“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”下能源與動(dòng)力工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系探討

金聽祥 李改蓮

鄭州輕工業(yè)學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院 河南鄭州 450002

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面向“卓越計(jì)劃”的教學(xué)實(shí)踐

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”下能源與動(dòng)力工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系探討

金聽祥 李改蓮

鄭州輕工業(yè)學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院 河南鄭州 450002

摘 要：“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”是國(guó)家培養(yǎng)高素質(zhì)工程技術(shù)人才的重要教學(xué)改革。結(jié)合鄭州輕工業(yè)學(xué)院能源與動(dòng)力工程專業(yè)卓越工程師的培養(yǎng)背景，探討能源與動(dòng)力工程專業(yè)（制冷與低溫方向）課程體系中實(shí)踐教學(xué)存在的問題與改革，旨在探索具有本專業(yè)特色的符合社會(huì)需求的合理的培養(yǎng)方案。

關(guān)鍵詞：卓越工程師；能源與動(dòng)力工程；實(shí)踐教學(xué)

為適應(yīng)企業(yè)需求增強(qiáng)我國(guó)核心競(jìng)爭(zhēng)能力，解決大學(xué)畢業(yè)生應(yīng)用能力、實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力薄弱等問題，國(guó)家教育部決定實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（以下簡(jiǎn)稱“卓越計(jì)劃”）。 隨著我國(guó)“卓越計(jì)劃”的深入推進(jìn)，作為一個(gè)具有研究性和實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)，我校能源與動(dòng)力工程專業(yè)（制冷與低溫方向）成為第三批“卓越計(jì)劃”試點(diǎn)專業(yè)。本文結(jié)合專業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)和“卓越計(jì)劃”的目標(biāo)要求，討論本專業(yè)課程體系中實(shí)踐教學(xué)問題，旨在探索具有本專業(yè)特色的符合社會(huì)需求的培養(yǎng)方案。

1　“卓越計(jì)劃”的目標(biāo)要求

為落實(shí)“卓越計(jì)劃”培養(yǎng)創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)我國(guó)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展需要的各類高質(zhì)量實(shí)用型工程技術(shù)人才；為我國(guó)建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家提供堅(jiān)實(shí)的人才支撐和智力保障這一偉大目標(biāo)。體現(xiàn)“卓越計(jì)劃”強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力，行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程，按通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才的三大特點(diǎn)。我校能源與動(dòng)力工程專業(yè)（制冷與低溫方向）主要培養(yǎng)從事制冷、空調(diào)、低溫工程的研究開發(fā)、設(shè)計(jì)制造技術(shù)，兼?zhèn)渲评涔に囋O(shè)計(jì)、運(yùn)行管理能力的高級(jí)工程技術(shù)人才。通過對(duì)工程師的基本訓(xùn)練和實(shí)踐，使得學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感強(qiáng)、專業(yè)基礎(chǔ)理論扎實(shí)、工程能力強(qiáng)和綜合素質(zhì)高。畢業(yè)生能在制冷與低溫領(lǐng)域從事工程設(shè)計(jì)、制冷與低溫設(shè)備設(shè)計(jì)制造、工藝優(yōu)化、設(shè)備運(yùn)行管理生產(chǎn)組織和管理等方面工作，并具有創(chuàng)新精神。

2　實(shí)踐教學(xué)存在的問題

“卓越計(jì)劃”培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)學(xué)生的工程創(chuàng)新實(shí)踐能力、工程設(shè)計(jì)能力有更高的要求。分析現(xiàn)有的教學(xué)模式可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)生接受工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的途徑主要是依靠教師課堂教學(xué)過程中的案例分析，各類實(shí)習(xí)過程中的參觀講解以及各類設(shè)計(jì)中指導(dǎo)教師的答疑解惑。學(xué)生自身參與的工程背景實(shí)踐內(nèi)容僅限于課內(nèi)測(cè)試和設(shè)計(jì)。大學(xué)生能夠自主進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的儀器、設(shè)備有限，同時(shí)，學(xué)生直接參與課題和科研項(xiàng)目等創(chuàng)新實(shí)踐的機(jī)會(huì)也較少?？傮w來說，缺乏真刀實(shí)槍開展工程實(shí)踐的培養(yǎng)環(huán)節(jié)，因此學(xué)生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果往往難以保證，課程體系中工程實(shí)踐和工程師基本訓(xùn)練相對(duì)薄弱，實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)效果不太理想。

因此可以得出這樣的結(jié)論：要落實(shí)“卓越計(jì)劃”，提高學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力，課程體系改革的關(guān)鍵就是進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)改革，這包括校內(nèi)各類課程實(shí)驗(yàn)和課程（畢業(yè)）實(shí)習(xí)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)和校外企業(yè)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)兩大部分。

2.1校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)問題

2.1.1課程實(shí)驗(yàn)

目前，能源與動(dòng)力工程實(shí)驗(yàn)中心11門課程僅開設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目21個(gè)，其中綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)15個(gè)，開放性實(shí)驗(yàn)6個(gè)，課內(nèi)實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證性為主，學(xué)生對(duì)此缺乏興趣和主動(dòng)性?？照{(diào)設(shè)計(jì)課程的實(shí)驗(yàn)仍然是演示實(shí)驗(yàn)，只能看到車內(nèi)空調(diào)制冷系統(tǒng)的布置；轎車啟動(dòng)后，哪里吹熱風(fēng)、哪里吹涼風(fēng)。而壓縮機(jī)課程實(shí)驗(yàn)也僅是看一看拆開的活塞式壓縮機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，由于實(shí)驗(yàn)室搬遷的原因以及學(xué)生做實(shí)驗(yàn)不認(rèn)真組裝，很多零件丟失，使得近幾年實(shí)驗(yàn)無法成功開設(shè)。另外，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐能力的綜合性及設(shè)計(jì)創(chuàng)新性開放實(shí)驗(yàn)較少，造成學(xué)生學(xué)到的理論不能在實(shí)際實(shí)驗(yàn)得以應(yīng)用，動(dòng)手能力和創(chuàng)造能力較差。

2.1.2課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)是對(duì)一門專業(yè)課程的綜合應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析問題和解決問題的能力的實(shí)踐教學(xué)。本專業(yè)只有兩門專業(yè)課程設(shè)計(jì)：冷庫(kù)課程設(shè)計(jì)和壓縮機(jī)課程設(shè)計(jì)。另外，設(shè)計(jì)內(nèi)容陳舊，致使在課程設(shè)計(jì)中沒有整體框架的認(rèn)識(shí)，立體感不強(qiáng)，設(shè)計(jì)原理似是而非，無法活學(xué)活用進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)教學(xué)的評(píng)分制度也不太全面，主要以設(shè)計(jì)說明書、設(shè)計(jì)圖樣為主來考核成績(jī)，致使學(xué)生為了取得高分往往把學(xué)習(xí)重心放在對(duì)課本的死記硬背中，只是遵循相關(guān)的設(shè)計(jì)實(shí)例，修改設(shè)計(jì)參數(shù)后進(jìn)行生搬硬套，沒有自己的特色。

畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)學(xué)生四年專業(yè)學(xué)習(xí)的大考核，在第八學(xué)期完成。畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的好壞不僅是學(xué)生本人的原因，也與設(shè)計(jì)題目、管理、要求有很大的關(guān)系。這段時(shí)間，學(xué)生考研面試、到企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)、找工作面試以及簽協(xié)議等事情占用了不少的時(shí)間，再加上教師教學(xué)任務(wù)繁重，造成過程監(jiān)管不嚴(yán)密，另外對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的考核也較單一，總體來看，學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量不太理想，很多學(xué)生應(yīng)付了事，達(dá)不到培養(yǎng)目標(biāo)。

2.2校外實(shí)踐教學(xué)問題

實(shí)習(xí)是學(xué)生獲得基本專業(yè)技能訓(xùn)練的一個(gè)重要過程。學(xué)生在校期間就能了解企業(yè)實(shí)際的生產(chǎn)過程、運(yùn)行管理機(jī)制，對(duì)社會(huì)、國(guó)情有比較全面的認(rèn)識(shí)，縮短畢業(yè)后的適應(yīng)期，提高就業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

生產(chǎn)實(shí)習(xí)安排在第7學(xué)期開學(xué)的前3周集中進(jìn)行，因此存在著先實(shí)習(xí)后上課，基礎(chǔ)理論與專業(yè)實(shí)踐教學(xué)進(jìn)度不匹配的問題。實(shí)習(xí)采用集中實(shí)習(xí)的模式：學(xué)生在教師的帶領(lǐng)下到某一企業(yè)，由實(shí)習(xí)企業(yè)的工程師講授一些課程，然后參觀學(xué)習(xí)。在整個(gè)實(shí)習(xí)期間學(xué)生并不參與到具體生產(chǎn)過程中去，學(xué)生只能通過查閱工廠的工藝文件，對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行觀察與記錄。實(shí)習(xí)初始階段，學(xué)生還有一定的好奇心和興趣，兩三天后許多學(xué)生就失去了興趣，從而影響了實(shí)習(xí)的效果。近幾年，有的學(xué)生在實(shí)習(xí)中只是走走過場(chǎng)，混得學(xué)分，很難和書本上相關(guān)知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來。

另外，制冷專業(yè)校外實(shí)習(xí)基地太少，全靠教師自己聯(lián)系，實(shí)習(xí)中的一切問題全靠教師解決，非常困難。教師不得不把主要精力放在尋找關(guān)系和如何保證學(xué)生紀(jì)律與安全等問題上。還有我校學(xué)生人均實(shí)習(xí)費(fèi)用較少，由于物價(jià)上調(diào)，交通費(fèi)用上漲，加上實(shí)習(xí)單位不同程度的提高實(shí)習(xí)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，造成學(xué)生生產(chǎn)實(shí)習(xí)只能局限在學(xué)校周邊企業(yè)，不能保證專業(yè)對(duì)口，影響了學(xué)生實(shí)習(xí)的質(zhì)量。

3　實(shí)踐教學(xué)改革探討

3.1校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)改革

基于“卓越計(jì)劃”的培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)于課程實(shí)驗(yàn)，本專業(yè)特別加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的綜合性、互動(dòng)性、啟發(fā)性、完整性的修訂。每門實(shí)驗(yàn)課從實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩ㄎ弧?shí)驗(yàn)教材的編寫、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選定、實(shí)驗(yàn)程序的安排、實(shí)驗(yàn)過程的組織等均進(jìn)行精心設(shè)計(jì)和策劃。采用多種形式的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，如：多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、實(shí)驗(yàn)虛擬仿真技術(shù)等。一方面，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，更好地掌握專業(yè)知識(shí)和鍛煉專業(yè)技能；另一方面，還可了解先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)及其實(shí)際應(yīng)用。

另外，增加、更新設(shè)備，做到實(shí)驗(yàn)儀器自動(dòng)化和現(xiàn)代化。增加實(shí)驗(yàn)組數(shù)減少每組人數(shù)，盡量給學(xué)生創(chuàng)造親自動(dòng)手獨(dú)立操作的機(jī)會(huì)。多采取開放式教學(xué)方法，打破傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法在時(shí)間、空間和知識(shí)信息量等方面的約束，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的靈活性，擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)教學(xué)在時(shí)間和空間上的范圍。在教師指導(dǎo)下，鼓勵(lì)學(xué)生在志愿的基礎(chǔ)上參加業(yè)余科研小組，結(jié)合課堂教學(xué)，充分發(fā)揮他們的積極性和主動(dòng)性。通過接觸新科技、新事物、新問題，培養(yǎng)學(xué)生從查閱資料和研究方法的確立到市場(chǎng)調(diào)研等一系列開發(fā)創(chuàng)新能力。在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和開放性實(shí)驗(yàn)中，我們要求學(xué)生根據(jù)所選的題目從資料檢索開始，完成可行性研究報(bào)告并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)教師審批后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

基于“卓越計(jì)劃”的培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)于課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，鑒于兩方面的考慮：一是要通過一個(gè)大型的工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使學(xué)生能夠系統(tǒng)地、全面地回顧和運(yùn)用理論教學(xué)環(huán)節(jié)中所學(xué)到的專業(yè)理論知識(shí)，學(xué)會(huì)全面、統(tǒng)籌地思考問題、分析問題和解決問題。二是培養(yǎng)學(xué)生的相互協(xié)作、相互協(xié)調(diào)方面的合作能力，讓他們認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)并不是一個(gè)個(gè)體的思考和設(shè)計(jì)過程，為以后學(xué)生在工作中協(xié)調(diào)各專業(yè)、各工種之間更為復(fù)雜的問題打下良好的基礎(chǔ)。三是要求設(shè)計(jì)題目盡量與實(shí)際工程要求一致（接近），即要求學(xué)生設(shè)計(jì)一種當(dāng)前沒有的全新制冷產(chǎn)品或?qū)ΜF(xiàn)有產(chǎn)品有較大改變的新產(chǎn)品，學(xué)生需要準(zhǔn)備包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝路線確定等全套技術(shù)資料。四是引入工企業(yè)工程師參與課程（畢業(yè)）設(shè)計(jì)指導(dǎo)工作，使學(xué)生重視設(shè)計(jì)不僅僅是設(shè)計(jì)原理及計(jì)算方法，還有實(shí)際工程繪圖中的如圖例、標(biāo)注、尺寸等基礎(chǔ)問題。對(duì)于過程管理與考核，加強(qiáng)監(jiān)管，增加考勤、周查、中期檢查等措施；實(shí)行末位淘汰制來激勵(lì)學(xué)生認(rèn)真對(duì)待，進(jìn)而提高學(xué)生綜合能力。

基于“卓越計(jì)劃”的培養(yǎng)目標(biāo)，增加參加學(xué)科競(jìng)賽，主要包括企業(yè)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽等，發(fā)表學(xué)術(shù)論文等創(chuàng)新學(xué)分的規(guī)定，也激發(fā)和推動(dòng)學(xué)生積極主動(dòng)地去學(xué)習(xí)，從而達(dá)到鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力的目的。

3.2校外實(shí)踐教學(xué)改革

提高學(xué)生實(shí)際工程能力，加強(qiáng)校企合作是重點(diǎn)工作。學(xué)校教師可利用自身的優(yōu)勢(shì)，積極為企業(yè)解決技術(shù)和培訓(xùn)方面的問題，使企業(yè)獲得利益。廠校聯(lián)合，通過互惠的原則，建立長(zhǎng)期相對(duì)穩(wěn)定的實(shí)習(xí)基地，又可避免實(shí)習(xí)教師在實(shí)習(xí)中重復(fù)聯(lián)系。另外充分利用其他院校的實(shí)習(xí)資源：河南省辦制冷專業(yè)的高校有十幾家，各個(gè)學(xué)校的實(shí)習(xí)資源不盡相同，進(jìn)行校際之間的合作，既能節(jié)約資金，又能擴(kuò)大學(xué)生實(shí)習(xí)內(nèi)容。

選擇校外實(shí)習(xí)基地必須充分體現(xiàn)專業(yè)特色、行業(yè)背景和企業(yè)特點(diǎn)。每個(gè)企業(yè)的工程背景不同，其產(chǎn)品、工藝要求、生產(chǎn)管理、企業(yè)文化等都獨(dú)具特色，本專業(yè)重點(diǎn)選制冷空調(diào)設(shè)備制造企業(yè)成為基地，充分考慮工程師應(yīng)具備的要求，設(shè)置特色鮮明的校外課程和實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)。在企業(yè)學(xué)習(xí)階段，不僅通過組織講座和各種活動(dòng)進(jìn)行企業(yè)文化方面的熏陶。還設(shè)置符合工程師技能的實(shí)踐課程。

基于“卓越計(jì)劃” 培養(yǎng)目標(biāo)，改變以前參觀式實(shí)習(xí)，要求學(xué)生在第7學(xué)期到實(shí)際的生產(chǎn)崗位上進(jìn)行輪崗實(shí)習(xí)，了解制冷設(shè)備（家用空調(diào)、商業(yè)空調(diào)、冰箱）的生產(chǎn)工藝流程、產(chǎn)品開發(fā)流程、技術(shù)文件管理和專業(yè)性能實(shí)驗(yàn)方法。了解和熟悉關(guān)鍵生產(chǎn)工藝流程，主要以空調(diào)的室內(nèi)機(jī)、室外機(jī)和換熱器的制造工藝為代表，來全面了解生產(chǎn)工藝流程。參與企業(yè)技術(shù)開發(fā)過程，學(xué)習(xí)和了解產(chǎn)品的開發(fā)流程。在參與技術(shù)開發(fā)的基礎(chǔ)上，深度參與項(xiàng)目管理、技術(shù)文件管理和性能實(shí)驗(yàn)方法，具體內(nèi)容見表1。

表1　企業(yè)實(shí)習(xí)課程內(nèi)容

學(xué)生通過上述內(nèi)容的學(xué)習(xí)實(shí)踐，能了解本專業(yè)領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)規(guī)范及產(chǎn)品認(rèn)證體系；熟練使用工程制圖工具如AUTOCAD，Pro/E等專業(yè)軟件；能參與產(chǎn)品開發(fā)，并設(shè)計(jì)出相關(guān)實(shí)驗(yàn)方案；了解專利的檢索、申報(bào)流程，能夠根據(jù)產(chǎn)品研發(fā)檢索相關(guān)專利?？梢跃邆涔こ處煹膶I(yè)技能，也培養(yǎng)了他們的職業(yè)道德，對(duì)職業(yè)、社會(huì)、安全等方面的責(zé)任感。

4　結(jié)束語

實(shí)踐教學(xué)改革是一個(gè)探索的過程，也是一個(gè)實(shí)踐創(chuàng)新的系統(tǒng)工程。只有通過周密的教學(xué)設(shè)計(jì)后才能在教學(xué)中良好的運(yùn)行和實(shí)施，實(shí)現(xiàn)“卓越計(jì)劃”人才培養(yǎng)目標(biāo)。本專業(yè)通過上述教學(xué)改革設(shè)計(jì)，旨在探索出能培養(yǎng)具有卓越的創(chuàng)新及實(shí)踐能力的工程師的培養(yǎng)方案，為落實(shí)“卓越計(jì)劃”做出貢獻(xiàn)。

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收稿日期：2016-03-23

作者簡(jiǎn)介：金聽祥，博士，副教授。

基金項(xiàng)目：2013年河南省實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心立項(xiàng)項(xiàng)目（編號(hào)：教高［2013］1005號(hào)）；2013年河南省高等學(xué)校教學(xué)團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（編號(hào)：教高［2013］645號(hào)）。

Discussion on the Practical Teaching System for Energy and Power Engineering Major Based on the Plan for Educating and Training Outstanding Engineers

Jin Tingxiang， Li Gailian
Zhengzhou University of Light Industry， Zhengzhou， 450002， China

Abstract：The plan for educating and training outstanding engineers is the important teach innovation for training high quality engineering technique person. In this paper， the exist problem about the practical teaching system for energy and power engineering major was discussed based on the plan for educating and training outstanding engineers for energy and power engineering major in Zhengzhou University of Light Industry. The suitable training program of the practical teaching system for energy and power engineering major was presented.

Key words：outstanding engineers； energy and power engineering； practical teaching