摘要:传统专业教育改革的出路在于专业改造,而其核心则是对学生创新思维和创造能
力的培养训练,这一改革将集中地反映在专业培养方案中。本文介绍重庆大学动力工程学院针对热能与动力工程专业培养方案进行创新改革的一些思考和实践。
关键词:教育改革;培养方案;创新;热能与动力工程
前言 现代科技发展中的许多瓶颈问题都与热物理现象有关,热科学的相关理论和应用技术业已成为各国科学家和工程师最起码的和赖以发展的基础。能源工程与材料工程、 信息工程和生物工程一起,被公认为当代文明的四大支柱。因此,热能与动力工程专业应是一个具有强劲发展势头的的专业。但是另一方面,热能与动力工程专业又是一个传统专业。虽然长期以来国内有关高校都不断地对该专业的培养模式和课程体系等进行着改革,但以重庆大学热能与动力工程专业的情况为例,在相当长的一段时期里,改革力度仍然不够大,课程体系缺乏创新、专业知识覆盖面窄、教学内容陈旧、教学方法和手段落后、学生的学习兴趣不高等情况依然存在。近三、 四年来,重庆大学动力工程学院在多次的专题研讨中意识到,对热能与动力工程这样的传统专业,教育改革的出路在于专业改造,而其核心则是对学生创新思维和创造能力的培养训练。随着科学技术的发展,知识更新和学科渗透、 交叉的速度加快,专业覆盖面与涉及面必然越来越广。因此,如何使热能与动力工程专业的培养目标和培养模式适应当代教育理念的更新,如何通过合理的课程体系设计和教学组织,使学生得以在学习专业基础理论和应用技术的同时,接触前沿科学、边缘科学和现代高科技,得到创新思维的训练和创造能力的培养,应是热能与动力工程专业这样的传统专业教学改革的核心,而这一改革将集中和全面地反映在专业培养方案中。
1.专业培养目标和培养模式
据现行的教育部本科专业目录,热能与动力工程专业由原热力发动机、流体机械及流体工程、热能工程与动力机械、热能工程、制冷与低温技术、能源工程、工程热物理、水利水电动力工程和冷冻冷藏工程等 9 个专业组合而来,目前已经发展成为不仅面向传统热能动力工业,而且融合了新能源、信息技术、环境科学及其他高新技术的多学科交叉的大口径专业,这是符合我国市场经济发展现状以及国际经济一体化趋势的。过去,重庆大学热能与动力工程专业的培养目标是 “掌握专业基础理论知识和工程技术,胜任发电厂热力设备及系统的设计、研究、建设、运行、管理和节能技术改造的高级工程技术人才”。近年来,顺应国内外能源动力科学技术的发展趋势,对培养目标的提法也逐步进行了多次修改。在 2001 级专业培养方案中,专业培养目标已修改为“掌握现代能源科学、信息科学和管理科学技术,在热能与动力工程领域从事设计、运行、自动控制、信息处理、环境保护、 清洁能源利用和新能源开发等工作的基础扎实、 知识面广、 创新能力强的高级人才。
2 课程体系的创新改革思路
国外的高等工程教育中虽然没有专门的热能与动力工程专业,但在机械工程专业中,热学类课程的开设相当普遍,其中机械工程专业将热学课程作为专业的必修课程。为适应 21世纪快速而巨大的变化,美国、日本和德国等不断地对工程教育进行着改革。目前,重庆大学热能与动力工程专业在课程体系方面的改革配合了新培养方案中“能源动力学科与环境学科、信息学科、管理学科相结合,适应时代发展,满足市场需求,同时充分考虑学生个性发展,培养创新人才” 这一总体思路,通过课程设置和教学组织来体现和实施改革意图。在课程体系的设计思想上,归纳起来可以说是“夯实基础,拓宽口径,用脑动手,鼓励创新”。
3 教材建设和课程设置
教材建设对于热能与动力工程这样的传统专业的教学改革与建设来说是尤为重要的。通过编写新教材、合理精减、合并内容陈旧或重叠的课程和学时,拓展和新增反映专业发展和社会人才需求趋势的课程,来体现课程体系的创新改革的设计思想。例如,新版 《工程热力学》(面向 21 世纪热工课程教材)在内容上更注重于工程应用和热力学方法的训练。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在课程设置方面,将原“锅炉运行”和“汽轮机运行”两门课程共计 64 学时合并为“电站集控运行”一门 36 学时;原“热工量测及仪表”和“热工量测技术”共 90 学合并为“热工量测技术” 36 学时;原“用能系统与设备”和“工业锅炉”共 86 学时合并为“热力设备及系统” 54 学时,原“制冷技术”和“热能制冷”共 98 学时合并为“制冷技术” 48 学时,等等。新增动力工程计算方法 36 学时、专业 CAD36 学时、专业软件应用及开发 36 学时、 汽车动力与空调 32 学时、热能与动力工程概论 36 学时(双语)、工程热物理前沿(双语)、动力工程前沿、制冷空调工程前沿等课程(后三门“前沿”课程各 18 学时,由相应领域的教授负责大纲和主讲)。
4.改革实验教学体系
长期以来,作为具有典型实验研究特点的热能与动力工程专业,在实验教学方面提供给学生的基本上是演示型和验证型实验。学生实验技能的欠缺,尤其是解决实际问题的创新能力的缺失,常在毕业设计阶段被暴露出来。而目前国外大学的工科专业则专门开设了高学分的大实验课程,以加强学生的动手能力。通过充分研究,在重庆大学热能与动力工程专业培养方案中安排了一个独立的(即不与某课程直接相关的)36 学时(2学分)的“自主创新专业实验”教学环节,以延伸和发展专业实验教学的内涵,提高专业实验教学质量,培养具有创新能力和动手能力的高素质人才。这一实验教学环节主要面向三、 四年级学生,分为启发、 自助、 自主、 创造四个层次,学生在指导教师的引导下,根据自身的情况和要求,完成至少两个层次的实验。这个教学环节的设计意图在于实现“既重视结果,又重视过程” 的创新实验教学理念,使每名学生都能在一种开放的环境和氛围中进行学习和创新训练,得到不同程度的收获。在实验安排和指导方面,借鉴国外大学的 TA/RA 制,实行研究生和青年教师实验教学助理制度。目前,重庆大学“热动类专业创新实验室” 建设规划已得到学校支持,首期工程正在积极建设中,预计 2001 级以后的学生均可受益。
5.彻底的专业课程选修制
充分利用重庆大学的学分制和选修制,根据热能与动力工程专业的国内外发展动态、 市场需求及学生的志愿和兴趣,实施更为彻底的专业课程选修制度。在 2001 级培养方案中,除必修的公共基础课和专业基础课外,其余专业课分为三类(称为专业课Ⅰ类、 Ⅱ类和Ⅲ类)共 87 学分供学生从中选修 37 学分。值得指出的是,此三类专业课并非按过去的“专业方向”分块,而是按教学深度分类的学生(在班导师指导下)从每一类中选修规定的学分数构成自己的专业课学分。具体说来,从Ⅰ类所列 28 学分专业课程中选修 14 学分,从Ⅱ类 21 学分中选修 11 学分,从Ⅲ类 38 学分中选修 12 学分
6.结束语
在我国高等教育开始从“精英教育” 走向“大众教育” 的形势下,几年来重庆大学动力工程学院通过积极调研和深入思考,在发挥传统专业优势之同时,为了培养和训练学生的创新思维和创造能力,提高学生的社会竞争力,对热能与动力工程专业培养方案进行了不断的改革,并在实施过程中加以修订和调整,取得了预期的较好的效果。实践中也遇到一些值得进一步思考和需要解决的问题。例如,在现代科技和工程方面,企业的高科技现实往往“领先” 于高校,而不能在第一时间被及时和充分地反映到教材和教学中去;而另一方面,在“大专业、 宽口径” 培养模式和目标的意义上,企业或社会的认识又往往“滞后” 于高校,学生就业时会遇到用人部门更喜欢“专才” 的情况。针对后一种情况,已有文章指出,社会需要的“专才”,一是靠规范的职业教育,二是靠具有宽口径基础知识的高素质人才在实践中通过适应和学习来培养,这种观点可以给人们以许多启发。此外,如因大面积的专业选修课带来的教学资源(如教室等)不足、教学组织和安排困难等问题也还有待继续研究、实践和总结。但无论如何,作为一个传统专业,在专业培养计划的创新改革与实践方面的努力应该不是多余的。
参考文献
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[2]徐敏,苏育志,董文,等.地方性院校化学专业创新人才培养方案的探讨和实践[J].广州化工,2008,36(04):72-73.
论文作者:王平
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/30
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