基于產(chǎn)教研融合的能源與動(dòng)力工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革思路＊

左青松，張 彬，盧海山，朱國(guó)輝

（湘潭大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，湖南 湘潭 411105）

0 引言

毋庸置疑，當(dāng)前我國(guó)高等教育正在推進(jìn)的關(guān)于工程教育專業(yè)認(rèn)證的重大改革，主要是為了確保工科專業(yè)的畢業(yè)生在畢業(yè)時(shí)能夠達(dá)到行業(yè)認(rèn)可的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。在認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的畢業(yè)要求中，多次提及“復(fù)雜工程問(wèn)題”[1]。而解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力就成為評(píng)價(jià)畢業(yè)生能力達(dá)成度的核心。解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力離不開(kāi)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，造就一批實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的各類型高質(zhì)量工程技術(shù)人才，為國(guó)家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略服務(wù)，顯得格外重要[2]。

能源危機(jī)和環(huán)境污染成為當(dāng)今時(shí)代討論的主題，節(jié)能減排、新能源、智慧能源、發(fā)動(dòng)機(jī)、制冷等技術(shù)成為了各科研院校研究的主要方向，全國(guó)不少高校都開(kāi)設(shè)了能源與動(dòng)力工程專業(yè)，以培養(yǎng)能解決本專業(yè)領(lǐng)域復(fù)雜工程問(wèn)題的人才[3]。而解決能源與動(dòng)力工程專業(yè)復(fù)雜工程問(wèn)題的能力培養(yǎng)，主要通過(guò)理論教學(xué)環(huán)節(jié)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)完成，而實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的目的是鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。因此，面向能源與動(dòng)力工程專業(yè)的工程實(shí)際，實(shí)踐教學(xué)的好壞直接決定培養(yǎng)目標(biāo)是否達(dá)成?；诖?，本文通過(guò)分析能源與動(dòng)力工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中存在的問(wèn)題，對(duì)該專業(yè)實(shí)踐教學(xué)展開(kāi)探討，從而得到有效的改革路徑，對(duì)于能源與動(dòng)力工程專業(yè)認(rèn)證和卓越工程師的培養(yǎng)有重要的指導(dǎo)意義。

1 現(xiàn)狀分析

1.1 師生在實(shí)踐教學(xué)中的狀態(tài)

對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，在實(shí)驗(yàn)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，主要以集體形式參與，部分學(xué)生蒙混過(guò)關(guān)的思想嚴(yán)重，學(xué)習(xí)態(tài)度散漫。特別是在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中，實(shí)習(xí)單位考慮到人多和安全因素，一般不會(huì)讓學(xué)生參與到實(shí)際操作中，而是先安排企業(yè)文化、安全生產(chǎn)和生產(chǎn)工藝流程的學(xué)習(xí)，再到車間現(xiàn)場(chǎng)以講解的方式向?qū)W生介紹各零部件的加工流程和裝配流程。這種生產(chǎn)實(shí)習(xí)方式使學(xué)生參與度較低，部分學(xué)生存在走馬觀花的現(xiàn)象，達(dá)不到預(yù)期的效果。對(duì)于指導(dǎo)老師來(lái)說(shuō)，由于帶隊(duì)老師較少，學(xué)生較多，指導(dǎo)老師主要關(guān)注學(xué)生在實(shí)習(xí)過(guò)程中的安全，沒(méi)有足夠精力去一一指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)習(xí)中遇到的或想了解的專業(yè)理論和實(shí)際問(wèn)題。此外，實(shí)習(xí)企業(yè)的生產(chǎn)研發(fā)與指導(dǎo)老師的專業(yè)領(lǐng)域不一定相符，導(dǎo)致老師不能從更貼近企業(yè)實(shí)際的專業(yè)角度去指導(dǎo)學(xué)生。在課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)過(guò)程中，學(xué)生面臨較多的問(wèn)題是圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。雖然在“機(jī)械制圖”課程中已通過(guò)制圖測(cè)繪等實(shí)踐過(guò)程進(jìn)行了繪圖訓(xùn)練，但是也會(huì)因指導(dǎo)老師少，部分指導(dǎo)老師沒(méi)有實(shí)際的企業(yè)研發(fā)經(jīng)歷，主要側(cè)重于基礎(chǔ)研究并不擅長(zhǎng)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，而不能對(duì)每個(gè)學(xué)生的圖紙細(xì)節(jié)問(wèn)題進(jìn)行全面梳理和指導(dǎo)，從而使部分學(xué)生在一些圖紙細(xì)節(jié)問(wèn)題上產(chǎn)生忽視和似懂非懂的狀態(tài)，不能到達(dá)預(yù)期的培養(yǎng)目標(biāo)。

1.2 實(shí)踐教學(xué)體系不合理

實(shí)踐實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)較薄弱，與課堂教學(xué)出現(xiàn)一定的脫節(jié)。在實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置和安排方面，與人才培養(yǎng)目標(biāo)結(jié)合不夠。實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)等與教學(xué)內(nèi)容的連貫性不足，彼此分散獨(dú)立，不能很好地形成一個(gè)完整的教學(xué)體系。部分實(shí)踐模式與內(nèi)容沒(méi)有得到更新，不能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，影響學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性、應(yīng)用創(chuàng)新能力和實(shí)踐技能的培養(yǎng)與提高。實(shí)踐教學(xué)考評(píng)比較落后。在實(shí)踐實(shí)習(xí)階段，大多以提交實(shí)習(xí)記錄為主，老師根據(jù)實(shí)習(xí)報(bào)告來(lái)給出成績(jī)，這種實(shí)習(xí)考核存在一定的局限性。另外，對(duì)于實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的監(jiān)管機(jī)制不夠健全，學(xué)生的實(shí)習(xí)活動(dòng)不能有效地進(jìn)行證實(shí)與監(jiān)管[4]。在畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生選題比較盲目，一般優(yōu)先根據(jù)題目的字面意思選擇相對(duì)簡(jiǎn)單的題目。畢業(yè)設(shè)計(jì)作為最重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)之一，很多學(xué)生由于考研復(fù)習(xí)或者忙于找工作，并沒(méi)有及時(shí)地熟悉和研究自己所選課題，在最后幾個(gè)月的時(shí)間里匆忙找文獻(xiàn)、學(xué)軟件、確定方案和設(shè)計(jì)分析，導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量不理想。一些教師喜歡根據(jù)自己的科研方向確定選題，部分內(nèi)容超出本專業(yè)本科生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，學(xué)生對(duì)課題方向較陌生并無(wú)法理解課題的內(nèi)容，從而達(dá)不到復(fù)雜工程問(wèn)題解決能力的培養(yǎng)目的[5]。

1.3 實(shí)踐教學(xué)條件不完善

在實(shí)踐教學(xué)的師資方面，目前本專業(yè)多為年輕教師，畢業(yè)后直接入校進(jìn)行教學(xué)科研工作，大多數(shù)年輕老師未經(jīng)過(guò)專門(mén)的實(shí)踐教學(xué)技能培訓(xùn)，并缺乏相關(guān)企業(yè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與工作經(jīng)歷，對(duì)企業(yè)目前的生產(chǎn)模式、工程指標(biāo)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、人才與專業(yè)實(shí)踐技能需求等方面都缺乏相應(yīng)了解。在實(shí)踐實(shí)習(xí)平臺(tái)方面，校內(nèi)沒(méi)有足夠的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地。實(shí)驗(yàn)室一般根據(jù)理論課程設(shè)置進(jìn)行相關(guān)建設(shè)，不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、綜合能力以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。科研實(shí)驗(yàn)不能與課程實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合，多為演示型與驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)只停留在認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、操作設(shè)備和簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)記錄處理的層面，缺乏實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、自主創(chuàng)新能力和分析解決問(wèn)題的能力。校外實(shí)習(xí)基地較少并且基地的產(chǎn)品生產(chǎn)較單一，很多企業(yè)考慮到安全因素和自身的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)不受影響，接待實(shí)習(xí)生的意愿不強(qiáng)。以湘潭大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院為例，由于本專業(yè)歷屆學(xué)生在外實(shí)習(xí)的良好表現(xiàn)，省外某大型鍋爐廠成為了本專業(yè)的固定實(shí)習(xí)平臺(tái)，本地電廠為另一個(gè)長(zhǎng)期合作的實(shí)習(xí)平臺(tái)。近年來(lái)，由于招生規(guī)模的擴(kuò)大，本專業(yè)學(xué)生的數(shù)量增長(zhǎng)較快，導(dǎo)致一家企業(yè)同時(shí)接納的實(shí)習(xí)學(xué)生過(guò)多，達(dá)不到實(shí)習(xí)的預(yù)期效果。因此，高校要充分利用當(dāng)?shù)丶爸苓叺男袠I(yè)優(yōu)勢(shì)，建立新能源、汽車、發(fā)動(dòng)機(jī)、工程機(jī)械等校企實(shí)習(xí)合作基地。

目前，有些高校為了響應(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)和工程實(shí)踐能力，與企業(yè)聯(lián)合建立了校企聯(lián)合培養(yǎng)機(jī)制，一定程度上給實(shí)踐教學(xué)指出了一條有效途徑。但是，由于合作企業(yè)較少，企業(yè)安全生產(chǎn)管理、實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)緊張、合作機(jī)制不完善等一系列問(wèn)題，加上每屆學(xué)生的人數(shù)較多，企業(yè)對(duì)此疲于應(yīng)付，并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)產(chǎn)教研融合的初衷，達(dá)不到預(yù)期的效果[6]。

2 改進(jìn)思路及探討

2.1 產(chǎn)教研融合機(jī)制和實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè)

產(chǎn)教研融合是目前高校教學(xué)與科研的重要方向。產(chǎn)教研是相輔相成的，企業(yè)重視的是產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法、工藝流程和產(chǎn)品的優(yōu)良性能，但存在很多關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，高校擅長(zhǎng)理論研究、前沿技術(shù)研究、先進(jìn)技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)品性能提升，但缺乏生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、新的設(shè)計(jì)理念和產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法。所以，高?？梢詫⑵髽I(yè)的設(shè)計(jì)理念和方法引入到高校的教學(xué)當(dāng)中，并通過(guò)合作解決企業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。教師通過(guò)與企業(yè)合作，開(kāi)發(fā)基于工程的教學(xué)項(xiàng)目資源，設(shè)計(jì)教學(xué)案例，以項(xiàng)目為牽引，讓感興趣的學(xué)生參與到相關(guān)的項(xiàng)目當(dāng)中，學(xué)習(xí)新技術(shù)、新工藝和新成果，并在實(shí)踐教學(xué)中學(xué)以致用。這樣，學(xué)生既熟悉了企業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流程、新技術(shù)和新方法，了解了行業(yè)的技術(shù)背景和發(fā)展趨勢(shì)，也激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和科研愛(ài)好，明確了自己的發(fā)展方向。同時(shí)，高校也可以將得到的研究成果用于企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和性能提升，促使產(chǎn)教研能良性循環(huán)。

為了卓越工程師的培養(yǎng)目標(biāo)，實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)應(yīng)以校外企業(yè)平臺(tái)為主，充分利用本地企業(yè)資源、校友企業(yè)資源以及專業(yè)教師在橫向課題中所合作的企業(yè)資源，建立多個(gè)能源與動(dòng)力工程專業(yè)研究領(lǐng)域（包括新能源、節(jié)能減排、發(fā)動(dòng)機(jī)、熱力發(fā)電廠、制冷等）相關(guān)的企業(yè)實(shí)習(xí)平臺(tái)或校企合作平臺(tái)。這樣，實(shí)踐實(shí)習(xí)平臺(tái)的數(shù)量增多了，學(xué)生參加實(shí)習(xí)的選擇性也增加了，學(xué)生可根據(jù)自己所熟悉的專業(yè)研究領(lǐng)域選擇自己理想的實(shí)習(xí)企業(yè)。一般可以實(shí)現(xiàn)5～10個(gè)學(xué)生進(jìn)入一家企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí)，從而避免了多個(gè)學(xué)生在同一家企業(yè)實(shí)習(xí)中難以管理、監(jiān)督、評(píng)價(jià)等情況。企業(yè)導(dǎo)師、帶隊(duì)教師也方便進(jìn)行一對(duì)一的輔導(dǎo)、答疑和實(shí)操教學(xué)，避免在車間走馬觀花的現(xiàn)象，提高學(xué)生實(shí)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，極大地增強(qiáng)了實(shí)習(xí)效果。

2.2 基于產(chǎn)教研融和的師資建設(shè)

適當(dāng)增加“雙師”型教師，這些教師不僅具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)又具備充足的理論知識(shí)，能夠擔(dān)當(dāng)實(shí)踐教學(xué)主力軍的角色。此外，青年博士也可以在產(chǎn)教研融合的過(guò)程中，通過(guò)與企業(yè)的項(xiàng)目合作進(jìn)入企業(yè)學(xué)習(xí)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，然后加入到實(shí)踐教學(xué)隊(duì)伍中。在課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，可邀請(qǐng)企業(yè)導(dǎo)師（主要從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)的導(dǎo)師）來(lái)校進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的授課，講解企業(yè)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和要求以及其他細(xì)節(jié)問(wèn)題，如標(biāo)注、三維轉(zhuǎn)二維等。

2.3 基于產(chǎn)教研融和的實(shí)踐體系改革

建立包含基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合（設(shè)計(jì)）實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、工程實(shí)驗(yàn)的四模塊實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，包含認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)的實(shí)習(xí)教學(xué)體系，課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)體系，以及參加大學(xué)生科技競(jìng)賽和創(chuàng)新項(xiàng)目為輔助的實(shí)踐體系（學(xué)生自主申請(qǐng)和參與），形成以能力培養(yǎng)為核心，以提高工程實(shí)踐能力為目的，促進(jìn)學(xué)生全面協(xié)調(diào)發(fā)展的實(shí)踐教學(xué)體系。

為了激勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生刻苦鉆研、勇于創(chuàng)新、提高實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，學(xué)生在大一階段通過(guò)在企業(yè)的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，全面了解本專業(yè)的研究方向和行業(yè)背景，在心目中選擇自己今后想從事的領(lǐng)域和發(fā)展方向。各專業(yè)教師先將自己的科研課題以及與企業(yè)合作的科研課題按研究方向進(jìn)行整理分類，并向?qū)W生介紹這些項(xiàng)目，然后學(xué)生選擇自己喜歡的課題，在完成各課程學(xué)習(xí)的同時(shí)，對(duì)課題所涉及的跨學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)，為畢業(yè)設(shè)計(jì)選題、大學(xué)生競(jìng)賽項(xiàng)目和創(chuàng)新項(xiàng)目的選題做好準(zhǔn)備。在學(xué)生被引入到合適的問(wèn)題情境和科研環(huán)境后，根據(jù)學(xué)生所選定的課題方向來(lái)確定指導(dǎo)老師。這樣，學(xué)生根據(jù)喜好選擇的課題方向正是老師自己熟悉的研究領(lǐng)域，便于師生之間的交流溝通，使學(xué)生變被動(dòng)為主動(dòng)，激發(fā)學(xué)生好奇心，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性。

大二階段，學(xué)生在所選研究課題方面已經(jīng)具備了一定的基礎(chǔ)，在指導(dǎo)老師和研究生的指引下，探索分析解決問(wèn)題的方法和思路，充分利用有項(xiàng)目合作的校外企業(yè)實(shí)習(xí)平臺(tái)，進(jìn)入企業(yè)學(xué)習(xí)交流。此外，學(xué)生對(duì)階段性的成果進(jìn)行報(bào)告撰寫(xiě)、口頭匯報(bào)、論文撰寫(xiě)和專利申請(qǐng)，大大提高學(xué)生的文字和口頭表達(dá)能力、書(shū)寫(xiě)規(guī)范性和成就感。

大三階段，學(xué)生根據(jù)自己的專業(yè)知識(shí)、從事的研究方向和科研成果，可以自主參加大學(xué)生各類科技競(jìng)賽，同時(shí)繼續(xù)堅(jiān)持未完成的工作。生產(chǎn)實(shí)習(xí)前，學(xué)生根據(jù)自己從事或喜愛(ài)的研究領(lǐng)域，選擇對(duì)應(yīng)的企業(yè)實(shí)習(xí)平臺(tái)，然后在專業(yè)指導(dǎo)老師和企業(yè)導(dǎo)師帶領(lǐng)下（雙導(dǎo)師制），完成預(yù)定的實(shí)習(xí)計(jì)劃。

大四階段主要完成的是畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)，畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師即為大一科研入門(mén)階段確定的指導(dǎo)老師，畢業(yè)設(shè)計(jì)課題由指導(dǎo)老師提供，為學(xué)生所熟悉的研究課題或者科技競(jìng)賽項(xiàng)目的“點(diǎn)子”，并主要來(lái)源于企業(yè)的工程實(shí)際。學(xué)生根據(jù)自大一以來(lái)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)和科研積累進(jìn)行選題。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，學(xué)生可以進(jìn)入企業(yè)進(jìn)行調(diào)研和收集素材，也可在不影響上課的情況下在企業(yè)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。

3 結(jié)語(yǔ)

在專業(yè)認(rèn)證的推動(dòng)下，筆者針對(duì)能源與動(dòng)力工程專業(yè)在實(shí)踐教學(xué)方面所存在的問(wèn)題，基于產(chǎn)教研融合進(jìn)行了實(shí)踐教學(xué)改革的探索。通過(guò)建立產(chǎn)教研融合機(jī)制，圍繞實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè)、師資建設(shè)和實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行了探討。在實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè)方面，應(yīng)以校外企業(yè)平臺(tái)為主，充分利用不同資源，增加校外實(shí)習(xí)平臺(tái)的數(shù)量。在師資建設(shè)方面，實(shí)行雙導(dǎo)師制。在實(shí)踐教學(xué)體系改革方面，要以科研項(xiàng)目為載體，實(shí)踐教學(xué)為途徑，圍繞企業(yè)-教師-學(xué)生開(kāi)展產(chǎn)教研融合研究，建立和諧的校企聯(lián)合培養(yǎng)機(jī)制和較完善的實(shí)踐教學(xué)體系，實(shí)現(xiàn)校企雙贏和產(chǎn)教研良性循環(huán)，促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)和發(fā)展?jié)摿?，達(dá)到實(shí)踐教學(xué)以及與企業(yè)長(zhǎng)期合作的目的，為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量提供有力支撐。