◆張宏遠(yuǎn) 吳凈 王素梅 張昕 萇轉(zhuǎn)
隨著科技的進(jìn)步,當(dāng)前世界處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)格局新的歷史發(fā)展時期,各國在智能制造等領(lǐng)域都作出重要戰(zhàn)略部署[1]。伴隨著國家推出“人工智能2.0”和“中國制造2025”等重大戰(zhàn)略,我國急需大量應(yīng)用創(chuàng)新型工程技術(shù)人才[2]。由于我國高等工程教育長期以來在工科學(xué)生實踐教育方面的不足,導(dǎo)致培養(yǎng)與企業(yè)工程實際脫節(jié),迫切需要對工科培養(yǎng)模式進(jìn)行改革。與傳統(tǒng)的工科人才相比,新工科從創(chuàng)新能力、工程實踐能力和競爭力等方面對工科人才提出新的要求[3]。新工科中的“工科”是指工程學(xué)科,“新”包含對傳統(tǒng)的學(xué)科進(jìn)行轉(zhuǎn)型、改造和升級的含義,包括對培養(yǎng)目標(biāo)的轉(zhuǎn)變和提高、培養(yǎng)模式的改革和創(chuàng)新等[4]。
多年來,我國存在能源消耗不合理和重污染等問題。能源與動力工程專業(yè)要采取相應(yīng)的對策和措施,為實現(xiàn)我國能源的高效利用提供滿足新工科要求的具有較強(qiáng)工程實踐能力的高素質(zhì)創(chuàng)新人才。
沈陽理工大學(xué)地處東北老工業(yè)基地的遼寧地區(qū),隨著東北老工業(yè)基地的振興,遼寧已經(jīng)成為東北振興的重要工業(yè)大省。沈陽理工大學(xué)能源與動力工程專業(yè)主要培養(yǎng)具有動力機(jī)械工程基本理論知識和基本技能的工程應(yīng)用型人才,屬于典型的工科工程技術(shù)人才培養(yǎng)模式。在新工科背景下,必須優(yōu)化和升級能源與動力工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式,建立多元化和多方向的人才培養(yǎng)模式,以此來滿足新工科背景下對能源與動力工程專業(yè)人才的更高要求。
能源與動力工程專業(yè)幾十年來為我國能源與動力行業(yè)培養(yǎng)了大量的工程技術(shù)人才,但是,近年來隨著新工科建設(shè)的發(fā)展,大部分高校在該專業(yè)的學(xué)科建設(shè)和發(fā)展過程中存在以下幾個典型問題[5-7]。
課程設(shè)置相對陳舊 大部分高校能源與動力工程專業(yè)開設(shè)了流體力學(xué)、工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)、燃燒學(xué)和熱能與動力測試技術(shù)等傳統(tǒng)的專業(yè)課程,課程以教師教授為主,教學(xué)內(nèi)容以基本理論、基本原理和基本知識為主,學(xué)生處于被動學(xué)習(xí)的狀態(tài)。
培養(yǎng)方向單一 能源與動力工程專業(yè)包含內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、制冷等相關(guān)學(xué)科,整體而言,由于歷史傳承,各高校能源與動力工程專業(yè)學(xué)科布局偏重于某一單一方向,單一方向的課程比重過大。然而,近幾年來隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級,需要大量掌握一定知識深度和廣度的能源利用與動力類人才。
產(chǎn)學(xué)研及校企協(xié)同育人不完善 對于學(xué)生的培養(yǎng)偏重于理論教學(xué)+實踐教學(xué)的模式,師生對于產(chǎn)學(xué)研和校企協(xié)同的參與度不夠;教師沒有通過產(chǎn)學(xué)研把最先進(jìn)的知識和技術(shù)教授給學(xué)生,學(xué)生不了解企業(yè)的生產(chǎn)和管理;校企協(xié)同育人不夠完善,學(xué)生還處于被動接受知識、缺乏主動思考等學(xué)習(xí)狀態(tài)。
沈陽理工大學(xué)汽車與交通學(xué)院能源與動力工程專業(yè)起源于車輛工程和交通運(yùn)輸?shù)认嚓P(guān)學(xué)科,整體而言,由于前些年汽車行業(yè)需要大量內(nèi)燃機(jī)人才,學(xué)科布局偏重于內(nèi)燃機(jī)方向,內(nèi)燃機(jī)方向的課程比重過大。但是近幾年來隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級,需要大量的能源利用與動力類人才。能源與動力工程專業(yè)近年來一直堅持“以學(xué)生為中心”的教育理念,將培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力作為核心目標(biāo),提高學(xué)生工程應(yīng)用能力的探索和改革,在內(nèi)燃機(jī)原理和工程熱力學(xué)兩門課程的改革實踐中均獲得良好的效果,并開展了基于CDIO工程教育理念的能源動力類課程體系改革的探索研究[8-9],取得一些成效。
為此,在新工科背景下,按照遼寧省相關(guān)文件精神,緊緊圍繞遼寧老工業(yè)基地的發(fā)展現(xiàn)狀,在總結(jié)能源與動力工程專業(yè)改革成果基礎(chǔ)上,結(jié)合專業(yè)自身特點,提出對現(xiàn)有能源與動力工程專業(yè)進(jìn)行優(yōu)化、升級的思路,探索能源與動力工程專業(yè)新工科建設(shè)背景下應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式優(yōu)化升級的可行路徑:通過引入項目化教學(xué)法,強(qiáng)化實踐教學(xué)建設(shè),深入推進(jìn)校企協(xié)同育人合作;加強(qiáng)“雙師型”師資隊伍建設(shè),優(yōu)化能源與動力工程專業(yè)多元化多方向融合的應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式。通過系列改革,希望解決能源與動力工程專業(yè)課程體系設(shè)置與新工科建設(shè)需求不適應(yīng)的問題。具體措施如下。
深入開展面向新工科建設(shè)的應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的多元化多方向培養(yǎng)體系建設(shè) 能源與動力工程專業(yè)以提高專業(yè)本科生創(chuàng)新能力、實踐能力和綜合素質(zhì)為目標(biāo),優(yōu)化培養(yǎng)方案及課程體系,建立面向新工科建設(shè)的應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的多元化多方向培養(yǎng)體系。所謂多元化,就是培養(yǎng)體系滿足社會需求多元化、培養(yǎng)方式多元化、就業(yè)方向多元化和教學(xué)資源多元化[6]。所謂多方向,就是培養(yǎng)方向包含內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)和新能源等專業(yè)方向。培養(yǎng)體系關(guān)注內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)和新能源等相關(guān)學(xué)科方向的交叉融合。能源與動力工程專業(yè)多元化多方向應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系如圖1所示。
圖1 能源與動力工程專業(yè)多元化多方向應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式
引入項目化教學(xué)法,強(qiáng)化實踐教學(xué)建設(shè) 怎樣培養(yǎng)適合新工科建設(shè)的工程創(chuàng)新人才?培養(yǎng)的關(guān)鍵是選擇適合的教學(xué)方法。項目化教學(xué)法通過將教學(xué)活動設(shè)計成若干項目的形式,對教師和學(xué)生進(jìn)行項目化教學(xué)和培養(yǎng),從而培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。項目化教學(xué)法根據(jù)具體情況可設(shè)置校內(nèi)項目化教學(xué)法和校外項目化教學(xué)法。
校內(nèi)項目化教學(xué)法將課程、課程設(shè)計和其他實踐實訓(xùn)類課程設(shè)計成校內(nèi)項目。在校內(nèi)項目教學(xué)過程中,教師可以引入自己的科研項目研究,結(jié)合課程內(nèi)容設(shè)計成若干個項目題目,讓學(xué)生參與科研項目的研究過程,通過校內(nèi)項目教學(xué)法的鍛煉,提高解決、分析工程實際問題的能力。
校外項目化教學(xué)法通過產(chǎn)學(xué)研合作和校企協(xié)同育人,讓學(xué)生在第四年參與企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)、質(zhì)量檢測、經(jīng)營管理等生產(chǎn)活動,鍛煉學(xué)生的工程創(chuàng)新能力。
深入推進(jìn)校企協(xié)同育人合作,加強(qiáng)“雙師型”教師隊伍建設(shè) 能源與動力工程專業(yè)在“校企合作、產(chǎn)學(xué)結(jié)合”的基礎(chǔ)上進(jìn)一步了解企業(yè)需求,通過選擇企業(yè)高級工程技術(shù)人員作為校外兼職導(dǎo)師、選派教師到企業(yè)掛職訓(xùn)練、校企科研協(xié)作和選派學(xué)生到企業(yè)實習(xí)實訓(xùn)等多種方式,將企業(yè)生產(chǎn)一線崗位對能源與動力工程專業(yè)培養(yǎng)要求充分融入應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的各個環(huán)節(jié)。
能源與動力工程專業(yè)加強(qiáng)“雙師型”教師隊伍建設(shè),要求教師不僅能夠進(jìn)行理論教學(xué),而且要有較強(qiáng)的工程實踐能力。專業(yè)不斷加強(qiáng)教師培訓(xùn)工作,有計劃、有重點地開展“雙師型”教師培養(yǎng),通過組織青年教師下實驗室、去企業(yè)帶隊實習(xí)或參加科技研發(fā)等,積累實踐經(jīng)驗,獲得實踐經(jīng)歷。通過以上努力,打造一支具有出色的創(chuàng)新能力和工程實踐能力的教師隊伍。
沈陽理工大學(xué)能源與動力工程專業(yè)面向新工科建設(shè)進(jìn)行專業(yè)優(yōu)化升級,探索能源與動力工程專業(yè)新工科建設(shè)背景下應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式升級改造的可行路徑:通過引入項目化教學(xué)方法,強(qiáng)化實踐教學(xué)建設(shè),深入推進(jìn)校企協(xié)同育人合作,加快“雙師型”師資隊伍建設(shè),優(yōu)化能源與動力工程專業(yè)多元化多方向融合的應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系。通過一段時間的探索,目前已在項目化教學(xué)、校企協(xié)同育人、校外實驗實訓(xùn)基地建設(shè)和“雙師型”師資隊伍建設(shè)方面獲得階段性成果。