“卓越工程師教育培養計劃”下能源與動力工程專業實踐教學體系探討

金聽祥 李改蓮

鄭州輕工業學院能源與動力工程學院 河南鄭州 450002

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面向“卓越計劃”的教學實踐

“卓越工程師教育培養計劃”下能源與動力工程專業實踐教學體系探討

金聽祥 李改蓮

鄭州輕工業學院能源與動力工程學院 河南鄭州 450002

摘 要：“卓越工程師教育培養計劃”是國家培養高素質工程技術人才的重要教學改革。結合鄭州輕工業學院能源與動力工程專業卓越工程師的培養背景，探討能源與動力工程專業（制冷與低溫方向）課程體系中實踐教學存在的問題與改革，旨在探索具有本專業特色的符合社會需求的合理的培養方案。

關鍵詞：卓越工程師；能源與動力工程；實踐教學

為適應企業需求增強我國核心競爭能力，解決大學畢業生應用能力、實踐能力及創新能力薄弱等問題，國家教育部決定實施“卓越工程師教育培養計劃”（以下簡稱“卓越計劃”）。 隨著我國“卓越計劃”的深入推進，作為一個具有研究性和實踐性很強的專業，我校能源與動力工程專業（制冷與低溫方向）成為第三批“卓越計劃”試點專業。本文結合專業發展基礎和“卓越計劃”的目標要求，討論本專業課程體系中實踐教學問題，旨在探索具有本專業特色的符合社會需求的培養方案。

1　“卓越計劃”的目標要求

為落實“卓越計劃”培養創新能力強、適應我國社會、經濟快速發展需要的各類高質量實用型工程技術人才；為我國建設創新型國家提供堅實的人才支撐和智力保障這一偉大目標。體現“卓越計劃”強化培養學生的工程能力和創新能力，行業企業深度參與培養過程，按通用標準和行業標準培養工程人才的三大特點。我校能源與動力工程專業（制冷與低溫方向）主要培養從事制冷、空調、低溫工程的研究開發、設計制造技術，兼備制冷工藝設計、運行管理能力的高級工程技術人才。通過對工程師的基本訓練和實踐，使得學生的社會責任感強、專業基礎理論扎實、工程能力強和綜合素質高。畢業生能在制冷與低溫領域從事工程設計、制冷與低溫設備設計制造、工藝優化、設備運行管理生產組織和管理等方面工作，并具有創新精神。

2　實踐教學存在的問題

“卓越計劃”培養目標對學生的工程創新實踐能力、工程設計能力有更高的要求。分析現有的教學模式可以發現，學生接受工程實踐能力培養的途徑主要是依靠教師課堂教學過程中的案例分析，各類實習過程中的參觀講解以及各類設計中指導教師的答疑解惑。學生自身參與的工程背景實踐內容僅限于課內測試和設計。大學生能夠自主進行創新性實驗的儀器、設備有限，同時，學生直接參與課題和科研項目等創新實踐的機會也較少。總體來說，缺乏真刀實槍開展工程實踐的培養環節，因此學生工程實踐能力培養的教學質量和教學效果往往難以保證，課程體系中工程實踐和工程師基本訓練相對薄弱，實踐環節教學效果不太理想。

因此可以得出這樣的結論：要落實“卓越計劃”，提高學生創新實踐能力，課程體系改革的關鍵就是進行實踐教學改革，這包括校內各類課程實驗和課程（畢業）實習等實踐教學環節和校外企業實習環節兩大部分。

2.1校內實踐教學問題

2.1.1課程實驗

目前，能源與動力工程實驗中心11門課程僅開設實驗項目21個，其中綜合性和設計性實驗15個，開放性實驗6個，課內實驗以驗證性為主，學生對此缺乏興趣和主動性。空調設計課程的實驗仍然是演示實驗，只能看到車內空調制冷系統的布置；轎車啟動后，哪里吹熱風、哪里吹涼風。而壓縮機課程實驗也僅是看一看拆開的活塞式壓縮機的內部結構，由于實驗室搬遷的原因以及學生做實驗不認真組裝，很多零件丟失，使得近幾年實驗無法成功開設。另外，培養學生創新和實踐能力的綜合性及設計創新性開放實驗較少，造成學生學到的理論不能在實際實驗得以應用，動手能力和創造能力較差。

2.1.2課程設計和畢業設計

課程設計是對一門專業課程的綜合應用，培養學生的綜合分析問題和解決問題的能力的實踐教學。本專業只有兩門專業課程設計：冷庫課程設計和壓縮機課程設計。另外，設計內容陳舊，致使在課程設計中沒有整體框架的認識，立體感不強，設計原理似是而非，無法活學活用進行創新設計。課程設計教學的評分制度也不太全面，主要以設計說明書、設計圖樣為主來考核成績，致使學生為了取得高分往往把學習重心放在對課本的死記硬背中，只是遵循相關的設計實例，修改設計參數后進行生搬硬套，沒有自己的特色。

畢業設計是對學生四年專業學習的大考核，在第八學期完成。畢業設計完成的好壞不僅是學生本人的原因，也與設計題目、管理、要求有很大的關系。這段時間，學生考研面試、到企業頂崗實習、找工作面試以及簽協議等事情占用了不少的時間，再加上教師教學任務繁重，造成過程監管不嚴密，另外對畢業設計的考核也較單一，總體來看，學生的畢業設計質量不太理想，很多學生應付了事，達不到培養目標。

2.2校外實踐教學問題

實習是學生獲得基本專業技能訓練的一個重要過程。學生在校期間就能了解企業實際的生產過程、運行管理機制，對社會、國情有比較全面的認識，縮短畢業后的適應期，提高就業的競爭力。

生產實習安排在第7學期開學的前3周集中進行，因此存在著先實習后上課，基礎理論與專業實踐教學進度不匹配的問題。實習采用集中實習的模式：學生在教師的帶領下到某一企業，由實習企業的工程師講授一些課程，然后參觀學習。在整個實習期間學生并不參與到具體生產過程中去，學生只能通過查閱工廠的工藝文件，對生產過程進行觀察與記錄。實習初始階段，學生還有一定的好奇心和興趣，兩三天后許多學生就失去了興趣，從而影響了實習的效果。近幾年，有的學生在實習中只是走走過場，混得學分，很難和書本上相關知識點聯系起來。

另外，制冷專業校外實習基地太少，全靠教師自己聯系，實習中的一切問題全靠教師解決，非常困難。教師不得不把主要精力放在尋找關系和如何保證學生紀律與安全等問題上。還有我校學生人均實習費用較少，由于物價上調，交通費用上漲，加上實習單位不同程度的提高實習收費標準，造成學生生產實習只能局限在學校周邊企業，不能保證專業對口，影響了學生實習的質量。

3　實踐教學改革探討

3.1校內實踐教學改革

基于“卓越計劃”的培養目標，對于課程實驗，本專業特別加強實驗教學內容的綜合性、互動性、啟發性、完整性的修訂。每門實驗課從實驗目的定位、實驗教材的編寫、實驗內容的選定、實驗程序的安排、實驗過程的組織等均進行精心設計和策劃。采用多種形式的實驗技術，如：多媒體技術、網絡技術、實驗虛擬仿真技術等。一方面，提高學生的學習興趣，使學生通過實驗，更好地掌握專業知識和鍛煉專業技能；另一方面，還可了解先進的科學技術及其實際應用。

另外，增加、更新設備，做到實驗儀器自動化和現代化。增加實驗組數減少每組人數，盡量給學生創造親自動手獨立操作的機會。多采取開放式教學方法，打破傳統的實驗教學方法在時間、空間和知識信息量等方面的約束，增強實驗教學的靈活性，擴大實驗教學在時間和空間上的范圍。在教師指導下，鼓勵學生在志愿的基礎上參加業余科研小組，結合課堂教學，充分發揮他們的積極性和主動性。通過接觸新科技、新事物、新問題，培養學生從查閱資料和研究方法的確立到市場調研等一系列開發創新能力。在設計性實驗和開放性實驗中，我們要求學生根據所選的題目從資料檢索開始，完成可行性研究報告并設計實驗方案，經教師審批后再進行實驗，最后討論實驗結果。

基于“卓越計劃”的培養目標，對于課程設計和畢業設計，鑒于兩方面的考慮：一是要通過一個大型的工程系統設計，使學生能夠系統地、全面地回顧和運用理論教學環節中所學到的專業理論知識，學會全面、統籌地思考問題、分析問題和解決問題。二是培養學生的相互協作、相互協調方面的合作能力，讓他們認識到現代工程設計并不是一個個體的思考和設計過程，為以后學生在工作中協調各專業、各工種之間更為復雜的問題打下良好的基礎。三是要求設計題目盡量與實際工程要求一致（接近），即要求學生設計一種當前沒有的全新制冷產品或對現有產品有較大改變的新產品，學生需要準備包括產品設計、結構設計、工藝路線確定等全套技術資料。四是引入工企業工程師參與課程（畢業）設計指導工作，使學生重視設計不僅僅是設計原理及計算方法，還有實際工程繪圖中的如圖例、標注、尺寸等基礎問題。對于過程管理與考核，加強監管，增加考勤、周查、中期檢查等措施；實行末位淘汰制來激勵學生認真對待，進而提高學生綜合能力。

基于“卓越計劃”的培養目標，增加參加學科競賽，主要包括企業電子設計競賽、數學建模競賽、機械創新設計競賽等，發表學術論文等創新學分的規定，也激發和推動學生積極主動地去學習，從而達到鍛煉學生的實踐能力的目的。

3.2校外實踐教學改革

提高學生實際工程能力，加強校企合作是重點工作。學校教師可利用自身的優勢，積極為企業解決技術和培訓方面的問題，使企業獲得利益。廠校聯合，通過互惠的原則，建立長期相對穩定的實習基地，又可避免實習教師在實習中重復聯系。另外充分利用其他院校的實習資源：河南省辦制冷專業的高校有十幾家，各個學校的實習資源不盡相同，進行校際之間的合作，既能節約資金，又能擴大學生實習內容。

選擇校外實習基地必須充分體現專業特色、行業背景和企業特點。每個企業的工程背景不同，其產品、工藝要求、生產管理、企業文化等都獨具特色，本專業重點選制冷空調設備制造企業成為基地，充分考慮工程師應具備的要求，設置特色鮮明的校外課程和實訓環節。在企業學習階段，不僅通過組織講座和各種活動進行企業文化方面的熏陶。還設置符合工程師技能的實踐課程。

基于“卓越計劃” 培養目標，改變以前參觀式實習，要求學生在第7學期到實際的生產崗位上進行輪崗實習，了解制冷設備（家用空調、商業空調、冰箱）的生產工藝流程、產品開發流程、技術文件管理和專業性能實驗方法。了解和熟悉關鍵生產工藝流程，主要以空調的室內機、室外機和換熱器的制造工藝為代表，來全面了解生產工藝流程。參與企業技術開發過程，學習和了解產品的開發流程。在參與技術開發的基礎上，深度參與項目管理、技術文件管理和性能實驗方法，具體內容見表1。

表1　企業實習課程內容

學生通過上述內容的學習實踐，能了解本專業領域國內外技術標準、設計規范及產品認證體系；熟練使用工程制圖工具如AUTOCAD，Pro/E等專業軟件；能參與產品開發，并設計出相關實驗方案；了解專利的檢索、申報流程，能夠根據產品研發檢索相關專利。可以具備工程師的專業技能，也培養了他們的職業道德，對職業、社會、安全等方面的責任感。

4　結束語

實踐教學改革是一個探索的過程，也是一個實踐創新的系統工程。只有通過周密的教學設計后才能在教學中良好的運行和實施，實現“卓越計劃”人才培養目標。本專業通過上述教學改革設計，旨在探索出能培養具有卓越的創新及實踐能力的工程師的培養方案，為落實“卓越計劃”做出貢獻。

參考文獻

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［4］ 張建鋒，黃廷林.基于卓越工程師目標下的給水排水工程專業實踐教學改革［J］.西安建筑科技大學學報，2011（5）：93-96.

［5］ 李改蓮，金聽祥，胡春霞.加強制冷專業學生創新精神及實踐能力的幾點建議［J］.中國現代教育裝備，2010（7）：143-145.

收稿日期：2016-03-23

作者簡介：金聽祥，博士，副教授。

基金項目：2013年河南省實驗教學示范中心立項項目（編號：教高［2013］1005號）；2013年河南省高等學校教學團隊項目（編號：教高［2013］645號）。

Discussion on the Practical Teaching System for Energy and Power Engineering Major Based on the Plan for Educating and Training Outstanding Engineers

Jin Tingxiang， Li Gailian
Zhengzhou University of Light Industry， Zhengzhou， 450002， China

Abstract：The plan for educating and training outstanding engineers is the important teach innovation for training high quality engineering technique person. In this paper， the exist problem about the practical teaching system for energy and power engineering major was discussed based on the plan for educating and training outstanding engineers for energy and power engineering major in Zhengzhou University of Light Industry. The suitable training program of the practical teaching system for energy and power engineering major was presented.

Key words：outstanding engineers； energy and power engineering； practical teaching