◆史維秀 閆全英 魯浩
能源與動力工程專業學生實踐能力培養探究*
◆史維秀閆全英魯浩
從專業認識實習、工程案例、實驗教學、針對性現場實踐和基于實際工程的課程設計角度,對能源與動力工程專業學生能力的培養模式開展探討。
能源與動力工程專業;實踐能力;在線學習
10.3969/j.issn.1671-489X.2016.03.159
本科工程教育作為高等教育體系的一部分,為推動我國經濟建設快速發展和社會進步培養一大批高素質人才。隨著我國高等素質教育發展、經濟結構不斷調整以及科學技術的發展,工程科技人才的就業形勢發生巨大轉變,傳統的人才培養模式和人才培養結構難以適應社會發展對專業人才的需求。在新的歷史環境中,必須對我國工程教育進行改革,這樣才能適應社會的發展需求。傳統的人才培養模式下,學生的實踐能力、可持續發展能力以及跨學科解決實際問題的能力明顯不足。實踐教學是工程教學的有機組成部分,但是在傳統教學過程中,實踐教學并沒有引起應有的關注,構成傳統教學中的薄弱環節,成為制約人才培養質量的主要因素之一。在高等院校進行工程教育過程中強化實踐教學環節,可以提高學生解決實際問題能力。
在人才培養目標上,加強高校各專業學生的專業實踐能力培養是我國現階段人才培養目標的一個重要改革方向。隨著我國素質教育的不斷發展以及現代教育技術手段在工程技術教學中的廣泛應用,高校教學環境和教學條件得到很大改善,改變著大學生的學習方式,運用信息化教育手段強化學生的學習效果更加受到重視,傳統的課堂教學和在線學習等結合更為緊密。但相對而言,教學理念和教學模式、方法與手段都偏重于對知識型人才的培養,對工科高校學生的專業實踐能力培養有所忽視。因此,加強學生專業實踐能力培養,迫切需要教學環境和教學手段的革新,以發揮新的技術手段對學生專業實踐能力培養的支持作用。
學生的實踐能力培養一般開始于大學三年級接觸專業基礎知識階段。此時學生也逐漸開始專業基礎課和專業課的教學,在該階段開始著手培養與其專業相關的系統的初步認知能力和專業興趣,主要體現在強化學生的專業學習興趣,從而也強化其專業理論知識的學習效果。在理論知識與專業實踐能力培養方面,目前的信息化教學較為普及,在線學習具有教學資源多樣化、集成度高、交互性強、強調學習的自主性、能夠激發學生學習的動機等優勢,同時學生可以在網上進行更為透徹的專業學習。相比枯燥的文字性的理論知識,學生更喜歡數字化的教學模式,應增強這方面的資源建設與教學應用。
北京建筑大學能源與動力工程專業已經開設多年,在教學設備和師資力量配置上也日趨完善,現有的教學資源包括中法實踐基地在內也相當豐富,目前應著力于在提高學生專業實踐能力方面下功夫,尤其是在學生的專業課學習階段,適時加強實踐能力的培養。
提升專業認識能力在專業課教學過程中,如果學生對所學的專業知識缺乏,包括感官上對專業現場的設備及系統缺乏專業認識,學習思路上就會相對混亂,學習過程了解不夠、不清晰,因而也不利于專業課的課堂講授學習。因此應在專業課開始前,讓學生進入施工現場或既有的工程系統,對本專業初步了解,形成初步認知。目前,對于能源與動力工程專業的認識類實習,中法平臺是學生認識實習的一個選擇。該平臺中包含有供熱鍋爐、供熱管網、散熱器系統、制冷機組、空調末端系統、冰蓄冷系統、冷卻塔系統等,并且該系統不是模型展示,而是可以進行實際運行的,是可以實際操作的系統,學生進行認識實習能夠起到與在工程現場同樣的實習效果。該實習基地就在校內,學生實習的時間相對靈活,同時可以保證充足的時間對系統進行認真學習。另外,校內大興校區的供暖用鍋爐房、西城本部小區的換熱站等都可以接納學生進行參觀實習。校外的一些企業,比如燃氣集團的燃氣門站,熱力集團的供熱熱源、換熱站、管網等,太陽能生產企業、空調加工基地、地源熱泵系統等,都是提高學生對本專業認識的很好的實踐鍛煉基地。
注重在線學習和工程案例學習在線學習可以為學生提供更多的學習資源,交互性也很強,集成度高,可以激發學生的學習興趣。通過多媒體在線演示,可以讓學生對設備的運行及系統的整體構成有生動形象的認識。通過在線學習,鍛煉學生自學能力,提升學生網上學習的基本技能,更好完成學習過程中的預習、討論、提交作品等,引發深度思考,增強學習效果。工程案例環節可以讓學生了解更多的實際工程,感受到學習基礎知識的應用目的,從而更深層次地理解本專業的發展方向及對社會的價值,提高學習動力。對所學知識融會貫通,增強系統性,強化學習的目的性。
注重專業課學習過程的實驗教學實驗教學可以提高學生實踐能動性,在實驗過程中加強學生的參與度,更好地加入實驗環節,發現實驗現象,激發學習興趣和對實驗的探究。實驗環節是對教學過程的有效補充,有些內容僅憑課堂教學無法實現教學目的,尤其是關于一些實驗現象的了解及現象產生機理的研究等,必須通過實驗環節才能讓學生真正明白個中原理。因此,實驗教學在課程教學中占有重要位置。優化安排實驗教學,組織學生探討開展實驗的方式、步驟、達到的效果等。
注重專業課末期的實踐環節在專業課授課結束后,應該安排至少2個學時讓學生到現場進行本門課程的針對性實踐,參觀實踐對知識的梳理和深度認識尤為重要。基于某個專業課開設的實踐環節,其實是該門課程在實踐中的一個總體應用,通過實踐課程,學生會把課堂教學中那些已經分解的教學內容全部匯集起來,重新整理,形成總體框架。針對課堂中講授的難點知識,也可以有針對性地在實踐現場進行解決。為增強學習效果,應該避免將實踐課移到學期末的總的實踐周中進行。
針對專業課的課程設計應強化工程特性課程設計的學時數應適時延長,實現工程設計的精細化,提高工程圖紙的專業性。工程設計培養了學生運用所學知識的能力,也給將來更好地工作打下很好的基礎。
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[2]張力,楊晨.能源動力類專業工程教育改革初探[J].中國電力教育,2011(21).
[3]汪健生,王迅,安青松.能源與動力工程專業項目制課程教學模式的研究[J].大學教育,2015(5).
G642.44
B
1671-489X(2016)03-0159-02
*項目資助:熱能與動力工程專業實踐教學方法的研究和探索(J13-06);卓越工程師背景下“換熱器原理與設計”課程教學模式的研究與實踐(Y1506);卓越工程師背景下“能源與動力工程”專業課程教學中開展多元化實踐教學的研究與探索(J1501)。作者:史維秀、閆全英、魯浩,北京建筑大學能源與動力工程系(100044)。