曾冬琪 谢爱霞
[摘 要]培养卓越工程师是工程教育强国、适应企业发展的需要。该研究从制冷专业实践课程的现状出发,以广东海洋大学制冷专业实践课程教学为例,结合培养卓越工程师的要求,从建立完整的制冷实践课程体系、做好制冷实践教学设计、做好专业理论课程实验课时的设计、与时俱进的创新实验、调整课程设计的进度安排、校企联合培养等方面提出改革与创新的方法和措施。
[关键词]卓越工程师;制冷专业实践课;教学改革
[中图分类号] TB6 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)11-0057-03
“卓越工程师教育培养计划”是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。[1]该计划的目标是适应社会经济发展需要,培养出大批高质量的具有综合职业能力、创新能力、工程实践能力的各类工程技术人才,为建设创新型国家和人才强国战略服务。[2]注重学生实践能力的培养,必须对实践课程进行改革,从而进一步加强学生的动手能力、工程综合能力和创新能力。[3]为适应上述需要,广东海洋大学机械与动力工程学院制冷专业实践课程进行相应的改革与创新,为培养出制冷行业具有工程能力和创新能力的卓越工程师人才而努力。
一、制冷专业实践课程的教学现状
目前,我校制冷专业实践课程包括专业认识实习、制冷生产实习、制冷空调装置调试与检修实训、制冷装置电气控制技术课程设计、制冷与空调工程设计课程设计,以及毕业实习和毕业设计等。一方面,这些实践课程的总体学时在整个课程体系中所占的比重不大,不足以满足培养卓越工程师的要求;另一方面,这些实践环节与理论知识没有有机融合,缺乏知识之间的综合化,出现理论知识没有很好地指导实践,实践也没有很好地服务于理论教学的现象。由于没有很好地发挥实践教学的作用,因而部分学生不能领悟到实践课程的重要作用,少部分学生还存在对实践课程不重视甚至随便对待的态度。
为了培养学生的工程意识、工程能力和职业道德,必须改变传统的观念和方式,需要从教学内容、教学方法和教学手段等方面深入研究和改革创新,构建适合培养卓越制冷工程专业人才的新型实践课程体系。
二、制冷专业实践课程的改革和创新
(一)建立完整的制冷专业实践课程体系
制冷专业课程计划内5个基本实践教学模块,包括实验、课程设计、实习、实训、毕业设计已经具备,但是其具体的内容还需进一步充实。如压缩机拆装实训、制冷工程基本技能实训、小型制冷装置实习等对制冷专业来说是不可或缺的实训,因为压缩机是制冷系统的心脏,制冷基本技能是工程技术人员必须掌握的基本技能,小型制冷装置处理是目前多数小型制冷设备厂都迫切需要的技术。
在基本实践教学模块充实的基础上,我校新增实践扩展教学模块,以增加实践课程的深度和广度,如学科专业能力竞赛、进入企业实习、联系科研训练。我院组织的各类学科专业竞赛,如挑战杯全国大学生课外学术科技竞赛、节能减排大赛、中国制冷与空调行业竞赛等,激发了学生參与自主训练、自主创新和自主合作的积极性,他们在各类竞赛中获得了良好的成绩。近几年的创新训练项目,加强了学生的科研精神,促进了学生对理论知识与专业前沿的追求,对学生综合素质的增强很有作用。企业实习不但对学生的专业技能进行了培训,而且学生通过对企业文化的了解,提高了专业工程意识和职业道德水平,为将来进入社会奠定了坚实的基础。
(二)做好制冷专业实践教学设计
构建好完整的实践教学体系后,还要有良好的实践教学设计来提升实践教学效果。我们对制冷专业实践教学设计进行了如下改革。
一方面,在实习和实训中培养学生的自主学习和团队合作精神。实习分组分不同的任务进行,每组学生分工合作,要求每个学生对该项任务各环节的工作要了解,对自己操作部分要熟练,对非自己操作部分要清楚,要认真负责自己的那部分工作,把它分享给其他同学(给其他同学讲解和示范),同时认真听其他同学介绍其负责的工作,了解和理解其工作原理和内容。各个环节的工作要衔接好,每个小组制作的成品就是该小组(团队)合作的成果和成绩。例如在制冷工程基本技能实训课程的风管管段制作的过程中,教师可以先对风管的基本设计过程和工具的操作方法进行介绍,再把不同的风管形状和连接任务分为多个小组的任务,把管材和工具分配给每个小组。每个小组在已知制冷任务的基础上进行风量的计算,接着进行风管设计,然后进行管材切割设计、粘贴、法兰连接等,通过分工合作最后制作出风管成品。
另一方面,淡化理论教学和实践教学的分界线。实习和实训有利于把理论知识和实践知识相结合,实习不仅仅是锻炼学生的实际操作能力,更重要的是让学生加深对所学理论知识的理解和懂得应用。许多理论是抽象的,这也是理论知识难以理解的原因,实习就是把抽象的理论具体化,使理论知识得到应用。要想达到理想的实习效果,使学生在实习中能切实地加强对理论知识的掌握,关键在于对实习过程的每一步骤进行严谨的设计和安排。教师首先要进行实习动员,给学生布置思考题,让学生利用图书馆、网络平台完成和实习内容相关的原理、结构和知识的检索,这样既能考查学生利用各种学习工具的能力,也有利于学生对将要学习的实习内容进行一次预习。如在压缩机拆装实训课程教学中,教师可先让学生对即将要拆装的压缩机的结构、原理等进行预习,查找相关思考题的答案。开始实习时,教师对拆装的步骤、注意事项等进行讲解,提出相关问题,让学生开始拆装。在拆装不同结构的过程中,教师适时提出疑问,先让学生积极寻找答案,答案可借助书本与网络,教师再结合压缩机的结构进行剖析,总结性地讲解该问题。
良好的实践教学设计可以使学生明确学习目标,清楚地知道学习该课程可以解决什么问题,如何利用所学知识进行分析、解决工程实际问题,并促进学生自主学习能力和团队合作精神的增强。
(三)做好专业理论课程实验课时的设计endprint
有些专业理论课程有少量实验课时,如何设计好这几个课时的实验课程,具有对学生所学知识的前期引导作用和后期的综合总结作用。前期的引导可以让学生了解该课程的主要内容,提高学生对该课程的学习兴趣,而这个引导也可以整理成图片、视频在课堂中讲解。如小型制冷装置课程家用电冰箱的故障判断与维修实验,由于这是综合理论性较强的实验,为了达到良好的实验效果,教师应在实验前讲解实验的基本原理,布置学生进行实验的预习,要求学生在实验的过程中做好相应的数据记录、现象记录、原因分析,并最终提交实验分析结果。教师根据实验设备组织学生分小组进行实验。先让学生认知实验设备操作的基本流程、原理、主要部件作用,然后由教师介绍实验步骤、实验注意事项,再让学生进行实验操作。学生在充分理解实验原理的基础上进行实验,取得了良好的学习效果,深刻感到课堂知识对实验有很强的指导意义。
(四)与时俱进设计创新实验
创新是企业发展的动力,是一个优秀的工程技术人才的基本特征,应用型卓越工程师的创新能力培养,为将来其从事产品的生产、营销,以及工程项目的设计、施工和运行维护打下了良好的竞争能力基础。[4]
教学过程中,教师要介绍制冷工程专业前沿发展动态,并结合工程领域中遇到的一直未能很好解决的技术问题,交叉学科的联合应用,企业在产品设计和开发上的新要求,科研项目的成果和经验及科研项目后期展望,这样能够激发学生的创新意识,调动学生的创新积极性,从而让学生了解创新的方法和途径,为创新做准备,并为学生开展创新实践提供了素材和参考资料,促进了学生创新思維的养成。
此外,教师也可利用各类创新竞赛和创新项目,以及在教师科研项目的基础上,引导学生进行创新实践,甚至参与到教师的科研中去。经过近几年的实践我们发现,在教师正确引导和热情鼓励下,学生的创新意识普遍加强,不仅体现在参加各项竞赛获得了优良成绩,还很好地完成了创新项目,甚至申报了专利。不少学生在毕业设计时也十分注重加入创新的元素。可以说,创新活动有利于促进学生创新素质的养成。
(五)调整课程设计的进度安排
制冷专业课程中有不少内容都伴有课程设计,课程设计往往安排在课程结束后单独进行,而此时一个学期的多门课程都已经结束或者将要结束,即将面临考核(很多是考试),这时往往是期末大复习的时间,学生一面忙着多门课程复习考试,一面忙着完成多个课程设计(放假前要提交),时间非常紧张,课程设计的质量可想而知。我们对个别的课程设计进行了改革尝试,如空气调节、流体输配管网、制冷工艺设计等课程,先把课程设计的任务提前安排给学生,这样在课程理论知识的讲解过程中,恰好可以和课程设计进度一致,学生有不明白的问题可以和教师沟通,而教师更能及时地掌握学生在学习过程中存在的疑问,对教学内容进行完善和补充,使理论课程更贴近生产设计。随着课程教学任务的完成,课程设计也基本进入收尾阶段,而后面课程设计的时间即可用于完善设计中的不足,然后进入到绘图阶段的设计。这样一来,课程设计和理论课程的内容能紧密结合,学生也充分地体会自己不是盲目地在课堂上听讲,而是带有任务与问题、有目的地投入到课堂学习中去。
通过改革尝试我们发现,学生学习的兴趣提高了,精神集中了,对知识的渴求主动了,其课程设计和复习考试的质量也大大提高。
(六)校企联合培养
制冷专业的重要内容制冷系统,设备多样,原理复杂,要弄懂整个系统,除了要学好理论知识,还要结合生产实际进行学习,这就是生产实习的目的和意义。在制冷生产实习中,我们安排学生到不同的制冷设备厂和冷库、水产品冷冻加工厂、肉类联合加工厂等地进行实习,以便于学生系统地学习不同类型的制冷系统、制冷设备制造的内容,让学生从系统不同的设备制造出发,对各种设备连接组成整体的系统进行学习,从而掌握设备的原理、结构和作用,设备之间的连接,系统的运行管理方法。
毕业设计和毕业实习阶段,学生通过在企业的学习,培养了运用理论知识解决工程实际问题的能力。学生对制冷工程学校进行设计和系统开发时,可以采用校内指导教师和企业指导教师联合指导的方式完成该阶段的教学任务。另外,毕业设计的主题,可从实习的企业来,也可从教师的工程项目来,还可从教师的科研项目来,以使毕业设计主题多样化,贴近工程实际和科研创新要求。
以上的实习环节均需依托企业进行,因此,学校与企业通力合作是培养卓越工程师必不可少的环节[5],应建立相对稳定的有效的长期合作模式(共建教学实习基地),确保实践教学质量。
教师在开展教育实习中还应重视培养学生的道德品质。我们培养高级技术人才、创新型人才,最终还要把人才输送给社会,这就要求我们所培养的卓越的工程师人才,不但具有丰富的必备的理论知识,还应该具有吃苦耐劳、谦虚好学、沟通能力强等优秀品质。
三、制冷专业实践课程的考核办法
实习考核是促进学生认真对待实习的重要手段。严格和公平的考核制度,能激励学生积极地投入到实习中,珍惜实习机会。实习的考核办法多样化阶段化,即对不同的实习内容和实习阶段可以有不同的考核办法。为了锻炼学生的团队精神,也对学生个人所付出的努力给予评定,教师可以既对成品进行打分,对每个学生进行考核。考核总成绩包括小组成果(教师对成品进行打分)、个人工作部分、非个人工作部分的考核评价。在系统认知原理考核时,教师可以布置大作业,让学生绘制系统原理图。而绘制内容,可以分时段分组进行,当天的任务当天当场检查,以使学生重视实习过程和确保实习质量。
合理的实习考核办法的实施,充分调动了学生的实习积极性,他们对实习的期待值和收获增加,理解了“辛苦付出总有收获”的道理。
四、结语
我校制冷专业的实践教学,重视引导学生充分利用所学的知识进行制冷系统设备的设计、运行和维护,培养学生理论联系实际,分析解决工程实际问题的能力,工程综合能力和创新能力,收到了良好的效果。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 唐勇奇,黄绍平,刘国繁,等.校企合作培养“卓越工程师”——以湖南工程学院实施“卓越工程师教育培养计划”为例[J].教育探索,2010(12):71-74.
[2] 李培根,许晓东,陈国松.我国本科工程教育实践教学问题与原因探析[J].高等工程教育研究,2012(3):1-6.
[3] 董倩,刘东燕,黄林青.卓越土木工程师实践教学体系构建[J].中国大学教学,2012(1):77-80.
[4] 吴文涛,朱大勇,黄景荣.协同创新实现“本—硕—博”一体化创新人才培养[J].高校教育管理,2013(6):20-23.
[5] 于永华.培养大学生职业能力的理论与实践探索[J].高校教育管理,2012(1):86-90.
[责任编辑:庞丹丹]endprint