摘要:在當前全球能源危機的大背景下,高校能源類專業(yè)教育教學的重要性不言而喻,針對當前我國高校能源類專業(yè)教學理念落后、教學方式陳舊、教學內容缺失和教學效果不佳的弊端,提出了具體的應對和教改措施。國際上關于能源類專業(yè)的教育理念和教育模式較為先進,分析探討了英國、美國等國家高校在能源類專業(yè)上的教學方式和教學特點,并加以研究和利用,提出以更新教學理念、完善教學體系、建立以實踐教學為主體的教學模式、和豐富現(xiàn)有能源類專業(yè)教學內容為主體的教改措施,全方位、立體化、多層次地提高我國高?,F(xiàn)有能源類專業(yè)的教學效果。
關鍵詞:國際化;能源類專業(yè);教學理念;教改措施
1引言:
伴隨著世界各國工業(yè)化進程的深入,石油、天然氣、煤炭等非可再生能源的儲量正在快速減少,人類目前已經陷入了能源危機[1]。進入新世紀以來,世界各國能源領域的專家和學者開始將目光投向了太陽能、風能、生物能、潮汐能等可綠色再生清潔能源的研究[2-3]。高校一直都是專業(yè)化人才培養(yǎng)的主要機構之一,承擔著為社會各領域輸送人才的重任,隨著能源危機的到來,能源類專業(yè)成為了高校中復合型人才培養(yǎng)最為匱乏和短缺的專業(yè)之一。能源類專業(yè)在未來具有廣闊的發(fā)展前景,對在校學生而言能源類專業(yè)也具有非常良好的就業(yè)率。但當前我國開通能源類專業(yè)的高校在能源專業(yè)的教學模式與教學內容存在著嚴重弊端,如理論與實踐相脫離、教學內容陳舊、模式落后、與國際上先進的能源教學方式、教學內容脫節(jié)嚴重,特別是與英國、美國等新能源類專業(yè)教育、教學較為先進的發(fā)達國家相比,存在著十分明顯的差距[4-5]。高校能源類專業(yè)的教育、教學問題已經影響到了我國新能源產業(yè)的發(fā)展和行業(yè)整體效率的提升。為此,本文在總結分析我國高校能源類專業(yè)教育、教學問題的基礎上,引入了英、美等發(fā)達國家能源類專業(yè)先進的國際化教學經驗,并提出了有針對性的能源類專業(yè)教育、教學改革措施。
目前,清潔可再生能源相關領域的研究已經上升到了國家戰(zhàn)略層面,作為各大已經設立能源類專業(yè)的高校而言,有責任和義務為國家做好能源專業(yè)人才培養(yǎng)的工作。做好人才培養(yǎng)首先需要做好高校能源類專業(yè)教育的改革和探索問題,豐富教學內容、優(yōu)化教學模式、更加強調教學效果,使高校能源類專業(yè)所教所學的內容與國際先進的能源類教育、教學理念同步,不僅具有深厚的理論基礎還要培養(yǎng)學生的實踐能力。在國際能源危機與新能源產業(yè)發(fā)展如火如荼的大背景下,將更多的實踐能力與創(chuàng)新精神融入教學模式與教學內容的設計,才能為國家培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的能源人才。與我國經濟社會體制的改革同步,近年來我國高校的教育體制、教育模式、教學內容也在不斷的改革和創(chuàng)新,大學專業(yè)課程教學模式的改革已經勢在必行,因此充分地認識到能源類專業(yè)教改的重要性和迫切性,是實現(xiàn)高校能源類專業(yè)教學模式優(yōu)化的前提和基礎。
2當前我國高校能源類專業(yè)教學問題解析
目前,我國高校能源類專業(yè)教育、教學過程中存在的問題主要表現(xiàn)在教學的方法途徑、教學的內容及教學的效果等幾個方面,現(xiàn)對這些問題進行匯總并與國際上其他國家的教學模式進行對比,提出一些教改探索的具體措施。
2.1教學理念和教學方法存在的不足
長期以來,高校能源類專業(yè)的教學方式、教學途徑和教學手段過于陳舊,存在明顯的思維固化問題。首先,就課程設置模式而言還以傳統(tǒng)的非可再生能源為主體,新能源課程的設計比例不高??稍偕鍧嵞茉囱芯渴悄茉搭I域未來發(fā)展的趨勢所在,因此這種課程設置和安排不利于教學效果的提高和改善。其次,在教學方面以理論研究為主,缺乏實踐應用,這就導致了教學過程中理論與實踐脫節(jié)。模式化的教學方式很難調動起大學生的學習興趣,能源類專業(yè)的教學應以實驗教學為主,理論教學為輔,針對學生群體的個性,以興趣為導向并重點安排新能源的課程。第三,現(xiàn)有的教學方式和教學硬件設施有所欠缺,應利用現(xiàn)代化網絡大數據和多媒體的教學模式,或引入3D視覺思維來提升教學方法的直觀性。
2.2教學內容存在的問題
高校能源類專業(yè)教育、教學的內容也存在一些缺點和不足,導致最終的教學效果較差,沒有能為我國能源領域培養(yǎng)出足夠的合格人才。從能源類專業(yè)的教學內容來說,不足之處主要包括以下幾個方面。首先,能源類專業(yè)屬于應用學科,應特別注重在實踐領域的應用,但我國設有能源類專業(yè)的高校相反卻更為重視理論方面的教學,在教學內容上沒有做到理論聯(lián)系實際?,F(xiàn)有能源類專業(yè)的教學體系設計和教學內容安排都過度的抽象化,在教學過程中不容易被學生所理解,因此教學效果無法達到預期。其次,從教學內容上來看,涉及到綠色新能源和可持續(xù)發(fā)展的內容較少,教學內容相對陳舊,與我國現(xiàn)階段能源產業(yè)的發(fā)展趨勢不一致。對于新能源和清潔能源領域的研究,是高校能源專業(yè)的研究方向,因此高?,F(xiàn)有能源專業(yè)的教學內容設置應亟待改進和更新。第三,目前我國國內高校能源類專業(yè)的國際交流很少,大部分高校的能源專業(yè)教學都屬于閉門造車,實際上能源類專業(yè)的教育、教學體系及教學內容已經落后于國際社會,與英美等國的差距在逐漸拉大。因此有必要開展國際交流,豐富國內高校能源類專業(yè)的教學內容體系。
2.3教學效果存在的問題
高校專業(yè)課程的設置除了與國家的發(fā)展戰(zhàn)略相一致之外,還要以結果為導向滿足現(xiàn)階段的社會需求。當前能源問題已經成為制約我國國民經濟發(fā)展的重點問題之一,因此在教學課程設計方面應特別注重教學的效果。但令人遺憾的是目前高校能源類專業(yè)的教學效果較差,主要表現(xiàn)在專業(yè)課程的設置與市場需求相悖,而且畢業(yè)生的專業(yè)知識及職業(yè)素養(yǎng)都較差,無法滿足能源產業(yè)發(fā)展的人才需求。造成能源類專業(yè)教學效果差的一個重要原因是高校對于能源實驗室的投入明顯不足,許多高校甚至沒有能源實驗室,僅從理論的視角進行教學,無法理論聯(lián)系實際,在這樣的情況下不可以取得更好的教育教學效果,同時也會嚴重影響能源類專業(yè)高校畢業(yè)生的質量。
由此可見,當前我國高校能源類專業(yè)教育教學,在教學模式途徑、教學方法內容及教學效果上均存在不足。要對當前能源類專業(yè)進行教育改革,必須要吸收和引進國際上的先進教學經驗和教育理念,在此基礎上針對我國現(xiàn)階段能源產業(yè)的發(fā)展情況制定具有的教改措施。
3國際上能源類專業(yè)教育模式特征與啟示
英國和美國高等教育事業(yè)十分發(fā)達,對于能源類專業(yè)的教學理念也很先進,可以引領國際化的教改趨勢和方向。首先,從高校能源類專業(yè)的設置和教育模式的布局來看,覆蓋了英國和美國的全境,即鑒于能源專業(yè)的重要性,應在全國的范圍內增加能源專業(yè)的影響力,以倫敦地區(qū)為例就有超過10所高校開展了能源類專業(yè)的設置,而且針對于能源還開辦了碩士點與博士點,提高能源類專業(yè)的影響力。其次,英國和美國高校在能源專業(yè)的設置上更加傾向于新能源方向,因為清潔可再生的新能源是未來發(fā)展的趨勢。在新能源專業(yè)的設置上,英美高校更為細化,以美國的哥倫比亞大學和普林斯頓大學為例,兩所名校能源學專業(yè)的設置都很細,包括傳統(tǒng)能源專業(yè)、新能源專業(yè)。其中新能源專業(yè)又細分為風能、太陽能、核能、生物能、潮汐能等不同的方向。只有專業(yè)的細化才能夠帶來更好的教育教學效果。英美不同高校對于可再生清潔能源的理解程度不同,因此專業(yè)課的設置較為靈活,不拘泥于課程形式,重點把握學科教學的本質。
第三,英國與美國的高校對課程時間安排與學生學分制的安排都較為靈活,讓學生有更多的時間去平衡專業(yè)課和非專業(yè)課之間的關系。以英國的部分高校為例可以根據學生的時間安排而選擇3年制、4年制和5年制來完成學業(yè),甚至可以在工作之后,采用工作與學習相結合的模式,重點提高能源專業(yè)畢業(yè)生的學習效果與實踐能力。英美高校為即將畢業(yè)的學生提供了多重的選擇空間,可以選擇離開學校去工作,有高校負責給畢業(yè)生推薦工作崗位;同時成績優(yōu)秀的畢業(yè)生也可以選擇繼續(xù)攻讀碩士或博士,提高專業(yè)化的程度,以便成為新能源領域的高精尖人才。最后在教學模式上英國和美國的高校更側重于實踐教學,將一些不容易理解的理論問題轉變?yōu)閷嶒灒岣哒n程講授的直觀性,使學生能夠充分地理解能源理論在實踐中的應用。以實驗教學為主的模式需要國家對高校進行大量的資金、人力和物力的投入,在能源實驗室建設和硬件設備投入方面英美高校具有很大的優(yōu)勢。推進我國高校的能源類專業(yè)教育改革,需要在現(xiàn)有資金投入的標準上,加強對各學科的要素投入,以保證能源專業(yè)教學理論與實踐的統(tǒng)一。
針對我國高校能源類專業(yè)現(xiàn)存的教學問題,并借鑒國際上更為先進的教育、教學方法,本文從樹立科學、正確的能源類專業(yè)教學理念、構建完善的教育教學體系、推進能源類專業(yè)理論教學與實踐教學相結合、及增加對高校能源類專業(yè)資金投入等幾個方面來進行能源類專業(yè)的教改探索。
4國際化引領下能源類專業(yè)教改的具體措施
在國際化教育教學理論與實踐的指導與引領下,針對我國能源類專業(yè)現(xiàn)存的主要問題,提出了以樹立全新的能源類教育教學理念、建立完善的教學體系和教學模式、基于國際上先進的經驗優(yōu)化教學內容、及加大對高校能源類專業(yè)資金投入等為主體的教改具體措施。
4.1引入國際化的能源類專業(yè)教學理念
長期以來,我國高校能源專業(yè)發(fā)展滯后的一個重要原因是專業(yè)發(fā)展的理念落后,與國際上先進的教育教學方式脫節(jié)。明確進行能源類專業(yè)教學改革的一個重要原因,是要為國家和產業(yè)發(fā)展批量培養(yǎng)人才。從總體上來說革新能源專業(yè)的教學理念,需要首先確定以人為本的整體教育理念,即在學習國外先進教學理念的基礎上,將高校能源專業(yè)發(fā)展的目的和重心,放在提高學生對于專業(yè)理論的理解和實踐技能的把握上,而并不是為了教學而教學。在以學生為中心的教學模式中,避免傳統(tǒng)高等教育那種填鴨式的教育方式,應積極地調動學生群體的積極性培養(yǎng)學生獨立思考的能力。
4.2建立更為完善的能源專業(yè)教學體系
從國際上先進的能源專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢來看,都需要完善和專業(yè)的教學體系支撐。而從我國高校教學體系的發(fā)展情況分析,總體上還有很大的提升空間,尤其是對于能源類專業(yè)而言缺乏專業(yè)化的教學體系和教學模式。隨著我國高等院校專業(yè)系統(tǒng)深化改革的持續(xù)推進,能源類專業(yè)學生的理論水平和職業(yè)素養(yǎng)都會持續(xù)地提高。對于能源類專業(yè)教學體系而言,整個教學體系應按照產業(yè)需求進行人才的培養(yǎng)。能源類專業(yè)教學體系在確定后也不是一成不變的,國際上先進的教學思想和教學體系也是一種動態(tài)的體系,因此應與國際上的能源專業(yè)發(fā)展趨勢相一致,建立了逐層遞進式能源類專業(yè)實踐教學體系,以更好地為教學系統(tǒng)服務。
4.3形成以實踐教學為主體的教學模式
我國高校傳統(tǒng)的能源類專業(yè)教育、教學模式以理論教學為主,缺乏足夠時長的實踐教學時間,因此無法實現(xiàn)理論教學與實踐教學模式的統(tǒng)一。在國際先進的能源類專業(yè)教學模式引領下,我國高校應轉變教學模式,由傳統(tǒng)的理論教學模式為主,轉變?yōu)槔碚摻虒W與實踐教學相結合的模式。在高校教學中最重要的目的是要讓學生充分地掌握和利用所學知識,強調教學效果。但只有在課堂教學中讓學生群體充分地參與進來,融入課堂,才能獲得更好的教學效果。在原有的能源類專業(yè)教學模式下,仍舊是以老師教、學生聽的模式為主,學生始終處于被動的地位,也就很難獲得良好的教學效果。能源類專業(yè)屬于自然學科范疇,應更注重實踐教學課程的安排,在實踐教學中老師與學生的地位會發(fā)展本質上的變化,即由教師為主體的授課模式轉化為以學生為主體的授課模式,在提高課程真實性、完整性的前提下,可以充分地調動學生的學習興趣,進而提高能源類專業(yè)的教學效果。
4.4豐富現(xiàn)有的專業(yè)教學內容,改善教學效果
我國高校能源類專業(yè)教學內容的修訂和完善也是教改探索的重要環(huán)節(jié)之一。當前能源類專業(yè)的發(fā)展和研究方向是可再生的新能源領域,而不是傳統(tǒng)的油汽、煤炭等非可再生能源。國際上英美等發(fā)達國家的專業(yè)課程設置方向已經向新能源方向轉化,而我國部分設置能源類專業(yè)的高校,在教學內容設置方面沒有及時地跟進,如果高校能源類專業(yè)教學內容與產業(yè)市場需求不一致,就失去了人才培養(yǎng)的方向和意義。在具體教學內容的設置上,應該和國際高校的能源專業(yè)設置相同,以新能源學科建設為主,在具體的專業(yè)方向和專業(yè)課程安排上也應與國際慣例趨同,更有助于學科交流的實現(xiàn)。教改后的能源專業(yè)課程設置應以加大仿真實驗課程的比重,提高學生群體的實踐和動手能力,從而更有效地將理論課程和實踐課程相統(tǒng)一。重視對專業(yè)課程具體內容研究和拓展,細化課程內容研究領域和方向,以選擇太陽能專業(yè)的學生群體為例,導師不僅要帶領學生們研究光能的相關理論研究,重點要研究光能的應用,如深入研究太陽能光伏產品的應用。
提高能源類專業(yè)的教學效果,還需要持續(xù)地進行專業(yè)資金投入,建設能源實驗室,如果教學硬件設施的投入無法滿足需求,那么能源類領域的教育教學只是一句空話。由此可見,在能源專業(yè)國際化趨勢的引導下,我國高校的能源類專業(yè)改革勢在必行,應從教學理念革新、教學體系完善、教學模式升級和教學內容豐富等不同的層面,提高我國能源類專業(yè)的教育水平和教學效果。
5結束語
面對能源危機時代的到來,高校能源類專業(yè)應發(fā)揮出更為積極的作用,為能源領域和能源產業(yè)輸送專業(yè)化的人才。而目前我國高校能源類專業(yè)的教育、教育存在一定的問題,無法完成時代賦予的重任。為進一步提高能源類專業(yè)的教學效果,應與國際上發(fā)達國家的能源教育理念趨同,對我國現(xiàn)有能源專業(yè)的教育教學體系進行深化改革,為我國能源事業(yè)建設輸送更多的人才。
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作者簡介:張冠華(1982.08-),男,漢族,內蒙古鄂爾多斯市,群眾,特聘副教授,博士,主要從事 相變材料強化換熱研究。
基金項目:2018年上海高校青年教師培養(yǎng)資助計劃項目(ZZslg18002);2018年能源與動力工程學院質量工程系列培育項目。
(上海理工大學能源與動力工程學院 上海市 200093)