新工科背景下能源與動(dòng)力工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的探索與研究

朱寶忠　孫運(yùn)蘭　何巖峰　劉恩?！∮诤｝垺￡惞?/p>

摘? 要：新工科背景下能源與動(dòng)力工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)所面臨著教學(xué)內(nèi)容和生產(chǎn)脫節(jié)、實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍薄弱、考核評(píng)價(jià)體系和校企聯(lián)合機(jī)制不完善等問(wèn)題。文章針對(duì)性提出將設(shè)備操控臺(tái)搬進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、建立開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室、探索新型考核評(píng)價(jià)體系以及建立和諧的校企聯(lián)合培養(yǎng)機(jī)制等措施，通過(guò)實(shí)踐教學(xué)的探索和改革，豐富實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容和形式，提高實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，開(kāi)發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，促進(jìn)學(xué)生素質(zhì)的全面提升。

關(guān)鍵詞：新工科;實(shí)踐教學(xué);改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G640? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-000X（2020）02-0070-03

Abstract： Under the background of new engineering， the practical teaching of energy and power engineering is faced with the problems such as disjointed teaching content with production， weak teaching staff， imperfect evaluation system and mechanism ofschool-enterprise cooperation. In this paper， the measures such as moving equipment console into the laboratory， establishing an open laboratory， exploring a new evaluation system， and establishing a harmonious school-enterprise joint training mechanism were proposed. Through the exploration and reform of practical teaching， we can enrich the content and form of practical teaching， improve the quality of practical teaching， cultivate students' practical ability， develop students' innovative thinking， train students' teamwork spirit， and promote the overall improvement of students' quality.

Keywords： new engineering; practical teaching; reform

2017年教育部高等教育司發(fā)布了《教育部高等教育司關(guān)于開(kāi)展新工科研究與實(shí)踐的通知》，在國(guó)家積極推動(dòng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，實(shí)施“一帶一路”、“互聯(lián)網(wǎng)+”、“中國(guó)制造2025”等重大戰(zhàn)略的同時(shí)，以新產(chǎn)業(yè)、新技術(shù)、新模式、新業(yè)態(tài)為代表的新經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，對(duì)工程科技人員提出了更高的要求，迫切需要加快工程教育進(jìn)行改革創(chuàng)新，推進(jìn)新工科的建設(shè)與發(fā)展，開(kāi)展實(shí)施新工科的研究和實(shí)踐[1]。

對(duì)比傳統(tǒng)型的工科技術(shù)人才，“新工科”人才應(yīng)該具有工程實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)和高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的特點(diǎn)[2]。在此背景下，能源與動(dòng)力工程專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求也必然發(fā)生較大的調(diào)整，如何根據(jù)新形勢(shì)下的能源與動(dòng)力工程專業(yè)教學(xué)要求和教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行科學(xué)的組織和有效的開(kāi)展教育教學(xué)是擺在我們面前的重要任務(wù)。理論源于實(shí)踐，創(chuàng)新來(lái)自實(shí)踐，實(shí)踐是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的最直接、最有效的方式。實(shí)踐教學(xué)是高等院校教學(xué)工作的重要環(huán)節(jié)，實(shí)踐教學(xué)和理論教學(xué)是工科院校本科教學(xué)相互支撐的有機(jī)整體。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是學(xué)生實(shí)踐理論、驗(yàn)證理論和發(fā)展理論的重要環(huán)節(jié)，它對(duì)學(xué)生理解和掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)、提高學(xué)生綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力有著特殊意義。為了適應(yīng)現(xiàn)代高等教育改革發(fā)展的需要，對(duì)能源與動(dòng)力工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式進(jìn)行改革與實(shí)踐是大勢(shì)所趨，是確保理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合的必備條件。

一、目前實(shí)踐教學(xué)存在的主要問(wèn)題

目前我校能源與動(dòng)力工程專業(yè)主要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要包括金工實(shí)習(xí)、電工實(shí)習(xí)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等。在高等院校教學(xué)評(píng)估中，專家不止一次提及現(xiàn)在很多學(xué)生對(duì)基本技能掌握不理想，學(xué)校實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)存在較大問(wèn)題，主要表現(xiàn)為：

（一）教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)踐脫節(jié)

傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)模式較為陳舊，教師滿堂灌，學(xué)生被動(dòng)的聽(tīng)，照著葫蘆畫(huà)瓢，沒(méi)有創(chuàng)新探索的環(huán)節(jié)，很難培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)創(chuàng)新意識(shí);另外實(shí)驗(yàn)室的很多儀器設(shè)備及設(shè)備模型還是十幾年前甚至是更早時(shí)期，沒(méi)有得到適時(shí)的更新，與實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程嚴(yán)重脫節(jié)。

（二）實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍比較薄弱

目前我校能源與動(dòng)力工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍主要以中青教師為主，大多是剛畢業(yè)不久的博士，為“高校-高?！毙?，即從高校畢業(yè)直接到高校任教，這些教師具有較為豐富的理論基礎(chǔ)，但是普遍沒(méi)有企業(yè)的實(shí)踐經(jīng)歷，缺乏現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備不熟悉，無(wú)法做到理論和實(shí)踐緊密結(jié)合，在實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法給予學(xué)生全面的答疑解惑。實(shí)踐教學(xué)最需要的是“高校-企業(yè)-高?！毙偷慕處?，也就是中間有過(guò)企業(yè)工作經(jīng)歷，而后又投身到高等教育的人才，他們具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)又具備充足的理論基礎(chǔ)，但此類(lèi)老師寥若晨星所占比重很小。一支勝任高校實(shí)踐教學(xué)的師資隊(duì)伍需要具備工程背景或者擁有豐富實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教師擔(dān)任主力軍，同時(shí)還要培養(yǎng)青年博士盡快成長(zhǎng)起來(lái)加入到實(shí)踐教學(xué)隊(duì)伍中。因此，通過(guò)“外引”、“內(nèi)培”建立一支合格的實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍也是當(dāng)前亟待解決的一大難題[3]。

（三）實(shí)踐教學(xué)的考核評(píng)價(jià)制度有待完善

在教育教學(xué)活動(dòng)中，考核評(píng)價(jià)起導(dǎo)向性的作用。考核的具體手段、形式和考核內(nèi)容對(duì)教學(xué)活動(dòng)的順利開(kāi)展以及教學(xué)目標(biāo)的能否實(shí)現(xiàn)發(fā)揮關(guān)鍵作用，而且考核也影響教師的教學(xué)內(nèi)容、方法和學(xué)生的思維方式，最終影響實(shí)踐教學(xué)的效果。由于實(shí)踐教學(xué)在考核方式上具有特殊性，目前存在的主要問(wèn)題是：注重形式考核，忽略過(guò)程表現(xiàn)，比如認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)，一般都是交一份實(shí)習(xí)報(bào)告草草了事，而學(xué)生更多的是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)資源，有些學(xué)生甚至抄襲其他同學(xué)報(bào)告，而考核的結(jié)果基本不存在不及格現(xiàn)象。另外現(xiàn)行的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的考核模式不能全面、客觀的反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，更不能準(zhǔn)確地反映學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中的動(dòng)手操作能力、創(chuàng)新意識(shí)及團(tuán)隊(duì)的協(xié)作能力等。以課程設(shè)計(jì)為例，課程設(shè)計(jì)是針對(duì)某一門(mén)課程的綜合應(yīng)用，可以培養(yǎng)學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。但目前課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容單一，而且設(shè)計(jì)內(nèi)容陳舊老化，千篇一律，無(wú)法跟上技術(shù)進(jìn)步發(fā)展的步伐，結(jié)果就是很多學(xué)生按部就班，機(jī)械的套用公式計(jì)算校核，知其然不知其所以然，加之教師考核學(xué)生的依據(jù)就是看設(shè)計(jì)書(shū)和繪制圖紙，這樣導(dǎo)致學(xué)生就生搬硬套，無(wú)法理論聯(lián)系實(shí)際，更不能體現(xiàn)出學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力[4]。

（四）校企聯(lián)合培養(yǎng)機(jī)制沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的效果

目前很多高校為了響應(yīng)國(guó)家的“卓越計(jì)劃”，面對(duì)新工科背景下教學(xué)的改革要求，培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新意識(shí)，鍛煉學(xué)生的工程實(shí)踐能力，紛紛和企業(yè)聯(lián)合，建立了校企聯(lián)合培養(yǎng)機(jī)制。企業(yè)掛牌為實(shí)習(xí)（實(shí)踐）基地，每年定期為高校提供實(shí)習(xí)（實(shí)踐）場(chǎng)所，同時(shí)對(duì)學(xué)生開(kāi)展安全教育、參觀實(shí)習(xí)、現(xiàn)場(chǎng)解答指導(dǎo)等，一定程度上給實(shí)踐教學(xué)指出了一條光明坦途，但是由于安全生產(chǎn)管理、現(xiàn)場(chǎng)操作的復(fù)雜性及實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)緊張等一系列問(wèn)題，加之高校擴(kuò)展所致每屆學(xué)生的人數(shù)都在數(shù)十人，甚至上百人，企業(yè)對(duì)此疲于應(yīng)付，并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)校企聯(lián)合培養(yǎng)的初衷，無(wú)法達(dá)到預(yù)期的效果。

二、實(shí)踐教學(xué)改革的探索

目前實(shí)踐教學(xué)中突顯的問(wèn)題已經(jīng)呈現(xiàn)在就業(yè)市場(chǎng)上。從總體情況看，高等工科院校培養(yǎng)出來(lái)的能源與動(dòng)力工程專業(yè)人才在規(guī)格知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力水平、個(gè)人素質(zhì)等方面與社會(huì)需求呈現(xiàn)出一定的不匹配性，企業(yè)對(duì)于畢業(yè)生的滿意度還有待提高。因此，構(gòu)建一套新工科背景下適應(yīng)新時(shí)代要求，適宜學(xué)生發(fā)展需要的新型實(shí)踐教學(xué)模式勢(shì)在必行！ 作者結(jié)合近幾年教育教學(xué)的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)歷，總結(jié)了如下行之有效的改革措施。

（一）將設(shè)備操控臺(tái)搬進(jìn)實(shí)驗(yàn)室

能動(dòng)專業(yè)動(dòng)力方向的實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)一般是到電廠居多，但是由于現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地限制，只能遠(yuǎn)觀設(shè)備的外形，而且基于安全生產(chǎn)的需要，中控室設(shè)備不允許學(xué)生操控。為了解決這一問(wèn)題我們的舉措是將操控臺(tái)搬進(jìn)大學(xué)校園，即借助計(jì)算機(jī)建立模擬仿真實(shí)驗(yàn)中心。目前我校的能源與動(dòng)力工程專業(yè)已安裝了60臺(tái)套數(shù)的330MW火電機(jī)組仿真機(jī)組，學(xué)生可以上機(jī)觀看設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、運(yùn)行流程，同時(shí)可以嘗試故障排除等一系列的動(dòng)手動(dòng)腦操作。同時(shí)授課教師可以將理論授課課堂搬到機(jī)房現(xiàn)場(chǎng)授課，教學(xué)效果非常好，在最終的課程考核中也可以考查學(xué)生的動(dòng)手能力、思考能力和協(xié)作精神等。與此同時(shí)，我們購(gòu)置最先進(jìn)的動(dòng)力機(jī)械模型，讓學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室更加直觀地看到設(shè)備的內(nèi)部構(gòu)造，加深對(duì)設(shè)備運(yùn)行原理的理解和掌握。

（二）建立開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室

為了激勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生刻苦鉆研、勇于創(chuàng)新、提供實(shí)踐能力的目的，促進(jìn)學(xué)生提前接受科研的熏陶，營(yíng)造濃郁的科技創(chuàng)新氛圍，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和創(chuàng)新意識(shí)，我專業(yè)多年來(lái)一直堅(jiān)持“開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室”的做法。大一動(dòng)員，大二開(kāi)展，大三堅(jiān)持，大四結(jié)果。具體來(lái)講就是借助教師科研項(xiàng)目的平臺(tái)，結(jié)合學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，設(shè)置適宜的科學(xué)研究項(xiàng)目，將學(xué)生引入到合適的問(wèn)題情境;其次學(xué)生在教師和研究生的指引下，探索分析解決問(wèn)題的方法和思路，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究方案;然后開(kāi)展實(shí)驗(yàn)臺(tái)搭建、實(shí)驗(yàn)測(cè)試、數(shù)據(jù)分析、結(jié)果討論、報(bào)告撰寫(xiě)等;最后針對(duì)研究成果歸納總結(jié)凝練，以此為核心內(nèi)容參加各類(lèi)科技競(jìng)賽，同時(shí)撰寫(xiě)論文、專利等。經(jīng)過(guò)幾年的積累，目前“開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室”深受學(xué)生和家長(zhǎng)的好評(píng)，也為部分學(xué)生讀研打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（三）新型實(shí)踐教學(xué)考核評(píng)價(jià)體制的建設(shè)[4]

針對(duì)現(xiàn)行實(shí)踐教學(xué)考核評(píng)價(jià)制度存在的問(wèn)題，我們主要采取了“三結(jié)合”的考核評(píng)價(jià)形式：即“評(píng)教與評(píng)學(xué)相結(jié)合”、“量化考核與模糊評(píng)價(jià)相結(jié)合”，“結(jié)果考核和過(guò)程考核相結(jié)合”。在考核的具體形式上，選擇不同形式和渠道開(kāi)展評(píng)價(jià)，包括實(shí)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、故障排查、調(diào)查報(bào)告、技能大賽等。具體來(lái)說(shuō)，評(píng)教與評(píng)學(xué)相結(jié)合，就是在考核評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)踐成效的同時(shí)，對(duì)教師的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)思路、教學(xué)方法等方面也進(jìn)行評(píng)價(jià)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和不足，評(píng)教與評(píng)學(xué)二者的結(jié)合實(shí)質(zhì)上是一種互動(dòng)互補(bǔ)型的評(píng)價(jià)方式，教師與學(xué)生共同努力教學(xué)相長(zhǎng)。另外作為傳統(tǒng)型實(shí)踐教學(xué)課程的最終成績(jī)判定一般都是根據(jù)諸如實(shí)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、設(shè)計(jì)作業(yè)等紙質(zhì)的材料。這一考核方法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便，可行性強(qiáng)，但是具有片面性，不能夠完全反映出學(xué)生在具體實(shí)踐過(guò)程中的表現(xiàn)。然而要對(duì)實(shí)踐教學(xué)的全過(guò)程進(jìn)行考察和評(píng)價(jià)，過(guò)程甚為復(fù)雜，評(píng)價(jià)指標(biāo)體系也不盡完善，同時(shí)還會(huì)摻雜教師的主觀意志，操作起來(lái)有不小的難度，所以新型的實(shí)踐教學(xué)考核評(píng)價(jià)體系應(yīng)該是量化考核與模糊評(píng)價(jià)、結(jié)果考核和過(guò)程考核有機(jī)結(jié)合，而且要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間摸索探究，在過(guò)程中不斷地嘗試、總結(jié)、改進(jìn)。

（四）建立和諧的校企聯(lián)合培養(yǎng)機(jī)制

新工科背景下，建立和諧的校企聯(lián)合培養(yǎng)機(jī)制，真正達(dá)到實(shí)踐教學(xué)的目的，應(yīng)該是“請(qǐng)進(jìn)來(lái)”和“走出去”相結(jié)合，我們的做法是邀請(qǐng)經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師走進(jìn)大學(xué)校園，走上講臺(tái)為大學(xué)生現(xiàn)身說(shuō)法，先從理性上了解和熟悉生產(chǎn)工藝以及設(shè)備流程，然后化整為零以小組的形式帶領(lǐng)學(xué)生到企業(yè)實(shí)訓(xùn)，將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與實(shí)驗(yàn)室模型進(jìn)行對(duì)照，開(kāi)展感性認(rèn)識(shí)強(qiáng)化學(xué)生理論學(xué)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，做到感性和理性的有機(jī)融合。

與此同時(shí)，協(xié)調(diào)分工實(shí)踐教學(xué)帶隊(duì)教師與企業(yè)工程師的實(shí)踐內(nèi)容。具體來(lái)說(shuō)企業(yè)工程師的擅長(zhǎng)是熟悉企業(yè)文化，具體生產(chǎn)過(guò)程、產(chǎn)品的特點(diǎn)以及設(shè)備的運(yùn)行等，有著豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，而實(shí)踐教學(xué)帶隊(duì)的教師以專業(yè)技術(shù)、設(shè)備結(jié)構(gòu)、相關(guān)原理等為特長(zhǎng)，這樣企業(yè)工程師和高校教師就可以在優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，形成理論與實(shí)踐的全方位融合。要做到二者的有機(jī)結(jié)合就需要高校教師與企業(yè)工程師多次溝通交流，盡量發(fā)揮企業(yè)工程師現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)豐富的優(yōu)勢(shì)，高校教師既要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)好具體企業(yè)生產(chǎn)流程，同時(shí)又要補(bǔ)充與之相關(guān)的知識(shí)理論體系，達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際。

和諧的校企聯(lián)合培養(yǎng)制度可以將高校、企業(yè)、人才三者有機(jī)的聯(lián)系起來(lái)，從企業(yè)發(fā)展的角度出發(fā)，企業(yè)需要強(qiáng)有力的科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，通過(guò)與高校的聯(lián)合培養(yǎng)，為其提供解決工程實(shí)踐的科研平臺(tái)和優(yōu)秀的人才引進(jìn)，為企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供強(qiáng)有力的支撐，作為高?？梢越鉀Q實(shí)踐教學(xué)、學(xué)生就業(yè)問(wèn)題，而學(xué)生在其中可以達(dá)到能力最大限度的提升，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)、高校、人才三方共贏的局面。

三、結(jié)束語(yǔ)

新工科背景下，實(shí)踐教學(xué)是鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，在人才培養(yǎng)的過(guò)程中占據(jù)重要的地位，雖然目前實(shí)踐教學(xué)存在一些問(wèn)題，我們可以通過(guò)對(duì)實(shí)踐教學(xué)的探索和改革，豐富實(shí)踐教學(xué)的形式和內(nèi)容，提高實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，開(kāi)發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，促進(jìn)學(xué)生素質(zhì)的全面提升。

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