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[摘 要] 由于能源与动力工程专业的基础理论大多属于经典理论,专业发展的潜力在于创新应用技术的挖掘,因此在实践教学体系上本应注重经典理论传承与创新理念培育的合理传递,实践教学内容上应把先进知识和社会与企业需求的实用技术进行相互融通。在研究分析的过程中,首先介绍架构搭建的具体流程,然后在此基础之上从多个维度、多个层面详细分析了实施计划,最后又介绍了计划实施之后所取得的成果,旨在进一步提升能源与动力工程专业人才培养质量,推动中国高校实践教育发展。
[关 键 词] 能源与动力工程;动态导向型;实践教学;体系改革
[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2021)24-0058-02
一、引言
近些年,由于快速扩招引起的生均实践教学条件局限,实践性很强的能源与动力工程专业教学模式在“厚基础、宽口径”口号的引领下,变形为“大量的基础实验教学+少量的校外企业实习”教学模式,这种大量的“纸上谈兵与投影教学”不可避免地造成实践教学与专业实践能力培养脱节,以及实践课程教学内容与学科及高新技术发展存在差距,人才培养与社会发展需求不匹配等宏观现象,微观现状问题主要体现在下列三方面:
1.实验教学与专业实践能力培养结合不够紧密等问题导致学生学习目的性不强、自主学习与实践积极性不高,“程序式实践教学”依然盛行。由于能源与动力工程专业实践课程属逻辑性强,环境适应性强,可调整性强,程序式实验教学,使学生既无活力,也容易跟不上社会的发展需求。
2.实践教学内容与学科及高新技术发展存在的差距不能适时弥补问题,从而导致学生创新意识及能力不强。进入21世纪以来,科技发展日新月异,经典理论教材不存在过时的问题,但应用技术上出现的新材料、新设备、新工艺、新知识、新设计日新月异,在普通实验室的实践教学以及学生自主扩展学习积极性又不高的情况下,这些新东西学生就不能及时掌握,造成“学生在大学时期学的很多技术,在工作中虽然能用上,但技能和应用创新性相对于普通工人的优势没有凸显”的普遍现象,继而造成许多学生认为上大学只是为了“混文凭”,显然这种现状不利于应用型人才的培养,更不利于创新型人才的培养。
3.教学软硬件资源利用不够充分,教师主持的科研项目本科生不易参与,从而导致科研与教学相互促进的功能发挥不够。由于传统的教学模式中,教学型大学的工科师生“纸上谈兵”的课堂教与学的课程多而忙于上课,较具上进心的教师好不容易申請成功立项的科研项目研究推进工作中,教师只有自己做,本科生一方面无暇关注,另一方面许多学生是为了“混文凭”而不是感兴趣,特别是能源与动力工程工程类项目,项目研究推进工作经常无“趣味可言”,还经常是苦差事,对于学“真本事”的机会经常是视而不见,因而本科生就很难参与教师主持的科研项目,从而导致许多实验设备等资源使用效率低下,科研与教学相互促进的功能没能很好发挥。
二、架构搭建
(一)与本项目有关的实践教学改革工作积累和已取得的实践教学改革工作成绩
1.应用型人才实践教学改革工作及成果。应用型人才培养的实践教学改革一直在不断进行着,自2005年以来,能源与动力工程借助开展“能源与动力工程专业校级、省级特色专业建设”的契机,以及2016年对“能源与动力工程”专业“3+1”教学模式改革试点机会,尝试着在小范围首先对实践教学进行改革试验,通过近几年的实施探索,不断充实、完善,发现其中“项目导向”对教学效果、教学质量提高及应用型人才培养的推动作用最为明显,受益学生400多人。5年来,共培养400多名知识结构合理、有较强实践能力、科技能力和创新意识的热能专业本科生。学生综合素质得到提高,人才培养质量较好,能源与动力工程专业受到用人单位的欢迎,近五年来每年学生的就业率都达到100%。
2.大学生创新创业项目孵化工作与成果。近3年孵化出国家级大学生创新创业训练计划项目7项;省级大学生创新创业训练计划项目8项。学生署名在国内科技期刊上发表了9篇科研论文,其中有3篇发表在核心期刊上。申请了14项国家专利,其中包括授权实用新型专利12项,2项发明专利正处于公开阶段。此外,2015—2018年,获得全国三维数字化创新设计大赛全国赛区一、二和三等奖,以及多个广东赛区特等与一等奖。在多个竞赛中获得优异成绩,如亿菱杯能源与机械创新竞赛。
教师实践教学指导的科研与竞赛项目的展开,不但辅助教师完成了多项省部级科研课题,使科研促教学的作用效果真正得到体现,还使学生的专业实践能力和创新能力得到增强,个性得到充分展示,使毕业生就业竞争力得到明显增强,就业质量也在逐年提升,每年进入知名企业的毕业生比例越来越大。目前仲恺能源与动力工程专业毕业生在泛珠三角已获得了良好声誉,专业教育进入良性互促的循环。
3.加强了教师队伍的建设,培养了具有仲恺能源与动力工程专业特色的实践教学团队。2012年“项目导向型教学成果的应用”获得校级教学成果二等奖。2018年成功结题了省级应用型人才培养示范专业。近5年,6名教师获校级教学质量优秀奖,发表教研论文20篇,主、参编3部教材和著作。主持科研项目18项。
4.积极参与能源与动力工程专业“工程认证”体系的建立。2015年来,专业建设期间做了大量实践教学与标准建立的前期工作,为“工程认证”提供了有利依据。 (二)学校已具备的实践教学改革基础和环境,学校对项目的支持情况(含有关政策、经费及其使用管理机制、保障条件等,可附有关文件)
1.学校设置了创新创业学院,专门负责校级大学生创新创业训练计划项目。
2.全院校内实验室对本科生进行课后开放制度,更在实验室面积紧缺的条件下成立“创客空间”实践基地,24小时开放给本科生使用。
(三)与相关的知名制冷相关企业建立五年以上的长期信任的合作关系
(四)项目申请人已投入其2018年申请的兴南—仲恺农业工程学院机电学院实践教学基地项目的大部分经费开展此项目的前期准备工作
1.购买教具(太阳能冰箱和空调等);
2.购买实践耗材(铜管、雪种和实践工具等);
3.完善学生在实习基地的生活设施。
三、实施计划
(一)改革目标
1.加强与合作科研单位以及企业的合作,搭建“项目动态导向型”共建实践教学平台。
2.专业实验实践课程教学采取“项目导向、任务驱动”的实践教学模式。
3.以项目为导向构建面向工程的实践教学体系。
4.充分利用实践教学软硬件资源,构建无缝对接的专业实践教学平台。
5.以项目为平台,打造高素质和实践能力强的实践教学师资团队。
(二)本项目拟实施的计划
1.“项目动态导向”专业实践教学体系骨架构建与改革。
首先,对各专业第七、八学期原来安排的实践环节进行能力评估,并与原来的参观实习、专业实习、毕业实习、毕业设计安排相结合。专业实践教学教师、科研型兄弟院校實验实践技术及设备研发的教师以及校外企业工程师组成三方合作“导师团”,按优势互补方式组织集体布局与学生实验实践技能结构相适应的导向项目,完成好大四学生的理论应用和实践结合的升级引导任务。由导师团配置导向项目所需实践教学资源(包括实施项目所需的场地、材料、仪器设备等)。学生可根据就业志向在一定范围内选择其中一个方向的导向项目和“导师团”作为自己的导师,每个学生都有自己要完成的子项目,这些项目应该是综合性实验实践项目。在项目推进中,导师团应事先分析大多数学生哪些方面技能需要教师去讲授,哪些技术学生可以自主学习,考核主要以项目推进结果来评定,项目的实施也可在相关兄弟院校或者企业中进行。
其次,对各专业第五、六学期原来安排的深度专业实验实践课程进行能力评估,按课程大类来组合若干个实验实践教学团队,以经典理论为基础,推动现今社会新标准、新设计理念和新技术的实验实践教学。课堂教学可围绕导向项目来开展,不局限于现成教材和实验实践内容,可及时补充与项目实施相关的最新实验实践方法等内容,使学生课堂学习目的性强,最大限度地调动学生课堂积极性及课堂学习效率,扩充项目实施、实践的指导课时,并尽可能开放实验室,使学生有自主实践的机会,改革课程考核方式,可结合项目推进程度进行分阶段考核,彻底改变以前期末一次考试的诸多弊端,从而实现项目导向、任务驱动的应有效果。
最后,对各专业第三、四学期原来安排的专业基础实验实践课程进行能力评估,对每一专业必修课程原设置的基础实验课进行专业性应用扩充,重点从应用性角度促进对原理理解来优化布局用于基础理论学习的核心导向项目。由于基础理论原理应用广泛,在设计导向型项目时可根据原理常用的方面设置多方向项目,项目的推进可与原课后作业相结合,考核依然看项目推进的结果,使学生作业能体现实际的应用,从而调动学生自主扩展学习的积极性。
2.各专业分层次用于动态导向的项目布局合理性、科学性论证以及各类项目设计、项目实施措施,以及考核、考查方式方法。
3.导向项目的硬件资源配置与校内实验室、兄弟院校技术与设备研发型实验室,以及校内外实践基地的建设及方案调整。
4.整合不同专业及不同优势的实验实践教学师资,培养特色实验实践教学团队,提高团队合作的效率。
5.各专业人才培养计划的重新修订。
实时跟进改革效果,根据改革效果,及时调整人才培养计划中实验实践教学的层次、校内外教学的搭配比例等。
参考文献:
[1]王晓川,蒋劲,曾洪涛.疫情下新工科实习实践教学面临的挑战与探索:以武汉大学能源动力工程专业为例[J].高教学刊,2021(5):34-37.
[2]史广泰.新工科背景下能源与动力工程专业建设举措探究[J].黑龙江教育(理论与实践),2021(2):84-85.
[3]郭瑞芳,沙占军.应用型本科院校“能源与动力工程专业”生产实习教学改革探索[J].科技风,2020(36):50-51.
[4]章学来,纪珺,禹国军,等.能源与动力工程专业“工程热力学”双语教学模式实践与反思[J].航海教育研究,2020,37(4):56-60.
编辑 郭小琴
[关 键 词] 能源与动力工程;动态导向型;实践教学;体系改革
[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2021)24-0058-02
一、引言
近些年,由于快速扩招引起的生均实践教学条件局限,实践性很强的能源与动力工程专业教学模式在“厚基础、宽口径”口号的引领下,变形为“大量的基础实验教学+少量的校外企业实习”教学模式,这种大量的“纸上谈兵与投影教学”不可避免地造成实践教学与专业实践能力培养脱节,以及实践课程教学内容与学科及高新技术发展存在差距,人才培养与社会发展需求不匹配等宏观现象,微观现状问题主要体现在下列三方面:
1.实验教学与专业实践能力培养结合不够紧密等问题导致学生学习目的性不强、自主学习与实践积极性不高,“程序式实践教学”依然盛行。由于能源与动力工程专业实践课程属逻辑性强,环境适应性强,可调整性强,程序式实验教学,使学生既无活力,也容易跟不上社会的发展需求。
2.实践教学内容与学科及高新技术发展存在的差距不能适时弥补问题,从而导致学生创新意识及能力不强。进入21世纪以来,科技发展日新月异,经典理论教材不存在过时的问题,但应用技术上出现的新材料、新设备、新工艺、新知识、新设计日新月异,在普通实验室的实践教学以及学生自主扩展学习积极性又不高的情况下,这些新东西学生就不能及时掌握,造成“学生在大学时期学的很多技术,在工作中虽然能用上,但技能和应用创新性相对于普通工人的优势没有凸显”的普遍现象,继而造成许多学生认为上大学只是为了“混文凭”,显然这种现状不利于应用型人才的培养,更不利于创新型人才的培养。
3.教学软硬件资源利用不够充分,教师主持的科研项目本科生不易参与,从而导致科研与教学相互促进的功能发挥不够。由于传统的教学模式中,教学型大学的工科师生“纸上谈兵”的课堂教与学的课程多而忙于上课,较具上进心的教师好不容易申請成功立项的科研项目研究推进工作中,教师只有自己做,本科生一方面无暇关注,另一方面许多学生是为了“混文凭”而不是感兴趣,特别是能源与动力工程工程类项目,项目研究推进工作经常无“趣味可言”,还经常是苦差事,对于学“真本事”的机会经常是视而不见,因而本科生就很难参与教师主持的科研项目,从而导致许多实验设备等资源使用效率低下,科研与教学相互促进的功能没能很好发挥。
二、架构搭建
(一)与本项目有关的实践教学改革工作积累和已取得的实践教学改革工作成绩
1.应用型人才实践教学改革工作及成果。应用型人才培养的实践教学改革一直在不断进行着,自2005年以来,能源与动力工程借助开展“能源与动力工程专业校级、省级特色专业建设”的契机,以及2016年对“能源与动力工程”专业“3+1”教学模式改革试点机会,尝试着在小范围首先对实践教学进行改革试验,通过近几年的实施探索,不断充实、完善,发现其中“项目导向”对教学效果、教学质量提高及应用型人才培养的推动作用最为明显,受益学生400多人。5年来,共培养400多名知识结构合理、有较强实践能力、科技能力和创新意识的热能专业本科生。学生综合素质得到提高,人才培养质量较好,能源与动力工程专业受到用人单位的欢迎,近五年来每年学生的就业率都达到100%。
2.大学生创新创业项目孵化工作与成果。近3年孵化出国家级大学生创新创业训练计划项目7项;省级大学生创新创业训练计划项目8项。学生署名在国内科技期刊上发表了9篇科研论文,其中有3篇发表在核心期刊上。申请了14项国家专利,其中包括授权实用新型专利12项,2项发明专利正处于公开阶段。此外,2015—2018年,获得全国三维数字化创新设计大赛全国赛区一、二和三等奖,以及多个广东赛区特等与一等奖。在多个竞赛中获得优异成绩,如亿菱杯能源与机械创新竞赛。
教师实践教学指导的科研与竞赛项目的展开,不但辅助教师完成了多项省部级科研课题,使科研促教学的作用效果真正得到体现,还使学生的专业实践能力和创新能力得到增强,个性得到充分展示,使毕业生就业竞争力得到明显增强,就业质量也在逐年提升,每年进入知名企业的毕业生比例越来越大。目前仲恺能源与动力工程专业毕业生在泛珠三角已获得了良好声誉,专业教育进入良性互促的循环。
3.加强了教师队伍的建设,培养了具有仲恺能源与动力工程专业特色的实践教学团队。2012年“项目导向型教学成果的应用”获得校级教学成果二等奖。2018年成功结题了省级应用型人才培养示范专业。近5年,6名教师获校级教学质量优秀奖,发表教研论文20篇,主、参编3部教材和著作。主持科研项目18项。
4.积极参与能源与动力工程专业“工程认证”体系的建立。2015年来,专业建设期间做了大量实践教学与标准建立的前期工作,为“工程认证”提供了有利依据。 (二)学校已具备的实践教学改革基础和环境,学校对项目的支持情况(含有关政策、经费及其使用管理机制、保障条件等,可附有关文件)
1.学校设置了创新创业学院,专门负责校级大学生创新创业训练计划项目。
2.全院校内实验室对本科生进行课后开放制度,更在实验室面积紧缺的条件下成立“创客空间”实践基地,24小时开放给本科生使用。
(三)与相关的知名制冷相关企业建立五年以上的长期信任的合作关系
(四)项目申请人已投入其2018年申请的兴南—仲恺农业工程学院机电学院实践教学基地项目的大部分经费开展此项目的前期准备工作
1.购买教具(太阳能冰箱和空调等);
2.购买实践耗材(铜管、雪种和实践工具等);
3.完善学生在实习基地的生活设施。
三、实施计划
(一)改革目标
1.加强与合作科研单位以及企业的合作,搭建“项目动态导向型”共建实践教学平台。
2.专业实验实践课程教学采取“项目导向、任务驱动”的实践教学模式。
3.以项目为导向构建面向工程的实践教学体系。
4.充分利用实践教学软硬件资源,构建无缝对接的专业实践教学平台。
5.以项目为平台,打造高素质和实践能力强的实践教学师资团队。
(二)本项目拟实施的计划
1.“项目动态导向”专业实践教学体系骨架构建与改革。
首先,对各专业第七、八学期原来安排的实践环节进行能力评估,并与原来的参观实习、专业实习、毕业实习、毕业设计安排相结合。专业实践教学教师、科研型兄弟院校實验实践技术及设备研发的教师以及校外企业工程师组成三方合作“导师团”,按优势互补方式组织集体布局与学生实验实践技能结构相适应的导向项目,完成好大四学生的理论应用和实践结合的升级引导任务。由导师团配置导向项目所需实践教学资源(包括实施项目所需的场地、材料、仪器设备等)。学生可根据就业志向在一定范围内选择其中一个方向的导向项目和“导师团”作为自己的导师,每个学生都有自己要完成的子项目,这些项目应该是综合性实验实践项目。在项目推进中,导师团应事先分析大多数学生哪些方面技能需要教师去讲授,哪些技术学生可以自主学习,考核主要以项目推进结果来评定,项目的实施也可在相关兄弟院校或者企业中进行。
其次,对各专业第五、六学期原来安排的深度专业实验实践课程进行能力评估,按课程大类来组合若干个实验实践教学团队,以经典理论为基础,推动现今社会新标准、新设计理念和新技术的实验实践教学。课堂教学可围绕导向项目来开展,不局限于现成教材和实验实践内容,可及时补充与项目实施相关的最新实验实践方法等内容,使学生课堂学习目的性强,最大限度地调动学生课堂积极性及课堂学习效率,扩充项目实施、实践的指导课时,并尽可能开放实验室,使学生有自主实践的机会,改革课程考核方式,可结合项目推进程度进行分阶段考核,彻底改变以前期末一次考试的诸多弊端,从而实现项目导向、任务驱动的应有效果。
最后,对各专业第三、四学期原来安排的专业基础实验实践课程进行能力评估,对每一专业必修课程原设置的基础实验课进行专业性应用扩充,重点从应用性角度促进对原理理解来优化布局用于基础理论学习的核心导向项目。由于基础理论原理应用广泛,在设计导向型项目时可根据原理常用的方面设置多方向项目,项目的推进可与原课后作业相结合,考核依然看项目推进的结果,使学生作业能体现实际的应用,从而调动学生自主扩展学习的积极性。
2.各专业分层次用于动态导向的项目布局合理性、科学性论证以及各类项目设计、项目实施措施,以及考核、考查方式方法。
3.导向项目的硬件资源配置与校内实验室、兄弟院校技术与设备研发型实验室,以及校内外实践基地的建设及方案调整。
4.整合不同专业及不同优势的实验实践教学师资,培养特色实验实践教学团队,提高团队合作的效率。
5.各专业人才培养计划的重新修订。
实时跟进改革效果,根据改革效果,及时调整人才培养计划中实验实践教学的层次、校内外教学的搭配比例等。
参考文献:
[1]王晓川,蒋劲,曾洪涛.疫情下新工科实习实践教学面临的挑战与探索:以武汉大学能源动力工程专业为例[J].高教学刊,2021(5):34-37.
[2]史广泰.新工科背景下能源与动力工程专业建设举措探究[J].黑龙江教育(理论与实践),2021(2):84-85.
[3]郭瑞芳,沙占军.应用型本科院校“能源与动力工程专业”生产实习教学改革探索[J].科技风,2020(36):50-51.
[4]章学来,纪珺,禹国军,等.能源与动力工程专业“工程热力学”双语教学模式实践与反思[J].航海教育研究,2020,37(4):56-60.
编辑 郭小琴