史維秀
北京建筑大學供熱供燃氣通風及空調工程北京市重點實驗室 北京 100044)
摘 要 實踐教學在工科高校的教學中非常重要,對培養學生的實際操作能力與創新能力意義深遠,并可以強化卓越工程師的培養。本文主要基于實踐教學中存在的問題,對如何開展本科生實踐教學進行了深入思考。
關鍵詞 實踐教學 卓越工程師 思考
中圖分類號:G640 文獻標識碼:A
Reflections on Practice Teaching for Undergraduates
SHI Weixiu
(Department of Energy and Power Engineering, Beijing University of Civil Engineering and Architecture, Beijing 100044;
Beijing Key Lab of Heating, Gas Supply, Ventilating and Air Conditioning Engineering, Beijing 100044)
Abstract Practice teaching is very important on teaching engineering colleges in the abilities of students' practical skills, and it can strengthen the training of outstanding engineers. This article mainly conducts in-depth thinking on how to practice teaching for undergraduates based on practical problems on teaching.
Key words practical teaching; excellence engineer; reflection
0 引言
目前,在實踐教學環節,需要開展更多的工程教學,推進教學改革,提高人才培養質量,造就新型卓越工程師。而對于工程技術人員的培養,就需要加強本科生實踐教學的質量。一般來說,理論教學與實踐教學是本科生教育體系的兩個組成部分,二者相輔相成,互為指導。
根據社會發展的需求和工程技術人才培養的現狀,亟需強化工程技術人才的創新實踐能力。雖然我國的本科生教育中培養體系比較完整,但是仍需不斷改進與提高,比如近幾年卓越工程師培養的提出,這些都在為相關的高校提出了更高的目標。因此,本科生的工程教育仍然存在一些問題,例如忽略與企業之間的聯系,缺乏協作能力的培養,將實踐教學作為理論教學的附屬品,教師缺乏實際工程經驗等,這些都導致了實踐教學的薄弱。
針對工程師的質量,從全世界的角度分析,我國的工程師顯示出一定的差距。在2009年瑞士洛桑發布的《世界競爭力報告》中表明,我國的“合格工程師”的數量和整體質量在參與排名的55個國家中排名第48位。而在美國的《財富》雜志中的結果顯示,針對年輕工程師的調研,我國只有16萬人滿足國際化要求,而這個數字只占到美國的近1/3。另外,我國符合國際化工程師的人數不足全國總工程師的8%,而相比之下,印度能夠達到25%;而針對工程師的總體人均產值,我國也相對落后于其他國家,比如僅為德國的1/13,美國的1/16。綜合以上數據,我國與美國,法國等發達國家相比,工程師的綜合實力存在一些差距,而這些也會導致我國先進工程技術的發展緩慢。
1 針對本科生實踐教學的思考
進入二十一世紀,工程技術人才的培養越來越重要,并且已經深入到各個領域。世界上的主要發達國家一直將工程技術的快速發展作為國家未來的發展方向,作為工科類重點大學,培養技術人才的任務就更加重要,并制定出“培養面向二十一世紀的復合型工程科技人才”的培養目標,主要包括工程素養、科學素養、思想政治素養、文化素養和身心素養等,進而針對這五方面提出一些具體的要求,也正是這些要求的集合,才構建了重點工科類大學的本科生工程技術人才培養的系統框架。但是,由于各個國家的政治、經濟和文化背景的不同,工程實踐及工程教育的所處階段和發展歷程均存在差異,對工程技術人才的要求也有區別。針對本科生實踐能力的培養,應該從以下幾個方面進行。
(1)重視在實踐教學中提出的促進實踐改革的建議。我國開展本科生實踐教學改革的建議的研究對于促進實踐教學改革、提高工科類院校的本科生的工程實踐能力具有重要的意義,因襲需要重視專家學者提出的寶貴建議。相關專家的提出的思想如下:楊叔子院士指出,我國的本科生工程教育,既姓“普”,又姓“高”,更姓“工”,主要用于培養工程技術方面的專用人才。周濟院士曾指出,教育需與生產勞動和社會實踐結合起來,這就為本科生的工程教育改革提出了更為明確的要求,也就是說,工程教育培養的方向就是回歸至實際工程,將工程技術類本科生更好地輸送到工程中去,在實際工程中學以致用,更好地發揮主體作用。李培根院士曾指出,在本科生培養中,需要從更深層次的角度去認識實踐的意義和作用,要對實踐有更深的認知,比如實踐空間意識、實踐常態意識等,并能認識到學生是實踐的主體。
(2)基于學生在實踐中存在的一些問題,比如對事物的認知與實操能力差,理論知識的薄弱導致不能很好地指導實踐活動等。這就要求教師在實際的教學過程中,需要強化理論知識點在實踐中的應用指導,并啟發學生的主動實踐興趣與能力,更好地帶領學生積極主動地參與到實踐中去,通過本科生大學生實踐創新比賽以及科技科普活動等機會,讓學生主動參加到教師的科研課題中,培養學生的科研興趣,指導學生在科研活動中發揮作用。另外,在教學中需要開展更多的校外實踐活動。基于目前高校的實踐內容很多情況下都是在校內開展,而校內基礎實驗教學設施有限,不能很好地讓學生接觸實際工程與設施,學生只能在模擬或模型的環境中構想出實際工程的運行與管理,這些不利于學生實際工程能力的培養。基于以上問題,需要從學校或學院層面與校外企業開設實操課程或實際項目的運行管理等課程,讓學生接觸到校外指導老師的實際工程經驗,從企業的角度強化理論知識的指導作用,通過在校外的短期實習,學習工程一線運行管理技術,培養工程管理應急能力等。
綜合以上,實踐教學可以從以下角度展開:校內開設工程實踐類課程,讓學生參與到靈活多樣的校內實踐項目中去,培養學生的技術實踐能力;高等院校與企業合作建立工程研究中心、實訓基地或產學研項目合作,并采用系列政策鼓勵學生參加,調動學生對項目的積極性,并給予學生更廣闊的發展空間,從而更好地培養學生的實踐能力。我院根據建筑環境與能源利用專業與能源與動力工程專業的特點,需要加強學生在供熱與制冷系統的運行調節實踐以及燃氣輸配方向的實踐,根據企業所需工程人才能力培養的需求,學生可以進行定向輸送,從而加強企業與高校的互相協作能力,做到實踐能力的綜合培訓。
(3)本科生工程教育理念的研究。基于本科生卓越工程師培養要求,工程技術人才本科階段的培養理念與普通專業的培養理念不同,需要更加重視技術水平的培養。因此,教育理念的研究需要定位在工程技術教育在全球的發展背景和綜合高等工科院校的教育體系中,才能進行更好的教育改革。目前,我國的經濟正處于快速發展時期,科學技術也正處于不斷創新階段,需要結合我國的工程教育內在特征,借鑒國內外的已有的工程技術教學改革的成果和經驗,不斷創新和發展,建立一套適合現階段卓越工程師的培養教育理念,滿足社會和工程技術的發展需求。
(4)本科生工程技術人才培養標準的研究。針對本科生工程技術人才的培養,需要制定合理的人才培養標準,以為工程服務為目標。基于我國工程師的技術水平與歐美等發達國家存在一定差距,所以在工程教育培養標準的制定上,需要綜合考慮歐美等國家培養標準制定的內容和背景,從內涵和外延兩個角度,取長補短,從而為高等院校培養標準的建立和培養方案的完善提供更多的參考依據,為整個標準體系的建立提供更深更廣的參考案例。
(5)本科生工程教育課程體系的研究。目前,針對本科生的培養的課程體系需要不斷完善,針對工程師教育培養,需要更加重視教育教學理念和具體培養環節,應根據實際工程需要進行適當調整,滿足就業單位的人才需求。針對卓越工程師的培養,需要遵循教育部的“關于實施卓越工程師教育培養計劃的若干意見”,把強化工程設計能力、工程實踐能力等作為核心,構建本科生的課程體系和教學內容。
我專業根據卓越工程師專業培養計劃,于今年修訂了熱能與動力工程專業的課程體系,主要改動包括專業培養方向更加明確地分為兩個培養方向,包括熱能方向和制冷方向,而這兩個方向以限選課的形式加以區分,學生可以根據自己的興趣及就業意愿選擇適合自己的方向與課程。另外,我們增加了任選課的科目,總共含有14個學分,學生可以從這些課中進行選修,修夠8分即可,而任選課程涉及的知識面比較廣,領域比較多,主要包括太陽能利用技術、熱泵技術、能源合同管理、團隊項目、工程運行與管理等,學生可以通過任選課的形式增加對本專業認識的深度和廣度,對將來的就業也會有很大的幫助。而基于卓越工程師培養需要增設校外環節課程實訓,所以我們開設的團隊項目及工程運行管理聘請校外有經驗的工程師給學生上課,結合實際工程項目對學生開展培訓。同時,我專業還增設了大四學年6周的課外實踐,而該環節學生均需到校外單位進行輪崗學習,通過帶領師傅的講解與實際系統操作強化對知識的實際運用能力。通過校外管理類與團隊類項目的授課以及實踐活動的增設,能夠對學生卓越工程師的培養起到很好的促進作用。
(6)強化實踐教學培養中專項資金的投入與管理。實踐教學培養環節尤其是校外實踐需要聘請工程實踐經驗豐富的一線技術人員針對學生群體進行講解與現場指導,以及學生在外長時間實踐的食宿問題都需要專項資金的支持。這樣,學生可以針對某一個系統進行詳細的認識與實踐,能夠使實踐效果最大化,避免學生在實踐過程的形式化現象。
2 結束語
本科生實踐教學的改革,是以我國經濟、文化、科技以及工程教育的本質特點為基礎的。在國際化、市場化和信息化的背景下,高校培養的工科技術人員難以滿足國家經濟發展和創新型國家的需求,難以滿足產業內部的需求,難以滿足世界科技改革的需求。因此,作為工科技術人員培養的大學基地,需要從根本上強化實踐能力實訓,重視本科生的培養標準,審視人才培養目標,重新構建課程體系和教學改革,提高學生的綜合素質,滿足實際工程的人才需求。
資助項目:北京建筑大學教學研究資助項目——熱能與動力工程專業實踐教學方法的研究和探索,北京市2014年熱能動力工程專業建設項目
參考文獻
[1] 嚴新平,謝峻林,李志峰.應用型創新人才培養與實踐教學改革[J].教育評論,2009(1):48-50.
[2] 洪林,王愛軍.應用型本科高校實踐教學改革與創新[J].實驗室研究與探索,2004(9):5-8.
[3] 付興鋒,張常年,肖秀玲,范金華.以大學生競賽活動為契機 推進實踐教學改革[J].實驗室研究與探索,2010(1):127-128.