面向智慧能源的大學(xué)生課外科技活動教學(xué)探索

劉代飛

摘 要 大學(xué)生課外科技活動是高校素質(zhì)教育的重要形式。長沙理工大學(xué)能源與動力工程學(xué)院面向智慧能源大力推進(jìn)大學(xué)生能力的培養(yǎng)。依托能源系統(tǒng)與動力工程國家示范教學(xué)中心，建立大學(xué)生科技創(chuàng)新中心，配備專門教輔人員，科學(xué)規(guī)劃統(tǒng)籌安排學(xué)生的科技活動。大學(xué)生科技創(chuàng)新中心良好的示范和輻射作用，鍛煉了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和實踐動手以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

關(guān)鍵詞 智慧能源 課外科技活動 能力培養(yǎng) 教學(xué)探索

0 前言

大學(xué)生課外科技活動是高校素質(zhì)教育和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的重要載體。長沙理工大學(xué)的能源動力類人才培養(yǎng)是依托能源與動力工程學(xué)院所設(shè)的“能源與動力工程”、“自動化（熱工過程）”、“建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程”、“新能源科學(xué)與工程”4個專業(yè)進(jìn)行的。學(xué)院以能源電力行業(yè)發(fā)展需求為導(dǎo)向，培養(yǎng)面向基層的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。為此，學(xué)院高度重視并積極推動學(xué)生課外科技活動的開展。

智慧能源是未來能源發(fā)展的重要方向，是直接影響人類未來生活的一次重要的能源變革。[1][2]面向智慧能源開展學(xué)生課外科技活動具有重要意義，這是學(xué)生能力培養(yǎng)的內(nèi)在需求。對能源類專業(yè)學(xué)生而言，開展課外科技活動是一個能源理念的實踐過程。學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)，了解能源生產(chǎn)、轉(zhuǎn)化和利用的行業(yè)需求動態(tài)，熟悉能源高效轉(zhuǎn)換和能源資源綜合利用技術(shù)的理論前沿與應(yīng)用背景。在實踐中，自發(fā)地逐步形成現(xiàn)代智慧能源新理念，自覺貫徹執(zhí)行節(jié)能減排的方針政策和技術(shù)路線。

1 課外科技活動的體系和人員保障

開展學(xué)生課外科技活動是一項系統(tǒng)工程。新能源形勢下，長沙理工大學(xué)能源與動力工程學(xué)院不斷探索學(xué)生實踐動手能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)方法。以深化實踐教學(xué)課程體系、教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法改革為核心，優(yōu)化能源動力類專業(yè)的實踐教學(xué)體系；以強(qiáng)能力、重創(chuàng)新為主要特色，積極探索具有可操作的高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式。學(xué)院擁有“能源系統(tǒng)與動力工程”國家示范教學(xué)中心和“電力生產(chǎn)與控制”國家虛擬仿真中心，依托中心下屬的實驗室積極開展學(xué)生課外科技活動的教學(xué)，科學(xué)規(guī)劃人才培養(yǎng)方案等頂層設(shè)計，統(tǒng)籌安排課外科技活動的組織和實施。

（1）規(guī)劃人才培養(yǎng)方案，融合課外科技活動要素。在能源動力類人才培養(yǎng)的頂層設(shè)計中，明確服務(wù)領(lǐng)域并具體化能力要求。即：服務(wù)面向能源開發(fā)、生產(chǎn)、傳輸、轉(zhuǎn)換、利用、過程控制等環(huán)節(jié)及領(lǐng)域；具有專門針對能源動力系統(tǒng)提出、分析及解決問題的能力，能進(jìn)行能源新產(chǎn)品和新系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)、運(yùn)行維護(hù)以及相關(guān)制造，具有集成創(chuàng)新的能力；具有在能源動力企業(yè)的初步工程實踐經(jīng)驗，了解能源與動力工程技術(shù)的發(fā)展趨勢，及時掌握并應(yīng)用相關(guān)新技術(shù)為社會服務(wù)，成為具備創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，善于解決實際問題的工程技術(shù)專門人才。

培養(yǎng)方案以學(xué)分形式融合課外科技活動要素。如對第二課堂活動，要求“大學(xué)生創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)”為2學(xué)分必修，配置2至3門創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類選修課程，增加討論課學(xué)時數(shù)（總學(xué)時達(dá)到120以上）。這些舉措為學(xué)生開展課外科技活動提供了基礎(chǔ)。

（2）配備專門教輔人員，輔導(dǎo)課外科技活動。為了使得學(xué)生課外科技活動正常、有序和高效地開展，能源與動力工程學(xué)院安排了專門場地，建立了大學(xué)生科技創(chuàng)新中心。中心設(shè)置了學(xué)術(shù)交流室、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊工作室、成果展覽室、學(xué)生成果商業(yè)推廣洽談室等。中心主旨是強(qiáng)化學(xué)生實踐動手能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。學(xué)生的課外科技活動主要分為科研探索和應(yīng)用創(chuàng)新兩大類型。對學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)，要求教輔人員自身具備較強(qiáng)的工程實踐和創(chuàng)新能力。為此，創(chuàng)新中心配以“雙師雙能型”教師全面負(fù)責(zé)學(xué)生的課外科技活動輔導(dǎo)。

開展課外科技教學(xué)活動，并非單一的知識傳授過程，而是一個復(fù)雜的“以學(xué)生為中心，以問題為導(dǎo)向”的實踐創(chuàng)新教與學(xué)過程。[3][4]相對課堂教學(xué)，課外教學(xué)具有更多不確定性。教師傳授的知識和內(nèi)容不是預(yù)先確定的，教學(xué)過程是一個依學(xué)生課外科技活動的進(jìn)展情況適時變化的動態(tài)過程。教師引領(lǐng)，學(xué)生獨立探索、自主學(xué)習(xí)，“教學(xué)相長”在課外科技活動中表現(xiàn)更為深刻。

（3）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升自主學(xué)習(xí)能力。課外科技活動并非全是課堂教學(xué)之外的事情。相反，課堂內(nèi)外學(xué)習(xí)過程是相輔相成的。實際上，學(xué)生的興趣和對未知的好奇心多是在課堂教學(xué)中被激發(fā)的。如：老師精神飽滿、激情洋溢地進(jìn)行富有感染力的講課，能吸引學(xué)生注意力。老師對問題的闡述簡練準(zhǔn)確、重點突出、思路清晰、深入淺出，對學(xué)生有啟發(fā)性。因此，專業(yè)教師在課堂教學(xué)時要注重學(xué)生興趣愛好的培養(yǎng)和對其科研熱情的正確引導(dǎo)。

激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)需求，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力。鼓勵學(xué)生進(jìn)圖書館自己探索知識。[5]當(dāng)今是信息化時代，資訊浩如煙海，如何從海量信息中提取自己所需是一種基本技能?！笆谌艘贼~不如授人以漁”，輔導(dǎo)老師要重視學(xué)生科研資訊搜索方式的學(xué)習(xí)，要督促學(xué)生逐步養(yǎng)成進(jìn)圖書館進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。學(xué)生在開展課外科技活動時，圖書館的學(xué)習(xí)可分為有目的性和無目的性。前者學(xué)生帶著問題和思考，主動查閱資料，探求解決之道，這是一個積極的知識發(fā)現(xiàn)過程。后者學(xué)生隨意漫讀，受興趣導(dǎo)引，學(xué)習(xí)知識或受資訊啟發(fā)，提出自己的問題。

激勵學(xué)生社會實踐，培養(yǎng)獨立思考和解決問題的能力。如果說工科類學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)離不開工程實踐，那么課外科技活動則離不開社會實踐。在社會實踐大視野下，能源并非局限于火力、水力、核能和新能源等能源生產(chǎn)過程，而是涉及能源生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換和優(yōu)化利用的大格局。開展課外科技活動的社會實踐，就是一個知識發(fā)現(xiàn)和知識應(yīng)用的過程。區(qū)域經(jīng)濟(jì)和專業(yè)行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈為學(xué)生的“學(xué)以致用”提供了豐富的載體。學(xué)生以課堂知識為原點，結(jié)合社會實際需求，獨立思索其中的本源問題；以問題為導(dǎo)向，提出解決方案或應(yīng)對措施。融入社會實踐的課外科技活動是一個“實踐→提出問題→解決方案→實踐驗證”能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)鏈。

2 課外科技活動的教學(xué)實踐

輔導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外科技活動是一項管理難度較大、時間跨度較長的系統(tǒng)性工作。與課堂教學(xué)的“地點固定、有序推進(jìn)、多重考核”相比，課外科技活動的教學(xué)過程具有“組織自由、方式靈活、形式多樣”的特點。學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好組建團(tuán)隊，結(jié)合團(tuán)隊的科研選題進(jìn)行文獻(xiàn)收集、社會調(diào)研和自主學(xué)習(xí)。[6]教學(xué)指導(dǎo)的形式多為專題講解、小組討論、問卷調(diào)查、案例分析等。課外科技活動中學(xué)生的活動范圍廣，這要求大學(xué)生科技創(chuàng)新中心必須做好統(tǒng)籌安排和組織管理工作。

2.1 指導(dǎo)學(xué)生的教學(xué)要點

（1）指導(dǎo)學(xué)生按“興趣自發(fā)、優(yōu)勢互補(bǔ)、統(tǒng)一目標(biāo)、共同進(jìn)步”原則選題和組建學(xué)習(xí)團(tuán)隊。組隊時優(yōu)先考慮具有不同學(xué)科和專業(yè)背景的人員。例如，一個節(jié)能產(chǎn)品開發(fā)類大學(xué)生實踐創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，需要學(xué)生具備：系統(tǒng)分析、軟件編程、組織協(xié)調(diào)、科技寫作、財務(wù)管理等基本技能。因此，可建議學(xué)生成員來自：能源與動力工程、自動化（熱工過程）、新能源科學(xué)與工程、財務(wù)管理等專業(yè)。

（2）大學(xué)生科技創(chuàng)新中心以項目形式對學(xué)生科技活動進(jìn)行統(tǒng)一管理。流程環(huán)節(jié)包括：配備導(dǎo)師→科研選題→團(tuán)隊組隊→項目申報→審核評估→立項記錄→資助配套→階段檢查→結(jié)題評審→后續(xù)成果推廣。

（3）鼓勵學(xué)生走出校園、接觸社會、深入企業(yè)進(jìn)行調(diào)查研究。學(xué)生校外調(diào)研，安全問題非常重要。大學(xué)生科技創(chuàng)新中心建立了指導(dǎo)教師和輔導(dǎo)員聯(lián)動機(jī)制，跟進(jìn)監(jiān)管學(xué)生在實踐過程的行程、住宿、工廠現(xiàn)場等環(huán)節(jié)，盡可能規(guī)避不安全因素。

2.2 指導(dǎo)學(xué)生的教學(xué)案例

本文作者對大學(xué)生課外科技活動的實踐教學(xué)進(jìn)行了探索。學(xué)生通過指導(dǎo)和鍛煉，自主學(xué)習(xí)能力、實踐能力和創(chuàng)新能力提升很快。如全國大學(xué)生生節(jié)能減排社會實踐競賽二等獎作品一：學(xué)生興趣小組選題“河南省開封縣沼氣節(jié)能工程調(diào)查與研究”。小組成員以家鄉(xiāng)新農(nóng)村沼氣工程為切入點，深入村莊農(nóng)戶實地考察。通過與農(nóng)戶訪談獲得第一手?jǐn)?shù)據(jù)，利用專業(yè)知識建立數(shù)學(xué)模型，分析了沼氣工程發(fā)展中不利因素，對能源應(yīng)用中的問題給出應(yīng)對策略和可行性建議。作品二：學(xué)生科研小組選題“長沙市重點行業(yè)能耗評估與產(chǎn)業(yè)節(jié)能優(yōu)化決策”。隨著工業(yè)化進(jìn)程加快和消費(fèi)結(jié)構(gòu)持續(xù)升級，長沙市能源需求呈剛性增長，形式嚴(yán)峻。學(xué)生科研小組對長沙市重點行業(yè)的能耗情況進(jìn)行了企業(yè)調(diào)研，分析查找企業(yè)運(yùn)行及節(jié)能工作中的突出問題。通過數(shù)學(xué)建模對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測與優(yōu)化，并提出了有相同能耗特點的不同類型行業(yè)推進(jìn)節(jié)能工作的路徑、對策和措施?？傊以旱拇髮W(xué)生科技創(chuàng)新中心發(fā)揮了很好的平臺示范作用，學(xué)院學(xué)生在全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽、全國大學(xué)生生節(jié)能減排社會實踐與科技競賽等活動多次獲獎。學(xué)生通過各類活動逐步樹立了先進(jìn)的能源理念，實踐動手和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力顯著加強(qiáng)。

3 結(jié)語

長沙理工大學(xué)能源與動力工程學(xué)院主要面向能源電力行業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)的特色應(yīng)用型技術(shù)人才。根據(jù)學(xué)生課外科技活動的特點，以大學(xué)生科技創(chuàng)新中心為平臺，以智慧能源為切入點，科學(xué)規(guī)劃統(tǒng)籌安排學(xué)生課外科技活動的教學(xué)。進(jìn)行的諸多教學(xué)實踐和教學(xué)探索，強(qiáng)化了學(xué)生實踐動手能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

參考文獻(xiàn)

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