孔祥強 李瑛 衣秋杰
摘要:
當(dāng)前教育改革的一個主要目標(biāo)是加強素質(zhì)教育,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、科研素質(zhì)和創(chuàng)新精神。培養(yǎng)方案是高等學(xué)校教育思想和教育理念的集中體現(xiàn),實驗教學(xué)是實踐教學(xué)內(nèi)容體系基礎(chǔ)實踐層次中的核心,教師隊伍建設(shè)是高校培養(yǎng)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵。結(jié)合能源動力類專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和人才需求,以山東科技大學(xué)能源與動力工程專業(yè)綜合改革為例,從培養(yǎng)方案體系、創(chuàng)新研究性實驗?zāi)J?、青年教師教學(xué)能力等三個方面闡述所開展的探索和取得的成績。
關(guān)鍵詞:能源與動力工程;培養(yǎng)方案;創(chuàng)新研究性實驗;青年教師
中圖分類號:TK;C961文獻標(biāo)志碼:A文章編號:
10052909(2018)02001404
能源動力是國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的重要支柱,是社會日常生活的根本保證,它與材料科學(xué)、信息科學(xué)共同構(gòu)成了現(xiàn)代社會發(fā)展的三大基本要素。能源與動力工程專業(yè)以能源高效潔凈開發(fā)、生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換和利用為應(yīng)用背景和最終目的,培養(yǎng)能源轉(zhuǎn)換、節(jié)能和能源開發(fā)方面的專業(yè)人才。
中國能源動力類專業(yè)形成于20世紀(jì)50年代,當(dāng)時專業(yè)按照產(chǎn)品和行業(yè)的格局分為10多個小專業(yè)。為了適應(yīng)科技發(fā)展和社會人才需求,教育部先后3次對其進行整合和重組,在最新的2012年教育部普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄中,能源動力類下設(shè)1個專業(yè),即能源與動力工程專業(yè)[1-2]。當(dāng)前,能源被提到國家安全戰(zhàn)略地位,節(jié)能減排已成為國家今后很長時期的重要工作。
《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》(2006—2020年)、“十三五”規(guī)劃(2016—2020年)
明確了能源領(lǐng)域的重點任務(wù)和階段性目標(biāo)。
高等學(xué)校是培養(yǎng)專業(yè)型人才的搖籃和基地,社會需求多樣化、學(xué)生畢業(yè)去向多元化對高等教育改革和人才培養(yǎng)提出了新要求,發(fā)展和完善人才培養(yǎng)體系已成為亟待解決的問題[3,4]。筆者以山東科技大學(xué)能源與動力工程專業(yè)為對象,闡述在培養(yǎng)方案體系構(gòu)建、創(chuàng)新研究性實驗?zāi)J皆O(shè)計、青年教師教學(xué)能力培養(yǎng)等方面進行的探索和取得的成績,以期對推進能源動力類專業(yè)綜合改革有所借鑒。
一、能源與動力工程專業(yè)培養(yǎng)方案體系
本科培養(yǎng)方案是高等學(xué)校教育思想和教育理念的集中體現(xiàn),其核心是課程體系的構(gòu)建。課程體系是高校本科教育的基礎(chǔ),體現(xiàn)了高校的人才培養(yǎng)模式[5-6]。山東科技大學(xué)能源與動力工程專業(yè)已有近20年歷史,擁有動力工程及工程熱物理一級學(xué)科碩士點和動力工程工程碩士授予權(quán)。
本專業(yè)培養(yǎng)方案以“厚基礎(chǔ)、強能力、重特色、高素質(zhì)”的應(yīng)用型創(chuàng)新人才為培養(yǎng)目標(biāo),將能力培養(yǎng)貫穿于人才培養(yǎng)的全過程。培養(yǎng)方案平臺包括課程體系、實踐教學(xué)體系、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系三部分,學(xué)生要修滿177個學(xué)分,如表1所示。
培養(yǎng)方案的核心是課程框架體系。從表1可以看出,在學(xué)分分配比例方面,公共基礎(chǔ)課占39.3%,專業(yè)基礎(chǔ)課占25.7%,專業(yè)課占12.4%,實踐教學(xué)占22.6%,這充分體現(xiàn)了“加強基礎(chǔ)、保證主干、強化實踐、突出特色”的原則。課程體系的必修課和選修課學(xué)分分配比為4.2∶1。
培養(yǎng)方案以提高人才培養(yǎng)質(zhì)量為最高目標(biāo),整體優(yōu)化,其特色主要體現(xiàn)在以下四個方面。
(1)公共基礎(chǔ)課程以提高能力和實效為目標(biāo),增強學(xué)生的自主性和選擇性。
實施公共基礎(chǔ)課程混合式教學(xué)模式,調(diào)動自主學(xué)習(xí)的積極性和主動性,增強了教學(xué)的針對性和實效性。比如:大學(xué)英語課程,設(shè)置必修課程和拓展課程。其中,拓展課程包括高級口語、綜合高級英語、英語視聽說、科技英語寫作、商務(wù)英語翻譯、跨文化交際等課程,納入通識選修課供學(xué)生自選。計算機類課程開設(shè)計算機文化基礎(chǔ)和計算機程序設(shè)計兩門課程,前者實行以考代學(xué),通過省計算機文化考試即可獲得相應(yīng)學(xué)分。
(2)開設(shè)專業(yè)導(dǎo)論課,提高學(xué)生的專業(yè)認(rèn)知水平和專業(yè)學(xué)習(xí)興趣。
專業(yè)導(dǎo)論課旨在促進新生在較短時間內(nèi)了解所學(xué)專業(yè)的概念、內(nèi)涵、地位、作用、現(xiàn)狀和前景等,提高學(xué)生對所學(xué)專業(yè)的認(rèn)知度,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)感情[7-9]。專業(yè)導(dǎo)論課程內(nèi)容要求追蹤學(xué)科前沿、強化實際應(yīng)用,體現(xiàn)前沿性、系統(tǒng)性、整體性和綜合性。在授課方式上,鼓勵采用啟發(fā)式、探索式、討論式、參與式等教學(xué)方法,具體形式與專題講座、高低年級學(xué)生互動、企業(yè)參觀、主題演講相結(jié)合,建立有利于學(xué)生自主開展探索性、研究性、創(chuàng)新性活動的學(xué)習(xí)新模式,加大學(xué)生對學(xué)習(xí)的投入強度。
(3)構(gòu)建模塊化和多元化的專業(yè)課程體系,整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。
專業(yè)課程包括專業(yè)核心課程和專業(yè)方向課程。結(jié)合社會需求和自身優(yōu)勢與特色,凝練出熱能動力和制冷空調(diào)兩個專業(yè)方向。課程設(shè)置充分體現(xiàn)了模塊化和多元化特征,如選修課程設(shè)計了“電廠熱能動力”“制冷空調(diào)”“新能源利用技術(shù)”共3個選修課程模塊,分別設(shè)置了8門、7門、6門課程供學(xué)生選擇,且選修課程模塊之間相互打通,增強實際操作的靈活性。
(4)強化實踐教學(xué)體系,突出學(xué)生工程意識和實踐能力培養(yǎng)。
實踐教學(xué)學(xué)分比重為22.6%,內(nèi)容包括動力機械結(jié)構(gòu)與設(shè)計、課程設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計、技能與工程訓(xùn)練、社會實踐與科研訓(xùn)練等模塊。加強教學(xué)與科研的有機結(jié)合,讓學(xué)生進入科研與工程實訓(xùn)項目中,提高學(xué)生的科研素養(yǎng)和實踐能力。開設(shè)了專業(yè)綜合課程設(shè)計,強化對學(xué)生綜合運用課程知識能力的培養(yǎng)。
二、能力培養(yǎng)先行的創(chuàng)新研究性實驗教學(xué)模式
實踐教學(xué)是工科類本科專業(yè)教學(xué)的關(guān)鍵,是深化課堂教學(xué)的重要環(huán)節(jié),是鞏固理論知識、加深對理論認(rèn)識理解的有效途徑?!秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》明確指出“支持學(xué)生參與科學(xué)研究,強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)”,而后,《教育部等部門關(guān)于進一步加強高校實踐育人工作的若干意見》提出“要強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié),深化實踐教學(xué)方法改革,力求實踐教學(xué)工作取得新突破”。 實驗教學(xué)是實踐教學(xué)內(nèi)容體系基礎(chǔ)實踐層次中的核心,綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新研究性實驗的開設(shè)是實驗教學(xué)改革的必然選擇,是優(yōu)化整合實驗教學(xué)內(nèi)容的重要途徑。
創(chuàng)新研究性實驗是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下,結(jié)合科研項目,針對某特定目標(biāo)體系進行的具有研究、探索性質(zhì)的實驗,是學(xué)生早期參加科學(xué)研究的重要形式。基于能力培養(yǎng)先行的實驗研究過程,突出以學(xué)生為中心,強調(diào)學(xué)生對知識的主動探索、主動發(fā)現(xiàn)和對所學(xué)知識意義的主動建構(gòu)。其實際操作的流程結(jié)構(gòu)如圖1所示。
首先,教師借助科研項目,根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有知識結(jié)構(gòu),設(shè)置合適的實驗題目,題目需涉及多個知識點,要求盡量具體、明確,將學(xué)生引入一定的問題情境;其次,學(xué)生獨立探索和分析,自主設(shè)計實驗方案和目標(biāo),在此期間,教師進行必要的啟發(fā)引導(dǎo),幫助學(xué)生逐步提升設(shè)計方案和目標(biāo),確保實驗方案的完整性和可操作性;然后,學(xué)生進入?yún)f(xié)作學(xué)習(xí)階段,包括平臺重構(gòu)、實驗測試、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果分析、質(zhì)疑討論、報告整理、效果評價等,在此過程中實現(xiàn)對理論知識的深刻理解和靈活運用,進而完成對所學(xué)知識的意義建構(gòu);最后,對照教學(xué)和實驗?zāi)繕?biāo),以目標(biāo)為導(dǎo)向,將研究成果總結(jié)凝練,或發(fā)表學(xué)術(shù)論文、撰寫專利,或參加科技競賽,或在后續(xù)課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計繼續(xù)研究。
在組織形式上,創(chuàng)新研究型實驗教學(xué)采用能力培養(yǎng)先行模式。從大一或大二低年級學(xué)生開始培養(yǎng)、鍛煉,引導(dǎo)學(xué)生積極參與科研創(chuàng)新平臺的構(gòu)建和應(yīng)用。實驗項目運作過程中,高年級學(xué)生參與指導(dǎo)和帶動低年級學(xué)生,形成一個階梯狀的、過程相對較長的、培養(yǎng)體系較完整的、任務(wù)結(jié)構(gòu)分層次的素質(zhì)培養(yǎng)過程,有利于大學(xué)生良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成,有利于大學(xué)生的主動學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、實踐能力、科研能力、表達溝通能力、團隊合作精神和協(xié)作意識的持續(xù)培養(yǎng),為大學(xué)生有更廣闊的發(fā)展空間奠定了良好的基礎(chǔ)。
近年來,能源與動力工程專業(yè)先后形成了直接膨脹式太陽能熱泵熱水系統(tǒng)性能測試、蓄能型全玻璃真空管太陽能熱水系統(tǒng)性能測試、電廠汽輪機葉輪轉(zhuǎn)子動態(tài)性能測試、多類型熱交換器強化傳熱性能綜合測試、太陽能聯(lián)合空氣源熱泵熱水供應(yīng)集成系統(tǒng)性能測試等5個創(chuàng)新研究性實驗平臺。依托上述平臺,學(xué)生科技作品獲得全國大學(xué)生節(jié)能減排社會實踐與科技競賽三等獎2項,山東省大學(xué)生機電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計競賽一等獎2項、二等獎1項、三等獎2項。學(xué)生畢業(yè)設(shè)計獲得山東省優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文3篇。
三、多舉措強化青年教師教學(xué)能力培養(yǎng)
青年教師是高校教育教學(xué)的重要力量,是高校可持續(xù)發(fā)展的重要保障,是高校培養(yǎng)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵[10]。教師是高校之本,教學(xué)是教師之本,講課是教學(xué)之本。課堂教學(xué)是培養(yǎng)人才的主渠道,而課程是課堂教學(xué)內(nèi)容的載體,是連接教與學(xué)的結(jié)合部[11]。青年教師學(xué)歷高、知識面寬、接受能力強,但大多沒有接受過專門的教師職業(yè)訓(xùn)練,教學(xué)經(jīng)驗和社會實踐經(jīng)驗不足,是制約其教學(xué)能力和水平的重要因素[12]。近年來,采取“以賽促教”、組建課程教學(xué)團隊等措施,有力地加強了青年教師對課堂教學(xué)的理解和把握,教學(xué)能力和水平得到了顯著提升。
講課比賽能夠激發(fā)和鼓勵青年教師投身課堂教學(xué)和教育教學(xué)研究,是培養(yǎng)和提高高校青年教師教學(xué)能力的一種有效途徑[13-14]。積極組織青年教師參加各類講課比賽,通過比賽,青年教師對教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計、課堂組織能力、教態(tài)與教學(xué)語言、教學(xué)特色的突顯、教學(xué)反思等有了深刻把握和體會,教學(xué)能力明顯提高。更為重要的是,青年教師將比賽收獲轉(zhuǎn)化為課堂教學(xué)實踐,提升了常態(tài)實際教學(xué)課堂的水平,惠及廣大學(xué)生。
在近4年舉辦的各類青年教師講課比賽中,本專業(yè)教師取得了優(yōu)異成績。其中,青年教師獲得全國高校青年教師教學(xué)競賽自然科學(xué)應(yīng)用學(xué)科組二等獎1次,全國高校微課教學(xué)比賽二等獎1次,山東省高校青年教師教學(xué)競賽自然科學(xué)應(yīng)用學(xué)科組一等獎1次,山東省高校教師微課教學(xué)比賽一等獎1次、二等獎1次,獲得山東科技大學(xué)青年教師講課比賽一等獎2次。
從切實提高青年教師教學(xué)水平的角度出發(fā),以教學(xué)經(jīng)驗豐富的老教師為中心,以青年教師為主體,組建了“工程流體力學(xué)”和“熱工基礎(chǔ)”兩個課程教學(xué)團隊。一方面,充分發(fā)揮老教師的傳、幫、帶作用,言傳身教,從各個教學(xué)環(huán)節(jié)對青年教師給予示范和指導(dǎo);另一方面,團隊成員之間相互學(xué)習(xí),取長補短,圍繞教學(xué)實踐中的問題展開研究與討論,推廣成功的教學(xué)經(jīng)驗,實現(xiàn)資源共享和優(yōu)勢互補。同時,定期組織青年教師參加教育教學(xué)改革會議,如全國能源動力類專業(yè)教學(xué)改革會議、全國高等院校制冷及暖通空調(diào)學(xué)科發(fā)展與教學(xué)研討會等,積極學(xué)習(xí)先進的教學(xué)理念和方法,并首先在教學(xué)團隊內(nèi)試行、推廣。
為提高青年教師的專業(yè)實踐教學(xué)能力,學(xué)校制定了《青年教師參加社會實踐鍛煉辦法》,要求青年教師必須到企業(yè)進行至少半年的實踐鍛煉。同時,學(xué)校還出臺了多項激勵約束機制,引導(dǎo)鼓勵教師將科研與實踐教學(xué)有機結(jié)合,將研究成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源,實現(xiàn)科研反哺教學(xué),并激勵青年教師積極參與大學(xué)生科技創(chuàng)新活動。
通過上述措施的激勵和青年教師的自身努力,青年教師在理論教學(xué)能力、實踐教學(xué)能力和科研能力等方面均有了較大程度的提升和發(fā)展,已經(jīng)逐漸成為教學(xué)和科研的骨干力量。
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Abstract:
One of the main objectives of the current educational reform is to strengthen quality education, which can cultivate the practical ability, scientific research quality and innovative spirit of students. Training program is the embodiment of the educational thought and idea of colleges and universities. Experimental teaching is the core of basic practice level for practice teaching system. The construction of teaching team is the key to train innovative talents in colleges and universities. Combined with the development status and talent demand of energy and power specialty, taking the comprehensive reform of energy and power engineering major in Shandong University of Science and Technology as an example, the exploration and effectiveness of the reform are illustrated from three aspects, including training program system, innovation and researchoriented experiment teaching mode, and teaching ability of young teachers.
Keywords: energy and power engineering; training program; innovation and researchoriented experiment; young teachers
(編輯梁遠華)