发布时间:2023-09-22 18:13:44
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【基金项目】常州工学院教学改革研究课题(项目编号:J120324;J120305)。
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)10-0247-02
引言
新能源产业人才培养落后于产业发展,培养新能源方面专业技术人才已经成为当务之急[1-4]。新能源科学与工程专业是教育部2011批准的第一批战略性新兴产业专业,涉及的学科领域广泛,属于交叉学科,涉及物理、能源与动力工程等多个学科。目前国内对该专业的专业课程体系设置存在专业定位、培养方向模糊;专业基础课程与专业课程的知识结构不成体系;缺乏合理的实践、实训体系等诸多问题。如何依托众多的所属学科,明确准确的培养人才定位,构建可操作性强、结构合理的课程体系是新能源科学与工程专业建设迫切需要解决的问题。
1.以地方产业背景为引导,明确培养方向定位
围绕长三角地区光伏产业背景,依据学校创新型应用人才培养目标,创新教学理念,提炼新能源科学与工程专业的培养方向与专业特色。
为适应创新型应用人才培养目标,围绕学校“让每一个学生都获得成功”的办学理念,创建“以人为本,因材施教,学、做、创并举”的教学理念,为教学改革和创新型人才培养引领方向。围绕长三角地区的新能源产业背景,尤其是光伏产业,确定常州工学院新能源科学与工程专业以光伏技术为培养方向,培养从事可再生能源,尤其是光伏技术开发与应用系统的设计、开发、测试、运行、管理等方面的具有创新精神的应用型高级工程技术人才。
2.以“新能源产业链”为主线,构建纵横协同的专业课程体系
根据学生的认知规律,依据“以人为本,因材施教,学、做、创并举”的教学理念,结合新能源技术的理论与实践特点,以“新能源产业链为主线”构建纵横协同的专业课程体系,课程体系如图1所示。实现专业知识覆盖到“新能源材料开发”、“新能源器件制备”、“新能源应用系统设计”等整个完整的新能源产业链。
纵向以“新能源产业链中的各种技术能力培养”为主线,建立适应新能源技术学科特点,涵盖新能源材料开发技术、新能源器件制备技术、新能源系统设计与应用等三大系列的“模块化、系列化”完整的课程体系。横向按知识体系与认知能力模块化专业课程,以“机电基础”与“理化基础”为两个专业基础模块、以“光伏技术”为专业主导线、“测试技术”为专业副主线、“各种新能源技术”为专业支撑线,“能源管理”为专业特色线四个专业模块,共六个课程模块。在课程体系范围内,根据培养目标的要求,完善教学大纲,科学合理的设置各个系列各门课程的“多样化”内容。
3.以“实践创新能力培养”为实践主线,构建“分层次、递进式”实践训练体系
以“实践创新能力培养”为实践主线,构建“分层次、递进式”实践训练体系,如图2所示。纵横之间通过综合实训、课程实验、生产实习、课程设计、毕业设计等环节有机联系,协调运作,有效解决传统实践教学内容依附于理论课程进行划分,模块之间关联度小,知识体系缺乏连续性、系统性的问题,更好地适应信息时代的需求。
将学生实践能力的培养贯穿于实验、课程设计、毕业设计、技能培训、参加科研项目、创新训练项目、各种学科竞赛等实践教学活动的全过程,体现“全程化”。注重工程实际应用能力的培养,大部分课程设计、毕业设计的选题来自于各类科研项目,科研反哺教学,使学生受到更为系统的工程训练,体现“工程化”。针对基础、能力不同的学生,在实践能力培养上提出不同层次的要求,不搞“一刀切”体现 “多元化”。
4.结语
紧密围绕长江三角洲地方光伏产业背景,确定常州工学院新能源科学与工程专业以光伏技术为培养方向;根据学生的认知规律,结合新能源技术的理论与实践特点,以“新能源产业链为主线”构建纵横协同的专业课程体系;以“实践创新能力培养”为实践主线,构建“分层次、递进式”实践训练体系;探索出与产业背景紧密结合、具有明显特色的专业课程设置,带动人才培养体系创新,实现教育教学质量提高。培养多层次的光伏方向的专业人才,服务于地方经济的发展。
参考文献:
[1]王伟东、艾建军、杨坤,新能源产业人才培养问题与对策[J].中国电力教育,2011.(12).5-6
[2]王彦辉、齐威娜,新能源产业人才培养存在的问题及对策[J].中国成人教育,2010.(2).54
[3]王永、张渊、刘浩、程超,长三角地区高职光伏专业建设研究[J].职业教育研究,2012.(2).31-32
[4]刘学东、邵理堂、孟春站、宋祥磊,新能源科学与工程(太阳能利用方向)人才培养探讨[J].淮海工学院学报(社会科学版 教育论坛),2010.(8).46-47
“新能源科学与工程”是高校根据国务院关于加快培育发展战略性新兴产业的决定而新设的。国务院提出的七大战略性新兴产业包括节能环保产业、新一代信息技术产业、生物产业、高端装备制造产业、新能源产业、新材料产业、新能源汽车产业。其中,对于新能源产业,国家要积极研发新一代核能技术和先进反应堆,发展核能产业。加快太阳能热利用技术推广应用,开拓多元化的太阳能光伏光热发电市场。提高风电技术装备水平,有序推进风电规模化发展,加快适应新能源发展的智能电网及运行体系建设。因地制宜开发利用生物质能。
2011年,“新能源科学与工程”专业将在南京理工大学、华北电力大学、东北大学、河海大学、浙江大学、华中科技大学、中南大学、重庆大学、西安交通大学、上海理工大学、江苏大学等十所高校“生根发芽”。仅江苏就有3所高校设立了这个专业。国家战略性新兴产业把新能源产业作为其中的一部分提出来,可见其重要性,为什么这个产业会受到这么关注?新兴专业学什么?就业前景怎样?本文将对“新能源科学与工程”专业的相关状况做个详细分析,为考生了解、有的放矢的报考服务。
发展前景
东北大学博士生导师蔡九菊教授认为,发展新能源符合社会发展的需要,市场前景广阔,同时相关的专业人才需求量大。近年来我国经济持续高速增长,传统能源消耗量大幅增长,引发的能源短缺和环境污染等问题成为制约我国经济又好又快发展的瓶颈,为此,发展新能源产业势在必行。一方面,发展新能源产业孕育着巨大的投资机会,将有效拉动经济增长;另一方面,也可以有效地改变经济增长方式,引领中国经济走向低碳化。
目前,中国大力推动新能源产业的发展,在加大水电、核电、太阳能和风能设施建设的同时,计划在2020年前使新能源消费比例达到15%,规划到2020年,中国在新能源领域的总投资将超过3万亿元。虽然我国新能源产业迅速发展,然而推动新能源行业前进的人才供给却显得捉襟见肘。高素质专业人才和核心技术的缺失,已严重阻碍了我国当前新能源产业的健康发展。据估算,到2020年在风电领域的从业人员就将会有几十万,其中包括几万名专业人员。根据《核电中长期发展规划(2005―2020)》,在未来10年内,国家每年平均要开工建设5-8台以上的核电机组,预计每年对核电人才的需求有数千人,而全国每年相关专业的毕业生总量不超过500人。对于快速发展的太阳能产业而言,人才供应同样面临严重不足。因此,亟待加大新能源产业人才的培养力度,以满足新能源产业发展对高素质人才的迫切需求。
专业培养目标
新能源科学与工程专业面向新能源产业,根据能源领域的发展趋势和国民经济发展需要,培养在新能源科学研究及其利用的技术开发与实施等方面既有扎实的理论基础,又有较强的实践和创新能力的专门人才,以满足国家战略性新兴产业发展对该领域教学、科研、技术开发、工程应用、经营管理等方面的专业人才需求。学生的修业年限为4年,对于完成培养要求者授予工学学士学位。
专业课程体系
新能源科学与工程专业在课程内容体系的设置上紧密结合培养目标要求,既注重“厚基础”,突出基本理论与方法,又注重“宽方向”,丰富课程知识结构。注重学生“知识结构”的构建和“能力结构”的形成。
理论部分:在基础教育系列中重点强调基础性与综合性相结合的原则。包括高等数学、大学物理等工程技术基础课群;大学外语、原理等社会科学课群。在专业教育系列中重点遵循厚基础、宽口径的原则。包括工程热力学、流体力学、传热学、能源系统工程、可再生能源及其利用、光伏科学与工程、风力发电原理、生物质能工程、核能利用基础等专业平台课群;光伏材料与太阳能电池、风力发电场等专业选修课群等。
实践部分:重点培养学生的独立思考能力、动手能力和工程实践能力。单独设立“能源工程综合实验”课程,目的是充分利用学科的开放式实验室,指导学生开展设计性、综合性实验项目,培养学生发现问题、解决问题的创新能力。
毕业生就业去向
毕业生就业前景广阔,可在核能、风能、太阳能、生物质能等新能源和节能减排领域的企事业单位、高等院校和政府部门从事技术研发、工程设计、新能源科学教育与研究、新能源管理等相关工作。
如河海大学主修课程包括:理论力学、材料力学、机械设计基础、电工技术基础、微型计算机原理及应用、工程热力学、气象学、太阳能发电电气设备与系统、太阳能发电并网技术、项目及企业管理等。毕业生就业方向:培养太阳能利用工程系统设计、研究、运行、施工管理等方面知识的高级工程技术人才。
南京理工大学主要以新能源的能源转换过程、高效清洁能源利用与功率转换技术为核心,培养掌握上述领域基础知识和专业技能、具备良好综合素质的高级工程技术人才,为太阳能、风能电站和供电公司等电力部门提供后续人才及技术支持。南京理工大学对新能源科学研究与人才培养已有25年的历史,包括太阳能、风能以及能效节能的可持续能源投资中,还有一个巨大的市场有待开发――能效和节能。可再生能源的开发在中国有广阔的空间,新能源科学与工程专业人才的缺口很大,目前学校在此方向培养的硕士生一入校就被用人单位盯上。
新闻链接
北大世界新能源战略研究中心成立
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)36-0222-02
著名数学家华罗庚教授曾精彩地叙述了数学的各种应用:宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,生物之谜,日用之繁……人类生活的各个方面无处不有数学的重要贡献。数学是一切科学得力的助手和工具。当代社会科技发展日新月异,可以说,高技术本质上就是数学技术。而工科正是以数学为基础,通过物理学、化学等基础科学的原理,结合生产实践所积累的技术经验而发展起来的学科。其中,理论基础的重要性是非常明显的。而在整个教学计划中,数学课程是工科的主干课程之一,并且根据不同专业的发展和需要,提供相关的数学基础理论知识和计算方法。在某种程度上,数学工程能力已成为衡量科技人员科学水平、科学素质的重要标志。但是随着高等教育的大众化与产业化的快速发展,高校的生源等情况也发生了很大的变化,这就使得工科院校的数学教学面临着巨大的困难与挑战。
长期以来,工程院校对数学的教育教学重视不够,认为数学仅是传统的必修科目,不必大张旗鼓地花费很大精力和时间去教授,只需掌握简单的计算即可,甚至压缩数学的学时以满足专业科目的需要。这些认识都是有误区和局限性的。同样,数学教学要求统一,教学模式单一,缺乏层次和种类,不仅不能很好适应不同专业、不同培养目标的需要,也不利于因材施教和优秀人才的培养。同时,相对于高等数学,工程数学课时越来越少,而后继专业课对工程数学的要求又在不断提高,对学生能力的培养更加重视,这使得工程数学的教学压力逐渐加大。因此,如何利用逐渐减少的授课时间来获得较高的教学质量,在体现课程实用性的同时兼顾对学生逻辑思维的培养,是工程数学教学人员必须解决的一个问题。根据上面的分析,对于新时代培养工科院校的数学工程能力这一课题,做出下面几点分析和和见解
一、调动学生学习数学的积极性,提高数学素质
高校数学教师有责任调动生学习数学的积极性与主动性。阐明工科专业学习数学的重要性。与学生多交流学习的体会和心得,及时解惑。这就要求高校数学教师不仅要对所授的数学内容熟练掌握,还要适当了解一些教授对象的所学专业知识。根据其专业需要及特点,讲明数学在专业学习中的作用。同时,鼓励学生利用广阔的网络资源和图书资源,扩大自己的知识面。从而调动学生的学习兴趣。在教育学的过程中,积极思考,不仅对于学生,教师也应如此。数学教学的过程实质上就是逐步培养学生思维能力的过程。因此,发展学生思维能力是对学生进行数学教育的重要内容。而思维能力主要包括抽象思维能力和逻辑思维能力。一旦学生具备了这些能力,他就“像一个活的泉眼一样能流出一道水流。正像树木的蓓蕾一样,会生叶、花、果”。
二、以高等数学为基础,与专业相结合,有针对性学习数学
高等数学作为一门重要的基础课,既是学习后继专业课程的基础,又是培养学生学习方法和提高学生解决问题能力的重要途径。结合学生所学的具体专业,其后继课程还有“积分变换”、“复变函数”、“线性代数”、“概率论”、“场论”等。这些科目兼具了工具实用性和逻辑思辨性两个特点,是为了让工科学生用更加方便的理论工具来处理工程常见问题。对数学的学习可以促进对专业课的学习和掌握。有的学生对某些专业的知识感到难以理解,很多情况都是因为相关的数学知识掌握得不好。如工科的很多专业课经常会和数学紧密地联系在一起。如自动化专业的学生在学习电路的知识时就需要高等数学中的微积分运算,以及微分方程,线性代数,和复变函数的初步知识等。并且,有些内容像复变函数和积分变换等是贯穿于此专业适始终的,有些科目可能被认为是非主流的课程而被忽视,导致在专业课的学习过程中总是不能彻底清楚知识的来龙去脉。更有一些专业课的教师在涉及到数学理论推导的时候也以简略之笔一带而过,这在学生的进一步学习中会带来很大的阻力,也减弱其学习的信心。国内的工科院校数目极多,教学水平也是参差不齐。一些学校出于某些考虑没能选择恰当的教材也影响了数学的教学。有些自编教材内容过于抽象或过于简单,不能满足学生的认识需要,难以提高学生的数学素养,培养学生的创新能力;或超越大多数学生的接受能力,造成学生学习的兴趣降低。对于那些不合时宜的教材应做到及时改进或彻底摒弃,长此以往,必然贻害大方。随着这几年高校中普遍使用教材的改版,可以发现在高等数学等教科书中添加了相当数量的应用例子。这些多是物理等工程相关问题,这些大大促进了工科学生应用数学解决专业问题的能力。
三、让考研成为学习数学的动力
近些年,由于社会和就业等的压力,出现了本科学生考研究生的热潮。众所周知,数学是工科考研科目中必考的一门,且所占分值较多。为了顺利通过升学考试,学生会努力学习高等数学、线性代数等数学课程。这当然是好的一面。但不难发现,很多学生学习数学的目的性过强,对于考研中不考的知识学习的激情很弱,从而很多重要的内容被忽视了。这也使得教师在教学过程中显得很被动,因为很多理科的内容都存在一定的联系,只从表面上去区分什么学什么不学是不理智的,会对未来的教学带来压力。特别对于跨专业的考研更是使得知识内容杂乱无章,不成体系,这也会为其以后的学习和研究工作造成阻碍。所以,要进一步完善考研体制,对于数学试卷中的考点要求要有所改革,涉及面要宽。但这却是需要很多学者和一线教师的共同努力。
四、问题与思考
在国内,工科院校的数学教学模式基本上相同。要想从根本上改变需要社会及相关部门的支持。特别是,工科院校的管理者和数学教师的努力。提高工科院校的数学工程能力,培养学生的创造性思维和创新能力,使学生真正理解会用,使数学真正成为学生学习专业课程的基础和工具,是摆在我们数学教育工作者面前一个亟待解决的问题。
参考文献:
[1]于巍,许爽爽.提高大学生的数学阅读能力[J].数学学习与研究,2011,(21).
[2]于涛.工科数学培养学生创新能力的探索与实践[J].四川教育学院学报,2008,24(10):10-11.
[3]刘守宗,黄明湛.与专业相结合探讨工程数学教学模式[J].廊坊师范学院学报,2009,9(6):123-124.
[4]周后卿.试论工程数学的教学改革与实践[J].甘肃科技,2009,(24):185-187.
【Abstract】New energy science and engineering is a typical multi subject cross specialty and has already become an emerging industries which our nation prefers to develop. Based on the analysis of the current situation of the new energy profession, this paper proposes a distinctive training program for new energy science and engineering, combing with our own advantages.
【Key words】New energy science and Engineering; Multi discipline; Training program
随着社会经济的发展,传统能源产业已经成为制约当今社会经济发展的关键因素,新能源产业的发展必然是未来中国可持续发展的趋势。然而与发达国家相比,我国的新能源产业化发展起步相对较晚,技术也较为落后,总体产业化程度不高,且新能源领域的科技创新能力明显不足。特别是我国高校新能源专业人才培养方案尚处于摸索阶段[1-3]。
目前,国内大部分高校的新能源科学与工程专业都是以能源与动力工程专业为基础,再开设几门与新能源领域相关的课程,并没有从根本上解决培养方案的问题,因此,在课程体系设置、专业素质培养、本科生就业等方面存在不少问题。例如:(1)专业特色不明确;(2)专业基础课程与专业课程脱节;(3)实践教学和创新教学的形式化[4-5]。因此,本文针对目前各高校在新能源科学与工程专业人才模式培养中存在的主要问题,提出了具有特色的新能源科学与工程专业培养方案。
1 一体化人才培养
本校新能源科学与工程专业的课程体系由四个主要模块组成:通识课程71学分(人文社科课程和公共基础课程)、学科课程58学分(学科基础课程、专业核心课程和专业选修课课程)、集中实践教学38学分(毕业设计、课程设计、项目设计、电工实习、金工实习、生产实习、课外实践教学等)和素质、创新、创业教育16学分。在本课程体系中,一方面开设了本专业的基础技术知识课程,让学生能够掌握与新能源体系设计、开发和测试相关的知识,另一方面开设了能源管理等方面的课程,最终培养的学生能够熟悉规划-设计-制造-运营-管理环节中关键的技术和方式,使得他们能更好的适应社会的需求。
2 供求关系引导特色学科
目前,各高校根据自身专业设置的特点和学科发展的优势,制定了稍有不同的新能源科学与工程专业人才的培养方案,如华北电力大学新能源科学与工程专业以生物质能、太阳能和风能三个专业为主;江苏大学的新能源科学与工程专业则围绕风能发展相关课程,实行单方向发展模式。本专业由于是新组建专业,暂时还未形成特色学科,因此,在专业核心课程设置时,以全面介绍新能源的动力系统、新能源的利用、新能源的储存和节能方式为目的,未涉及具体的特色方向,同时,河南省是以农业产品为主,结合目前太阳能热泵技术的大力推进,因此,在设置专业选修课程时,主要以热泵技术、太阳能制冷和冷热源工程为主导。在以后的实践过程中,发展出自身特色后,再利用选修课色学科对专业核心课程进行替换,从而形成“从发展中找特色”的人才培养方式。
3 “1+1”就业模式
新能源科学与工程专业属于新生学科,该方向毕业的学生较少,在能源行业中并未站稳脚步,在考虑学生就业问题时,一方面要以新能源学科为基础,开设新能源就业较好的课程,另一方面,也要重视我们现状,新能源比重小于20%,目前仍然以传统能源为主,因此,也开设了传统能源的节能技术课程,从而形成新能源利用和传统能源升级改造并行的“1+1”就业模式。
4 “分层次”创新教学
高校的教学模式必须具有连贯性,才能保证教学的质量。因此,本专业在设置相关软件学习课程时,尝试性地在大学一年级开设程序设计技术(C语言),大学二年级开设工程软件基础,让学生掌握工程软件基本知识,大学三年级时开设工程软件应用技术,让学生能熟练的利用三维软件进行实物绘制,在大学四年级的素质教育时,开设CAD-CFD综合应用创新教育课,更进一步让学生掌握模型的网格划分和传热与流动方面的简单编程计算。在上述的课程学习中,既保证的课程学习的连贯性,也形成了“分层次”创新教学的发展模式。
5 结语
新能源领域的发展,关键在于人才的培养。由于新能源科学与工程专业涉及物理学、化学、传热学、材料科学、管理学等学科,是一个典型的多学科交叉的新兴专业。因此,其培养方式和课程设置必须紧跟新能源科学技术的发展步伐,与时俱进。在贯彻厚基础、宽方向、重实践原则的基础上,积极培养具有扎实的自然科学基础、人文社会科学基础和专业知识,能够承担新能源工程的设计、运行管理、技术开发、科学技术教育与教学等工作,富有社会责任感,具有创新精神、实践能力和竞争力的高级专门人才。
【参考文献】
[1]冯大千,刘国良,范大和,等.浅谈《新能源概论》课程教学实践[J].科技视界, 2016(19):157-157.
[2]张宏丽,王存旭,郭瑞.美国俄勒冈州技术学院新能源专业人才培养的启示[J]. 当代教育理论与实践,2015(12):103-105.
中图分类号:G642.3 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.19.023
新能源产业人才培养落后于产业发展,已严重阻碍了我国当前新能源产业的健康发展,培养新能源方面专业技术人才已经成为当务之急[1-3]。新能源科学与工程专业是教育部2011批准的第一批战略性新兴产业专业,目前处于初步形成和探索阶段,没有现成的经验和模式可以借鉴。明确准确的培养人才定位,形成可操作性强、结构合理的课程体系是新能源科学与工程专业建设迫切需要解决的一项重大课题。
1 新能源科学与工程专业存在的问题
新能源科学与工程专业是2011年开始招生的战略性新兴产业专业,大部分高校都是在原有能源与动力工程专业基础上开始几门新能源领域相关的课程,专业培养方向、课程体系设置等方面存在不少问题。
第一,专业定位、培养方向模糊。在原有能源与动力工程专业基础上开设几门新能源领域相关的课程,培养出来的学生无法满足企业对专业人才的需求。
第二,设置的专业基础课程与专业课程的知识结构不成体系、不能相互支撑。新能源本身涵盖学科知识领域广,学生学习困难,难以达到理想的学习效果。
第三,缺乏合理的实践、实训体系。新能源技术涉及到多个领域,多种技术,要想达到理想的教学效果,培养合格的具备实践应用能力和创新能力的复合型人才,必须开设多种实践、实训教学,但教学设备状况根本无法满足人才培养的需求。
2 新能源科学与工程专业人才培养方案的制定思路
江苏是光伏产业大省,立足地方,结合光伏产业背景,构建常州工学院新能源科学与工程专业的课程体系,探索出与产业背景紧密结合、具有明显特色的专业课程设置,带动人才培养体系创新,实现教育教学质量提高。
第一,依据学校创新型应用人才培养目标,结合新能源技术的理论与实践特点,创新教学理念,提炼新能源科学与工程专业的培养方向与专业特色,为教学改革和创新型人才培养引领方向。
第二,根据学生的认知规律,结合新能源技术的理论与实践特点,以“新能源产业链为主线”构建纵横协同的专业课程体系。实现专业知识覆盖到“新能源材料开发”、“新能源器件制备”、“新能源应用系统设计”等整个完整的新能源产业链。
第三,以“实践创新能力培养”为实践主线,构建“分层次、递进式”实践训练体系。纵横之间通过综合实训、课程实验、生产实习、课程设计、毕业设计等环节有机联系,协调运作,有效解决传统实践教学内容依附于理论课程进行划分,模块之间关联度小,知识体系缺乏连续性、系统性的问题,更好地适应信息时代的需求。
3 新能源科学与工程专业人才培养方案构建
3.1 结合江苏省的光伏产业背景,以及学校的实际情况明确培养方向
围绕常州的新能源产业背景,尤其是光伏产业,依托常州新能源学院,确定常州工学院新能源科学与工程专业以光伏技术为培养方向,培养从事可再生能源,尤其是光伏技术开发与应用系统的设计、开发、测试、运行、管理等方面的具有创新精神的应用型高级工程技术人才。
3.2 以“新能源产业链”为主线,构建纵横协同的课程体系
依据“以人为本,因材施教,学、做、创并举”的教学理念,构建纵横协同教学课程体系。纵向以“新能源产业链中的各种技术能力培养”为主线,建立适应新能源技术学科特点,涵盖新能源材料开发技术、新能源器件制备技术、新能源系统设计与应用等三大系列的“模块化、系列化”完整的课程体系。横向按知识体系与认知能力模块化专业课程,以“机电基础”与“理化基础”为两个专业基础模块、以“光伏技术”为专业主导线、“测试技术”为专业副主线、“各种新能源技术”为专业支撑线,“能源管理”为专业特色线四个专业模块,共六个课程模块。在课程体系范围内,根据培养目标的要求,完善教学大纲,科学合理的设置各个系列各门课程的“多样化”内容。
3.3 以“实践创新能力培养”为实践主线,构建“分层次、递进式”实践训练体系
以“实践创新能力培养”为主线构建“分层次、递进式”实践能力训练体系。将学生实践能力的培养贯穿于实验、课程设计、毕业设计、技能培训、参加科研项目、创新训练项目、各种学科竞赛等实践教学活动的全过程,体现“全程化”。注重工程实际应用能力的培养,大部分课程设计、毕业设计的选题来自于各类科研项目,科研反哺教学,使学生受到更为系统的工程训练,体现“工程化”。针对基础、能力不同的学生,在实践能力培养上提出不同层次的要求,不搞“一刀切”体现 “多元化”。
4 结语
紧密围绕长江三角洲地方产业背景,确定常州工学院新能源科学与工程专业以光伏技术为培养方向;根据学生的认知规律,结合新能源技术的理论与实践特点,以“新能源产业链为主线”构建纵横协同的专业课程体系;以“实践创新能力培养”为实践主线,构建“分层次、递进式”实践训练体系;探索出与产业背景紧密结合、具有明显特色的专业课程设置,带动人才培养体系创新,实现教育教学质量提高。培养多层次的光伏方向的专业人才,服务于地方经济的发展。
参考文献:
[1]王伟东,艾建军,杨坤.新能源产业人才培养问题与对策[J].中国电力教育,2011,(12):5-6.
[2]王彦辉,齐威娜.新能源产业人才培养存在的问题及对策[J].中国成人教育,2010,(2):54.
[3]王永,张渊,刘浩,程超.长三角地区高职光伏专业建设研究[J].职业教育研究,2012,(2):31-32.
作者简介:熊超,常州工学院光电工程学院,江苏常州 213002
[
关键词] 精品课程;资源共享;构建主义;金字塔学习理论;创新
[中图分类号] G420 [文献标识码] A [文章编号] 1674-893X(2014)05?0007?04
[收稿日期] 2014-06-21;[修回日期] 2014-07-25
[基金项目] 国家级人才培养模式创新实验区建设项目“创业教育人才培养温州模式创新实验区”(2008057);温州大学创业教育教改项目
(2013CYJG01),温州大学系列教项目(12jg10A),温州大学精品资源共享课程建设项目(2013jpkc09)
[作者简介] 何明昌(1964-),男,广西贺州人,温州大学数学与信息科学学院副教授,主要研究方向:软件工程.
一、精品课程建设与精品资源共享课程建设主旨的一脉相承:培养学生的创新能力
从我国高校的精品课程建设开始,教育部就强调在高校中培养学生创新能力的重要性,教育部2003 年公布的国家精品课程评审指标体系中强调“以鼓励教育教学改革,引导教师创新,促进教学现代化”为指导思想,并着重考虑下面几点[1]。
(1)教学内容与体系方面的经典与现代、基础性与先进性的关系;
(2)在教学方法上,以充分调动学生学习积极性和参与性为目的的传统教学手段和现代教育技术协调应用的关系,强调理论教学与实践教学并重,重视在实践教学中培养学生的实践能力和创新能力”。
教育部在此后精品课程评审指标体系的各个版本中不断强调学生创新能力的培养,例如在2009年的精品课程评审指标体系版本中更是强调学生创新能力培养的重要性,指出要体现教育教学改革的方向,引导教师进行教育教学方法创新,确保学生受益和教学质量的提高,并重视以下几个问题[2]。
(1)在教学内容方面,要处理好经典与现代、理论与实践的关系,重视在实践教学中培养学生的实践能力和创新能力实验。并在实验课程内容(含独立设置的实验课)的技术性、综合性和探索性的关系处理得当,能有效培养学生的实践能力和创新能力。
(2)在教学条件方面,重视网络教学资源的建设和完善,加强课程网站的辅助教学功能。
(3)在教学方法与手段方面,灵活运用多种教学方法,调动学生学习积极性,促进学生学习能力发展;协调传统教学手段和现代教育技术的应用,并做好与课程的整合。
从上面要求的第(2)条和第(3)条中,可以看出2009 年评审指标体系版本中,精品课程建设要求把培养学生创新能力提到了一个非常重要的位置。
从2003 年到2012 年,我们国家高等学校的精品课程建设已经持续了十年,这对我国高校教育的建设与发展作出了巨大贡献,但很多高校在建设精品课程的同时也出现了很多问题,如重申报轻建设、简单地把纸质资源翻版成为网络资源、网络资源利用率低、互动性差,学生参与困难、课程网站内容简单、网站更新缓慢等等[3]。
与此同时,随着社会的进步和科技的发展,我国高校课堂教学的方法及教学组织方式也发生了很大的变化,旧的精品课程建设体系已渐渐不适应新时代的要求。为了适应新时期大学生学习的需求,同时也为了满足不同层次学习者的需求,强化学习者的独立思考能力、自主学习能力、知识运用能力、实践创新能力以及终身学习意识、习惯、方法、技能、协作精神等各方面的能力,教育部从2012年开始,启动崭新的精品资源共享课程建设,以取代原来的精品课程建设,为了把原来的精品课程建设转型为精品资源共享课,教育部于2012 年推出了国家级精品资源共享课评价指标体系(本科),在该评价体系中进一步明确学生创新能力培养的重要性,同时把原来的“学生”称呼改为“学习者”,以适应全民学习的需要,同时进一步细化考核指标,把学生创新能力的培养放在一级指标中的课程定位和教学设计这一项指标中,从这个指标的第2项课程内容进行量化考核,要求“体现现代教育思想,符合教育教学规律,及时反映学科最新发展成果和教改教研成果,使之具有基础性、科学性、系统性、先进性、适应性和针对性,以适应开放教育和辅助学习需要,并有助于学习者创新能力、实践能力和可持续发展能力的培养”[4]。
二、国家级精品资源共享课建设指标:我们该做什么
创新是通过对原有事物的研究中应用现有的知识和理论的研究,经过改进、重组、整合和提升,使之成为一种新的事物或理论。创新是一个不断学习的过程,也一个不断实践的过程,更是一个不断超越的过程[5]。
创新能力是指对事物包括自然界、社会等现象及人本身和本质进行分析、综合、推理、想象,从而激发出新的灵感,发现新的规律,提出新知识和新方法,创造出新产品、新工艺、新成果的能力。知识因素、智力因素、非智力因素都是创新能力的构成因素,然而创新能力并不等于这三个要素的简单相加,它是以一个要素为核心的、多维的、多层次的动态综合系统,在这个体系中,知识、经验是基础,智力是核心,个性品质对创新活动的认识过程起着激励和保证作用。培养学生创新性实践能力的有效措施可以从课程设置、教学方式、实践活动、创业教育、人才培养等各方面进行实施[6]。为了更好地培养学生创新能力,教育部对国家级精品资源共享课建设设置了四个一级指标,分别是教学团队建设要求、教学内容要求、教学资源建设要求、资源技术建设要求,从这几个指标建设中我们逐一分析,看看在培养学生创新能力方面我们应该做什么工作。
大量的调查研究证明:教师创新支持行为、学生创新自我效能感和创造性思维三者之间有显著的相关性[7],而且学生创新能力的培养在很大程度上取决于教师教学团队。在教学团队建设方面,必须要组建一个优秀的教学团队,这个团队的老师必须具备良好师德,学术造诣深厚,教学能力强,教学经验丰富,教学特色鲜明,并富有创新能力。按因果关系理论,这个团队必定有教学技术骨干,其中的教师在教学方面取得比较显著的成绩,团队成员至少有教师获得省部级及其以上的教学成果奖励,或承担省部级及其以上的教改、科研项目,并且把教学改革项目成果应用于相应课程的教学中,课程教学效果显著。
按照构建主义理论,学习过程不是学习者被动地接受知识,而是积极地建构知识的过程。学生的知识不是完全靠教师传授得到的,而是学习者在一定社会文化背景的情境下,借助他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过与外界的互动,对所学知识意义的主动建构而成[8],教师是学生意义建构的帮助者、促进者,教学过程是建构和理解的过程。因此,在教学内容要求方面,精品资源共享课程不但要构建学习者的学习情景,还要构建学者学习的知识,也就是创新能力所具备的基本知识,这就要求课程内容能够涵盖课程相应领域的基本知识、基本概念、基本原理、基本方法、基本技能,通过典型案例、综合应用、前沿专题、热点问题等内容,使精品资源课程具有基础性、科学性、系统性、先进性、适应性和针对性等特征。精品资源共享课程教学团队要成为学生建构意义的帮助者,就必须在教学资源建设方面培养学生的探究能力和创造性思维,教学资源建设可以从下面几方面进行。
(1)激发学生的学习兴趣,帮助学生形成学习动机;
(2)通过创设符合教学内容要求的情境,提示新旧知识之间联系的线索,以帮助学生建构当前所学知识的意义;
(3)为了使意义建构更有效,主讲教师应在可能的条件下组织协作学习(通过讨论与交流),并对协作学习过程进行引导,使之朝有利于意义建构的方向发展。
意义构建的方法可以从下面着手:提出适当的问题以引起学生的思考和讨论;在讨论中设法把问题一步步引向深入,以加深学生对所学内容的理解;启发诱导学生自己去发现规律、自己纠正错误以及自己纠正片面的认识。
爱德加?戴尔的金字塔学习理论认为,学生按理论研究 何明昌:基于学习者创新能力培养的精品资源共享课程建设:途径与原则9传统的课堂教学方式听教师讲课,学习效果是最低的,如果学生通过自己“阅读”的方式学习会学到的更多内容。如果再用声音或图片的方式学习,学习的效果会更佳。进一步来说,如果能够以教授他人学习或马上运用学习的内容来解决问题,则是最好的学习方式[9]。学习金字塔图如图1 所示。
按照金字塔学习理论,在教学资源建设方面,通过规范的网络教育技术,我们可以把精品资源建设的网络平台分为基本资源和拓展资源。基本资源是学习者必须掌握的基本知识,主要包括反映课程教学思想、教学内容、教学方法、教学过程的核心资源,包括课程介绍、教学大纲、教学日历、教案或演示文稿、重点难点指导、作业、参考资料目录和课程全程教学录像等反映教学活动必需的资源。拓展资源则着重训练学习者的创新能力,具有多样性、交互性,能应用到各教学与学习环节,支持课程教学和学习过程,应该是较为成熟的辅助资源,如案例库、专题讲座库、素材资源库,学科专业知识检索系统、演示或虚拟(仿真)实验实训(实习)系统、试题库系统、作业系统、在线自测(考试)系统等等。
三、实施精品资源共享课程建设:网络学习资源如何构建
围绕培养学生创新能力,我们在搭建精品资源共享课程平台时要着重考虑精品资源的共享性、精品资源的完备性、精品资源的互动性、精品资源的可利用性,应该遵循以下原则。
(一)完全开放,全民共享
按照教育部对精品资源共享课程评价指标体系,除了在校的大学生外,通过精品资源网络平台学习者,应该还有社会众多的其他学习者,因为当社会的物质及文明进步到一定程度时,学习不仅是在校学生的事情,更是一个国家全民的事情,现代化的社会必须提倡终生学习。另外,学习某一门课程不仅是本专业学生学习的问题,也是任课教师取长补短的问题,还应该是在职者通过学习增加知识领域扩充创新能力的问题,所以必须把精品资源共享课程完全开放,去掉原来各自为政且互相保密不开放的行为,才能保证全民素质的提高和创新能力的培养。
(二)承上启下,资源完备
在高校中,任何一门课程都不是孤立的,而是与其他相关课程密切相关的,一般来说有前设课程,即在学习这门课之前先应该学习哪些课程的相关知识,还有后继课程,即学习完本门课程后,随着能力的提高,学生进一步还要学习哪些课程。按照构建主义理论,学习者必须通过自己原有的知识来理解新的知识,当新的知识必须要用到原来知识时,精品课程资源平台必须要给这些学习者指明一条学习的途径,让学习者不用花很多时间就能把以前所缺的知识给补回来。同样,当学习者已经掌握某部分内容想进一步深入研究时,精品课程资源平台也能给学习者引入相关的扩展内容,以构建学习者新的知识,提高学习者的创新能力。
(三)高度互动,沟通及时
传统课堂教学最大的优势是情感交流,教师和学习者在课堂教学情境中的交流是面对面的,在教师上课过程中,通过教师的语言、手势、眼神、语调等,使师生间的情感传递迅速而有效[10],这也是传统课堂长盛不衰的原因。
当前网络教学平台虽然有很大的优势,但相当多的学生反映在网络虚拟环境下学习会产生时空上的远离,从而导致师生情感交流障碍,这样不利于学习者完成学习内容中所希望的情感目标实现,更无法培养学生的创新精神。因此精品资源共享网络课程的设计中应该重视情感因素,加强情感互动。学习者是网络课程教育的服务对象,学习者的学习需求是动态的而不是静态的。所以精品资源共享网络课程建设的开发者和组织者要及时研究和主动适应学习者学习需求的变化,从促进学习者学习的角度出发,将课程特性与学习者的认知特点、学习过程结合起来,相辅相成,创造符合“一切为了学习者,以学习者为中心”理念的互动学习环境。这可以通过在网络教学中采用协作学习、小组讨论等教学策略,通过积极自由的情境来激发学习者有良好学习氛围,通过有组织的交互活动中营造出一种相互鼓励、相互尊重的情感互动情境。
(四)充分可用,能够创新
任何学习者都有一定的思维定式的问题,思维定势是由主体头脑当中一些起基础性作用的影响深远的要素如知识、经验、观念、方法而产生,所以它的作用实效比较长、范围广,思维定势虽然会伴随着我们的学习和实践变化而发展,但是却不那么容易摆脱,甚至可以说主体无法摆脱思维定势,因为它与主体的知识、经验、观念、方法同在。对于精品资源共享课程建设者来说,一定要保证精品资源共享课程所提供有知识可用,所提供的项目可用,并且可对照,可检验,并能用于创新。一旦某个学习者发现课程网站上的知识无用、不好用或知识陈旧过时时,他会对该精品课程资源网站产生怀疑甚至抵触,并且在以后相当长的时间内不容易改变这种思维惯性和固定化思路,这样我们这个精品资源网络就对这位学习者就完全失去了吸引力。
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中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)46-0110-02
随着社会经济的发展和科技的进步,人类居住、生产等对建筑环境的要求逐渐提高,建筑能耗快速增长。目前,人类所有生产生活能耗中,建筑能耗已占到40%以上。为满足建筑节能以及新能源在建筑环境中应用的人才需求,2012年,普通高等学校专业目录中把建筑智能设施、建筑节能技术与工程两个专业纳入建筑环境与设备工程专业,专业名称调整为“建筑环境与能源应用工程”,专业范围扩展为建筑环境控制、城市燃气应用、建筑节能、建筑设施智能技术等领域。新的“建筑环境与能源应用工程”专业规范(征求意见稿)中,明确了“多样化与规范性相统一”、“拓宽专业口径”等基本原则,“多样化与规范性相统一”的原则既是坚持统一的专业标准,又鼓励各院校根据本地区、本学校的实际情况,确定具体的课程体系、教学重点及培养方式,努力办出自己的特色。
一、更名前课程体系及教学现状
在过去的十年中,各学校在专业指导委员会的指导下,已基本形成了以“建筑环境学”、“流体输配管网”、“热质交换原理与应用”为专业理论平台课程;以“暖通空调”、“建筑冷热源”、“建筑自动化”为主干专业课程的课程体系框架[1,2],同时兼具各自的地方及行业特色。
对于我国北方地区,尤其是内蒙古、山西等以能源、钢铁为支柱产业地区的高校,过去的“建筑环境与设备工程”专业课程体系多是围绕着煤、电等传统化石能源的建筑环境应用技术来设置的,随着国际社会对建筑节能低碳技术要求的不断提高,要求到2050年,化石燃料在建筑空间供热和热水制备所占比例减小到现在的5%-20%,制冷系统的平均效率将提高两倍以上[3-5]。显然,我们目前的课程体系设置中在建筑能耗及经济分析、建筑可再生能源利用、建筑能源转化利用模式、区域能源规划、智能建筑控制等方面是不满足新形势的要求的。另一方面,随着我国城镇建设、工业建设的快速发展,公用设备人才需求锐增,仅十年,设有本专业的高等院校由1998年的68所猛增至2011年的180所。在教育教学环节,由于快速扩增,导致的突出问题是:(1)部分学校在条件不成熟的情况下,课程设置不成体系,忽视设计及实践环节;(2)大批新毕业生进入教师队伍,缺乏工程和学术实践基础,教学理念和个人的学术水平跟不上时代的要求;(3)专业实践被简化为参观、参观、再参观,学生动手能力不如高职高专,思维分析能力达不到本科要求;(4)学生缺乏“工程系统”概念,知识结构不完善,社会、经济、管理知识欠缺。
二、突出地域及行业背景、拓展课程体系
更名前,我国中西部地区高校的“建筑环境与设备工程”专业大部分有着鲜明的地域及行业特色,都较早地设置了“供热通风及空调工程”专业,为国家输送了大批暖通空调方面的专门人才。近十年间,本专业在专业指导委员会所构建的大框架下,大都保留了传统的集中供热、工业通风、空调制冷技术、锅炉及锅炉房设备等专业课及课程设计,方向比较单一,学生所接触的暖通空调系统也较为传统,没有和目前国家提倡的可再生能源、绿色建筑结合起来,学生缺乏节能、经济的宏观意识。所以,在新形势下,我们应在必修课中适当增加以“建筑能耗及经济分析、建筑可再生能源利用、建筑能源转化利用模式”为主要内容的“建筑节能技术与管理”课程模块以及“智能建筑控制、电气与自动控制”的控制课程模块。这样才能使“建筑环境与能源应用工程”专业的学生在从事工程设计及管理的过程中,具备“工程系统”的概念,能从全局优化的层面上去考虑节能或者工程可行性。
三、加强教师专业素养,优化课堂教学内容
课程体系的范围宽了,增加了“能源应用技术与管理”以及“建筑节能控制”的内容。如何使专业教师提高素养,分清专业课的“课堂上该讲些什么”就成为我们应思考的问题。专业课的教学要起到承上启下的作用,应以工程应用为依托,介绍技术和设备的特点、原理、发展背景、应用条件、优缺点判断;应着重于技术方案分析,让学生不仅仅了解各种技术方案及设备的基本原理、系统结构特点,更重要的是让他知道一个系统设计为什么选这种方案而不是另一种。而对于一些非关键的技术细节和一些设计校核计算,则应该在实践环节和课程设计中解决。这也同时提高了对专业教师的要求,要求专业教师通过积极参加科学研究及工程实践,努力提高自己的专业素养,只有教师具备了完善的知识结构和广阔的科学视野,具备了创造和创新意识,跟踪技术进步的意识,才能培养出合格的工程人才。
四、尝试多专业配合,建立“工程系统”概念,加强学生实践环节
培养高规格的实践性、应用性、实用性和工程系统性思维是工科大学毕业生的重要特色和核心竞争力。对于一个“工程项目”的设计成果是各专业相互配合形成的,而由于各高校有比较分明的专业分类,我们在实际“教与学”过程中,也忽视了与其它专业配合,导致学生在毕业后不会对其它专业提出相关的设计要求;同时,同一个专业的教学内容又是割裂的,例如“供冷与供暖教学”,空调课只管夏天,供热课仅管冬天,缺乏“工程系统”意识。所以我们需尝试多专业联合设计,如暖通专业、给水排水专业、建筑学专业等,共同设计一项“公用工程”,培养学生设计的“整体意识”;改进教学体系,教学内容不能有割裂和鸿沟;并通过以下方法加强设计实践环节的教学:(1)实践环节与工程实际相结合;(2)校内外指导教师相结合;(3)设计环节始于专业课的开始,指导教师根据课程进度,指导学生随时将刚学到的知识用到设计之中,以强化理论与工程实际的结合等。
新形势下“建筑环境与能源应用工程”专业课程体系改革以及“教与学”方式方法的探索是一项复杂的工作,需要我们专业负责人和一线专业教师经常思索和在教学实践中不断研究。通过明确新的专业发展方向,了解新形势下专业外延和内涵的发展变化,坚持和发展自己的专业特色,提高教师教学中理论联系实际的能力,加强学生设计实践环节训练,这样才能培养出高规格的实践性、实用性和工程系统性思维相结合的工程应用型人才。
参考文献:
[1]朱颖心,石文星.对工科专业课程教学方法的思考[J].重庆大学学报(高等建筑版),2011,(05).
作者简介:谷志新(1977-),女,黑龙江牡丹江人,东北林业大学机电工程学院,副教授;徐凯宏(1969-),男,黑龙江哈尔滨人,东北林业大学机电工程学院,教授。(黑龙江 哈尔滨 150040)
基金项目:本文系黑龙江省教育科学“十二五”规划省青年规划课题(课题编号:GBD1212004)、黑龙江省教育科学“十二五”规划省青年规划课题(课题编号:GBD1212002)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)31-0036-02
创新是华夏民族进步的灵魂,是我国发展的不竭动力。教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》中指出,要“坚持传授知识、培养能力、提高素质协调发展,更加注意能力培养,着力提高大学生的学习能力、实践能力和创新能力,全面推行素质教育”[1]。在全面推进素质教育的过程中,培养学生的创新意识和创新能力,以林业院校行业发展需要为主,从培养学生创新能力的切入点入手,探讨机械电子工程专业科技创新型人才培养体系,在教学中具体实施,检验其实践的效果,对培养适应新形势下的创新型人才非常重要。
一、适应新形势下创新人才的需求分析
国内高校中传统的教学模式以讲授为主,学生的学习积极性没有被完全激发,致使学生尤为缺乏创新意识和创新能力,毕业后缺乏适应社会的素质和实际工作所需的各种技能。
我国1998年颁布的《高等教育法》明确指出:“高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。”[2]培养新一代人才的创新意识、建立创新机制是一个国家经济发展的重要条件,培养机械电子工程专业创新人才需要改革传统的教学体系,把实践性创新性结合到创新人才的培养过程,充分结合理论实践教学体系与就业前景。
近年来,例如复旦大学、浙江大学等国内一些知名的研究型重点大学都相继建立机器人创新实验室,并且根据自己的培养模式和课程体系强调学生自主科研能力的培养;如江苏科技大学等学校提出以竞促学的学习模式,这些经验都值得借鉴。而近年来林业行业技术相对落后,培养机械电子工程专业人才是振兴林业行业的关键,这就越来越需要具备专业知识和创新精神的人才。
二、机械电子工程专业的特征
机械电子工程专业是以为机电行业的现代化企业培养高级专门人才为宗旨,融合机械、控制、电子、信息技术于一体的宽口径重基础工程教育。[3]要求培养出具备坚实的机械设计制造、控制技术、电子技术和计算机技术基础理论与基本技能,具有工程应用与技术开发能力和创新能力,可以从事机电工程领域系统设计、应用研究、运行管理及系统维护等方面高级专门人才。
1.培养目标高
培养具有机械电子工程专业所需的文化基础知识,具备从事机电技术必需的基础理论知识、较强专业技术能力和良好的创新意识,并能适应市场需要的高素质专业技术人才。[4]
2.要求学生具有较强的专业知识
具备全面系统的机械设计制造和电子控制系统设计与应用的基本知识与技能、较强的机电一体化系统综合设计能力。面向当今社会人才需求与林业机械历史背景相结合,要求学生具有机械动手能力与机电控制能力相结合,强调学科基础、专业技能和跨学科综合素质的培养模式。
3.需要学生具有良好的创新意识和独立获取知识的能力
具有初步的科学研究、科技开发及组织管理能力,具有较强的自学能力和创新意识。
三、改革教学体系,完善创新教学模式
深入学生就业企业进行市场需求调研,调研分析目前社会需求的机械电子工程人才应具备的素质。开展学生科技创新活动,分析适合培养学生科技创新能力的全新模式。[5]
分析本校在校的四个年级机械电子工程专业学生的培养状况,针对学生科技能力培养的现有模式,分析优势与不足,结合本校多年的教学经验和专业特色及学生的自身优势,采用科技创新长效激励方法。
学生在学校里学的理论基础知识,如何和科技创新活动结合,可以使学生更充分理解理论,提高其动手能力,这个过程是不断实践、不断创造的过程,也是不断发现自己掌握专业知识的欠缺部分,提高其自主学习的兴趣和能力,使其完善学生的知识结构。鼓励学生在大一时就参加大学生创新实验室,可以及时深入到科技创新活动,提高其创新能力。
只有具有完备的基础知识和良好的素质才能在此基础上进行创新,专业知识过于单一,所以需要更新拓展学生知识的内涵与外延,构建完善合理的课程体系。鼓励学生选其他专业的专业课,可以拓宽学生的知识宽度。其次,人才培养的全过程贯穿学生科技创新能力的培养,增加提高学生动手能力的实践环节。
建立适合林业院校的机械电子工程学生科技创新能力培养方法,完成每个实践教学环节内容,并在教学中实施,总结经验。[6]以在校低年级学生为研究对象进行分析,培养学生的创新意识、设计方法及动手能力等,使学生能成为适应社会需要的人才,以开放实践创新教学体系为核心建立课程体系,即:创新理念教育—互动式创新课程设置—开放式创新实验指导—创新实践实习—作业作品展—进行各种竞赛。
四、具体措施
深入学生就业的企业中进行广泛调研,根据调研结果,结合目前在校的机械电子工程专业4个年级学生的具体教学过程中开展深入研究。研究途径采取“收集资料—社会调查—教学实践—学生反馈—归纳总结—再实践—再总结”的形式。
在具体操作方法上采用课题组教师分工负责,学生根据各个年级的教学任务分别实施,并针对2012级学生进行试点研究学生科技创新活动的长效激励方法。
1.加强基础知识,拓宽专业知识
机械电子工程专业是通用性专业,立足林业行业,面向社会。融会贯通机械工程、自动化和电气工程等基础课程,选用国家优秀教材,建设机械设计和控制理论与工程等基础课程为主的精品课程等一系列措施,以加强基础教学,注重机电融合,拓宽专业知识。
2.强调实践教学,体现创新
培养学生的工程实践能力,尝试研究性教学模式改革,采用增加进阶式设计,开放实验环境方式,适量增加实习和课程设计的学时数,完善实验教学中的综合性、设计性、创新性实验项目,数量上达到70%以上。
为了提高学生解决实际动手能力,扩展教学内容,继续加大力度鼓励学生参加各种科技竞赛机制,与其他优秀院校的学生同场竞技,提高能力,开阔眼界,增强自信心。
3.培养学生的创新意识,提高学生的创新素质
创新意识是学生根据社会和个体生活发展的需要,引起创造前所未有的事物或观念的动机,在创造活动中表现出的意向和设想。培养学生的创新意识首先要鼓励学生参加科技创新活动,参加科技创新活动是一个自主探索学习并不断完善的过程。参加科技创新活动是学生不断发现问题—解决问题—再发现问题—再解决问题不断重复的过程。这个过程提高他们自主学习的能力,增加学生的兴趣,培养了创新意识。
科技创新活动是以科技项目的设计和研究为载体,以各层次、各学科有着共同兴趣爱好的学生组成的优势互补的团队为主要形式,参加课堂以外的科技竞赛和社会实践活动。[7]
4.整体优化,协调发展
机械电子工程专业融合性强,便于利用有限资源和资源整合共享。强化实践教学体系,使学生科技活动和毕业设计与科研、工程项目紧密结合。毕业设计是重要环节,毕业设计题目与科研项目结合,增加学生参与实践的机会,提高学生的创新能力。
五、结论
培养新一代人才的创新意识、提高其创新能力、建立创新机制是一个国家走在经济发展前沿的首要条件,培养机械电子工程专业科技创新人才要充分结合就业前景和理论实践教学体系,改革传统的教学模式,将实践性创新性融入培养过程,培养出适应发展需要、具有更高素质更高技能的机械电子工程专业科技创新型人才。
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Abstract Investigation by 25 Universities New Energy Science and Engineering training program for training requirements in representative found that all colleges and universities to develop training requirements at this stage have strong similarities, but there are also statements are not standardized, incomplete and other issues. In this regard, we put forward some opinions and suggestions.
Key words training requirements; knowledge requirements; ability requirements; quality requirements
1 人才培养要求制定的指导思想
2012年教育部等部门对全国本科专业人才培养方案的修改和完善提出了相关实施意见,指出要准确把握行业企业和社会发展对人才培养的具体要求,形成科学、高质量的人才培养方案。培养方案中应首先依据学校在同类高等学校中所处的地位和学校在地方人才培养战略中所承担的任务、专业特点、社会对本专业人才的要求等内外因素合理定位专业培养目标;然后对本专业的人才培养规格和要求进行总体描述和分项描述,应具体指出本专业毕业生所具备的知识要求、能力要求和素质要求。培养规格和要求是否合适直接影响到专业教学计划的制定和执行,关系到学校人才培养的质量和社会对学校人才培养的认可。
2 调查结果分析
调研的25所院校中有7所院校为列入211/985的全国重点的学术研究型或教学研究型型院校、5所为省部共建的教学研究型大学或应用型大学、7所省属重点的教学研究型大学或应用型大学共19所本科一批次学校、6所本科二批次的应用型地方院校。几乎涵盖了本科教育的所有办学层次,调研结果具有较强的可靠性和推广性,对促进新能源科学与工程专业的发展具有一定的现实意义。
2.1 人才培养目标
调研院校的人才培养目标分为两类:复合型人才和应用型人才(对各高校人才培养目标定位的分析笔者另有文章叙述)。师资力量、教学条件各方面都很好的高校将专业培养目标定位于复合型人才,培养基础理论宽厚扎实、工程实践能力较强、专业特色明显的高素质创新人才;而地方普通高校则将专业培养目标定位于应用型人才,致力于新能源行业领域的工程型和技术型人才的培养。培养目标与教育部确立的目标基本一致,同时具有自身特色,而培养要求的制定应依据培养目标,在目标的指导下进行。
2.2 培养要求
在所调研的院校中,只有北京工业大学等三所院校按照本科专业教学质量国家标准中的制定规范对培养规格中的知识要求、能力要求和素质要求进行了较为详细的叙述,其他院校大都是笼统的叙述了本专业毕业生所应具备的知识和能力。但从所有院校的的培养规格(要求)的描述中,不难发现各高校尽管需要培养的人才类型不一样,其培养要求具有很多相似之处。笔者认为这是因为随着社会的发展和行业的特点,新形势下的人才有着相似的要求――综合型、创新型。
从调查结果表1可以看出,新能源科学与工程专业的培养要求中对于知识的要求,有88%的院校明确提出了数学、物理、化学等自然科学基础知识的要求,有64%的院校明确提出了哲学、思想教育、英语等人文和社会科学基础知识的要求。这是因为,国家明确规定这两大基础知识是高等教育必须完成的知识要求,在培养规格要求中必须明确规定。但也可看出并不是100%的都提出了该项目要求,这说明一些院校在培养要求的制定中存在表述不规范、内容不完整的问题,需在以后的培养方案中进行修改完善。 对于专业知识的要求,大部分院校依据自身情况,明确提出了本校本专业需掌握的专业知识的所属学科或具体课程,其中热(流体)科学理论、机械科学理论基础和控制科学理论有将近50%的院校都予以明确提出,说明这三项专业知识得到了大家的共同认识,应该成为新能源科学与工程专业必备的专业知识。其他专业知识则依据院校本身的办学背景、特点和办学条件的不同,各院校各有侧重点。从调查院校来看,全国重点院校的专业知识要求宽广,涉及知识面广泛,除上述三类专业基础知识外,太阳能、风能、生物质能等能源知识要求均有涉猎;地方应用型本科院校则将专业知识侧重于某一方面,如淮海工学院就侧重于太阳能的光伏、光热应用。
近90%的院校将计算机能力和外语能力作为本专业必备的能力在培养要求中明确提出,半数以上的院校将自学能力和创新能力也在培养要求中明确提出。这是因为,随着社会的发展,社会和企业对人才的要求也不断提高,现代社会需要综合型、创新型的人才,这四种能力是高素质人才所必须的。在专业能力上68%的学校明确提出了新能源行业设备的设计与研发能力,半数以上的院校提出了工程实践能力的培养,这正是国家战略性新兴产业发展对新能源领域教学、科研、技术开发、工程应用等方面的专业人才需求,符合教育部初步制定的该专业的培养目标。64%的院校对企业的生产管理、政策法规等其他知识也提出了要求,笔者认为这是由新能源专业的特点决定的,本专业的毕业生绝大多数进入的都是企业而不是科研院所,必须掌握与企业生产发展息息相关的知识。调查结果见表2。
3 讨论
通过对25所院校培养要求的详细调查,发现在制定培养要求的过程中各高校都存在一些问题,如格式不规范、内容不完整等,对此提出笔者的一些看法和建议。
3.1 培养要求的书写应规范
在25所院校中,有22所院校没有将培养要求具体到知识要求、能力要求和素质要求并分开叙述,只是笼统说明“本专业的毕业生应具有以下的知识、能力”。仅有北京工业大学、福建师范大学、厦门大学三所院校明确提出了培养的总体要求和知识、能力、素质的分项要求。按照本科专业教学质量国家标准的书写规范要求,在培养方案中,首先应依据自身办学特点、行业对新能源人才的要求等因素合理定位好专业的培养目标之后,依据培养目标确定本专业的培养规格,分项叙述本校本专业的知识要求、能力要求和素质要求,而且知识要求要从基础知识、专业知识、其他知识等方面叙述,能力要求也要从专业能力、综合能力方面描述,素质要求要单独列出。所以笔者认为各高校本专业的培养方案中培养要求的书写应该按照规范进行描述,分项具体描述知识要求、能力要求和素质要求。
3.2 培养要求的内容应“”
从调查的结果看来,在知识要求、能力要求和素质要求等方面有些院校具有共同的目标和要求,在具体的专业知识上存在着差异。从整个新能源行业的发展对该专业人才的需求来看,笔者认为在培养要求具体内容的确定上应“”。
但是,因为各高校本身的办学条件、办学层次和服务社会的对象不同,学校所属类型不同,培养目标的定位不同,对新能源专业的预期、投入不同,所确定的专业培养目标不一致,这就导致了各高校在制定具体的培养要求时必然存在着差异,反映在专业知识要求和专业能力要求的不同上。从所调查的情况看,一类培养要求的制定充分体现本科人才培养的“宽口径”原则,知识要求涵盖各种新能源,包括风能、太阳能、生物质能、地热能、氢能、核能等所需的各种专业基础知识,专业能力要求也广泛,包括各种新能源利用设备的设计研发能力、设备的性能测试诊断能力、新技术和工艺的研发能力、工程设计、技术管理能力等;另一类更多地体现了“专业化”要求,设有专业方向,侧重于太阳能、风能和生物质能中的某一类,例如风能方向侧重于机械和电气等方面的知识要求和风力发电方面的能力要求,太阳能方向侧重于材料和物理方面的基础知识和光伏、光热的专业知识以及能力要求。
能源动力类专业是战略性新兴的新能源相关产业及新能源科学与工程等专业的发展基础
战略性新兴产业如新能源学科与工程等专业的发展需要以传统优势学科为其基础。传统产业的基础和发展现状将影响战略性新兴产业的形成与发展,战略性新兴产业的发展也将从传统产业的发展中获取帮助。能源动力类专业涉及的多是传统产业,而新能源科学与工程专业所涉及的是战略性新兴产业,因此,能源动力类专业的发展直接影响到新能源及其新能源科学与工程专业的发展。新能源科学与工程专业涉及的学科领域广泛且属交叉学科,涉及物理学、能源与动力工程、电子科学与技术、自动控制、材料科学、机械工程、化学等多个基础学科。新能源科学与工程专业是一个典型的多学科交叉专业并强烈地依托于能源与动力工程等工程技术的发展。基础学科是催生和促进新的学科领域特别是交叉学科、新兴学科发展的源泉。战略性新兴新能源产业及新能源科学与工程专业的发展离不开孕育其出生的能源动力类专业,能源动力类专业作为其发展的基础与源泉,并为新能源科学与工程专业的发展提供强大的理论基础。
国内外高校的新能源科学与工程专业的课程设置与能源与动力工程专业的设置有共同之处,如均以流体力学、工程热力学、传热学等作为专业基础课。国内已开设的新能源科学与工程专业的人才培养课程体系可知,大部分培养方案体现了能源动力类专业的学科基础(包括流体力学、工程热力学、传热学等),这些均与教育部新修订的《普通高等学校本科专业目录(2010)》中,将新能源科学与工程专业设为能源动力类特设专业的要求是一致的。北京工业大学新能源科学与工程专业的实践教学方面,主要依托热能与动力工程北京市实验教学示范中心的实践教学平台,并借助重点实验室的科研优势和动力工程及工程热物理学科优势,进行新能源科学与工程专业的创新性实验项目研究。
综上所述可知,国内大多数高校的新能源科学与工程专业多是建立在原来的能源动力类专业基础之上的,能源动力类专业是战略性新兴的新能源相关产业及新能源科学与工程等专业的发展基础,因此,需要深入探讨能源与动力工程专业的人才建设。
战略性新兴的新能源产业发展对能源动力类专业人才培养的需求
自2010年7月教育部下文开办新能源科学与工程专业的建设已有4年时间,该专业的发展取得了很大的进步,该专业主要是学生通过学习各种类新能源的特点、利用方式和方法以及新能源应用的现状、未来发展的趋势,学习动力工程及工程热物理学科宽厚理论基础,系统掌握新能源与可再生能源转换利用过程中所涉及到的能源动力、化工、环境、材料、生物等专业知识,培养具备热学、力学、电学、机械、自动控制、能源科学、系统工程等宽厚理论基础,受到新能源转换与利用以及新能源利用技术与设备的全面训练,具备能源科学及工程知识与现代信息技术,具有良好的团队合作精神和国际视野,具有较强工程实践与创新能力的专门人才。
经过近几年的发展,新能源科学与工程专业的人才培养目标及课程体系的设置取得了很大的进步,但是,从新能源科学与工程专业的人才培养目标以及课程设置体系设置的分析,可以看出,其侧重于将风能、太阳能、地热、生物质能、核电能等各种“新能源”如何高效的转换为“中间能源”,如将将太阳能转化为热能,生物质转换为生物油,将风能转化为机械能,将潮汐能转换为势能等“中间能源”。但是,新能源要高效地为我们所利用,还需要将这些“中间能源”合理高效转换为可以利用的“二次能源”如电能以及可以直接应用的生物油等,这些“中间能源”的高效转换需要有能源与动力工程专业的参与才能够高效完成“中间能源”向“二次能源”的转换。
因此,在大力发展新能源相关产业及新能源科学与工程专业的同时,对能源与动力工程专业的发展提出了新的挑战与机遇,需要针对新能源科学与工程专业设置的不足之处,针对各种“中间能源”的特点及转换特点,制定出合理的能源动力类专业的人才培养方案,使其与新能源科学与工程等新能源相关专业形成互补,共同完成从“新能源”向“中间能源”再到“二次能源”的高效转换,将新能源的利用率发挥到极致。
基于战略性新兴的新能源产业发展背景下的能源动力类专业人才培养的探讨
国内开设有能源动力类专业的高校有100余所,通过查阅并归纳国内各个高校能源动力类专业的人才培养目标:着力培养拥有扎实的动力工程及工程热物理学科宽厚基础理论与专业知识,并具有较高的人文社会科学和管理学的知识,系统掌握热力科学、控制技术和计算机应用技术、能源高效转换、清洁利用及其自动控制与运行的专业知识、基本技能及学科发展动态,具有较强的工程意识、工程素质、工程实践能力、自我获取知识的能力、创新素质、创业精神、社会交往能力、组织管理能力和国际视野的高素质人才。
根据战略性新兴产业之新能源发展的要求以及新能源科学与工程专业人才培养的特点,结合能源与动力工程专业的人才培养目标以及当今能源动力类专业自身发展的需求,提出了能源与动力工程专业人才培养的一些建议。
针对新能源产业的发展,调整能源与动力工程专业的人才培养课程体系
针对新能源产业的发展特点,以及新能源的能源转化特点,适当调整人才培养目标及课程体系使之满足新能源后续利用对人才的需求。如太阳能的热利用过程中,可设置高效吸收、储存及释放太阳能(热能)的相关课程,以及高效利用其储能材料释放的热能的动力机械的相关课程,完成从“新能源”(太阳能)到“中间能源”(储能材料所储存的热能)再到“二次能源”(如电能)的高效转换;可以添加高效热解生物质转换为高品质的生物油(“中间能源”)的课程,以及开设特定课程来讲解如何将生物油(“中间能源”)转换为可以直接高效利用的“二次能源”或直接将生物油“中间能源”高效利用的课程等等。
构建多层次、不同规格的人才培养体系
能源动力类专业(学科)的人才培养需要分为博士、硕士、本科及专科,满足不同层的人才需求。同时,不同性质的高校在本科层次的人才培养目的是不同的,如研究型大学主要培养学术型以及研究与应用人才、教学研究型大学培养学术和应用型人才为主、教学型大学培养应用型人才为主以及高等职业院校培养应用型学生为主。
加强职业教育与培训,发展继续教育,构建终身教育体系
虽然高校有多层次、不同规格的人才培养方式,可以针对不同层次的人才需求制定相应的人才培养目标并培养出合格的人才,但是,当今科技发展日新月异,知识发展迅猛,技术更新频繁,如果企业引进的人才仅仅靠在学校所学的知识是不能满足企业的快速发展的。总书记在十六大的政治报告中指出:要“加强职业教育与培训,发展继续教育,构建终身教育体系”。因此,需要为已经毕业的能源动力类专业人才制定继续教育培训计划,构建终身教育体系,使能源动力类人才时刻具备最新知识与技能,满足企业发展的需求。
采取的措施可以是要根据不同岗位的人员,帮助其制定终身的自我学习与培训计划,使其获得并完善各种知识与技能;与高校联合制定长期的培训计划,如每年对企业的人才进行专业相关新知识的培训或是按照企业的要求进行专业知识培训;邀请能源动力类的研究院所专家定期举行学术讲座,传播能源动力类的最新技术发展,起到抛砖引玉的作用;可以与行业协会共同举办相关知识的讲习班,使热能工程师掌握相关最新的专业技术;要求企业员工进行培训考证,使他们在考证过程中学习到相关知识,同时也使其保持强烈的学习愿望;出国进行短期培训学习,学习国外最新的能源动力类知识;采取要求每位员自己工定期举办讲座,将其学习、工作或查阅中所获得的知识进行相互交流,使大家能便捷地学习到更多的知识。
建立跨产业、跨领域、跨学科合作的人才培养模式
对能源动力类专业进行教育资源的整合,在培养常规的能源动力类人才基础之上与新能源相关产业合作培养跨产业人才,并与能源动力类之外的领域如化学工程及材料学科合作培养生物质能高效利用与新能源材料相关的专业技术人才。
建立高校与企业、研究院所及国外高校学联合的人才培养模式
高校与企业联合人才的培养主要是让企业里面的既懂理论专业知识和具有丰富实践工程经验的工程师担任本科人才培养(毕业设计)的第二导师,让本科生在毕业设计阶段可以得到实际工程知识的训练,学习到如何将理论知识与实践工程联合起来解决实际工程问题的能力,学习如何将知识转换为生产力。其次,可以让企业参与硕士及博士人才的培养,由于硕士人才与博士人才培养目标不同,因此,对于硕士人才的培养主要是让学生参与企业的技术改革,解决较高难度的实际课题为主。博士人才的培养可以部分参照博士后流动站对其博士后工作人员的要求进行培养,参与企业的产品研发的研究工作。聘请国内能源动力类研究院所的知名专家院士来校进行学术交流,让学生有机会与这些学术泰斗面对面交流,学习他们的思维方式,以及他们所带来本领域的最新专业知识信息。可以聘请国外高校知名教授专家来国内短期讲课,让学生了解国外本领域的最新发展及相关知识。
注重能源动力类人才出国留学培养
选送优秀的学生在完成国内的课程以后,到国外动力类著名高校继续学习先进的能源动力类知识,使人才的培养具有国际水准,这些学生在国外完成本科、硕士或博士的学业之后回国工作,这样就可以为我国能源动力类的建设起到推波助澜的作用,加快我国能源动力类产业及新能源产业的快速发展。
能源动力类人才的后续培养
从高校毕业的博士、硕士、本科及专科具备一定理论知识,但是,这些人才要在企业做出成果,离不开企业的“二次培养”,就是按照不同层次人才的特点安排在不同的工作岗位进行专业技能、技术以及研发的后续培养锻炼,在此过程中培养出能够将知识转化为实际生产力的各个环节上的不同层次的人才,培养出如科技创新的领军人才、科学研究与技术开发人才、高技能的技术创新人才以及实际科技成果的转化人才等。
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)06-0236-02
一、衔接课程体系建设背景
根据高职与本科人才培养的优劣势,依据《教育部关于推进中等和高等职业教育协调发展的指导意见》等相关文件精神,依据江苏省教育厅《关于组织申报2012年江苏省现代职业教育体系建设试点项目的通知》,常州工学院与常州工程职业技术学院两校选择“新能源科学与工程”专业作为试点项目,采取“3+2”分段培养模式联合进行应用型本科层次高技能复合型人才培养的探讨与实践,而构建纵横协同的模块化衔接课程体系是项目实施的重点。
二、衔接课程体系建设目标
围绕新能源科学与工程专业高技能复合型人才培养,对接新能源产业对技术人才的需求,遵循学生的认知规律,结合新能源技术的理论与实践特点,创新教学理念,以新能源相关产业为服务对象,以能力为本位,以职业实践为主线,以项目课程为主体,构建新能源科学与工程专业高职-本科“3+2”分段培养模式课程体系。整体设计人才培养方案,制定高技能复合型人才培养标准,兼顾学生就业与升学的双重目标,以“新能源产业链、知识体系、能力培养”为主线构建纵横协同的衔接课程体系,制定课程标准,科学合理地设置“模块化、系列化”新能源技术专业教学内容。
通过项目研究,推动高职-本科课程衔接贯通,重点突出长三角地区的光伏产业特色,深化校校、校企合作,形成完整的新能源科学与工程领域高技能复合型本科人才培养方案,构建专业知识结构覆盖整个新能源产业领域的模块化课程体系,引领示范本校其他专业或同类型高校相关专业的课程体系建设,产生广泛的辐射作用。
三、衔接课程体系建设基础
1.新能源相关专业的成功开设,为课程体系建设提供了建设基础。为适应地方新能源产业的快速发展,在对常州及周边地区光伏产业人才需求调研的基础上,常州工学院光电工程学院2011年在“光伏技术”专业方向基础上,申报了“新能源科学与工程”普通本科专业,2012年获批。
常州工程职业技术学院的光伏材料加工与应用技术专业是依据常州市发展规划纲要于2011年建立的,是中央财政支持的国家重点专业,在专业建设与科学研究方面具有鲜明的特色。基于两校专业设置的知识体系、技术领域以及服务区域存在统一的同质性,两校于2013年联合申报了高职与普通本科3+2分段培养模式的新能源科学与工程专业,2013年获批。
2.拥有能胜任专业教学工作的教师队伍,为课程体系建设提供师资保障。常州工学院光电工程学院通过实施多层次的人才战略,在多年的教学改革与专业建设中,逐渐形成了一支能适应高校教育特点和要求,教学水平高、实践能力强、富有团结协作和改革创新精神的师资队伍,集合了一批优秀中青年学术研究人才。同时学院加强和企业的交流与合作,聘请光伏企业的高级工程技术人员为兼职教师,定期来学校授课和指导实习实训、毕业设计等工作。
常州工程职业技术学院光伏材料加工与应用技术专业有一支较高业务水平的师资队伍,8名专任教师中,有7名专任教师为“双师”型教师。这些都为新能源科学与工程专业高职-本科“3+2”分段培养模式课程体系建设奠定了良好的师资保障。
3.良好的实践条件,为课程体系建设提供了硬件支持与信息反馈系统。“新能源科学与工程”专业实验室建设列为常州工学院重点建设项目,目前已经组建了光伏电池技术实验室、风电实验室、燃料电池实验室以及购买了传热学、工程热力学、流体力学等方面的教学设备。在企业设有光伏教学实训基地,建有单晶硅片生产实训室、太阳能电池生产工艺实训室和太阳能电池性能测试实训室。
参与院校与多家国内知名企业开展了校企合作人才培养模式和实训基地建设的探索。该专业实训设施完善,培养条件一流。现有“晶硅生产及检测技术实训区”、“晶硅加工及检测技术实训区”、“太阳能电池组件及检测技术实训区”、“太阳能离网光伏发电技术实训区”等六个校内实训中心。
四、衔接课程体系建设重点
1.衔接课程体系建设思路。围绕长三角地域新能源产业背景,调研工作岗位对人才知识能力的需求,以及新能源领域科研人员所必备的知识能力需求,定位新能源科学与工程专业的培养方向,构建培养能力结构,根据能力结构,确定专业知识体系,并结合科研课程设置,构建课程体系,重点加强前段教育基础知识、基础技能和继续学习能力的培养;深化后续教育课程改革,增强后续教育课程的衔接性、实践性和职业性。建设思路如图1所示。
2.衔接课程体系建设方法。通过文献研究法、调查法、行动研究法等研究方法,从全面开展调研、明确创新型应用人才培养目标、以光伏技术为培养方向,构建衔接课程体系。课程体系建设方法如图2所示。
五、衔接课程体系建设保障措施
1.加强领导,统一管理,为衔接课程体系建设提供组织保障。为确保衔接课程体系的建设的顺利进行,项目合作的三方将成立由两校的校长、企业的总经理在内的领导小组,成员由两校教务处领导、物资处领导、职教教科研专家等组成。工作小组负责对高职衔接机制、高技能复合型人才培养模式等提供指导,协调校企合作、资源共享、院校合作培养机制,建立联席会议制度。
2.成立教学工作协作组。根据国家、省市有关文件及相关政策,以常州工学院为主导,建立由常州工学院、常州工程职业技术学院领导和骨干教师,以及部分企业的技术专家参加的一体化合作培养教学工作协作组,开展“5年分段一贯制技术本科”培养体制和机制的改革试验,加强分段一体化培养方案制定和完善,健全课程无缝对接和资源共享机制,共同开展课程模式研究和教学研究。
3.加强高职、本科衔接理论与实践研究。由常州工学院牵头,建立高职衔接课题组,吸引骨干教师、职教科研专家、企业技术专家参加,对新能源科学与工程专业3+2分段培养进行课题立项,提供专项经费,加强理论研究对实践的指导,跟踪项目进程,借鉴国际先进经验,不断完善课程体系方案。
4.增加经费投入。常州工学院、常州工程职业技术学院将给予配套经费支持,主要用于开发人才培养方案、高等职业教育体系相衔接的课程体系建设、开展教研活动、课题研究、教师技能培训、工程实践与技能训练材料消耗、高技能人才公共实训基地训练项目、企业实习等经费补助等。
5.加大专业教师的培养与锻炼。以“双师型”教师为重点,加强合作院校教师队伍建设,依托企业,共建“双师型”教师培养培训基地;完善教师定期到企业实践制度、相关人事制度;聘任具有实践经验的专业技术人员和高技能人才担任专兼职教师,提高持有专业技术资格证书和职业资格证书教师比例。
0 引言
“新能源科学与工程”专业是我国于2012年在原有的风能与动力工程和新能源科学与工程合并统一改名而成。2008年12月教育部批准长沙理工大学增设“风能与动力工程”本科专业,长沙理工大学也因此成为继华北电力大学之后,第二批开设该专业的三所高校之一,2009年开始招收“风能与动力工程”专业本科生,2013年以“新能源科学与工程”专业招生本科生。目前,全国“新能源科学与工程”专业建设正处在创立摸索向定位发展转变阶段。2016年我国启动高校“双一流”建设战略,中国高校改革实质是中国高等教育供给侧结构性改革。因此,在供给侧结构性改革背景下,开展 “新能源科学与工程”专业发展定位与一流专业建设的探索是一项重要而紧迫的课题。
1 “能源革命”给新能源产业带来的新机遇与挑战
中央财经领导小组会议提出推动能源四大革命,并在《国家能源发展战略行动计划(2014-2020年)》明确提出:“十三五”期间,着力优化能源结构,把发展清洁低碳能源作为调整能源结构的主攻方向,大力发展可再生能源,大幅增加水电、风电、太阳能等可再生能源消费比重;提高可再生能源利用水平,科学安排调峰、调频、储能配套能力,切实解决弃风、弃水、弃光问题。这些发展部署都属于新能源的范畴,必将推动新能源产业的快速发展。2016年6月,国家发展改革委、国家能源局的《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》,将高效太阳能利用技术、大型风电技术、先进储能技术等新能源领域创新列入重点任务,开展大型风光热互补电站示范,掌握高参数太阳能热发电技术;开展大型高空风电机组关键技术研究,研发 100米级及以上风电叶片,实现 200~300 米高空风力发电推广应用;研究太阳能光热高效利用高温储热技术、分布式能源系统大容量储热(冷)技术,积极探索研究高储能密度低保温成本储能技术、新概念储能技术以及全新混合储能技术。新能源产业技术的创新离开专业技术研发人才,给新能源专业人才带来就业的利好,同时,对新能源专业人才培养提出了更高的挑战。因此,能源四大革命新形势下,新能源科学与工程专业人才办学模式也需适应新情况,进行教学“革命”。
2 供o侧结构性改革对新能源专业发展提出新要求
在经济新常态下,供给侧改革,给我国高等教育提出了新的问题和挑战。大学作为供给侧改革的重要一环,主要为社会培养和提供专业人才。但从高等教育“供给侧”现状来看,人才供给结构并不令人满意。高校专业同质化非常严重,部分专业市场需求趋近饱和,而新的专业结构调整未能及时跟进,导致某些企业急需的专业技术人才,在作为供给侧的高校却无法供给。高等教育配合供给侧结构性改革,重点就是看高校自身能否提供高质量的刚需人才。目前,我国高等教育主要存在高等教育资源分布不均、科研体系与社会需求结合不紧密、人才培养和与社会需求不一致、大学生创新创业能力不足等问题。供给侧结构性改革对新能源而已,涉及两个方面:一方面是新能源内部产业的结构调整,太阳能、风能等新能源产业以及配套储能之间协调发展;另一方面是新能源人才的培养,根据国家或行业的需求增强人才有效供给、提高人才供给质量。对高校新能源专业,供给侧结构性改革就是如何精准定位,培养什么类型人才、如何提高人才供给质量。因此作为新能源人才供给方,高校新能源专业面临解决人才“供需错位”矛盾和增加人才的有效供给的挑战,相应的教师队伍及研究方向也需根据人才需求结构进行相应的调整,响应供给侧结构性改革对新能源专业发展提出的新要求。
3 “双一流”建设战略对新能源专业建设提出新目标
2017年我国全面启动高校“双一流”建设,建设一流学科是众多高校发展的重点。学科的发展以专业为基础,专业以学科为依托,建设学科为专业建设提供发展的最新成果、可用于教学的新知识、师资培训、研究基地;而专业主要为学科承担人才培养的任务和发展的基础,更主要的是为社会的发展提供高素质的人才。在专业定位及培养目标、专业口径、教学计划、教学内容、教学方法、教学手段的研究与使用、教材、实验设计与开设、教学管理制度等方面,是学科建设微观实施。因此,“一流学科”的建设离不开具体专业的建设。之前,国家评价专业建设水平以国家特色专业、省级特色专业的方式评价,在“双一流”建设战略下,新能源专业建设应以建设“一流专业”为新的目标。
4 存在的问题与不足
目前新能源专业存在以下几个特点:新专业,教育部2010年设置的专业;新技术,新能源专业涉及技术领域多数属于新技术;新教师,专业教师以年轻博士为主;新行业,新能源属于战略性新兴产业;面临的诸多突出问题:缺乏专业历史沉淀、缺乏系统性专业资源、缺乏传统的社会影响力。专业建设存在以下不足:(1)专业定位和培养方向模糊;(2)设置的专业基础课程与专业课程的知识结构不成体系、不能相互支撑。(3)缺乏合理的实践和实训体系。
这些不足将影响新能源科学与工程专业发展定位与建设,我校新能源科学与工程专业建设面临同样的问题与不足,因此,在供给侧结构性改革背景下,开展建设一流专业的研究具有非常现实的意义。
5 我校新能源专业建设的几点建议
建议一,专业定位:(1)分析能源革命下新能源产业发展和人才需求的新特征;(2)供给侧结构性改革对新能源人才培养和专业发展定位的影响;(3)我校风能发电、太阳能发电等相关学科实力调查分析;(4)结合我校办学特色、能源类专业办学优势,研究我校新能源专业开设太阳能方向的优势和特点。
建议二,“一流专业”建设:(1)师资专业方向缺口分析与一流师资打造;(2)科研学术成果反哺新能源专业教学的途径分析;(3)专业实验设备增设与专业实验开设研究;(4)基于“一流专业”目标的人才培养方案和教学过程管理体系研究。
建议三,教学课程体系:(1)高质量新能源人才应具备的专业素养的研究;(2)一流新能源专业的专业课程体系以及核心课程教学大纲的研究;(3)一流新能源专业专业方向课程设置的研究;(4)一流新能源专业实验和实践教学系统的研究。
建议四,专业实践教学环节:(1)新能源专业实验课程的更新;(2)核心专业课程的课程设计调整;(3)仿真、认识、生产、毕业等实习基地的建设;(4)省级校企合作创新创业教育基地项目申报及建设。
6 结语
在供给侧结构性改革背景下,借助能源革命有利时机,通过调查研究、分析论证,确定适应新能源产业新特征、切实提高人才供给质量的新能源科学与工程专业发展定位,探索我校新能源科学与工程专业建设“一流专业”可行方案具有非常现实的意义。
参考文献
[1] 刘朝晖.供给侧结构性改革背景下的专业建设思考.长沙理工大学报,2016-04-18.
[2] 田甜.为供给侧结构性改革贡献高校力量.湖南日报,2016-03-13.
中图分类号:G646 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)20-0202-02
一、我国高校“新能源科学与工程”专业产生的背景
2011年,教育部公布了全国各高校申报设立的140个本科新专业名单。这140个新设置专业全部为国家确定的战略性新兴产业相关本科专业,从2011年开始招生。这些新增专业着重培养物联网、互联网、绿色经济、低碳经济等国家战略性新兴产业发展所需的高素质专门人才[1]。新能源科学与工程专业就是其中一个。该专业主要学习新能源的种类和特点、利用的方式和方法、应用的现状和未来的发展趋势。
根据联合国与国际能源组织预计,新能源的开发和利用是人类可持续发展的重要出路。为实现经济的可持续发展,我国“十二五”发展规划明确把常规能源、新能源、节能减排等能源类领域的发展放在优先位置,能源已成为我国未来国民经济高速发展的重要基础之一。根据国家中长期发展规划,2000年至2020年是新能源及可再生能源发展的重要时期。到2020年之前,我国可再生能源发展的总目标是:提高可再生能源在能源消费中的比重,解决偏远地区无电人口用电问题和农村生活燃料短缺问题,推行有机废弃物的能源化利用,推进可再生能源技术的产业化发展。到2020年建成水电3亿千瓦、风电3000万千瓦、生物质发电3000万千瓦、太阳能发电180万千瓦。建成太阳能热水器面积3亿平方米,实现沼气年利用440亿立方米、生物质成型燃料5000万吨,非粮生物液体燃料形成年替代1000万吨石油的能力。为实现上述目标,到2020年,我国需在可再生能源开发利用领域投资大约2万亿元,从现在到2020年的投资大约1.5万亿元。按照相关部门使用的投资拉动就业推算公式,每亿元固定资产投资对就业的拉动量保持在297~706人之间,均值为474人/亿元来计算,则1.5万亿元可拉动就业岗位711万个。因此“十二五”期间,这一领域的人才需求将呈现大幅上升的势头,新能源科学与工程专业作为2011年新增战略性新兴产业专业,是一个以培养新能源合理开发、高效清洁利用为目标的能源类专业,肩负着培养国家能源类紧缺人才的重任[2,3]。
二、天津市高校开设“新能源科学与工程”专业的必要性
目前,天津市从事能源类的企业达到300多家,如天津市风电整机、关键部件和配套企业达到50家,总投资126.45亿元,从业人员24760人,在全国风电行业形成了最完整的产业体系。据统计,目前,天津市整机生产能力达到5600兆瓦,叶片生产能力为14000支,按三叶片整机计算,可满足4900台整机需要;齿轮箱5400台以上;发电机1500台;控制系统3200台;以树脂为主的叶片材料5.5万吨,已成为中国最大的风电成套设备生产制造基地。
天津滨海新区日前也出台了《新能源产业发展规划纲要》和《促进新能源产业发展的若干措施》,明确在新能源领域重点发展风电、光伏、绿色二次电池和LED四大产业,计划每年从新区促进经济发展各专项资金中集中8000万元到1亿元,专项用于支持新能源产业发展。同时,各相关功能区结合各功能区新能源产业发展重点,也将集中12亿元,加大对新能源产业的支持力度。天津市西青区也计划在张家窝投资25亿元建立以新能源产业为龙头的科技产业园区。预计天津市在“十二五”期间投资在新能源产业上的资金超过50亿元。按照上述公式计算可拉动就业岗位2.37万个,也就是年平均5925个。天津市19所高校中有天津大学、天津理工大学、天津商业大学和天津城市建设学院开设能源动力类专业――热能与动力工程,每年的毕业生不足1000人。因此,仅从天津市这一局部区域来说,能源类人才培养和储备严重不足。
三、专业建设的整体目标与思路
在对国内外新能源相关专业人才培养充分调研的基础上,分析国家社会和经济发展要求,基于新能源产业特点及企业和社会对新能源专业人才知识结构和能力结构的要求,同时围绕天津区域经济社会发展对能源类人才的需求,确定了新能源专业人才培养建设方案,主要包括建设目标的确立及科学、合理的课程体系的设置,可行的教学计划的制订等[4]。
1.建设目标。围绕天津区域经济社会发展对能源类人才的需求,引进先进的教育思想(如认知灵活性理论等),以“3.4.5.6”人才培养理念贯穿于本专业教育的全过程中,高起点、高标准、严要求地开展本专业建设工作。首先是在以“全科模拟工作岗位实训体系”为专业教学轴心的分层次人才培养模式下,强化学生的人文素质教育,使其具有强烈的事业心、责任感,有良好的社会公共道德、职业道德和法律意识。同时优化该专业结构,提升本专业建设的整体水平;进一步强化校企合作,加强专业链与产业链的有效对接,共建应用型人才培养基地;建立企业、高校、科研院所三位一体的人才培养联盟和协作机制,全方位提高人才培养的质量,使该专业在教学条件、师资队伍、人才培养模式、人才培养方案、课程体系与教学内容、教学方法与教学手段等方面形成更具竞争力的优势和特色,实现“教育思想先进、培养目标明确、教学改革领先、师资队伍优化、教学成果优秀”的目标。
2.建设思路与实施方案。①以服务天津区域经济社会发展为导向。围绕天津市提出的农业科技创新工程和设施农业提升工程,构建具有都市型农业特色的“大农业”(郊区农业+市区绿化环卫)废弃物资源化利用工程技术平台和绿色能源在“大农业”生产中高效利用工程技术平台。并在此基础上,探索人才培养与地方需求的最佳结合点,形成互利共赢、互动发展的良好局面,培养适合天津农业和工业领域人才需求的能源类创新性复合型人才。②以“创新性复合型”人才培养为目标。创新性复合型人才是当今时代的迫切需求,也是培养能源类卓越工程师的前提。为此,大力开展教学改革,构建以基础教育、专业基础教育和专业教育为主体,全科模拟岗位实训贯穿其中,实现专业交叉,融入艺术教育的新型教学体系,探索“以能力培养为主线,宽口径、厚基础、强能力、高素质、重个性”的分层次人才培养模式。③以理论教学和实践教学并重为手段。坚持“以人为本、以学生为中心、以致用求创为目标”的教学改革思路,打通基础教学、专业基础教学和专业教学的瓶颈,构建有机的教学体系和师资交流平台。首先,在重视基础、专业基础和专业教学的知识积累的同时,更加重视“学生的思路、方向、方法论基础和把握全局者的综合性基础”素质的培养,使基础教学成为提升学生专业兴趣和好奇心的“催化剂”。其次,大力实施“全科模拟工作岗位实训计划”、学生科技创新活动和高校、企业、科研院所无缝隙合作工程,使其成为培养学生理论联系实践解决实际问题能力的主要手段,实现分层次人才培养,实现学生个性发展的主要措施,促进学生适应社会、适应岗位的“催熟剂”。
四、总结
“新能源科学与工程”专业是高等院校战略性新兴本科专业,其专业培养方案的设计和制定必须紧跟新能源科学技术的发展步伐,与时俱进。以动态跟踪的专业培养目标为依据,创新培养模式,建立科学的、先进的、发展的课程体系。专业建设要依据社会和企业需求,专业联系产业,学科对接产业,专业对接职业,积极培养新能源产业发展所需要的高级专门人才。
参考文献:
[1]郭瑞,王胜辉,高微,王帅杰.“新能源”科学与工程(太阳能方向)专业人才培养初探[J].沈阳工程学院学报(社会科学版),2012,8(3):400-402.
[2]任东明.中国新能源产业的发展和制度创新[J].中外能源,2011,(1).
[3]陈学俊.对能源科学与工程发展的若干建议[J].院士与学部,2005,20(6):451-455.