普通本科高校新能源科学与工程专业教学团队建设研究①

梁凯洁, 梁金广

(营口理工学院,辽宁 营口 115014)

0 引 言

为支持国家战略性新兴产业发展,我国于2011年开始在高等学校设置新能源科学与工程本科专业。该专业属于能源动力类,主要以热工、力学和机械科学理论为基础,以计算机和控制技术为工具[1],培养具备新能源生产、转化、利用等基本理论和应用技术,能在工业、国防、民用等领域从事新能源研究与开发、优化设计、智能控制等工作的高级科技人才[2]。我国高等学校的新能源科学与工程专业与其他传统专业相比设置时间短,专业建设特别是教学团队建设可借鉴经验不足,因此开展相关研究对于持续提升人才培养质量意义重大。以营口理工学院新能源科学与工程专业为例,探索教学团队建设新思路,以期为相关兄弟院校专业建设提供案例,共同为实现我国“双碳”目标和能源可持续发展做出贡献。

1 专业介绍

1.1 培养目标

营口理工学院新能源科学与工程专业立足本地,服务地方经济建设和社会发展,培养德智体美劳全面发展,具备热学、力学、电学、机械、自动控制、系统工程等宽厚专业基础理论,系统掌握能源(包括新能源)高效洁净转化与利用等方面专业知识,能从事能源、动力、环保等领域的技术开发、设计制造、运行控制、科研和管理等工作,富有社会责任感、创新创业精神和实践能力的应用型工程技术人才。通过5年左右实际工作的锻炼,毕业生应成长为相关岗位的技术骨干和管理者,并具备如表1所示的能力。

表1 毕业5年后毕业生应具有的能力

1.2 课程设置

营口理工学院新能源科学与工程专业贯彻学校“立足营口,服务辽宁,面向行业”的服务面向定位,开设了太阳能发电系统工程和工业节能减排系统工程两个专业方向,侧重学生应用能力的培养,课程设置按照逻辑可归纳为“五步、三线”,具体如下。

1)人才培养第一步:设置了入学教育、军事训练、健康教育,以及大学英语、数学、物理、计算机基础等通识教育基础课,本阶段的课程设置侧重于普通本科高校工科学生应共有的通识能力培养。

2)人才培养第二步:课程设置分成“三条线”,即一条“主线”和两条“副线”,具体内容如表2所示,其中箭头表示课程修读顺序。“主线”中的流体力学、工程热力学、传热学三门课程是能源动力类专业的三门核心专业基础课,也是硕士研究生招生考试的专业课程,热与流体课程实验Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ分别与上述三门课程相对应。两条“副线”的最后一门课程均为集中实践教学环节,这种设置方法一方面可以使学生通过实践综合运用前述课程所学知识并起到复习巩固的作用,另一方面可以使教师了解学生对所学知识的掌握情况便于实现人才培养的闭环体系。

表2 人才培养第二步的课程设置

3)人才培养第三步课程设置为:新能源热利用与热发电原理及系统→流体机械能转化原理与技术→生物质能转化原理与技术→氢能与新型能源动力系统→光电与光化学转换原理→储能原理与技术→新能源科学与工程专业英语,本阶段的课程设置侧重于新能源科学与工程专业本科生应共有的专业能力培养。

4)人才培养第四步侧重于新能源科学与工程专业本科生的专业方向能力培养,课程设置分成太阳能发电系统工程和工业节能减排系统工程两个专业方向,如表3所示。

表3 人才培养第四步的课程设置

5)人才培养第三步课程设置为:专业课程设计1→专业课程设计2→毕业实习→毕业设计(论文),即发挥集中实践教学环节的综合、反馈等功能,检验人才培养结果。

营口理工学院新能源科学与工程专业的课程设置展现出其与机械、自动化类专业的强交叉。此外,思政课程、劳动教育、创新创业教育,以及侧重学生个性化发展的公共选修课程等贯穿人才培养整个过程,最终达成新能源科学与工程专业人才培养目标。

2 团队建设

2.1 建设思路

营口理工学院新能源科学与工程专业教师不仅承担本专业的课程教学,还负责机械工艺技术、无机非金属材料工程、机械电子工程、机械设计制造及其自动化4个专业的热工基础课程教学工作。如图1所示,热工基础课程内容主要包括工程热力学和传热学课程两门课程及对应的课程实验(热与流体课程实验Ⅱ,Ⅲ)。因此,新能源科学与工程专业的教学团队建设思路为以热工基础课程及其延伸出的流体力学、工程热力学、传热学三门核心专业基础课程为基础,以全体专业教师参与上述课程建设为抓手,夯实教师专业基础,服务专业课程教学和科学研究。

图1 热工基础课程构成

课程建设是专业建设的基础,也是教学团队建设的基本内容,课程建设水平集中体现了教学团队建设水平的高低。基于热工基础、流体力学、工程热力学、传热学四门课程的营口理工学院新能源科学与工程专业教学团队建设主要工作包括:

1)优化课程教学目标。基于OBE理念,根据学校的定位和专业培养目标,充分考虑专业对人才标准和能力的要求,调整优化课程教学目标,制定了适应专业目标需求的课程知识目标、能力目标、素质目标。

2)构建课程知识体系。构建了以达成专业课程目标为目的的“基础知识”→“专业知识”→“工程能力”立体化知识体系,其中工程能力部分以小组合作的形式完成,从而提高学生的团队协作能力以及分析问题、解决问题的能力。

3)创新运用教学模式与方法。专业基础课程本身是专业相关理论与实际工程知识的深度融合,故应在教学中引入大量工程案例,线下教学采取学生主导、教师为辅的翻转课堂模式,以案例驱动、项目式教学、小组讨论等方法,形成一套学生积极参与、教学效果好的教学模式;线上教学采取跨校修读学分等模式提供丰富资源组织学生进行拓展学习。

4)构建教、学、做、考、评一体化完整的考核与评价体系。根据课程目标、体系,从知识、能力、素质等方面综合考虑,设计实施教师评价、学生自评、知识考核、实践操作、创新思维训练等考评方式方法,突出过程性考核,对学生理论知识掌握、实践与创新能力的提升进行有效评价。

2.2 问题及对策

营口理工学院新能源科学与工程专业教学团队建设积累的经验可以总结为“以全体专业教师承担的课程建设为抓手、以课程组为组织形式、以专业教研例会为行动保证,全员参与、齐心共管共同打造优秀教学团队”。团队建设过程中常见的问题及对策总结如下。

1.针对教学团队建设目标不明确的问题可以采取以下对策:

(1)清晰、科学、明确的目标是教学团队建设的行动指南,应当以高层次优秀教学团队为建设目标,以发挥全体成员的工作动力和潜能,并应坚持总目标与分目标相结合、长远目标与阶段目标相结合,以及目标应当具有操作性等原则。

(2)构建课程体系、开发课程资源、实施课程建设是教学团队建设的基本内容,应根据团队的实际情况、建设阶段等设定课程建设目标、确定课程建设内容,将工作分解落实到具体成员并采取激励机制。

2.针对教学团队管理中普遍存在的问题可以采取以下对策:

(1)实行团队负责人领导下的课程组长负责制。应当选取教龄长、责任心强、水平高的教师作为课程组长主持做好具体的课程建设工作,同时协助负责人做好团队建设工作,保证其既能从宏观上及时了解学科、专业发展最新动态,又能从微观上把握教学改革方向。

(2)建设并完善教学团队管理制度。团队管理制度应当以激励为主要建设思路,便于激发成员的工作热情,对于工作积极努力、工作责任心强、工作成果显著的成员应当适当在项目申报、学习培训、评先评优等方面给予倾斜,以形成良好的团队工作作风等。

3.针对教学团队文化打造中遇到的问题可以采取以下对策:

(1)积极、和谐、互助的团队氛围是形成团队凝聚力、向心力的基础。团队建设过程中,负责人及课程组长应当定期开会为每个成员制定、更新个人提升计划,并在工作安排上为其提供便利条件,增强个人归属感和团队精神。

(2)树立团队文化建设长期性、复杂性的理念。团队建设根本目的是立德树人,“十年树木,百年树人”,提高人才培养质量以及团队成员的个人成长都是长期、持续的过程,要充分认识这个过程的长期性、复杂性,戒骄戒躁终能取得丰硕成果。

3 建设成果

成立教学团队并由负责人定期组织课程组长和成员召开团队会议是团队建设思路做实落地,必要的、重要的、不可或缺的保证。2019年起,营口理工学院新能源科学与工程专业每周三下午按时召开专业建设周例会,会议内容涵盖教学研究、实验室建设、教材建设、学生考研及就业指导、青年教师教学能力培养和科研能力提升等。通过细化各项工作、落实责任人及各项工作完成时间节点、现场解决工作过程中遇到的困难等方法推进专业建设工作有条不紊地落实,并且取得了丰硕的成果。团队成立以来,全体成员先后主持科研项目20项,教改项目13项,出版教材及专著2部,发表高水平论文83篇,授权专利34项;荣获辽宁省教学成果二等奖1项,主持完成辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目2项,获批校级科技创新团队立项1项,获批主持校级一流课程立项3项、校级自编教材立项2项,获批校级品牌创新创业工作室1项,获批主持学校实验室建设项目5项,热工基础、工程热力学、流体力学三门课程获批认定为辽宁省省级一流本科课程,新能源科学与工程专业被评为校级一流专业。

4 结 语

我国高等学校的新能源科学与工程专业与其他传统专业相比设置时间短,专业建设特别是教学团队建设可借鉴经验不足,开展相关研究对于持续提升人才培养质量意义重大。营口理工学院新能源科学与工程专业贯彻学校“立足营口,服务辽宁,面向行业”的服务面向定位,开设了太阳能发电系统工程和工业节能减排系统工程两个专业方向,侧重学生应用能力的培养,并按照“五步、三线”的逻辑进行了课程设置。教学团队建设思路为以热工基础课程及其延伸出的流体力学、工程热力学、传热学三门核心专业基础课程为基础,以全体专业教师参与上述课程建设为抓手,夯实教师专业基础,服务专业课程教学和科学研究。教学团队建设积累的经验可以总结为“以全体专业教师承担的课程建设为抓手、以课程组为组织形式、以专业教研例会为行动保证,全员参与、齐心共管共同打造优秀教学团队”。对于团队建设过程中常见的建设目标不明确,以及团队管理中普遍存在的问题和团队文化打造中遇到的问题进行总结并提出对策,团队建设成果丰硕,对于探索教学团队建设提供了新思路,对于提升普通本科高校人才培养质量具有借鉴意义。