新工科背景下應用型高校實踐教學體系建設(shè)

摘要：實踐教學環(huán)節(jié)是學生學習的重要環(huán)節(jié)，為理論與實際應用搭建了橋梁。本文以制冷專業(yè)為例，對當前制冷專業(yè)的實踐教學體系進行優(yōu)化建設(shè)，搭建4條主線，通過各個學年的實踐課程優(yōu)化銜接，指導后續(xù)專業(yè)學生培養(yǎng)方案的調(diào)整及各個課程教學質(zhì)量標準的設(shè)計，為實踐教學建設(shè)提供支撐。

關(guān)鍵詞：制冷壓縮機；實踐教學；專業(yè)課

中圖分類號：TB"""""" 文獻標識碼：A""""" doi：10.19311/j.cnki.16723198.2025.13.084

0 引言

“雙碳”背景下，能源類專業(yè)面臨新的發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)。減少能源消耗是實現(xiàn)“雙碳”目標的重要手段之一。能源類專業(yè)學生需要在學習工作原理與設(shè)備基礎(chǔ)上，將所學知識應用到行業(yè)的發(fā)展過程中，研究和設(shè)計更高效的系統(tǒng)和設(shè)備，減少能源的損失及浪費。

作為以應用型人才培養(yǎng)為目標的高校，應緊跟行業(yè)發(fā)展和技術(shù)進步，更新課程內(nèi)容和教學方法［12］，在強化學生基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識的同時，應注重實踐教學［35］，以問題為驅(qū)動，使學生將所學知識應用到實際問題中，培養(yǎng)學生的實際操作能力，為企業(yè)的人才需求接軌［6］。

新工科背景下，高校對于學生的培養(yǎng)不僅僅是本專業(yè)的基礎(chǔ)知識與專業(yè)能力素養(yǎng)的培養(yǎng)，進一步地，需要通過培養(yǎng)體系拓展學生能源領(lǐng)域知識面，培養(yǎng)復合應用型人才［7］。本文以制冷專業(yè)課為例，構(gòu)思能源與動力工程專業(yè)在新工科形勢下的實踐教學體系，希望能夠形成規(guī)范化、系統(tǒng)化的教學體系，引導學生培養(yǎng)方案的設(shè)定與框架搭建，為學生培養(yǎng)提出實踐體系新思路。本文拋磚引玉，為能源類課程實踐教學體系建設(shè)提供思路。

1 現(xiàn)狀分析

高校學生的培養(yǎng)體系中包含理論課程、實驗課程、實踐課程等方面的內(nèi)容。各個課程環(huán)節(jié)之間應進行融合，理論與實踐環(huán)節(jié)的融合，以及理論課程之間、實踐課程之間需構(gòu)成相應的銜接體系，從而構(gòu)成完整的培養(yǎng)方案，為學生的人才培養(yǎng)目標服務。我院當前能源與動力工程專業(yè)的實踐環(huán)節(jié)構(gòu)成如下圖1所示。以勞動教育實踐、課程實驗、課程設(shè)計、實習、綜合訓練為核心。其存在一些問題如：

（1）勞動教育多為基礎(chǔ)性教育活動，與專業(yè)課程體系基本無關(guān)。2022版培養(yǎng)方案使用，增設(shè)勞動教育理論與實踐內(nèi)容，而理論課開設(shè)在第一學年，具有普適性。勞動教育的實踐環(huán)節(jié)分布在各個學期，以學生自選學習為主，多為基礎(chǔ)性勞動環(huán)節(jié)，缺乏與專業(yè)結(jié)合的勞動教育環(huán)節(jié)。

（2）各學年實踐教學關(guān)系較少，部分實踐環(huán)節(jié)間僅包含簡單的前后聯(lián)系，無法形成體系。第一學年的課程實驗、實習環(huán)節(jié)均依據(jù)現(xiàn)有實訓中心環(huán)境，開設(shè)簡單的C語言實踐，數(shù)控車床、3D打印、木工、陶工等工種，與制冷專業(yè)后續(xù)的課程脫節(jié)。

（3）理論課程的課程實驗與實習實踐、實習聯(lián)系單薄，難以實現(xiàn)應用型培養(yǎng)目標。理論課程與課程實踐間存在部分脫節(jié)，如第三學年的課程實驗，均依據(jù)學校現(xiàn)有設(shè)備進行開展，未綜合考慮學生的授課體系及實踐環(huán)節(jié)的銜接。課程設(shè)計與實習環(huán)節(jié)、實驗環(huán)節(jié)均為各自完成課程內(nèi)容。如機械設(shè)計課程設(shè)計，目前仍以減速器設(shè)計為主，雖然減速器作為典型的設(shè)計過程可以滿足學生對于設(shè)計過程的學習與掌握，在專業(yè)中存在一定的應用，但針對制冷專業(yè)學生，只能起到啟蒙的作用，與后續(xù)的課程設(shè)計脫節(jié)。

2 實踐課程體系建設(shè)

為改善現(xiàn)狀，優(yōu)化制冷專業(yè)學生課程教學體系，培養(yǎng)專業(yè)學生，現(xiàn)進行實踐課程體系建設(shè)構(gòu)想，同時，配合部分專業(yè)課程內(nèi)容調(diào)整，構(gòu)建更具優(yōu)勢的學生培養(yǎng)體系。

針對制冷專業(yè)學生，擬構(gòu)建如圖2所示教學體系。具體內(nèi)容包含四條主線。

第一條主線，勞動教育線，通過勞動理論指導各個學期的勞動教育，從第一學年的基礎(chǔ)性勞動，到第二、三、四學年的專業(yè)性勞動。基礎(chǔ)性勞動采用學生自由選擇的方式，專業(yè)性勞動依據(jù)實驗、實習課程進行制定。第二學年的專業(yè)性勞動可依據(jù)機械課設(shè)計部分課程實驗內(nèi)容采用壓縮機、減速器等結(jié)構(gòu)形式的拆裝為主，在進行勞動的同時理解機械結(jié)構(gòu)連接及配合，為課程設(shè)計及課程實驗提供基礎(chǔ)；第三學年的專業(yè)性勞動教育依據(jù)專業(yè)課程實驗可采用空調(diào)清潔維護、空調(diào)維修演示等方面的課程，彌補專業(yè)課程實驗學時數(shù)少的不足，同時能夠使學生真正融入專業(yè)實踐過程；第四學年的專業(yè)性勞動教育可依據(jù)實踐環(huán)節(jié)內(nèi)容開展空調(diào)、制冷設(shè)備故障處理等方面課程的開設(shè)。從而將勞動教育與專業(yè)進行有效結(jié)合，實現(xiàn)第一條體系構(gòu)建。

第二條主線，課程設(shè)計線，以第二學年的機械設(shè)計課程設(shè)計、第三學年的專業(yè)課程設(shè)計、第四學年的綜合訓練為主要環(huán)節(jié)。將原有的采用減速器作為機械設(shè)計課程，調(diào)整為采用活塞式壓縮機設(shè)計為課程設(shè)計，為后續(xù)的制冷原理、制冷壓縮機課程的講授提供實踐支撐；將原有的鍋爐專業(yè)課程設(shè)計調(diào)整為管翅式或管殼式換熱器設(shè)計，為制冷、空調(diào)等專業(yè)理論課提供實踐支撐；綜合拆裝部分的專業(yè)勞動教育，第二條主線可以通過拆裝訓練、壓縮機設(shè)計、換熱器設(shè)計、冷庫/空調(diào)/制冷系統(tǒng)設(shè)計四個環(huán)節(jié)將課程設(shè)計串聯(lián)，由認知到結(jié)構(gòu)設(shè)計到系統(tǒng)設(shè)計構(gòu)成完整的設(shè)計主線。

第三條主線，實驗課程線。當前的實驗課程由第一學年的編程、第二學年的物理、流體實驗、第三學年的傳熱學、制冷實驗、制冷壓縮機性能實驗等構(gòu)成。課程實驗主要為理論課程服務，從而引導學生更加深入地理解理論過程。單通過實驗過程尋找聯(lián)系遠遠不夠。需通過理論課程中的銜接、理論課程中實踐環(huán)節(jié)內(nèi)容的補充構(gòu)建實驗課程體系。例如，針對第一學年的編程實踐，針對學生是否能夠完成小型軟件的編程作為目的教學，在理論課程中增加兩個學時的專業(yè)軟件簡介，以焓濕圖為例，通過一系列方程實現(xiàn)焓濕圖的可視化展現(xiàn)，引導學生在完成編程學習后能夠獨立進行部分命令的編寫與運行；針對第二學年的流體力學實驗，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)流動基礎(chǔ)上，增加兩相流等方面的流動試驗；針對第三學年的課程實驗，以制冷壓縮機為例，本門課程主要針對不同壓縮機結(jié)構(gòu)形式進行講授，其包含原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計，針對此種課程，考慮增加課程實驗的環(huán)節(jié)，通過壓縮機的拆裝、運行、性能檢測等環(huán)節(jié)的銜接實現(xiàn)學生對壓縮機的深入了解。通過翻轉(zhuǎn)課堂的方式，由學生針對壓縮機的構(gòu)成來描述壓縮機的工作原理及制冷劑在其中的流動過程，從而以學生為主加深學生的學習過程。此過程，課程實驗成為理論課與實踐環(huán)節(jié)的橋梁，使得學生能夠?qū)⒄n程體系綜合為專業(yè)的系統(tǒng)學習，也實現(xiàn)了在課程學習過程中融入勞動教育內(nèi)容。

第四條主線，實習線，四個學年均包含實習環(huán)節(jié)。金工實習主要考慮學生對于產(chǎn)品設(shè)計的認知，可根據(jù)專業(yè)特性引導學生針對彎管、脹管、法蘭連接、焊接等操作方式進行實習設(shè)計，此內(nèi)容的優(yōu)化也為課程設(shè)計打基礎(chǔ)，為結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性提供依據(jù)。認識實習、生產(chǎn)實習與畢業(yè)實習與專業(yè)聯(lián)系相對緊密，通過當前產(chǎn)教融合，利用學校的實習基地，進行實習方面的銜接。制冷專業(yè)的對應實習基地一般都具備彎管、脹管等各個零配件的加工環(huán)節(jié)，這又與金工實習的內(nèi)容進行了銜接，構(gòu)建完整的實習主線。

通過四條主線的構(gòu)建以及各個主線之間的聯(lián)系搭建完整的實踐教學課程體系。通過專業(yè)性勞動教育的融入，充分發(fā)揮勞動教育的意義同時引導學生進行專業(yè)性內(nèi)容的學習，避免了各個學期的勞動教育與專業(yè)課脫節(jié)的問題，同時，通過勞動教育的助力，使得學生更加深入地了解專業(yè)，認知專業(yè)。通過課程設(shè)計之間的由設(shè)備到系統(tǒng)的設(shè)計思路搭建，避免了學生為學課程而學，相反，課程的學習成為專業(yè)學習路上的有效工具，輔助學生的成長。部分專業(yè)課程中增加實踐環(huán)節(jié)的占比，通過學生的自主設(shè)計、零配件的拆裝訓練，更加深入地理解理論學習對于實踐環(huán)節(jié)的指導意義。

從廣義上描述，實驗、實習的過程也是勞動實踐的過程階段。課程的設(shè)計成果中也不乏勞動的融入。因此，勞動教育是貫穿整個實踐環(huán)節(jié)的。課程的實驗是理論課程與實踐環(huán)節(jié)的銜接，學生通過理論過程的學習進行實驗的檢驗，進而通過實踐環(huán)節(jié)加深理論內(nèi)容的學習與延伸，從而為應用型人才的培養(yǎng)構(gòu)建完整的學習體系。

3 應用效果分析

針對體系建設(shè)取得的部分成效進行說明。勞動教育的開設(shè)是針對當前22級學生的課程內(nèi)容，為能夠滿足專業(yè)內(nèi)容，針對勞動教育的內(nèi)容按照年級進行設(shè)置，第一學年以金工實習延伸出的各個工種的勞動教育、生活性勞動教育為主開設(shè)課程，引導學生進行選擇；第二學年以專業(yè)基礎(chǔ)課程勞動教育進行設(shè)置，如開設(shè)能量轉(zhuǎn)換裝置的設(shè)計，通過自身的學習和設(shè)計過程，感受到專業(yè)的魅力。第三、第四學年的設(shè)計以專業(yè)課程中的結(jié)構(gòu)設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計、小組合作等內(nèi)容為主，為學生的就業(yè)及深造提供實踐環(huán)節(jié)支撐。學生設(shè)計裝配模型如圖3所示。學生在進行第二學年能量轉(zhuǎn)換裝置設(shè)計過程中的內(nèi)容，通過電能帶動機械傳動再次帶動車輪的運動過程，相較于制冷專業(yè)學生，能量轉(zhuǎn)換的學習可以對應后續(xù)制冷原理、制冷壓縮機、熱泵技術(shù)等課程內(nèi)容的學習，為后續(xù)專業(yè)課程的學習做了很好的銜接，具有實際意義。

學生在進行課程設(shè)計線完成的成果展示，如下圖4-6所示。在完成第二學年機械設(shè)計的理論課程后，依托專業(yè)特色，將原有的減速器設(shè)計更改為活塞式壓縮機的結(jié)構(gòu)三維設(shè)計，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計過程理解制冷過程中壓縮機的運行過程，從而為第三學年的制冷原理、制冷壓縮機課程打下基礎(chǔ)。進而在壓縮機的項目設(shè)計中以及后續(xù)的課程設(shè)計中分別完成壓縮機設(shè)計及換熱器設(shè)計。匯總到大學四年級的綜合訓練中以圖6所示的完整系統(tǒng)圖設(shè)計成果，其中包含灰色的壓縮機設(shè)計結(jié)構(gòu)及綠色的換熱器設(shè)計結(jié)構(gòu)，構(gòu)建完整的系統(tǒng)三維模型。以此，搭建學生完整的第二條主線，通過設(shè)計之間的銜接，完成設(shè)計過程。

學生在進行課程實驗的主線內(nèi)容是學生在學習過程中通過實踐環(huán)節(jié)檢驗理論，加強學習的過程，也是學生對于理論知識的認可過程。課程實驗的應用可以結(jié)合實習環(huán)節(jié)進行建立，也可以采用專家進課堂的方式，邀請企業(yè)人員進行實驗的演示、操作步驟的講解等內(nèi)容。目前制冷專業(yè)方向?qū)W生的實驗學習過程中，邀請具有企業(yè)工作經(jīng)驗的工程師進行講解說明是當前的應用方案，企業(yè)的工作經(jīng)驗可以促使工程師站在設(shè)計者的角度多方面考慮問題，也給學生的后續(xù)理論課程的銜接打好基礎(chǔ)。

實習主線內(nèi)容的設(shè)計，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上做了較為重要的銜接過程。將金工實習的內(nèi)容融入后續(xù)實習的環(huán)節(jié)內(nèi)容中。實習過程中實習單位的選擇對于實習環(huán)節(jié)的設(shè)計也非常重要，尤其是當前提倡的混合式教學過程，給實習環(huán)節(jié)增加了豐富的資源。當前制冷專業(yè)的實習環(huán)節(jié)可以從以下角度進行考慮：首先，對實習內(nèi)容的選擇以及實習單位的確定。為做好專業(yè)課程銜接，培養(yǎng)全方面發(fā)展高校畢業(yè)生，需在金工實習的基礎(chǔ)上進行實習內(nèi)容及實習單位的選擇，一般認識實習多考慮生產(chǎn)性單位，如空調(diào)生產(chǎn)裝配企業(yè)、鈑金件生產(chǎn)、兩器生產(chǎn)以及智能裝備公司等；其次，考慮實習過程中的內(nèi)容設(shè)計，對應金工實習的內(nèi)容以及后續(xù)專業(yè)課程的設(shè)置，要求學生在實習過程中的學習掌握內(nèi)容可以通過線上平臺發(fā)布，通過線下實習與線上資源有效利用的方式進行課程內(nèi)容的學習；然后，依據(jù)認識實習的內(nèi)容及后續(xù)學生的就業(yè)方向，就業(yè)意向等選擇生產(chǎn)實習單位，通過駐廠實習的方式進行內(nèi)容的學習；最后，依據(jù)學生的就業(yè)情況，單位的招聘需求等信息確定畢業(yè)實習的單位，在實習的同時考慮學生針對性地進行就業(yè)意向指導，幫助學生順利完成學校到社會的過渡。

以上內(nèi)容均是針對制冷專業(yè)構(gòu)思的實踐教學體系建設(shè)進行的思考。畢業(yè)設(shè)計作為大學的最后一個環(huán)節(jié)，具有重要意義。但畢業(yè)過程中最重要的環(huán)節(jié)應該是在第四學年最后一個學期的畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容，這項內(nèi)容涵蓋體系中的所有內(nèi)容的應用，畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容規(guī)劃、撰寫過程是將大學所學內(nèi)容進行系統(tǒng)性的整理，證明學生能夠達到畢業(yè)要求，具有邁向社會的能力。因此，畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容應該是在各個環(huán)節(jié)過程中，通過系統(tǒng)設(shè)計、團隊合作精神等內(nèi)容逐步打下的基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

本文以制冷專業(yè)課程為例，思考了新工科背景下，實踐教學體系的優(yōu)化方案，通過建設(shè)4條主線，以及各條主線之間的緊密銜接關(guān)系，指導教學大綱及課程質(zhì)量標準的修訂，并且以第二條主線的實踐成果為例，進行設(shè)計環(huán)節(jié)銜接過程的說明，從而明確專業(yè)人才培養(yǎng)的目標，針對性地進行應用型人才培養(yǎng)。

參考文獻

[1]鄭賢宏，劉志，聶文琪等.新工科背景下工科專業(yè)學生實踐創(chuàng)新能力提升探索與實踐［J］.塑料工業(yè)，2023，51（09）：191.

[2]戴梅，李鑫，毛麗民等.新工科背景下基于專業(yè)核心課程的進階式實踐課程創(chuàng)新與探索——以測控技術(shù)與儀器專業(yè)為例［J］.科技風，2023，（31）：127129.

[3]王婷.新工科背景下應用型高校雙創(chuàng)型人才培養(yǎng)的探索與實踐［J］.滁州學院學報，2023，25（05）：99104.

[4]倪妍.新工科背景下地方高校工程應用人才創(chuàng)新能力提升探索［J］.豫章師范學院學報，2023，38（05）：4043+80.

[5]杭國榮.新工科背景下地方高校創(chuàng)新實踐型人才培養(yǎng)策略［J］.哈爾濱職業(yè)技術(shù)學院學，2023，（06）：7779.

[6]姚昊翊，何雁敏，鐘浩等.新工科背景下實踐育人的邏輯與實施路徑［J］.科教文匯，2023，（22）：2225.

[7]岳振力，趙輝.產(chǎn)教融合下無人機應用技術(shù)專業(yè)實踐教學模式研究［J］.科技風，2023，（34）：4951.