(xué)等多模式人才培養(yǎng)，構(gòu)建了特色鮮明的“厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐、強(qiáng)交叉、求創(chuàng)新”人才培養(yǎng)新模式，為京津冀區(qū)域乃至全國(guó)電工領(lǐng)域持續(xù)輸送了大批創(chuàng)新型人才。

2、模式與方法創(chuàng)新

以科技前沿與工程案例“雙輪驅(qū)動(dòng)”更新教學(xué)內(nèi)容，提出精品課程資源、線上線下混合、便攜式智慧實(shí)驗(yàn)、虛擬仿真等“多元融合”教學(xué)策略，讓課堂氣氛“活”起來(lái)，讓理論知識(shí)“動(dòng)”起來(lái)，讓課程內(nèi)容“新”起來(lái)。建立多模式無(wú)痕化課程思政教學(xué)模式，培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)精神和家國(guó)情懷，實(shí)現(xiàn)能力與素質(zhì)培養(yǎng)有機(jī)融合。建成以“工程電磁場(chǎng)”“電器可靠性”為代表的5門國(guó)家級(jí)精品課程和一流課程，帶動(dòng)了教學(xué)模式和方法革新，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)成效。

3、機(jī)制與措施創(chuàng)新

建成省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、協(xié)同創(chuàng)新中心等一流平臺(tái)，匯聚校內(nèi)外優(yōu)質(zhì)科教產(chǎn)教資源，提出“三機(jī)制、四措施、五平臺(tái)”的實(shí)踐教學(xué)新舉措，實(shí)施三級(jí)導(dǎo)師培養(yǎng)，將科研精神融入實(shí)踐教學(xué)理念，把科研平臺(tái)和產(chǎn)教資源拓展為實(shí)踐教學(xué)條件，以科研成果和產(chǎn)業(yè)前沿豐富實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。“全方位、全過(guò)程、全鏈條”為學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新提供了條件支撐和制度保障，充分發(fā)揮了優(yōu)質(zhì)資源在人才培養(yǎng)中的作用。

三、取得的成果及推廣應(yīng)用效果

1、學(xué)生價(jià)值塑造和能力培養(yǎng)雙向促進(jìn)，人才輩出

學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生挑戰(zhàn)杯競(jìng)賽、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、互聯(lián)網(wǎng)+、ICAN國(guó)際創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等，近五年獲得國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)300余項(xiàng)，獲獎(jiǎng)數(shù)量同比提升近3倍，創(chuàng)新能力顯著提升，為社會(huì)培養(yǎng)了大批工程技術(shù)人才、企業(yè)家和國(guó)家級(jí)科技創(chuàng)新人才。本科生深造率從不足30%提升至47%，約90%的學(xué)生被雙一流高校錄取，他們基礎(chǔ)理論扎實(shí)、創(chuàng)新能力強(qiáng)，受到相關(guān)高校和導(dǎo)師們高度認(rèn)可。

圖10 學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽獲獎(jiǎng)情況

200余名畢業(yè)生積極奔赴偏遠(yuǎn)貧困山區(qū)從事教育、科技和國(guó)防建設(shè)，如劉大震、羅敏等在世界首條清潔能源外送特高壓通道、青藏聯(lián)網(wǎng)工程、世界海拔最高的800kV串補(bǔ)工程等國(guó)家重大工程中做出重要貢獻(xiàn)，李峰輝是我國(guó)首顆地震監(jiān)測(cè)衛(wèi)星“張衡一號(hào)”掩星分系統(tǒng)負(fù)責(zé)人，文曉亮代表模范地空導(dǎo)彈營(yíng)接受習(xí)近平總書記授旗表彰，傳承了我校“興工報(bào)國(guó)”的辦學(xué)傳統(tǒng)。

圖11 文曉亮代表模范地空導(dǎo)彈營(yíng)接受習(xí)近平總書記授旗表彰

2、畢業(yè)生服務(wù)京津冀區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)，貢獻(xiàn)突出

畢業(yè)生約90%供職于京津冀區(qū)域的電力公司、科研院所等，多數(shù)成為技術(shù)和科研骨干。以被譽(yù)為“電氣之都”的保定為例，500余名畢業(yè)生成長(zhǎng)為技術(shù)帶頭人，其中擔(dān)任企業(yè)總工程師、副總經(jīng)理及以上職位的有70余人。例如天威保變的張俊杰，通過(guò)刻苦鉆研重-特-新型變壓器和電工新技術(shù)裝備仿真計(jì)算技術(shù)，成就了多個(gè)令人引以為傲的世界首臺(tái)高端變壓器產(chǎn)品，業(yè)界譽(yù)為勇攀高峰的“仿真大神”，被多家媒體報(bào)道。此外，畢業(yè)生參與國(guó)家特高壓輸電、雄安新區(qū)電力建設(shè)、冬奧電力保障等重大工程項(xiàng)目的科研攻關(guān)，為京津冀乃至全國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出突出貢獻(xiàn)。

圖12 服務(wù)京津冀區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)

3、課程建設(shè)和教學(xué)研究與時(shí)俱進(jìn)，效果顯著

先后獲批國(guó)家級(jí)精品課、精品資源共享課、線上線下混合、線下和虛擬仿真國(guó)家級(jí)一流課程5門，省級(jí)精品課程、一流課程、課程思政示范課等26門，獲批省級(jí)課程思政教學(xué)研究示范中心1個(gè)、課程思政教材1部，獲批國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心1個(gè)。國(guó)家級(jí)各類人才20余人、省級(jí)優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)2個(gè)、省級(jí)教學(xué)名師3人，師資隊(duì)伍水平顯著提升。主持和參與國(guó)家新工科項(xiàng)目5項(xiàng)、省部級(jí)及以上教研項(xiàng)目60余項(xiàng)、發(fā)表教研論文50余篇，教師的教學(xué)水平和教研能力顯著提升。楊文榮教授在清華大學(xué)堂全國(guó)智慧教學(xué)研討會(huì)上做大會(huì)特邀報(bào)告，王景芹教授主持的國(guó)家級(jí)虛擬仿真課程在高校和企業(yè)推廣，在線學(xué)習(xí)總?cè)舜芜_(dá)3.6余萬(wàn)。

4、專業(yè)與學(xué)科建設(shè)同向同行，成效卓越

本成果促進(jìn)了專業(yè)與學(xué)科協(xié)同發(fā)展。2017年獲批省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、電氣工程國(guó)家“雙一流”建設(shè)學(xué)科，同年電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)通過(guò)工程教育認(rèn)證，2018年獲批省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心，2019年獲批國(guó)家一流專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，2022年電氣工程學(xué)科再次入選國(guó)家“雙一流”建設(shè)學(xué)科，為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供強(qiáng)有力支撐。與生命學(xué)科交叉創(chuàng)立河北省首批生物醫(yī)學(xué)工程和智能醫(yī)學(xué)工程專業(yè)，獲批河北省首個(gè)生物醫(yī)學(xué)工程博士點(diǎn)。《電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)》“品牌專業(yè)”封面文章專題報(bào)道本專業(yè)建設(shè)成果，徐桂芝教授榮登封面雜志“名師風(fēng)采”專欄。

圖13 成果相關(guān)報(bào)道

5、成果得到廣泛應(yīng)用和認(rèn)可，影響深刻

該成果獲最新一屆河北省教學(xué)成果一等獎(jiǎng)(河北省教學(xué)成果最高獎(jiǎng)項(xiàng))，相關(guān)成果得到清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、天津大學(xué)等高校的院士和專家的高度評(píng)價(jià)與認(rèn)可，30余所高校借鑒應(yīng)用。近五年有教育部、科技部、省市領(lǐng)導(dǎo)和院士等專家學(xué)者四千余人次來(lái)我院指導(dǎo)交流。

早在1996年，工程電磁技術(shù)方向的創(chuàng)始人顏威利校長(zhǎng)在《中國(guó)高等教育》上發(fā)表了題為堅(jiān)持“工學(xué)并舉”走產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的道路”的文章。該期刊于2019年以“堅(jiān)持工學(xué)并舉辦學(xué)思想，推動(dòng)學(xué)校新工科建設(shè)”為題，報(bào)道了我校在新工科背景下，為國(guó)家和區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展做出的重要貢獻(xiàn)。《中國(guó)科學(xué)報(bào)》2019年以“河北工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院的前世今生：一臺(tái)光緒二十八年的美式電機(jī)”為題，對(duì)學(xué)科、專業(yè)的發(fā)展歷程和建設(shè)成果進(jìn)行專題報(bào)道。2022年《中國(guó)科學(xué)報(bào)》又以“河北工大：一流學(xué)科引領(lǐng)電氣工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)”為專題報(bào)道了在本專業(yè)在國(guó)家“雙一流”建設(shè)學(xué)科引領(lǐng)下，圍繞國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略和科技前沿需求，深化人才培養(yǎng)體系和教學(xué)模式改革的成效。

圖14 媒體相關(guān)報(bào)道