實(shí)踐教學(xué)與能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)復(fù)合型人才的培養(yǎng)

王明峰 蔣恩臣 簡(jiǎn)秀梅

摘? ? 要：實(shí)踐教學(xué)是本科教學(xué)工作中至關(guān)重要的一環(huán)，文章探討了華南農(nóng)業(yè)大學(xué)能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)設(shè)立以來(lái)在實(shí)踐教學(xué)方面的工作，通過(guò)本科生實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)、自有科研成果向教學(xué)轉(zhuǎn)化、鼓勵(lì)學(xué)生參與科創(chuàng)項(xiàng)目及學(xué)科競(jìng)賽等措施，鞏固和擴(kuò)展學(xué)生的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力和創(chuàng)新意識(shí)，為交叉學(xué)科專業(yè)復(fù)合型人才的培養(yǎng)提供了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：實(shí)踐教學(xué);交叉學(xué)科;復(fù)合型人才培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G640? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1002-4107（2019）02-0045-02

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)籌建于2011年，是廣東唯一以生物質(zhì)能源為核心開(kāi)辦的新能源專業(yè)，目前，基于農(nóng)業(yè)部能源植物資源與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、廣東省高校生物質(zhì)能源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和廣州市能源植物資源與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，創(chuàng)建了良好的本科教學(xué)平臺(tái)。作為交叉學(xué)科專業(yè)，一方面學(xué)校注重理論基礎(chǔ)教育，培養(yǎng)具備機(jī)電、熱化、能源材料和環(huán)境保護(hù)等多學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)的復(fù)合型人才，在教學(xué)過(guò)程中，兼顧科技發(fā)展和知識(shí)更新，更新教學(xué)資源，讓學(xué)生了解本專業(yè)的科技前沿;另一方面，注重創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)。創(chuàng)新始于問(wèn)題，源于實(shí)踐，通過(guò)實(shí)踐教學(xué)，可直觀地培養(yǎng)學(xué)生對(duì)本專業(yè)的認(rèn)識(shí)感，熟練掌握和運(yùn)用理論知識(shí)，激發(fā)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的潛能，并提升動(dòng)手能力和解決問(wèn)題能力。實(shí)踐教學(xué)對(duì)本科生綜合素質(zhì)和能力的提升十分關(guān)鍵，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)自設(shè)立以來(lái)，便十分重視實(shí)踐教學(xué)的發(fā)展，注重本科生實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)，通過(guò)設(shè)立校內(nèi)外的試驗(yàn)和實(shí)習(xí)課程、自有科研成果向教學(xué)轉(zhuǎn)化、鼓勵(lì)學(xué)生參與科創(chuàng)項(xiàng)目及學(xué)科競(jìng)賽，鞏固和擴(kuò)展理論知識(shí)，同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力和創(chuàng)新意識(shí)。

一、實(shí)踐課程教學(xué)

實(shí)踐課程教學(xué)是復(fù)合型人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)注重本科生實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)，一致堅(jiān)持建立與完善本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室和相關(guān)教學(xué)設(shè)備。首先，在專業(yè)人才培養(yǎng)方案中，不僅設(shè)置了專業(yè)課程的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課，同時(shí)，也注重專業(yè)綜合性實(shí)驗(yàn)課的建設(shè)，通過(guò)在中試規(guī)模的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化試驗(yàn)，讓學(xué)生掌握從原料的基本物性參數(shù)、轉(zhuǎn)化參數(shù)設(shè)定、機(jī)電操控、產(chǎn)物物性測(cè)試和數(shù)據(jù)的分析計(jì)算等多維度知識(shí)和技能，增強(qiáng)學(xué)生的自主能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。其次，注重將自身的科研成果轉(zhuǎn)化到實(shí)踐教學(xué)中。例如，在生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化技術(shù)與裝備方面，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)申請(qǐng)了多件發(fā)明和實(shí)用新型專利，研發(fā)了不同處理量的連續(xù)熱解設(shè)備，這些設(shè)備在本科生的實(shí)踐教學(xué)中發(fā)揮了重要作用，并形成了具有華南農(nóng)業(yè)大學(xué)特色的專業(yè)試驗(yàn)課程。最后，注重校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)，在省內(nèi)多家知名企業(yè)和科研院所建立了實(shí)習(xí)基地，能源轉(zhuǎn)化的工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐和成套設(shè)備，對(duì)豐富教學(xué)內(nèi)容起到了至關(guān)重要的作用。

二、參與科創(chuàng)項(xiàng)目

鼓勵(lì)學(xué)生參與科創(chuàng)項(xiàng)目是本專業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)的重點(diǎn)工作。在多年的教學(xué)實(shí)踐中，注重實(shí)踐教育的硬件和軟件建設(shè)，建立了校、院、系不同層面的組織機(jī)構(gòu)和激勵(lì)機(jī)制;通過(guò)不斷完善硬件建設(shè)，搭建本科生創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)，設(shè)立專門的本科生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，并提供活動(dòng)基金，由于本科教學(xué)的資金投入有限，可以通過(guò)以研促教，將科研平臺(tái)與本科教學(xué)工作相融合，達(dá)到事半功倍的效果;鼓勵(lì)學(xué)生利用課余時(shí)間參與科研實(shí)驗(yàn)或設(shè)立各種學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作精神，提高學(xué)生動(dòng)手能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力，提升綜合科研素養(yǎng)。

在具體實(shí)踐中，注重學(xué)生隊(duì)伍的梯隊(duì)建設(shè)，高低年級(jí)混搭互助，形成梯級(jí)隊(duì)伍，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神;以協(xié)同創(chuàng)新理念為載體，理論與實(shí)踐協(xié)同、校企協(xié)同、課內(nèi)外協(xié)同、課賽協(xié)同，探索教學(xué)改革的新途徑，加強(qiáng)創(chuàng)新能力建設(shè)[1]。積極引導(dǎo)學(xué)生參與各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，在歷年的人才培養(yǎng)過(guò)程中取得了良好的教學(xué)效果，每屆學(xué)生參與到各級(jí)別創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目及導(dǎo)師自擬的各類科研試驗(yàn)項(xiàng)目中的人數(shù)占總?cè)藬?shù)的50%。在此過(guò)程中，鼓勵(lì)學(xué)生多讀書(shū)豐富知識(shí)儲(chǔ)備，改善知識(shí)結(jié)構(gòu)，多參與試驗(yàn)，增強(qiáng)動(dòng)手能力，多交流，吸收先進(jìn)的、創(chuàng)新性試驗(yàn)方法，及時(shí)總結(jié)歸納，并將研究結(jié)果以論文或?qū)＠男问匠尸F(xiàn)出來(lái)。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐中提出新的問(wèn)題并提出解決方案，最終通過(guò)實(shí)驗(yàn)解決，使科技創(chuàng)新具有不斷的動(dòng)力，保證創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目具有延續(xù)性。

導(dǎo)師專業(yè)的指導(dǎo)是實(shí)踐教育成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此，應(yīng)注重“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的實(shí)踐體系建設(shè)，推行導(dǎo)師制并加強(qiáng)指導(dǎo)教師隊(duì)伍建設(shè)，增加導(dǎo)師的工程背景或?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)是指導(dǎo)學(xué)生參加培養(yǎng)動(dòng)手能力和實(shí)踐技能的保障[2]，以便給予學(xué)生專業(yè)的指導(dǎo)。

三、參與學(xué)科競(jìng)賽

大學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽是培養(yǎng)和提高學(xué)生創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力的重要載體，具有常規(guī)教學(xué)不可及的特殊的創(chuàng)新教育功能，對(duì)優(yōu)化人才培養(yǎng)過(guò)程和提高教育質(zhì)量有著獨(dú)特的不可替代的作用[3]。鼓勵(lì)學(xué)生參與學(xué)科競(jìng)賽，這既是本專業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)的過(guò)程，也是一種檢驗(yàn)。

學(xué)科競(jìng)賽能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)學(xué)科的濃厚興趣，提高學(xué)生合理運(yùn)用專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力[4]。在競(jìng)賽過(guò)程中，學(xué)生要經(jīng)歷獨(dú)立的分析問(wèn)題、模型的設(shè)計(jì)和創(chuàng)作、計(jì)算和理論推導(dǎo)、新問(wèn)題的出現(xiàn)和解決等環(huán)節(jié)，僅靠課堂知識(shí)是不夠的，學(xué)生需要提高自主學(xué)習(xí)能力，及時(shí)補(bǔ)充欠缺知識(shí)。學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)完善知識(shí)結(jié)構(gòu)，為創(chuàng)新能力的培養(yǎng)奠定理論基礎(chǔ)[5]。通過(guò)學(xué)科競(jìng)賽，學(xué)生的實(shí)踐能力、自主學(xué)習(xí)能力、競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和工程意識(shí)得到提高和強(qiáng)化，學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和創(chuàng)新能力也可得到較大的提升。以學(xué)科競(jìng)賽為載體，形成“多位一體”的實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式。

“全國(guó)大學(xué)生農(nóng)業(yè)建筑環(huán)境與能源工程相關(guān)專業(yè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽”是與能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)直接對(duì)口的專業(yè)競(jìng)賽，競(jìng)賽內(nèi)容涉及多個(gè)學(xué)科的融合和交叉，涵蓋了能源、環(huán)境、材料、建筑與土木工程、電子信息、自動(dòng)化控制及動(dòng)科和農(nóng)學(xué)等多學(xué)科和專業(yè)。作為專業(yè)對(duì)口的國(guó)家級(jí)競(jìng)賽，師生極其重視，參與熱情極高。而在隊(duì)伍組建過(guò)程中，重視不同專業(yè)、年級(jí)學(xué)生間的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，促進(jìn)多學(xué)科間的交流與融合。重視選拔過(guò)程，并在幾輪選拔競(jìng)賽中，給予專業(yè)的指導(dǎo)意見(jiàn)，拓展學(xué)生思維，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力、協(xié)作精神和理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)，加強(qiáng)了學(xué)生專業(yè)知識(shí)、動(dòng)手能力、設(shè)計(jì)水平的訓(xùn)練[6]，使得學(xué)生綜合素質(zhì)在競(jìng)賽中得到提高。在歷年的國(guó)家級(jí)競(jìng)賽中，學(xué)生隊(duì)伍多次獲得特等獎(jiǎng)、一等獎(jiǎng)，指導(dǎo)教師多次獲得優(yōu)秀指導(dǎo)教師稱號(hào)。同時(shí)，重視引導(dǎo)學(xué)生參與其他與專業(yè)相關(guān)的省級(jí)、市級(jí)和校級(jí)的競(jìng)賽項(xiàng)目，并獲得了優(yōu)異成績(jī)。

學(xué)科競(jìng)賽是教與學(xué)緊密聯(lián)系、師與生相互配合的競(jìng)賽活動(dòng)，是課堂授課外的有益補(bǔ)充。在學(xué)科競(jìng)賽過(guò)程中，指導(dǎo)教師發(fā)揮著極其重要的作用，是保障培訓(xùn)效果和取得優(yōu)異成績(jī)的關(guān)鍵。特別是國(guó)家級(jí)的學(xué)科競(jìng)賽往往涉及多學(xué)科、跨專業(yè)知識(shí)，這就需要具有不同專業(yè)背景、不同知識(shí)結(jié)構(gòu)的教師共同參與才能保障競(jìng)賽的質(zhì)量和效果[7]。競(jìng)賽指導(dǎo)教師須不斷提高實(shí)踐創(chuàng)新能力和業(yè)務(wù)水平，增加實(shí)踐經(jīng)歷，提高科研水平。同時(shí)，應(yīng)注意到，由于競(jìng)賽指導(dǎo)需要耗用教師大量的精力，建立適當(dāng)?shù)呐涮准?lì)政策和制度也是十分必要的。

作為交叉學(xué)科專業(yè)，能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)培養(yǎng)的本科生是具備多學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)的復(fù)合型人才，在人才培養(yǎng)過(guò)程中，創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)十分重要。實(shí)踐教學(xué)對(duì)本科生綜合素質(zhì)和能力的提升十分關(guān)鍵。實(shí)踐課程教學(xué)、參與科創(chuàng)項(xiàng)目和學(xué)科競(jìng)賽對(duì)能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)復(fù)合型人才的培養(yǎng)起到了至關(guān)重要的作用。其中，實(shí)踐課程教學(xué)是復(fù)合型人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)，除常規(guī)基礎(chǔ)試驗(yàn)外，更應(yīng)重視專業(yè)綜合性試驗(yàn)的建設(shè)，校內(nèi)科研成果向教學(xué)的轉(zhuǎn)化，并形成了具有華南農(nóng)業(yè)大學(xué)特色的專業(yè)試驗(yàn)課程。鼓勵(lì)學(xué)生參與科創(chuàng)項(xiàng)目，并通過(guò)激勵(lì)機(jī)制建設(shè)、以研促教、學(xué)生梯級(jí)隊(duì)伍和指導(dǎo)教師隊(duì)伍建設(shè)，形成良性循環(huán)，取得了良好的教學(xué)效果。學(xué)科競(jìng)賽既是本專業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)的過(guò)程，也是一種檢驗(yàn)。鼓勵(lì)學(xué)生參與學(xué)科競(jìng)賽，并多次在國(guó)家級(jí)和省市級(jí)的競(jìng)賽項(xiàng)目中獲得了優(yōu)異的成績(jī)。通過(guò)本科生實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)、自有科研成果向教學(xué)轉(zhuǎn)化、鼓勵(lì)學(xué)生參與科創(chuàng)項(xiàng)目及學(xué)科競(jìng)賽等幾方面的協(xié)同作用，鞏固和擴(kuò)展了學(xué)生理論基礎(chǔ)與實(shí)踐能力，培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新意識(shí)。

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