過程裝備與控制工程專業(yè)新生研討課探索

彭劍 陸怡 高光藩

摘 要：創(chuàng)新性人才培養(yǎng)依賴于本科教育模式的創(chuàng)新與探索，新生研討課將科學研究與本科教學有機結(jié)合，有助于激發(fā)新生的專業(yè)興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新研究型人才。文章闡述了新生研討課的特點，并將新生研討課與傳統(tǒng)理論課程進行比較。結(jié)合過程裝備與控制工程專業(yè)復合型人才培養(yǎng)的需要，闡述了新生研討課對專業(yè)人才培養(yǎng)的作用，并根據(jù)教學實踐案例介紹了過程裝備與控制工程專業(yè)新生研討課程的建設思路。

關鍵詞：新生研討課；過程裝備與控制工程；教學實踐

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2018）21-0084-03

Abstract： The innovative talent training relies on the innovation and exploration of undergraduate education mode. The freshman seminar is the organic combination of scientific research and undergraduate teaching， which helps to inspire major interests and cultivate the innovative research talents. This paper expounds the characteristics of freshman seminar and compares them with traditional theory course. Combined with the talent training need for the process equipment and control engineering majors， this paper analyzes the role of the freshman seminar on the professional talent training. Moreover， the construction idea of freshman seminar for process equipment and control engineering is introduced based on teaching practice.

Keywords： freshman seminar； process equipment and control engineering； teaching practice

人才培養(yǎng)是大學教育的根本，正如教育部長陳寶生6月22日在新時代全國高等學校本科教育工作會議上指出：高教大計、本科為本，本科不牢、地動山搖，把人才培養(yǎng)的質(zhì)量和效果作為檢驗一切工作的根本標準[1]。傳統(tǒng)的本科教學以教材為基礎，科學研究在本科課堂上體現(xiàn)不足，學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)受到限制。新生研討課打破了傳統(tǒng)課程以教材為依據(jù)的教學方法，將教師的科研工作與本科教學緊密的結(jié)合起來，更有利于促進本科人才創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[2]。

新生研討課起源于20世紀50年代哈佛大學創(chuàng)建的面向新生開設的探索研究型課程[3]。我國清華大學于2003年率先開設了新生研討課程，而后在國內(nèi)高校得到了推廣，包括上海交通大學、浙江大學等高校相續(xù)開設了新生研討課程。諸多新生研討課的教學實踐發(fā)現(xiàn)，新生研討課程能夠利用高?？茖W研究的前沿成果，激發(fā)大一新生對專業(yè)的興趣[4]，并且有效的培養(yǎng)了學生創(chuàng)新能力、自主學習探索能力和研究能力[5-6]。

為了建立基于教師指導下的研究探索式的學習方式奠定基礎，激發(fā)學生的學習興趣和動力，常州大學過程裝備與控制工程專業(yè)于2017學年開始面向大一學生開設了新生研討課程，并將其歸類于專業(yè)基礎選修課。文章結(jié)合新生研討課程與特點與過程裝備與控制工程專業(yè)復合人才培養(yǎng)的需要，探討裝備專業(yè)新生研討課程的建設思路。

一、新生研討課特點

新生研討課與理論課程和實踐課程均存在顯著的區(qū)別，它的特點主要包括：小班化、面向新生、授課形式多樣化、授課內(nèi)容前沿、培養(yǎng)創(chuàng)新能力等。

1. 小班化的研討課程一般在15人左右，有助于提供所有學生進行研討的機會，并能在研討課程中充分調(diào)動學生的研討主動性，形成以學生為中心的課程互動與研討方式。

2. 新生研討課的授課形式鼓勵多樣化，不應拘泥于課堂教學，可以是實驗室的實踐學習，可以是企業(yè)參觀等。通過多樣化的學習形式，激發(fā)新生對專業(yè)的興趣，專業(yè)的第一印象促使學生對專業(yè)的認可度的提升。

3. 新生研討課無固定教材，突出主講教師的研究專長，能夠?qū)⒖蒲泄ぷ髋c本科教學有機結(jié)合，促使科學研究為本科人才培養(yǎng)服務。并且授課內(nèi)容往往是一系列研究主題，能夠激發(fā)學生的學習興趣，同時也能培養(yǎng)學生的研究能力。

4. 新生研討課更加注重學習能力的培養(yǎng)。與高中階段相比大學期間對學生的自主學習能力要求更高，新生研討課程能夠給大一新生提供一個學習方式轉(zhuǎn)變的緩沖區(qū)，促使學生更快的適應大學學習生活，并對后續(xù)的大學學習帶來深遠影響。

5. 新生研討課對非技術知識與能力的培養(yǎng)也是課程的特點之一。課程的考核不再是傳統(tǒng)的課程考試，而是結(jié)合課程的特點，采用研討、報告、演講等形式，在這個過程中學生的語言表達、交流、溝通能力以及自主學習能力都能得到了鍛煉。

表1將新生研討課與傳統(tǒng)理論課程的特點進行了對比，兩者在授課規(guī)模、授課內(nèi)容、教學目標、教學方式和考核方法上均存在顯著區(qū)別，新生研討課側(cè)重的是學生綜合能力的培養(yǎng)。研討課程除了有這些特點外，同時也對教學過程提出了與傳統(tǒng)課程不同的要求，包括研討課對課程選題、授課教師經(jīng)驗、課堂硬件條件等。首先，課程選題需要兼顧專業(yè)性與生活性，如果選題專業(yè)性太強學生缺乏專業(yè)基礎會影響到學生的興趣與學習的效果，而選題太生活化則無法培養(yǎng)研究能力。另外教學的硬件條件也很關鍵，傳統(tǒng)的教室無法滿足研討的要求，并且課程中設置實踐類的內(nèi)容也需要硬件設施的配套。

二、裝備專業(yè)新生研討課教學實踐

（一）新生研討課與裝備專業(yè)的結(jié)合

過程裝備與控制工程專業(yè)隸屬于動力工程及工程熱物理一級學科，在國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中有著極其重要的作用，為石油、化工、能源、動力、環(huán)保等國家支柱行業(yè)培養(yǎng)了大量具有實踐能力和創(chuàng)新精神的復合人才。本專業(yè)的特點是以“裝備”為主體 ，以“過程”及“控制”為兩翼的多學科交叉專業(yè)，要求學生具備較好的問題分析能力、研究能力和溝通能力[7]。通過調(diào)研了華東理工大學、北京化工大學、南京工業(yè)大學裝備專業(yè)的培養(yǎng)方案發(fā)現(xiàn)，大一的專業(yè)課程僅有專業(yè)概論課程，但是專業(yè)概論課程往往是一個年級的學生共同參加，授課內(nèi)容涉及面廣，參與學生多，因此影響了學生與專業(yè)教師的互動，也影響了學生對專業(yè)的興趣與認識。如果大一學生對專業(yè)的認識存在不足，對大學學習方式無法適應，將影響到專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量。因此常州大學過程裝備與控制工程專業(yè)于2017年開始建設新生研討課程，實行小班化教學模式，由大一新生根據(jù)自己的興趣進行選課。目前已經(jīng)建設了包括：《智能機器人技術》《裝備的壽命有多久？》《過程機械現(xiàn)狀及其創(chuàng)新方向》《有趣的CAE仿真世界》等新生研討課程。通過新生研討課的建設，能夠滿足過程裝備與控制工程專業(yè)培養(yǎng)學生問題分析能力、研究能力和溝通能力的需要。學生通過新生研討課對專業(yè)有了更充分的認識，與專業(yè)教師有了很好的互動，更重要的是激發(fā)了學生們的學習興趣、增強了對專業(yè)的認同感，并且鍛煉了他們的創(chuàng)新研究能力以及交流溝通能力，從而滿足過程裝備與控制工程專業(yè)復合型人才的培養(yǎng)要求。

（二）教學實踐

筆者結(jié)合自己的研究方向建設了《裝備的壽命有多久？》新生研討課程，該課程從生活中以及專業(yè)中的裝備壽命案例出發(fā)，從裝備的壽命角度與學生們進行研討，在裝備壽命預測研究方向上培養(yǎng)學生的研究與創(chuàng)新能力。

1. 課程背景與目標

人類無法逃避壽命的限定，由于急性慢性疾病而造成身體損傷，直至壽命的終結(jié)。對于裝備而言，同樣存在著與人類共同的問題，即有限的壽命。非事故型的裝備的損傷往往屬于裝備的“慢性疾病”，常見的包括蠕變、疲勞、腐蝕，這些疾病都會對裝備造成不可恢復的損傷，隨著損傷的不斷積累，導致裝備達到壽命極限。如何根據(jù)裝備的病因，進行裝備的壽命預測，對于裝備的安全運行起到至關重要的作用。

該新生研討課的知識目標是圍繞裝備的壽命的基本概念、工程案例、裝備的壽命預測方法進行研討，使學生理解裝備的損傷類型，掌握各典型失效形式的壽命預測方法，為解決過程裝備及相關機械領域復雜工程問題提供基礎。同時課程側(cè)重于學生能力目標的培養(yǎng)，通過研討課程培養(yǎng)學生的創(chuàng)新研究能力和自主學習能力，并通過研討會、撰寫書面報告和口頭陳述等形式，培養(yǎng)學生的溝通能力，能與業(yè)界同行及社會公眾進行有效溝通和交流。

2. 課程教學設計與實踐

該課程將以裝備的壽命預測為引子，結(jié)合案例分析，導出四個影響裝備壽命的專題：蠕變、疲勞、腐蝕和壽命預測的可靠性。并從各專題的基本概念、與生活的結(jié)合案例、與工程的結(jié)合案例和壽命預測方法等多方面進行研討。各專題研討的過程中需要兼顧一定的趣味性與學術性，從而激發(fā)學生對裝備壽命問題的興趣，并培養(yǎng)學生的溝通能力、邏輯分析能力和創(chuàng)新思維能力。

新生研討課的教學模式綜合采用了案例教學、啟發(fā)式教學、分組研討、實踐參觀以及報告答辯的形式進行。結(jié)合學生興趣與課程專題進行分組選題，包括：蠕變組、疲勞組、腐蝕組和壽命預測的可靠性組，每組以4-5名學生為宜。各小組學生通過小組研討、協(xié)作學習的方式了解各主題的基本概念與生活中的案例，然后進行口頭報告；在此基礎上教師對各主題的系統(tǒng)性基礎知識進行補充并側(cè)重工程案例的分析；隨后教師與學生相互提問質(zhì)疑進行研討，并結(jié)合各專題進行實踐環(huán)節(jié)的訓練。以疲勞專題為例，圖1給出了疲勞專題的授課內(nèi)容設計以及相對應的培養(yǎng)目標。

新生研討課的考核方式相對寬松，側(cè)重于對研討過程的考核，課程的總評成績?yōu)椋嚎记?0%，小組口頭報告20%，課堂討論20%，總結(jié)報告50%。并且綜合采用了教師評價和學生互評的方式進行考核，對各小組的口頭報告采用學生互評機制進行評分，充分激發(fā)學生在課程中的參與性。

三、結(jié)束語

本科人才培養(yǎng)是大學教育的根本，新生研討課將高校科學研究與人才培養(yǎng)相結(jié)合，為新生提供了一個認識專業(yè)、認識研究、認識大學的平臺。本文將新生研討課的特點與過程裝備與控制工程專業(yè)復合型人才培養(yǎng)的需要相結(jié)合，闡述了新生研討課的對專業(yè)人才培養(yǎng)的作用，并結(jié)合筆者建設新生研討課程的教學實踐，介紹了新生研討課程的建設思路。

參考文獻：

[1]丁雅誦.一流本科，怎樣建成（教育奮進之筆）[N].人民日報， 2018-6-28（18）.

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