摘 要:近年來,學(xué)院對培養(yǎng)具備能源動力素質(zhì)的卓越工程師進行了系統(tǒng)的探索和實踐。本文以能源卓越人才培養(yǎng)為例,在實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)方面進行了一系列建設(shè)和改革,特別在校企合作實踐進行了深入的探索,有益的推進了卓越工程師教育改革發(fā)展。
關(guān)鍵詞:能源動力類 實踐環(huán)節(jié) 改革與實踐
中圖分類號:G642 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)09(b)-0080-02
為了適應(yīng)社會和行業(yè)對能源動力類人才的發(fā)展要求,培養(yǎng)具有實踐能力和創(chuàng)新精神的卓越精英人才,并且讓學(xué)生能夠接受符合自身特性的個性化實踐教育,我們重新構(gòu)造符合經(jīng)濟、社會、科技發(fā)展和人才培養(yǎng)規(guī)律的、結(jié)合國家實踐基地的立體化實踐課程體系,探索實踐課程授課方法,把社會需求和人的全面發(fā)展需要結(jié)合起來,促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)和個性發(fā)展。
華中科技大學(xué)能源與動力工程學(xué)院作為首批入選實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的院系之一,通過依托學(xué)科和專業(yè)優(yōu)勢,積極利用現(xiàn)有資源條件,充分挖掘?qū)I(yè)潛力,對“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的進行系統(tǒng)的探索與實踐,致力于培養(yǎng)具備能源動力素質(zhì)的卓越工程師,在卓越班教學(xué)計劃中突出具有專業(yè)優(yōu)勢和特色的基礎(chǔ)上,特別加強工程實踐課程和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革。
本文圍繞卓越工程師人才培養(yǎng)目標(biāo),依托卓越工程師培養(yǎng)計劃,探討能源動力類實踐教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)的改革,通過加強校企的緊密合作,立足國家工程實踐中心,校企合作進行實踐教學(xué),推進卓越工程師的教育改革,為滿足適應(yīng)社會發(fā)展需要的能源工程領(lǐng)域的卓越人才培養(yǎng)需求進行有益探索。
1 課內(nèi)教學(xué)與課外實踐相結(jié)合,提高學(xué)生動手能力
學(xué)院在專業(yè)基礎(chǔ)課程建設(shè)中積極將課內(nèi)教學(xué)與課外實踐結(jié)合起來構(gòu)建專業(yè)基礎(chǔ)知識結(jié)構(gòu)。在組織《能源與動力裝置基礎(chǔ)》課程教學(xué)時,主動以“認(rèn)知+實證”為突破口,因為該門課程涵蓋了以往熱能與動力工程專業(yè)所有專業(yè)方向的專業(yè)主干課程基本內(nèi)容的能源類綜合課程,課程內(nèi)容涉及到能源動力工業(yè)中幾乎所有裝置、設(shè)備的工作原理和基本結(jié)構(gòu)。為了使課程學(xué)習(xí)生動形象,該課程不僅在課件中加入了大量動畫等多媒體素材,而且因課制宜,與課程同步進行現(xiàn)場課外實踐,使學(xué)生的感性知識與理性知識相互交融,加深了對理論的理解認(rèn)知和對機器的實證。學(xué)生通過理論知識的學(xué)習(xí),然后通過課外現(xiàn)場的實踐再學(xué)習(xí),有利地提高了學(xué)生動手能力。
能源動力類本科專業(yè)是一個寬口徑專業(yè),涵蓋了多個不同的專業(yè)方向,由此,近幾年,在建設(shè)能源動力類各專業(yè)方向課程同時積極共建實驗課程。結(jié)合能源動力類碩士二級學(xué)科平臺與本科專業(yè)方向?qū)庸步▽嶒炚n程,更新實驗教學(xué)體系,將涵蓋以往的十余門課程二十余個單項實驗,改造成四門獨立實驗課程(見表1),各16學(xué)時。四個專業(yè)方向的模塊課程對應(yīng)著四門獨立實驗課程,四個專業(yè)方向的模塊課程的課內(nèi)教學(xué)與課外實踐的獨立實驗課程同步進行,有效地做到了課內(nèi)教學(xué)與課外實踐有機結(jié)合。其中每一個綜合實驗可實現(xiàn)多個相關(guān)的實驗聯(lián)系,可使學(xué)生對實驗內(nèi)容有較完整更全面的認(rèn)識,以得到綜合性的訓(xùn)練。
在具備能源動力類專業(yè)設(shè)備的宏觀框架知識結(jié)構(gòu)后,結(jié)合學(xué)院各專業(yè)方向的細(xì)化課程相繼開設(shè)。創(chuàng)建的“認(rèn)知+實證”的特色專業(yè)平臺課程,由于課堂教學(xué)與課外實踐同步進行,化復(fù)雜為具體、化抽象為形象,使理論與實踐密切結(jié)合,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識,提升了學(xué)生的動手能力。
2 校內(nèi)實習(xí)與校外實習(xí)相結(jié)合,提高學(xué)生實踐能力
實習(xí)環(huán)節(jié)安排在大學(xué)期間的二、三年級,在整個本科生培養(yǎng)的課程體系中起著承上啟下的作用。校內(nèi)實習(xí)體現(xiàn)了對先修的一些基礎(chǔ)課程知識的綜合應(yīng)用,校外實習(xí)除了知識的綜合應(yīng)用外還為后續(xù)相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)乃至未來的技術(shù)工作奠定基礎(chǔ)。由此,校內(nèi)外實習(xí)的有機結(jié)合,學(xué)生的感性知識與理性知識進一步得到相互交融,加深了對理論的理解和對機器的認(rèn)知。校內(nèi)實習(xí)實行隨時開放自己動手實踐的模式。在教師的指導(dǎo)下,讓學(xué)生自己動手拆裝各種機器,觀察結(jié)構(gòu),研究其工作原理,討論其操作與控制系統(tǒng),而且可以多次反復(fù)進行,學(xué)生在實習(xí)過程中還可以進行一些創(chuàng)造性的設(shè)計,利用開放式的試驗裝置,如冰箱、空調(diào)綜合實驗臺等,自行試驗,不僅提高了動手能力,而且培養(yǎng)了學(xué)生的獨立工作能力和創(chuàng)造性的思維。校內(nèi)實習(xí)有一定的優(yōu)越性,但與校外實習(xí)的在線生產(chǎn)實際有一定的區(qū)別。校外實習(xí)可以彌補校內(nèi)實習(xí)的不足,通過企業(yè)調(diào)研,和工程技術(shù)人員交流,了解行業(yè)前沿的學(xué)科動態(tài)及產(chǎn)品發(fā)展趨勢,尋找工程實踐中的技術(shù)難題,去自主學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)、探索解決方案。企業(yè)技術(shù)人員結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)狀,對學(xué)生進行講解,進一步加深對產(chǎn)品和生產(chǎn)過程的了解,加深對專業(yè)工程實際的認(rèn)識,同時擴大視野,樹立工程、系統(tǒng)、設(shè)備裝置、現(xiàn)代化生產(chǎn)的概念,并提高到理論上來理解,觸發(fā)理論到產(chǎn)品的思維。
學(xué)院在校內(nèi)外實習(xí)交替安排在三、四、五、六學(xué)期的四個學(xué)期(見表2),前三個實習(xí)環(huán)節(jié)由學(xué)院統(tǒng)一安排,第四個環(huán)節(jié)根據(jù)學(xué)生選定的專業(yè)方向分散到相應(yīng)的一到兩個廠家進行實習(xí)。
通過校內(nèi)外的實習(xí),使學(xué)生很好地掌握本專業(yè)的一些實驗的理論方法和步驟,并對實驗和生產(chǎn)流程具有實際的動手運行操作能力及處理突發(fā)故障的能力提升。同時,為學(xué)生充分展示了專業(yè)廣闊的前景,營造濃郁的氣氛激發(fā)各類學(xué)生的興趣。讓學(xué)生有深入實際的時間,有消化理論,對實踐有延續(xù)深入洞察,有可能進入創(chuàng)造思維的機遇。校內(nèi)、校外相結(jié)合,開拓了學(xué)生由理論到產(chǎn)品的視野與思維,提高了實踐能力。
3 設(shè)計性環(huán)節(jié)與課外科技相結(jié)合,提高學(xué)生創(chuàng)新能力
設(shè)計性教學(xué)環(huán)節(jié)在培養(yǎng)課程體系中是非常重要的環(huán)節(jié),高校的設(shè)計性教學(xué)環(huán)節(jié)占學(xué)生在校4年時間的25%左右。傳統(tǒng)設(shè)計環(huán)節(jié)的內(nèi)容、方法、要求已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)形式與環(huán)境的變化,設(shè)計性教學(xué)環(huán)節(jié)的改革也嚴(yán)峻的提到教學(xué)日程上來。通過設(shè)計性教學(xué)環(huán)節(jié)與課外科技創(chuàng)新結(jié)合,結(jié)合學(xué)科優(yōu)勢及科研成果,利用學(xué)生課外科技活動,共建實踐創(chuàng)新的設(shè)計課程,有效地實現(xiàn)了“設(shè)計課程+課外科技”的結(jié)合。
設(shè)計環(huán)節(jié)是學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決實際問題,培養(yǎng)創(chuàng)新能力的最好階段。熱能與動力工程專業(yè)的設(shè)計實踐環(huán)節(jié)有三個:機械零件課程設(shè)計,專業(yè)課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計。為了使學(xué)生能長期不間斷地受到理論與實際應(yīng)用相結(jié)合的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計和科學(xué)研究的能力,改變過去三個設(shè)計各自孤立進行,互不相干的作法,將三個設(shè)計在時間安排上結(jié)合起來進行,相繼覆蓋兩年。
在設(shè)計環(huán)節(jié)改革中,強調(diào)結(jié)合教師科研、課外競賽進行專業(yè)理論、技術(shù)和基本工程設(shè)計規(guī)范的訓(xùn)練,并注重培養(yǎng)學(xué)生綜合運用各學(xué)科知識,進行產(chǎn)品、工程設(shè)計。在畢業(yè)設(shè)計選題時,指導(dǎo)教師結(jié)合學(xué)生的科技活動中的課題設(shè)下創(chuàng)新點,有計劃地在設(shè)計環(huán)節(jié)指導(dǎo)過程中啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué)生來攻闖創(chuàng)新關(guān)。通過引導(dǎo)、學(xué)習(xí)、實踐的項目周期訓(xùn)練,使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R靈活應(yīng)用,激發(fā)和創(chuàng)造學(xué)生的潛能。學(xué)院學(xué)生在近幾年的科技活動和全國節(jié)能減排大賽中成績喜人。在設(shè)計環(huán)節(jié)的管理上,把課外實踐活動納入學(xué)分管理,調(diào)動了學(xué)生進行課外實踐活動的積極性。以上措施有效地實現(xiàn)了“課程設(shè)計+課外科技”的結(jié)合。
在本專業(yè)的設(shè)計性教學(xué)環(huán)節(jié)中,要求能運用已掌握的科學(xué)技術(shù)知識去分析問題,在能源動力類的機器設(shè)計制造、工程的計算與設(shè)計過程中,針對設(shè)備的結(jié)構(gòu)尺寸公差的配合、工藝中的規(guī)程和精度配合、復(fù)雜系統(tǒng)的控制過程問題、復(fù)雜程序計算過程等,均能及時作出準(zhǔn)確的判斷、正確的結(jié)論,提出可行的辦法,使問題得到解決。設(shè)計性環(huán)節(jié)與課外科技相結(jié)合,為學(xué)生知識水平、能力與素質(zhì)同步提升,落實人才的多樣化和個性培養(yǎng),促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)和個性發(fā)展,為促進人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高起到了重要作用。
4 畢業(yè)設(shè)計與企業(yè)實踐相結(jié)合,提高學(xué)生綜合能力
畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)為學(xué)生未來的技術(shù)工作和發(fā)展起著重要的作用,為推進“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的實施,進一步提高學(xué)生的工程素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力,工程設(shè)計和創(chuàng)新能力,提高企業(yè)在人才培養(yǎng)中的作用,根據(jù)社會對能源領(lǐng)域人才的需求類型,經(jīng)過深入調(diào)研,學(xué)院將在共建工程訓(xùn)練教學(xué)實踐平臺和與企業(yè)共同指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計和學(xué)位論文等方面進行合作建設(shè),將主流技術(shù)和工程方法引入教學(xué)實踐中,將企業(yè)成功實施的項目實踐引入課堂教學(xué),并鼓勵學(xué)生將最新的科學(xué)研究成果進行技術(shù)化、工程化。
高年級學(xué)生跟隨導(dǎo)師結(jié)合工程項目和課題進行科研訓(xùn)練,部分保研生可提前修讀碩士階段課程。畢業(yè)設(shè)計和研究生階段實行學(xué)校和企業(yè)雙導(dǎo)師制,根據(jù)產(chǎn)業(yè)界需求,結(jié)合研究課題,加強項目流程等工程訓(xùn)練,進行個性化培養(yǎng)。實踐畢業(yè)設(shè)計雙導(dǎo)師制和考核方式改革等措施,在學(xué)校配套政策的大力支持下,結(jié)合國家級實踐基地,探討畢業(yè)設(shè)計實踐研究,在四年級學(xué)生的畢業(yè)論文階段,請企業(yè)相關(guān)人員作為指導(dǎo)老師,獨立或結(jié)合校內(nèi)教師對學(xué)生進行畢業(yè)論文的指導(dǎo)。
在大約一年的畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)中,首先明確學(xué)生的校內(nèi)指導(dǎo)老師和企業(yè)指導(dǎo)老師,由指導(dǎo)老師對本科階段的企業(yè)培養(yǎng)計劃進行整體規(guī)劃和指導(dǎo)。本科階段畢業(yè)設(shè)計論文題目由學(xué)校導(dǎo)師和企業(yè)導(dǎo)師共同商討后確定,可結(jié)合碩士階段的方向設(shè)置企業(yè)實踐的重點和應(yīng)達到的具體指標(biāo)。學(xué)生下企業(yè)的具體時間根據(jù)課題研究的需要靈活確定,為課題研究提供現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)和資料,以及進行試驗或驗證的機會。要求導(dǎo)師嚴(yán)格把關(guān),以解決工程實際問題為出發(fā)點,確定研究課題。注重培養(yǎng)實踐研究和創(chuàng)新能力,為企業(yè)培養(yǎng)“留得住,用得上”的高端人才為主要目標(biāo)。
近幾年,學(xué)院在實踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)上以實際應(yīng)用為導(dǎo)向,以職業(yè)需求為目標(biāo)。教學(xué)內(nèi)容強調(diào)理論性和應(yīng)用性課程的有機結(jié)合,突出案例分析和實踐研究;教學(xué)過程重視運用團隊學(xué)習(xí)、案例分析、現(xiàn)場研究、模擬訓(xùn)練等方法。建立健全校內(nèi)外雙導(dǎo)師制,以校內(nèi)導(dǎo)師指導(dǎo)為主,校外導(dǎo)師參與實踐過程、項目研究、課程與論文等多個環(huán)節(jié)的指導(dǎo)工作。同時,加大實踐環(huán)節(jié)的學(xué)時數(shù)和學(xué)分比例,學(xué)生提交實踐學(xué)習(xí)計劃,撰寫實踐學(xué)習(xí)總結(jié)報告。學(xué)位論文選題側(cè)重來源于應(yīng)用課題或現(xiàn)實問題,體現(xiàn)研究生綜合運用科學(xué)理論、方法和技術(shù)解決實際問題的能力,以培養(yǎng)碩士工程型的后備卓越工程師為目標(biāo)。
以上針對能源動力類卓越人才實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)方面進行的一系列建設(shè)和改革,有益的推進了卓越工程師教育改革發(fā)展。
參考文獻
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