能源與動力工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)的實踐教學研究

1、能源與動力工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)的實踐教學研究 摘要：“卓越工程師培養(yǎng)計劃”是我國高等工程教育的重大改革項目，其改革重點是實踐教學。按照能源與動力工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)標準中對實踐能力的要求，詳細分析了目前在本科實踐教學環(huán)節(jié)中存在的主要問題，并針對這些問題提出了能源與動力工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)的實踐教學基本思路，且深入研究了一系列主要改革措施。 關鍵詞：卓越工程師；人才培養(yǎng)；實踐教學；能源與動力工程 作者簡介：馮磊華（1980-），女，安徽碭山人，長沙理工大學能源與動力工程學院熱能與動力工程系副主任，講師；鄢曉忠（1963-），男，湖南桃源人，長沙理工大學能源與動力工程學院熱能與動力工程系主任

2、，教授。（湖南長沙410015） 基金項目：本文系能源系統(tǒng)與動力工程國家實驗教學示范中心、長沙理工大學教研教改項目（2010）的研究成果。 中圖分類號：g642文獻標識碼：a文章編號：1007-0079（2012）09-0071-02 “卓越工程師培養(yǎng)計劃”是教育部著力實施的針對高等工程教育的重大改革項目，也是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措。1，2實踐教學環(huán)節(jié)是該計劃的主要改革之處，旨在培養(yǎng)學生能夠運用所學專業(yè)知識在工程設計、工程實訓等實踐環(huán)節(jié)具有創(chuàng)造能力、開發(fā)能力、獨立分析問題和解決問題的能力，全面提高學生在工程領域的綜合素質。 長沙理工大學是一所以工為主的全日制普通本科院

3、校，學科專業(yè)具有明顯的交通、電力、水利行業(yè)特色。學校十分重視學生創(chuàng)新意識和工程實踐能力培養(yǎng)，多年來形成了“主動服務國家基礎產業(yè)，強化學生工程實踐能力，面向基層培養(yǎng)應用型人才”的人才培養(yǎng)特色。能源與動力工程專業(yè)具有很強的工程實踐背景。此次被教育部確定為卓越計劃的試點專業(yè)，學校將把實施“卓越工程師培養(yǎng)計劃”作為其發(fā)展的重要契機和重大教學改革工程，決定以校企聯合為平臺，積極探索工程教育人才培養(yǎng)的新模式。 一、能源與動力工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)中對實踐能力的要求 按照我國卓越工程師培養(yǎng)國家通用標準要求，長沙理工大學制定了能源與動力工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)目標。按照該目標的要求，能源與動力工程專業(yè)本科生通過

4、實踐教學環(huán)節(jié)的訓練，應具備四個方面的知識和能力。 1.具有系統(tǒng)的構思與工程化的能力 能源與動力工程專業(yè)卓越工程師必須具有扎實的專業(yè)基礎理論知識和工程基礎知識，了解本專業(yè)領域的生產工藝、技術裝備、相關技術標準、行業(yè)規(guī)范等，并熟練掌握本專業(yè)基本的職業(yè)技能。在此基礎上，要具有對本專業(yè)市場需求進行系統(tǒng)分析的能力，具有對工程環(huán)境、工程可行性進行研究的能力；能夠對工程系統(tǒng)設立目標和要求，并能夠根據項目的功能要求進行施工方案構思；能夠對項目的整體系統(tǒng)進行模塊劃分，分別建立各子系統(tǒng)模型，并確保目標可達成已確定的總體目標。 2.具有系統(tǒng)設計能力 能源與動力工程專業(yè)卓越工程師在完成系統(tǒng)構思與工程化的同時，還應具有

5、系統(tǒng)的設計能力，具體表現在：掌握國家制圖標準、主要結構設計規(guī)范、工程驗收標準等；在熟悉系統(tǒng)工藝流程及圖紙設計的基礎上能夠設計系統(tǒng)過程并用圖紙表示；在系統(tǒng)設計過程中，能夠充分運用專業(yè)基礎知識與專業(yè)知識，實現融會貫通；能夠鑒別和評價一般的工程設計，并評估其適用性；能夠進行學科專業(yè)設計和跨學科綜合設計。 3.具有系統(tǒng)實施的能力 能源與動力工程專業(yè)卓越工程師在完成系統(tǒng)設計之后還應具有系統(tǒng)實施的能力，具體表現為：能夠單獨完成系統(tǒng)實施過程的制訂；具有構思工程項目管理的組織形式及編寫項目分析報告的能力；具有現場工程管理能力，并在管理過程中具有一定的溝通、協調能力；具有按照計劃進行工程項目質量控制、工程項目進

6、度控制的能力；能協助進行設備的安裝與調試；能夠進行設備的試運行。 4.具有系統(tǒng)運行和維護的能力 在完成機組設計、安裝之后，本專業(yè)卓越工程師還應具有系統(tǒng)的運行和維護能力，具體表現為：能夠閱讀機組運行規(guī)程；能夠掌握各類主要設備和輔助設備的構造并進行運行、維護；能夠完成機組啟動、停止過程的全部操作；能夠進行整個單元機組的運行、維護；具有對單個設備故障、單元機組的故障進行分析和處理的能力。 二、實踐教學環(huán)節(jié)存在的問題 能源與動力工程專業(yè)具有很強的實踐性。實踐教學是其非常重要的一個教學環(huán)節(jié)，能夠培養(yǎng)學生科學運用所學知識解決實際問題的能力，也能培養(yǎng)學習的協調能力、溝通能力、團隊合作能力等。但這些相比于卓越

7、工程師的培養(yǎng)目標還相距甚遠。欲較好地實現卓越工程師的培養(yǎng)目標，必須找出當前存在的主要問題，并加以完善和改正。目前，能源與動力工程專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)存在的主要問題表現在四個方面。 1.實踐教學管理問題 針對實踐教學環(huán)節(jié)，有些院校的管理較為松散，沒有一整套關于實踐教學的管理制度和相應評價標準，或僅有管理制度而沒有具體監(jiān)督實施。實踐教學的管理很多時候全憑指導教師的責任心。例如畢業(yè)實習，學校允許學生自行聯系實習單位、到就業(yè)單位實習或回到家鄉(xiāng)實習等。針對這種做法，學校的出發(fā)點是好的，因為有些用人單位想讓與其簽約的學生早點接觸實際、以便畢業(yè)后能盡快進入角色。但此種做法若不加以必要的監(jiān)督和管理，實習質量完全依

8、賴學生的自覺，管理制度缺乏約束，則很容易發(fā)生各種問題，影響實習效果，使得實踐教學質量較難保證。目前，能源動力工程專業(yè)的實踐教學環(huán)節(jié)較多，主要有認識實習、專業(yè)設備檢修實習、運行實習、畢業(yè)實習及各類課程設計和畢業(yè)設計，可謂種類繁多、時間跨度較長。這些環(huán)節(jié)若沒有好好利用，教學質量存在問題，將浪費學生大量的寶貴時間，也很難達到應有的教學目標。 2.實踐教學基地建設問題 校內外實踐教學基地為學生在實驗、實習、設計、社會實踐等環(huán)節(jié)創(chuàng)造工程實踐環(huán)境，是工程實踐教學必不可少的前提條件。實踐基地應以校外具有一定專業(yè)背景的企業(yè)為主。目前，長沙理工大學與多家企業(yè)建立了校外實習基地的合作協議，這些實習基地的開拓主要靠

9、校友關系來實現。每年，能源與動力工程學院各相關專業(yè)均在這些企業(yè)完成各類實習教學。即便如此，仍有很多亟待解決的問題：一是企業(yè)在安排學生實習方面缺乏積極性，沒有相關的制度約束和政策支持，甚至借故推脫，不愿意學生去實習，即使能夠到達現場，也很難保證實習質量；二是實習基地的建設經費問題。一直以來，實習基地的建設都是學校單方面靠財政撥款，而這些撥款僅是象征意義的，并不能真正解決多少實際問題。若能有相關政策或制度鼓勵企業(yè)投資來共同建設，將在很大程度上解決實踐基地的建設問題。因此，尋找一種校企共贏的產學研合作模式將能提高企業(yè)與高校合作的積極性，也是今后建設校外實踐基地的關鍵。 3.實踐教學師資隊伍建設問題

10、能源動力工程專業(yè)是工程實踐能力要求較強的專業(yè)，該專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)的環(huán)節(jié)中對實踐能力的要求更甚。實踐教學也是該專業(yè)“卓越人才培養(yǎng)計劃”中需要重點改革的內容。實踐教學應與理論教學、科學研究工作同步發(fā)展，這就要求高校教師能夠既熟悉理論知識又要有豐富的工程實踐、科研經歷。3然而，隨著教育規(guī)模的不斷擴大，高校教師雖然具有較高的學歷，但具有工程實踐經驗的教師越來越缺少。大部分教師屬于“雙門型”（校門到校門）教師，4這些教師大多數接受的是傳統(tǒng)教育，其知識結構屬于學術型，缺乏實踐能力，不具備卓越工程師培養(yǎng)標準所要求的知識體系和工程實踐能力。另外，高校的師資隊伍還存在如下一些問題：教師數量不足，生師比大幅提高

11、，教師負擔較重；學緣結構不平衡；年齡結構出現斷層等。教師缺乏工程實踐經驗與能力，對工程教育思想缺乏系統(tǒng)研究與足夠重視等，與卓越工程師培養(yǎng)計劃中對教師素質的要求存在差距，5不能適應卓越工程師教育的需要。 4.實踐教學的考核問題 目前，長沙理工大學雖然有實踐教學的考核辦法，但缺乏相應的管理手段和督促措施，導致這些辦法并沒有真正地落實和執(zhí)行。一方面，實踐教學的考核多數情況僅憑指導教師對學生的印象，且對實踐環(huán)節(jié)的考核極少有不及格的情況。另一方面，由于制度和指導老師的松懈，導致學生對實踐教學的重要性缺乏必要的認識。再加上沒有必要的監(jiān)督和管理，沒有壓力，將致使一部分學生根本不把實踐教學當成一回事，何談實踐

12、效果？ 三、卓越工程師培養(yǎng)實踐教學環(huán)節(jié)的改革 按照現代能源與動力工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)目標的總體要求，建立具有突出工程實踐能力培養(yǎng)的實踐教學體系，培養(yǎng)具有現代能源與動力工程意識、工程實踐能力和創(chuàng)新能力的高素質應用型專門人才。針對現有實踐教學環(huán)節(jié)，主要進行如下改革： 一是強化實踐教學管理，完善實踐教學考核制度。制訂一整套實踐教學的管理、監(jiān)督制度，并由專人負責執(zhí)行，可聘請已退休教授來進行監(jiān)督。具體執(zhí)行過程如下： （1）在實踐教學執(zhí)行之前，首先由專業(yè)帶頭人或系主任進行全員動員，動員對象包括實踐教學指導老師和學生，重申實踐教學的管理制度，使指導老師和學生對制度有清楚的認識。除了了解實踐教學的管理制度以

13、外，在動員時還應使學生明確實踐教學的目的和具體實踐任務，并做好實踐之前的準備工作，引導學生積極投入實踐教學。 （2）在實踐環(huán)節(jié)的教學階段，應加強管理，嚴格遵守學習及現場勞動紀律，并執(zhí)行獎懲制度，充分調動學生的學習熱情。在此期間，也可適當組織一些督導專家到現場督促。 （3）在實踐教學臨近結束時，應對學生進行考核，看是否達到了實踐教學的預期目的。實踐教學的最終考核成績應由平時成績、實習期間表現（如積極性、主動性等）、實習報告及最后考核結果所組成，其中平時表現及最后考核應由校內指導教師和企業(yè)指導教師共同評價，并占較大比重。 （4）實踐環(huán)節(jié)結束后，應對實踐教學執(zhí)行情況及效果進行總結，以便下次執(zhí)行時彌補

14、不足。 二是突破傳統(tǒng)的實踐教學體系，構建“兩平臺、三層次”的實踐教學新體系。實踐教學內容實現縱向延伸、橫向拓展。在縱向，實踐內容由傳統(tǒng)的熱力發(fā)電延伸到并網及電力系統(tǒng)運行；在橫向，實踐內容由傳統(tǒng)的熱力發(fā)電拓展到水力發(fā)電、核動力發(fā)電以及風能發(fā)電、光伏發(fā)電等新能源發(fā)電和建筑節(jié)能等領域；實踐內容體系由傳統(tǒng)的單一性、驗證性向綜合設計性、工程實踐性及研究創(chuàng)新性方向轉變，以拓寬學生的知識視野、提高學生的工程實踐能力、培養(yǎng)高素質復合型人才。 以能源動力工程概念及基本要求設置適用于能源動力工程各專業(yè)的“專業(yè)基礎實踐平臺”，按能源動力工程各專業(yè)或專業(yè)方向的特殊要求構建“專業(yè)特色實踐平臺”，這樣使學生既獲得具有普遍

15、適用性、基礎性的實踐鍛煉，又獲得符合學生個性興趣、具有明顯專業(yè)與行業(yè)特色的實踐鍛煉。“綜合設計、工程實踐與研究創(chuàng)新”的實踐層次體系迎合了不同學生群體實踐能力結構及個性目標的發(fā)展要求，將基本要求與個性發(fā)展很好地結合了起來。 三是創(chuàng)建“三開放、四結合”的實驗教學新模式。實驗中心擬采用在“實驗時間、實驗內容和實驗場所”三方面對學生全開放以及“規(guī)定實驗自選實驗，真實實驗虛擬實驗，校內實驗校外實踐，課內實驗課外研究”四結合的教學新模式。這種教學模式可提高學生的實驗到課率，實驗時間與精力的有效投入，同時還為學生提供內容豐富的實驗項目和形式靈活多樣的實驗方式，可大大激發(fā)學生主動參加實驗和課外科技創(chuàng)新活動的熱

16、情，有效提高學生的大能源動力工程意識、工程實踐與創(chuàng)新能力。 四是探索產學研合作模式，建立穩(wěn)定的校外實踐基地。產學研合作是構建現代工程教育體系的一個重要環(huán)節(jié)，是提高工程教育質量的重大措施。通過產學研合作，高校教師可更多地了解學科發(fā)展動態(tài)、更多地接觸生產實際，豐富實踐經驗，增強實際工作能力與創(chuàng)新能力。同時對教學過程中的教學內容、教學方法、教學手段等方面進行改革，及時將科研成果引入教學中，適當充實實踐教學內容，以提高實踐教學的質量。高校應大力推進產學研合作，真正給企業(yè)帶來實惠，使其具有更大的熱情和積極性來建設校外實踐基地。在此基礎上建立的實踐教學基地將能更好地為高校和師生服務，為學生提供較好的實踐場

17、所，以達到理論與實踐相結合的目標。 五是努力建設一支能勝任創(chuàng)新實踐教學的高水平師資隊伍。進一步從學科專業(yè)、知識結構、年齡結構、學歷職稱及學緣結構等方面優(yōu)化實踐教學隊伍，建設一支以高水平學者為帶頭人、由具有能源與動力工程學科背景骨干教師組成的專職為主、專兼職相結合的優(yōu)秀實踐教學團隊；加強專業(yè)教師與能源動力工程行業(yè)專家與技術人員的學術交流，定期選派部分青年教師到大型能源動力工程企業(yè)及高水平大學、科研院所進行工程實踐鍛煉與訪問進修學習，積極組織青年教師參加全國性的學術交流，聘請高科技能源與動力工程企業(yè)的專家與技術人員參加實踐教學指導工作，提高專業(yè)教師的工程實踐能力與科技創(chuàng)新能力。 六是建設豐富的網絡

18、實踐教學資源。利用現代教育及信息網絡技術構建豐富的網絡實踐教學資源，主要包括實踐教學資源（課程及實踐教學課件、能源與動力工程領域最新技術進展等），構建網上互動交流咨詢平臺、網上實驗預約系統(tǒng)等，為學生搭建便捷高效的網上實踐教學平臺。 四、結語 實踐教學是工程教育的重要組成部分，“卓越工程師培養(yǎng)計劃”是國家改革工程教育人才培養(yǎng)模式的重大教改項目，其中主要是針對實踐教學環(huán)節(jié)的改革。能源與動力工程專業(yè)以此次“卓越工程師培養(yǎng)”為契機，著力培養(yǎng)學生的工程實踐能力、創(chuàng)造能力和國際競爭力。本文首先提出了能源與動力工程專業(yè)“卓越人才培養(yǎng)”中對實踐能力的要求，接著分析了目前已有的實踐教學環(huán)節(jié)中存在的問題。針對這些問題，本文重點提出了實踐教學環(huán)節(jié)的改革措施，這些措施主要從實踐教學環(huán)節(jié)的管理和考核制度、人才培養(yǎng)模式、實踐基地建設、師資隊伍建設及網絡教學等方面具體實施。通過這些改革措施，期望能使能源與動力工程專業(yè)的畢業(yè)生能夠達到本專業(yè)“卓越人才培養(yǎng)計劃”的培養(yǎng)目標，受到社會及用人單位的歡迎