創新性實踐教育教學培養模式研究與實踐

摘要：實踐教學方面的建設應注重在明確和凝練學科方向的前提下整合現有實驗室資源，多渠道開展創新性的實踐教育教學模式。以學科專業課程理論教學體會和實踐教學特點為例，對本校近年來開展的幾種創新性的實踐教育教學模式進行總結和探討，包括項目帶動的實踐教育教學、校內外實踐基地、大學生專業設計大賽、創新性實踐教育教學平臺等，希望為同類高校實踐教育教學提供參考。

關鍵詞：創新；實踐教學；校企合作；實踐基地；項目帶動

作者簡介：盛偉（1977-），男，河南商城人，河南理工大學機械與動力工程學院，系主任，副教授；劉志超（1961-），男，河南偃師人，河南理工大學機械與動力工程學院，副院長，教授。（河南焦作454003）

基金項目：本文系河南理工大學熱能與動力工程專業省級特色專業資助項目（項目編號：508057）的研究成果。

中圖分類號：G642.0#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文獻標識碼：A#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文章編號：1007-0079（2012）16-0089-02

實踐教學問題一直是從事專業課程教學教師討論的熱點話題。文獻[1]對基于專業課程教育教學的校內實習基地建設進行了探討；為提高專業課程實踐教育教學效果，中職學院提出了項目教育教學方法[2，3]；集美大學莊友明等[4]提出了關于畢業實習的“分散化、多樣化和個性化”的實踐教育教學模式。

河南理工大學熱能與動力工程專業于1998年在原流體機械及工程專業的基礎上，在我國煤炭企業自備電廠熱能與動力工程專業緊缺的情況下進行了專業重組后成立的。從2002年起，熱能與動力工程專業逐步劃分成熱能工程、制冷空調工程、流體機械及工程三個本科教學和就業方向。專業重組以后，學校對該專業的建設非常重視，投入大量的資金和實驗設備。經過幾年的努力，已經建成熱能與動力工程河南省特色專業。

經過熱能與動力工程專業全體教師的共同努力，在實踐教育教學方面，相關專業課程建設有了很大進步，并初見成效[5]，也逐漸探索出了一些較有參考價值的創新性實踐教育教學模式，主要有：項目帶動的實踐教育教學；建立校內外實踐基地；參加大學生專業設計大賽；建立創新性實踐教學平臺等。文中對這些實踐教育教學模式進行總結和探討，希望為同類高校實踐教育教學提供參考。

一、項目帶動的實踐教育教學模式

項目帶動的實踐教育教學模式是指在現有教育教學體制下，專業課程教師通過引導學生參加一些教師個人主持的科研縱向課題或者橫向課題，促進學生綜合應用所學習的專業知識，從而使學生應用理論知識獨立解決實際問題的實踐能力得到提高。

在教育教學過程中，提出了“始于新生的創新性實踐教育教學方法”。其基本思路是：高年級學生由于已經具備了一些專業知識，教師可以直接指導這些高年級學生，參與一些力所能及的科研課題。低年級的學生應逐步跟隨高年級學生，打下手，參與一些簡單的科研活動。當這些參與過一些科研訓練的低年級學生進入高年級時，由于經過了前期科研方面的簡單訓練，指導教師進行科研指導時就比較得心應手。

河南理工大學熱能與動力工程專業學生在讀期間可以參與的一些科研活動主要有：大學生科研訓練計劃、大學生全國節能減排大賽、“步步高”、參與任課教師主持的科研課題等。圖1為以大學生科研訓練計劃項目為例，說明項目帶動的實踐教育教學模式的開展方法。

二、建立校內外實踐基地

為加快河南理工大學熱能與動力工程專業校內外實踐基地建設，充分發掘校企聯合辦學優勢，為開展“3+1”聯合辦學模式以及卓越工程師計劃項目實施奠定基礎，加強校內外實踐基地建設非常必要。

從2002年起，河南理工大學熱能與動力工程專業先后與洛陽、民權、新鄉以及焦作等地的一些制冷企業集團建立校企合作關系。學生在這些企業實踐基地可以接觸到實際需要亟待解決的問題。企業生產過程中的實際問題往往不是依靠某一科專業知識能夠解決的，需要機、電、冷等綜合知識的應用。通過在現場實際生產企業鍛煉，并與企業技術人員的接觸，進一步拓寬學生知識面，豐富學生知識，也進一步促進學生學習與綜合應用知識的能力。應該說，校企合作辦學為專業建設和發展提供了較為優厚的辦學條件。除此之外，充分整合和利用校內資源，在校內動力中心也建立了穩固的實踐教育教學基地。河南理工大學動力中心擁有熱水鍋爐2臺、供汽鍋爐3臺，還有2臺供中央空調使用的溴化鋰吸收式制冷機組。這些條件為學生提供了良好的實踐場地。

三、參加大學生專業設計大賽

在專業課程教育教學過程中，任課教師應鼓勵學生參加與專業相關的各類設計大賽，這是實踐教育教學過程中非常好的實踐教育方式。目前與熱能與動力工程相關的全國性設計大賽主要有“愛默生杯”中央空調設計大賽以及大學生節能減排與新能源應用等設計大賽。這些設計大賽在規定的課題內以學生創新設計為目標，讓學生靈活運用所學知識并充分發揮創新能力開發和設計新產品、新系統、新方法。在這一實踐教育教學活動中，任課教師的正確引導非常重要。任課教師在平常的教育教學過程中應有意識地引導學生苦練內功，并從參加校內一些小的科研活動鍛煉開始，從而增強學生參加全國性質專業設計大賽的能力和信心，提高參賽獲獎率。從2006年起，河南理工大學每年均參加全國大學生節能減排與新能源應用等設計大賽以及與能源動力相關的設計大賽等，每年均有學生在這些專業設計大賽中獲獎。

四、創新性實踐教育教學平臺

實踐教學分成三類：傳統實驗教學、實訓教學、創新性實踐教育。傳統的實驗教學是指在教師的引導下，在學習實驗指導書的基礎上，以完成實驗報告為目的的簡單實驗教學。實訓教學是指在教師設計好的既定實訓項目基礎上，以增加學生的動手和操作能力為目的，缺乏對學生的創新性以及對學生基于理論的深入理解和思考。與傳統的實訓教學以及實驗教學不同的是，在進行創新性實踐教學過程中，學生可以根據自己的思路對實驗臺進行改裝，并進行一些創新性的實驗，并把實驗結果與課堂的理論教學結果進行比對，使學生對理論知識獲得更深刻、更直觀的理解。這里所謂的創新性實踐教育教學平臺是一種實驗平臺?；谶@種平臺，學生可以在教師的引導下根據自己的設計思路，并綜合應用課堂上所學的理論知識，創新性地開發必要的實驗項目。由此可見，實訓教學與傳統實驗教學方法僅限于讓學生獲得對理論知識的直觀理解，并以增加學生的動手和操作為主要目的，但缺乏基于創新性實踐教學平臺教學模式的使學生對知識靈活性的掌握、應用以及深入理解等。

創新性實踐教育教學平臺的建設可以有兩種模式和方式：對傳統實踐教育教學項目的改造；建立新的創新性實踐教育教學平臺。

基于傳統實驗教育教學，河南理工大學熱能與動力工程對傳統實驗教學平臺進行創新性實驗項目開發，并對實驗臺進行改造取得了較好的效果，主要對中央空調演示實驗臺和熱泵性能演示實驗臺進行了創新性實驗項目開發。對于傳統的中央空調演示實驗，在過去的實踐教育教學過程中，僅依據說明書對中央空調系統運行的基本原理進行演示。這種實驗方法根本達不到對學生創新能力以及創新性思維的培養，而且對學生專業教學產生的印象也不夠深刻，導致學生對專業課程的理解也不夠扎實。2007年，實驗室教師對該類實驗臺進行集散控制系統的DCS改造，增加了工業控制計算機以及溫度壓力等熱工信號的數據采集和處理，并使學生對系統進行組態編程，對實驗系統和過程進行綜合設計和試驗，從而增加和提升學生創新設計能力、綜合應用所學專業知識的能力。在傳統實驗教學過程中，對于熱泵性能演示實驗臺也是僅僅根據演示實驗過程說明書演示熱泵系統運行以及循環基本原理。這種實驗方法并不能調動學生學習的自主性和靈活性及學生對專業知識學習的主動性和積極性?？梢栽O想，如果有這么一種實驗平臺，可以通過教師有意識地對實驗臺設置故障，讓學生想辦法去解決故障，這樣對開展學生創新性的實驗方法有啟迪性的作用。比如讓學生對系統進行拆卸重組；自主對實驗臺更換制冷劑；對系統進行熱泵特性曲線的繪制；對壓縮機進行拆卸，通過改變閥片的厚度，研究壓縮機制冷性能的改變；通過軟件采集系統各溫度測點數值，從而使用計算機自動計算系統性能系統以及自動生成機組性能曲線等等。通過以上改造以后可以發現，僅僅一套傳統演示實驗平臺，稍加改造，實際上可以完成熱泵、制冷、壓縮機以及計算機自動控制、組態編程等多方面的創新性實驗，使學生能夠綜合運用所學習專業知識，充分調動學生自主學習的興趣，培養創新性思維能力。

在創新性實踐教育教學平臺建設方面，2011年以河南理工大學國家級工程訓練中心平臺為基地，建立了制冷空調創新實踐教育教學平臺，具體做法是：新購置和建立了學生可以在平臺上自主拆裝并可進行創新實踐設計的制冷空調組裝平臺（數量20套），學生可以分成20組，以小組形式對制冷空調系統從設計、計算、組裝進行全面的實踐訓練。同時，另外建立了廢舊空調冰箱拆裝平臺，共計20套。完成上述實踐操作后，學生的專業課程學習和實踐能力得到鍛煉和提高。

五、總結

科技進步和時代發展使創新性人才的培養成為必要。僅僅依靠演示實驗以及對理論教學的驗證性實驗的傳統實踐教學方法顯然不能適應時代發展。在專業課程教學過程中，專業課程教師應該順應時代發展要求，多渠道多手段開展創新性實踐教育教學方法，并對新方法進行大膽嘗試。河南理工大學熱能與動力工程系在專業課程實踐教育教學方面，通過采取項目帶動的實踐教育教學、校內外實踐基地、大學生專業設計大賽、創新性實踐教育教學平臺等等實踐教育教學模式，逐步探索出了適合本校熱能與動力工程專業課程本科教學體系的創新性實踐教育教學方法。

參考文獻：

[1]楊先亮，謝英柏.校內實習基地教學的改革與實踐[J].中國電力教育，

2004，(4):84-85.

[2]鄧錦軍，徐曉萍.項目教學法在制冷專業課教學中的應用[J].裝備制造技術，2008，(7):159-160.

[3]肖震.項目教學法在冷庫制冷工藝教學中的應用[J].機械職業教育，

2008，(2):49-51.

[4]莊友明，張建一.制冷空調學科畢業實習模式教學改革探討[J].集美大學學報，2003，4(3):103-106.

[5]盛偉，郭培紅，鐵占續.制冷原理課程優化建設[A].第五屆制冷空調學科發展研討會議論文集[C].廈門:廈門大學出版社，2008:116.

（責任編輯：王祝萍）