李玉強,陳 卓,王洪才
(中南大學能源科學與工程學院 湖南 長沙 410083)
工程教育認證是國際上被廣泛接受的工程教育質量保障制度,為實現工程教育國際互認和工程師資格國際互認提供了重要支撐[1]。2016 年,我國加入《華盛頓協議》,成為第18 個正式會員,意味著我國工程教育質量被國際認可,且正式步入國際工程科技人才培養的評價體系。截至2022 年底,我國共有321 所高校的2385 個專業通過工程教育專業認證,為扎實推進一流專業與新工科建設、提升工程人才自主培養能力、推動高等教育高質量發展提供了堅實基礎[2]。
能源與動力工程(以下簡稱:能動)專業具有悠久的發展歷史,研究如何把傳統能源與新能源有效轉換成工業和社會需要的電能、機械能等能量,涉及能源的開發與利用、能源裝備的設計、能源系統的節能減排等學科以及電力、汽車、新能源等行業,對我國能源、環境、動力等支柱產業的人才培養具有重要的支撐作用。隨著我國經濟的快速發展,能源問題已成為推動社會變革與經濟結構調整的主動力,能源動力領域人才的培養已成為各界關注的重點[3]。
為主動布局面向未來能動領域人才培養,高校應抓住工程教育認證的歷史機遇,以國家能源發展戰略為導向,圍繞“學生中心、產出導向、持續改進”理念,深化能源與動力工程專業人才教育改革,提升學生解決復雜工程問題的能力,探究工程人才培養新體系。
中南大學能動專業源于原中南礦冶學院冶金爐專業與熱工儀表專業,1985年開始招收熱能工程專業本科生,2013年更名為能源與動力工程,一直沿用至今。本專業為湖南省重點建設專業、特色專業,2019 年入選“湖南省一流本科專業建設點”,2020 年入選“國家級一流本科專業建設點”。
本專業依據國際《工程教育認證標準》、教育部《能源動力類教學質量國家標準》《中南大學關于完善產出導向教學評價機制的實施辦法》,從國際、國家和學校三個層面分析了工程教育認證的要求,于2018 形成了相關文件《中南大學能源科學與工程學院專業評價實施辦法》,并在培養方案修訂中加以貫徹實施。自2018 年以來,本專業已經對培養方案合理性和專業培養目標達成度的情況開展了2 次評價,對畢業要求和課程目標達成情況開展了3 次評價。課程目標達成情況覆蓋學科基礎類、專業基礎類、專業類、工程實踐與畢業設計四個類別所有的必修課程,并通過對課程目標達成的評價,形成這些課程的評價報告,對于發現的問題進行及時反饋,持續改進。
一些課程具有鮮明的時代特征,融合了理論和實踐元素,但因為知識迅速更新,教材內容未能及時跟上科技發展的步伐,新技術、新工藝、新潮流等前沿知識未能被迅速納入教材,無法滿足學生對本專業最新動態的渴求,進一步妨礙了高質量工程人才的培養。
實驗項目涵蓋的課程種類有限,學生通常只需按照教師提供的實驗步驟進行操作、觀察和記錄結果,這種實驗方法使學生顯得被動,降低了他們學習的主動性和積極性,未能有效提升其實踐能力;此外,缺乏創新型實驗項目,絕大多數環境實驗課程僅局限于演示和驗證性實驗,而創新、設計和綜合型實驗課程相對較少。學生自主設計實驗和親自操作實驗設備的機會有限。
不同專業的同一門課程教學內容差異甚微,嚴重依賴標準教材,無法根據各專業特色進行內容調整;部分專業課程內容重復,任課教師各自為政,先行和后續課程無法實現有效銜接;教師主要采用傳統的課堂授課方式,限制了學生參與教學過程的積極性和主動性;專業課程的課時被大幅壓縮,教學任務繁重,導致部分內容只能被草率帶過,學生探索和思考的時間大幅減少,只能被動地接受知識傳授,而無法積極探索知識,最終導致學生面臨基礎知識掌握不牢固、解決復雜工程問題能力下降等問題。
教學考核方式通常采用傳統的“平時成績+考試成績”模式,平時成績主要關注考勤、參與度以及課后作業,但這并不能全面評估學生在解決實際工程問題時的能力,考試成績著重測試學生對基礎知識點的記憶和理解,但未能充分測評學生在處理復雜工程問題時的綜合能力。這種考核方式尚未建立以培養學生能力為核心的考核機制,更側重于傳授和測試專業知識,卻忽視了學生專業能力的培養。
建立面向未來能源動力領域人才的“需求導向+知識構建+能力養成”三位一體協同培養體系,以服務國家能源革命等戰略需求為使命、學科知識為支撐、能力培養為核心、素質提升為目的,將學生培養成具備強大學習能力、適應能力、創新能力且具有解決能源相關領域關鍵實際問題能力的高素質科技人才,提升學生在創新意識、實踐技能、創業精神、適應變化能力、領導能力、國際視野、社會責任等方面的核心能力。
3.2.1 貫徹以學生為中心的教育理念
細化培養目標和畢業要求,明確學生在學習過程中應達到的目標和水平,為學生的學習提供方向和目標;重構課程體系,使課程體系更加科學合理,有效培養學生的專業技能和綜合素質;強化實踐教學環節,培養學生的實踐能力和創新能力;采用啟發式教學、問題式教學、探究式教學等多種教學方法,激發學生的學習興趣;關注不同基礎學生的個性化學習需求,營造以學生成長為中心的教學氛圍,讓學生在學習過程中感到舒適和愉悅,提高學生學習的主動性。
3.2.2 深化教學組織建設
根據學校的辦學定位和專業發展需求,制訂合理的人才引進方案,有針對性地引進具有高水平學術能力和教學能力的教師;定期組織教研活動,促進教師之間的交流與研討,分享教學經驗,共同探討教學問題,提高教學質量;由具有豐富教學經驗和教學研究能力的教授及副教授擔任課程負責人,負責課程建設和教學工作,確保課程教學質量;營造良好的教學氛圍,為教師提供良好的工作環境和條件,激發教師的教學積極性;鼓勵教師積極參加相關培訓和考試,提升其教學水平,為學生提供更優質的教學服務。
3.2.3 加強工程實踐能力培養
增加設計性、研究性實驗項目,為學生提供必要的指導和支持,培養學生的工程思維和解決問題的能力;設置工程訓練課程模塊,為學生提供充足的實踐機會,幫助學生掌握工程實踐的基本技能和方法;擴大校外實習基地,實習基地可以根據企業的實際需求,設置相應的實踐內容,幫助學生掌握最新的專業知識和技能;學校與企業合作開設聯合課程,邀請企業專家參與教學,幫助學生了解企業的實際需求,促進人才培養與社會需求對接;鼓勵學生參與教師的科研項目,促進學生工程素養和動手能力的提升。
3.2.4 推行教學內容和方法改革
根據學生的學習特點和社會需求,調整課程結構,使課程體系更加科學合理;隨著工程技術的發展,需要及時更新教材內容,吸收前沿知識和最新成果,使課程內容更加前沿實用;梳理知識體系,對重復或過時的內容進行刪減,使有限的課時更集中于工程應用能力的培養上;針對學生的學習難點,采取有效措施,強化重點和難點的講解,保證學生對核心概念的掌握;采用翻轉課堂、案例教學、虛擬仿真等方法,調動教學雙方的互動性,激發學生的學習興趣,培養其解決實際工程問題的能力。
3.2.5 完善課程考核方式
試卷考試只能檢查學生對知識點的記憶和理解,不能全面反映學生的學習情況,應減少其所占比例,增加多種考核方式,如報告、論文、實驗、工程實例設計、練習作業等,這些多樣的評價方式可以檢驗學生對知識的運用能力、問題分析和解決能力、團隊合作能力等工程素質的培養情況。因此,傳統的“學習結束后評價”已不能適應工程教育的要求,應逐步實現向“過程教學評價”和“形成性教學評價”的轉變,建立起能夠全面檢查學生知識技能和綜合素質的科學考核體系,更好地達成人才培養的目標要求。
3.2.6 建立教學質量持續改進機制
①定期對課程目標達成情況進行評估分析,查看哪些目標尚未完全實現,分析出現差距的原因;②通過問卷、座談等方式廣泛聽取學生對教學的意見反饋,總結學生關注的共性問題;③聘請行業企業專家進行課程評審,提供用人單位的觀點;④開展同行互評交流授課經驗。建立反饋—執行—評價—再反饋的質量改進閉環機制,即收集各方面評價反饋后,教學團隊要研究分析存在的問題然后針對性地提出教學改進措施,不斷優化課程設置、教學方法、考核方式等,然后按照改進措施執行一段時間后,再次開展評估,檢查效果如何,不斷重復這一循環,持續推進教學質量提升,培養出真正符合社會需求的高質量人才。
近五年,基于上述改革措施,能動專業人才培養的綜合成效逐漸凸顯。本科生畢業率超96%,升學率超40%,就業率超98%,且2020 年畢業證和學位證獲得率均為100%;獲全國大學生年度人物提名1 人,獲校院級優秀共產黨員122 人,獲優秀學生或優秀團員317 人;學院連續獲大學生思想教育先進集體、五四紅旗團委、先進就業單位、優秀學生會等榮譽;39 支暑期社會實踐隊伍獲得立項,其中,國家級7 支、省級5 支,1 支隊伍獲第五屆中國青年志愿服務項目大賽銀獎;獲國際級、國家級和省部級競賽與創新創業獎勵385 人次,其中,17 支隊伍在“互聯網+”創新創業競賽中獲校級一、二等獎,10 支隊伍獲全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽特等獎與一等獎,9 支隊伍獲美國大學生數學建模競賽M 獎。
以工程教育認證理念為指導進行深入改革,中南大學能動專業的人才培養在學生實踐創新能力、社會責任感、職業素養等方面取得顯著提升,為區域經濟社會發展提供了大批優秀的工程技術人才。下一步,能動專業將繼續推進改革措施,深化產學研合作,加強師資隊伍建設,不斷優化課程體系,完善質量評價體系,以提升人才培養質量和社會影響力。