時間:2023-03-24 15:25:32
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇熱能與動力工程論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:特色專業建設;人才培養方案優化;專業實踐性教學;改革與實踐;特色
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)06-0262-02
“熱能與動力工程”專業在1998年教育部專業調整前包含了水力機械及工程、水利水電動力工程、熱能工程、熱電廠工程、熱力發動機、化工過程機械、制冷與低溫技術、能源工程等多個學科專業方向的大專業,是我國高等教育工科門類中的一個重要專業,長期以來為我國的經濟建設特別是能源工業培養了大量的熱能動力工程高級人才。我校熱能與動力工程專業早在上世紀70年代開始招生和培養“水力機械”本科人才,1986年該專業開始招生碩士研究生,2003年“熱能與動力工程”被批準為四川省品牌專業,在2008年被批準為國家級特色專業。西華大學在五十余年的人才培養生涯中始終秉承“求是、明德、卓越”的校訓,堅持培養“具有高尚的人格素養,具有強烈的責任意識,具有扎實的實際能力,具有奮進的改革精神的優秀人才”的人才培養目標。學校面向西南地區,特別是四川省的水電能源開發,培養“熱能與動力工程”應用型人才,經過長期的教學和人才培養方案優化與實踐、大量的專業教學改革和試點,已基本固化形成了目前具有我校特色的熱能與動力工程專業人才培養方案,體現了國家級特色專業人才培養方案的優化與特色的培育。
一、特色專業建設目標與專業建設思路
四川是我國能源大省,水力資源十分豐富,是國家重大水電能源建設基地。大力培養現代水電能源建設的熱能與動力工程專業高級專門技術人才,是大力發展水電支柱產業,實現四川水電事業跨越式發展、實施“工業強省”戰略的需要。為了適應國民經濟發展以及四川能源建設和西部大開發的形勢,作為省屬綜合性大學,專業人才的培養目標應緊密結合四川省的經濟建設、社會發展及學校的實際情況來確定專業的建設目標和發展思路。“熱能與動力工程”國家級特色專業建設的整體目標是:秉承“寬口徑、厚基礎、重實踐、適應企業需求”的辦學思想,堅持以為四川、西部地區乃至全國的地方經濟、科技、社會發展服務為宗旨,立足于用新技術、新思路、新模式等改造和提升專業,培養新世紀水電能源建設所需的高級工程技術和管理人才。力爭把本專業建設成為四川省地方高校中有影響力的特色專業,在水電能源建設領域內達到省內領先、國內先進,形成較明顯的專業特色和優勢。特色專業建設思路:以提供四川省“大力發展水電支柱產業”人才支持為思路,以實施四川省“工業強省”戰略為指南,以教學團隊建設為根本,建設一支具有改革創新意識、熱愛熱能與動力工程專業教學、理論與生產實踐知識相結合、教學經驗豐富、師德高尚、既能開展高水平的科學研究又能從事專業教學的教師團隊;以課程建設為基礎,以課程教學改革為動力,以學科建設和科學研究為龍頭,優化構建熱能與動力工程專業的人才培養方案和課程體系結構;在師資隊伍團隊建設、課程教學改革的同時,根據本學科專業發展的新動向和行業所提出的新要求,更新教學內容,建設具有本校特色的專業課程教材;以建設教育部流體動力機械重點實驗室和四川省流體機械省級重點實驗室為契機,強化實踐性教學環節,積極建設校內外的生產實習基地,探索并建立學校和企業共同參與的學生實踐能力培養模式、考核評價機制,全面提高人才培養的質量是特色專業建設的核心。
二、培養方案的優化與應用型人才培養特色的體現
在2010年新一輪人才培養方案調整前,我們首先在調研全國類同我校開設的熱能與動力工程專業及方向的高校教學計劃的基礎上,根據我們自身專業的辦學實踐以及國家在西南地區對“熱能與動力工程專業”人才的社會需求,結合學校新的本科人才培養計劃的調整,對原有的培養方案進行大膽的改革優化,將本科人才4年的培養計劃分為五大人才培養模塊,即:人格與素養課程群、表達與理解課程群、發展基礎課程群、專業與服務課程群、研討與探究課程群,將原來的課程教學計劃按照這五大模塊進行歸類優化,并科學地分配各個模塊的學分比例,見表1所示。
我校該專業主要側重于水輪機、水泵設計、制造、水電站機電設備運行維護與管理人才的培養,在人才培養方案中自始至終貫穿水力機械的設計與制造技術為主線,注重水力機械及工程、水利水電動力工程兩個專業方向的課程在人才培養中課程的互選與知識的融合,建立水力機械及工程設計制造以及水利水電動力工程設計、運行、維護與管理合二為一的人才培養體系特色,從機組的選型設計、結構設計、生產制造、安裝檢修、運行維護與管理等各個方面理論聯系實際,同時還注重相關專業知識的融合,如水文、地質、水工建筑、施工以及電站監測等。因此,畢業的學生主要集中在水輪機、水泵設計制造企業、水電工程設計院、工程局、各大中小型水電站。在課程內容設置上,著重強化兩個專業方向的理論教學與實踐教學的相輔相成、相互滲透,進一步突出對專業知識綜合運用的能力、系統工程設計的能力、創新能力與工程實踐能力的培養。其中,理論教學環節的五個課程群中分別設置了必修、選修課,在專業與服務課程群中又分別設置了核心課程以及各專業方向的選修課程,兩個專業方向上的可相互替換課程供學生選擇,能較好地滿足學生個性的培養。
三、專業實踐性教學環節改革實踐與應用型人才培養特色的體現
國家級特色專業“熱能與動力工程”的主要專業性實踐教學環節有:專業認識實習、專業課程的實驗、專業課程設計、生產實習、畢業實習、畢業設計等,專業實踐性教學環節主要是充分利用該專業較好的校內實驗室條件和校外實習基地,在實踐性教學環節內容和實踐教學模式方面進行如下大膽的優化改革與實踐。
1.充分利用校內資源,建設專業校內實習基地,全天候向學生開放。該專業的學科基礎好,該專業所在的學科是四川省重點學科,該專業的實驗室始建于1974年的學校水力機械實驗室。歷經三十余年的發展和歷史積淀,經過幾代人的艱苦創業和辛勤工作,創立了今天實驗室建設與發展的堅實基礎,該專業的水力機械實驗室依托于教育部與四川省共建的流體動力機械實驗室、流體機械及工程四川省重點實驗室、流體機械四川省高校重點實驗室、四川省水電工程示范中心、學院實驗中心等,擁有較好的教學科研條件,裝備有大型流體機械試驗臺、B級泵閥試驗臺、多相流動試驗臺、三維PIV測試系統、三維激光多普勒測速及粒子動態分析儀系統、三維熱線/熱膜風速計、高速攝影機、頻譜分析儀系統、水利水電工程仿真系統、智能建筑仿真系統、流體機械虛擬產品開發平臺、Fluent流動計算分析軟件等國內外先進水平的教學和科研設備,本專業的學生可全天候到實驗室開展現場參觀教學、專業課程實驗、專業課程的設計、畢業設計。專業實驗室為學生的校內實習、實踐提供了有力的保障。
2.充分利用校外資源,建設專業校外實習基地群,并聘請校外兼職教師指導生產、畢業實習和畢業設計。該專業充分利用辦學歷史較長、有較好的校友資源的優勢,在校外建立了二十余個專業實習基地群,并在實習基地聘請了一批實踐經驗豐富、理論水平較高的本專業的老大哥或老大姐。如在重慶水輪機廠我們聘請的邱江維副總、高工,宜賓富源水電設備制造有限公司的趙愛民副總、高工,東電集團東風電機股份有限公司的胡江鴻總經理、高工,東電集團東方電機股份有限公司的石清華副總、教授級高工、四川華電瓦屋山水電開發有限公司的趙勇副總、廠長等等,有了他們的幫助與指導較好地解決了該專業兩個方向的生產、畢業實習和畢業設計。
3.探索將“生產、畢業實習”轉變成“生產、畢業實踐”的實習模式。由于實習基地單位的生產任務普遍較重,很多實習單位均把接待實習變成了一定形式上的參觀學習,根本不讓學生在現場動手。于是,我們利用聘請校外實習指導教師的辦法,在實習基地聘請具有專業技術特長的專家、具有豐富管理經驗的領導作為學生生產、畢業實習、畢業設計的指導教師,成功探索將“生產、畢業實習”轉變成“生產、畢業實踐”的實習模式。同時,校內指導教師和校外指導教師相互密切配合,有效提升了校外現場實踐性教學環節的質量。如我們在實習現場進行水泵(葉輪)的木模制作工藝教學時,就邀請企業具有豐富木模制作經驗的工人師傅為指導教師,現場給同學們進行制作講解,同學們再自己動手現場制作,通過這一學習過程,不僅同學們掌握了有些書本上根本找不到的技能,而且鍛煉了同學們的實際動手能力。在水電站的實習中,如果沒有校外指導教師的現場指導,光有校內指導教師,同學們根本就不可能完成水電站機組的開停機操作,以及日常維護檢修跟班操作等實習項目。
4.積極倡導學生參與到教師的科研項目中,教師將科研項目引入到學生的畢業設計題目中。在熱能與動力工程專業的學生中,已基本形成了一股好的學風,同學們積極與專業課程教師聯系,積極參與到教師們的科研課題組中去,教師們也非常愿意本科生同學參與研究工作。如同學們參與宋文武老師的紅巖子水電站協聯關系曲線的現場測試工作項目,參與符杰、曾永忠老師的水輪機水泵CFD分析計算等課題,近年來學生畢業設計的題目中,教師的科研真實題目多了,結合畢業生就業需求課題的題目也多了。
5.積極鼓勵本科生與本學科專業的研究生共同學習。學院為每一位本專業的研究生配有研究學習室,這些研究室均是開放的,同時也對本專業的本科生開放,本科生可以進研究室與研究生一道共同學習。我們還為西華大學西華學院的熱能與動力工程專業的學生在研究室提供學習的地方,直接參與到研究生的科研項目研究中去,共同學習與討論。
6.豐富學生第二課堂,培養學生的創新能力。在豐富學生第二課堂,培養學生的創新能力方面,我們積極鼓勵學生參加國家、四川省、學校的各種科技競賽活動,如大學生“挑戰杯”、“西華杯”、“科技創新月”等競賽,學院制定了相關的鼓勵政策,已經取得十分可喜的成績。
在熱能與動力工程國家級特色專業人才培養方案優化構建和專業實踐性教學環節改革實踐的過程中,我們首先考慮了國家對熱能與動力工程培養應用型人才知識結構的需要,同時在人才培養方案中盡量體現和彰顯我們自身學科專業的優勢,合理定位該專業的辦學目標和辦學思路,力求辦出自身的專業特色,避免該專業與其他學校同樣專業的同質化,有利于我們培養出來的該專業學生在激烈的市場競爭中有用武之地,提高社會對該專業學生的認可度和接收度,實現國家級特色專業建設的初衷和出發點。
參考文獻:
[1]余燕,李慶剛.加強實踐教學環節培養學生創新能力的探討[D].西華大學2012教研教改論文集,北京:高等教育出版社,2012.
[2]宋文武,劉小兵,李慶剛,等.熱能與動力工程國家級特色專業的創新性建設[D].西華大學2012教研教改論文集,北京:高等教育出版社,2012.
關鍵詞:水輪機;卓越工程師;教學改革
作者簡介:劉恩喆(1981-),男,江西于都人,南昌工程學院機械與電氣工程學院,講師;李志紅(1963-),女,江西南昌人,南昌工程學院機械與電氣工程學院,副教授。(江西?南昌?330099)
基金項目:本文系南昌工程學院教改項目的研究成果。
中圖分類號:G642.0?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)27-0072-02
水電是世界范圍內大力發展的清潔可再生能源,也是我國的主要能源之一。[1]而水電行業應用型高級技術人才的不足一直是管理者們的“心病”,生產一線的技術水平偏低和高技能人才缺乏,造成了電廠的運行管理水平跟不上、設計院的設計思想老化、制造廠的工藝水平無法上臺階等一系列問題。據調查,全國有100多所高等院校開辦有熱能與動力工程本科專業,定位于應用型的本科院校辦有水利水電動力工程方向的,只有長春工程學院和南昌工程學院兩所。
“水輪機”是熱能與動力工程專業的一門專業主干課,授課目的是使學生初步掌握水輪機選型設計原理、機組運行等一般基本理論和基本技能,并能運用所學知識分析解決工程實際相關問題,為從事水力機組選型設計、水輪發電機組的安裝檢修以及水電站運行維護和管理工作打下基礎。
一、“水輪機”課程教學中存在的問題
目前存在的主要問題是:首先,沒有針對應用型人才培養要求的水輪機教材,在學時縮減的形勢下理論分析內容比重偏大,不適用;其次,現有的教材中缺少近年來我國大力開發的抽水蓄能機組和應用于水電低水頭電站的燈泡貫流式機組的內容,導致學與用之間脫節。因此,根據應用型本科院校人才培養要求,重構“水輪機”課程內容,確保應用型水電人才培養質量,已成為亟待解決的重要問題。
二、應用型水電廠“水輪機”課程體系的建設手段
“水輪機”課程內容繁多、設計面廣,具有綜合性、實踐性都很強的特點,以往在課堂講解中雖然配合一些教學掛圖和教學模型,但由于各方面條件的限制,學生所能見到的水輪機模型及其輔助設備寥寥無幾,缺乏感性認識,往往挫傷學生學好該課程的積極性,達不到預期的效果。因此我們應從實際出發,根據需要設置多種形式的實踐性教學環節。
1.重構教學內容,確定新的教學目標
隨著教學改革的深入和課程體系的調整,“水輪機”課程的教學學時越來越少,但是隨著科學技術的進步和機械設計學科的發展,需要向學生講授的內容卻越來越多,怎樣在有限的時間內完成規定的教學任務,同時取得較好的教學效果?我們除了重構教學內容,在課堂教學中突出重點、難點,結合課程特點,講授原理、方法及應用外,還要研究課程新的教學大綱和實施計劃,根據專業培養計劃,把培養適應工程實際的創新人才作為改革的根本目標,突出設計的觀念和綜合運用知識的能力的培養。
2.應用多媒體課件和視頻助教助學
根據“水輪機”課程教學特點,由精品課程小組開發了豐富的多媒體助教資源和助學資源,包括電子課件、圖紙庫、圖片庫、標準庫、虛擬動畫庫、FLASH庫、視頻庫、三維教學模型,方便了教師教學與學生自學,站在專業課程包的角度為教學提供了全套的解決方案。如對于“水輪機”課程中比較抽象、復雜的內容(蝸殼、轉輪室、尾水管中水的流動等等),我們采用“水流在水輪機過水部件中的流動”模擬軟件,達到了較好的教學效果。
此外,我們還組織學生觀看了關于“三峽大壩”、“南水北調”等國家重大水利工程的紀錄片,參觀各種類型水輪機的模型室,增強學生的感性認識,調動學生對本課程的興趣。
3.課程網站
“水輪機”精品課網站的課程資源建設是基于專業的整體積累與收集。精品網站設有電子教案、電子課件、助學交互動畫(FLASH形式和JAVA形式)、圖片庫、圖紙庫、技術論文、工程案例、錄像(教學錄像、現場錄像)、自測習題、三維交互漫游、虛擬仿真實訓系統等助教助學項目,學生可以通過網絡進行自主學習。教師和學生、學生與學生可在網上進行討論、交流互動。
4.重視各種實習實訓等實踐環節,培養學生對本專業的熱愛和學習興趣
熱能與動力工程專業為南昌工程學院辦學最早的專業之一,長期的辦學過程中已積累了豐富的理論和實踐教學經驗。目前已有中電投江西分公司、柘林水力發電廠、贛州發電設備成套公司、葛洲壩集團機電建設有限公司等4家校外實習與產學研基地,為教學改革的研究提供了良好的條件。為了上好這門課,我們安排學生到有關水電站認識實習,讓學生了解水輪機在水電站的地位、能量轉換過程;組織學生到贛州發電集團參觀水輪機制造流程,讓學生對水輪機各部件的結構有一定感性認識;最后在畢業實習環節,讓學生全程參與電站的年度檢修計劃,有利于培養學生解決實際問題的能力。
5.加強水輪機實驗室建設
實驗是工科院校實踐性教學環節的最主要的形式。南昌工程學院機械與電氣工程學院2007年成功申報了中央和地方共建高等學校共建專項資金項目——水電動力工程實驗中心,為水輪機實踐教學改革提供了良好的平臺。2011年建成的模擬水電站,將調速器、勵磁系統、機組現地控制和計算機監控系統相結合,將生產控制過程、管理過程、試驗、實際操作演練和事故模擬有機結合,能夠滿足對高級技能和技術人才的教學、培訓、鑒定的要求,極大地提高了教學培訓質量和效率。目前,我們能夠進行水電站開停機過程和水輪機調速系統仿真等實驗,大大提高了水動專業學生工程應用能力。
論文摘要:為適應創新型國家發展戰略,教育創新應貫穿大學課堂理論教學和課程實踐訓練教學。針對“鍋爐原理”課程實踐訓練教學,重點探討了華北水利水電學院“鍋爐原理”課程實踐訓練的目標定位、教學內容的設計和實施方法,以期對電廠熱能與動力工程專業實踐能力訓練方面起到一定的推動作用。
鍋爐是用以生產熱水或蒸汽的設備,在國民經濟中具有異乎尋常的重要作用,電站鍋爐是火力發電系統三大主機之一,對火電的高效、潔凈和安全生產及其重要,因此,“鍋爐原理”是熱能與動力工程專業最核心專業課程之一。“鍋爐原理”課程主要講授鍋爐的基本工作原理,包括鍋爐的爐內燃燒原理及燃燒設備、鍋爐的傳熱過程、鍋內水動力、受熱面外部工作過程和先進鍋爐技術的發展等內容,要求學生掌握鍋爐工作過程的基本理論及鍋爐設備的相關知識,并培養學生分析工程問題、鍋爐設計計算和鍋爐試驗的實踐能力。
為適應創新型國家發展戰略,高等教育要實現從知識型向創新型培養目標轉變,具體到“鍋爐原理”的課程教學中,創新應貫穿課堂理論教學和課程實踐訓練教學。對“鍋爐原理”課程的理論教學內容設計、教學手段、教學方法等方面已有較多的探討和實踐研究,[1-4]本文從“鍋爐原理”課程實踐能力的培養出發,重點討論華北水利水電學院(以下簡稱“我校”)“鍋爐原理”課程實踐訓練的目標定位、教學內容的設計和實施方法。
一、“鍋爐原理”課程實踐訓練教學的定位
“鍋爐原理”課程實踐訓練教學的定位必須符合我校熱能與動力工程專業定位,應全面貫徹黨的教育方針,遵循大學教育教學規律,秉承我校辦學理念,實施“基礎、實踐、創新”三位一體的培養模式,在教育教學中,堅持夯實基礎、強化實踐、注重創新的思想,培養吃得苦、下得去和用得上的專業技術人才。應以“寬基礎、強能力、高素質”為培養人才的宗旨,注重學生的動手能力、創新意識與能力的培養,加強實踐性教學環節,優化教學方法與教學手段。專業實踐能力培養始終圍繞“強化實踐教學、提高學生素質、培養創新意識、重在實際應用”的教學指導思想,從人才培養目標、實驗教學體系、實驗教學內容和方法、實驗教學隊伍、實驗環境條件和實驗室管理體制等方面進行了全方位的改革與建設,探索實現基礎性驗證實驗、測定試驗、創新性科研訓練實驗和拓寬知識面的演示實驗的“四級實驗”教學體系,實現教育創新。“鍋爐原理”課程實踐訓練教學應實施從理論到實際、從傳統到創新、從課堂到工程項目的工程化實踐教學思想,圍繞動腦想方案、動手做試驗、動嘴講成果、動筆寫報告等“四動”能力,達到加深理論知識的掌握和應用,在實踐訓練中切實培養學生處理工程問題,進行鍋爐設計計算和鍋爐試驗的實踐能力。
二、“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容的設計
“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容尚無可參考材料,根據我校熱能與動力工程專業人才培養和“鍋爐原理”課程大綱的要求,基于我校的專業師資、實驗室和實習資源以及用人單位和歷屆畢業生的建議,科學制定“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容。
1.“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容設計原則
對我校“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容進行設計時,實行“工程化”設計思路,并遵循四個原則,即實踐訓練內容以“鍋爐原理”為中心、內容進程科學有序化、內容設計層次化和實施方式多元化。
(1)以“鍋爐原理”為中心,多課程之間緊密聯系化。鑒于“鍋爐原理”是熱能與動力工程專業的最重要專業課,處于前期的專業基礎課程以及后續課程之間的中心地位,因此在設計“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容之前,先對我校“流體力學”、“工程熱力學”、“傳熱學”和“燃燒學”等基礎課以及后續專業選修課程比如“大型鍋爐運行”、“單元機組集控運行”和“循環流化床燃燒技術”等課程的教學大綱、實驗大綱、知識點講授情況以及實踐實驗訓練情況進行詳細調查、分析和總結,做到了然于胸,確保“鍋爐原理”課程實踐訓練教學內容設計與前期專業基礎課程及后續專業選修課程的緊密聯系,力求通過該課程實踐訓練,既可以鞏固和加深學生對前期專業基礎課的理解,加強對所學基礎知識的實踐應用,將所學的熱工學知識、燃燒學知識在電站鍋爐中加以應用,達到學生對鍋爐原理中爐內燃燒、鍋內傳熱及水動力和煙風阻力知識融會貫通、舉一反三,為靈活應用打下堅實基礎,又能激發學生學習后續專業選修課程的欲望和熱情,培養學生學習后續課程的好奇心、主動性和積極性。
(2)實踐訓練課程內容進程科學有序化。“鍋爐原理”課程本身知識點之間的順序決定了課程實踐訓練教學內容的設計次序,要由淺入深、層層推進、由易到難,脈絡清晰。因此,訓練內容應嚴格按照鍋爐原理本身的發展進行設計。內容主要包括客觀認識實踐、原理性演示驗證實踐和工程實踐訓練三大內容。
客觀認識實踐主要是對鍋爐實物、鍋爐機組整體模型、鍋爐重要設備的直觀認識,如在開設“鍋爐原理”課程前進行電廠認識實習,對鍋爐的實物直觀認識,在“鍋爐原理”課程第一節緒論課和鍋爐組成課講解后進行模型實驗,通過模型參加實驗、拆裝模型和動畫模型模擬鞏固加深鍋爐機組系統及組成知識。
原理性演示驗證實踐。筆者通過幾年的“鍋爐原理”教學發現,鍋爐的水循環內容是該課程的難點之一,學生往往難以理解和掌握,通過課程原理性演示和實踐可以幫助學生理解和掌握水循環等難點。該部分主要是對自然循環原理、直流鍋爐原理等的演示驗證實踐內容。
工程實踐試驗主要是對鍋爐的三大計算能力的訓練實踐,包括鍋爐輔助計算、熱力計算、水動力計算、煙風阻力計算和強度計算的實踐訓練、鍋爐熱平衡的實驗和鍋爐機組運行仿真實驗訓練。
(3)實踐訓練課程內容設計層次化。內容設計要貫穿層次化的思路,內容的難易程度要進行層次化設計,對訓練中的每一個內容根據其在課程中的總體地位和重要程度按照“了解、理解、掌握”等不同層次進行分級定位;同時,根據學生個體水平的差異,對同一內容也要進行層次化設計,在滿足分級定位要求和大部分學生學習基礎上,對那些學有余力的學生進行進一步的拓寬設計。比如鍋爐的計算,對于普通的學生則只要會進行鍋爐的輔助計算、各受熱面熱力計算和簡單的水循環計算即可,而對于部分學有余力的學生,則可更進一步進行較復雜的水動力計算、強度計算和煙風阻力計算,并完成一些計算程序的編制。
(4)實施方式多元化。課程實踐訓練教學是實踐性課程,因教學學時、實驗室資源等多方面的因素,決定教學實施的方式必須多元化,即課堂、實驗室和企業生產三位一體,課堂演示、實驗室參觀驗證實踐和電廠實踐構成全方位多層次的實踐訓練。傳統與現代先進技術結合,實踐訓練中采用比如計算機程序模擬、動畫設計模擬實踐、鍋爐事故仿真模擬等先進技術手段實施實踐訓練。
2.“鍋爐原理”課程實踐訓練教學具體內容設計
我校“鍋爐原理”課程計劃學時64學時,其中實驗6學時。其前期基礎課程包括“流體力學”、“工程熱力學”、“傳熱學和燃燒學”,還開設了后續課程“鍋爐運行”和“單元機組集控運行”。“鍋爐原理”課程內容多、難點多、實踐性強,“鍋爐原理”課程通常設置有鍋爐原理課程設計,我校“鍋爐原理”課程設計時間為1.5周。實際上,僅靠課程設計和6學時的實踐訓練難以達到學生牢固掌握鍋爐原理理論知識、靈活運用所學解決實際問題的目標。“鍋爐原理”課程實踐訓練教學包括鍋爐原理6學時實驗課、1.5周課程設計、16學時單元機組集控運行實驗,但主要利用學生的課余時間進行。教學過程貫穿第5至第8學期,延續2年時間,實踐訓練教學包括13個內容,90小時。具體內容和建議學時如下。
電站鍋爐機組實物模型和虛擬模型實踐,2學時。標準煤樣工業分析驗證性實驗,4學時。混合煤工業分析測試實驗,4學時。煤的發熱量測定實驗,2學時。自然循環鍋爐工作原理實驗,1學時。多管水循環驗證實驗,1學時。直流鍋爐工作原理實驗,1學時。鍋爐綜合測試項目設計實驗,13學時。鍋爐原理課程設計訓練,32學時。鍋爐水循環計算訓練,10學時。鍋爐煙風阻力計算訓練,6學時。鍋爐啟停仿真訓練,8學時。鍋爐運行仿真訓練,8學時。
三、“鍋爐原理”課程實踐訓練教學實踐
我校“鍋爐原理”課程實踐訓練教學課題在2008提出,在2006、2007和2008年級開始實施,實踐證明,通過“鍋爐原理”課程實踐訓練教學,激發了學生學習專業知識的熱情,鞏固和加深了鍋爐原理知識的理解,提高了學生的專業素質,培養了學生動腦想方案、動手做試驗、動嘴講成果、動筆寫報告等“四動”能力。我們對2006和2007年級的學生進行鍋爐實踐能力的調查分析發現,無論是研究生復試(鍋爐及鍋爐相關知識的筆試和面試),還是就業面試(熱工學和鍋爐等口試)過程中,學生對鍋爐相關考題從容自如,安之若素。當然,在教學內容設計方面還需進一步改進,實施的方式還需更科學合理。
參考文獻:
[1] 于廣鎖,林偉寧,梁欽鋒.鍋爐原理課程教學的探索與研究[j].化工高等教育,2007,(3):29-31.
[2] 趙雪峰.“電廠鍋爐原理及設備”課程教學研究探討[j].中國電力教育,2010,(22):97-98.
論文關鍵詞:鍋爐原理;教學研究;實驗
鍋爐是火力發電廠三大主機之一,是工業企業的動力之源,在國民經濟發展中發揮著極其重要的作用。“鍋爐原理”是為熱能與動力工程專業本科生開設的主要專業課程之一。“鍋爐原理”的教學目標是讓學生全面和系統地認識鍋爐本體和輔助裝置的構造,掌握鍋爐工作原理的相關知識,并培養學生分析工程問題、進行鍋爐設計計算和鍋爐試驗的實踐能力。該課程工程性強、內容多、難點多,僅依靠理論教學難以實現教學目標,與工程實際緊密結合的實驗、實習、課程設計等實踐環節是鍋爐原理教學中不可或缺的部分。
高校的實驗室是理論與實踐相結合,培養大學生工程實踐能力和創新能力的重要場所。加強并改進實驗教學,是對大學生進行能力培養的有效途徑之一。實驗在鍋爐原理實踐教學環節中占有重要地位。筆者作為從事鍋爐原理實驗教學的教師,在教學過程中對傳統的教育理念進行改革,從教學目標、教學內容、教學和考核方法上全方位引入現代的教育理念,使教學效果得到明顯改善。
一、鍋爐原理實驗的教學目標
鍋爐原理實驗教學的基本出發點是通過提供大量模擬鍋爐有關現象的裝置和系統,以幫助學生更好地理解課程內容,掌握鍋爐的基本原理、常用測試方法和運行技術,加強鍋爐設計計算和鍋爐試驗的實踐能力。傳統的教育以傳授知識為教學目的,教師考慮的是如何把知識灌輸給學生,而忽視學生能力的培養。現代社會的發展需要高校培養一批高知識、強能力的創造型人才。為適應這一需求,高校應注重學生能力的培養。
鍋爐原理實驗教學中,應發揮教師在教學中的主導作用和學生在學習中的主體作用,使學生在預習實驗指導書,動手操作實驗設備和儀器,動腦思考實驗現象,通過團隊合作解決實驗中出現的問題,記錄和整理實驗數據,撰寫報告,完成實驗思考題的過程中,自身的學習能力、實驗技能、動手能力、獨立思考能力、團隊合作精神、組織能力、分析和解決工程實際問題的能力、自主創新的能力得到全面地鍛煉和提高。
利用精心設計的實驗內容,將“鍋爐原理”課程的知識點與專業基礎課程“工程熱力學”、“傳熱學”、“流體力學”、“熱工測試技術”,以及專業課程“大氣污染監測技術”、“大氣污染控制工程”、“潔凈煤發電技術”相結合,通過對多門學科知識的有效遷移和綜合,以達到舉一反三、融會貫通的教學效果,既可以鞏固和加深學生對前期專業基礎課的理解,又加深了學生對所學專業知識體系的認識,激發了學生學習后續課程的興趣和積極性,培養了學生科學思維的能力,從而為后續課程的學習和將來從事工程設計、科學研究奠定堅實的基礎。
二、鍋爐原理實驗的教學內容
實驗課程的教學內容關系到實驗教學的組織實施,是規范實驗教學過程、檢查實驗教學質量和進行實驗室建設的基礎。鑒于鍋爐原理涉及內容多、實踐性強,相關課程多,我們將實驗部分剝離出來,單獨設課,同時確保實驗教學內容設計與前期專業基礎課程及后續專業課程的密切聯系。在教學內容上,力求從本課程實際出發,不失時機地向其他課程滲透和綜合,為學生創建一個系統的熱能與動力工程知識體系平臺,改變了只從單個課程傳授分散知識的傳統教學模式。
結合“鍋爐原理”理論教學的授課主線“燃料—燃燒及熱平衡計算—受熱面—自然循環鍋爐水動力學—鍋爐的啟停與運行—鍋爐污染物排放監測與控制”,建立了“煤質分析”、“并聯管組流量分配”、“自然循環鍋爐水動力特性”、“燃燒與環境監測”、“燃燒源污染物排放控制”五個實驗室。
“煤質分析”實驗室開設了“煤的工業分析”、“煤的發熱量測定”兩個實驗,使學生能夠掌握煤質分析、發熱量測定的原理和方法,認識煤的質量對鍋爐性能的影響。
“并聯管組流量分配”、“自然循環鍋爐水動力特性”實驗室各配備有兩套自行設計搭建的實驗系統。前者能夠使學生對電站鍋爐中過熱器、再熱器管組的進、出口集箱的引入與引出方式布置不當引起的流量分配不均問題有清晰的感性認識;后者使學生對自然循環鍋爐水動力特性及提高水循環安全性的措施有更深刻的理解。 轉貼于 “燃燒與環境監測”實驗室基于自主研發的“能源島熱電聯產系統”,開設了“程序點火及火焰監測顯示”、“燃燒調整及燃燒效率測定”、“鍋爐熱平衡”、“鍋爐煙塵測定”、“煙氣成分分析”、“氣態污染物排放監測”六個實驗。“程序點火及火焰監測顯示”實驗能夠使學生了解鍋爐安全操作程序及燃燒過程;通過設在鍋爐的觀察孔,直接觀察到火焰形狀以及運行參數對火焰形狀的影響,大大加深了對書本知識的理解。“燃燒調整及燃燒效率測定”實驗使學生對各種因素對燃燒效率的影響有直接的感性認識,同時學到測取鍋爐效率有關數據、計算燃燒效率的方法。通過“鍋爐熱平衡”實驗,加深學生對鍋爐熱平衡原理的理解,培養學生的鍋爐熱平衡實驗測試技能,使學生能夠分析造成各項熱損失的原因,學會診斷鍋爐存在的問題。“鍋爐煙塵測定”實驗使學生熟悉國家標準、掌握固定污染源排氣中顆粒物的排放濃度、折算濃度和排放總量的測定原理和方法。“煙氣成分分析”實驗使學生掌握奧氏煙氣分析儀的工作原理和使用方法。“氣態污染物排放監測”實驗使學生掌握氣態污染物排放測量的電化學法的原理和EUROTRON MK2 8851煙氣分析儀的使用方法。通過這一系列的實驗為學生從事鍋爐設計、運行和研究打下基礎。
“燃燒源污染物排放控制”實驗室配有四臺除塵裝置(旋風除塵器、袋式除塵器、電除塵器、濕式除塵器)和一臺噴射鼓泡式煙氣脫硫裝置、一臺選擇性催化還原煙氣脫硝裝置,可進行除塵器性能測定和氣體污染凈化兩大類型、六個項目的實驗教學,可使學生系統地了解并掌握污染控制的基本知識、基本原理、主要設備和典型工藝等,培養學生分析和解決日益嚴重的燃燒源污染物排放問題的基本能力,為學生從事相關的工程設計、技術管理等工作提供必要的基礎。
三、鍋爐原理實驗的教學和考核方法
1.教學方法
為便于組織教學,將參加實驗的學生分成8至10人的小組,排出實驗教學安排表,安排充足的師資力量,指導學生在兩周內完成所有實驗室的各個實驗。在教學過程中,改變傳統的灌輸式教學方法,不斷探索實驗教學的新辦法,如探究式教學、歸納式教學、換位教學等。
在探究式教學模式下,教師依據學習過程的客觀規律,引導學生積極主動、自覺地掌握知識。例如,在進行鍋爐熱平衡實驗教學時,教師提出“什么是鍋爐熱效率?什么是鍋爐熱平衡?”在學生明白這些基本概念問題的基礎上,設置問題“鍋爐正平衡熱效率的計算公式是什么?”引出計算鍋爐正平衡效率需要測定的參數及測量方法,繼續提問“鍋爐熱損失發生在哪里?鍋爐反平衡效率的計算公式是什么?”逐步引導學生積極思考,最后提出“為什么既要進行鍋爐正平衡實驗,又要進行鍋爐反平衡實驗?如何有效提高鍋爐效率?”教師通過這些涵蓋了實驗的目的、實驗原理、實驗方法的探究型問題,激勵學生的創造性思維,培養他們應用理論知識分析和解決問題的能力。
在進行演示性實驗教學時,采用歸納式教學方法,將“觀看”實驗轉變為“觀察”實驗。例如,在“自然循環鍋爐水動力特性”實驗中,不去講解,也不提出任何問題,只是告訴學生要仔細觀察。在每個實驗現象出現時,再引導學生歸納實驗現象、分析產生這種現象的原因。受知識水平、觀察能力的影響,學生難免會遺漏掉某些實驗現象,這時通過重復性實驗,教師指導學生進行有針對性地觀察,對實驗現象再次進行歸納和分析。采用這種教學方法,使學生對實驗過程充滿興趣,對水循環的形成過程、工質的流動與傳熱過程、蒸汽的產生過程,上升管中汽水兩相流的各種流型(泡狀、彈狀、環狀流動),鍋爐水循環的常見故障(停滯、倒流、自由水面、汽水分層、下降管帶汽)從現象到本質都有非常深刻的認識。
在實驗教學中,還嘗試了師生角色換位教學法。例如,在“煙氣成分分析”實驗教學中,進行了“讓學生做老師”的換位教學實踐。每組學生經過討論,選出一位同學,由其充當教師的角色,講解奧氏煙氣分析儀的工作原理,演示其使用方法,并帶領本組的同學完成煙氣成分及含量測定實驗,引導學生思考、提問、討論。實踐證明,這種方式加強了學生之間的交流、師生之間的互動,活躍了實驗教學的氣氛,收到很好的效果。
2.考核方法
實驗考核是對學生實驗能力的全面檢查,也是對教師教學效果的檢查。同時,考核能夠給學生以壓力和動力,促進學生對實驗課的重視。傳統的實驗考核方法,主要是依據實驗報告的好壞來評定成績,這種方法在一定程度上滋長了學生抄襲實驗報告的現象。為減少傳統考核方法的弊端,我們采取實驗表現、實驗報告、實驗考試相結合的方法進行實驗考核,三者依次占實驗總評成績的30%、30%、40%。實驗表現和實驗報告采取每個實驗單獨給分,取各自的平均分作為這兩項的成績;實驗筆試則由每個實驗設置2~4道基本知識和基本技能試題組成試卷,統一安排考試。實驗表現由教師依據實驗預習、實驗操作、回答問題情況,以及發現和提出問題的能力當場給出成績;實驗報告按照是否按要求撰寫實驗報告,按時交實驗報告,數據、結論是否正確,分析是否透徹評分。通過這種考核方式給出實驗綜合成績,實現了對學生的學習態度、觀察能力、動手能力、思維能力、綜合分析能力等的全面考查。
關鍵詞:畢業設計;實踐;創新能力
作者簡介:張利平(1964-),女,青海大通人,華北水利水電大學電力學院,教授;張川(1974-),男,河南焦作人,華北水利水電大學電力學院,講師。(河南 鄭州 450045)
基金項目:本文系華北水利水電學院2011年教育教學研究與改革項目的研究成果。
中圖分類號:G642.477 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)16-0149-02
工科高校畢業設計是高校人才培養計劃的重要組成部分,是一項集學習、實踐、探索和創新于一體的綜合教學環節,是培養學生獲得工程師基本訓練最重要的實踐性教學環節。通過畢業設計,可使學生進一步接觸生產實際,領會能源和電力工業的方針政策,獲得查閱文獻、搜集資料、分析計算、綜合比較、設計制圖、數據處理和撰寫論文等多方面的綜合訓練。
目前,由于工科高校教育體制和社會對用人的需求狀況,致使畢業生就業壓力不斷增大。加之學校教學資源相對滯后,給本科生畢業設計的教學組織帶來了許多問題,因此,如何改革工科高校本科生畢業設計的管理模式,以適應社會對人才的要求,成為各高校和社會關注的熱點問題。
一、當前本科生畢業設計存在的主要問題
1.畢業設計選題缺乏創新性
近年來,通過對熱能與動力專業本科生畢業設計管理模式的分析研究,在畢業設計選題上發現了一些不足之處。一是部分傳統的畢業設計題目缺乏創新性。這些選題設計資料齊全,設計方案、路線比較成熟,教師指導起來比較容易,學生只要遵循教師的指導思路完成畢業設計即可。這些選題雖然在培養學生的專業素養方面發揮了一定的作用,但其不能激發教師和學生的創作熱情,學生的創新能力也得不到鍛煉。二是有些畢業設計選題以模擬為主,如模擬某火電廠設計,但這個電廠實際是虛構的,沒有實際工程背景,與生產實際相脫節,學生的設計方案是否合理得不到真正的檢驗。這種選題對學生沒有吸引力,設計論文也不可能具有創新性。因此,這些選題既不能很好地體現高校熱能與動力專業的培養目標,也不利于學生綜合素質能力的培養,畢業生將失去在社會中的競爭能力,高校的生命力也將會枯竭。
2.學生精力投入不足
隨著高等教育市場化模式的轉變,在大四第二學期學生們關心的不是如何完成畢業設計,而是畢業后的工作問題。他們更愿意花費大量的時間和精力去尋找心目中的理想工作,而對畢業設計敷衍了事、消極對待,甚至找人替做或是抄襲。另外,許多本科生已把考研看做二次擇業,而研究生入學考試的復試階段,恰是大學生畢業設計的最關鍵的設計階段。面對幾年的艱辛付出,在觸及收獲的關鍵時刻誰也不愿放棄,因此花費全部精力備考而放棄了畢業設計。還有部分已經與用人單位簽訂協議的大學生,急于到單位進崗培訓,因而沒有時間和精力來完成畢業設計。這些主客觀因素致使高校畢業設計質量得不到保證,有下滑的趨勢。
二、本科生畢業設計教學管理模式的改進措施
為提高本科生的畢業設計質量,加強畢業生的市場競爭力,通過以下幾方面措施對畢業設計教學管理模式進行了改進。
1.畢業設計選題
熱能與動力工程專業的畢業設計包括選題、開題報告、設計方案確定、撰寫設計論文、答辯等幾個主要階段,而畢業設計的選題是保證畢業設計質量的重要因素之一。因此,選題應從專業培養目標出發,體現專業特點,既要有科學性、工程實際性,更應該具有創新性。
基礎較好、綜合能力較強的學生會對一般難度的選題產生輕視的態度,畢業設計的積極性得不到調動;而難度較大的課題對于基礎不太牢固、綜合能力較低的學生來說,會產生無從下手的感覺,導致畏懼畢業設計,最后只能草草了事。這樣的畢業設計根本起不到最終的教學目的,因此在選題時要充分了解每一位學生的基礎知識和綜合能力,盡可能地為學生“量身定做”,使畢業生對畢業設計都充滿了強烈的探索精神和求知欲望,這樣才會使學生的創造性得到極大的發揮。
除了指導教師提出的題目外,學生也可根據自己就業的特點或本人的興趣確定畢業設計選題。指導教師要監督學生廣泛了解相關設計的資料,對所研究領域的關鍵技術問題有所把握,并從某一方面提出自己的研究觀點,引導學生順利完成畢業設計。
高校要求畢業設計選題一人一題,這樣畢業設計選題的眾多性、全面性、實用性和創新性將會給指導教師帶來極大的挑戰性,專業教師必須具備堅實的理論基礎和專業技能,同時必須掌握本學科最新發展動態,才能滿足學生的需求。
2.畢業設計與科研項目的有機統一
科研是提高教學質量的推進器,以科研促進教學是提高大學畢業設計的重要途徑。將指導教師主持的科研項目或課題分解成若干子課題,再根據學生的實際水平,選定畢業設計題目,這樣既可以減輕教師的科研壓力,又極大地激發了學生的創作熱性。如教育廳的科研項目“汽輪發電機組故障診斷”,可將該課題分解為“凝汽器故障診斷”、“熱力系統故障診斷”等子課題作為學生畢業設計的選題。教師在進行科研項目的研究時,既要自己創新又要指導學生完成畢業設計,極大地加大了教師和學生的創作熱情與責任感。在研究過程中,大學生的創新思維會激起指導教師的新想法、新思路,有利于解決棘手問題。另外,科研項目與畢業設計有機統一,為提高學生的創新能力、實踐能力、團隊協作能力提供了保障。
3.畢業設計與學生就業相結合
對于已經與用人單位簽約,且用人單位急需學生提前進行崗前培訓進入企業的學生,可在企業完成畢業設計,這樣就形成了一種實習、畢業設計和就業“三位一體”的畢業設計新模式。在這種新的管理模式下,結合學生實習培訓崗位,由用人單位派高級職稱的技術人員和學校教師聯合做學生的指導教師,邊實習邊完成畢業設計工作。畢業答辯時邀請校外指導教師一起參加畢業答辯和成績評定。這樣學生既可以將所學理論知識應用到實踐,又可以培養學生綜合分析問題和解決實際問題的能力,同時還可以解決高校教師重理論輕實踐、畢業實習沒地方等問題,密切學校和企業的關系,相互支撐、相互促進,從而使高校的知名度和學生們就業的競爭力得到了極大提高。
4.畢業設計與考研相結合
對于基礎扎實、綜合能力強、準備考研的本科生,特別是已取得報送本校推免資格的學生,在畢業設計的選題上,應盡量遵從學生本人意愿并結合指導教師的科研項目,從科研項目中選取適合學生的題目作為畢業設計,如省教育廳科研項目“凝汽器故障診斷”。教師根據保送生的實際能力,從課題研究出發,提煉出“凝汽器結構分析與優化”、“凝汽器運行優化”、“凝汽器常見故障研究”作為畢業設計題目。由于該部分學生基本功扎實、創作有激情、團隊意識較強,加上教師的科學、恰當引導,一定能做出高質量的畢業設計(論文)。而對于既要參加研究生面試又要做畢業設計的學生,可盡量讓他們了解以后從事的研究方向,并考慮到時間問題,針對性的選定畢業設計題目。這樣學生的主觀能動性才能得以調動,并為以后研究生階段的學習打下堅實的基礎。
三、建立創新機制,以激勵學生的創新能力
1.成果評定創新
在學生自定畢業設計選題中,如果立意新穎,且結合實際工程并對實際工程具有一定的指導意義,或是能反應該學科領域中的疑難點或是最前沿、最尖端的問題,即使完成的不是很理想,也應該給予較高的評價,以激勵這種“敢為天下先”的創新人才。
2.答辯時間不統一
高校本科生畢業設計答辯時間一般統一安排在六月初,但由于一些企業急于學生提前進崗培訓,或有一些科研能力較強的學生已提前完成畢業設計,想提前進入有關課題進行更深領域的研究。可改變原來統一安排時間答辯的形式,由學生本人提出申請,主管部門同意即可提前答辯。這種模式既可以滿足用人單位的需求,又可以調動學生做畢業設計的積極性,使畢業設計質量能夠得到更好的保證。
3.可替代畢業設計
為激勵學生勤奮學習、勇于創新,在高校本科四年學習期間,凡是獨立完成并已發表在公開出版的期刊雜志上,內容與所學專業相關且字數符合要求的學術論文,經學校相關部門審定同意后,可替代畢業論文。另外,學校還可以開展畢業論文評優活動,對優秀的畢業論文給予一定的獎勵。
四、結語
本科畢業設計應按照“科學、前沿、實踐、創新”的教學原則,注重畢業設計與科研項目有機的結合,提升教師科研教學水平,建設一支高水平、高素質的教師隊伍。加強同工程單位的密切聯系,同時要解決好本科生畢業設計與就業、考研的矛盾,讓學生認識到畢業設計的重要性,積極調動學生研究性學習的能動性,使他們的綜合素質得到不斷提高,以適應社會的需求。
參考文獻:
[1]方維.新形勢下對本科畢業設計指導的探討[J].計算機教育,2009,(21):113-114.
傳熱學是研究由溫差引起的熱量傳遞規律的一門學科。由于傳熱學在科學技術領域的廣泛應用,它已成為許多工科專業的一門基礎技術課程。在華北電力大學(以下簡稱“我校”),傳熱學作為能源與動力工程(原熱能與動力工程)及建筑環境與設備工程專業的核心專業基礎課,其學時數為72學時,它不僅要為今后學習有關的后續課程打下理論基礎,而且課程本身涉及的一些基本概念、原理和基本分析方法對于培養學生分析問題和解決問題的能力也十分重要。
像目前許多的大學課程一樣,傳統的傳熱學教學中存在著如下的問題:(1)教學目標過于重知識的傳授,而忽視學生能力的培養。一般制定的教學大綱都是對課程知識點的要求,而沒有明確課程在學生能力培養方面的要求。因此,教師在選擇教學內容和教學方法上,也就主要圍繞課程知識的傳授而進行,特別是在教學學時限制的情況下,問題尤為突出;(2)教學內容多以學科體系為線索,內容過于理論化,很難與工程實際緊密結合;(3)教學方法多以教師為中心的講授式,忽視學生在教學中的主體作用。課堂教學中基本上是教師的獨自教授,學生在教學中基本處于被動和從屬的位置。這種由教師主導的單向傳播的方式使學生只能被動地學習知識,而難以發揮其學習的主動性,成了知識的“容器”。這種簡單機械的學習無法培養學生的求知欲,反而消磨了他們原本的好奇心和求知欲。[1]
自2012年開始,我校傳熱學教學組的4位教師在傳熱學課程的教學上采用了研究性教學模式,學生主要是熱能與動力工程專業的學生,含我校“卓越工程師教育培養”試點班的學生,每個教學班級的學生人數在30-50人之間,課程安排在學生的第五學期。現以2013-2014第一學期的傳熱學為例,介紹本課程的實踐情況。
一、“傳熱學”課程的教學目標
按照研究性教學的理念,課程的教學目標是:課程教學不單是使學生更好的掌握系統的學科知識,而更重要的是使學生綜合運用知識去發現、分析和解決問題,得到思維訓練,學會知識的遷移或應用,真正學會學習,同時在以小組合作的研究中,學會與他人溝通交流的技能,形成健全的人格和豐富的思想[3]。它體現了教學目標從單一的知識傳授到知識和能力并重的轉變。
為此,本課程按照研究性教學的理念重新制定了本課程的教學目標。使學生:(1)系統了解傳熱學的基本概念、基本定律和知識框架;(2)能夠正確判斷一些實際問題中所存在的熱量傳遞模式;(3)能夠利用能量守恒的方法確定傳熱問題中各種熱量傳遞之間的關系;(4)能夠選擇合適的計算方法或公式,對工程中典型的傳熱問題進行計算,并定性分析判斷計算結果的合理性;(5)對一般的導熱問題,能夠建立其數學模型,并了解分析求解和數值求解的基本思路;(6)初步掌握有關傳熱的工程設計方法;(7)在計算機技能、合作能力、交流表達、學習能力等方面有所鍛煉。
二、課程內容的整合
研究性教學的形式是多種多樣的,教學內容的“問題性”是其研究性教學最突出特點。教學的過程是以圍繞問題展開的教學過程,注重從問題開始而不是從結論開始,以探索學科知識的產生和發展規律為路徑,以剖析工程原理的形成過程為載體,以分析、研究和解決工程實際和工程學科問題的過程為平臺,以師生互動和同學合作為形式,將學習知識與研究問題相結合,使學生在學習學科知識、工程原理和思考、分析、探究問題的過程中獲取、應用和更新知識,在解決問題的過程中培養和訓練發現、研究和解決問題的能力,在合作學習和團隊交流過程中形成和提高綜合素質。
按照研究性教學的要求,對原有的教學內容調整為如下兩部分。
1.基礎傳熱學
將傳熱學中最基本的概念、理論和方法等提煉出來,形成傳熱學的主干知識,稱之為基礎傳熱學。主要內容包括:熱量傳遞的機理和模式、能量守恒定律在分析傳熱現象中的應用、導熱問題分類和導熱基本定律、一維穩態導熱分析解、非穩態導熱的集總參數模型、對流傳熱的分類、邊界層概念及其對流傳熱的研究方法、對流傳熱的特征數關聯式、輻射的基本概念、兩表面間的輻射傳熱計算、綜合傳熱問題的分析等。[2]
2.主要的研究課題或項目
以工程實際問題為線索,整合部分教學內容,作為學生研究性學習的課題或項目。目前主要有如下幾個問題:(1)平板式太陽能集熱器的傳熱分析和計算;(2)套管式和管殼式換熱器的熱設計;(3)等截面直肋散熱特性的研究,包括對其一維和二維模型的分析解和數值解;(4)高溫金屬件冷卻過程溫度場的研究,研究對象有大平板、長圓柱、球等典型一維幾何形狀的物體,研究方法包括集總參數模型、一維模型的分析解和數值解;(5)冬季房間熱負荷計算的研究;(6)不可壓流體外掠平板對流傳熱的研究,包括分析解、實驗解。
三、具體的教學實踐
1.教學安排
首先用20-24學時的時間進行基礎傳熱學的教學,這一部分內容仍以教師教授式為主,這樣可以讓學生在較短的時間內對傳熱學的最基本的概念、理論和方法形成認知,這些內容也為學生開展研究性學習提供了必要的理論基礎。
接下來32-36學時的時間,主要是以研究課題或項目為主線開展教學,教師給出每個課題的研究內容和時間計劃,并對必要的方法給予講解,學生以2-3人小組的形式自主開展學習研究。教師及時了解學生的進展和困難,適時進行反饋和指導,學生最終提交研究論文或項目報告,教師選擇性地進行交流展示。表1給出了其中4個課題的具體教學安排。
2.課程的考核模式
由于課程的教學與以往發生了巨大的改變,因此課程的考核方式也必須進行調整,以起到激勵學生的學習積極性,確保教學改革的成功。學生的成績由期中考試、課題或項目的研究評價和期末考試三部分組成。在第一階段學習完成后進行期中考試,其成績占總成績20%;課題或項目的研究評價包括學生學習的態度、課題的整體質量、個人在小組中的貢獻等,這一部分占總成績的20%;期末考試采用開卷的形式,其成績占總成績的60%。
四、取得的成效
經過2年多的教學改革實踐,基本達到了預期效果,取得的成效主要體現在:
1.極大調動了學生的學習積極性,激發了學生的學習興趣
在原來的教學中,總會有部分學生逃課,即使學生到課堂也不一定認真聽講,現在每個教師課堂的到課率都能達到96%以上,同學對課程的大作業(課題或項目)也表現了很大的熱情。下面是部分同學的體會:“尤其是大作業,讓我感覺很新鮮,很愿意去完成它。能夠實實在在地去求解一個實際問題讓我感覺很有成就感,這就叫學以致用吧。”“感覺是一種新的學習模式,從自己做的過程中思考,發現問題,解決問題,我覺得,這個過程是一種更大的收獲。這種教學很容易引起我們學習的興趣。”“我想之所以完成這種研究性學習的作業的感覺這么好,大概是因為我們從中感受到,用所學知識解決身邊問題的驚喜,以及克服困難后的這種成就感。”
關鍵詞:卓越計劃;本科生;畢業設計;團隊合作式
作者簡介:孫文福(1979-),男,河南永城人,三亞學院理工學院,講師。(海南 三亞 572022)王東旭(1957-),女,黑龍江哈爾濱人,哈爾濱工程大學動力與能源工程學院,研究員。(黑龍江 哈爾濱 150001)
基金項目:本文系黑龍江省高教學會“十二五”規劃2011年度課題(項目編號:HGJXHB2110351)的研究成果。
中圖分類號:G642.477 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)08-0198-02
2010年6月,中國工程院、教育部宣布聯合成立“卓越工程師教育培養計劃專家委員會”,批準第一批61所高校為實施“卓越工程師教育培養計劃”的試點,哈爾濱工程大學是試點院校之一。“卓越計劃”的培養目標是面向工業界、面向未來、面向世界培養造就一大批創新能力強、適合經濟社會發展需要的各類優秀后備工程師,為建設創新型國家、實現工業化和現代化奠定堅實的人力資源優勢,增強我國的核心競爭力和綜合國力。實施卓越計劃的目的主要是提升學生的工程素質,注重培養學生的工程實踐能力、工程設計能力和工程創新能力。[1]
一、團隊合作式畢業設計模式的內涵
斯蒂芬?羅賓斯認為,團隊是指一種為了實現某一目標而由相互協作的個體所組成的正式群體。這一定義突出了團隊與群體的不同,所有的團隊都是群體,但只有正式群體才能是團隊。并且正式群體分為命令群體、交叉功能團隊、自我管理團隊和任務小組。后來,他又對團隊與普通群體的區別作了深入研究,并得出四個結論:一是群體強調信息共享,團隊則強調集體績效;二是群體的作用是中性的,而團隊的作用往往是積極的;三是群體責任個體化,而團隊的責任既可能是個體的,也可能是共同的;四是群體的技能是隨機的或不同的,而團隊的技能是相互補充的。[2]
斯蒂芬?羅賓斯根據團隊成員的來源、擁有自的大小以及團隊存在的目的不同,將團隊分為三種類型:一是問題解決型團隊。組織成員往往就如何改進工作程序、方法等問題交換不同看法,并就如何提高生產效率、產品質量等問題提供建議,不過它對調動員工參與決策過程的積極性方面略顯不足。二是自我管理型團隊。這是一種真正獨立自主的團隊,它們不僅探討問題怎么解決的方法,并且親自執行解決問題的方案,并對工作承擔全部責任。三是跨功能型團隊。這種團隊由來自同一等級、不同工作領域的員工組成,他們能夠使組織內的成員交流信息,激發新觀點,解決面臨的問題,協調完成復雜的項目。
團隊合作式的本科生畢業設計模式是采用系統選題,統一管理和綜合考核的方式進行畢業設計的一種方式。這種模式以項目立題為基礎,將團隊合作模式引入到本科生畢業設計的全過程之中。團隊合作式畢業設計模式是極具適應性與創新性的組織模式,它可以通過應用自組織團隊,實現迅速適應復雜動態環境的目的。[3]
二、團隊合作式畢業設計模式的特征
1.目標機制明確
項目團隊組成人員共同討論團隊成員的管理模式及工作分工,明確每個團隊成員的角色、主要任務和要求,指導每一個成員更好地理解所承擔的任務;團隊成員中沒有主次角色,每一個人都是主力,每個角色都很重要,團隊成員彼此配合,推進團隊執行項目計劃,集中精力掌握有關項目成本、進度、工作范圍的具體完成情況,以保證項目目標得以實現;如果不能彼此配合就不能彼此之間互相推動,并按時完成工作目標。
2.強調合作精神
在學生團隊之間建立相應的管理機制,以團隊合作為基礎,團隊成員要進行充分的討論并相互督促,促進團隊成員之間建立良好的溝通、交流、信任機制;依靠團隊成員共同決策、共同解決問題,在確立團隊規范的同時,鼓勵成員的個性發揮;培育團隊文化,注重培養成員對團隊的認同感、歸屬感,努力營造相互協作、相互幫助、相互關愛、努力奉獻的精神氛圍,授予團隊成員更大的權力,盡量發揮成員的潛力。團隊的結構完全功能化并得到認可,團隊內部致力于從相互了解和理解到共同完成項目設計任務。團隊成員一方面積極工作,為實現項目目標而努力;另一方面,成員之間能夠開放、坦誠、及時地進行溝通,共同解決畢業設計中遇到的困難和問題。
3.類科研項目的管理模式
學生團隊選題,教師團隊指導答疑,項目管理式的畢業設計管理模式能夠加強指導教師與學生之間的溝通和交流,保證了指導教師對學生的指導時間。類科研項目的管理模式能夠培養學生的組織管理能力、溝通能力及分工協作能力。該模式以專業能力培養為依托,突破學科限制,加強學生對專業整體認識的系統把握,培養學生獨立承擔工程項目的工作能力;學生考核評價多元化,學生自主評價、團隊成員之間互相評價、階段性的考核及畢業答辯考核等環節綜合評定最終的成績。[4]
三、團隊合作式畢業設計模式的實踐
哈爾濱工程大學是以“三海一核”為主體學科的行業特色大學,動力與能源工程學院是主體學科之一,在船舶動力裝備領域具有行業特色和優勢。為實現“卓越計劃”的人才培養目標,提升學生的工程素質,培養學生的工程實踐能力、工程設計能力和工程創新能力,熱能與動力工程專業自2011年開始實施本科生團隊合作式畢業設計模式,具體實施辦法如圖1所示。[5]
團隊合作式的畢業設計模式是一種模擬工程項目立項及研究過程的本科生畢業設計模式。通過科研選題的方式,結合課題組現有項目和發展設想,開展具有創新性的選題工作,以創新性的研究內容和科研成果吸引與調動本科生的學習興趣。根據學科專業特點進行子課題劃分,系統安排各子課題之間的相互關系,為學生提供充裕的題目,并明確各題目之間的關系。以研究課題為基礎,各子課題承擔人員集中討論課題實施方案,通過查閱文獻資料由個人確定研究方法,在查閱、整理相關資料的基礎上進行分析和研究特殊問題,鍛煉學生獨立解決實際問題的能力。
1.立題
指導教師團隊進行前期的立題論證工作,結合專業特點和本研究領域前沿技術的發展趨勢,進行整體性立題論證。例如,以當前較先進的船舶柴油機為研究平臺建立船舶柴油機研發設計團隊。指導教師團隊集體討論,進行課題分解,以柴油機零部件的結構設計、強度分析和整機的性能優化為基礎,分解船舶柴油機總體設計任務,按照涉及學科的差異性確定子課題,明確各子課題之間的關系,再由指導教師確定子課題的任務。
2.選題
指導教師團隊為畢業設計學生就課題選題的依據、涉及的學科、課題之間的關系等進行詳細的講解;學生根據專業知識特長及興趣愛好與指導教師進行交流和溝通,然后確定選題;再根據選題情況及各子課題之間的關系,組建畢業設計團隊。指導教師集體確定畢業設計任務書,強調畢業設計紀律,規定工作時間、地點和管理制度,確定團隊管理機制和課題的整體工作計劃。
3.實施過程
在實施團隊指導畢業設計過程中,實施指導教師、在讀研究生的團隊指導和質量監控制度。以團隊內不定期討論、每周集中匯報、中期檢查、學術交流等方式保障畢業設計的有序進行,培養了學生的交流與表達能力、溝通與協調能力,提升了學生解決工程實際問題的能力。團隊指導教師采取因材施教的原則,在保障團隊課題進展順利的前提下,對基礎較好的、進度較快的學生,培育其申報校級本科生優秀論文,并在適當的時候引導其參加部分實際的科研工作。
建立相應的學生團隊管理機制,以協作為基礎,團隊進行廣泛的討論以及相互督促,開展團隊內自查、問題討論和學術交流等。通過團隊畢業設計提高了學生的專業知識和專業素養、組織管理能力、交流溝通能力以及分工協作能力,使學生的綜合素質得到全面提高。
4.質量監控
指導學生進行課題總結,撰寫畢業設計論文。在這方面,組織具有一定寫作經驗的研究生進行畢業設計論文撰寫的講座,以提高學生畢業論文的寫作能力。指導教師團隊對學生的論文要進行多次的檢查與審閱,重點針對畢業論文的工作量、研究內容以及論文的書寫格式和規范等進行評閱。
5.論文答辯
通過每周的匯報、組內討論、學術交流等方式,學生在表達能力等方面都得到了一定的提高。在學生精心準備答辯材料的基礎上,由指導教師組織團隊成員在團隊內進行預答辯,提前發現學生在答辯中可能出現的課題分析與語言表達等方面的問題,實踐表明采用這種方式能夠使學生取得較好的答辯效果。
此外,優秀的本科生畢業設計也能取得一定的研究基礎和科研成果,因此資料的整理和存檔工作也很重要。按照科研項目的管理模式,對畢業生的立題論證書、論文、研究成果等進行存檔,建立相應的數據庫。制定畢業設計發展規劃,制定畢業設計成果的延續方案,逐漸完善本科生畢業設計教學工作。
四、結束語
團隊合作式的畢業設計模式是一種新型的本科生畢業設計指導模式,其以專業人才培養為目標,充分利用教學資源,調動學生學習及工作的自主性并鍛煉團隊協作能力。當然,任何模式都是以優秀的教師資源和良好的硬件條件為基礎的,希望通過幾年時間的實踐,本科生畢業設計工作能夠利用現有科研環境提供的軟、硬件資源提高畢業設計的質量和水平,進而提高本科生的專業素養和獨立分析、解決問題的能力,解決高等工程教育提升學生的工程素質,培養學生的工程實踐能力、工程設計能力和工程創新能力,最終提高人才培養質量。
參考文獻:
[1]王東旭.試論“卓越工程師教育培養”的教學模式[J].黑龍江高教研究,2011,(7).
[2]楊晨,等.創新團隊內涵探析[J].科技管理研究,2008,(6).
[3]王東旭,等.艦船動力“卓越計劃”培養模式探索[J].高等工程教育研究,2011,(4).
關鍵詞:專業選修課;潔凈煤技術;教學研究;教學方法
作者簡介:姜燁(1979-),女,山西朔州人,中國石油大學(華東)儲運與建筑工程學院,講師;劉安源(1968-),男,山東壽光人,中國石油大學(華東)儲運與建筑工程學院,副教授。(山東 青島 266580)
中圖分類號:G642.0?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)33-0060-02
我國是世界上最大的煤炭生產國和消費國,煤炭在可持續能源中的地位非常重要。但是,煤炭在轉化和利用過程中引起的污染問題也十分突出。潔凈煤技術是從煤炭開發到利用的全過程中,旨在減少污染排放與提高煤炭利用效率的加工、燃燒、轉化及污染控制等一系列新技術的總稱,[1]是實現煤炭的高效、清潔、綜合利用的技術體系。研究開發潔凈煤技術對于促進我國社會、經濟和生態環境的協調發展以及保障我國的能源安全具有重要的戰略意義。培養這方面的高素質創新人才更是重中之重。目前,我國部分高校的能源動力類專業已對高年級本科生開設專業選修課“潔凈煤技術”,其目的在于幫助學生比較全面地了解潔凈煤技術利用的背景、涉及的范疇和重要意義,掌握潔凈煤技術的基本理論、發展前沿和應用成果。這有助于拓寬學生關于能源清潔高效利用方面的知識面和視野,鞏固和深化學生的專業理論體系,進一步增強學生投身能源領域的職業使命感和責任感,更適應了當前潔凈煤技術迅速發展和應用的迫切需要。
“潔凈煤技術”是面向中國石油大學(華東)熱能與動力工程專業學生開設的一門專業選修課,在大四上學期開設,在教學的過程中出現了一些不容忽視的問題。潔凈煤技術涉及的內容廣泛,學習上除了需要本專業的理論基礎(“流體力學”、“傳熱學”、“工程熱力學”、“燃燒學”等)外,還需要以“化工原理”、“化學反應工程”等化工類的課程為基礎,因此學生在某些內容(如燃料電池、煙氣脫硫技術等)的理解上有一定的難度,常常會影響學生的學習興趣;學生因考研或就業壓力大,對選修課投入不夠,逃課、不聽課現象嚴重,極大程度上影響了教學質量;學生普遍認為專業選修課沒有必修課重要,單純為了完成學校對專業選修課學分的要求,而不是為了完善自身知識結構和滿足自身興趣而進行自主的學習。有鑒于此,如何使專業選修課遵循“重基礎、寬口徑”的培養目標,[2]在有限的教學時間內提高學生的學習興趣,培養學生學習新知識、綜合應用知識以及發現問題、分析問題、解決問題的能力,構建創新性思維,成為本文研究的主要內容。
一、重視“首因效應”,上好第一堂課
心理學上的“首因效應”認為,個體在認知過程中,通過“第一印象”最先輸入的信息對客體以后的認知會產生顯著的影響作用。俗話說:“良好的開端是成功的一半”,說明的正是這個道理。第一堂課的成功與否,第一印象的好壞,直接影響日后課程的教學工作以及學生學習的積極性,而且這種先入為主的第一印象是不容易改變的。因此,教師對第一堂課必需足夠重視,要善于利用“首因效應”,給學生留下良好的第一印象。
第一印象包括兩個方面,一方面是學生對教師的第一印象。教師應注重自己的儀容儀表和言談舉止,這能給學生留下最直觀、最明顯的感性認識。教師在第一節課可向學生介紹自己的專業和學科背景、研究方向與成果、最新的學術進展情況等,給學生留下學識淵博、有一定學術成就的優秀教師的形象,使學生產生信任感。教師在德、識、才、學等方面給學生留下美好的第一印象,課堂教學才容易取得成效。另一方面是學生對課程的第一印象。學生對課程地位、課程前后內容之間關系的認識以及對課程所在學科的核心思想、課程內容等相關信息的獲取主要來源于第一堂課。[3]因此,教師在第一堂課要介紹“潔凈煤技術”的性質,強調其重要性,重點引導學生認識該課程在本專業的作用和地位,以及今后對學生切身利益的影響,明確該課程與已學“鍋爐原理”、“燃料與燃燒”、“熱力發電廠”等專業課之間的關系,從總體上引起學生的興趣和重視;系統地把握課程教學的全局,利用課程的核心思想梳理主要內容。“潔凈煤技術”依據“煤的清潔高效利用”這一主線把教學內容劃分為五個版塊,分別是燃燒前的煤炭凈化技術、燃燒中控制污染物排放的潔凈燃燒技術、燃燒后的煙氣凈化技術、煤的轉化技術以及潔凈煤發電新技術。結合各個版塊的主要內容,提綱挈領地指出各項主要技術在潔凈煤技術知識體系中的地位,向學生介紹其應用前景和工程技術中的前沿問題,這樣可以激發學生的學習興趣,使學生對日后的課程內容充滿好奇。同時學生也會自然而然地喜愛并愿意學習教師所教的課程,達到“親其師,信其道”的效果。這無疑對教學能夠起到促進作用,從而提高教學效果。
二、教學內容的改革
教學內容直接反映教學目的和人才培養的目標,是教育創新的核心。[4]潔凈煤技術包含了從煤炭開采到利用的全過程,涉及的知識點非常多,工程技術性強,但學時有限(32學時),因此教學中不可能面面俱到,勢必要做好內容篩選和重組工作。根據本專業的特點以及學生今后可能從事的工作和發展方向,對于五大版塊必須有所側重。例如,煤炭凈化技術屬于礦業工程的范疇,學生只需了解目前選煤的方法、基本原理、應用范圍即可,作為學生知識面的擴充。對于燃燒中控制污染物排放的潔凈燃燒技術,技術成熟,工業應用廣泛,與大部分學生今后的工作息息相關,是本課程最為核心的內容之一,應作為教學的重點。潔凈煤技術中有些內容屬于化工學科的范疇,如石灰石濕法煙氣脫硫技術,吸收塔中的脫硫過程涉及氣液兩相平衡、化學傳質過程等。因此,需要補充這方面的基礎理論,再對脫硫機理進行講解,這樣才能獲得較好的教學效果。
潔凈煤技術作為提高煤炭利用效率、減少環境污染的重要手段,其研究、開發和應用一直受到世界各國的高度重視。隨著潔凈煤技術的不斷發展,一些成熟的研究成果正逐漸被推廣應用,一些新的研究領域不斷涌現。例如,CO2的排放對全球氣候變化及生態系統的影響已引起越來越廣泛的關注。煤是含碳量最高的化石燃料。如何控制和減少煤在轉化和燃燒過程中的CO2排放,將是潔凈煤技術在未來發展中面臨的主要問題之一。這就要求教師在授課時立足于基本知識,緊跟科技前沿,將潔凈煤技術的最新發展和研究動態介紹給學生,起到豐富教學內容的目的,真正體現該課程的基礎性、先進性和前沿性。教師必須及時關注相關的國內外權威著作、學術期刊和網絡資源,從中獲取有關潔凈煤技術發展、研究以及政策的最新資料,經過消化吸收有選擇地將其引入課堂。此外,還可以指導學生查找資料來獲取有關技術的最新動態。這樣,學生在掌握書本知識的同時,能夠緊跟最新的科研動態,啟發引導學生思考問題、提出問題、研究問題,激發他們的求知欲和想象力,培養他們的自主學習能力和創新精神。
三、采用靈活多樣的教學方法和手段
專業選修課的特點決定了它的教學應不同于其他專業基礎課和必修課。其強調知識的系統性、完整性,重視研究興趣的激發、最新科研動態的傳遞及學習和科研方法的引導。[5]這需要教師樹立創新教育理念,善于靈活運用多種教學方法和手段,激發和強化學生自主學習的積極性,加強學生的創新精神和實踐能力的培養,高質量地完成教學過程。
1.增強教學互動,靈活應用多種教學方法
傳統的教學方法是以教師為主體的講授法,通常是“教師講,學生聽”的模式。這樣,學生被動接受知識,一般很少有機會發表自己的看法與意見,學生之間、師生之間的討論交流甚少。其結果必然使學生處于消極被動的學習狀態,學生感到枯燥無味,沒有興趣。因此,應該形成“以教師為主導、學生為主體”的互動式教學模式,發揮學生在教學中的主體作用,使學生在教學活動中從“要我學”轉變為“我要學”,從接受式學習改變為發現學習、探究學習,這有助于激勵學生的求知欲望和想象力,充分調動學生學習的積極性和獨立思考的能力。
互動式教學模式可以采取課堂講授、啟發思考、提問回答、小組討論、案例分析等多種教學方法。“問題”是教學互動得以開展的條件和基礎。[6]課前教師必須依據人才培養方案、教學目標以及學生的特征和知識水平等,立足教學內容,精心設計互動問題和環節,對教學的重點、難點和學生容易混淆、忽視之處設問,并使設問具有啟發性、邏輯性以及相應的梯度。建立民主平等、彼此尊重、教學相長的新型師生關系,圍繞問題,共同探討,互相啟發和提高。教師要時時考慮學生的思維需求,關注學生的好奇心,鼓勵學生提問、猜想、假設、從不同角度分析和解決問題,讓學生敢于真實地表現自己,實現真正意義上的互動。教師要充分駕馭課堂進程,注重與專業基礎知識和其他專業課的鏈接分析,保證學生積極主動地參與到教學過程中,最大限度的思考問題,汲取知識。這不僅可以充分發揮學生學習的主動性,而且可以把教與學的過程有機地結合起來,實現師生互動、教學相長的作用,從而獲得更好的教學效果。此外,應適當安排自學內容,調動學生學習的積極性和主動性,培養學生的自學能力。
2.注重理論聯系實踐
“潔凈煤技術”課程原理性內容多,應用性、工程技術性較強,是一門理論與實踐緊密結合的課程。在該課程開課之前,學生已完成實踐教學環節——認識實習和生產實習,對部分課程內容有了一些感性認識。以海水脫硫技術為例,學生在實踐教學環節中已對海水脫硫的目的、基本原理、脫硫塔在電廠中的位置等有了初步的了解。在教學的過程中,教師應將這部分內容的教學與學生的實踐教學環節結合起來,注重理論聯系實踐,使學生的感性認識轉化為理性知識,讓學生近距離感受到所學知識的實用價值,提升學生的學習興趣。通過理論學習,引導學生分析海水脫硫技術在應用過程中需要注意的問題,并積極思考改進的措施。
鼓勵學有余力的學生參加學科性競賽或教師的科研項目,對于熱能與動力工程專業的學生,比較有代表性的競賽有全國大學生節能減排競賽、“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽等。通過課題設計,確定試驗方案,學生自己進行試驗裝置的加工安裝,直到試驗的進行,提交最終試驗成果,教師要指導學生將所學的理論知識應用到實踐中,培養學生的創新精神,提高學生分析和解決問題的能力。
3.多媒體教學與傳統教學有機結合
多媒體教學是近年來興起的一種輔助教學手段,其形象、直觀且信息量大,有效地化解了教學中的重點和難點,增加了課堂信息量,解決了內容與學時的矛盾,提高了教學效率,增強了教學效果。“潔凈煤技術”課程內容多,涉及面廣,包括大量的基礎理論和工藝流程、設備構造等。通過多媒體教學,采用現場圖片、錄像資料將設備結構、工程實況等再現于課堂,使學生有身臨其境的感覺,提高學生學習的主動性和積極性。采用圖片或動畫展現工作原理或反應機理,直觀展示知識的難點,將抽象的內容形象化,使學生有效地利用形象思維,易于理解所學內容,提高學生的學習興趣。而傳統教學有利于師生互動、學生課堂精力和注意力的合理分配、教師樹立威信,有利于充分發揮教師的主導作用和學生的主體地位。因此,在教學過程中,既要發揮多媒體教學的優勢,又要發揮傳統教學的長處,將多媒體教學與傳統教學有機融合,使其相得益彰。根據教學內容的需要,靈活地應用,合理地整合,這樣才能使學生更好地掌握知識,提高思維能力和創新能力,使課堂教學達到最佳效果。以選擇性催化還原煙氣脫硝技術為例,在講授NH3和NO在催化劑表面的反應機理時,很難單純的利用語言講清楚各個反應步驟,可采用多媒體課件直觀、生動、形象地展示出來;而對于影響脫硝效率的因素,可采用傳統教學方式進行分析引導,啟發學生思考問題、分析問題,進而解決問題。
四、建立有效的學生成績考核體系
學生成績考核是教學活動的重要環節之一,它既可以促使學生努力學習,考察學生對知識的掌握程度,也是檢驗教師教學效果的主要途徑。實踐證明,“潔凈煤技術”不宜采用單一的考核模式,應采用平時成績與期末成績相結合的方式,并且應適當加大平時成績的比重。
平時成績可由出勤情況、課堂討論、專題論文等組成。出勤情況主要以回顧已學知識點以及下課前總結性的提問為主。課堂討論可將學生分為小組進行討論,討論的主題可選取某項潔凈煤技術,根據其優勢與不足,主動引導學生思考的方向,提出該技術的應用發展前景。每個小組推選一名學生走上講臺,將討論結果與其他學生分享,進行二次交流與討論。不僅可以培養學生的團隊合作意識,將學生的學習變被動為主動,而且還可以鍛煉學生的邏輯思維能力和語言組織表達能力,起到活躍課堂氣氛的作用。專題論文要注重考查學生知識的理解和運用,發現、分析和解決問題的能力以及創新能力。指導學生根據課堂學習和查閱資料,針對我國國情選取一項認為最有發展前景的潔凈煤技術作為論題,通過對比分析,評價適合我國發展和利用的模式。為了達到預期的目的,應該在本課程第一堂課就將平時成績的考核方法向學生說明,要求學生盡早選定專題論文的題目,同時強調考核的目的,糾正學生為了考試而學習的錯誤想法。
期末成績主要以理論考試為主,目的是了解學生對課程基礎知識的掌握程度和綜合運用能力。應減少填空、單選、多選、判斷、名詞解釋等客觀性試題,增加論述題、綜合思考題等主觀性試題,要求學生闡明自己的觀點并予以論證。教師應注重考核學生解答問題的思維方式和過程,鍛煉學生的創新能力。
五、總結
“潔凈煤技術”是一門知識面廣、工程技術性強、關注學科前沿的專業選修課。“教無定法,貴在得法”。在教學的過程中,應重視“首因效應”,不斷地改進教學內容,探索適合的教學方法,強化實踐教學環節,完善學生的成績考核體系,激發學生的學習興趣,提高學生的創新能力和發現問題、分析問題、解決問題的能力,使教學質量和學生的綜合素質都得到提高,培養出緊跟學科前沿、有技術、有創新能力的應用型人才。
參考文獻:
[1]姚強.潔凈煤技術[M].北京:化學工業出版社,2005.
[2]楊洋,付任重,王百軍.專業選修課“生化分離工程”教學改革的探索與實踐[J].中國電力教育,2011,(23):113-114.
[3]呂志鳳,戰風濤,姜翠玉.淺談高校專業選修課的教學改革與實踐[J].中國電力教育,2011,(10):43-44.
[4]鄭瑾,楊凱.《紡織化學》第一節課的教學實踐與思考[J].河南教育,
2009,(12):31-32.
[5]杜艷秋.淺談高校專業選修課的教學[J].黑龍江科技信息,2008,
論文關鍵詞:熱動專業;人才培養;教學質量;監控體系
1 熱動專業人才培養的背景和意義
能源與環境是當今世界兩大熱點問題。目前,中國已經把能源與環境問題提升到基本國策的高度,是國家中長期科學和技術發展規劃綱要中的重要內容。未來20年,中國將在保證全面實現小康社會和保障國家能源安全的前提下,最大程度地降低能源生產與消費帶來的環境成本,保護公眾健康和良好的自然環境,減緩全球溫室氣體的排放,實現能源與環境的可持續發展。因此,社會需要一大批的優秀人才,致力于能源與環境問題的研究。
隨著油價的連續上漲,能源行業的職位需要節節邁進。在國際油價上漲的背后,實質是日益增長的能源需求,以及各種新能源發展的機會。除了傳統的煤炭、石油,水電、火電以外,核電、風能發電都因為有國家政策的推動,呈現快速發展的趨勢,開發利用可再生能源也成為世界能源可持續發展戰略的重要組成部分,政府的政策支持、社會的認可以及中國豐富的可再生資源,使得我國新能源產業發展前景十分廣闊。因此,確保熱動專業人才培養質量對國民經濟的發展具有十分重要的意義。
2 構建熱動專業教學質量監控體系的必要性
2.1 教學質量監控是確保人才培養質量的重要環節教學
質量是指在教學過程中,在一定的時間和條件下,學生的發展變化達到某一標準的程度以及不同的公眾對這種發展變化的滿意度。
教學質量是教學工作的生命線,提高教學質量和人才培養質量是教學工作的永恒主題。而教學質量監控是確保人才培養質量的重要手段。人才培養質量的高低,是由師資狀況、生源質量、教學設施、教學管理等多個因素構成的,其自身條件及相互關系將對人才培養的質量產生直接或間接的影響,必須對這些主要影響因素進行實時監測和量化評估,以便及時的發現問題,分析問題,采取必要的措施,協調各方面的關系,確保人才培養的目標。
2.2 目前熱動專業教學工作中存在的不足
由于生源質量較差,經費投入不足,師資隊伍有待優化,教學條件(特別是實驗條件)有待完善,教學管理人員較少,在這些情況及問題下,有必要加強熱動專業教學質量監控機制,確保在有限的條件和低投入的情況下,確保教學質量的穩步提高。
目前熱動專業教學工作中存在的不足:
比如,師資隊伍建設,為了學院發展的需要,必須引進高層次人才,但現在引進的人才往往只注重高文憑高學歷,而忽視了教學能力;教師團隊教學方法不統一,不規范,各有特色,同課不同卷,同卷不同評分標準等。特別是教師的科研沖擊教學,致使教師的教學精力投入不足。
產學研相結合是目前高等院校廣泛提倡的一種技術創新模式,指科研、教育、生產不同的部門在功能與資源優勢上的協同與集成化,是技術創新上、中、下游的對接與耦合,是科技成果轉化和產業化的有效實現形式和途徑。高等院校和科研機構的高新技術資源通過合作流向企業,與企業的制造技術相結合,實現技術的新組合;通過合作及科技人員之間,科技人員和管理人員、市場營銷人員及生產工人之間的互相溝通與交流,實現了人才的新組合;產學研各方面掌握的各種信息包括最新科技動態,新技術研制生產過程、生產供需和政策法規信息,通過產學研相結合匯集一起,實現了信息的有效組合與綜合利用,產學研各方共同建立的新經濟技術實體,為知識與技術創新提供了新的組織資源,提高企業組織的整體有效性,保證了創新所需技術、人才、信息等資源的穩定供給和有效組合。
但是從另一個角度來看,由于教師要花很多的時間進行科學研究,時常要到現場進行調研,出現了科研沖擊教學的情況,調課申請增多,教學組織隨意性大,出現了大量的換課、停課現象。
綜上所述,有必要在建立健全教學質量監控體系方面進行一些有益的研究和探索。確實提高管理水平和教學質量,保障人才培養目標的實現。
2.3 如何構建熱動專業教學質量監控體系
衡量教學質量的主要標準是畢業生能適應社會發展的需要。它具體體現在培養計劃規定的培養目標上,要求培養學生德、智、體全面發展、認識和行動相統一,知識能力素質相統一、智力因素和非智力因素相協調發展。影響學院教學質量的內部因素主要是教師水平、學生素質、教學條件和教學管理水平。教學質量管理和監控主要是針對這些因素加以協調、評估和控制,建立通暢的信息反饋網絡,從而營造并維護良好的育人環境,達到最佳教學效果。
教學質量監控是熱動專業建設教學質量管理工作的重要環節。任何一項管理工作,其過程均由計劃、組織、領導、監控四項基本活動所構成。控制確保了各種活動按計劃進行,避免產生不必要的偏差。此外,通過反饋,能夠時時刻刻對過程進行分析與評價,保證在有限的投入下取得最佳的教學效果。具體實施過程:在考察分析熱動專業教學質量存在問題的基礎上,根據質量管理理論設置初始的各項指標與各目標函數的關系,采用模塊化思想構建合理的教學質量監控系統,利用優化決策的思路不斷的對系統進行滾動優化。首先,比較分析國內外先進的教學管理理論和管理理念;其次,對熱動專業現在的教學質量現狀與問題進行剖析;第三,構建熱動專業教學質量監控體系;第四,用實踐對構建的系統進行驗證;最后,通過驗證結果對監控體系不斷地進行優化,形成一套行之有效的教學質量監控體系。
3 構建熱動專業教學質量監控的方法與措施
3.1 開展教學法活動
每次教學法活動應有明確的中心議題。每學期要集體研究和布置有關教學工作,期末要進行總結。教學法活動的內容主要包括:教學法研究,專業、學科建設,專業課程設置,討論教學大綱、教學計劃的執行情況;研究教學重點和難點,討論在教材建設、教學內容、教學方法、教書育人等方面的內容,貫徹落實學校、學院的教改任務等。通過定期開展教學法活動,可以緊扣教學進程,及時發現問題、總結經驗,交流思想、理清思路,落實整改、夯實基礎,真正起到推進教學的作用。
3.2 成立教學工作指導委員會
為保證正常教學秩序,加強教學質量監控,推動教育教學改革,促進熱動專業教學管理決策的民主化、科學化,不斷提高我院的教學質量和辦學水平,學院成立教學工作指導委員會。學院教學指導委員會為院長領導下的學院本科教學工作研究、指導和監督機構。由學院聘請教學經驗豐富、學術水平較高、熟悉教學規律、熱心教學改革的學科資深教師和實驗室主任等組成,其主要任務是推進專業、課程、實驗、教材、教學管理與教學研究以及教師隊伍等方面的建設和改革,對學院教學改革與發展的重要問題進行理論研究、咨詢、監督和指導。協助院長處理日常工作,并負責與校教學指導委員會聯系。
3.3 完善互相聽課制度
學院教學指導專家組每學期聽院內教師和學生班級的課。應組織教師聽課,教師應堅持人均每學期聽課3次/人,并作為年終業績考核內容。聽課時,要求老師遵守課堂紀律,時間至少1節/1次,并做好聽課紀錄,填寫意見,參與教學法活動,是保證教學質量和教學秩序的一個重要措施。
3.4 實施輔導答疑制度
為了更好地培養學生自主學習、獨立思考的良好習慣,幫助學生及時解決學習過程中的疑難問題,在教師中樹立“以學生為中心”的教學思想,促進教師不斷探索和更新教學手段,提高教學效果,熱動專業制定了教師輔導答疑制度。輔導答疑是實現分層教學的最好方法。由于學生的基礎存在較大的差距,如果采用同一種方法、同一個教學進程來教育學生,顯然是不科學,對學生是不負責的,其教學效果也很難達到理想程度。因此,有必要針對學生實際情況在課堂教學之外,采取輔導答疑的手段,實現分層教學。培育優秀的,輔導中游的,扶持較弱的。這樣不僅可以使成績優異者得到充分發展,更使相對薄弱生在愉悅中逐漸趕上大隊伍,實現共同提高。
[關鍵詞] 信息管理與信息系統專業; 計算機類課程; 教學模式
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2011 . 13 . 070
一、不同專業計算機課程教學的幾種模式
目前,計算機的應用已滲透到社會的各行各業,正在改變著人們傳統的工作、學習和生活方式,推動著社會的發展。高校的許多專業都開設了與計算機相關的課程,計算機應用基礎已成為許多高校的通識平臺課程。
計算機在不同的行業有不同的應用,不同行業對計算機的要求是不一樣的,因此,高校中對應的不同專業對于計算機課程的教學要求也會不一樣。
我們不妨將計算機的研究和應用簡單分為以下4種類型:① 計算機學科研究和應用類;② 工程技術和工業控制中的應用類;③ 信息管理中的應用類;④ 其他方面的應用類。這樣可清楚地看出不同類型的專業對計算機的不同要求。
1. 計算機學科研究和應用類的教學要求
計算機學科研究和應用類專業有計算機科學與技術、通信工程、信息安全、智能科學與技術、軟件工程等。
這類專業的特點是研究的目的和對象就是計算機本身,因此,在計算機課程教學中,會把計算機軟硬件的基本原理與結構講得非常全面和深入,以使學生具有研究與開發計算機軟硬件的基本能力。這種類型的學生將來主要在IT行業就業。
2. 工程技術和工業控制中的應用類的教學要求
這類專業較多,如電氣工程及其自動化、電子信息工程、自動化、測控技術與儀器、土木工程中的工程管理、機械設計制造及其自動化、車輛工程、熱能與動力工程、工業工程、化學工程與工藝、數學與應用數學、信息與計算科學等專業。
這類專業研究的目的和對象各不相同,但其有兩個共性:一是為了更好地解決工程技術和工業控制中的各種問題,即屬于工程類和計算類的問題;二是其對計算機的要求主要是應用,即應用計算機快速解決問題。因此,在計算機課程教學中,主要是讓學生學會幾種工具軟件或計算軟件,解決工程中的問題即可,而沒有必要對計算機系統內部的原理與結構作過多過深的教學。這種類型的學生將來主要在工業制造業或一些工程類、計算類的研究所就業。
3. 信息管理中的應用類的教學要求
這類專業有電子商務、信息管理與信息系統、國際經濟與貿易、行政管理等專業。
這類專業也有兩個共性:一是為了更好地解決管理和商務中的各種問題,它們屬于管理類;二是它們對計算機的要求也主要是應用,即應用計算機提高管理效率,減少差錯。這類專業的學生不僅要學會計算機能干什么,而且要學會如何利用計算機和網絡的特點,去規劃和實現企業管理信息化,因此,在計算機課程教學中,對計算機的各種應用要學習比較多的內容,特別還要將計算機的應用與管理相結合,但仍然沒有必要對計算機軟硬件內部的原理與結構作過多過深的教學,對這方面的知識有一般的了解就行。這種類型的學生將來主要在一些管理類或信息類的行業就業。
4. 其他方面的應用類的教學要求
計算機還可在教育、醫療、數字多媒體及其他生活方面應用,相關學校也開設了相關專業,如數字媒體技術等專業不僅要求學生具備基本的藝術素養,還要有扎實的計算機基礎知識。
這類專業的計算機課程教學主要就是講授計算機在一些專門領域的工具軟件的應用,如利用計算機進行動畫設計等。
綜上所述,不同類型的專業和領域對計算機的應用和要求有很大的差別,學科所跨的領域也比較寬,不可能也不應該采用統一的教學模式和教學內容,甚至名稱類似的課程可能由于專業特點不一樣,教學的內容的側重點也應不一樣。所以,一個學校不同專業的計算機類課程完全靠一個計算機系或計算機學院來統一開設,是不科學的,也是不切合實際的。只有每個專業根據本專業的特點和要求,進行計算機教學模式和內容的研究,開設適合本專業的計算機課程,才能將專業特色體現出來,才能將專業建設得更好。
二、信息管理與信息系統專業計算機課程的教學模式
1. 信息管理與信息系統專業計算機類課程特點
信息管理與信息系統專業既不同于計算機專業,也有別于管理專業,更不是計算機專業與管理專業的大拼盤,而是基于現代管理理論,借助先進的計算機工具進行信息管理和信息處理的學科。
信息管理與信息系統專業是信息科學、管理科學、系統科學、計算機科學等眾多學科交叉的一個專業。在該專業中計算機類課程是培養學生計算機素養和技能、支撐管理信息化的重要基礎,其在課程設置中占有相當的比重,因此,構建適時、科學、合理的計算機類課程教學體系是本專業課程體系建設的核心內容之一。
信息管理與信息系統專業的多學科交叉特點,決定了該專業的發展方向和人才培養的模式與特征,即以管理為基礎,以信息科學為支撐,以信息技術為手段,管理與技術并重,培養以應用為目標,管理、信息技術相融合的技術型管理人才。這一方向和目標要求在教學中以計算機作為工具,注重將信息技術與管理的融合,樹立“技術進步促進管理理念的發展,管理理念通過技術實現”的思想,讓學生獲得信息化管理與決策的專業技能。
2. 信息管理與信息系統專業計算機課程教學中存在的問題
目前,我國各高校在信息管理與信息系統專業的培養方向上主要有信息技術導向型、管理導向型、信息資源導向型和公共管理導向型4種模式,這些模式雖各有自身特點和優勢,但無論何種模式,其課程體系的共同特點都是計算機類課程占有相當大的比重,且計算機類課程與管理類課程分界明顯,不能充分體現計算機技術與管理思想的融合與及本專業對人才培養的特色需要。
3. 信息管理與信息系統專業計算機課程的教學模式
信息管理與信息系統專業學習的目標是通過信息技術在管理中的應用,提高加強管理的水平,解決管理中存在的問題,進而提升產業發展水平。
信息管理與信息系統專業應該以培養復合應用型人才為目標,培養具有信息分析能力與企業管理創新的知識,具有駕馭信息資源知識與能力的新型管理人才。
應用型人才是指學生能夠在某一領域內將與其有關的專業理論知識具體地運用到實踐中去,成為理論指導實踐、改造客觀世界的高級技術工作者。其不同于研究型和學術型人才,也不同于職業技術學校培養出來的技工。應用型人才的培養是在基本理論知識學習的基礎上,側重于對學生應用專業理論知識指導實踐工作能力的培養。
在計算機課程的教學中,沒有必要對計算機系統內部各個組件的原理、結構及工作過程作過多過深的介紹,而是應該把計算機應用能力的培養放在首位,把計算機同管理知識有機地結合起來,應以計算機如何為管理服務或管理中如何應用計算機為主要宗旨,將管理信息系統的實用程序和案例貫穿其中。
將計算機技術和管理進行有機的結合,構成信息管理與信息系統專業教育和教學的核心內容,體現了信息管理與信息系統專業的內在規律性,使其區別于其他專業。
4. 信息管理與信息系統專業計算機課程教學的幾個要點
(1) 多用案例教學。通過案例教學,可以讓學生感到所學知識的實際用途以及如何應用所學知識去解決管理中的實際問題,還可以達到幫他們進行復習的效果。
(2) 多用實例或多媒體演示。對于一些難點,或不好理解的知識,老師應多舉一些實際例子或現場操作加以輔助說明,如有可能,應利用一些多媒體手段(如動畫、電影片段)進行演示,以達到事半功倍的效果。
(3) 多做課程設計。有條件的課程可打破傳統的作業模式,將做習題改成做課程設計,課程設計的內容應盡量來源于實際工作中,通過做課程設計可提高學生應用知識的能力,達到理論聯系實際,鞏固學習效果的目的。
(4) 不斷完善實踐體系。各高校對學生實踐能力的培養應通過課程實驗、課程設計、畢業實習和畢業設計等有步驟、分階段地來完成。這里每個階段的內容設計,都必須和計算機在管理中的應用相關聯,如管理信息系統設計與開發、信息化調研與咨詢、網站設計、軟件項目外包等。實踐教學環節是能否實現信息管理應用型人才培養目標的關鍵。
(5) 靈活的考試方式。為了提高學生的實際工作能力,有條件的課程可打破一次考試定成績的考核方法,實現考試多樣化,采用筆試、口試、操作演示、開卷、閉卷、小論文、項目規劃、項目設計或開發、答辯等形式全面考核學生整體水平。
三、結語
隨著信息社會的不斷發展,計算機的應用范圍將不斷擴展,不同的領域和專業對計算機的要求各不相同,計算機課程的教學也無法用同一標準來統一,只有深入研究各領域和各專業的特點,實施有針對性的教學和研究,才能更好地促進各領域的發展。
主要參考文獻
[1] 呂永林,師薇. 信息管理與信息系統專業計算機類課程體系設計[J]. 計算機教育,2010(6): 15-18.
[2] 王學穎,黃淑偉. 信息管理與信息系統專業課程體系建設的研究[J]. 沈陽師范大學學報:自然科學版,2006,24(3):378-381.
關鍵詞:船舶工業;人才培養;江蘇省
中圖分類號:F240 文獻標志碼:A 文章編號:1673-291X(2013)25-0045-04
一、江蘇船舶工業人才培養現狀分析
(一)人才培養總體現狀分析
江蘇全省登記注冊的造船企業1 176個,其中規模以上企業620個,從業人員超過26萬人。全行業人才保障能力不斷提升,江蘇現已在全國率先建立了船舶行業職稱評審體系,進一步營造了重視船舶行業人才、集聚船舶行業人才、發展船舶行業人才的制度環境。全行業重視高端管理及技術人才的培養,與多所大學共建了高層人才聯合培養基地[1]。
(二)人才培養結構現狀分析
1.人才培養層次現狀分析
中專與職高層次:船舶類中專或職業高中是以培養中高級技能型人才為目標且具有船舶行業特色的中等職業學校。該類學校通常設有鉗工、鉚焊、電工、機加工、起重、銅工、船體等涉船類專業。培養的學生主要面向船舶制造和船舶配套企業的基層操作崗位(典型代表為中船澄西船廠技工學校、金陵船廠技工學校)。
大專層次:船舶類高等職業技術學院主要面向船舶行業培養大學專科層次的船舶類人才,該類院校以培養高端技能型人才為目標。通常設有涵蓋造修船所需的各類專業,例如設有航海技術、船舶與海洋工程、輪機工程技術、輪機管理、船舶電氣工程技術、船機制造與維修等專業。培養的學生主要面向船舶類企業基層技術和管理崗位(典型代表為南通航運職業技術學院、江蘇海事職業技術學院)。
本科層次:船舶類本科高等院校以培養具備現代船舶與海洋工程設計、研究、建造的基本知識與技能,能夠在船舶與海洋結構物設計、研究、制造、檢驗、使用、教育和管理等部門從事技術和管理方面工作的高級工程技術人才,尤其側重為大中型造船企業培養基礎扎實、專業知識面廣、動手能力強、具有創新精神和實踐能力的應用型高級專門人才。該類院校通常設有較為完整的船舶類專業,例如船舶與海洋工程、船舶舾裝、熱能與動力工程、輪機工程、機械設計制造及其自動化、電氣工程及其自動化、焊接技術與工程、材料成型及控制工程等。該類院校是船舶行業發展的關鍵智力支撐,為船舶行業發展輸送各類優秀人才(典型代表為江蘇科技大學)。
研究生層次:具有碩士及以上學位授予權的船舶類高等院校擁有船舶類研究生的培養能力。研究生學歷層次是以培養掌握本學科堅實的基礎理論和系統的專業知識,具有創新精神、較強解決實際問題的能力并能夠承擔專業技術或管理工作高層次應用型專門人才為目標。培養的學生主要面向大型船舶類企業、船舶設計與研究單位、船舶類院校等組織機構。主要分為學校培養和研究所培養兩種類型(典型代表為江蘇科技大學、無錫702研究所等)。
2.人才培養途徑現狀分析
目前船舶行業人才培養主要是通過全日制在校培養和在職學習兩種形式。全日制在校培養是指船舶類高等學校、高等職業技術學院以及船舶類中等專業學校等大中專院校對按照國家指令計劃招錄的高、初中畢業生進行為期三至四年的系統性學習,以使學生能掌握涉船類各專業的基礎理論和專業知識,從而為其畢業后進入船舶行業工作打下堅實的基礎。而在職學習通常是對船企的在職員工進行“在職不離崗”的學習,例如企業與高校聯辦工程碩士班、企業員工通過自學考試、函授、夜大學等形式提升學歷層次。
(三)人才培養模式現狀分析
1.全日制人才培養模式
(1)“產業教授”計劃。江蘇省為大力實施人才強省戰略,加快創新型省份建設,更好地推進產學研合作,探索高校與企業聯合培養人才的新機制,于2010—2012年從省內企業選聘300名科技企業家到具有碩士及以上學位授予權的普通本科高校擔任江蘇產業教授,以此推動企業與高校共建各類研發載體、聯合開展科技項目研究、聯合培養研究生,推動所在企業承擔高校科研成果轉化和產業化基地建設,參與高校學科團隊建設,對提升學科水平和支撐、引領產業發展提出戰略性、前瞻性、創造性構想。推動所在企業成為高校教學和實習基地,創造條件吸納高校畢業生就業。
“產業教授”計劃實質是產學研合作培養模式的進一步拓展,產業教授承擔著類似企業導師的指導職能,將自身在企業中長期所積累的知識、經驗和技能傳授給所指導的學生,讓學生能便捷地貼近企業、了解企業的生產運營狀況,從而增強學生的知識應用能力。
以江蘇省船舶行業高校江蘇科技大學為例,江蘇熔盛造船有限公司總裁陳強、南通中遠川崎船舶工程有限公司副總經理潘志遠、江蘇申模數字化制造技術有限公司總經理孔嘯等五位科技企業家成為該校選聘的首批“江蘇省產業教授”。五位企業家加盟有利于產業教授所在企業與該校形成一種全新的產學研合作機制。通過共同開展科學研究、工程應用型人才培養以及科技成果轉化等工作,充分發揮產業教授的智力優勢和橋梁紐帶作用。
目前我校大部分學生畢業設計和研究課題的選擇都是以自己選擇或是教師指定為主,隨著我校產業教授計劃的實施,我校將會有更多的學生參與產業教授指導的研究課題或項目,產學研合作機制將會發揮實質性作用,從而實現校企雙贏。
(2)卓越工程師教育培養計劃。教育部于2010年6月啟動的“卓越工程師教育培養計劃”,計劃實施期限從2010年到2020年,主要目標在于面向工業界、面向世界、面向未來,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各類型工程技術人才。實施卓越工程師教育培養計劃是促進中國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措。“卓越工程師計劃”具有三個特點:一是行業企業深度參與培養過程;二是學校按通用標準和行業標準培養工程人才;三是強化培養學生的工程能力和創新能力。卓越計劃實施的層次包括工科的本科生、碩士研究生、博士研究生三個層次,培養現場工程師、設計開發工程師和研究型工程師等多種類型的工程師后備人才。
江蘇科技大學確定了“船舶與海洋工程”、“機械設計制造及其自動化”、“焊接技術與工程”、“材料成型及控制工程”、“土木工程”、“軟件工程”等6個專業,以及2011年新獲批增設的“海洋工程與技術”、“物聯網工程”兩個新興產業相關的專業為學校“卓越工程師教育培養計劃”首批試點專業。該校作為江蘇省卓越工程師教育培養計劃試點單位,已將此計劃列入“十二五”重點項目。該校力圖通過推出全新的“3+1”模式,提高學生工程實踐能力、工程設計能力與工程創新能力,加強跨專業、跨學科復合型人才的培養。
(3)建立企業研究生工作站。建立企業研究生工作站是指高校學生走出學校,主動去了解企業的生產流程,在企業的生產實踐中發現研究對象和研究問題,力圖解決企業生產實踐中存在的工程技術難題,從而實現理論知識與實踐問題的融合,運用理論解決企業實際問題,有利于培養、鍛煉學生敏銳的發現問題的能力,解決實際問題的能力以及創新意識和能力。
2.繼續教育培養模式
(1)高校與企業聯辦工程碩士班。工程碩士學位是與工學碩士學位處于同一層次的學位類型,工程碩士專業學位側重于工程應用,是與工程領域任職資格相聯系的專業性學位。工程碩士專業學位側重于工程應用,主要是為企業培養應用型、復合型高層次工程技術和工程管理人才。工程碩士的學習一般采取“進校不離崗”的在職學習方式,并由學校指派指導教師負責培養和指導(或與考生所在單位的專家聯合指導)。論文的選題通常直接來源于生產實踐且具有明顯的應用價值。考生所在單位應負責提供完成工程碩士專業學位的科研課題或工程項目。
(2)高校參與企業人才繼續教育培訓。高等院校的三大職能是人才培養、科學研究和服務社會。而服務社會的內容之一便是直接根據企業的成人非學歷教育和培訓需要,采取靈活多樣的形式及時開展各類短期培訓,滿足企業各類培訓需求。
江蘇科技大學開展針對船舶行業的繼續教育歷史悠久,特色鮮明。定期開設針對船舶兩大集團干部和員工的培訓班,幫助學員掌握基本的經濟管理理論、最新的船舶工業發展動向、現代制造技術等知識。這表明該校作為人才、科技信息的集聚地能充分利用自身的資源優勢為社會發展提供高水平服務。
從對人才培養的實地調研可以看出,無論是船舶制造企業還是船舶配套生產企業或是船舶研究所均需要對員工進行多學科、全方位的知識培訓和繼續教育。可見未來較長時期內,社會對高等學校的繼續教育培訓需要會越來越多。
二、江蘇船舶工業人才培養存在的問題分析
(一)管理層面
1.政策扶持力度不夠
主管船舶工業行業的政府部門還未出整的扶持江蘇省船舶行業人才的政策措施,下達的政府文件通常僅具有指導性質,對許多船舶企業沒有硬性約束。政府部門未能充分發揮自身的溝通協調職能,還未由政府部門、高校、行業協會、企業協作共同建立行之有效的人才培養體系。
2.經費投入不足
人才培養需要企業投入大量教育培訓經費,同樣也需要政府管理部門投入財政經費。當前不少船企思想認識不到位,投入的培訓教育經費不足,而政府部門也未能投入適度的經費,從而使得江蘇省船舶行業人才的培訓培養的經費投入十分有限,這就導致江蘇省的人才培養機制不能有效實施。
(二)學校層面
1.課程設置有待優化
根據與多家船企人力資源部門的溝通,發現江蘇科技大學的畢業生動手能力較其他涉船類學校強,對船舶工藝比較了解,但是就所掌握的理論方面與哈工大等高校相比較弱。該校船舶與海洋工程專業作為一個傳統品牌專業,辦學歷史悠久,學科積淀深厚,專業課程體系完善,但從另一視角看其又存在著重點不突出等缺陷,眾多專業課程使得學生很難有更多的時間和精力潛心學習和研究船舶專業基礎理論。而薄弱的理論又會影響學生對專業課程的進一步學習和理解。又比如大學英語教學通常都安排在大學的前四個學期、而進入大三以后無任何英語知識的學習,這反映在學生們進入企業后根本無法用英語口語進行交流,形成所謂的“啞巴英語”。另外課程體系以理論教學為主,實踐教學為輔,實踐課特別是結合工程實際的實習課所占比例小、資料陳舊、手段落后,理論與實踐自成體系[2]。
2.專業設置有待完善
當前海洋工程裝備和游艇產業的快速崛起使得不少船舶制造企業需要海洋工程裝備設計與制造專業以及游艇設計與制造方向的人才,同樣還有不少企業需要,但江蘇科技大學還未招生培養的船舶通信工程、船舶艙室設計、智能船舶等專業方向的人才。隨著國家對海洋工程裝備等戰略性新興產業的重視和扶持,未來一段時期這些新型產業將會獲得較快發展,這就為工科類高等院校的專業設置和調整提供了良好契機。
3.教師業務素質有待提升
當前大學專任教師主要來源于獲得博士學位的高校畢業生,這類青年教師有相當一部分是從學校到學校,沒有在船舶企業工作的經歷,因而他們傳授給學生的仍然是書本理論知識以及一些從事科學研究的基本方法。只有當教師深入到船舶制造企業中去了解、去實踐、去摸索、去探究才能發現企業當前急需解決的工程技術難題,從而將其作為課題進行研究,并進而引導學生思考、啟發學生思維、培養學生創新能力。
4.校企合作機制有待進一步實施
盡管當前高校(例如江蘇科技大學)已經實施產業教授計劃和卓越工程師培養計劃,但實質性的校企合作還未真正實施,產、學、研全面合作還未實現,合作協議仍停留在書面上,有成效可操作的校企合作還有待進一步深化和細化。
(三)企業層面
1.思想認識不到位
有一些船企對于員工培養存在著觀念上的誤區,如怕員工知識和技術水平提高了就會“跳槽”;一些企業的決策者和管理者缺乏長遠的目光,只看到對員工的培養培訓需要花錢的一面,但看不到其有效的一面,尤其是社會效益和經濟效益相結合的成果。
2.激勵機制不健全
據調查,當前江蘇省大多數大中型船企由于工作任務繁重,使得剛進入企業的員工需要加班加點完成自身的工作任務,高強度的工作壓力使得員工沒有更多精力來提升自己,同時單位的激勵機制也未建立,從而使員工沒有尋求提升自己業務水平的內在動力。
3.員工培訓體系不健全
不少中小型船企對于開展繼續教育缺乏管理部門或專人負責,對本企業的繼續教育只感到需要而拿不出一個切實可行能與高校合作的計劃。有些企業雖有培訓計劃,但很多是臨時性的和分散的,對員工的培訓無法形成系統化和針對性,因而培訓效果也不甚理想。
三、提升江蘇省船舶工業人才質量的對策建議
(一)管理層面
1.建立完善的人才教育培養機制
要充分利用和整合涉船類院校和江蘇船舶工業行業協會的教育培訓資源,形成科學規劃、合理分工的船舶工業人才教育培養機制。同時對企業參加繼續教育培訓作出明確規定,從而形成可靠的制度保障。
2.充分發揮船舶行業管理部門的協調職能
船舶行業管理部門對整個行業起著引導、管理和協調的作用。鼓勵國內外船舶行業重要技術骨干和管理人員來高校和船舶企業講學和交流,以此激發年輕人對船舶行業的興趣和對未來發展趨勢的把握。通過制定對行業人才培養的制度性文件,對全省各船舶類企業的人才培養工作予以管理和監督。同時應協調高校、行業協會等積極構建全省船舶工業人才培訓培養基地。
3.建立多元化的培訓投入機制
船舶行業管理部門應積極爭取財政資金投入船舶工業人才的培訓培養,同時還應鼓勵和引導社會資金和外資等各類資金與財政資金一起投入船舶行業的人才培養,形成多元化的船舶工業人才培養培訓投入機制。
(二)學校層面
1.進一步優化課程設置
科學合理的課程設置是學生擁有較完善知識結構的根本保證。從調研所反映的情況來看,我校傳統品牌專業的課程設置依然有進一步優化的必要,例如需要加強對專業基礎理論知識的學習,又如需要增加對英語口語的學習和實踐。我校可在“產業教授”進高校和卓越工程師培養計劃這兩項校企聯合培養的新機制下,積極聽取和采納企業對課程設置的寶貴意見,進一步優化課程設置。
2.進一步完善專業設置
我校應抓住海洋工程裝備產業被列為國家戰略性新興產業的契機,調整我校現有專業設置,增設未來一段時間海洋工程裝備產業和游艇產業發展所急需的專業方向,從而使我校能對傳統船舶工業轉型升級和創新發展提供人才支撐和智力保障。
3.進一步提升教師業務素質
對船舶企業的調查問卷結果顯示,創新意識和能力是我校學生比較欠缺的方面。而這種創新意識和能力的培養主要應由一支創新型的專業師資隊伍來實施,因而教師的創新能力顯得尤為關鍵。專任教師應該用創新的態度改革自己的教學方法,用創新的態度開展學術研究,豐富和拓寬自己的知識結構,增強自己的科研能力,達到培養學生創新意識、開發學生創新能力的要求。同時教師還應積極參與校企合作項目,到企業去了解生產過程、存在的問題,積極開展企業急需的工程技術問題的研究工作,不斷在實踐中提高自身創新能力,以此來提升指導學生的能力和水平。知識經濟的主要特征是創造新的知識產品,創新是知識經濟的內在動力,建立一支創新型師資隊伍是培養創新型人才的必然選擇。
4.進一步增強校企合作機制
緊密結合船舶行業、企業對人才的需求,建立高校和企業聯合培養人才的機制,強化高校和企業的聯系。以船舶企業為依托,依靠產業教授計劃和卓越工程師培養計劃,在高校中建立緊密型校企合作機構,指導高校確定培養目標,改革教學模式,調整教學內容,實現高校教學與船舶企業需求緊密結合;指導高校在進行學歷教育培養船舶后備人才的同時,積極承擔企業高級管理人才和專門人才培訓任務;指導船舶企業結合發展要求,與高校聯合制訂人才培養計劃,同時,為高校提供實習場地,選派實習指導教師,吸收學生參與技術攻關。
(三)企業層面
1.建立科學合理的人才招聘機制
當前船舶工業正處于轉型升級階段,今后江蘇省船舶工業將轉變為以設計和生產“雙高”船型以及海洋工程裝備產業等高附加值船舶產品為主,因而需要引進那些適應先進造船模式的優秀研發設計和管理人才,這些人才既可以從船舶工業發達的歐洲、韓國、新加坡等地引進,更應該考慮從國內知名造船企業、研究所引進,或者可以采用柔性引才的方式,鼓勵這些人才以特聘、兼職、提供技術和專利的形式實行人才柔性流動。在引進船舶人才的收益分配上,要按照國際標準,鼓勵專家以個人專利、高新技術成果入股,以較高的收益來增強船舶企業對人才的吸引力[3]。與此同時,江蘇省船舶企業還需要將吸納船舶類高校畢業生作為人才招聘的重要渠道,通過規范的招聘程序招收一批具有較大潛能、知識基礎扎實、動手能力較強且具有較大發展潛能的高校畢業生。
2.建立和完善員工培訓體系
知識經濟時代需要每個人不斷學習和充電,通過培訓學習新知識將伴隨著員工的整個職業生涯。用人單位在員工培訓上居于主體地位,因而其需要完善多層次的教育、培訓網絡,多形式、多渠道、多內容對職工進行培訓,重點培養企業職工的學習能力、實踐能力和創新能力。在培訓的組織、內容、具體方式等方面要形成一套適合船舶行業的運作模式。
3.建立和完善績效考核體系
建立船舶行業人才業績考核評估制度,就是把考核結果與人才合理配置、人才獎懲、職級升降和工資調整以及員工培訓等緊密結合起來,充分激活員工的內在動力。要參照本行業先進企業勞動生產率的狀況,并結合本單位的實際,制定切實可行的可量化的考核指標。
4.建立和完善科學合理的薪酬分配制度
江蘇省船舶企業專業技術人員和經營管理人員應實行按崗、按任務和業績定酬的分配辦法,將工資收入與崗位職責、工作業績、實際貢獻掛鉤,形成以業績和貢獻為取向的分配機制。真正形成勞動強度大、技術含量高、工作條件艱苦崗位的報酬比一般崗位高,付出與回報成正比的公平合理的分配體系。
參考文獻:
[1] 中國船舶工業行業協會.中國船舶工業年鑒[K].2011:11.