劉全忠,王洪杰
(哈爾濱工業(yè)大學(xué)能源與動力工程系,哈爾濱150001)
作為教育部落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》的重大改革項目,包括清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、浙江大學(xué)、北京理工大學(xué)、同濟大學(xué)、華中科技大學(xué)、西安交通大學(xué)、天津大學(xué)在內(nèi)的61所高校,成為首批實施“卓越計劃”的高校[1]。“卓越計劃”具有三個特點:一是行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程,二是學(xué)校按通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才,三是強化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力[2]。遵循“行業(yè)指導(dǎo)、校企合作、分類實施、形式多樣”的原則,從創(chuàng)立高校與行業(yè)企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機制、創(chuàng)新工程教育的人才培養(yǎng)機制、建設(shè)高水平工程教育師資隊伍、擴大工程教育的對外開放、制定“卓越計劃”人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)等五方面推進該計劃的實施。
能源與動力工程專業(yè)培養(yǎng)能夠在工業(yè)、國防等領(lǐng)域從事能源動力、新能源研究開發(fā)、優(yōu)化設(shè)計、先進制造、智能控制等工作的高級科技人才,具有很強的工程實踐背景[3]。哈爾濱工業(yè)大學(xué)能源與動力工程專業(yè)歷來重視學(xué)生實際動手能力的培養(yǎng),尤其是近幾年來,在卓越工程師培養(yǎng)計劃積極開展的情況下,通過高等學(xué)校專業(yè)綜合改革項目、國家級工程實踐教育中心、研究生教育實踐基地、熱能動力類基礎(chǔ)課程教學(xué)模式改革項目等一系列建設(shè)工作,逐步形成了適應(yīng)于卓越工程師培養(yǎng)要求的專業(yè)課程結(jié)構(gòu)、校企合作機制、科技創(chuàng)新體系。
卓越工程師計劃的重點是充分利用校企合作實踐教學(xué)平臺,加強學(xué)生工程實踐能力與工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。能源與動力工程專業(yè)通過修訂本科培養(yǎng)方案和研究生培養(yǎng)計劃,結(jié)合卓越工程師培養(yǎng)的要求,在本科生的培養(yǎng)上實行3+1模式,即學(xué)生本科階段理論課學(xué)習(xí)累積3年,校內(nèi)外實踐環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)累計1年,要求學(xué)生完成校企聯(lián)合制定的生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計方案,達(dá)到卓越工程師應(yīng)具備的各項要求;在研究生的培養(yǎng)上實行1+1模式,即要求學(xué)生在研究生學(xué)習(xí)期間,學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論及高級專門知識1年,按照校企雙方合作導(dǎo)師制訂的培養(yǎng)計劃,在實驗室或企業(yè)、設(shè)計單位從事課題研究1年,達(dá)到研究型工程師應(yīng)具備的各項要求,其間選修管理類課程,培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和領(lǐng)導(dǎo)能力。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)能源與動力工程專業(yè)的前身是1954年成立的哈工大動力工程系,目前包括熱能工程、熱力發(fā)動機、流體機械及工程、空調(diào)及制冷四個專業(yè)方向,是國防科工委重點專業(yè),有雄厚的教學(xué)、科研實力。哈工大動力工程系是在我國第一個五年計劃期間與哈爾濱三大動力廠(鍋爐廠、汽輪機廠、電機廠)同時建立的,目前以三大動力廠為主體組建的哈爾濱電氣集團,是我國最大的發(fā)電設(shè)備、艦船動力裝置、電力驅(qū)動設(shè)備研究制造基地和成套設(shè)備出口的國有重要骨干企業(yè)集團之一,同時也具有強大的研發(fā)能力。其中,哈爾濱電機廠擁有的哈爾濱大電機研究所是國家水力發(fā)電設(shè)備工程技術(shù)研究中心、水力發(fā)電設(shè)備國家重點實驗室的依托單位,哈爾濱鍋爐廠擁有鍋爐研究所、工藝研究所、材料研究所,哈爾濱汽輪機廠擁有1家研究院及7個研究所。
哈工大與哈電集團歷來具有良好的交流與合作,2007年哈工大與哈電集團簽署全面合作協(xié)議,2010年哈工大與哈電集團聯(lián)合成立了國家級工程實踐教育中心,并與哈電集團下屬的三大動力廠分別簽署了關(guān)于能源與動力工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)合作意向書,2011年哈爾濱工業(yè)大學(xué)與哈爾濱大電機研究所聯(lián)合建立了哈爾濱工業(yè)大學(xué)研究生教育實踐基地。在充分考慮專業(yè)培養(yǎng)定位及校企合作基礎(chǔ)上,結(jié)合卓越工程師培養(yǎng)計劃的特點和要求,能源與動力工程專業(yè)提出了卓越工程師培養(yǎng)的目標(biāo)定位,致力于培養(yǎng)具有以下特色的卓越工程師、研究型工程師和工程領(lǐng)軍人才:
(1)具有創(chuàng)新精神和較強工程實踐能力。在學(xué)校專業(yè)基礎(chǔ)課程培養(yǎng)的基礎(chǔ)上,利用國家級工程實踐教育中心和研究生教育實踐基地,使學(xué)生深入生產(chǎn)實踐環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生具有創(chuàng)新精神和較強的工程實踐能力。
(2)具有寬闊的國際視野和優(yōu)良的綜合素質(zhì)。通過企業(yè)的國內(nèi)外交流平臺,派遣學(xué)生參加學(xué)術(shù)交流和國際會議、發(fā)表學(xué)術(shù)論文、申請發(fā)明專利,培養(yǎng)學(xué)生的國際視野和綜合素質(zhì)。
(3)具有將最新科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的創(chuàng)造潛能。通過創(chuàng)新研修課、創(chuàng)新實驗課、科技創(chuàng)新活動、企業(yè)調(diào)研和生產(chǎn)實踐活動,培養(yǎng)學(xué)生將最新科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的創(chuàng)造潛能。
(4)具有團隊精神和領(lǐng)導(dǎo)潛質(zhì)。通過組成團隊合作完成科技競賽項目,與企業(yè)工程師合作完成畢業(yè)設(shè)計、研究課題,鍛煉學(xué)生的團隊精神和領(lǐng)導(dǎo)潛質(zhì)。
根據(jù)卓越工程師培養(yǎng)的要求,能源與動力工程專業(yè)修訂了本科生培養(yǎng)方案和研究生培養(yǎng)計劃,新培養(yǎng)方案和計劃注重工程實踐能力的培養(yǎng)。
按照3+1的本科生培養(yǎng)模式,能源與動力工程專業(yè)對參加卓越計劃的本科生著重設(shè)計企業(yè)培養(yǎng)方案。卓越工程師的企業(yè)培養(yǎng)安排在合作單位進行,充分利用國家級工程實踐教育中心的條件,依據(jù)校企雙方協(xié)議執(zhí)行,企業(yè)培養(yǎng)期間學(xué)生主要完成實習(xí)(生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí))、綜合實踐和畢業(yè)設(shè)計論文;企業(yè)培養(yǎng)主要聘請合作單位的工程技術(shù)人員承擔(dān)指導(dǎo)工作,學(xué)校教師參與并監(jiān)督,共同保障教學(xué)質(zhì)量。在企業(yè)的實習(xí)和綜合實踐要求學(xué)生了解企業(yè)的組織機構(gòu)和生產(chǎn)組織管理情況,分析主要產(chǎn)品的開發(fā)方法和生產(chǎn)流程,掌握機構(gòu)的工作原理及典型部件的設(shè)計、制造和裝配過程,開展綜合設(shè)計。將企業(yè)實際科研與生產(chǎn)問題提煉為畢業(yè)設(shè)計任務(wù),通過調(diào)查研究、查閱文獻(xiàn)和收集資料,制定解決問題的實施方案,進行詳細(xì)設(shè)計或分析計算等工作,整理設(shè)計資料,撰寫畢業(yè)設(shè)計論文。
按照1+1的研究生培養(yǎng)模式,能源與動力工程專業(yè)對參加卓越計劃的研究生著重設(shè)計企業(yè)培養(yǎng)方案。研究型工程師的企業(yè)培養(yǎng)安排在合作單位進行,企業(yè)培養(yǎng)期間學(xué)生主要完成碩士研究生畢業(yè)論文工作。采取雙導(dǎo)師制,由學(xué)校教師和企業(yè)高級技術(shù)人員共同制定研究生論文題目及工作計劃,并在學(xué)生完成畢業(yè)論文工作過程中制定詳細(xì)的過程監(jiān)督及管理辦法,共同保證教學(xué)質(zhì)量。
由校企聯(lián)合制定人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn),校企聯(lián)合制定培養(yǎng)大綱,共同建設(shè)課程體系,確定教學(xué)內(nèi)容,包括企業(yè)學(xué)習(xí)階段培養(yǎng)方案的制定。學(xué)校在進行本科生培養(yǎng)計劃方案修訂過程中,通過與企業(yè)充分溝通,在第二學(xué)年新開設(shè)了“項目學(xué)習(xí)方法與實踐”課程,在第三學(xué)年新開設(shè)了“企業(yè)專家講座”課程,并結(jié)合工程化培養(yǎng)的需求詳細(xì)制定了課程教學(xué)大綱和教學(xué)計劃。另外,在學(xué)校和企業(yè)共同參與的情況下,結(jié)合專業(yè)所學(xué)課程及就業(yè)需求,深入分析和制訂了學(xué)生實習(xí)計劃,使學(xué)生深入了解企業(yè)的組織機構(gòu)和生產(chǎn)組織管理情況、主要產(chǎn)品的開發(fā)方法和生產(chǎn)流程、產(chǎn)品的工作原理及典型部件的裝配工藝過程、先進制造技術(shù)和現(xiàn)代化生產(chǎn)方式、技術(shù)文檔資料的編寫和管理規(guī)范等。
企業(yè)具有經(jīng)驗豐富的工程技術(shù)人員,學(xué)校具有基礎(chǔ)理論扎實的研究人員,雙方可互為提供科研、講學(xué)條件,形成優(yōu)勢互補,共同培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才。學(xué)校每年派遣一定數(shù)量的青年教師到企業(yè)接受工程化培養(yǎng),也為企業(yè)科技人員提供攻讀博士、碩士學(xué)位研究生、在職培訓(xùn)、學(xué)術(shù)講座等形式的繼續(xù)教育。另外,依托哈爾濱鍋爐廠、電機廠、汽輪機廠等國有企業(yè)的資源,以能源與動力工程專業(yè)與國內(nèi)大中型企業(yè)進行長期的科研和教學(xué)合作為基礎(chǔ),從企業(yè)中聘請富有教學(xué)經(jīng)驗的高級工程師壯大教師隊伍。國有企業(yè)的工程師具有豐富工程經(jīng)歷并掌握較先進的工程技術(shù),是補充“卓越工程師”教師隊伍的師資源泉,目前已有十余名高級工程師在從事本科生畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)、研究生合作培養(yǎng)等教學(xué)工作。
能源與動力工程專業(yè)每年約有40名本科生參與卓越工程師培養(yǎng)計劃,畢業(yè)課題全部來自企業(yè)生產(chǎn)、開發(fā)和測試的實際工作,參與卓越計劃的學(xué)生全部實施雙導(dǎo)師制,由校內(nèi)導(dǎo)師和企業(yè)導(dǎo)師共同制定畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書,企業(yè)導(dǎo)師全程參與學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)。答辯委員會由校企雙方相關(guān)人員組成,答辯小組根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(論文)工作情況和答辯情況給學(xué)生評定成績,并向院學(xué)位委員會提出是否授予學(xué)士學(xué)位的建議。目前已有約70名參與校企合作培養(yǎng)的學(xué)生順利畢業(yè)并獲得學(xué)位,其中5名學(xué)生論文獲得校優(yōu)秀畢業(yè)論文獎。
校企聯(lián)合培養(yǎng)基地聘請企業(yè)專家作為應(yīng)用型研究生的合作導(dǎo)師,實行雙師制,即由校內(nèi)碩士生導(dǎo)師和企業(yè)合作導(dǎo)師共同指導(dǎo)應(yīng)用型碩士研究生,研究生入學(xué)后由所在學(xué)院學(xué)科點和企業(yè)實習(xí)基地商討安排校內(nèi)導(dǎo)師和企業(yè)合作導(dǎo)師,學(xué)校導(dǎo)師負(fù)責(zé)制訂培養(yǎng)計劃,并與企業(yè)導(dǎo)師充分協(xié)商,為研究生選定學(xué)位論文題目。研究生按培養(yǎng)計劃要求在第一學(xué)年內(nèi)完成課程學(xué)習(xí)、文獻(xiàn)檢索并做好開題報告,第二學(xué)年進入企業(yè)開展課題研究,按要求完成論文后回校參加答辯。2011年以來,哈爾濱工業(yè)大學(xué)與哈爾濱大電機研究所聯(lián)合建立了哈爾濱工業(yè)大學(xué)研究生教育實踐基地,遴選出6位具有豐富工程背景的技術(shù)專家擔(dān)任應(yīng)用型碩士指導(dǎo)教師,已合作指導(dǎo)博士研究生1人,碩士研究生8人。先后已有30余人進入哈爾濱大電機研究所進行實習(xí),并參與工程項目的現(xiàn)場調(diào)試,有15人在哈爾濱大電機研究所完成碩士學(xué)位論文工作,1人碩士畢業(yè)論文被評為黑龍江省優(yōu)秀碩士論文。在碩士研究生工程化培養(yǎng)期間,通過企業(yè)的國內(nèi)外技術(shù)交流平臺選送5人參加國際會議,發(fā)表EI、SCI檢索學(xué)術(shù)論文20余篇,參加校企合作培養(yǎng)的研究生工程意識、工程素質(zhì)和工程實踐能力有了大幅提高。
建設(shè)創(chuàng)新實踐基地是開展項目學(xué)習(xí)的硬件支撐和條件保障。由于創(chuàng)新實踐活動具有長期性、連續(xù)性的特點,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力是一項長期的任務(wù)。因此,應(yīng)建設(shè)一個高水平的創(chuàng)新實踐基地,并將其作為項目學(xué)習(xí)的實踐載體,強化其孵化功能,開展多層次的創(chuàng)新實踐活動。能源與動力工程專業(yè)在原有本科生實驗教學(xué)中心的基礎(chǔ)上,除了加強創(chuàng)新實驗課的實驗平臺建設(shè),還組建了現(xiàn)代熱物理測量技術(shù)、管路系統(tǒng)動態(tài)特性、動力機械振動噪聲特性等6個創(chuàng)新實驗平臺,以及專門的本科生工程訓(xùn)練室,以節(jié)能減排為主題,持續(xù)建設(shè)一個具有較高水平的本科生創(chuàng)新實踐基地,為學(xué)生參加“全國大學(xué)生節(jié)能減排科技競賽”及“全國大學(xué)生挑戰(zhàn)杯科技競賽”等全國性大型賽事提供實驗支持。
為了解決現(xiàn)有課程彼此無法有機聯(lián)系的問題,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,能源與動力工程專業(yè)在創(chuàng)新實踐基地建設(shè)的硬件支撐和條件保障下,構(gòu)建了包括項目學(xué)習(xí)培養(yǎng)方案、項目學(xué)習(xí)課程體系、選題模式以及項目課題庫在內(nèi)的具有能源與動力工程專業(yè)特色的本科生項目學(xué)習(xí)模式,由淺入深,四年全過程培養(yǎng)。大一實行“大一年度創(chuàng)新項目”,注重學(xué)生對科技創(chuàng)新的體驗,增強學(xué)生對專業(yè)的認(rèn)知和學(xué)習(xí)的主動性,讓學(xué)生清楚自己在學(xué)習(xí)能力、知識結(jié)構(gòu)、實踐能力等方面的優(yōu)勢和不足;大二開始“基于項目學(xué)習(xí)”的引導(dǎo)課程,讓學(xué)生了解科學(xué)研究的一般方法、創(chuàng)新思維方法、技術(shù)創(chuàng)新方法、發(fā)明專利知識,開展案例教學(xué);加強大三年級的創(chuàng)新研究課程建設(shè)力度和本科生科技創(chuàng)新立項的支持力度,讓多數(shù)同學(xué)參與到“基于項目學(xué)習(xí)”的實踐中,以各級科技競賽作為重要檢驗平臺;大四以“基于項目學(xué)習(xí)”的理念改造課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計,形成“基于項目學(xué)習(xí)”的理念引導(dǎo)下的全過程能力培養(yǎng)。
學(xué)生開展項目學(xué)習(xí)不僅需要豐富的實踐環(huán)節(jié),更需要系統(tǒng)而有針對性的理論指導(dǎo)。能源與動力工程專業(yè)建設(shè)了十余門創(chuàng)新研修課、創(chuàng)新實驗課,鼓勵教師在相對穩(wěn)定的科研方向上,將科研項目內(nèi)容引入教學(xué),教師將自己的科研成果與所講授內(nèi)容有機結(jié)合,理論聯(lián)系實際,激發(fā)學(xué)生的興趣,活躍學(xué)生的思維,提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。學(xué)生通過參與教師的科研項目,加深對課本知識的理解,學(xué)習(xí)科學(xué)研究的新技術(shù)、新方法、新知識,及早了解學(xué)科前沿,保證了所學(xué)知識、能力能夠跟上時代的發(fā)展。
科技創(chuàng)新活動是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要途徑,通過鼓勵學(xué)生參加各種科技創(chuàng)新競賽與社會實踐活動,可以提高學(xué)生的人文素養(yǎng)和科學(xué)素質(zhì),培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)精神和實踐能力。能源與動力工程專業(yè)將科技創(chuàng)新活動貫穿學(xué)生的整個培養(yǎng)過程,在大學(xué)一年級就開展年度科技創(chuàng)新項目,通過該項目的評比使學(xué)生對科技創(chuàng)新活動有了更多的認(rèn)識和體驗。鼓勵學(xué)生參加包括“全國大學(xué)生節(jié)能減排社會實踐與科技競賽”、“全國大學(xué)生挑戰(zhàn)杯科技競賽”在內(nèi)的全國性的重要科技競賽,以及學(xué)校組織的“大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目”評比。2011年,以能源與動力工程專業(yè)教師為骨干的團隊代表哈爾濱工業(yè)大學(xué)參加了第四屆全國大學(xué)生節(jié)能減排社會實踐與科技競賽,有力地推動了能源與動力工程專業(yè)師生的參與熱情,并取得了優(yōu)異的成績。
提高學(xué)生的綜合素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,鍛煉學(xué)生的實踐能力,這是世界范圍內(nèi)對工科學(xué)生工程教育的共識?!白吭焦こ處熍囵B(yǎng)計劃”正是符合了國家對工程教育的實際需要,改革工程教育人才培養(yǎng)模式的重大教改項目。哈工大能源與動力工程專業(yè)根據(jù)卓越工程師培養(yǎng)計劃的要求,改進了人才培養(yǎng)模式,通過共同制定培養(yǎng)方案、共享人才資源、建立工程教育實踐基地等方式拓展校企合作互動模式。結(jié)合校內(nèi)創(chuàng)新實踐基地建設(shè)和科技創(chuàng)新活動的開展,形成了深層次的卓越工程師人才培養(yǎng)機制,使學(xué)生具備了滿足社會需要的工程實踐能力。
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