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关键词:车辆工程 新能源汽车 实验教学 改革
我校车辆工程专业由机械设计制造及其自动化(汽车技术)、自动化(车辆电子电气)两个本科专业方向整合发展而来,于2008年获批并开始招生。在车辆工程专业由传统机械学科领域逐步向机、电、液、控制、信息以及传感技术等多学科领域延伸的技术背景下,为响应国家《汽车产业调整和振兴规划》实施新能源汽车战略的方针,我校决定以新能源汽车作为车辆工程专业的专业内涵以彰显专业特色[1],更好地贯彻学校“学以致用”的应用型人才培养办学理念。
以新能源汽车为专业内涵相比于以传统内燃机汽车为专业内涵的车辆工程专业,有以下特点:
(1)在继承传统汽车技术衣钵的基础上赋予了丰富的电子控制技术;
(2)关键零部件技术(电池―电机―电控)具有一定的特殊性;
(3)整车集成技术(混合动力―纯电驱动―下一代纯电驱动)不断发展;
(4)公共平台技术(技术标准法规―基础设施―测试评价技术)还在研究与完善[2]。
上述特点决定了以新能源汽车作为专业内涵的车辆工程专业对新技术、机电结合方面的理论与实践教学要求很高,亟待进一步改革与探索,使之既继承传统汽车技术、现代汽车电控技术人才培养的成功经验,又具备新能源汽车的特色专业内涵。
1 理论教学的优化
因我校新车辆工程专业培养方案涉及汽车技术和车辆电子电气两个专业方向培养方案的整合,应强调机电并重、电车结合,不能仅通过增、减电类或机类课程,简单地沿用原专业方向培养方案来实现[3]。近3年来通过调整、优化,我校在车辆工程专业培养方案的理论课程设置上:基础课适应了现代汽车技术机电融合的特点,构建了机电并重的基础知识体系;专业课中抽取汽车与车电教学中最具代表性的主干课程,构建了电车结合的专业知识体系;增设新能源汽车类专业课程,构建专业特色;专业选修课强调车与电应用的延伸以加强专业知识拓展。专业理论课程设置见表1。
表1 车辆工程专业理论课程设置
2 实验教学的改革与实践
2.1 实验教学的问题分析[3-6]
理论教学的优化为我校车辆工程专业教学打下坚实的基础,但与之配套的实验教学受较多因素制约,开展起来相对困难,分析其存在的主要问题:
(1)受传统重理论轻实验教学思想的影响,实验教学过多依附于理论教学,实验项目与学时数有限,内容覆盖面不足。
(2)实验设备台套数较少,实验分组人数较多,实验类型单一,教学方法死板,实验效果差。
(3)反映新能源汽车、汽车新技术类实验设备急缺,新项目、新内容的实验急需补充完善。
(4)新实验项目及内容对实验教师的理论知识与应用技术水平提出更高要求。
(5)实验室设备管理、教学管理滞后,不适应多学科交叉、融合的教学资源共享。
2.2 实验教学的改革
为满足汽车行业对掌握现代机电融合新能源汽车技术的复合型应用人才的需求,解决车辆工程专业实验教学存在的问题,我校从实验教学内容和实施保障两个主要方面进行改革与探索。
2.2.1 教学内容的改革与实施
实验教学内容的改革主要体现在实验项目设置、内容完善和教学方法上。车辆工程专业基础课沿袭机电类专业教学的成熟经验,其实验教学暂不做改动;而专业基础课程、专业特色课程、专业选修课程的实验教学均做了较大改革。
专业基础课程、专业特色课程、专业选修课程的实验项目设置既体现了新能源汽车的特色专业内涵,同时又继承了传统汽车技术,并结合了现代汽车电控技术的主要内容(见表2)。其核心思想是突出实验教学内容层次:合并减少相关性较大、要求不高的验证性实验项目,大力提高综合性实验项目比例,适当开设设计性、研究性实验项目,兼顾不同教学要求与学生兴趣以必选与任选项目进行调节,同时在教学中引入多种教学方法。
具体改革内容如下:
(1)传统汽车技术类课程实验项目通过整合数量有所减少,在实验内容进一步完善的同时提高要求。如汽车构造课程只安排汽车发动机、底盘两项实验,但实验内容在传统拆装之外,增加了新类型发动机、变速箱实物结构讲解;实验过程中加强提问手段以调动学生的学习兴趣。内燃机原理课程中发动机负荷特性、速度特性实验采用合作学习法将全班学生分组,实验时学生以团队的形式进行实验,结束时通过小组交流汇报,加强学生对实验过程及数据分析的独立思考能力。汽车理论课程中汽车悬架性能实验设置为设计性实验,要求学生利用悬架试验台测试并获得汽车悬架性能参数后,再分组设计采用拟脉冲法测试汽车悬架性能,最后进行测试方法、数据总结,培养学生综合运用能力[7-9]。
(2)现代汽车电控技术类课程实验项目,教学内容扩充,实验模式分层次调整。如:汽车电子电气课程实验项目较多,对汽车ABS系统、自动变速箱系统、空调系统、自动巡航系统等验证性实验,结合学生兴趣选做;而对汽车电路、传感器检测、电控燃油喷射系统、电控系统故障诊断等重要综合性实验要求学生必做,要求达到对系统结构、原理的掌握。车辆测试技术课程实验重点培养学生对仪器设备的操作、测试的方法、数据的分析等一整套工程实验流程的掌握。汽车检测与诊断技术课程实验则锻炼学生按照国标对汽车进行性能测试与合格性判断的能力[10]。
(3)新能源汽车特色专业课程实验项目全部为新增实验,紧跟专业发展方向。新能源汽车导论课程实验以新购置的丰田普瑞斯油―电混合动力汽车为对象,在熟悉油―电混合动力汽车结构的基础上,分析混合动力汽车不同工况下的工作过程,分析其能量流向与消耗情况,鼓励学生多思考,实验报告除要求学生得出正确的结论,还要求他们写出不同的收获与体会。新能源汽车技术课程综合性、设计性实验项目强调多学科领域知识的融合,它们从新能源汽车电池、电机、电控三大核心技术出发,利用嵌入式开发系统掌握电机驱动控制设计技术;研究汽车混合动力系统再生制动系统制造理论进行计算和评价;检测燃料电池的特性,掌握其基本控制方法。为培养学生进行独立思考,探索解决实际工程问题的能力,实验采用项目教学法。教师下达实验项目任务,学生项目小组利用课外收集资料、制订计划,课内实施实验。教师在实验中提供技术支持,实验完成时由教师和学生一起评价、验收各小组的实验测试方案、实验结论[11,12]。
(4)专业选修课课程实验项目的设置及实施同上,强调在现代汽车技术机电融合的背景下,拓展学生的专业知识体系,培养学生的实践应用能力和创新思维能力。
2.2.2 教学实施保障的改革与实施
为了更好地为车辆工程专业实验教学内容改革的实施提供保障,我校车辆工程专业多次组织教师与专家学习、研讨,从思想上重新认识理论与实践两手抓的重要性,结合以新能源汽车作为专业内涵的车辆工程专业特点,从实验设备、师资、管理与成绩评价几方面予以改革。
(1)结合汽车新技术的发展,补充购置新设备,如:汽车CAN总线实验台、DSG双离合变速器实验台等。设立专门的新能源汽车技术实验室,通过外购、合作研发等方式配置:电力电子控制实验系统、飞思卡尔嵌入式开发系统、新能源汽车动力电池管理系统实验台、燃料电池系统实验台、电动汽车电机驱动控制实验台、油电混合动力汽车等一批反映新能源汽车电池、电机、电控三大核心技术的新型实验设备。
(2)一方面,通过科研与工程实践培训提升实验教师的理论与实践水平,另一方面,制定新引进博士在实验室工作1~2年的政策,以充实实验教学力量。这样还打破高校传统的理论教师与实验教师之间的藩篱,鼓励理论教师更多地参与指导实验,实验教师也适当地参与部分现场课讲授,让二者取长补短,共同实施教学。
(3)对于反映多学科领域知识融合的实验内容、项目进行优化,尝试打破课程、学时、实验室建制及管理上的限制,采用多种灵活的形式开展。对于要求较高的综合性、设计性实验安排,学生利用课外时间准备实验,课内在不同实验室分次、分组开展实验,遇到问题与教师一起讨论解决方案,对实验数据独立思考、分析,最后得出结论。实验成绩评定不仅按考勤、书面报告打分,还在整个实验过程中关注学生的工作态度、操作能力、方法创新与结果的收获,并将评价结果及时反馈给学生,促其改进。
3 结束语
通过对以新能源汽车作为专业内涵的车辆工程专业实验教学的改革与探索,我校车辆工程2008,2009和2010级学生普遍反映对专业课程相关理论与实验学习的兴趣增强,学生在实验过程中主动性提高,与教师在专业知识上的交流互动增加,学生实验报告的质量明显改善。在此基础上,我系学生的专业实践应用能力和创新思维能力有所提高,在近两年各级大学生实践创新项目、大学生科技创新活动以及毕业生就业工作中均得以体现。为更好地适应未来新能源汽车技术的发展,彰显我校车辆工程专业特色,我们还将在专业实验教学上进一步深入探索,构建教与学、师与生、知与行的良性循环体系。
参考文献
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【摘要】社会需求决定专业培养方向,在能源与动力工程专业人才培养中,坚持以社会需求为导向,结合学生的实际情况,在传统培养
>> 高校文秘教育专业的人才培养方向 基于CDIO理念的能源动力专业人才培养模式探讨 基于岗位胜任力的能源动力类专业人才培养模式探索 浅析与技能竞赛相结合通信专业的人才培养模式 浅析摄影摄像技术专业的人才培养目标与能力结构 浅析高校动画专业的人才培养与教学改革 基于战略性新兴新能源产业发展的能源动力类专业人才培养探讨 “三位一体”人才培养模式在能源与动力工程专业中的应用研究 浅谈劳动力市场的需求与高职院校的人才培养对策 浅析高校光伏专业人才培养的发展方向 能源与动力工程专业培养应用型创新人才的实践探索 地方本科院校能源动力类专业人才培养模式探讨 能源动力类专业应用型人才培养模式改革探索 播音主持专业人才培养方向的探讨 新能源科学与工程专业人才培养要求的调查分析 临床医学(影像方向)专业人才培养方案的研究与应用 英语(医学方向)专业复合型人才培养的困境与出路 高职院校新闻采编与制作专业人才培养方向的定位 专科全科医学专业方向人才培养的研究与实践 医学方向英语专业人才培养模式的研究与实践 常见问题解答 当前所在位置:.
[3]战洪仁,等.热能与动力工程专业人才培养模式及课程体系探讨[J].化工高等教育.
[4]蔡映辉.改革开放三十年我国高等工科人才培养回顾及评述[J].国家教育行政学院学报.
关键词:电气工程及其自动化;电能变换与控制方向;培养方案;课程设置;实践环节
作者简介:巫付专(1965-),男,河南安阳人,中原工学院电子信息学院,教授;王耕(1967-),男,河南郑州人,中原工学院电子信息学院,副教授。(河南 郑州 450007)
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)17-0018-02
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。《可再生能源发展“十二五”规划》提出,至2015年底并网风电累计装机容量要达到1亿千瓦,年发电量要达到1900亿千瓦时。光伏发电装机要达到1400万千瓦,光热发电装机100万千瓦,太阳能热水器推广面积要达到4亿平方米。政策上还首次提出地热能、潮汐能和海洋能的发展目标。《中国新能源产业发展与安全报告(2011—2012)》指出,我国新能源产业总体而言对外依存度较高,风能产业、光伏产业、生物质能产业与地热产业的关键设备及核心技术尚需从欧美输入。
电能变换与控制技术作为新能源产业关键设备的核心技术之一,随着我国新能源产业的迅速发展、国家科研投入的不断加大,高校和科研院所近年来也研究出了大批科研成果。例如仅2012年11月19~20日在福州大学召开国家自然科学基金电工学科2008/2010 年度批准项目交流会就有研究成果120余项,其理论水平和实验室级的成果已接近或达到欧美水平。然而这些成果工业化的过程中却严重滞后于世界先进水平。造成这种局面固然有很多原因,但是人才培养“频谱”的欠缺也是其中的原因之一。这些科研成果主要由教师、博士和硕士来完成,本科生很少涉足,国内高校开设相应本科专业方向的学校也很少,这就造成了将科研成果转化为工业产品人才的匮乏。2012年11月16日《江南时报》报道:“能源动力类(就业率94.71%)、材料科学类(就业率93.71%)、电气信息类(就业率92.70%)等与新能源、新材料、服务外包等新兴产业相关专业的毕业生就业优势明显。”“良好的产业发展不仅给相关专业毕业生带来了就业底气,也给薪资待遇提升留下了想象空间。”据统计,近两年内电气信息类毕业生的平均工资为3778元,仍有很大的上升空间。省内电气信息类企业将传统的电工技术与计算机、电子、自动控制、系统工程及信息处理等新技术相结合,具有广阔的应用前景,规模正不断壮大,就职毕业生对该类企业的发展趋势充满信心。”其他地区的招聘也有同样信息出现。对于快速发展的新能源产业而言,应用型人才供应面临严重不足。因此,亟待加大该产业人才的培养力度,以满足新能源产业发展对应用型人才的迫切需求。
一、目前相关专业开设的现状
近几年国内仅有十几所高校增设了核能相关专业,大多数高校是在原有热能与动力工程等专业基础上增设了部分与新能源有关的选修课程作为对新能源领域知识的一种补充,或进行了专业名称的更改。所有这些无论是课程内容设置的科学性还是人才培养的专业性,尚不能适应完全国家对新能源领域专业人才的需求。对于新能源产业关键设备及核心技术之一的电能变换与控制更是涉及很少。
电气工程及其自动化专业在1998年国家教育目录合并前包括电力系统自动化、电机、绝缘技术等强电专业。由于其涉及的专业领域非常宽泛,所以各高校培养方案的设置通常分方向设置,即在专业课学习阶段按专业目录合并前的专业进行设置。与能源产业关键设备及核心技术之一电能变换与控制相对应的电力电子与电力传动二级学科由于相对传统电机电器、电力系统自动化等学科发展较晚等原因,开设电能变换与控制专业方向的高校很少。
由于新能源产业迅速发展,与之相适应的电力电子技术也得到了迅速发展与完善,为在电气工程及其自动化专业本科阶段开设电能变换与控制提供了理论基础。
二、专业培养目标及规格
电气工程及其自动化专业电能变换与控制方向面向新能源产业,根据能源领域的发展趋势和国民经济发展需要,需培养在新能源科学中电能变换与控制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。本专业培养掌握电路电子与电工技术、控制理论与系统、计算机与微处理器应用技术,强调强弱电点结合、元件系统结合、软硬件结合和基础知识,体现了强电与电力电子、自动控制、计算机等技术相结合的专业特点。
毕业生应获得以下几方面的知识与能力:具备较扎实的本专业领域必需的自然科学基础理论知识和较好的外语综合能力;系统掌握本专业技术基础理论知识和必要的专业知识;掌握电能转换与控制、信号分析与处理、电机学、新能源发电、电气工程方面等方面的知识;了解本专业学科的前沿与发展趋势;获得电能变化与控制系统的分析、开发与研究方面的工程实践训练;能从事新绿色能源的研发工作(例如光伏发电、风力发电、混合动力汽车);能从事电力系统的分析预测试;能从事电能质量分析与调节系统的研发与设计工作等;具有一定的人文社会科学、经济管理知识及相关工程技术知识,掌握文献检索、资料查询的一般方法;具有较强的工作适应能力;能从事新能源领域里的科学研究与管理工作。
三、专业课程体系
1.培养方案课程安排
针对本专业的特点,所以教学计划安排应该使得在专业教学阶段的理论与实践并重。专业课阶段课程安排的建议如下:
公共基础课:“高等数学”、“大学物理”、“大学英语”等。
人文通识课:“原理”、“法律基础”、“艺术鉴赏”等。
专业基础课:“电路”、“模拟电子”、“数字电子”。
专业平台课:“自动控制控原理”、“电机拖动基础”、“单片机原理”、“自控原理”、“C语言”、“可编程控制器PLC及系统集成”、“信号分析与处理”等。
专业必修课:“电力工程”、“新能源发电”、“电能变换与控制(上、下)”、“DSP技术”等。
专业任选课:“微型电网工程”、“柔性输配电技术”、“人工智能与智能控制”、“智能电网”、“电力系统网络通讯”、“变配电运行自动化”、“电气CAD”、“检测技术与仪表”、“电动汽车概论”、“电能质量与谐波治理”等。
工具课:“MATLAB”、“AotoCAD”、“protelXP”、“Proteus”、“multsim”等。
本培养方案将课程分为上述6个部分,其中公共基础课、人文通识课、专业基础课和专业平台课的设置与目前的电气工程及其自动化保持不变。专业必修课和专业任选课是电能变换与控制方向的主要专业课程。“新能源发电”主要讲述太阳能光伏发电技术、太阳能热发电技术、风力发电技术、生物质能发电技术的原理;“电能转化与控制”(上)主要讲述电能变换的基本原理,包括DC/DC、AD/DC和DC/AC变换,可采用传统电力电子的教学内容与教材。“电能转化与控制”(下)主要讲述PWM的控制方法(包括SPWM、SVPWM、滞环控制和三角波比较控制以及瞬时无功理论等)以及在新能源(光伏发电、风力发电等)中的应用实例分析。DSP技术主要讲述目前应用最为广泛的TI公司TMS320LF2812的原理与应用。工具课“MATLAB”可在第二学期开设,“AotoCAD”、“protelXP”、“Proteus”、“multsim”放在期末实践环节结合课程设计进行。专业课设置如表1所示。
2.实践环节设置
实验教学环节改革将注重培养学生的工程系统能力、实践中运用知识的能力、解决较复杂工程问题的能力、管理决策能力,还有创新研发能力等。通过合理统筹优化实践教学部分激发学生的工程实践兴趣和勇于创新的精神,使学生的专业素质满足电能变换与控制工程师培养标准。
(1)实践教学环节改革将关注以下几点:
1)加强综合性、设计性实验的开发,在统筹优化、合理安排所有实验课的基础上提高实验课质量,增加综合性、设计性实验,增强学生动手能力、分析问题、解决问题的能力。
2)增设企业中常用仿真软件的教学实践课程,提高学生多种仿真软件的应用能力。
3)增设工程能力综合训练内容。
(2)本计划实践环节主要分两个阶段实施。
1)第一阶段:工程能力基本训练阶段。内容:金工、电工实习、各门主要课程课内实验、电子技术的课程设计、单片机课程设计、PLC的课程设计、工程制图、制板及仿真软件的应用等。目标:达到初步分析问题、解决问题的能力,具备实际工程所需的基本技能。
2)第二阶段:工程能力综合训练阶段。内容:取消单门专业课的课程设计,增设综合课程设计,在第7学期期末进行,时间为3周,题目结合新能源发电所需的技术选定,要求学生按全国大学生电子设计大赛的型式提交作品及实验报告。目标:使学生具备对所学知识和技能的综合运用能力,具备初步电能变换与控制系统设计与调试能力。
3.校企联合毕业设计
毕业设计是学生能力培养最后一个环节,主要锻炼学生综合运用所学科学理论方法和技术手段分析并解决工程实际问题的能力,培养学生的创新意识和进行设计、技术改造与创新的初步能力。[2]毕业设计安排在第8学期进行,此环节时间为15周。采用校内指导教师和企业指导教师共同指导的方式。毕业设计题目的选取可以紧扣新能源发电中电能变换与控制关键技术,突出电能变换与控制常用控制策略、信号检测方法等的应用,强调硬件电路的设计与调试、软件的编程。目的是使学生在毕业设计的过程中初步掌握新能源发电中电能变换与控制的关键技术。
四、结论
我国新能源产业正在迅速发展,该方面专业技术人才的缺失已成为其进一步发展的瓶颈。高等学校应认真研究,及时培养出社会急需的人才,服务社会。本文就在电气工程及其自动化专业基础上开设电能变换与控制方向进行了分析;针对新能源发电所需的知识结构提出了主要课程的设置,并对实践环节和毕业设计进行了详细分析;给出了电气工程及其自动化专业开设电能变换与控制方向的培养方案。要想将培养方案落实到实处还有很多工作要做,比如师资的建设、实验室的建设、教材的建设等等。
参考文献:
(三峡大学机械与动力学院,湖北 宜昌 443002)
【摘 要】为了满足现代社会对能源领域应用型人才的需求,并提高学生在就业择业过程中的竞争力,三峡大学结合该校培养“高素质、强能力、应用型”人才的办学方针,对学校新建的能源与动力工程专业进行了改革,提出“弱化专业方向,提炼专业共性,增厚专业基础”的人才培养改革思路,并以此为指导制定专业人才培养方案和建立校内外实验/实践基地。实践表明,本次改革取得了较好的效果。
关键词 能源动力;人才培养;改革
基金项目:三峡大学(高等)教育科学研究项目(1307,1345);三峡大学教学研究项目(J2013008)。
作者简介:陈从平(1976—),男,湖北荆州人,三峡大学机械与动力学院,副教授。
能源是国民经济的命脉,是国家可持续发展的重要物质基础和根本保证。能源与动力工程类专业正是致力于培养能从事能源开发与利用的技术与管理人才。目前,全国有200余所高校开设了能动相关本科专业,其中大部分已经建设较为成熟,部分985和211高校的能动专业在国内已具备一定的影响力且具备鲜明特色[1]。而三峡大学的能动专业于2011年才开始立项建设,并同年开始招生。作为地方高校新开设的能动专业,在人才培养方面必须适应社会和行业需求,符合我校 “高素质、强能力、应用型”的人才培养的目标,因而,在专业建设伊始,就不能完全照搬其他高校能动专业人才培养模式,需要结合实际情况,大胆改革和创新,才能在国内同类专业中快速占领一席之地,并以高起点快速稳健发展。
1 国内外研究现状
欧洲和美国的大学将能动类专业设置在机械工程系中,且不以专业来单列,而只是机械类的一个方向,称为热流科学(Thermal and Fluid science)或能量系统(Energy system),而核工程与核技术则一般单独设立,或者设在化工系中,例如美国麻省理工学院、佛罗里达大学等,机械工程的教学与研究范围覆盖了目前国内本科生专业目录中的机械类、能源动力类的范围,这样就大大扩展了能动专业的学科基础和专业领域,以此来适应“应用型”人才培养的需求,使学生获得坚实的专业理论和宽广的专业知识。
我国能源动力类专业形成于20世纪50年代[2],当时在苏联教育体制的影响下的分为10个三级专业,经1993、1998、2012年三次修订最终合并为1个专业:能源与动力工程,使得专业覆盖面被大幅度拓展,要求本专业学生主要学习动力工程及工程热物理的基础理论,学习各种能量转换及有效利用的理论和技术,受到现代动力工程师的基本训练;具有进行动力机械与热工设备设计、运行、实验研究的基本能力。要实现以上人才培养目标,关键在于如何紧跟行业需求并结合高校自身情况,制定科学的人才培养方案并认真执行。然而,经前期大量调研结果表明,目前国内高校尤其是地方院校在能动专业人才培养上存在以下特点或不足:
(1)专业划分过细,口径太窄。大部分高校在能动专业中设置了多个专业方向,如水力发电、火力发电、清洁燃烧、供暖、制冷等,并将专业课分方向模块进行教学,这极大地限制了学生的选择空间,不利于学生专业知识拓展,使学生在择业时被固定在某个方向上,缺乏竞争力。
(2)人才定位不尽合理。经前期广泛调研发现,随着我国现阶段加快能源建设的力度,国内目前需要更多的是能源动力行业运行、维护与管理方面的技术人才[3],对于高端人才如设计研究类人才虽然稀缺,但由于能动专业实践性强的特性,一般难以由高校直接培养此类人才,即高端技术人才亦需要从工程实践中磨砺而出。所以作为地方院校,尤其新开设能动专业的地方高校,不能一味照搬985、211高校以及部分经过几十年专业建设已经具备自己鲜明特色和专业实力的高校的人才培养模式,必须紧跟行业需求,以培养应用型人才为主线,并充分利用和发挥高校自身的特色和优势。
2 三峡大学能动专业人才培养模式改革
三峡大学的能动专业于2010年底才开始立项建设,并于当年从我校2010级机械设计制造及其自动化专业中分流出53位学生按照能源与动力专业人才进行培养,2011年开始以能源与动力工程专业独立招生,故截至目前实际上已有一届学生毕业(2010级),且2015年度即将毕业的学生目前绝大部分已经签订了就业协议。近五年来,学校在专业本专业建设过程中积极探索,对兄弟高校及能动相关的企事业单位进行了广泛调研,并紧密结合我校能动专业“新开设、新起点”的现实情况,培养和提炼自己的专业特色,并对本专业的人才定位和培养进行了以下改革:
(1)在人才培养与定位方面,以培养“高素质、强能力、应用型”人才为指导,制定了专业人才培养方案,着重提炼专业所覆盖知识体系的共性,拓宽专业口径、增厚专业基础、突出方向共性、弱化专业方向、提升就业能力,扩大就业口径。具体为:1)以流体机械动力学为基础,设置适用于水力发电、热力发电、风力发电中能量转换动力装备的动力学相关系列必修基础课程,突出水力发电专业课,并辅以风力发电等专业课程;2)以热-力转换原理为基础,设置适用于火力发电、生物质能发电、核电等热动力学、热交换、热传输相关的系列必修基础课程,专业课设置方面突出火电、核电,辅以生物质能相关课程。即将动力工程专业分为流体机械和热力机械两个方向,但在培养过程中,大大拓宽了专业基础必修课的范围,增加学生后续就业时行业选择的范围。
(2)在实验/时间教学方面,以厚基础、宽口径、应用型人才培养为指导,建设和整合实验、实践教学条件。取消零散的课程实验/实践,开设系列综合实验/实践课程,使实验/实践教学具有层次性、连贯性、交叉性、系统性和良好的可操作性。避免以课程为单位开设实验时的连续性差、重复度高、综合性不强、效果差的缺点,同时在一定程度上降低建设成本。此外,学校还积极开发校外实践基地,挖掘学校所在地区及周边区域广泛的能源动力行业/企业资源,作为本专业有效的实践基地。
(3)以校外实践基地建设为抓手,开发专业初期就业资源。任何一个高校新专业就业时其情况都或多或少存在不确定性,其原因主要在于社会和行业对于特定高校新专业的认识度不高。因而打开就业工作局面难度大,故无论从短期还是长远来看,都需要充分利用所建立的校外实践基地作为就业渠道,使基地发挥更大作用,这需要在基地建设过程中同时做好基地管理制度建设,以协议的形式为本新专业向基地输送人才提供保证。
3 改革效果
近五年来,学校在建设能动专业过程中不断探索,最终形成以上建设意见和改革措施,并取得了显著成效:
(1)制定了科学合理的能动专业人才培养方案,确定以掌握能源转换装备运行及转换机理为基础,在传统的专业基础课程中,将《流体机械原理》、《水轮机及调节器》、《汽轮机》等增设为专业公共基础课,在专业拓展模块课程中按水电、热电、流体机械、新能源发电等设置小学分模块供学生选修,但不限制选择模块数量。目前学生就业反馈情况表明,在弱化专业方向、增厚专业基础课程后,学生在择业过程中即使不在个人专业方向上就业,只要未跨出能动行业,就能很快适应新领域的工作。
(2)整合实验/实践教学计划和条件。如将以往随理论课程开设的《流体机械原理》、《流体力学》、《液压传动与控制》、《泵站工程》、《水轮机及调节器》等的课程实验进行专门设计,整合成32学时的《流体综合实验》课程;将《热力学》、《传热学》、《汽轮机》、《热电厂动力工程》、《锅炉原理》等课程的实验内容整合成32学时的《热工综合实验》;将《测试技术》、《控制工程》、《电厂自动化》等课程实验整合成16学时的《测控综合实验》等,并根据相关理论课开设时间将综合实验课内容分为两个学期开设。这样学生能够得到更为系统的、连贯的实践训练,相比随理论课程开设的零散实验,综合实验教学效果更好随
(3)目前已在学校所在地区及周边能动企业建立本专业的实践/实习基地,且已经有效运行,如安能(宜昌)热电(生物质能发电)、长江电力(葛洲坝)、安能(襄阳)火电、三峡电厂、清江的隔河岩电站、高坝洲电站、向家坝电站、黄龙滩(十堰)电站、湖北宜化集团、宜昌安琪酵母、黑旋风工程机械等20多家能源企业和流体机械设计制造企业,可完全满足学生毕业实习、生产实习及其他培训的接待需求,极大地缓解了专业实践条件建设需要大投入的困难。
(4)专业就业情况良好,第一届毕业生(2010级,共53人)就业率达100%,其中除4人继续攻读硕士研究生外,15人进入水力发电厂,17人进入火电、生物质能电厂,6人进入电力部门事业单位,11人进入与流体机械及能源装备设计、制造相关企业。其中17人(32.1%)在本专业校外实践基地相关企业就职。截止2015年3月中旬,第二届毕业生(2011级,共81人)已签就业协议的达72人,已确定攻读硕士研究生5人。学校以专业调研、毕业生就业企业回访等多种形式,进一步拓宽和加深了与行业内相关企事业单位的联系,并就用人单位对我校毕业生在生产实践过程中的综合素质和表现进行跟踪回访,结果表明学生的综合能力水平总体较高。
4 结语
能源动力类专业是实践性、技术性很强的专业,且专业覆盖的技术领域非常广泛,针对具体的应用领域其技术专业性又较强,而高校在该专业人才培养的过程中一方面不可能面面俱到,设置过多的专业方向,另一方面又不能过于集中,而使得学生的专业知识领域过窄,导致就业方向没有选择余地。因而,在人才培养过程中要更多地考虑专业领域的共性,增厚专业基础,拓宽专业口径,使学生获得尽量宽广的专业综合知识,才能具备一定的竞争力,以适应现代能源动力领域对专业人才的需求。
参考文献
[1]徐翔,余万,陈从平,方子帆,李响,赵美云.三峡大学“能源与动力工程”专业培养方案的制订与完善[J].科教文汇:上旬刊,2014(6):60-61.
[2]刘会猛,黄荣华,王兆文,成晓北,叶晓明.强化工程素养着力能力培养——能源动力类专业教学模式改革初探[J].科教文汇:上旬刊,2012(5):63-64.
关键词:卓越工程师 能源 培养计划 校企合作
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)09(a)-0067-02
华中科技大学能源与动力工程学院作为首批入选实施“卓越工程师教育培养计划”的院系之一,通过依托学科和专业优势,积极利用现有资源条件,充分挖掘专业潜力,对“卓越工程师教育培养计划”的实施层次和目标、工作思路、组织管理、培养体系、培养标准、培养模式、师资队伍建设等进行了系统的探索与实践,致力于培养具备能源动力素质的卓越工程师。
1 明确能源卓越工程师的培养标准
能源卓越工程师的培养遵从“教授为主导,学生为主体,质量为主线”科学客观的教育理念,重视和强化“知识、能力、素质”同步培养机制,倡导个性化培养,注重卓越,所以能源卓越工程师是复合型高素质,科学技术基础理论雄厚,设计一流,富于创新,擅长管理,抱负远大,学风严谨,道德品质高尚,法纪严明,行业政策、技术标准熟悉,睿智进取,具备能源动力素质,具有国际视野,科学发展战略思维及跨文化环境下的交流、竞争与合作能力,在重大科技领域和大型工程项目中能发挥领军作用的拔尖的科技人才。
能源卓越工程师应具有独特的能源动力专业人格素质,即明确国家能源行业需求与责任,总体了解世界能源格局,深刻认识国家能源策略,具备节能意识、知识与技能,具有环境与生态保护意识与基本理念以及大工程与技术经济分析能力。
2 制定完善能源卓越工程师的培养方案
能源卓越工程师培养实行本、硕、博“4+2+3”三段式培养模式,即本科阶段四年,硕士阶段二年,博士阶段三年,每个阶段均具有明确的培养目标,阶段间建立了相应的考试与推荐相结合的优胜劣汰分流和衔接机制,并实行校企联合、双导师制,对本、硕、博进行培养。
能源与动力工程学院根据当前科学技术的发展和社会对人的需求以及学生的个性、特长、爱好,制定了针对本专业不同行业方向的卓越工程师课程培养方案,并对课程体系和大纲进行了全面修订,明晰了主要课程和主要教学环节的教学基本要求,其中校外课程目录见表1。修订后的课程体系和大纲重视和强化“知识、能力、素质”同步,能够更好的培养有能源动力素养、满足包括国家需求、社会需求、学生需求在内多元化需求的卓越工程师人才。
3 创新教育体系,整合课程内容
能源与动力工程学院立足卓越工程师培养计划,创新并实践了全程全方位教授引导式多资源共建能源卓越工程师教育体系(见图1)。
该教育体系立足卓越工程师计划,凝练教育理念,建立和实践了“与国际结合、与企业结合、与高水平科研结合”本科教学模式;重视和强化“知识、能力、素质”同步培养机制;调动和发挥了教授治学的引领作用;实行和落实了教授全程主导本科教学的施教举措,给予学生充分自主的探索空间,提供学生焕发潜能的一切机会;倡导个性化培养,注重卓越,培养有能源动力素养、满足包括国家需求、社会需求、学生需求在内多元化需求的人才。
在改革教育体系的思想指导下,学院进行了课程改革和整合。(1)建设了国际共建课程,教学内容、教学方法和教学质量与国际接轨;(2)更新课程教学内容,建立了多门校企共建课程,加强了工程素质教育,提高了师生的工程与实践能力;(3)按专业方向组建实验课程,注重学生理论知识掌握和实践技能提高同步;(4)共建各类专业平台课程,争创各级精品课程,发挥示范带头作用;(5)共建系列研讨型课程,根据专业特色和学生实际情况,教授全程跟踪和引导。
4 立足国家工程实践中心,校企合作进行实践教学
依托获批的9个国家实践教学中心,实行本硕博贯通培养的工程实践教育:
(1)本科阶段实施计划:本科阶段大约3年为通识教育和专业教育时间,大约1年在中心开展实践训练,并完成毕业设计论文。对学生应明确其校内指导老师和企业指导老师,由指导老师对本科阶段的企业培养计划进行整体规划和指导,本科阶段毕业设计论文题目由学校导师和企业导师共同商讨后确定,可结合硕士阶段的方向设置企业实践的重点和应达到的具体指标。表2给出了本学院某方向在企业阶段的实践学习内容。(见表2)
(2)研究生阶段实施计划:中心教学基地作为研究课题的协助单位,为课题研究提供现场运行数据和资料,以及进行试验或验证的机会。学生下企业的具体时间根据课题研究的需要灵活确定,并保证硕士阶段至少有三个月的时间下到现场。中心要求导师要严格把关,以解决工程实际问题为出发点,确定研究课题。注重培养实践研究和创新能力,课程设置以实际应用为导向,以职业需求为目标。教学内容强调理论性和应用性课程的有机结合,突出案例分析和实践研究;教学过程重视运用团队学习、案例分析、现场研究、模拟训练等方法。同时,加大实践环节的学时数和学分比例,研究生要提交实践学习计划,撰写实践学结报告。
能源与动力工程学院围绕卓越工程师人才培养目标,依托卓越工程师培养计划,通过加强校企的紧密合作,进行卓越工程师人才培养实践,不仅推进了卓越工程师教育改革发展,而且为满足我国工业化和现代化建设的人才培养需求进行了有益探索。
参考文献