基于校企联和培养模式下的能源与动力工程专业知识体系模块化探究与实践

陈占秀+杨历+万青

摘要：本文从能源与动力工程专业知识体系入手，把本专业的知识体系按照实习企业的特点分解知识模块，在企业实习期间实施被分解的知识模块，协调模块知识中课程之间的关系，通过企业实习使学生建立各课程之间的关联，理解本专业的知识结构在企业中的应用。最后在锅炉制造厂和热电厂实习案例，阐述本专业的知识模块的构建体系。

关键词：知识模块；能源与动力工程专业；实践教学；校企联和培养模式

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）39-0053-02

20世纪70年代，国际劳工组织将工作模块引入教学环节之中，开发通过现场教学模块实施培训教学模块，并在很多国家得到推广应用。由于该教学方法针对产品或生产操作过程，受到教育界的广泛关注。所谓模块化教学就是按照知识体系设计培训模块结构指定一整套教学体系，即在既定的培养目标指导下，将全部教学内容按照一定标准或规则进行分解，使其成为相对独立的教学模块，且各教学模块之间可以按照一定的规则有选择性的重新组合。学生可以根据自己的兴趣爱好和职业取向在不同模块之间进行选择和搭配，从而实现不同的教学目标和人才培养要求。

为了提高大学生的实践能力及创新水平，必须对传统的人才培养模式加以改革。而模块化教学树立了以培养具有实践能力和创新精神人才为核心的教育理念，它从多视角把握了实践内涵，确立了实践教学在人才培养中的重要地位，所以模块化教学对培养学生的创新精神和实践能力，有着其他教学无法替代的特殊作用，在人才培养的过程中占有极其重要的地位。

一、研究工作前期研究基础及资料准备情况

在前期工作中，本课题组以完成对《热工仪表与测量》、《工程热力学》和《工程流体力学》课程项目的改革，部分知识模块已经形成，并在《能源与动力专业校企联合培养人才模式的探究》教学改革过程，积累了一些与企业工程师工作的基础，对他们的知识结构有了较为深入的了解，完成校企联合培养方面的调研工作，初步构建形成了实际环节的知识模块；建立天津宝成机械集团和唐山陡河热电厂两个实践基地，经过了5年的实践基地建设。

二、本课题所要解决的主要问题、研究的主要内容及重要观点

解决的主要问题把能源动力工程专业的知识体系进行模块化设计，把知识点分割开再联系起来的方式有机组合，每一模块解决不同课程之间的关联，同一课程知识点的在实际应用中的作用；通过校企联合培养模式，在企业打造原理与结构的结合、原理与运行结合、原理与生产过程的结合及知识体系在产品生产和运行中的应用。我们主要做的工作是根据实习企业的特点将知识结构的分割，设计不同知识点的模块，使模块间的关联、模块的融合、基础模块与后续模块之间形成递进关系，重新梳理了知识结构，对其进行分类、分解、融合，构建学生容易接受理解的知识模块结构体系，做到同一个知识点相关的内容联系更加紧密，每个模块包含的知识点独立而完整。

在设计知识模块过程中，为了使模块中的知识结构具有多样、相对独立性和嵌套性等，我们与企业不同部门的专业人员进行了多次讨论，形成学生易于掌握，企业人员可授课、可参观等可操作的知识网络系统。核心内容是以校企联盟为背景，在实践环节中分解知识框架，结合实践基地产品的生产流程和工艺或者产品结构重新整合知识模块，形成不同的知识模块，每个模块也可以再按一定的要求分解为子模块。通过完成对每一个子模块的分析管理，然后把各子模块组合起来成为一个整体，最终完成对专业知识结构的模块化整理，通过在企业实习的实践性知识模块结构的学习，达到“授人以渔”以达到培养学生重整自己所学知识，提高学生分析解决问题的综合实力。

三、知识体系模块化

本校的能源与动力工程专业属于应用型专业，主要教学内容是能源转换原理及其相关设备的结构，涉及化学能向热能的转换、热能与机械能之间的相互转换，内容广泛，原理抽象、设备结构种类复杂繁多，基础课、专业基础课、专业课之间关联性不明显，特别是基础课和专业基础课相对比较抽象，大部分学生没有接触过能源转换设备，理解较为困难。

大学一年级与机械绘图和制造关联的课程有《机械制图》、《机械设计》、《金属工业学》、《工程力学》；大学二年级及三年级讲授的专业基础课有《工程热力学》、《工程流体力学》、《传热学》、《燃烧原理》四门课程，后续有专业课《热交换器结构原理与设计》、《锅炉原理及锅炉房设计》、《泵与风机》、《制冷原理与空调设计》、《热力发电厂》、《热交换器与设计》、《热工调节与控制》涉及到热交换器的结构、锅炉结构分析、热力发电厂结构及运行调节、泵、风机、空气调节及制冷的原理及结构等，大部分专业基础课知识的应用和大型设备的机械结构、部件设计、设备运行中控制等，在学校只能展示部分模型部件的结构或仿真系统的模拟运行，学生将原理部分与结构部分联系起来综合考虑实现能量上的转换关系存在较大困难。

本专业设计是在学校讲授专业课程，通过在企业实习使学生所學专业课程得到理解、深化甚至可以应用的程度，但是实施起来有很大难度，我们这次教学改革的目的就是要改变现在存在的问题，结合企业的特点，将本专业知识体系进行模块分解，再组合，充分发挥企业在机械制图、产品生产及管理的特点，将本专业知识通过知识模块的方式纳入企业生产中一些过程中去，有目的在每一实习过程中实施模块知识。

模块化教学是以教学内容模块化为基础，把学科内容知识转化为一个个单一的小知识，根据知识点的内在逻辑合成知识模块，然后通过各个模块的组合来调整教学，使其尽可能适应不同层次的要求和目的，实现对学生的实践能力和素质教育的教学目标。现在通过校企联合培养学生的教学改革项目，已在锅炉制造厂和热电厂建立实习基地，利用了整体知识和分解知识相互渗透的知识模块化教学，在锅炉制造厂组合的模块按照实习的先后循序分别为《机械制图》、《机械设计》、《金属工业学》、《工程力学》、《工程流体力学》和《传热学》相关知识模块在锅炉制造厂产品的设计及生产中实施，通过学习锅炉的设计把锅炉的热力计算和机械绘图，展示上述课程在锅炉制造厂的应用，在车间深入了解了《锅炉原理及锅炉房设计》中锅炉的结构；在热电厂实习也是按照实习的先后循序深入的课程为《工程热力学》、《热交换器结构原理与设计》、《锅炉原理及锅炉房设计》、《泵与风机》、《热交换器与设计》、《热工仪表》、《热工调节与控制》、《热力发电厂》，通过热力发电厂的不同车间的功能，分别对锅炉运行、汽轮机运行、冷凝器运行、泵与风机和相关热工仪表的观测及学习，深入了解本专业的知识模块和课程体系，对每一设备的讲解都使学生又重新温习了课本所学，并形象和深入地理解了知识结构，使学生受益匪浅。

四、结语

通过生产实习过程，把专业知识体系转化为知识模块，不仅使学生与实际生产接触，更为重要是根据专业知识的特点和企业生产的特点，通过整合知识模块，最大限度地发挥了企业的优势，使每一实习环节的知识模块与企业的生产和产品结合起来，调动了学生学习的积极性，企业工作人员的讲解有针对性，解决了原来学生学习中难理解的知识点，知识结构得到深化，也使学生能早日看到自身知识结构上的欠缺，了解企业工厂的所需，以后会更加有目的地整合自己的才能。

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