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論文關鍵詞:特色專業;熱能與動力工程;能源動力;質量工程
為適應國家經濟、科技、社會發展對高素質人才的需求,引導不同類型高校根據自己辦學定位和發展目標,發揮自身優勢,辦出專業特色,“十一五”期間教育部、財政部將擇優重點建設一批高等學校特色專業,通過優化專業結構,提高人才培養質量,辦出專業水平和特色,為同類型高校相關專業建設和改革起到示范和帶動作用。
華北電力大學熱能與動力工程專業創辦于1958年,原名為電廠熱能專業,歷經五十多年的建設和發展,現已成為本校師資力量最強、就業形勢較好、招生人數較多和學生成才率較高的專業之一,本專業累計畢業生人數已達10616人,在校生人數2647人。尤其最近幾年,在兩大電網公司和五大發電集團共同組成的校理事會的支持和幫助下,學科實力得到了質的飛躍,畢業生就業形勢一直保持在全國各專業的前列。華北電力大學能源與動力工程學院已經成為我國發電領域最重要的人才培養基地,得到了發電行業的充分肯定,在我國發電領域具有重要的影響。
華北電力大學熱能與動力工程專業緊密結合國家經濟和社會發展需求,以培養“厚基礎、重實踐、強能力”的熱動專業技術人才和管理人才為目標,改革人才培養方案,加強課程體系和教材建設,優化師資隊伍,強化實踐教學,具有鮮明的“熱能與動力工程”專業特色和“電力行業”特色,取得了一系列顯著效果。
一、建設思路與改革措施
1.建立并形成熱動專業人才培養調研機制
通過校理事會定期開展能源動力、發電(火電、氣電、風電和核電等)、環保等相關行業的人才需求形勢調研和畢業生就業狀況研討與分析,根據國家的人才需求,制定適應不同專業方向的模塊化、層次化人才培養方案。
2.以本科教學水平評估所形成的規范性課堂教學、實踐教學和教學管理模式為建設起點,加強精品教材的培育和建設
課程教學體現相關領域的最新發展,普遍采用國內外高水平的新版教材,繼續組織編寫高質量的適用教材,形成深入開展教學研究的有效機制。
3.加強師資隊伍建設,改革教師培養和使用機制
有計劃地選派青年教師到企業進行鍛煉,到國內外高水平大學或研究機構做訪問學者或短期合作研究;鼓勵和支持教師參加企業的短期高級技術培訓、生產一線觀摩、調研和相關會議;聘請一定數量的具有企業生產和管理經驗的人員兼職授課,形成學校和企業、學校和國內外大學及研究機構的定期人員交流機制。
4.改革實踐教學,推進人才培養與生產實踐相結合
為了適應我國能源與電力發展對全新實踐型、創新型人才的需求,熱能與動力工程實驗教學中心整合相關實驗室資源,依托電站設備狀態監測與控制教育部重點實驗室為本科生設立的“能動之光”科技創新項目,建成了包含電廠實踐教學模塊、動力工程基礎實驗模塊、熱能動力工程實驗模塊、創新實驗模塊的集知識學習、技能拓展、工程訓練、創新能力培養為一體的實驗教學示范中心。涵蓋專業基礎實驗、專業實驗、綜合實驗、創新實驗,能夠滿足不同專業、不同層次學生的需要,實現理論與實踐、校內與校外的無縫鏈接,體現“厚基礎、重實踐、強能力”的人才培養特色。
二、建設成果
熱能與動力工程專業是一門跨學科、綜合性強、重實踐的學科,著重培養基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高,德、智、體全面發展的,集現代信息技術與熱能動力工程知識為一體的高級專門技術人才和管理人才,要求學生通過四年的學習不僅要掌握全面的理論知識,而且必須具備較強的實際操作能力,以適應現代能源、電力行業相關領域對高級人才的需求。華北電力大學熱能與動力工程專業以國家能源電力需求為建設導向,從方向凝練、人才培養、教學體系構建、師資建設、教材建設、實驗室建設等方面進行全方位探索和實踐,取得了豐碩的成果。
1.專業建設別具特色,人才培養模式靈活多樣
為適應國家能源電力行業發展的需要,熱能與動力工程專業依托一級學科“動力工程及工程熱物理”博士點,在熱能與動力工程和電廠集控運行方向的基礎上,拓展專業方向,開設燃氣輪機聯合循環、核工程與核技術、制冷與空調工程、新能源等專業方向,覆蓋主要發電形式,具有鮮明的電力特色。通過與國家大型企業合作,采用“訂單+聯合”的培養模式,使專業教育符合社會的發展需求,滿足了國家對社會緊缺的復合型拔尖創新人才和應用人才的需要,進一步提高高等教育教學質量,推進人才培養模式改革。
2.加強基礎、突出能力、注重創新,構建高質量人才培養體系
按照“夯實基礎、突出能力、注重創新、全面發展”的指導思想制定熱能與動力工程專業人才培養方案,既加強培養學生厚重的基礎,又注重培養學生的創新精神和實踐能力。近年來熱能與動力工程及相關專業方向畢業生的一次簽約率超過98%,畢業生因“作風扎實、動手能力強、有較強的創新精神”深得能源電力行業及其他用人單位的廣泛贊譽。
3.優化師資隊伍結構、積極打造優秀教學團隊
高水平教師隊伍是專業建設的有力保障。近年來,熱能與動力工程專業按“博士化、工程化、國際化”要求進行師資隊伍建設,引進急需人才、培養未來人才、用好現有人才,新引進的教師均為名牌高校的博士或博士后,有數名教師在華北電力科學研究院進行為期半年的工程化訓練,有計劃、分年度派教師赴美國、法國、英國、丹麥、日本等能源和電力較發達國家的高校或研究機構做訪問學者。目前熱能與動力工程專業教學團隊教師隊伍職稱結構、年齡結構、學位結構合理,2007年被評為北京市優秀教學團隊。
4.以精品課程建設為核心打造課程體系,帶動教材建設
根據熱能與動力工程專業課程建設計劃,以創建精品課程為課程體系建設重點,核心課程全部建成精品課程,同時帶動熱能與動力工程專業的教材建設,有力推動了熱能與動力工程專業的建設水平。到目前為止,已建成1門國家級精品課程、7門省市級精品課程、3門學校精品課程;國家“十一五”規劃教材3門及其他教材12門。
5.建設特色實驗中心,構建分層次、模塊化的實驗教學體系
熱能與動力工程實驗教學中心構建了“專業基礎-專業-綜合-創新”分層次、模塊化的實驗教學體系,進一步豐富了華北電力大學“四模塊”(基礎實驗模塊、校內實踐模塊、仿真實驗模塊、校外實踐模塊)實踐教學體系的內涵。2007年8月熱能與動力實驗教學中心順利通過北京市教委組織的專家組評審,榮獲北京市高等學校實驗教學示范中心稱號。
三、鮮明特色
華北電力大學熱能與動力工程特色專業時刻以國家能源電力需求為建設導向,以其包容并蓄、均衡有道的精神,不斷派生出一批新專業和學科方向,并將繼續不斷強化內涵、擴展外延,滿足國家對能源電力不斷發展的新需求,具有鮮明的專業特色。
1.突出專業特色和行業特色
華北電力大學熱能與動力工程專業以為國家能源與電力工業培養熱動專業技術人才和管理人才為主要目標,專業建設緊密結合國家經濟和社會發展需求,具有鮮明的“熱能與動力工程”專業特色和“電力行業”特色。
2.支撐學校的大電力學科體系
近年來,熱能與動力工程專業針對國家能源結構調整和節能減排工作所形成的新的人才需求,調整和優化了專業方向的設置,從熱能與動力工程專業孵化出來的風能與動力工程、核科學與核技術等專業成為華北電力大學大電力學科體系的重要組成部分,進一步提升學校服務于我國能源電力發展的能力和水平。
3.理論與實踐教學體系完備,特色鮮明
從復合型人才培養角度出發,建立了以能力培養為主線,分層次、多模塊相互銜接的理論與實驗教學體系,課程設置實現了系列化、層次化、模塊化、厚基礎、寬口徑,增加學生學習的選擇性、自主性,體現“重實踐、強能力”的人才培養特色。
4.探索創新人才培養的新模式
積極進行人才培養模式、課程體系、教學內容和教學方法的改革,通過設立“創新人才培養實驗班”,采用校企聯合“訂單式”人才培養模式,為全校本科創新人才培養起到推動和示范作用。
熱能與動力工程專業創新人才培養實驗班從2007年開始試辦,選派優秀博士生導師做班主任,因材施教,2007級實驗班學生在大一第二學期末一次性全部順利通過國家四級英語考試。實踐證明創新人才培養實驗班是成功的。
關鍵詞:風能與動力工程專業;教學改革;人才培養模式;課程體系設置
作者簡介:任永峰(1971-),男,山西懷仁人,內蒙古工業大學電力學院,教授;彭偉(1970-),男,內蒙古赤峰人,內蒙古工業大學電力學院,講師。(內蒙古 呼和浩特 010080)
基金項目:本文系教育部新世紀優秀人才支持計劃(項目編號:NCET-11-1018)、內蒙古工業大學教改項目(項目編號:2011073)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)17-0036-02
風能與動力工程專業是近幾年來隨著風力發電技術迅速發展而設置的實踐性強且有地域特色的新專業。由于該專業涉及電氣、機械、自動化、空氣動力學等多學科,目前國內開設此專業的高校為數不多,各高校的辦學基礎和定位也各不相同,不同學校制訂的培養方案和教學計劃存在差別,需要不斷進行探索和實踐。本文在綜合分析國內幾所設置本專業兄弟院校相關材料的基礎上,對風能與動力工程專業人才培養模式與課程體系設置進行了細致深入的分析研究,提出適用于內蒙古工業大學風能與動力工程專業的人才培養模式與課程體系設置方案。
一、國內外風電產業發展現狀及人才需求
風能作為一種清潔、永不枯竭、環境友好的可替代能源,風能資源開發利用的綜合社會效益較高。風力發電是目前新能源發電技術中技術最成熟、開發規模最大、商業化發展最好的發電方式,隨著化石能源的日益短缺,發展風電越來越受到各國的重視,風電已成為電力系統增長最快的綠色能源和全球發展最快的可再生能源。
截止到2011年底,已有100多個國家開始發展風電,累計裝機超過1GW的國家有20個,有五個國家累計裝機容量超過了10GW,4個國家超過了5GW,中國和美國均超過40GW。2011年總裝機容量與新增裝機容量前十位國家見表1。
中國風電裝機容量從2006至2009年連續4年翻倍成長后,2010年底我國風電首次超過美國,躍居世界第一,新增裝機容量為1600萬千瓦,累計裝機容量達到4473萬千瓦。到2011年新增裝機容量分別為1800萬千瓦,累計裝機容量達到6273萬千瓦。預計從2012年開始風電發發展速度進入穩定增長期。表2是中國歷年新增裝機以及累計裝機容量表。
隨著風電產業的快速發展,我國培養出一批世界級的風電設備制造企業,在世界風電設備企業十強中我國的華銳風電、金風科技、東方電氣三家企業名列其中。雖然中國風電從產業規模到市場規模都居于世界前列,但是風力發電產業技術創新和人才匱乏依然是長期制約我國風電產業發展、核心競爭力的關鍵,風電從業人員中掌握裝備制造、變頻器開發、控制理論應用、風能資源評估、風電場規劃、標準體系檢測認證等風電領域核心技術的人才匱乏,掌握風電裝備系統設計、集成技術、控制系統研發和設計的專業技術人才不是短時間能夠解決的。我國風電人才的培育和儲備也遠遠不能適應風電商業快速發展的要求。如何應對我國風能產業從初期發展到實現自主創新和消化吸收引進技術,這對風能行業人才培養方式和高等教育銜接提出了更高的要求。
二、風能與動力工程專業人才培養現狀
由于風電產業的飛速發展,高等學校的專業設置顯得相對滯后,導致風電相關技術人才匱乏,同時這方面的專業教育資源和專業的高級人才也相當缺乏。風電產業的可持續發展、風電領域核心技術的突破很大程度上依賴我國風電本科人才培養。伴隨著產業規模的日益擴大、風力機組單機容量的進一步增加以及風電科技的快速發展,人才短缺的問題日益凸顯。
風電本科教育始于2006年,教育部相繼批準華北電力大學、河海大學、長沙理工大學、蘭州理工大學、內蒙古工業大學、東北電力大學和沈陽工業大學等少數高等院校開辦“風能與動力工程”本科專業。國內設置風能與動力工程專業的院校,如蘭州理工大學主要依托能源與動力工程學院,華北電力大學主要依托可再生能源學院,沈陽工業大學主要依托新能源工程學院,培養計劃偏重于動力機械;專業設置側重于風力發電的只有河海大學,由原電氣工程學院與水利水電工程學院部分學科專業調整合并組建了能源與電氣學院,并設置了新能源系,但是也成立于2009年,其人才培養和課程體系也屬于摸索階段。目前,設置本專業的高校因發展基礎和辦學定位等方面的差別,所制定的培養方案也存在一定差別和側重,對于風電這個新興產業對人才的需求及風電人才培養缺乏系統的、深入的研究。
師資短缺是新辦專業普遍面臨的問題,之前沒有這方面的人才儲備,也缺乏這方面的專業教育資源,現有的少數高級人才相對集中在一些科研單位。教師除部分從事過與新專業相關科研項目的骨干教師外,一般都對新專業課程體系缺乏總體掌握,在轉行教師中常出現的問題是教學內容組織缺乏面向新專業的針對性。對于骨干教師應注意的問題是科研成果向教學中的轉化問題,將風能最新技術進展融入到課堂教學中。
結合我國風電行業發展的現狀和趨勢,從人才現實需求和高等教育銜接的角度立足于內蒙古的資源優勢、地域特色及畢業去向,構建以風能與動力工程專業為核心,形成創新型、實踐型為主的風電人才培養體系,不求規模的最大化,但求優勢和特色的互補。在橫向對比其他院校風能與動力工程專業人才培養的基礎上構建創新人才培養體系,將培養創新能力和工程實踐能力視為風能與動力工程專業的主要人才培養模式,同時培養學生具備到邊遠艱苦地區工作的身體素質和意志品質。
三、風能與動力工程專業課程體系設置規劃
風力發電系統是一個綜合電機制造、空氣動力學、電力電子、電力系統、先進控制理論等多學科知識的高度交叉的新技術系統工程,現有風能與動力工程專業的教材缺乏系統性、實用性和時效性,同時復合型師資和教育資源有所欠缺,各學科交叉聯合攻關研究的學術氛圍不濃。在調研其他院校風能與動力工程專業課程體系的基礎上,本著學以致用的思想,立足內蒙古風電大發展的現實,面向風電制造企業和風電場,秉承服務社會的理念,優化整合教學資源,既要保證理論知識的掌握又要提升學生實際動手能力,構建科學合理、特色鮮明的以風力發電為主體專業課程體系。
在完善風電人才教育體系的基礎上構建了內蒙古工業大學風能與動力工程專業選課指導,如圖1所示。
課程體系設置以綜合素質教育為核心,實踐能力和創新精神培養為重點,要求學生具備較寬廣的電氣學科工程技術基礎和風能與動力工程領域專業知識,接受風能開發利用技術的基本科研和工程訓練,具有分析和解決風能利用方面問題的基本能力,能把握電機電器、電力系統、電力電子、自動控制與風力機械和風電場的有機結合,強化多學科交叉融合與實際工程應用能力的緊密聯系。其專業主干課程主要包括:工程力學、機械制圖、電路原理、電子技術基礎、電力電子技術、自動控制理論、電機學、電力拖動自動控制系統、風力機空氣動力學、風資源測量與評估、風電機組控制技術、風電場電氣工程、風力發電系統建模與仿真、風電機組測試與維護、太陽能發電技術、可再生能源。
風能與動力工程專業作為一個工科專業,要求很強的實踐性,需要配備良好的實驗環境和實踐基地。由于開辦時間短、缺少相關的教學實驗設備,加之風電機組的安裝條件等因素,高校雖然擁有良好的育人環境,但是教學資源和實踐基地的缺失已經嚴重制約了風電人才的培養。目前國內只有少數單位開發了演示性風電實驗裝置。為彌補實驗設備不足的問題,可以采用建立校企產學研合作的方式,充分利用地區優勢,與內蒙古范圍內的風力發電企業建立實習基地。
目前我國正式出版的風能技術書籍不少,但其中能直接用于本科教學的書籍較少。主要是由于這些書籍集中于以下三類:第一類為技術培訓類教材,理論性和知識的系統性不足;第二類為理論性專著,偏重理論性,有深度,很多內容源自作者的學位論文或技術報告,部分章節的難度遠超本科生的理解能力;第三類是各國風電行業標準和操作規程,可作為教學輔助用書,但同樣不適于課堂教學。由于以上問題,內蒙古工業大學在沒有進行專業師資培訓的前提下,教師們通過自身科研和刻苦自學克服了很多實際困難,采取自編校內講義和其他近似參考教材相結合的方式開出了風能與動力工程專業所有大綱要求的專業課程,如風力發電系統建模與仿真、風電機組測試與維護、無功補償技術等專業課程,計劃在經過兩到三屆的試用和修改補充后正式出版一些教材。
四、結語
我國風力發電在大規模非水可再生能源發電中的先行地位已經明確。為適應我國風能產業的快速發展對相關技術人員的迫切需求,在本科階段設立風能與動力工程專業、培養從事風電事業的技術人才是十分必要和及時的。通過分析我國風能產業對專業人才知識技能結構的需求,規劃一套可行的人才培養模式和專業課程體系方案將對這個新型專業的建設和發展起到積極的促進作用,也將對風電產業持續、快速的發展起到一定的推動作用。
參考文獻:
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關鍵詞:卓越計劃;能源與動力工程專業;培養方案改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)48-0124-02
一、背景
為建設創新型國家、增強國家的核心競爭力和綜合國力,教育部于2010年6月正式啟動“卓越工程師教育培養方案”(簡稱“卓越計劃”),以培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量國際化工程技術人才[1]。被譽為“工程師的搖籃”的哈爾濱工業大學成為首批61所“卓越計劃”試點實施高校之一。2011年,熱能動力工程等21個工科專業成為“卓越計劃”試點專業。為實現建設與哈爾濱工業大學發展相適應的大學校區的奮斗目標,保持與校本部一致的人才培養模式,威海校區于2015年正式啟動“卓越工程師培養方案”工作。
哈爾濱工業大學(威海)熱能與動力工程專業原為內燃機專業,創建于1988年,由哈爾濱工業大學與中國第一汽車集團公司聯合辦學,旨在按產學研相結合的模式培養汽車工業領域高級人才。2015年更名為能源與動力工程專業,是目前威海校區的特色專業和主導專業之一。在“卓越計劃”的背景下,如何繼續發揮該專業的特色和優勢,培養新型卓越工程人才,培養方案的改革是非常值得探索與實踐的。
哈爾濱工業大學(威海)能源與動力專業主要致力于內燃機的設計及制造、傳統能源的利用及新能源的開發,是一門工程性較強的專業,學生主要的就業方向為汽車制造廠、發電廠、內燃機廠、鍋爐廠、大型機械廠等。據專業近5年的就業統計數據顯示:本科生畢業后進入汽車企業及電力企業從事產品制造及工程設計等工作的比例約為60%,從事本專業科研工作的比例僅為8%。由此可見,目前社會能夠提供的科研工作崗位非常有限,從而造成了人才培養與社會需求的嚴重脫節。為了加快推進“卓越計劃”的進展,培養新型合格工程技術人才,能動專業培養方案的改革已迫在眉睫。
二、培養目標
本著“卓越計劃”的“面向工業界、面向未來、面向世界”的工程教育理念,同時遵照哈爾濱工業大學“卓越工程師培養方案”的基本思路:弘揚傳統、與時俱進,科研支撐、校企聯合,強化實踐、突出特色,面向世界、培育英才。威海校區能源與動力工程專業結合專業特點,以“夯實基礎,突出特色,注重能力”為基本原則,強化工程意識、工程素質、工程實踐能力、自我獲取知識的能力、創新能力及組織管理能力,培養具備動力機械及系統研發技能和應用技術,能在工業、國防等領域從事動力機械及工程研發、新能源開發利用、系統優化設計、應用管理等工作的高級工程技術人才。
三、培養模式
1.“3+1”嵌入式校企聯合培養。在“卓越計劃”的宏觀指導下,能源與動力工程專業結合目前的實際情況,采取“3+1”嵌入式校企聯合培養模式,不是孤立的3年校內學習和1年企業實踐,而是逐步融合、相互交叉的校企嵌入式聯合培養。前3學年,培養方案將傳統的雙學期制改為三學期制,每學年的最后4~5周為小學期。小學期主要安排卓越專項選修課程、企業認知實習、制造工藝課程設計、生產實習等實踐教學環節,通過總量控制,最終實現校內學習累計3年,校外實踐累計1年。這種多形式、多層次的嵌入式實踐環節,能夠循序漸進地增加學生對專業的感性認識,體驗和感知本專業對知識、能力、素質方面的要求。
在整個實踐環節中,企業學習階段是核心和關鍵的部分。在此,學生主要完成以下三方面的任務:一是生產實習,實習崗位主要在企業的培訓部門和生產車間,了解并分析實習單位主要產品的開發方法和生產流程。二是綜合設計,在生產車間和產品開發部門進行內燃機或鍋爐制造工藝設計及相關課程設計。三是畢業設計,根據企業的具體設計、改造、開發、攻關等任務,學生參與其中,選擇某一子任務為畢業設計題目,嚴格堅持“一人一題”的原則,實現“真題真做”,且同一選題五年內不得重復使用。畢業設計要求由校企雙方共同負責進行過程管理和考核,包括立項、中期檢查、結題和畢業答辯,所有考核環節均在企業中進行,并由校企雙方共同組成考核小組和答辯委員會。
2.雙導師制。“雙導師制”是“卓越計劃”得以順利進行的重要保障。優先聘請具有企業工作經歷的教師擔任專業課的主講教師,同時從企業聘請兼職教師來校任教。大中型企業的工程師具有豐富的工程經歷,并掌握較先進的工程技術,是補充“卓越工程師”培養教師隊伍的主要資源。本專業長期以來一直與國內知名企業進行長期的科研和教學合作,其中包括第一汽車集團公司、沈陽航天三菱汽車發動機制造有限公司、山東濰柴動力股份有限公司、威海華能電廠、上海鍋爐廠等企業,目前已聘請3名具有教學經驗的高級工程師補充“卓越工程師”教師隊伍,擔任相關專業課的教學任務。同時,加大專業教師企業培訓強度,根據課程設置和學科發展規劃,有計劃指派具有碩士以上學位的年輕教師到企業帶薪工作,直接參與企業的科研、生產和管理活動。
四、課程體系
課程體系的改革與重組是落實“卓越計劃”各項改革和創新的基本點。根據能動專業的工程師培養要求,改革傳統的、陳舊的教學內容,增加新興科學技術和工程應用知識,建立適應卓越工程師培養的知識體系,為此增加了卓越專項選修課程,融合學科基礎課程,減少專業基礎課數量,增設專業選修課。具體課程學分、學時學分分配見表1。
五、評價考核
考核評價體系的缺乏和不科學會使卓越工程師培養質量難有科學標準和保障,會導致人才培養質量的參差不齊[2]。因此,考核與評價機制的建立必須以學生實踐能力評價為主體,注重對學生的工程能力、組織能力、團隊合作能力、人際交往能力、國際視野等方面的達成度的評價,這需要學校、企業及社會多方面共同參與完成。
實踐環節的評價是考核評價體系的重中之重。實踐環節總成績由四部分組成:生產實習、工藝設計、專業課程設計和畢業設計,各部分的成績由學校和企業指導教師的綜合評價。企業指導教師對學生的綜合評價由企業指導教師組織企業技術人員對學生在企業實踐培養期間的平時工作表現、工作能力、解決生產實際問題的能力,該項成績占各部分成績的30%;報告(包括圖紙、畢業論文)占各部分的40%;答辯成績(答辯委員會由校企聯合組成)占30%。最終實踐總成績按百分制計。
六、結語
為培養符合“卓越計劃”要求的合格工程技術人才,本文針對哈爾濱工業大學(威海)能源與動力工程專業的培養方案提出了一些改革措施和探索。實際上,培養計劃的改革是一個循序漸進的過程,需要學校、企業和社會的共同努力才能完成。目前,由于該專業“卓越計劃”剛開始實施,還需要在實踐中逐步探索、檢驗并完善。
參考文獻:
[關鍵詞]能源與動力工程;教學模式;工程熱力學;傳熱學
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2017)01-0052-03
伴隨著人類社會對可持續發展日益加強的關注,能源與環境的矛盾成為每個國家的核心關注點,其迫切要求中國的能源動力工程高等教育建立與國家經濟發展相適應的工程教育體系與結構,提高能源動力工程技術人才的培養質量。
中國能源動力類專業形成于20世紀50年代,初期為滿足動力、發電應用等國民生計的迫切需求,而成立了鍋爐、汽輪機、內燃機等專業,后續隨國家需求而成立了制冷、核電等專業。國內高校設立工程熱物理專業的高峰期為20世紀七八十年代,其后專業發展迅速。2012年,教育部頒布實施了《普通高等學校本科專業目錄(第四版)》,能源動力類二級學科門類下列的專業僅為能源與動力工程專業,使得本專業本科成為一個“大能源”范疇內的專業。這種專業上的調整體現了一種需求的調整,在面向全球化的能源發展與挑戰時,具備更加廣闊視野、全面知識體系的人才更加符合社會需求。邱潔對這種調整對能源與動力工程專業課程體系的影響進行了簡要論述,并總結了相關挑戰與機遇。
一、專業現狀概述
(一)專業內涵的拓展
原有的熱能與動力工程專業關注熱能與動力的轉化及效率問題,核心關注熱量這種能源形式。隨著可再生能源及新的能源利用形式的迅猛發展,專業內涵愈發深厚。各種能源形式彼此的轉換及過程中伴生的能質交換規律等都成為本專業覆蓋范圍,這對于原有的學科體系產生了一定的影響。故專業內涵的拓展迫切要求學科進行相應的調整,在培養計劃方面進行適當更新。
(二)培養目標的調整
近年來,隨著可再生能源、能源與環境等主題的發展,對相關新興領域人才的需求日益加大。社會作為人才的接收市場,對急需人才的類型釋放了大量信號。然而,作為人才輸送主力的高校,往往并沒有及時對培養方案做出適當調整,課程更新方面也相對較慢。事實上,在課程數和學時有限的條件下,在各高校學科內特色研究方向和優勢方向沿襲下,相關調整的余地很小。
(三)差異化需求的影響
傳統教學模式在面對日漸差異化的學生需求時,不能“豐盈”學生的個性化發展。事實上,隨著高等教育進程的不斷推進,個性化教育的呼聲漸起。重視人才發展的差異性,探索個性化教育理論與實踐,在很多高校的人才培養模式改革文件中有所體現。具體到能源與動力工程這個“大能源”專業,有些學生傾向于傳統專業好就業,有些學生傾向于新型產業想創業,有些學生格外看重前沿科研想出國、考研,這一方面來源于個人認識和喜好,另一方面也來源于自身經濟等不同方面的壓力。這種差異化的需求在現階段傳統培養模式下,很難被滿足。這不僅是課程設置方面存在局限,在課堂教學、實驗和實踐等方面也同樣存在很多局限。
二、本專業學生存在的問題
(一) 本科生對本專業背景了解不深
其表現為學生不知道專業與國計民生有何關系,故無法在其中定位自己。沒有定位,便沒有思想原點,不知從何出發開展職業規劃、人生規劃,故往往感到茫然,無所適從。
(二) 本科生對個人發展路徑了解不深
其表現為學生不知道本科所學有什么具體應用,個體的學習如何與群體、行業、社會和國家的發展相關聯,想認真發力卻不知道如何操作、朝哪里發力,缺乏方法的引導。在被動學習模式下積累的經驗,在本科主動學習的情境下不能很好適應,往往造成心理困境。
(三) 本科生對國內外科技發展態勢了解不深
其表現為學生無法將自己對未知的探索與國內外快速發展的科技態勢相關聯。在面對能源與動力工程這種涵蓋學科多、支撐面廣、國內外發展快速的專業時,一方面渴望求知,另一方面又被繁雜的關系牽扯,造成精力分散,無法突破。
(四) 本科生參與競爭的意愿不大、程度不深
盡管目前在能源領域,國內外針對本科生的科研競賽紛紛設立及開展,但仍無法發動所有學生參與,造成部分積極的學生參與多個項目,而大多數學生只局限于自己生活的小圈子,缺乏參與競爭的意愿和動力。
三、教學模式的創新實踐
(一)“熔煉互激”教學模式
針對上述問題,近年來,天津大學能源與動力工程專業教學團隊通過反復實踐與研討總結,以激發學生學習與創新熱情為出發點,提出了“熔煉互激”這一新的教育模式。
【關鍵詞】 新能源;裝備制造;卓越工程師;人才培養模式
一、實驗區基本情況
新能源裝備制造業卓越工程師人才培養模式創新實驗區依托機電工程學院,以能源與動力工程和機械設計制造及其自動化的校級重點專業為基礎,以“貼近市場、服務社會、自主發展、開放辦學”為理念,通過校企共建,形成 “校企合作,產學研結合、資源共享,互惠雙贏”的人才培養特色。
在校企合作辦學基礎上,運用“三三六”校企合作人才培養模式,積極探索辦學結合行業需求、教學資源結合行業資源、學校培養結合企業培養的“三結合”,課程設置緊跟生產過程、教學設計緊跟崗位能力、教材選配緊跟任務項目的“三緊跟”,校企雙方共同制定專業人才培養方案、共同承擔教學任務、共同研發技術項目、共同編寫特色教材、共同參與教育教學管理、共同監控教育教學質量的“六共同”。由此構建 “強化專業技能、突出創新能力、提升人文素養”為主要內容的三位一體的校企合作人才培養體系,可保證學生綜合素質的不斷提高。
二、指導思想
1、教育理念(人才培養模式改革的思路和定位)
按照“厚基礎、強實踐、求創新、高素養、重責任”的人才培養目標,本實驗區的建設是以培養適應新能源裝備制造業發展的 “創新性應用型人才”,注重德育教育與專業教育協調發展,理論教學與實踐教學優化結合,豐富以學生科技活動項目為主體的課外實踐教學手段,強化與企業產學研密切結合的實踐教學環節,提高學生實際工程應用能力,辦學目標突出應用型、服務面向彰顯區域性、人才培養強化創新性、企業行業合作注重務實性。
2、實驗區人才培養模式改革思路
樹立創新教育教學思想,強化定位意識、區域意識、共建意識、素質意識、職業意識五種意識。建設培養新能源裝備制造業卓越工程師的特色專業群,以能源與動力工程專業(新能源裝備和環保機械等為方向)牽頭的能源動力類、機械類、自動化類相結合的專業群。
不斷深化創新性應用型人才培養模式改革。依托科技服務平臺,進一步完善“學程分段、方向分流、培養分類”的人才培養思路,構建符合建立現代產業體系的專業方向平臺課程體系。實踐并完善“三結合”校企合作辦學模式 “三緊跟”校企合作教學模式、“六共同”校企合作辦學管理運行模式,將其作為培養創新性應用型人才的基本途徑,為培養基礎扎實、吃苦耐勞、適應能力強的具備工程師素質的創新應用型人才創造良好條件。
三、培養方案
1、確定培養目標
(1)綜合培養目標。培養“厚基礎、強實踐、求創新、高素養、重責任”的適應地方特色經濟社會發展的新能源裝備制造業卓越工程師。
(2)業務培養目標。新能源裝備制造卓越工程師人才要求掌握能源、動力及其自動化相關領域的基礎理論和基本知識,經過能源動力工程師的基本訓練和實踐, 并具有創新精神,為我國建設創新型國家提供堅實的人才支撐和智力保障。畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力。
(3)卓越工程師培養專業標準。專業培養標準是在國家通用標準的指導下,按照行業專業標準的基本要求,結合各高校能源動力類專業特色、辦學理念、人才培養定位以及制定的能源動力類專業的卓越工程師專業培養標準。
2、方案理念
新能源裝備制造卓越工程師人才培養創新實驗區創新性應用型人才培養方案,根據社會經濟的發展,結合機電工程學院教學、科研和地方新能源產業的特點,在總結近年來教學改革與實踐的基礎上,通過與企業的產學研密切結合,與企業共同設計如:創新教育理念,突出辦學特色;注重學科交叉,構建特色課程;校企密切結合,強化實踐能力;建設教學團隊,倡導雙師教育;有效整合資源,形成科學機制;創新管理體制,完善運行機制。
(1)通過健全規章制度,完善網絡化教學管理系統。以知識性、科學性、趣味性、綜合性、創新性的實驗和訓練內容吸引學生。引導學生自主實踐和創新,提高學生知識綜合應用能力、系統設計與創新能力、組織協調與合作能力。
(2)加強實驗區與企業產學研的密切結合及教學科研良性互動。成立有“新能源研發中心”;與太陽能、光伏的相關企業進行合作,建立實習基地;校企共建太陽能熱利用、新能源中央空調等實驗室。
(3)重視學校實驗區的建設。隨著國家“質量工程”的進一步開展,學校加大對教學研究的投入,增加機電工程學院的教研經費,為實驗區建設的高標準、高水平和高質量提供了保障。
四、校企合作
1、培養計劃
卓越工程師的企業培養安排在合作單位進行,為期1年(第四學年)。學生在企業培養期間主要完成認識實習、課程實踐、專業見習畢業設計(論文)和畢業實習5項任務,企業培養主要聘請合作單位的工程技術人員承擔指導工作,學校教師協助管理,共同保障教學質量。具體安排如下企業階段培養計劃表所示:
培養
環節 職能部門 培養時間 主要內容 責任單位 學期安排
認識
實習 生產部 2天 1. 了解太陽能產業現狀
2.了解生產過程,熟悉生產工藝及生產組織;
3.實地了解設計、測試、試驗流程; 企業
學校
學生 第一學期
技術研發部 2天
聽取講座 1天