史維秀 孫方田 王瑞祥 許淑惠 閆全英



摘要:針對當前傳統人才培養模式在國際化人才培養中的不足,基于能源與動力工程專業,討論了一帶一路背景下人才培養新模式與常規培養方式的差異,從培養方案的改革,雙語課程的建設,教師教學能力的提升及國際化,學生的創新及國際化等角度探索了能源與動力工程專業人才培養的國際化路徑,以期提高學生的學習興趣和綜合實踐能力,提升學生的專業國際化素養,培養出滿足社會需求的新型國際化人才。
關鍵詞:一帶一路;能源與動力工程; 人才培養;國際化
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:1005-2909(2020)02-0050-08
隨著我國高等教育的普及,人才培養質量顯得尤為重要。《高等院校能源動力學科熱能與動力工程專業規范》指出:“在不同歷史階段,社會的人才需求不同,對高等教育的要求也不同”,“辦學應當與時俱進,培養人才的模式應當轉型”。能源與動力工程專業致力于如何更高效地利用能源[1],肩負著國家快速發展的重大使命,亟需與時俱進的人才培養模式。因此,在一帶一路背景下,需要注重提升學生的專業國際化素養,即跨學科視野、較強的跨文化交際及外語運用能力、夯實的專業知識,加快專業的國際化進程。
現行的能源與動力工程專業培養模式致力于對學生基礎知識的教學及專業素質的培養,能夠為國家培養出一批批專業基礎過硬的能源與動力工程專業人才,但在人才培養的國際化方面仍有一些問題需要解決。比如:在專業基礎課或專業課的教學中,學生雖然通過實驗或實踐環節能夠鍛煉基本的專業實踐及創新能力,但是要實現綜合素質的大幅提升還有一定的距離,離國際化人才培養的標準還有較大的努力空間。
在一帶一路新形勢下,能源與動力工程專業需要在現有的實踐教學基礎上,加強學生的工程實踐能力培養[2],鍛煉學生的實際動手操作能力,培養學生的實際工程設計及運行能力[3],讓更多的能源與動力工程專業人才滿足人才的工程化和國際化要求,實現專業的不斷提升[4-5]。
根據簡·奈特[6]大學國際化框架,教育的國際化[7-8]可以從活動路徑、能力路徑、理由路徑、過程路徑等方面實行MOST模式,具體涵義為管理聯盟、運行機制、支持服務及人才培養,如圖1所示。
其中,管理聯盟、運行機制及支持服務都是為更好地實現人才培養服務的,也是實現人才培養的重要條件。人才培養的國際化路徑是指實現國際化人才培養的舉措及方法,一般包括注重通識教育、創新教學模式、開展多樣化的中外聯合辦學等。文中主要從培養方案的改革、雙語課程的建設、教師教學能力的提升及國際化、學生的創新及國際化等角度探索能源與動力工程專業人才培養的國際化路徑。
一、培養方案的改革
北京建筑大學能源與動力工程的特色專業:立足北京,面向全國,服務于城鄉傳統能源高效應用及新能源規模化開發領域的建設與發展;在鞏固冷熱源概念基礎上,突出冷熱源工程設計、運營、管理等環節的工程教學優勢;注重實踐教學,重點培養學生的工程實踐能力和科研創新能力。
在一帶一路新形勢下,更需要提升學生的創新能力及國際化專業素養[9-10]。針對學生培養實際要求,學校于2018年修訂了培養方案。
參照北京《建筑大學本科學生學業修讀管理規定及學士學位授予細則》,修滿本專業最低計劃學分應達到160學分,其中理論課程124.5學分,實踐教學環節35.5學分。此外,還需要完成學校規定的2學分的創新學分。
在培養方案的修訂中,建立以專業核心課為中心的專業方向課程群,專業方向為目前能源與動力工程專業熱點方向——燃氣燃燒利用與供熱方向和制冷方向。學生培養分為兩個方向,學生選擇其
一學習即可。圍繞這兩個方向,設置專業必修課和選修課,課程設置中重點關注學生國際化素質的提升,增設兩門雙語課程。建筑太陽能利用作為能源與動力工程專業的研究重點和前沿方向,由選修課調整為必修課,納入雙語建設課程;考慮到太陽能利用在專業領域的重要性,增設輔助課程太陽能電池作為選修課,并將其設置為雙語課程。
此外,新的培養方案關注國際前沿熱點及國際一流大學的專業課程設置,增設能源互聯網、能源系統仿真、管網智能化診斷等課程作為選修課,讓學生了解國際能源前沿熱點,了解世界能源發展動態。
新的培養方案,在拓展專業知識領域的同時更加突出學生的專業學習重點,提升了學生的專業認識和專業認同感。在課堂教學及課下輔導環節,學生能更加積極主動地思考、參與討論,學習熱情以及知識探索能力明顯提升。
二 、雙語課程建設[11]
專業課程國際化的重要任務是提升學生的國際化專業素養,同時,專業課程進行國際化建設也是國際化進程的重要內容。國際化的專業課程,可以實現學生對專業的國際發展動態的了解,更好地認識本領域的研究重點及前沿。對于工科專業,國際專業規范的了解也極為重要。但是對于國內建筑工程的設計與施工,仍然需要遵循本土化的專業規范。
建筑太陽能利用是北京建筑大學能源與動力工程專業的一門專業必修課。課程的目的與任務是使學生了解太陽能光熱轉換和光電轉換兩大領域的太陽能利用技術,包括太陽熱水器、太陽灶、太陽房、太陽能溫室、太陽能制冷與空調、太陽能熱發電、太陽能光伏發電系統等。通過該課程旨在讓學生掌握太陽能利用技術的基礎知識,了解學科發展的前沿動態,初步具備太陽能相關工程的計算及設計能力。
建筑太陽能利用也是國際化課程群中的一門重要課程,在一帶一路及北京建筑大學的國際化引領下,借鑒世界領先的一流大學能源與動力工程專業人才培養和課程教學目標,
結合學校的專業實際情況,從教學方法及考核評定方面進行教學改革,構建與國際接軌的建筑太陽能利用課程內容及教學模式,開闊學生的國際化視野,提升專業的國際化水平。
教學方面,以課堂英文講授為主,結合課程研討。將課堂教學與課堂討論有機結合,充分利用多媒體教學手段提高教學效果和效率。在教學過程中,注重基本理論、基本概念和基本方法,淡化計算技巧,特別注重培養學生聯系實際的能力及創性思維方法,激發學生的積極性和潛能,培養學生的認知能力和自主學習能力。
在課堂教學中,重點講解太陽能光熱轉換和光電轉換兩大領域的技術應用,從原理、類型、結構設計、安裝施工、運行管理和國內外典型實例等角度進行介紹,提高學生在太陽能利用方面的綜合能力。在課程研討中,學生可以提問,也可以由教師引導啟發,然后一起分析討論,提出解決方案。在此過程中,可以將多門相關課程內容綜合,可以對某些概念的理解或學習情況談心體會,也可以交換學習和實驗內容,還可以提交小論文或相關文獻綜述,其目的是相互促進,共同提高。
考核與成績評定方面,針對雙語課程建設,重點考核學生的應用創新能力。原來學生成績由期末考試和平時成績兩部分組成,改革后增加了課堂討論成績。即期末考試占50%,
考試內容側重學生綜合能力及分析能力,強調原理、概念與方法,一般采用閉卷或半開卷考試方式。課堂討論成績占30%,根據學生在課堂討論中的表現及上交的查閱資料報告給出成績。
平時成績占20%,
根據學生的出勤及上交課后作業的完成情況給出成績。
三 、教師教學能力的提升及國際化
(一)教師教學及科研能力提升培訓
1. 建立青年教師課程輔助體制,幫助青年教師提高教學質量
能源與動力工程系教師共12人,其中40歲以下教師9人,教師整體相對年輕,博士畢業后便直接進入高校從事教學工作,教學方法與教學經驗相對欠缺,亟需向有經驗教師學習,快速成長。學院建立了青年教師輔助體制,由經驗豐富的老教師通過聽課、輔導、共同授課、與青年教師討論等方式,幫助青年教師快速適應角色,通過教學關,不斷提高教學技能,確保人才培養質量。
2.鼓勵教師積極參加青年骨干教師教學及科研能力提升培訓
為提高青年教師的教學水平和科研能力,北京市高等學校師資培訓中心針對市屬高校教師每年舉辦多次培訓,讓每個教師都有機會參加學習。培訓內容涉及廣泛,包括名師談教學、“互聯網+課堂教學”、雙語與外語教學與科研能力提升、碩士研究生導師培訓,以及師德素養提升等。
培訓邀請北京大學、清華大學、中國人民大學、中國科學院大學、斯坦福大學、華盛頓大學、 杜克大學、北卡羅萊納大學、紐約州立大學布法羅分院、佐治亞理工學院等著名高校的優秀科研工作者分享經驗,開展討論。
通過上述培訓活動,搭建與國內外優秀科研工作者深入溝通交流的平臺,進一步加強高校青年教師教學素養養成體系建設,助力高校青年教師的職業成長,培養師德高尚、業務精湛、充滿活力的高素質專業化教師隊伍,進一步幫助高校青年教師夯實教學基礎理論,提升教學認知能力、教學組織能力和教學評價能力,培養責任意識,增強職業道德修養。雙語培訓可以提升教師雙語教學和科研能力,提高中青年學者學術論文撰寫水平,拓寬學術研究視野,學習老一輩專家學者的科研與教學經驗。
(二)鼓勵教師參加教學研討和教學基本功比賽,提升教學水平
為了交流教學經驗,提高全體教師的教學水平,學校多次舉辦全校教育教學研討活動,鼓勵教師更好地進行教育教學交流。要求教師定期開展教學聽課活動,學習優秀教師的課堂教學方法與經驗。同時,能源與動力工程系還針對專業人才培養、教學內容、教學環節、教學方法,創新實踐等方面出現的新問題和新需求開展教學研討,不斷提高專業教師的教學水平和教育教學質量。
學院要求40歲以下的青年教師參加每年一次的青年教師教學基本功比賽,能源與動力工程系青年教師均積極參與比賽,通過精心準備,展示教學風采,吸收和學習其他教師的教學方法與技巧,實現教學相長。在北京建筑大學環境與能源工程學院教學基本功比賽中,獲得院級“二等獎”和“三等獎”等多項榮譽,1名教師在2014年獲學校教學優秀三等獎,營造了良好的教學氛圍。
(三)教師短期交流與訪學
1.選派教師到北京市屬高校教師發展基地開展研修
通過國內外引進和進修培訓,不斷提高教師隊伍的整體水平。根據《北京市教育委員會關于推薦北京市屬高校教師發展基地研修人員的通知》(京教函)通知,北京市教育委員會選派北京市屬高校教師赴北京大學、清華大學、北京師范大學、中國人民大學、北京外國語大學、北京交通大學和北京航空航天大學7個“北京市屬高校教師發展基地”開展研修工作。研修學習分為兩個階段:第一階段(第一學期)為脫產學習階段,主要為集中學習、教學觀摩、教學研討,在導師指導下確立教學科研專題。第二階段(第二學期)為半脫產學習階段,主要為在導師指導下進行教學科研和教學實踐。
教師發展基地研修工作主要采取集中學習、導師帶教、學員助教等方式,通過“零距離”的觀察和體驗,使研修人員深入學習、體會、領悟優秀教育教學專家的教學思想和教學方法,感受名師的教學藝術,豐富教學科研實踐,提升教學能力和教育科學研究能力。
2.積極組織教師赴國外進行交流訪學
學校積極組織教師開展國家公派高級研究學者、訪問學者、博士后項目及國家留學基金委青年骨干教師出國研修項目選拔工作。學校一直十分重視教師的國際化培養,對教師的訪問學習提供政策上支持。高素質的教師隊伍是提高專業人才培養質量的重要支撐[12-13]。自能源與動力工程系建立以來,已先后派出5名青年骨干教師赴美國、英國、日本、法國、丹麥等國家和地區的著名高校進行交流和學習,學習時間一般為0.3~2年。通過進修和培訓提升教師隊伍的科研能力和教學水平,切實保證了
能源與動力工程專業人才的國際化培養。
四 、學生創新及國際化人才培養
(一)構建大學生創新能力提升和科研訓練的開放式教學實訓平臺
1.建立本科生導師制
建立本科生導師制,本科生入學后進行分組,每組配一名專業教師為學業指導教師,指導學生進行大學階段的學業學習。
2.在教學中開展問題探究性學習
為了激發學生的研究興趣,提高問題探究和實踐創新能力,在制冷壓縮機等課程教學中開設了自助式設計實踐學習環節,探索出虛擬場景與現場實物相結合的自助式教學新手段。
3. 搭建與科研院所和行業合作平臺
與中科院理化所共建了熱力過程節能技術北京市重點實驗室,由首都開發集團參與北京建筑能源高效綜合利用工程技術研究中心,這些實踐基地作為學生的第二教學課堂,鼓勵本科生通過這些平臺開展創新實驗探究和學術研究,參加學術交流活動。
4.開展科研促教、科教融合教學模式
在科研促進教學方面,專業教師將科學研究與教學活動有機結合,提高學生解決實際問題的能力和創新能力。一是,利用科研基地實驗及師資資源,以導師制方式,讓本科生從大一開始了解學生科研項目情況,在二年級鼓勵本科生參與導師科研項目。二是,將能源與動力工程領域最新的科研成果引入本科教學活動,將科研項目中形成的樣本作為本科生的實訓項目。三是,本科畢業論文題目全部源于專業教師的科研項目,以此形成了問題引導、教科融合、教學相長、學科交叉的專業課程教學新模式。
(二)開展雙培和實培計劃,提升學生綜合素質
學校于2016年在能源與動力工程專業開展雙培計劃,選派2014級1名優秀學生大三去北京航天航空大學能源與動力工程專業學習;2017年選派2名2016級學生分別在2、3年級期間赴北京大學能源與環境工程學院學習。2016年、2017年在本專業中開展實培計劃,1名動力專業2013級學生和3名動力專業2014級學生在中科院各所參加實培計劃,完成畢業論文。這三種聯合培養方式的實施,對于調動學生的學習積極性、培養學生的能力和素質均有明顯效果。此外,學校還經常與北京著名大學和科研院所聯合開展教學交流活動,提升教學質量。
(三)加強國際交流,拓寬學生國際視野
學院注重加強國際交流與合作,先后邀請國內外能源領域的著名專家給本科生做學術報告50余次,開闊了能源與動力工程專業本科生的專業視野。已與英國南威爾士大學建立學生交換培養制度,截至目前派出本科生4人次(2011級1人,2014級3人)。與美國、英國、法國、日本、韓國等國家在本科生培養、學術交流、專家互訪、合作研究等方面建立了良好合作關系。目前正著手協商與法國巴黎馬恩-拉瓦雷大學開展“2.5+1.5”聯合培養本科生計劃。學生也可以通過校內申請,積極參加為期1~3個月的短期國外交流學習。
此外,通過國家留學基金委平臺,可以實現研究生學習階段與國外知名高校的聯合培養。學生在國內學習2~3年,在國外學習1年,基于開展的研究課題與國外的專家學者進行交流,更好地培養國際化思維。
(四)學科競賽的國際化
學生的創新能力是在不斷解決實踐問題的過程中鍛煉和培養出來的。高校實現高素質創新型人才培養這個目標,就應該盡力為學生提供一個開展創新活動、參與實踐與自主發展的學科競賽平臺,為學生提供創新實踐的機會[14-16]。
目前,學生的學科競賽不僅限于全國范圍的節能減排相關學科比賽,學科競賽的國際化可以拓展學生的實踐能力,學生也可以針對創新實踐項目與其他國際團隊進行更好的交流。
中國國際太陽能十項全能競賽(SDC大賽)是能源與動力工程專業領域一項重要的國際學科競賽。在孫金棟老師的帶領下,12名來自北京建筑大學環境與能源工程學院各年級、各專業的學生組成“筑棟實踐團”。實踐團成員深入鄉村調研,提出了“建造適用于中國大部分農村地區住宅”的概念,與香港大學聯合設計了適應中國鄉村特點、低能耗、被動式住宅,命名為“斯陋宅”,并參加了2018年中國國際太陽能十項全能競賽(SDC大賽)。學生在實踐項目中全程參與一幢房屋的建造,從設計到施工,從配水配電到家裝設計,極具挑戰性,對學生來說是一次難得的機會。
北京建筑大學環境能源與動力工程學院以全國大學生節能減排科技創新大賽為抓手,在導師指導下開展科技創新實踐活動,實現本科生科技創新的興趣激發、意識強化和能力培養。近5年,在專業教師指導下,學生獲得國家級科技競賽二等獎3項,三等獎7項,省級獎6項。
五 、結語
在一帶一路背景下,高等教育中工科專業的國際化工程人才培養是重點也是難點,如何更好地實現這個目標,是高校及專業建設發展的持續任務。能源與動力工程專業肩負著國家快速發展的重要使命。北京建筑大學環境與能源工程學院從培養方案的改革,雙語課程的建設,教師教學能力的提升及國際化,學生的創新及國際化等角度,探索能源與動力工程專業人才培養的國際化路徑,以期提升學生的專業國際化素養,培養出滿足社會需求的新型國際化人才。
參考文獻:
[1]中華人民共和國教育部高等教育司. 普通高等學校本科專業目錄和專業介紹[M].北京:高等教育出版社,2012.
[2]林日億,姜燁,黃善波,等.熱能與動力工程專業多元化人才培養模式探索[J]. 教育教學論壇,2017(7):172-174.
[3]陳聯盟.實驗室開放與學生實踐創新能力培養[J] . 高等建筑教育,2007,16(5):56-59.
[4]孔祥強,李瑛,衣秋杰. 面向多元化的能源與動力工程專業人才培養改革與實踐[J].高等建筑教育,2018,27(2):14-17.[JP〗
[5]段世飛. “一帶一路"背景下高等教育人才培養需求展望[J]. 湖北函授大學學報,2017,30(4):32-33.
[6] 劉玲.激流中的高等教育:國際化變革與發展 [M].北京:北京大學出版社,2015.
[7] 李星云.“一帶一路”、背景下我國高等教育的困境及發展路徑[J]. 南京理工大學學報(社會科學版),2016,26(5):1-5.
[8] 靳笑航.構建“一帶一路”沿線國家高等教育命運共同體[J].科教導刊,2016(31):158.