北京工業(yè)大學(xué)環(huán)境與能源工程學(xué)院 北京 100124

北京工業(yè)大學(xué)能源動力類專業(yè)(學(xué)科)于2000年獲準(zhǔn)熱能工程專業(yè)博士授權(quán)，2007年獲準(zhǔn)設(shè)立動力工程及工程熱物理博士后流動站，2008年熱能工程專業(yè)被列為北京市重點(diǎn)學(xué)科；2011年獲準(zhǔn)動力工程及工程熱物理專業(yè)一級學(xué)科博士學(xué)位及碩士學(xué)位授權(quán)，2011年開始培養(yǎng)專業(yè)學(xué)位碩士研究生(動力工程)；目前擁有傳熱強(qiáng)化與過程節(jié)能教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、傳熱與能源利用北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、新能源汽車北京實(shí)驗(yàn)室、北京市熱能與動力工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、北京電動車輛協(xié)同創(chuàng)新中心(教育部2011計(jì)劃)、能源與動力工程和新能源科學(xué)與工程兩個本科專業(yè)[1-3]。在較好地完成人才培養(yǎng)、科學(xué)研究工作的同時，自2008年起，北京工業(yè)大學(xué)能源動力類專業(yè)立足專業(yè)特點(diǎn)，積極與一些高中開展了深入合作，以期實(shí)現(xiàn)大學(xué)與高中在人才培養(yǎng)方面的良性互動。

1 相關(guān)問題及思考

(1)社會服務(wù)是大學(xué)的重要功能之一，如何實(shí)現(xiàn)大學(xué)與高中的深入合作、實(shí)現(xiàn)大學(xué)與高中在人才培養(yǎng)方面的良性互動？

(2)當(dāng)前，絕大部分高中生對大學(xué)生活和專業(yè)學(xué)習(xí)了解并不充分。如何避免其高考后選擇學(xué)校及專業(yè)的盲目性，并且在素質(zhì)教育方面有更多實(shí)實(shí)在在的收獲？

(3)如何讓社會和高中生對北京工業(yè)大學(xué)及其能源動力類專業(yè)有更多的全面了解？從而有利于增強(qiáng)認(rèn)同感。

(4)結(jié)合大學(xué)的人才培養(yǎng)功能，如何讓研究生和本科生認(rèn)識到專業(yè)知識學(xué)習(xí)和積累的重要性？如何讓他們增強(qiáng)專業(yè)認(rèn)同感和自豪感，并進(jìn)一步激發(fā)其專業(yè)學(xué)習(xí)興趣？

基于上述問題與思考，北京工業(yè)大學(xué)能源動力類專業(yè)充分發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢，全面利用實(shí)驗(yàn)室、科研課題、教學(xué)活動、教師、研究生及本科生等多方面資源，積極參與北京市的翱翔計(jì)劃，為高中生開設(shè)素質(zhì)教育選修課(或第二課堂課程)，開放實(shí)驗(yàn)室以接待高中生參觀與實(shí)踐，在大學(xué)與高中合作培養(yǎng)人才方面做了一些不懈的探索與實(shí)踐并初見成效。

2 服務(wù)高中教育的主要舉措

(1)由北京工業(yè)大學(xué)能源動力類專業(yè)的中青年教師、博士研究生、碩士研究生、本科生組成混合型指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)，充分發(fā)揮各自優(yōu)勢，在翱翔計(jì)劃高中生培養(yǎng)和開設(shè)高中生選修課等方面，提供全面和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。在此過程中，參與其中的高校師生也增強(qiáng)了學(xué)校榮譽(yù)感和專業(yè)成就感，激發(fā)了工作熱情和學(xué)習(xí)熱情。

(2)發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢，集師生之力，為北京市翱翔計(jì)劃高中生培養(yǎng)活動助力[4-8]。2008年，接收了2名翱翔計(jì)劃高中生學(xué)員(已經(jīng)順利結(jié)業(yè))；2014年，接收了2名翱翔計(jì)劃高中生學(xué)員(主要參與車用內(nèi)燃機(jī)的余熱利用研究工作，已經(jīng)順利結(jié)業(yè))；2015年，接收了2名翱翔計(jì)劃高中生學(xué)員(主要參與車用自由活塞膨脹機(jī)的研究工作，已經(jīng)順利結(jié)業(yè))；2016年，接收了1名翱翔計(jì)劃高中生學(xué)員(主要參與內(nèi)燃機(jī)代用燃料燃燒特性的研究工作，即將結(jié)業(yè))。

翱翔計(jì)劃是北京市教委重點(diǎn)資助的項(xiàng)目之一，由北京教育科學(xué)研究院自2008年負(fù)責(zé)組織實(shí)施，高校、科研院所、區(qū)縣教委、示范高中校相關(guān)人員共同參與。該計(jì)劃是在穩(wěn)步推進(jìn)普通高中課程改革，發(fā)揮首都教育資源優(yōu)勢，在青少年中培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的總體思想下進(jìn)行的。其主要目的是讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)室特有的氛圍熏陶，形成持久的科研興趣。讓學(xué)生親歷一個完整的“感受科學(xué)研究和科學(xué)家—理解科學(xué)研究過程和科學(xué)家素養(yǎng)—對科學(xué)研究和成為科學(xué)家感興趣—立志投身科學(xué)研究和成為科學(xué)家，為人類可持續(xù)發(fā)展做出卓越貢獻(xiàn)”過程?！鞍肯栌?jì)劃”以學(xué)生的興趣為主導(dǎo)，不急于要求學(xué)生取得什么樣研究成果，學(xué)員和實(shí)驗(yàn)室實(shí)行“雙向選擇”，允許學(xué)生不適應(yīng)研究時可中途退出。北京工業(yè)大學(xué)能源動力類專業(yè)自翱翔計(jì)劃伊始就參與其中并積累了相當(dāng)經(jīng)驗(yàn)，目前已經(jīng)取得了顯著成效。

例如，2015年7月至8月，來自北京市第二中學(xué)的高一學(xué)生馬靖騰和來自北京市第一零九中學(xué)的高一學(xué)生李先至來到實(shí)驗(yàn)室，結(jié)合北京青少年科技創(chuàng)新學(xué)院的 “翱翔計(jì)劃”課程活動，進(jìn)行了為期一個月的集中學(xué)習(xí)與實(shí)踐，相關(guān)教師及博碩研究生們?yōu)閮晌话肯栌?jì)劃高中生學(xué)員提供了全面和細(xì)致的指導(dǎo)工作，兩位高中生系統(tǒng)掌握了工程熱力學(xué)、內(nèi)燃機(jī)原理及構(gòu)造、三維機(jī)械制圖等方面的基礎(chǔ)知識，親自動手拆裝了汽車發(fā)動機(jī)，積極參與并親身體驗(yàn)了能源動力類專業(yè)正在承擔(dān)的車用自由活塞膨脹機(jī)、車用柴油機(jī)排氣余熱利用等科研工作。在此期間，利用“北京工業(yè)大學(xué)2015年全國優(yōu)秀大學(xué)生科技夏令營”的機(jī)會，這兩位高中生還全面參觀了北京工業(yè)大學(xué)傳熱強(qiáng)化與過程節(jié)能教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、北京工業(yè)大學(xué)傳熱與能源利用北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等。通過一系列的學(xué)習(xí)和實(shí)踐活動，兩位高中生在理論知識和自主實(shí)踐方面有了很大收獲，對北京工業(yè)大學(xué)及能源動力類專業(yè)有了更加深入的了解。

(3)發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢，集師生之力，為北京市高中生開設(shè)專業(yè)選修課，豐富高中生素質(zhì)教育選修課程資源[9-14]。

自2013年9月至今，為北京市海淀區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校附屬實(shí)驗(yàn)學(xué)校的高中生開設(shè) “現(xiàn)代汽車與發(fā)動機(jī)技術(shù)入門”選修課(累計(jì)3輪、共40名高中生)；為北京市東直門中學(xué)的高中一年級學(xué)生(葉企孫實(shí)驗(yàn)班)開設(shè) 汽車發(fā)動機(jī)拆裝與仿真技術(shù)選修課(累計(jì)6輪，共100余名高中生)； 2016年10月至12月，為北京市廣渠門中學(xué)的高中生開設(shè)了汽車文化選修課(選課學(xué)生31名)，得到了選課學(xué)生的好評。

再如，2014年3月至2014年6月，北京工業(yè)大學(xué)與北京市東直門中學(xué)開展合作，面向該校高一(2013級葉企孫實(shí)驗(yàn)班)的27名學(xué)生開設(shè)了汽車發(fā)動機(jī)拆裝與仿真技術(shù)選修課。該課程由能源動力類專業(yè)的教師帶領(lǐng)博碩研究生和本科生共同開設(shè)，主要包括理論環(huán)節(jié)與實(shí)踐環(huán)節(jié)；理論環(huán)節(jié)包含：汽車發(fā)動機(jī)構(gòu)造、汽車發(fā)動機(jī)原理、汽車文化概述等；實(shí)踐環(huán)節(jié)包含：汽車發(fā)動機(jī)拆裝、三維繪圖軟件(CATIA)的初步使用說明與體驗(yàn)、汽車發(fā)動機(jī)性能模擬軟件(GT-Power，F(xiàn)ire，F(xiàn)luent)的初步使用說明與體驗(yàn)。通過該課程學(xué)習(xí)，學(xué)生對汽車發(fā)動機(jī)的構(gòu)造與設(shè)計(jì)、工作原理與性能分析等方面有了較為深入的了解，并且通過實(shí)踐環(huán)節(jié)的動手操作，將所學(xué)的理論知識與親身實(shí)踐過程進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，進(jìn)一步鞏固了課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)，從而激發(fā)了大家的學(xué)習(xí)興趣。同時，注意采用區(qū)別于中學(xué)常規(guī)的課堂教學(xué)模式，便于學(xué)生對大學(xué)相關(guān)專業(yè)(如車輛工程、能源與動力工程、機(jī)械工程)的知識體系與教學(xué)方式有了較為清晰的了解。在此次教學(xué)活動中，能源動力類專業(yè)的博士研究生楊凱、宋松松，碩士研究生趙光耀、貝晨、王宏進(jìn)，本科生尤琦、盧海濤、崔丹丹等同學(xué)全程參與，在仿真軟件的講解與體驗(yàn)、汽車發(fā)動機(jī)拆裝等教學(xué)環(huán)節(jié)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

又如，2013年9月至2014年1月，北京工業(yè)大學(xué)與北京市海淀區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校附屬實(shí)驗(yàn)學(xué)校開展合作，面向高中學(xué)生開設(shè)了現(xiàn)代汽車與發(fā)動機(jī)技術(shù)入門選修課，12名高中生選修了該課程，課程由汽車文化及構(gòu)造的理論課程和拆裝發(fā)動機(jī)的實(shí)踐課程組成。在理論課程中，能源動力類專業(yè)的教師從汽車文化、汽車發(fā)動機(jī)與底盤構(gòu)造、汽車制造工藝等方面，做了通俗易懂的講解。授課期間，教師積極與高中學(xué)生進(jìn)行互動交流，給參加選修課程的學(xué)生留下了深刻的印象。在前期的理論課程學(xué)習(xí)之后，高中生在能源動力類專業(yè)姚寶峰講師和趙光耀、楊凱、貝晨、王宏進(jìn)、宋松松等研究生的指導(dǎo)和帶領(lǐng)下，進(jìn)行了發(fā)動機(jī)拆解與安裝的實(shí)踐環(huán)節(jié)。學(xué)生自己動手，完成整個發(fā)動機(jī)的分解、拆卸與組裝，在此過程中學(xué)習(xí)各種工具的使用方法、鍛煉動手實(shí)踐能力、鞏固理論課的相關(guān)知識，達(dá)到了選修課程學(xué)以致用的目的。

(4)發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢，開放實(shí)驗(yàn)室，為高中生提供現(xiàn)場參觀和學(xué)習(xí)的機(jī)會，大學(xué)和中學(xué)聯(lián)手將素質(zhì)教育做實(shí)做好。2013年6月9日，北京市海淀區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校附屬實(shí)驗(yàn)學(xué)校高中生5人和教師1人來訪汽車工程系及熱能與動力工程專業(yè)北京市實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，參觀定容燃燒實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行熱工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和發(fā)動機(jī)拆裝實(shí)踐。2014年2月22日，北京市東直門中學(xué)師生70余人來訪汽車工程系及熱能與動力工程專業(yè)北京市實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，參觀實(shí)驗(yàn)室并了解相關(guān)專業(yè)知識。2015年4月11日，北京市東直門中學(xué)師生及翱翔計(jì)劃高中生20余人來訪汽車工程系及熱能與動力工程專業(yè)北京市實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，參觀實(shí)驗(yàn)室并了解相關(guān)專業(yè)知識。出生于北京、兩歲時隨全家移民加拿大的Xia Shangzhou，2015年在美國的汽車城-底特律市完成了高中學(xué)業(yè)，當(dāng)年9月份進(jìn)入美國密歇根大學(xué)深造，他利用2015年暑期回國探親訪友的機(jī)會，自當(dāng)年7月2日來到汽車工程系的實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行了為期三周的集中學(xué)習(xí)與實(shí)踐，Xia Shangzhou利用其英語語言優(yōu)勢，積極參與研究生的英文論文修改與潤色工作，他也在研究生指導(dǎo)下學(xué)習(xí)了汽車發(fā)動機(jī)構(gòu)造的基礎(chǔ)知識并親自動手拆裝了汽車發(fā)動機(jī)，全面參觀了汽車工程系的實(shí)驗(yàn)室及北京工業(yè)大學(xué)傳熱強(qiáng)化與過程節(jié)能教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，親身體驗(yàn)了快速壓縮機(jī)的燃燒實(shí)驗(yàn)，與研究生一起參與了有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)試驗(yàn)臺搭建與初步調(diào)試工作等。在此期間，作為一名海外華人和準(zhǔn)大學(xué)生，Xia Shangzhou對北京工業(yè)大學(xué)、能源動力類專業(yè)建立了深厚的感情。

(5)立足專業(yè)，發(fā)揮自身優(yōu)勢，高校教師為高中教育改革做實(shí)事。2014年1月3日下午，北京市海淀區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校附屬實(shí)驗(yàn)學(xué)校2013至2014學(xué)年度第一學(xué)期高中學(xué)院課程結(jié)題答辯會特別邀請了能源動力類專業(yè)的3名中青年教師與所有高中學(xué)院課程的任課教師一起，參與了課題答辯的評審工作。2014年6月18日，能源動力類專業(yè)的1名教師(張紅光)被聘請為第六屆北京青少年翱翔科學(xué)論壇(物理與地球科學(xué)分論壇)評審專家并參與活動。2014年9月1日，能源動力類專業(yè)的1名教師作為北京市海淀區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校附屬實(shí)驗(yàn)學(xué)校開學(xué)典禮高三年級第2論壇校外嘉賓，與高三(2)班近30名學(xué)生進(jìn)行廣泛的交流互動。2016年5月24日，能源動力類專業(yè)的1名教師(張紅光)被聘請為第八屆北京青少年翱翔科學(xué)論壇(物理與地球科學(xué)分論壇)評審專家并參與活動。

3 服務(wù)高中教育的初步效果

(1)自2008年起，共接收培養(yǎng)了7名“翱翔計(jì)劃”高中生學(xué)員，共有2名教師(張紅光、李艷霞)被北京青少年科技創(chuàng)新學(xué)院授予“翱翔計(jì)劃優(yōu)秀輔導(dǎo)教師”稱號，張紅光還獲得2016年翱翔“創(chuàng)新育人獎”提名(主辦方：北京青少年科技創(chuàng)新學(xué)院、北京市慈善基金會)。其中有2名翱翔計(jì)劃高中生學(xué)員總結(jié)了車用內(nèi)燃機(jī)余熱利用研究成果，于2014年10月份組隊(duì)參加了第35屆北京青少年科技創(chuàng)新大賽并最終獲得了北京市二等獎的優(yōu)異成績(北京市第二中學(xué)高二學(xué)生郭嵩、北京市第一零九中學(xué)高二學(xué)生周洋)。

(2)自2013年9月至今，已經(jīng)為北京市海淀區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校附屬實(shí)驗(yàn)學(xué)校的高中生開設(shè)現(xiàn)代汽車與發(fā)動機(jī)技術(shù)入門選修課累計(jì)3輪(共40名高中生)。分別有3名學(xué)生代表該課程參加所在學(xué)校的高中學(xué)院課程結(jié)題答辯會，其中2人獲得三等獎、1人獲得優(yōu)秀獎。第一輪選修課學(xué)員黃銘雨同學(xué)于2015年被哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)能源與動力工程本科專業(yè)錄取，北京工業(yè)大學(xué)的相關(guān)教師期間為黃銘雨同學(xué)在高考自主招生專家推薦、高考志愿選擇等方面提供了大量幫助與建議。第一輪選修課學(xué)員鄭斌同學(xué)于2015年被北京工業(yè)大學(xué)能源動力類本科專業(yè)錄取。第二輪選修課學(xué)員承博涵同學(xué)于2015年被北京工業(yè)大學(xué)建筑類本科專業(yè)錄取(自主招生方式)，北京工業(yè)大學(xué)的相關(guān)教師為該同學(xué)在高考自主招生專家推薦方面提供了大量幫助。

(3)自2014年3月至今，已經(jīng)為北京市東直門中學(xué)的高中一年級學(xué)生(葉企孫實(shí)驗(yàn)班)開設(shè)汽車發(fā)動機(jī)拆裝與仿真技術(shù)選修課累計(jì)六輪(共100余名高中生)，北京東直門中學(xué)方面對教學(xué)效果非常滿意，希望繼續(xù)開展相關(guān)合作。在2015年3月至6月的第三輪合作教學(xué)過程中(為期一個學(xué)期)，提高了教與學(xué)的難度，即第二輪選課學(xué)員繼續(xù)參加基于問題的教學(xué)活動(PBL)，將24名學(xué)生分為4個小組(每組6人，各配備2名指導(dǎo)教師)，每組負(fù)責(zé)一個研究性項(xiàng)目(分別為：基于CATIA的內(nèi)燃機(jī)零部件設(shè)計(jì)；基于GT-Power的內(nèi)燃機(jī)性能分析；天然氣發(fā)動機(jī)排氣余熱利用方案；車用柴油機(jī)排氣余熱利用方案)，學(xué)生經(jīng)過聽課、自學(xué)、研討、研究、計(jì)算、分析、總結(jié)、答辯等多個環(huán)節(jié)的鍛煉，在自主學(xué)習(xí)、自主實(shí)踐和自主創(chuàng)新方面都取得了明顯的進(jìn)步。

(4)通過為高中生講授專業(yè)知識、答疑解惑、指導(dǎo)動手實(shí)踐等活動，能源動力類專業(yè)的研究生和本科生更加認(rèn)識到專業(yè)知識學(xué)習(xí)和積累的重要性，對綜合運(yùn)用專業(yè)知識有了更多切實(shí)體會，進(jìn)一步激發(fā)了專業(yè)學(xué)習(xí)興趣，對于提高研究生和本科生的培養(yǎng)質(zhì)量也起到了良好促進(jìn)作用。同時，2015年12月，能源動力類專業(yè)的8位博碩研究生被北京青少年科技創(chuàng)新學(xué)院授予“翱翔計(jì)劃優(yōu)秀志愿者”的稱號。

(5)通過對相關(guān)活動的成果進(jìn)行總結(jié)和凝練，以“大學(xué)中學(xué)手拉手、服務(wù)社會謀共贏”為題申報(bào)了2014年北京工業(yè)大學(xué)優(yōu)秀教育教學(xué)成果獎并最終獲得了二等獎。北京工業(yè)大學(xué)的新聞網(wǎng)也對相關(guān)活動進(jìn)行了報(bào)道。由能源動力類專業(yè)所負(fù)責(zé)的本科專業(yè)“能源與動力工程專業(yè)”在2015年上半年第二批校內(nèi)專業(yè)評估中進(jìn)入優(yōu)秀專業(yè)行列，作為專業(yè)特色之一的“大學(xué)中學(xué)手拉手，服務(wù)社會謀共贏”也得到了評估專家和學(xué)校的首肯。

4 結(jié)語

在為高中生開設(shè)素質(zhì)教育選修課和開放實(shí)驗(yàn)室的過程中，應(yīng)當(dāng)充分尊重高中生的成長規(guī)律，既要激發(fā)其創(chuàng)新思維的能力，也要考慮到高中生知識結(jié)構(gòu)和知識儲備情況，切忌急功近利和拔苗助長；研究生和本科生參與其中，在專業(yè)知識掌握及語言表達(dá)能力、組織協(xié)調(diào)能力、與人溝通能力等方面，都應(yīng)當(dāng)有積極的促進(jìn)作用，避免讓他們感到是負(fù)擔(dān)和累贅，應(yīng)當(dāng)讓他們有成功感和成就感，這需要在人員和時間的調(diào)配方面多下功夫、巧做文章。通過踐行社會服務(wù)功能、為高中生成長助力的活動，有利于實(shí)現(xiàn)大學(xué)與高中的在人才培養(yǎng)方面的良性互動，也為北京工業(yè)大學(xué)及其能源動力類專業(yè)贏得了良好的社會聲譽(yù)。

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