林道光
(湖南人文科技學院 能源與機電工程學院,湖南婁底 417000)
2015年,國務院辦公廳發布了《關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》,2018年,教育部出臺了《關于加快建設高水平本科教育全面提高人才培養能力的意見》,培養符合社會需求的創新創業型人才成為了國家創新驅動發展戰略下應用型本科院校綜合改革的必然要求[1-4]。 創新創業教育與專業課程教育的深度融合,是提升學生創新創業能力的重要途徑。
《建筑節能案例》是我校能源與動力工程專業一門緊密結合國家政策和市場需求的專業實踐性課程,是一門多學科綜合交叉的應用性課程[5]。隨著社會的快速發展,該課程在教學內容、教學方法、教學團隊,考核方式等方面距離國家高等教育創新創業改革以及行業實際需求還有一定差距。 針對本課程的特點以及大學生創新創業能力缺失的問題,提出了以創新創業能力培養為核心的課程定位和改革思路,以學生為中心,不斷推進課程校企合作教學,從教學內容、教學方法、教學團隊以及考核方式等方面進行了改革探索與實踐。
針對課程特點和學生創新創業能力的培養需求,在教學過程中采用案例式教學。如:某區域集中供冷供暖系統設計案例,建筑中央空調系統節能設計與改造案例,綠色建筑評價案例,住宅圍護結構節能改造案例、太陽能與建筑一體化技術案例、建筑能耗模擬與經濟性分析案例等等。 并自主開發了高校教室節能管理設計、生態農莊能源綜合利用系統設計、建筑窗戶節能設計等系列創新案例。 通過節能案例的科學設計和自主開發,將理論、實踐與應用相貫通,增加了學生對專業知識的理解、掌握和應用,提高了學生解決工程問題的能力和創新創業能力。
大力開發以培養創新創業能力為目標的開放性實驗,鼓勵學生自主設計和開發一些探究性和創新性的綜合實驗項目,積極開展創新實踐。充分利用好建筑節能實驗室,建立開放性實驗室運行機制。開展建筑墻體保溫隔熱性能測定、建筑環境品質檢測、居住建筑采暖節能檢測、建筑門窗氣密性檢測等實驗項目,鼓勵學生走出校門開展實地調研與測試實踐,提高學生創新能力和實踐能力。
從歷屆全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽、“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽、MDV中央空調設計應用大賽、 全國綠色建筑設計競賽等相關賽事中精選合適的優秀作品,融于課程案例教學,培養學生創新創業意識,激勵學生向優秀的學生看齊,鼓勵學生參加課程內容相關的各級各類創新創業訓練項目與競賽活動。
不斷加強網絡技術課程建設中的應用,將線下課程建設與線上互聯網資源相融合,利用現有的網絡資源,將課程內容上傳到網絡,讓學生和教師的交流不限于課堂。 上傳到網絡的資源可以包括課程大綱、 課程PPT、課程教案、課程創新實驗、優秀的建筑節能案例方案與圖紙、領域內最新研究論文以及各類賽事的優秀獲獎作品等等。 同時還上傳一些與建筑節能相關的最新前沿技術視頻,并提供一些具體問題供學生課后討論與實踐。 線上課程教學資源的建立與線下豐富實踐的開展有利于學生全方位地學習知識,提升創新創業能力。
將科研創新成果融入課程教學是新時代賦予的責任[6]。 本課程校內師資團隊由4 位教師組成。 基于課程特點和每位教師的科研創新方向,科學地將課程劃分為多個專題,每個專題由所研究方向的教師采用案例教學,每個專題就是一個內容豐富的講座,不斷引導學生關注建筑節能領域的研究前沿和工程設計動態,參與教師相關研究課題和各級創新創業訓練項目。 如圍繞太陽能與建筑一體化技術案例專題的學生實踐作品分別獲得2020年全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽等相關國家級賽事3 等獎2 項。 指導學生發表研究小論文2 篇,授權實用新型專利1 項。
科學選擇部分課程實踐內容設置為學生匯報專題,提高學生學習自主性,培養團隊合作精神。開課前,每4-7 名學生自愿組成一個團隊,開展某一專題任務的實地調研、實地測量、資料收集、分析與討論等,形成研究報告,并進行課堂匯報。對于創新性較強的作品進行持續性的跟進指導,完善作品,進而指導其進行論文撰寫、專利申報以及參加各類競賽,實現創新創業意識的強化和能力的提升。 如圍繞建筑窗戶節能案例主題的學生實踐作品獲得2019年“挑戰杯”湖南省大學生課外學術科技作品競賽等相關賽事省級競賽2 等獎和3 等獎各1 項,并申報發明專利和實用新型專利各1項。
改革課程實驗教學,科學設置實驗項目,加強探究性實驗項目的開發,提供良好的課程實踐教學環境與場地,大力培養學生創新創業能力和實踐能力。依托該課程師資團隊和建筑節能實驗室建立了“建筑節能與新能源”學生創新團隊,讓學生課外時間進入實驗室學習,開展課程相關課題的設計與開發,定期邀請優秀校友、企業工程師、創業成功人士向學生介紹建筑節能領域研究動態、典型工程設計案例以及創業經驗。教師團隊定期研究學生創新創業項目的開展,充分利用好學生的課程和課后時間開展創新創業訓練,大力培養學生創新創業能力。
組織學生參觀一些建筑節能方面典型的工程設計案例,開展現場教學,在教學中結合所參觀的工程實例進行講解,顯著提高了學生的學習效果。充分利用好學校安排的校企合作周,組織學生進入大型商場、酒店實地參觀了解建筑冷熱源的設計與運行管理,進入對口校企合作企業參觀學習。 比如在講到建筑設備與空調系統節能等內容時,就結合了所參觀的華天大酒店冷熱源系統以及由本專業教師團隊設計的學校食堂中央空調系統進行學習和討論;在講到江水源熱泵區域集中供暖系統時就以中節能先導城市節能有限公司的供暖系統案例進行分析。
以賽促學,以學支賽,實現“學賽結合”。 爭取實現課程所有學生每年至少參與一項創新創業競賽。 指導學生將課程內容相關的實踐作品持續改進與完善,參加各級各類創新創業競賽。 在學生課余時間,組織“建筑節能與新能源” 學生創新學生團隊在實驗室開展一些workshop、頭腦風暴等活動,產生一些創新想法,開展創新實踐,并參加各類競賽。學賽結合的方式提升了學生的創新創業意識,推動了學生創新實踐活動的開展,提高了學生的創新創業能力。
該課程是學校立項的校企合作課程,授課教師通過不斷加強與長沙中節能先導城市節能有限公司、湘潭市規劃建筑設計院等相關企業的校企合作教學,將企業的優秀工程設計和運行管理案例引入課程教學與實踐,大力開發基于案例教學的校企合作課程教學,不斷培育和提高學生的創新創業能力。 如共同開發了江水源熱泵系統設計與運行管理案例、 某建筑綜合體中央空調系統設計等實際案例,用于課程的學習、分析、討論等環節。 大四階段不少學生選擇去這些企業開展畢業實習,并進一步將該課程的相關主題的案例作為畢業論文(設計)。 實現了課程實踐-畢業實習-畢業論文(設計)相貫通。 這也為他們今后從事建筑節能相關領域的工作打下了良好基礎。
深化校企產學研合作,利用好學校選派教師赴企業掛職鍛煉的機會,鼓勵團隊教師到建筑節能領域相關企業學習與實踐,參與企業工程設計與管理項目,開展科學技術攻關,深化產學研合作,提高教師工程實踐經驗,并將產學研合作成果應用于課程的教學中。在省級和國家一流專業建設項目支持下,積極組織教師參加企業、 協會和行業組織的各項產學研活動以及各類相關的創新創業教育培訓,不斷提高教師自身的綜合素質。
深化校企合作,加強與畢業校友的聯系,建立并完善課程的校外兼職導師庫。 讓企業工程師和校友直接參與課程教學案例的設計與講授,讓校友分享國內外建筑節能技術研究熱點,指導課程創新創業實踐活動。使課程教學開展緊貼行業與崗位需求,實現課程內容與建筑節能行業需求無縫對接,從而實現學生到行業工作的零距離上崗。校企授課教師定期交流,合理規劃課程教學和學生創新創業活動開展。
不斷完善學生課程學習的過程性評價,突出創新精神、創業意識和創新創業實踐的考核,開展校內外教師共同考核。課程總成績由平時成績、創新創業實踐成績以及期末成績3 大部分組成。 平時成績主要由線上學習、團隊匯報、課后作業等方面成績組成;創新創業實踐成績主要由創新實驗的設計與開展,小論文發表、專利申報與授權、 創新創業項目立項與開展以及各級各類競賽獲獎等方面成績構成;期末成績側重知識綜合應用能力的測試,可以采用獨立或小組完成課程某一主題的研究或設計,并進行匯報,以研究或設計效果進行評分。 通過科學設置3 大部分在課程綜合成績中所占的比例,突出創新創業能力的考核,保證最大限度地發揮考核的作用。
開展基于創新創業能力培養的課程教學改革是我國創新創業型人才培養的必然要求。 該課程自實施改革以來,學生學習興趣和創新創業能力明顯提高。2019-2021年期間,本課程教學團隊指導與課程內容相關的省級及以上創新創業訓練項目立項6 項,校級項目10 余項,在全國節能減排社會實踐與科技競賽以及“挑戰杯”湖南省大學生課外學術科技作品競賽等各類賽事中獲省級及以上獎勵10 余項,指導學生共同申報和授權課程實踐內容方面的發明專利5 項,軟件著作權4 項,實用新型專利10 余項,發表研究小論文10余篇。 考試成績也得到了明顯提高,由原先的平均分73 左右逐漸提高到85 左右。 改革實踐表明,該課程的改革有效激發了學生創新探究與實踐的興趣,培養了學生的創新創業意識和精神,進一步提高了學生創新創業能力和職業技能。