能源動力類卓越工程師培養模式探索
“卓越工程師教育培養計劃”(簡稱“卓越計劃”)是貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》和《國家中長期人才發展規劃綱要(2010-2020年)》的重大改革項目,旨在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,促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國,為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務。[1-2]
哈爾濱工程大學是國家第一批“卓越計劃”試點單位之一,其能源動力類專業,結合學校打造“三海一核”領域一流工程師和行業領軍人才為目標的辦學特色,圍繞“卓越計劃”的實施開展了深入探索與研究。
一、專業教學理念的研究
哈爾濱工程大學的熱能動力工程專業是教育部特色本科專業,也是國防科工委重點建設的國防特色本科專業。在以往的專業培養方案中,該專業過多強調堅實的理論基礎和寬廣的知識面,對專業實踐和專門技能重視不夠。因此,為了適應創新型人才的培養思路,哈爾濱工程大學動力與能源工程學院提出“實驗訓素質、實踐練技能、科研促創新”的實踐培養理念,搭建了“專業興趣激發”、“科學素質培養”和“科技創新實踐”三個實踐教學支撐平臺,改革專業培養計劃,在重視通識教育的同時提高了對學生能力教育的培養。實踐教學環節占總學分的比例已提高至15.5%,使學生進一步加深對理論知識的理解,了解實際工程中的具體問題,學會將所學的理論靈活應用于實踐,逐漸培養解決實際問題的能力。為了實現這種轉變,學院提出以下措施:
1.面向“卓越計劃”的人才培養要與企業合作,面向工程實際
只有到企業中才能深入開展工程實踐活動,而通過參與企業技術創新和工程研發可以學習企業的先進技術和文化,捕捉社會需求,培養發現、凝練、解決企業重大工程問題的能力。為此,需要創立高校和企業聯合培養機制,共建“工程實踐教育基地”,共同制訂培養目標,共同建設課程體系和教學內容,共同實施培養過程,共同評價培養質量,為“卓越計劃”中的學生提供頂崗實踐和科技創新機會,并為企業培養急需的合格頂用人才。[3-4]
2.樹立工程教育國際化的教育理念,推進和重視國際工程教育專業認證,提高人才培養的國際認可度
引進國外先進的工程教育資源和高水平的工程教師,營造國際化教育環境,拓展學生的國際視野;組織學生參與國際交流和海本文由畢業論文網http://www.zqccq.com收集整理內外跨國企業實習;結合國外同類專業課程計劃,采用雙語教學或全英語教學建設國際化課程。通過引進或聘請客座教授等方式,請領域內知名專家來校講學,為專業把握發展方向,拓展教師和學生視野;定期每年派教師到國外進修或訪問,從國外帶回來本專業先進的前沿技術知識以及國外科學的管理體系。開展國際化教學體系,加強與國際名校合作,互派學生,互認學分,發展國際合作教育。與國外知名大學、科研機構、企業、行業協會建立新型合作伙伴關系。
3.以培養學生的科研素質和創新能力為目標,建立和加強科研與實踐教學互動機制
高水平的科研始終是實踐教學發展的有力支撐,建立“科技創新實踐平臺”,通過創新賽事牽引、依托教師科研項目、利用科研環境,鼓勵學生積極參與各種創新實踐活動,讓學生實際參與到科研項目或自發組隊完成的科技創新過程,最終實現學生創新意識、實踐能力以及團隊協作精神全面提高的培養目標。在建設中,推進理念創新、制度創新和文化創新,以科研理念、科研文化和科研價值引領實踐教學的改革和發展,探索高等學校能源動力類學科專業實踐教學新模式,構筑科學完善實踐教學新體系。
二、教學方法的改革研究
在教學方式上,哈爾濱工程大學動力與能源工程學院進行了以下嘗試:
1.推廣新型教學方式
將項目經理制度引入專業課程教學, 調動學生自主學習的積極性, 提高學生自學能力及分析解決工程問題的能力,培養了學生的團隊精神。[5]大力推廣研討式、案例式課程建設,“十二五”期間推出“內燃機設計”、“單片機原理及接口技術”、“自動控制原理”等更多課程的研討式、啟發式教學。開拓學生思路、鍛煉思維,把研究性學習、探究性學習、體驗性學習和實踐性學習等方式引入課堂實現新的學習方式的轉變。
2.引入半物理仿真、虛擬實驗教學方式
船舶動力設備普遍體積龐大,價格昂貴,難以開展物理實驗,為此哈爾濱工程大學動力與能源工程學院全力打造“虛擬仿真驗證平臺”。平臺實現內燃機結構虛擬拆裝、燃氣輪機綜合虛擬仿真、蒸汽動力系統虛擬仿真、動力裝置測試技術虛擬仿真、輪機機艙模擬、聯合動力裝置虛擬仿真和熱工設備虛擬仿真等實驗,這種實驗教學方式更加直觀、操作方便、效果良好,獲得學生的好評。
3.打造基于資源整合的開放式實驗教學
實驗中心和教師科研實驗室對學生全面開放,建立開放式實驗基地,形成時間開放、內容開放、儀器設備材料開放的開放性實驗教學環境。在構建科學合理的實驗教學體系的基礎上,重視實驗教學內容的改革,建立自主探究性學習的實驗教學模式和內容,不斷更新實驗內容,及時將學科發展的新技術、新成果引入課程體系與教學內容當中。此外,增加綜合設計性實驗、研究創新性實驗,吸引有想法、肯鉆研的學生提早參與科研,積極從事科技創新活動,提高學生的創新意識和實踐能力。
4.開展自主教學、自主考試模式的嘗試
充分利用網絡技術,實現網絡自主教學。專業課程實現網上視頻教程、網上答疑和網上作業批改;通過留言板、論壇等手段提供交流平臺,增進師生間的學習交流。在考評學生學習效果上,改變傳統考試方式采用“一考定成績”的模式,嘗試新的課程考核方式,積極推行考、教分離,積極嘗試學生自主出題模式,重點加強對學生學習全過程的考核。
三、教學實驗、實習和創新平臺的改革研究
1.工程實踐教學基地建設
全面推進校企產學研合作人才培養模式,實現人力資源、設備資源共享,共建哈爾濱工程大學船舶動力技術實驗教學中心及實習實訓基地。目前,學院已經和上海滬東重機有限公司、廣西玉林柴油機有限公司、河南重工柴油機有限公司、沈陽黎明發動機有限公司、沈陽606研究所、渤海造船重工有限公司、哈爾濱703研究所、哈爾濱東安發動機有限公司等企業開展產學研合作,共建了工程實踐教育中心等,形成了良好的實踐創新育人環境。
2.教學實驗保障條件建設
學校與中國船舶工業重工集團公司、中國船舶工業公司、中國航空工業集團公司、中國長安汽車集團公司等所屬的科研院所、企業以及國外挪威船級社、英國勞氏船級社和法國BV 船級社等積極開展校企合作先后建立了“相繼增壓柴油機實驗室”、“汽車發動機實驗室”、“兆瓦級汽輪機實驗室”等多個聯合實驗室;建有“教育部船舶動力技術工程研究中心”和“教育部綠色能源與動力科技創新中心”兩個國家級中心;建有“艦船動力黑龍江省研究生培養創新基地”和“黑龍江省動力與能源工程實驗教學中心”兩個省級中心,保障了多種教學實驗的順利開展。
3.搭建學生科技創新平臺
以“創造性、創新性和創業性”培養為目標搭建了科技創新平臺,鼓勵學生積極參與各種創新實踐活動,讓學生在創新活動過程中直接充當主體,自組團隊,最終實現學生創新意識、實踐能力以及團隊協作精神全面提高的培養目標。將科研成果引入創新實踐平臺,新建測控一體化遠程創新實驗室平臺,船舶、流域污染控制創新實驗平臺和新能源開發與節能創新實驗平臺等,供學生開展科技創新活動。
四、教師隊伍的改革研究
為了承擔“卓越工程師培養計劃”的實踐教學計劃,需要建設一支具有一定工程實踐經歷的高水平專、兼職專業課教師隊伍。因此,面向國內外高校、企業和科研機構招聘優秀人員擔任專職或兼職教師,定期選派優秀青年教師到合作企業及科研院所進行工程實踐能力培訓,精選一批青年優秀教師重點培養,打造省級以上教學名師;開展教學研討和教學經驗交流,不斷提高年輕教師的業務水平和責任意識;將教學團隊建設成為一線教學工作的中堅力量,培育結構合理、素質過硬的中青年教師骨干隊伍,使人才的規模優勢真正轉變為質量優勢。
強化教學團隊建設,組建熱能與動力工程專業基礎課程、內燃機專業課程、燃氣輪機專業課程、熱能工程專業課程等核心課程教學團隊。建立教學團隊的合作機制,進一步加強教學基層組織建設,不斷深化教學改革,開發優質教學資源,促進教學研討和教學經驗交流,推進教學隊伍的老中青結合,加強青年教師培養,建設師德高尚、業務精湛、結構優化、充滿活力的優秀教學團隊,提高教師隊伍的整體教學水平,提高教育教學質量。
五、教學管理的改革研究
在教學管理方面,開展以下改革研究:
一是成立卓越工程師培養計劃教學咨詢委員會。教學咨詢委員會成員由國內外企業專家、國內外高校同類專業資深教授、學院教授會和教學管理干部組成,把握專業發展和改革,以及對實踐教學的評價。
二是在企業合作培養單位建立“卓越工程師教育計劃”工程實踐教育中心,學院教務管理部門安排專人負責協調校企合作單位聯合培養工作,條件成熟時成立產學研合作協同創新管理辦公室,共同制定和監督工程實踐教育開展。
三是加大對教師授課質量的評價和考核力度。研究建立公平合理的教學評價制度,從制度上激勵教師樹立正確的教學觀念。在廣泛征詢意見的基礎上,研究主干課、基礎課、選修課等不同性質課程的科學教學評價辦法,繼續總結學生對教師、學院對教師的評教制度經驗和教訓,考慮采取靈活多樣的評價方式,多種角度綜合評價教師上課質量。同時,加大教師上課質量的監管和考核力度,規范教師上課行為,使更多的教師認識到教學的重要性,在思想上重視教學,切實提高授課質量。鼓勵教師參與教材編寫,申請教學改革。
六、校企產學研聯合培養的改革研究
研究校企產學研聯合培養的理論教學和實踐教學模式。開展以案例式教學為主的新型理論和實踐教學方式研究,強調動手操作能力的培養;實踐教學體系的設置以“強能力、以創新能力和應用能力培養為導向”為指導原則。重點開展實踐教學環節的建設,強調創新性人才的企業實踐活動內容,研究企業實踐方案的制定、實踐活動的實施和監督管理,企業實踐結果質量的評估方法,堅持學校、企業導師聯合培養制。
基于產學研項目研究,協調校、企、學生三方的目標需求。基于產學研項目盡可能保證學校導師、企業導師、學生共同開展同一項目研究。學生的課題遴選方法和課題研究方案,盡可能保證課題緊密聯系企業發展動向,解決企業實際問題,學校導師和企業導師共同指導,取長補短,三方協調,共同完成項目。[6]
第三,強調創新實踐活動。提高創新實踐學分在總學分中的權重;加強實習、實踐、實習基地的過程管理方法改革,確保實習、實踐對學生創新能力培養的真正效果;培養研究生專利撰寫能力,啟發研究生提出新問題、新思路,鼓勵并獎勵研究生申請專利。設立創新教育專項經費,用于社會優質師資聘請、理論課程創新教育改革、實踐課程創新教育改革、創新實習基地建設、創新師資培養、創新學生科技基金設立等,從多方面實現創新教育改革。
第四,完善保障措施,強化紀律安全教育、保密及職業道德。完善多種保障措施,保障學生安全和利益。在企業實踐活動中以及旅途中需要注意學生紀律和安全問題,購買相應的意外保險,同時,提供學生企業實踐活動中的各種費用。在學生入廠必須經過安全紀律培訓。學生在學校要開展職業道德培訓,實踐工作期間,還要簽訂保密協議,防止企業核心技術泄密,同時為了實現項目的延續性,盡可能促成產學研項目的企業方成為學生的就業單位,注重對學生企業文化方面的培養。
七、結論
經過“卓越計劃”的多年實施,哈爾濱工程大學動力與能源工程學院人才培養取得了良好的效果,累計共獲得國家級獎35項,省部級獎13項,為其他專業類創新型人才培養起到了借鑒作用,但形成培養創新型人才機制是一個長期的過程,還需要長期不懈的努力。