曹麗華?李勇?張艾萍

摘要：卓越工程師的培養(yǎng)重在培養(yǎng)具有科研創(chuàng)新能力和實踐創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才。改革教學方法和手段，加強實踐性教學環(huán)節(jié)，有助于“卓越計劃”教學目標的實現(xiàn)。開展研究性課程設(shè)計能夠提高學生解決工程實際問題的能力、總結(jié)能力、創(chuàng)新能力、科研能力以及協(xié)作能力等，更適合于卓越工程師的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：卓越工程師；課程設(shè)計；研究性學習

作者簡介：曹麗華（1973-），女，黑龍江齊齊哈爾人，東北電力大學能源與動力工程學院，教授；李勇（1964-），男，遼寧本溪人，東北電力大學能源與動力工程學院，教授。（吉林 吉林 132012）

基金項目：本文系2012年東北電力大學教學改革研究項目（項目編號：20120010）、吉林省教育科學“十二五”規(guī)劃課題（課題編號：GH13201）的研究成果之一。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）15-0036-02

“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的主要目標是培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的各類型高素質(zhì)工程技術(shù)人才，即卓越工程師后備人才（簡稱“卓越工程師”）。[1]在西方的發(fā)達國家，政府高等教育改革的方向是將學生置于教育教學系統(tǒng)的核心，隨之而來的在世界一流大學里的人才培養(yǎng)模式改革也將培養(yǎng)卓越工程技術(shù)人才視為重點。卓越工程師的培養(yǎng)不但需要重新構(gòu)建課程體系和教學內(nèi)容，制訂切實可行的培養(yǎng)方案，還要注重教學組織形式和教學方法的研究和改革用以保證卓越工程師培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。東北電力大學能源與動力工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)就是在此基礎(chǔ)上開展的，制訂了相應(yīng)的培養(yǎng)計劃。但對于具體的教學組織形式和教學方法的改革、研究和設(shè)計的探討，更有助于“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的實施。如何充分利用本專業(yè)現(xiàn)有的教學資源，改變教學手段，充分調(diào)動學生主動學習的積極性，是保證參與“卓越計劃”的學生日后具備較強的工程能力和創(chuàng)新意識的關(guān)鍵。這就要求在培養(yǎng)的過程中，將學生置為中心，將學生掌握知識和應(yīng)用知識的能力置為出發(fā)點，將綜合素質(zhì)提高和創(chuàng)新能力培養(yǎng)置為指導思想，按照行業(yè)的需求來改革教學組織形式和教學方式，以適應(yīng)卓越工程師的培養(yǎng)。

研究性學習作為一種教學組織形式和教學方式，符合工程能力培養(yǎng)的規(guī)律和綜合素質(zhì)形成的邏輯。[2]它適合用于“卓越計劃”人才的培養(yǎng)，可以幫助參與“卓越計劃”的高校實現(xiàn)卓越工程師培養(yǎng)的目標和達到卓越工程師培養(yǎng)的標準。所以，在卓越工程師培養(yǎng)中開展研究性學習是非常必要的，而研究如何在卓越工程師培養(yǎng)中開展研究性學習就成了首要解決的問題。

一、研究性課程設(shè)計

課程設(shè)計是專業(yè)課學習過程中的一個非常重要的實踐性環(huán)節(jié)，是教學環(huán)節(jié)的重要組成部分。課程設(shè)計注重培養(yǎng)學生應(yīng)用基本理論解決工程實際問題，提高學生綜合應(yīng)用所學專業(yè)知識的能力，在能源與動力工程專業(yè)方向的教學計劃中占有重要的地位和作用。通常在課程設(shè)計前，指導教師會根據(jù)課程內(nèi)容擬定一個設(shè)計題目，將設(shè)計過程中指定的條件和所需要數(shù)據(jù)交給學生，然后講解一些主要的相關(guān)知識點，在指導教師的指導下由學生來完成。有的課程所選用的課程設(shè)計指導教材上有整個計算過程的圖和表格，學生只是改變一下計算條件，用手算的形式就能完成。這樣，在課程設(shè)計的過程中學生就不會動腦思考“為什么要這樣計算”，“可不可以不這樣計算”，也就達不到培養(yǎng)學生應(yīng)用課程的基本理論知識解決實際問題的能力，也就更談不上創(chuàng)新。此外，計算機以及各種語言、算法已經(jīng)應(yīng)用到了各個領(lǐng)域，不能借助計算機來解決工程實際問題的工程技術(shù)人員是不能適應(yīng)社會發(fā)展的。而卓越工程師的培養(yǎng)更加注重學以致用，尤其是實踐能力的培養(yǎng)。所以，傳統(tǒng)的課程設(shè)計的指導方式已不再適用，對課程設(shè)計進行研究和改革有助于卓越工程師的培養(yǎng)。

研究性課程設(shè)計的主要目的是培養(yǎng)學生將所學專業(yè)知識融入到實際工程應(yīng)用中，所培養(yǎng)的學生不僅有扎實的專業(yè)知識，而且有較高水平的分析問題和解決問題的能力，并能利用計算機去解決實際問題。通過研究性課程設(shè)計，不但能使學生很直觀地掌握課堂上所學的專業(yè)基礎(chǔ)知識，還能體會到計算機與專業(yè)課知識相結(jié)合所帶來的成就感，從而在激發(fā)學習興趣的同時提高了分析和解決實際工程問題的能力。并且，借助于學生的主動性，還可培養(yǎng)學生的科研創(chuàng)新能力和實踐創(chuàng)新能力?；陧椖康膮⑴c式學習是研究性學習的一種方式，[2]學生通過參與工程項目或工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計、開發(fā)、研究的過程，鍛煉應(yīng)用所學知識解決實際問題的能力，它為研究性課程設(shè)計的開展奠定了良好的基礎(chǔ)。

二、基于卓越工程師培養(yǎng)的研究性課程設(shè)計的過程

為了保證研究性課程設(shè)計的實施，達到培養(yǎng)學生解決工程實際問題的能力和創(chuàng)新能力的目的，除了將學生置為中心，指導教師改變角色外，還需要注意以下幾個方面：

1.結(jié)合工程實際選題

指導教師應(yīng)通過對電力生產(chǎn)中出現(xiàn)事故或故障的調(diào)查，編制課程設(shè)計的題目，以豐富專業(yè)主干課程的課程設(shè)計內(nèi)容，實現(xiàn)課程設(shè)計題目的多樣化和實際化，達到理論與實際相結(jié)合的目的。并且，盡量使課程設(shè)計的題目針對大容量發(fā)電機組經(jīng)常出現(xiàn)的問題而設(shè)置，以進一步提高學生解決實際問題的能力，并促進對所學課程內(nèi)容的深入理解，達到培養(yǎng)具有科研創(chuàng)新能力和實踐創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才的目的。

比如“汽輪機原理”的課程設(shè)計，所選的題目就是綜合利用學過的基礎(chǔ)知識分析與解決某電廠汽輪機組實際發(fā)生的問題，即“在汽輪機通流部分缺省情況下（拆除其中一級）機組最大允許負荷確定及經(jīng)濟性和安全性核算”。這個設(shè)計中涉及到回熱系統(tǒng)的熱力計算、強度校核和汽輪機變工況下的經(jīng)濟性。這樣，學生在完成設(shè)計之后，不但掌握了整臺機組的經(jīng)濟指標計算和安全性核算，還掌握了汽輪機的變工況和回熱系統(tǒng)變工況的理論知識和應(yīng)用。

2.豐富課程設(shè)計的內(nèi)容

課程設(shè)計的教學目的是培養(yǎng)學生運用所學的原理和技術(shù)知識解決實際問題，同時訓練學生使用計算機和查閱資料的能力，使學生在課程設(shè)計的過程中鞏固所學的理論知識，培養(yǎng)利用這些知識解決實際問題的能力，逐步樹立正確的設(shè)計觀念。在課程設(shè)計過程中，應(yīng)將學生置為主體，指導教師起引導作用，充分發(fā)揮研究性學習的作用?！霸O(shè)計”本身就是一個創(chuàng)新的過程，應(yīng)盡量發(fā)揮學生的自主創(chuàng)新能力。指導教師應(yīng)該將課程設(shè)計的內(nèi)容制訂得比較寬泛，學生可以根據(jù)自己的能力和興趣選擇已知條件，真正達到“設(shè)計”的意義。一般情況下，參加課程設(shè)計的同學應(yīng)該是一個年級，班數(shù)不等，人數(shù)較多，為了達到課程設(shè)計的預期效果可以分組進行，每組的設(shè)計內(nèi)容有所變化。如“汽輪機原理”課程設(shè)計“在汽輪機通流部分缺省情況下機組最大允許負荷確定及經(jīng)濟性和安全性核算”，在保證學生所運用的基本原理和訓練目的相同的情況下拆除不同的級，可使每位學生的計算內(nèi)容都不相同，給學生留一個探索的空間，不但鞏固了所學的理論知識，還增強了利用這些知識解決實際問題的能力，同時也培養(yǎng)了學生查找資料和歸納總結(jié)的能力。

3.加強計算機在課程設(shè)計中的應(yīng)用

隨著專業(yè)課教學與計算機應(yīng)用的結(jié)合，課程設(shè)計要加強計算機的應(yīng)用，包括程序設(shè)計、繪圖和界面設(shè)計，以訓練學生高效率解決工程實際問題的能力。在課程設(shè)計的過程中，要求學生編程計算和手算相結(jié)合，這樣既應(yīng)用了計算機知識，又能更好地理解算法的基本原理。課程設(shè)計的最后，要求用工程繪圖軟件繪制熱力系統(tǒng)圖及其原理圖，便于學生在繪圖的過程中了解整個系統(tǒng)及工作原理。如在“汽輪機原理”課程設(shè)計中，通過繪制機組全面性熱力系統(tǒng)，使學生對整個熱力發(fā)電廠的生產(chǎn)過程及各個主輔設(shè)備之間的聯(lián)系有了比較清晰的了解和認識，基本上樹立了正確的工程觀念，增強了學生的實踐能力。另外，計算機的應(yīng)用與課程設(shè)計的結(jié)合，也加強了學生的計算機使用能力，為其今后從事各種工作奠定了有力的基礎(chǔ)。

4.制訂嚴格的成績考核標準

課程設(shè)計的成績考核可以由兩部分組成：檢查設(shè)計說明書和學生獨立答辯。第一部分是課程設(shè)計說明書的質(zhì)量，它反映著學生的邏輯思維能力和條理明晰的書面表達能力。通常，課程設(shè)計說明書都有統(tǒng)一的書寫規(guī)范，既美觀又便于查閱有關(guān)數(shù)據(jù)。說明書要闡述計算過程中的主要依據(jù)和基本計算公式；文字要簡練，字跡要工整，逐頁編號；圖表要列名，并按照先后次序統(tǒng)一編號；所附圖紙應(yīng)正確、清晰。在考核時，重點檢查計算結(jié)果合理性、設(shè)計過程說明條理清楚性、內(nèi)容充實性和插圖清晰美觀性。第二部分是考查學生對課程所學基礎(chǔ)理論知識的掌握、應(yīng)用和創(chuàng)新。通過答辯的形式，根據(jù)課程設(shè)計內(nèi)容和過程中涉及到的基礎(chǔ)理論，提出不同的問題，根據(jù)學生的具體情況來考核，不但能考查學生分析和解決問題的能力，還能考查到學生的創(chuàng)新之處。同時也能鍛煉學生的語言表達能力、交流能力和臨場應(yīng)變能力。最后，教師根據(jù)課程設(shè)計說明書和所提出的問題的回答情況給出課程設(shè)計的考核成績。

課程設(shè)計完成后，每名同學的課程設(shè)計說明書和答辯記錄裝在統(tǒng)一設(shè)計的檔案袋中分班級保存。

三、結(jié)論

在卓越工程師培養(yǎng)中開展研究性課程設(shè)計是切實可行的。為了保證卓越工程師培養(yǎng)目標的實現(xiàn)，研究性課程設(shè)計的選題至關(guān)重要，既要和工程實際相結(jié)合，又要保證在設(shè)計過程中鍛煉學生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新精神。指導教師要將學生置為主體，轉(zhuǎn)變教育思路，充分調(diào)動學生的主觀能動性，才能保證研究性課程設(shè)計的實施。研究性學習為培養(yǎng)具有科研創(chuàng)新能力和實踐創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才提供了新思路，也可以在各類課堂教學中進行實施。

參考文獻：

[1]林健.面向“卓越工程師”培養(yǎng)的課程體系和教學內(nèi)容改革[J].高等工程教育研究，2011，（5）.

[2]林健.面向卓越工程師培養(yǎng)的研究性學習[J].高等工程教育研究，2011，（6）.

（責任編輯：王意琴）