摘要:實(shí)踐教學(xué)方面的建設(shè)應(yīng)注重在明確和凝練學(xué)科方向的前提下整合現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室資源,多渠道開(kāi)展創(chuàng)新性的實(shí)踐教育教學(xué)模式。以學(xué)科專業(yè)課程理論教學(xué)體會(huì)和實(shí)踐教學(xué)特點(diǎn)為例,對(duì)本校近年來(lái)開(kāi)展的幾種創(chuàng)新性的實(shí)踐教育教學(xué)模式進(jìn)行總結(jié)和探討,包括項(xiàng)目帶動(dòng)的實(shí)踐教育教學(xué)、校內(nèi)外實(shí)踐基地、大學(xué)生專業(yè)設(shè)計(jì)大賽、創(chuàng)新性實(shí)踐教育教學(xué)平臺(tái)等,希望為同類高校實(shí)踐教育教學(xué)提供參考。
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新;實(shí)踐教學(xué);校企合作;實(shí)踐基地;項(xiàng)目帶動(dòng)
作者簡(jiǎn)介:盛偉(1977-),男,河南商城人,河南理工大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院,系主任,副教授;劉志超(1961-),男,河南偃師人,河南理工大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院,副院長(zhǎng),教授。(河南焦作454003)
基金項(xiàng)目:本文系河南理工大學(xué)熱能與動(dòng)力工程專業(yè)省級(jí)特色專業(yè)資助項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):508057)的研究成果。
中圖分類號(hào):G642.0#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文章編號(hào):1007-0079(2012)16-0089-02
實(shí)踐教學(xué)問(wèn)題一直是從事專業(yè)課程教學(xué)教師討論的熱點(diǎn)話題。文獻(xiàn)[1]對(duì)基于專業(yè)課程教育教學(xué)的校內(nèi)實(shí)習(xí)基地建設(shè)進(jìn)行了探討;為提高專業(yè)課程實(shí)踐教育教學(xué)效果,中職學(xué)院提出了項(xiàng)目教育教學(xué)方法[2,3];集美大學(xué)莊友明等[4]提出了關(guān)于畢業(yè)實(shí)習(xí)的“分散化、多樣化和個(gè)性化”的實(shí)踐教育教學(xué)模式。
河南理工大學(xué)熱能與動(dòng)力工程專業(yè)于1998年在原流體機(jī)械及工程專業(yè)的基礎(chǔ)上,在我國(guó)煤炭企業(yè)自備電廠熱能與動(dòng)力工程專業(yè)緊缺的情況下進(jìn)行了專業(yè)重組后成立的。從2002年起,熱能與動(dòng)力工程專業(yè)逐步劃分成熱能工程、制冷空調(diào)工程、流體機(jī)械及工程三個(gè)本科教學(xué)和就業(yè)方向。專業(yè)重組以后,學(xué)校對(duì)該專業(yè)的建設(shè)非常重視,投入大量的資金和實(shí)驗(yàn)設(shè)備。經(jīng)過(guò)幾年的努力,已經(jīng)建成熱能與動(dòng)力工程河南省特色專業(yè)。
經(jīng)過(guò)熱能與動(dòng)力工程專業(yè)全體教師的共同努力,在實(shí)踐教育教學(xué)方面,相關(guān)專業(yè)課程建設(shè)有了很大進(jìn)步,并初見(jiàn)成效[5],也逐漸探索出了一些較有參考價(jià)值的創(chuàng)新性實(shí)踐教育教學(xué)模式,主要有:項(xiàng)目帶動(dòng)的實(shí)踐教育教學(xué);建立校內(nèi)外實(shí)踐基地;參加大學(xué)生專業(yè)設(shè)計(jì)大賽;建立創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)等。文中對(duì)這些實(shí)踐教育教學(xué)模式進(jìn)行總結(jié)和探討,希望為同類高校實(shí)踐教育教學(xué)提供參考。
一、項(xiàng)目帶動(dòng)的實(shí)踐教育教學(xué)模式
項(xiàng)目帶動(dòng)的實(shí)踐教育教學(xué)模式是指在現(xiàn)有教育教學(xué)體制下,專業(yè)課程教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生參加一些教師個(gè)人主持的科研縱向課題或者橫向課題,促進(jìn)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí),從而使學(xué)生應(yīng)用理論知識(shí)獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的實(shí)踐能力得到提高。
在教育教學(xué)過(guò)程中,提出了“始于新生的創(chuàng)新性實(shí)踐教育教學(xué)方法”。其基本思路是:高年級(jí)學(xué)生由于已經(jīng)具備了一些專業(yè)知識(shí),教師可以直接指導(dǎo)這些高年級(jí)學(xué)生,參與一些力所能及的科研課題。低年級(jí)的學(xué)生應(yīng)逐步跟隨高年級(jí)學(xué)生,打下手,參與一些簡(jiǎn)單的科研活動(dòng)。當(dāng)這些參與過(guò)一些科研訓(xùn)練的低年級(jí)學(xué)生進(jìn)入高年級(jí)時(shí),由于經(jīng)過(guò)了前期科研方面的簡(jiǎn)單訓(xùn)練,指導(dǎo)教師進(jìn)行科研指導(dǎo)時(shí)就比較得心應(yīng)手。
河南理工大學(xué)熱能與動(dòng)力工程專業(yè)學(xué)生在讀期間可以參與的一些科研活動(dòng)主要有:大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃、大學(xué)生全國(guó)節(jié)能減排大賽、“步步高”、參與任課教師主持的科研課題等。圖1為以大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目為例,說(shuō)明項(xiàng)目帶動(dòng)的實(shí)踐教育教學(xué)模式的開(kāi)展方法。
二、建立校內(nèi)外實(shí)踐基地
為加快河南理工大學(xué)熱能與動(dòng)力工程專業(yè)校內(nèi)外實(shí)踐基地建設(shè),充分發(fā)掘校企聯(lián)合辦學(xué)優(yōu)勢(shì),為開(kāi)展“3+1”聯(lián)合辦學(xué)模式以及卓越工程師計(jì)劃項(xiàng)目實(shí)施奠定基礎(chǔ),加強(qiáng)校內(nèi)外實(shí)踐基地建設(shè)非常必要。
從2002年起,河南理工大學(xué)熱能與動(dòng)力工程專業(yè)先后與洛陽(yáng)、民權(quán)、新鄉(xiāng)以及焦作等地的一些制冷企業(yè)集團(tuán)建立校企合作關(guān)系。學(xué)生在這些企業(yè)實(shí)踐基地可以接觸到實(shí)際需要亟待解決的問(wèn)題。企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)際問(wèn)題往往不是依靠某一科專業(yè)知識(shí)能夠解決的,需要機(jī)、電、冷等綜合知識(shí)的應(yīng)用。通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)企業(yè)鍛煉,并與企業(yè)技術(shù)人員的接觸,進(jìn)一步拓寬學(xué)生知識(shí)面,豐富學(xué)生知識(shí),也進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)與綜合應(yīng)用知識(shí)的能力。應(yīng)該說(shuō),校企合作辦學(xué)為專業(yè)建設(shè)和發(fā)展提供了較為優(yōu)厚的辦學(xué)條件。除此之外,充分整合和利用校內(nèi)資源,在校內(nèi)動(dòng)力中心也建立了穩(wěn)固的實(shí)踐教育教學(xué)基地。河南理工大學(xué)動(dòng)力中心擁有熱水鍋爐2臺(tái)、供汽鍋爐3臺(tái),還有2臺(tái)供中央空調(diào)使用的溴化鋰吸收式制冷機(jī)組。這些條件為學(xué)生提供了良好的實(shí)踐場(chǎng)地。
三、參加大學(xué)生專業(yè)設(shè)計(jì)大賽
在專業(yè)課程教育教學(xué)過(guò)程中,任課教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生參加與專業(yè)相關(guān)的各類設(shè)計(jì)大賽,這是實(shí)踐教育教學(xué)過(guò)程中非常好的實(shí)踐教育方式。目前與熱能與動(dòng)力工程相關(guān)的全國(guó)性設(shè)計(jì)大賽主要有“愛(ài)默生杯”中央空調(diào)設(shè)計(jì)大賽以及大學(xué)生節(jié)能減排與新能源應(yīng)用等設(shè)計(jì)大賽。這些設(shè)計(jì)大賽在規(guī)定的課題內(nèi)以學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)為目標(biāo),讓學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)并充分發(fā)揮創(chuàng)新能力開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)新產(chǎn)品、新系統(tǒng)、新方法。在這一實(shí)踐教育教學(xué)活動(dòng)中,任課教師的正確引導(dǎo)非常重要。任課教師在平常的教育教學(xué)過(guò)程中應(yīng)有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生苦練內(nèi)功,并從參加校內(nèi)一些小的科研活動(dòng)鍛煉開(kāi)始,從而增強(qiáng)學(xué)生參加全國(guó)性質(zhì)專業(yè)設(shè)計(jì)大賽的能力和信心,提高參賽獲獎(jiǎng)率。從2006年起,河南理工大學(xué)每年均參加全國(guó)大學(xué)生節(jié)能減排與新能源應(yīng)用等設(shè)計(jì)大賽以及與能源動(dòng)力相關(guān)的設(shè)計(jì)大賽等,每年均有學(xué)生在這些專業(yè)設(shè)計(jì)大賽中獲獎(jiǎng)。
四、創(chuàng)新性實(shí)踐教育教學(xué)平臺(tái)
實(shí)踐教學(xué)分成三類:傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)、創(chuàng)新性實(shí)踐教育。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是指在教師的引導(dǎo)下,在學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的基礎(chǔ)上,以完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告為目的的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)教學(xué)。實(shí)訓(xùn)教學(xué)是指在教師設(shè)計(jì)好的既定實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目基礎(chǔ)上,以增加學(xué)生的動(dòng)手和操作能力為目的,缺乏對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新性以及對(duì)學(xué)生基于理論的深入理解和思考。與傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)不同的是,在進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生可以根據(jù)自己的思路對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行改裝,并進(jìn)行一些創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn),并把實(shí)驗(yàn)結(jié)果與課堂的理論教學(xué)結(jié)果進(jìn)行比對(duì),使學(xué)生對(duì)理論知識(shí)獲得更深刻、更直觀的理解。這里所謂的創(chuàng)新性實(shí)踐教育教學(xué)平臺(tái)是一種實(shí)驗(yàn)平臺(tái)?;谶@種平臺(tái),學(xué)生可以在教師的引導(dǎo)下根據(jù)自己的設(shè)計(jì)思路,并綜合應(yīng)用課堂上所學(xué)的理論知識(shí),創(chuàng)新性地開(kāi)發(fā)必要的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。由此可見(jiàn),實(shí)訓(xùn)教學(xué)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法僅限于讓學(xué)生獲得對(duì)理論知識(shí)的直觀理解,并以增加學(xué)生的動(dòng)手和操作為主要目的,但缺乏基于創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)教學(xué)模式的使學(xué)生對(duì)知識(shí)靈活性的掌握、應(yīng)用以及深入理解等。
創(chuàng)新性實(shí)踐教育教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)可以有兩種模式和方式:對(duì)傳統(tǒng)實(shí)踐教育教學(xué)項(xiàng)目的改造;建立新的創(chuàng)新性實(shí)踐教育教學(xué)平臺(tái)。
基于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教育教學(xué),河南理工大學(xué)熱能與動(dòng)力工程對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā),并對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行改造取得了較好的效果,主要對(duì)中央空調(diào)演示實(shí)驗(yàn)臺(tái)和熱泵性能演示實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。對(duì)于傳統(tǒng)的中央空調(diào)演示實(shí)驗(yàn),在過(guò)去的實(shí)踐教育教學(xué)過(guò)程中,僅依據(jù)說(shuō)明書(shū)對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的基本原理進(jìn)行演示。這種實(shí)驗(yàn)方法根本達(dá)不到對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力以及創(chuàng)新性思維的培養(yǎng),而且對(duì)學(xué)生專業(yè)教學(xué)產(chǎn)生的印象也不夠深刻,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)專業(yè)課程的理解也不夠扎實(shí)。2007年,實(shí)驗(yàn)室教師對(duì)該類實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行集散控制系統(tǒng)的DCS改造,增加了工業(yè)控制計(jì)算機(jī)以及溫度壓力等熱工信號(hào)的數(shù)據(jù)采集和處理,并使學(xué)生對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)編程,對(duì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和過(guò)程進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)和試驗(yàn),從而增加和提升學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力、綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)的能力。在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,對(duì)于熱泵性能演示實(shí)驗(yàn)臺(tái)也是僅僅根據(jù)演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程說(shuō)明書(shū)演示熱泵系統(tǒng)運(yùn)行以及循環(huán)基本原理。這種實(shí)驗(yàn)方法并不能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和靈活性及學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性??梢栽O(shè)想,如果有這么一種實(shí)驗(yàn)平臺(tái),可以通過(guò)教師有意識(shí)地對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)置故障,讓學(xué)生想辦法去解決故障,這樣對(duì)開(kāi)展學(xué)生創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)方法有啟迪性的作用。比如讓學(xué)生對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行拆卸重組;自主對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)更換制冷劑;對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行熱泵特性曲線的繪制;對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行拆卸,通過(guò)改變閥片的厚度,研究壓縮機(jī)制冷性能的改變;通過(guò)軟件采集系統(tǒng)各溫度測(cè)點(diǎn)數(shù)值,從而使用計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算系統(tǒng)性能系統(tǒng)以及自動(dòng)生成機(jī)組性能曲線等等。通過(guò)以上改造以后可以發(fā)現(xiàn),僅僅一套傳統(tǒng)演示實(shí)驗(yàn)平臺(tái),稍加改造,實(shí)際上可以完成熱泵、制冷、壓縮機(jī)以及計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制、組態(tài)編程等多方面的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),使學(xué)生能夠綜合運(yùn)用所學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新性思維能力。
在創(chuàng)新性實(shí)踐教育教學(xué)平臺(tái)建設(shè)方面,2011年以河南理工大學(xué)國(guó)家級(jí)工程訓(xùn)練中心平臺(tái)為基地,建立了制冷空調(diào)創(chuàng)新實(shí)踐教育教學(xué)平臺(tái),具體做法是:新購(gòu)置和建立了學(xué)生可以在平臺(tái)上自主拆裝并可進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐設(shè)計(jì)的制冷空調(diào)組裝平臺(tái)(數(shù)量20套),學(xué)生可以分成20組,以小組形式對(duì)制冷空調(diào)系統(tǒng)從設(shè)計(jì)、計(jì)算、組裝進(jìn)行全面的實(shí)踐訓(xùn)練。同時(shí),另外建立了廢舊空調(diào)冰箱拆裝平臺(tái),共計(jì)20套。完成上述實(shí)踐操作后,學(xué)生的專業(yè)課程學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力得到鍛煉和提高。
五、總結(jié)
科技進(jìn)步和時(shí)代發(fā)展使創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)成為必要。僅僅依靠演示實(shí)驗(yàn)以及對(duì)理論教學(xué)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)方法顯然不能適應(yīng)時(shí)代發(fā)展。在專業(yè)課程教學(xué)過(guò)程中,專業(yè)課程教師應(yīng)該順應(yīng)時(shí)代發(fā)展要求,多渠道多手段開(kāi)展創(chuàng)新性實(shí)踐教育教學(xué)方法,并對(duì)新方法進(jìn)行大膽嘗試。河南理工大學(xué)熱能與動(dòng)力工程系在專業(yè)課程實(shí)踐教育教學(xué)方面,通過(guò)采取項(xiàng)目帶動(dòng)的實(shí)踐教育教學(xué)、校內(nèi)外實(shí)踐基地、大學(xué)生專業(yè)設(shè)計(jì)大賽、創(chuàng)新性實(shí)踐教育教學(xué)平臺(tái)等等實(shí)踐教育教學(xué)模式,逐步探索出了適合本校熱能與動(dòng)力工程專業(yè)課程本科教學(xué)體系的創(chuàng)新性實(shí)踐教育教學(xué)方法。
參考文獻(xiàn):
[1]楊先亮,謝英柏.校內(nèi)實(shí)習(xí)基地教學(xué)的改革與實(shí)踐[J].中國(guó)電力教育,
2004,(4):84-85.
[2]鄧錦軍,徐曉萍.項(xiàng)目教學(xué)法在制冷專業(yè)課教學(xué)中的應(yīng)用[J].裝備制造技術(shù),2008,(7):159-160.
[3]肖震.項(xiàng)目教學(xué)法在冷庫(kù)制冷工藝教學(xué)中的應(yīng)用[J].機(jī)械職業(yè)教育,
2008,(2):49-51.
[4]莊友明,張建一.制冷空調(diào)學(xué)科畢業(yè)實(shí)習(xí)模式教學(xué)改革探討[J].集美大學(xué)學(xué)報(bào),2003,4(3):103-106.
[5]盛偉,郭培紅,鐵占續(xù).制冷原理課程優(yōu)化建設(shè)[A].第五屆制冷空調(diào)學(xué)科發(fā)展研討會(huì)議論文集[C].廈門:廈門大學(xué)出版社,2008:116.
(責(zé)任編輯:王祝萍)