新工科背景下能源与动力工程专业实践教学的探索与研究

新工科背景下能源与动力工程专业实践教学的探索与研究新工科背景下能源与动力工程专业实践教学的探索与研究

摘要：新工科背景下能源与动力工程专业实践教学所面临着教学内容和生产脱节、实践教学师资队伍薄弱、考核评价体系和校企联合机制不完善等问题。文章针对性提出将设备操控台搬进实验室、建立开放实验室、探索新型考核评价体系以及建立和谐的校企联合培养机制等措施，通过实践教学的探索和改革，丰富实践教学的内容和形式，提高实践教学的质量，培养学生的实践能力，开发学生的创新思维，锻炼学生的团队协作精神，促进学生素质的全面提升。

关键词：新工科;实践教学;改革

中图分类号：G640文献标志码：A文章编号：20XX-000X（20XX）02-0070-03

Abstract：Underthebackgroundofnewengineering，thepracticalteachingofenergyandpowerengineeringisfacedwiththeproblemssuchasdisjointedteachingcontentwithproduction，weakteachingstaff，imperfectevaluationsystemandmechanismofschool-enterprisecooperation.Inthispaper，themeasuressuchasmovingequipmentconsoleintothelaboratory，establishinganopenlaboratory，exploringanewevaluationsystem，andestablishingaharmoniousschool-enterprisejointtrainingmechanismwereproposed.Throughtheexplorationandreformofpracticalteaching，wecaneichthecontentandformofpracticalteaching，improvethequalityofpracticalteaching，cultivatestudents"practicalability，developstudents"innovativethinking，trainstudents"teamworkspirit，andpromotetheoverallimprovementofstudents"quality.

Keywords：newengineering;practicalteaching;reform

20XX年教育部高等教育司发布了《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》，在国家积极推动创新驱动发展，实施“一带一路”、“互联网+”、“中国制造20XX”等重大战略的同时，以新产业、新技术、新模式、新业态为代表的新经济蓬勃发展，对工程科技人员提出了更高的要求，迫切需要加快工程教育进行改革创新，推进新工科的建设与发展，开展实施新工科的研究和实践[1]。

对比传统型的工科技术人才，“新工科”人才应该具有工程实践能力强、创新能力强和高国际竞争力的特点[2]。在此背景下，能源与动力工程专业的教学内容和教学要求也必然发生较大的调整，如何根据新形势下的能源与动力工程专业教学要求和教学内容，进行科学的组织和有效的开展教育教学是摆在我们面前的重要任务。理论源于实践，创新来自实践，实践是培养学生创造力的最直接、最有效的方式。实践教学是高等院校教学工作的重要环节，实践教学和理论教学是工科院校本科教学相互支撑的有机整体。实践教学环节是学生实践理论、验证理论和发展理论的重要环节，它对学生理解和掌握基础理论知识、提高学生综合素质、培养学生创新精神和实践能力有着特殊意义。为了适应现代高等教育改革发展的需要，对能源与动力工程专业实践教学模式进行改革与实践是大势所趋，是确保理论教学和实践教学有机结合的必备条件。

一、目前实践教学存在的主要問题

目前我校能源与动力工程专业主要的实践教学环节主要包括金工实习、电工实习、认识实习、生产实习、课程设计、毕业实习等。在高等院校教学评估中，专家不止一次提及现在很多学生对基本技能掌握不理想，学校实践教学环节存在较大问题，主要表现为：

（一）教学内容与生产实践脱节

传统的实践教学模式较为陈旧，教师满堂灌，学生被动的听，照着葫芦画瓢，没有创新探索的环节，很难培养学生的主动创新意识;另外实验室的很多仪器设备及设备模型还是十几年前甚至是更早时期，没有得到适时的更新，与实际的生产过程严重脱节。

（二）实践教学师资队伍比较薄弱

目前我校能源与动力工程专业的实践教学师资队伍主要以中青教师为主，大多是刚毕业不久的博士，为“高校-高校”型，即从高校毕业直接到高校任教，这些教师具有较为丰富的理论基础，但是普遍没有企业的实践经历，缺乏现场工程实践经验。对现场设备不熟悉，无法做到理论和实践紧密结合，在实习现场无法给予学生全面的答疑解惑。实践教学最需要的是“高校-企业-高校”型的教师，也就是中间有过企业工作经历，而后又投身到高等教育的人才，他们具有丰富的实践经验，同时又具备充足的理论基础，但此类老师寥若晨星所占比重很小。一支胜任高校实践教学的师资队伍需要具备工程背景或者拥有丰富实践教学经验的教师担任主力军，同时还要培养青年博士尽快成长起来加入到实践教学队伍中。因此，通过“外引”、“内培”建立一支合格的实践教学师资队伍也是当前亟待解决的一大难题[3]。

（三）实践教学的考核评价制度有待完善

在教育教学活动中，考核评价起导向性的作用。考核的具体手段、形式和考核内容对教学活动的顺利开展以及教学目标的能否实现发挥关键作用，而且考核也影响教师的教学内容、方法和学生的思维方式，最终影响实践教学的效果。由于实践教学在考核方式上具有特殊性，目前存在的主要问题是：注重形式考核，忽略过程表现，比如认识实习和生产实习，一般都是交一份实习报告草草了事，而学生更多的是通过网络资源，有些学生甚至抄袭其他同学报告，而考核的结果基本不存在不及格现象。另外现行的实践教学环节的考核模式不能全面、客观的反映学生的学习效果，更不能准确地反映学生在实践教学环节中的动手操作能力、创新意识及团队的协作能力等。以课程设计为例，课程设计是针对某一门课程的综合应用，可以培养学生的分析问题和解决问题的能力。但目前课程设计环节教学内容单一，而且设计内容陈旧老化，千篇一律，无法跟上技术进步发展的步伐，结果就是很多学生按部就班，机械的套用公式计算校核，知其然不知其所以然，加之教师考核学生的依据就是看设计书和绘制图纸，这样导致学生就生搬硬套，无法理论联系实际，更不能体现出学生的创新意识和团队协作能力[4]。

（四）校企联合培养机制没有达到预期的效果

目前很多高校为了响应国家的“卓越计划”，面对新工科背景下教学的改革要求，培养学生的工程创新意识，锻炼学生的工程实践能力，纷纷和企业联合，建立了校企联合培养机制。企业挂牌为实习（实践）基地，每年定期为高校提供实习（实践）场所，同时对学生开展安全教育、参观实习、现场解答指导等，一定程度上给实践教学指出了一条光明坦途，但是由于安全生产管理、现场操作的复杂性及实习经费紧张等一系列问题，加之高校扩展所致每届学生的人数都在数十人，甚至上百人，企业对此疲于应付，并没有实现校企联合培养的初衷，无法达到预期的效果。

二、实践教学改革的探索

目前实践教学中突显的问题已经呈现在就业市场上。从总体情况看，高等工科院校培养出来的能源与动力工程专业人才在规格知识结构、能力水平、个人素质等方面与社会需求呈现出一定的不匹配性，企业对于毕业生的满意度还有待提高。因此，构建一套新工科背景下适应新时代要求，适宜学生发展需要的新型实践教学模式势在必行！作者结合近几年教育教学的教学实践经历，总结了如下行之有效的改革措施。

（一）将设备操控台搬进实验室

能动专业动力方向的实习环节一般是到电厂居多，但是由于现场场地限制，只能远观设备的外形，而且基于安全生产的需要，中控室设备不允许学生操控。为了解决这一问题我们的举措是将操控台搬进大学校园，即借助计算机建立模拟仿真实验中心。目前我校的能源与动力工程专业已安装了60台套数的330MW火电机组仿真机组，学生可以上机观看设备的内部结构、运行流程，同时可以尝试故障排除等一系列的动手动脑操作。同时授课教师可以将理论授课课堂搬到机房现场授课，教学效果非常好，在最終的课程考核中也可以考查学生的动手能力、思考能力和协作精神等。与此同时，我们购置最先进的动力机械模型，让学生到实验室更加直观地看到设备的内部构造，加深对设备运行原理的理解和掌握。

（二）建立开放实验室

为了激励和引导学生刻苦钻研、勇于创新、提供实践能力的目的，促进学生提前接受科研的熏陶，营造浓郁的科技创新氛围，锻炼学生的实践能力、团队协作精神和创新意识，我专业多年来一直坚持“开放实验室”的做法。大一动员，大二开展，大三坚持，大四结果。具体来讲就是借助教师科研项目的平台，结合学生的知识结构，设置适宜的科学研究项目，将学生引入到合适的问题情境;其次学生在教师和研究生的指引下，探索分析解决问题的方法和思路，设计实验研究方案;然后开展实验台搭建、实验测试、数据分析、结果讨论、报告撰写等;最后针对研究成果归纳总结凝练，以此为核心内容参加各类科技竞赛，同时撰写论文、专利等。经过几年的积累，目前“开放实验室”深受学生和家长的好评，也为部分学生读研打下了坚实的基础。

（三）新型实践教学考核评价体制的建设[4]

针对现行实践教学考核评价制度存在的问题，我们主要采取了“三结合”的考核评价形式：即“评教与评学相结合”、“量化考核与模糊评价相结合”，“结果考核和过程考核相结合”。在考核的具体形式上，选择不同形式和渠道开展评价，包括实习报告、实验报告、项目设计、故障排查、调查报告、技能大赛等。具体来说，评教与评学相结合，就是在考核评价学生的实践成效的同时，对教师的教学内容、教学思路、教学方法等方面也进行评价，总结经验和不足，评教与评学二者的结合实质上是一种互动互补型的评价方式，教师与学生共同努力教学相长。另外作为传统型实践教学课程的最终成绩判定一般都是根据诸如实习报告、实验报告、设计作业等纸质的材料。这一考核方法的优点是操作简便，可行性强，但是具有片面性，不能够完全反映出学生在具体实践过程中的表现。然而要对实践教学的全过程进行考察和评价，过程甚为复杂，评价指标体系也不尽完善，同时还会掺杂教师的主观意志，操作起来有不小的难度，所以新型的实践教学考核评价体系应该是量化考核与模糊评价、结果考核和过程考核有机结合，而且要经过长时间摸索探究，在过程中不断地尝试、总结、改进。

（四）建立和谐的校企联合培养机制

新工科背景下，建立和谐的校企联合培养机制，真正达到实践教学的目的，应该是“请进来”和“走出去”相结合，我们的做法是邀请经验丰富的工程师走进大学校园，走上讲台为大学生现身说法，先从理性上了解和熟悉生产工艺以及设备流程，然后化整为零以小组的形式带领学生到企业实训，将现场设备与实验室模型进行对照，开展感性认识强化学生理论学习，提高学生学习的积极性和主动性，做到感性和理性的有机融合。

与此同时，协调分工实践教学带队教师与企业工程师的实践内容。具体来说企业工程师的擅长是熟悉企业文化，具体生产过程、产品的特点以及设备的运行等，有着丰富的实践经验，而实践教学带队的教师以专业技术、设备结构、相关原理等为特长，这样企业工程师和高校教师就可以在优势互补，形成理论与实践的全方位融合。要做到二者的有机结合就需要高校教师与企业工程师多次沟通交流，尽量发挥企业工程师现场经验丰富的优势，高校教师既要引导学生学好具体企业生产流程，同时又要补充与之相关的知识理论体系，达到理论联系实际。

和谐的校企联合培养制度可以将高校、企业、人才三者有机的联系起来，从企业发展的角度出发，企业需要强有力的科技创新驱动，通过与高校的联合培养，