劉衛星 祝 賀 曾 聰 陳 榕
(東北電力大學建筑工程學院,吉林 吉林132012)
根據國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年),為建設創新型國家和社會發展轉型發展需要,創新型人才培養成為高等工程教育改革的重點內容。創新人才一般可分為研究型、應用型與技能型三類,省屬高校主要是滿足地方經濟發展對人才需求,因此應用型創新人才是省屬高校人才培養的主要目標。應用型創新人才指能夠較好掌握基礎理論知識和專業知識,并具備將理論轉化為實際生產,并進行專業理論分析和解決生產實際問題的能力。CDIO工程教育模式是由美國麻省理工學院等4所高校提出的國際流行的先進工程教育模式,強調在系統和產品構思(conceive)、設計(design)、實施(implement)、運行(operate)的真實工程教育實踐環境中培養工程師的基本能力,注重對學生系統工程技術能力、工程設計、開發和實施能力、溝通能力和協調能力的培養,體現了當今工程教育的國際共識。本文以CDIO工程教育理念為切入點,積極探索有利于促進大學生創新思維和創新能力培養的應用型創新人才培養模式。
應用型創新人才具有理論基礎扎實、專業知識面廣、實踐創新能力強和綜合素質高的特點。CDIO理論以培養現代工程師所需要具備的知識、能力和素質為目標,以工程實際為背景環境,采用相互聯系、相互支撐課程體系培養學生,學生在現代學習和實踐環境中取得豐富的設計制作和主動學習的經驗,促進學生知識、能力和素質的一體化成長,這與應用型創新人才培養的要求相一致。綜合應用型創新人才的要求和CDIO工程理念,針對我校輸電工程專業實際,通過合理定位人才培養目標,完善以工程設計、施工和運行管理一體化為特征的課程體系,改進課堂教學方式,構建立體化的實踐教學體系,加強師資隊伍建設,構建適合土建類應用型創新人才培養的新模式。
按照CDIO大綱和用人單位的實際需求,我校輸電工程專業的人才培養目標為培養德智體美全面發展,適應現代化建設需要,具有高度社會責任感和道德修養,掌握土木工程和電氣工程基礎知識、輸電工程專業知識,專業基礎知識扎實,外語和計算機能力較強,同時具有突出的實踐能力、創新意識和創業精神,能從事輸電線路工程設計、施工、運行、維護與管理的高素質應用型人才。
參照CDIO工程教育提出的“一體化課程體系”,強調學科間有機聯系,相互支撐,構建相互支持的課程群。將課程內容和相關的學習效果融入到教學單元和項目中,按照知識、能力和素質間的關系構建課程間的關系網。我校輸電工程專業的一體化課程體系的內容包括五個層次,工程基礎課程(工程力學、工程制圖、工程測量、高電壓技術、工程地質與土力學、混凝土結構、鋼結構)、專業課程群(工程設計、施工、運行維護)、導論性課程(土木工程概論、工程設備概論)、提高類課程(輸電桿塔設計、線路設計、線路施工、輸電工程概預算)、人文科學和選修類課程(工程經濟、電力電纜、發電廠、變電站電氣、有限元基礎)。在強調廣泛基礎知識的同時,對五個層次的課程進行系統的整合,注重人文素養和工程實踐,形成“設計-實現-運行”一體化課程體系。
教學中要創設真實的工程項目教學情景,讓學生真正參與到工程實施活動中來,自主地進行工程項目實踐。貫徹“做中學”的理念,嘗試以問題為導向的教學法,以真實情景中的問題入手、以學生為中心、注重培養和發揮學生的自我引導能力,以開放式的、非結構化的問題激發和引導學生自主學習,通過工程錄像、圖片等方式讓學生真切感受到工程建設過程。倡導案例教學,組織學生按照工程建設不同主體,分組進行討論,模擬工程建設過程。推行現場教學方式,組織學生到工地進行學習,這種將課堂搬到工地現場的方式,使得學生能夠有直觀印象,教學效果好,學生非常滿意。針對提高學生動手能力問題,學院改革畢業設計方式,要求各專業的畢業設計題目必須依托工程實際,題目包括:工程圖紙設計、施工組織設計、工程投標文件設計等,涉及到工程建設立項、設計、施工和運營各個階段,做到每人一題,假題真做。為提高設計與實際工程設計的貼近度,學院從設計院收集了近100套土建工程圖紙和輸電線路圖紙用于工程管理專業畢業設計使用,讓學生真切感受到作為工程師的感覺。
加強校內外實踐教學基地建設,開設不同層次的實驗項目,培養學生的工程意識和實踐能力;在課程設計教學環節,將某輸電工程做為設計內容,項目任務涉及到基礎工程、輸電桿塔設計、輸電線路設計、輸電施工、輸電工程概預算、輸電線路運行與維護等內容,全面反映了輸電工程構思、設計、實現和運作的全過程。在不同課程中要求學生完成相關的設計內容,將課堂教學與課程設計有機的聯系到一起;鼓勵學生參與教師的科研課題,將科研成果編寫成教材,或者將科研成果直接引入到實驗教學中,讓學生在實驗室里就能直接接觸到科學前沿知識,拓寬學生的視野,引導和激勵學生參與到各種創新實踐和技能競賽和大學生創新項目中,提升學生的創新意識和創新能力。
CDIO大綱要求在教學中引入工程背景,但目前多數教師缺乏工程實踐經驗。為此需要鼓勵教師承擔生產實習、專業實習、課程設計和畢業設計等實踐環節工作,在教學實踐中發現問題并尋找解決辦法;定期組織教師到企業進行參觀、實習,深入了解企業,參與產品的研發設計,掌握最新的行業動態,拓寬工程研究視野;將相關企業工程技術人員請進學校來,開展授課和培訓活動,以便提升廣大教師的工程能力與實踐能力,搭建科研開發平臺,自主設置科研院所,使廣大教師有更多的機會參加工程實踐,提升教師工程實踐能力。
采用CDIO工程教育最新成果,從目標定位、課程體系、教學方式、實踐培養和師資隊伍等方面對我校輸電工程專業的各個環節進行改革,以CDIO大綱為指導,構建了具有行業特色的應用型創新人才培養模式。
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