王延峰,楊進爭,金占雙,馬 林,韓 冰,李俊杰
(河北北方學(xué)院 理學(xué)院,河北 張家口 075000)
能源作為人類生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),決定了人類的生活質(zhì)量。近代以來,化石能源的無節(jié)制消耗加重了環(huán)境污染,導(dǎo)致極端惡劣天氣頻現(xiàn)。因此,開發(fā)和利用清潔的新能源成為必然趨勢[1]。高等教育作為推動國家科技進步和培養(yǎng)科技人才的重要載體,對實現(xiàn)科技進步和產(chǎn)業(yè)升級起到不可替代的作用[2]。2010年,教育部批準(zhǔn)了第一批11所大學(xué)設(shè)立“新能源科學(xué)與工程”專業(yè)。迄今為止,全國共有100多所高校獲批設(shè)立該專業(yè)[3]?;凇翱茖W(xué)知識+專業(yè)技能+綜合素養(yǎng)”的教育理念,當(dāng)前應(yīng)用型高校需解決的首要問題是如何培養(yǎng)滿足社會發(fā)展要求的應(yīng)用型人才[1]。下文以河北北方學(xué)院新能源科學(xué)與工程專業(yè)為例,提出有效的人才培養(yǎng)策略,為地方高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)提供參考和借鑒。
河北北方學(xué)院坐落于河北省張家口市,該市擁有國務(wù)院批復(fù)成立的全國唯一一個可再生能源示范區(qū),同時也是2022年北京冬奧會的主辦城市之一[4]。張家口市可再生能源示范區(qū)匯集了國內(nèi)外眾多新能源企業(yè),承擔(dān)了大量新能源產(chǎn)業(yè)項目。作為河北省屬普通院校與應(yīng)用型大學(xué),河北北方學(xué)院致力于為地方經(jīng)濟建設(shè)培養(yǎng)具有理論知識與動手能力的高級應(yīng)用型人才。為依托區(qū)位優(yōu)勢,突出地方院校應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo),河北北方學(xué)院新能源科學(xué)與工程專業(yè)依據(jù)自身特點,制定了培養(yǎng)具有新能源科學(xué)與工程領(lǐng)域基礎(chǔ)理論和工程技術(shù)知識,并能滿足新興產(chǎn)業(yè)(新能源)需求的創(chuàng)新應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。實踐能力在學(xué)生的基本專業(yè)能力培養(yǎng)中占據(jù)著至關(guān)重要的位置,但傳統(tǒng)的課程教學(xué)普遍采用教師講授與學(xué)生被動接受的重理論輕實踐模式,這明顯同新能源科學(xué)與工程專業(yè)的目標(biāo)要求相背離。因此,在教學(xué)過程中應(yīng)重視課程的實踐操作,再通過實踐操作反復(fù)鍛煉,以實現(xiàn)夯實學(xué)生理論基礎(chǔ)、提高學(xué)生靈活駕馭能力與解決實際生產(chǎn)問題能力的培養(yǎng)目標(biāo)。
目前,河北北方學(xué)院新能源科學(xué)與工程專業(yè)在實踐教學(xué)方面存在以下幾方面問題。
實踐教學(xué)的開展是為了使學(xué)生能夠?qū)π履茉纯茖W(xué)與工程專業(yè)有更深入的認(rèn)識,特別是對光伏和風(fēng)力發(fā)電技術(shù)在實際運用和生產(chǎn)中的每個環(huán)節(jié)都有一個全面的了解,從而有效提高學(xué)生的實踐能力,為其日后走上工作崗位打下良好的專業(yè)基礎(chǔ)。但目前的實踐教學(xué)仍采用與傳統(tǒng)的理論教學(xué)相似的教學(xué)模式,大多在實驗室進行模擬實驗,校內(nèi)缺乏專業(yè)的實習(xí)和實踐基地,學(xué)生很難有機會進入企業(yè)參與生產(chǎn)實踐。雖然學(xué)校與相關(guān)風(fēng)力發(fā)電和光伏企業(yè)合作建立了供學(xué)生實習(xí)的實踐基地,但仍存在很多問題,制約了實踐教學(xué)的開展,如學(xué)生安全和管理以及企業(yè)的經(jīng)濟效益等問題,這都使企業(yè)難以充分迎合師生實習(xí)和實踐的需求。此外,學(xué)生數(shù)量和實習(xí)時間與企業(yè)生產(chǎn)的實際情況也很難匹配。因此,學(xué)生在企業(yè)的實習(xí)與實踐最終演變?yōu)閰⒂^性的觀摩和學(xué)習(xí),學(xué)生雖然增長了見識,但沒有親身參與,動手能力無法得到鍛煉和提高,難以保證實踐教學(xué)的質(zhì)量。
新能源科學(xué)與工程專業(yè)注重實踐教學(xué)和應(yīng)用,但需要在企業(yè)進行的實習(xí)與實踐卻由于多種限制難以開展。實驗課根據(jù)不同的課程要求一般于每學(xué)期設(shè)置12~16課時,每周設(shè)置3~4課時,共持續(xù)4~5周完成。這導(dǎo)致教學(xué)任務(wù)相對較重,實驗教學(xué)的效果不理想,無法保證教學(xué)質(zhì)量。實驗課程的前期準(zhǔn)備都由任課教師負(fù)責(zé),學(xué)生進入課堂便可以開展實驗。該方式的好處是節(jié)約時間,可以讓學(xué)生完成多個實驗,但學(xué)生沒有參與實驗的前期準(zhǔn)備,缺乏對實驗過程中使用的設(shè)備和配件及其用途的理性認(rèn)識。這使學(xué)生片面認(rèn)為只要按部就班地按照老師講解和演示的實驗步驟完成實驗即可,對實驗過程中出現(xiàn)的問題缺乏分析及進行試錯性驗證的能力,無法培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
驗證型實驗是新能源科學(xué)與工程專業(yè)的主要教學(xué)模式。當(dāng)前,高校教師大都依據(jù)制定的培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱開展實驗課程,指導(dǎo)學(xué)生進行實驗操作,學(xué)生需要提前預(yù)習(xí)實驗流程,并在課上認(rèn)真學(xué)習(xí)與觀看教師的示范操作。這導(dǎo)致在教學(xué)過程中出現(xiàn)以下問題:一方面,高校一般都是大班集體授課,全班學(xué)生按照實驗設(shè)備數(shù)量被分成幾個小組,由于學(xué)生人數(shù)較多且課時有限,因此教師難以針對性地解決學(xué)生在實驗過程中遇到的各種問題;另一方面,由于教師無法同時兼顧講解知識和管理學(xué)生,部分學(xué)生自制力較差,導(dǎo)致一個組內(nèi)的實驗由個別動手能力強且認(rèn)真聽課的學(xué)生獨立完成,其余學(xué)生課上抄襲實驗數(shù)據(jù),課后抄襲實驗報告。因此,學(xué)生整體的實驗教學(xué)效果不理想。
實踐考核的內(nèi)容主要分為實驗考勤、課上表現(xiàn)和實驗報告3個方面,以此對學(xué)生的實踐考核成績進行綜合評價。由于在實踐教學(xué)中,教師是以一對多的形式進行教學(xué),很難顧及到每一位學(xué)生,因此無法在每次實驗課上對學(xué)生的課堂表現(xiàn)給出準(zhǔn)確的分?jǐn)?shù)。此外,由于學(xué)生均以小組的形式參與實驗,因此會出現(xiàn)在實驗報告中實驗步驟與數(shù)據(jù)雷同的現(xiàn)象,僅憑實驗報告很難客觀反映出學(xué)生對實驗課程的掌握情況,達不到對學(xué)生綜合實踐能力的考核目標(biāo)。
針對新能源科學(xué)與工程專業(yè)課程教學(xué)中存在的問題,改革實踐教學(xué)是當(dāng)務(wù)之急。河北北方學(xué)院新能源科學(xué)與工程專業(yè)確立了實踐教學(xué)改革的有效途徑。
地方本科院校要立足實際,把培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)和提高創(chuàng)新能力作為培養(yǎng)人才的目標(biāo)。在培養(yǎng)方案的制定和修訂過程中要積極聽取本專業(yè)畢業(yè)生的建議,并主動與相關(guān)企業(yè)合作,調(diào)研最新的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,多方咨詢企業(yè)技術(shù)人員及社會相關(guān)人員的意見,制定合理有效的應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案。
從根本上轉(zhuǎn)變以理論教學(xué)為主和以實踐教學(xué)為輔的傳統(tǒng)教學(xué)模式,采用新型“講授+實踐”的教學(xué)模式,堅持精講多練的原則,開展能夠有效提升學(xué)生實踐能力的實驗課程。通過開放實驗室引導(dǎo)學(xué)生利用課余時間進行實驗,彌補課堂實踐教學(xué)不足和實踐教學(xué)效果較差的問題。這種教學(xué)模式能使學(xué)生獲得更多的動手操作機會,不僅有助于培養(yǎng)學(xué)生勤于思考、敢于質(zhì)疑以及主動解決問題的能力,還可以鍛煉學(xué)生在團隊中的語言溝通和協(xié)調(diào)組織能力。在實施過程中,教師應(yīng)提前培養(yǎng)一批認(rèn)真負(fù)責(zé)且動手能力強的實驗室助理協(xié)助教師指導(dǎo)學(xué)生實驗,并教導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣,切實改善與提高學(xué)生的實驗操作技能。
學(xué)校一方面應(yīng)完善人才培養(yǎng)質(zhì)量保障機制,如建立聽課、檢查以及評價等綜合性的督導(dǎo)考察制度。另一方面還應(yīng)完善教學(xué)質(zhì)量評估體系,且堅持以學(xué)生為評估的核心主體。此外,邀請企業(yè)專家參與指導(dǎo),提高畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)論文等實踐活動的育人效果。實踐考評成績是對學(xué)生掌握實踐技能的最終考評結(jié)果。針對以往實踐教學(xué)過程中學(xué)生考勤、課堂表現(xiàn)和實驗報告3個考評指標(biāo)存在的問題,通過細化實驗小組以及課余時間開放實驗室等措施進行彌補;通過課堂不定時的隨機提問與點名考核學(xué)生的課堂表現(xiàn);通過輪換各小組長考核各組學(xué)生實驗操作水平方式,確保每位同學(xué)實驗報告成績真實有效;嚴(yán)格執(zhí)行考勤記錄制度,監(jiān)督學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。對學(xué)生的實驗報告嚴(yán)格按照實驗操作步驟進行打分,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作方法。
新能源科學(xué)與工程專業(yè)對學(xué)生的實踐能力培養(yǎng)有較高的要求,指導(dǎo)老師在實踐教學(xué)中面臨更為嚴(yán)峻的考驗。首先,通過“引進來,送出去”的模式培養(yǎng)教學(xué)能力與實踐經(jīng)驗齊備的“雙師型”教師隊伍,達到“實踐育人”的教育目標(biāo)。其次,通過改善教師的薪酬制度和工作環(huán)境來引進更多高層次人才,加強學(xué)校的師資隊伍建設(shè)。最后,要求新入職的教師不僅要參加職前培養(yǎng)和入職培訓(xùn),還要定期參加在職進修,提高教師的教學(xué)能力;鼓勵原有教師通過自我學(xué)習(xí)和外出進修的方式提高自身的能力。
新能源科學(xué)與工程專業(yè)可以借助“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽和“互聯(lián)網(wǎng)+”等各類賽事,培養(yǎng)學(xué)生參與實踐活動的興趣,提高學(xué)生的實踐動手能力。通過參加各類賽事,學(xué)生不僅能夠培養(yǎng)創(chuàng)新能力,還可以獲得多項有實際價值的專業(yè)技能,也可以為自己贏得工作或?qū)嵙?xí)機會。另外,通過競賽學(xué)生還可以培養(yǎng)團隊合作與勇于拼搏的精神。
實踐是檢驗理論知識成果轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)技能的重要途徑。應(yīng)與相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)建立穩(wěn)定的合作關(guān)系,定期組織學(xué)生到生產(chǎn)一線開展一定時間的生產(chǎn)實習(xí),使學(xué)生能夠通過實踐鞏固已掌握的理論知識,進而拓寬設(shè)計思路,掌握專業(yè)技能,實現(xiàn)理論基礎(chǔ)與實踐應(yīng)用的有機結(jié)合,為學(xué)生的后續(xù)深造和就業(yè)提供扎實的理論與技能基礎(chǔ)。
目前,高等教育事業(yè)正處于新的發(fā)展階段。為適應(yīng)新的形勢,各類教育教學(xué)改革活動方興未艾,這為建設(shè)應(yīng)用型高校提供了良好的氛圍和條件。應(yīng)用型高校要在實踐探索中實現(xiàn)多元化改革,有針對性地開展人才培養(yǎng),通過提升學(xué)生實踐創(chuàng)新能力來提高人才與社會的匹配度,為新能源行業(yè)培養(yǎng)更多優(yōu)秀人才。