摘 要:本文以德州学院热能与动力工程专业创新实验教学体系为例,介绍了该专业在实验体系构建中,如何结合地方在新能源领域的行业特色和优势进行改革和实践,以及如何构建和完善热能与动力工程专业实验教学体系,突出工程性和应用型,可为相关院校、相关专业的实验教学提供一定的借鉴经验。
关键词:地方产业;创新;实验教学体系
高校工科专业的实验教学是重要的实践教学环节,承担着培养学生兴趣、锻炼学生思维能力、加深学生理论理解、熟练学生设备操作等使命。对地方高校的工科专业来讲,实验教学体系的构建和地方行业相结合更是提高学生实践技能的有力措施之一,德州学院坐落在中国太阳城和新能源之都,在专业建设中和当地企业紧密结合走出了一条特色之路,特别是在热能与动力工程专业的实验教学中心建设中,结合当地行业和企业优势,大胆进行实验教学改革和探索,形成了一整套较为完整的创新实验教学体系。
一、实验教学定位及规划
(一)实验教学理念
新能源产业,作为国家和山东省重点学科专业领域,近几年迅猛发展,新能源人才普遍匮乏现象也越来越突出。德州学院能源与动力工程实验教学中心以新能源产业的发展为需求,形成了为区域经济建设服务的实验教学理念:按照“厚基础、强实践、求创新、高素养、重责任”的人才培养目标,采用“校企共建,资源共享”的模式,以培养学生工程实践能力、综合应用能力、系统设计能力和创新实践能力等“四个能力”为着力点,通过“构思-设计-实施-运行(CDIO)”的工程教育模式,将工程实践环境作为工程教育环境,培养学生的职业道德、工程实践能力、学术知识和运用知识解决问题能力、终身学习能力、团队工作能力、交流能力和大系统掌控能力等,并通过校企合作的形式开展联合教育培训,开展科学研究活动,不断提高教学质量。
(二)实验教学定位及发展规划
实验中心教学定位:中心按照“以人才培养为中心,通过基本实践技能的培养、综合实 践能力和工程应用能力的训练、科技创新精神的养成,实现知识、能力和素质的全面协调发展” 的指导思想,开展实践教学工作。重视学生“应知应会”的基础性实验,培养学生的基本实验技能;通过改革教学实践内容和方法,强化综合性、设计性、创新性等实验教学环节;将工程 训练系列课程贯穿于本科教育全过程,突出工程能力的养成和工程素质的培养;开展各类科技竞赛活动,培养学生的创新精神和能力。
实验教学规划:结合中心承担的实践教学课程的特点,根据高等工程教育、能源与动力工程学科发展的要求,不断改革现有的课程体系,优化理论教学和实验教学的内容,构建更为合理的实践教学体系;采取可行且有效的措施,提高教师的实践教学能力和水平;以实验室设备为基础,争取多方支持,进一步改善实验教学条件,提高实践教学水平;整合资源、优化配置、提高设备的使用效率,建设开放服务的实验教学环境。
二、实验教学改革思路及方案
(一)实验教学改革思路:坚持“实践教学是提高教学质量的关键”的理念,以“传授知识、培养能力、注重创新,提高素质” 的为宗旨,积极开展教学改革与实践;根据人才培养和技术进步的要求,统筹协调理 论教学与实验教学,构建科学、合理、多层次的实践教学体系。
(二)具体方案:
1.整合教学内容,建立符合创新性应用型人才培养的实验教学体系,能源与动力工程是综合性学科,除了传热学等课程的课内实验外,还包含各种实习及设计环节,因此中心把这些内容全都纳入其中。在与校外实践基地的共同研讨下,优化实验教学内容,构建了“基础理论与实践技能平台→设计应用能力平台→综合实践能力和工程应用能力平台→科技与创新能力平台”的“渐进式四平台”实验教学体系。
2.改革实验教学模式,加大综合设计型及研究创新型实验比例
中心坚持以实验—理论—再实验的原则进行教学和教学指导,可以以工程实际问题为牵引,开展实验和课程设计,在理论教学引导的基础上,让学生在实验中学习和掌握,实现了以学生为主体的转变。加大实验室开放力度,以全国大学生节能减排科技作品竞赛等各级各类大赛为平台,加强对学生的指导,学生自主设计制作作品参赛,并根据获奖级别给予相应的学分。
3.加强实验教师队伍建设,提高教育教学水平
“中心”实行基础实验课程负责人制和项目负责人制,具有高级职称同时兼有科研课题和设计项目的教授、副教授、高级工程师作为实验室主任和课程、项目负责人,中青年骨干教师及企业单位技术骨干人员担任实践环节主讲教师,专职实验人员负责实验室的日常维护管理。鼓励教师在新的教学理念指导下编写图文并茂的纸质实验教材和生动的声响立体教材并实行互动式教学,以问题为中心,在教师引导和启发下,学生自主提出问题、设计问题、解决问题,加强教师技能的培养,积极开展实验教学改革和实验技术研究,鼓励教师走进企业,让老师在实际工程实践和研究中拓展教师的技能水平。
4.完善实验教学考核制度
进行实验教学质量考核,是强化实验教学过程管理,进行实验教学质量监控的必要手段,是完善和加强实验教学的重要措施。中心根据实验项目的层次,设定了行之有效的多层面,立体化的实验教学考核体系,主要强调实验教学环节的考核和创新创业能力的培养。对于综合设计型及研究创新型实验考核时,由校内外专家组成考核小组,对产品的性能、社会价值、应用前景等做出综合评价,评价结果也作为指导教师教学水平评定的依据,提高了师生的综合能力。同时校外专家的介入,也增加了学生与企业的联系,增强了就业竞争能力及学校知名度。
5.完善实验室管理制度,健全运行机制
为了保障实验教学质量,在学校一系列管理制度的基础上,“中心”根据自身实际,制定了《实验室管理条例》、《学生实验课成绩考核办法》、《实验室人员岗位职责》、《仪器设备维护及使用管理办法》、《实验室安全制度》、《学生实验守则》等规章制度,为规范实验中心管理、保证实验教学改革的有效推进提供了制度保障。同时,建立了实验教学管理部门的监督和评价机制。通过评价结果与课时津贴和年终分配挂钩、奖励和惩罚并举等措施,建立实验教学质量监督与评价体制、完善实验实践教学质量评价标准。
6.立足地方,实验教学为地方经济服务,加强校企共建
充分发挥校企合作的优势,中心的实验教学工作依托皇明太
阳能股份有限公司和德州德银机械制造有限公司等校外实验教学中心(研究所),建成了集研究创新、基础实训、生产实训、学工一体的综合性实训基地,将学生的课堂教学、课程实习、专业实践及毕业设计、论文等环节与企业实际、教学研究与企业产品开发结合起来,以提高学生的培养质量和就业能力。同时中心也积极承担企业攻关任务,地方能源企业的发展服务,实现了共赢。
通过探索与实践,三年来,热能与动力工程专业的毕业生一次性就业率均在96%以上,在全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛国家级特等奖1项、一等奖2项,该专业学生共申请获批国家知识产权实用新型专利20余项,发表学术论文10篇。德州学院连续三年被山东省政府授予全省企校合作培养人才先进单位, 2011年被授予山东省大学生创业教育示范院校。