中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2096-000X(2025)19-0021-05
Abstract:Inthecontextofthedevelopmentofnewqualityproductivitythetraditionalexperimentalcoursecuriculuminthe fieldofenergyandpowerengineering(advancedpowerandcleanenergydirection)isanalysedanddiscussed.Itispointedout thattherearedeficienciesintheexistingteaching processintermsofprojectseting,credithourarangement,teacher-student coordinationandassessmentsystem.Atthesametime,basedonthedevelopmentneedsofthenationalnewqualityproductivity andtheguidingideologyoftheconstructionofnewengineringdisciplines,anewthinkinganddesignoftheexperimental teachingsystemiscariedoutfromthefourdimensionsof teachingobjectives,teachingcontent,teaching methodsandteaching platform.Theproposednewteachingsystem hasachievedawiderangeofgoodteaching feedbackafertheexplorationof teaching practice,mobilizing students'enthusiasm andraising the importance of cultivating innovative ability.
Keywords:newproductive forces;energyand powerengineering; experimental teaching;teaching reform;teaching practice
習(xí)近平總書記在中共中央政治局第十一次集體學(xué)習(xí)時(shí)強(qiáng)調(diào):“發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力是推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求和重要著力點(diǎn)\"“新質(zhì)生產(chǎn)力已經(jīng)在實(shí)踐中形成并展示出對(duì)高質(zhì)量發(fā)展的強(qiáng)勁推動(dòng)力、支撐力”。生產(chǎn)力是人類社會(huì)發(fā)展的根本動(dòng)力,也是一切社會(huì)變遷和政治變革的終極原因。而新質(zhì)生產(chǎn)力是創(chuàng)新起主導(dǎo)作用,擺脫傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)增長方式、生產(chǎn)力發(fā)展路徑,具有高科技、高效能、高質(zhì)量特征,符合新發(fā)展理念的先進(jìn)生產(chǎn)力質(zhì)態(tài)。新質(zhì)生產(chǎn)力的顯著特點(diǎn)是創(chuàng)新,關(guān)鍵在質(zhì)優(yōu),本質(zhì)是先進(jìn)生產(chǎn)力。工程科技是時(shí)代演進(jìn)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)變遷的重要推動(dòng)力量,工程科技的高質(zhì)量發(fā)展離不開高水平的新工科人才隊(duì)伍,更離不開對(duì)新工科人才的優(yōu)質(zhì)培養(yǎng)。而新工科作為新時(shí)代背景下工程教育改革新路徑,是我國未來培養(yǎng)人才的新方向,而創(chuàng)新性正是新工科建設(shè)的特征之一。以新工科建設(shè)推進(jìn)培育新質(zhì)生產(chǎn)力,正是當(dāng)前高校工科學(xué)科發(fā)展的重中之重。
實(shí)驗(yàn)作為工程教育的重要內(nèi)容之一,其首要作用是通過動(dòng)手實(shí)踐的方式,讓學(xué)生更加深入地理解知識(shí)和創(chuàng)造知識(shí),提升學(xué)生解決問題的能力。實(shí)踐教學(xué)和理論教學(xué)的相輔相成、協(xié)同進(jìn)行,是保障工科領(lǐng)域教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)。但受體制機(jī)制等多種因素影響,當(dāng)前國內(nèi)大部分高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容相對(duì)比較老舊,人才培養(yǎng)供給側(cè)和產(chǎn)業(yè)需求側(cè)在結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、水平上還不能完全適應(yīng),“兩張皮\"問題仍然存在。很多專業(yè)課程的設(shè)計(jì)雖然內(nèi)容充分,但缺乏實(shí)時(shí)性,面對(duì)如今科技的迅速發(fā)展,課程內(nèi)容更新速度過慢,教學(xué)內(nèi)容單一,使得學(xué)生在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中收獲不大。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,多為研究傳統(tǒng)典型案例,缺乏對(duì)新知識(shí)、新理念、新技術(shù)的研究,也很少能與企業(yè)有效對(duì)接,這使得學(xué)生的學(xué)習(xí)脫離實(shí)際,既無法滿足學(xué)生成長的需要,也無法滿足企業(yè)對(duì)人才的需要[7-。
此外,目前現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué),也淡化了對(duì)學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng),對(duì)學(xué)生理論知識(shí)學(xué)習(xí)要求高而對(duì)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練要求少,教學(xué)方法比較傳統(tǒng),大多數(shù)是“灌輸式\"教學(xué),教師明確實(shí)驗(yàn)流程,學(xué)生只需要按照教師指導(dǎo)一步步進(jìn)行即可,這樣就會(huì)讓學(xué)生失去主動(dòng)思考的機(jī)會(huì),創(chuàng)造性也很難得到提升,不能夠達(dá)到啟發(fā)性教育的效果。以上這些都會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)興趣不高,不僅制約了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展,也不能滿足新時(shí)代人才培養(yǎng)的要求[12-14。
2024年1月,教育部印發(fā)《教育部高等教育司關(guān)于開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)和教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)研究工作的通知》,要求開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系研究,不斷增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)育人能力,推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,為建設(shè)適應(yīng)新時(shí)代人才培養(yǎng)需求的新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系提供有力支撐。在新工科的總體理念和要求的背景下,必須對(duì)現(xiàn)有工科專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行深入改革,深化產(chǎn)教融合,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的適配性,促進(jìn)教育鏈、人才鏈與產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈有機(jī)銜接,使學(xué)生具備良好的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。只有把國家對(duì)人才培養(yǎng)的要求、社會(huì)對(duì)人才能力的需求作為著力點(diǎn),才能更好服務(wù)于全面提高拔尖創(chuàng)新人才自主培養(yǎng)質(zhì)量這一教育強(qiáng)國戰(zhàn)略任務(wù)[15-19]。因此,如何在新工科的背景下,更新教學(xué)理念,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,革新教學(xué)方法,改良體制機(jī)制,根據(jù)未來人才需求更新培養(yǎng)要求,是當(dāng)前我們亟待解決的問題。
一 實(shí)驗(yàn)教學(xué)原有教學(xué)方法體系分析
山東大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱“我?!蹦茉磁c動(dòng)力工程專業(yè)由1958年正式設(shè)立的電廠熱能動(dòng)力專業(yè)和內(nèi)燃機(jī)專業(yè)發(fā)展而來,采用能源類大類招生和模塊化培養(yǎng)模式?,F(xiàn)包括能源與智能系統(tǒng)、智慧能源與人工環(huán)境、先進(jìn)動(dòng)力與智能車輛三個(gè)模塊,是國家級(jí)特色專業(yè),2019年人選國家一流專業(yè)。本專業(yè)致力于滿足社會(huì)對(duì)能源與動(dòng)力工程領(lǐng)域的科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、設(shè)計(jì)制造、運(yùn)行控制和生產(chǎn)管理方面的人才需求。在多年學(xué)科建設(shè)與發(fā)展過程中,本專業(yè)下三個(gè)模塊之間知識(shí)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)明確、實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)置相對(duì)獨(dú)立,本文以先進(jìn)動(dòng)力與智能車輛模塊為基礎(chǔ),對(duì)其實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行分析與論述。
(一)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系概述
以內(nèi)燃機(jī)專業(yè)為基礎(chǔ)發(fā)展而來的先進(jìn)動(dòng)力與智能車輛模塊是我校能源與動(dòng)力工程專業(yè)歷史最悠久的學(xué)科專業(yè)之一,在該模塊的培養(yǎng)體系中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐結(jié)合能力的重要環(huán)節(jié)。隨著多年的教學(xué)研究與探索深耕,已經(jīng)形成了針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域基礎(chǔ)知識(shí)體系完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程規(guī)劃,如圖1所示。包括發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝實(shí)驗(yàn)、發(fā)動(dòng)機(jī)性能實(shí)驗(yàn)、發(fā)動(dòng)機(jī)排放實(shí)驗(yàn)及發(fā)動(dòng)機(jī)綜合課程設(shè)計(jì)四個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。其中發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝實(shí)驗(yàn)和發(fā)動(dòng)機(jī)綜合課程設(shè)計(jì)以教師指導(dǎo),學(xué)生自主實(shí)際操作、設(shè)計(jì)為主要授課方式;發(fā)動(dòng)機(jī)性能實(shí)驗(yàn)和發(fā)動(dòng)機(jī)排放實(shí)驗(yàn)采用教師操作演示,學(xué)生觀察驗(yàn)證的授課方式。
其中,發(fā)動(dòng)機(jī)性能實(shí)驗(yàn)是教學(xué)體系中的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。該實(shí)驗(yàn)通過測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下的功率、扭矩、燃油消耗等性能參數(shù),使學(xué)生掌握發(fā)動(dòng)機(jī)的基本工作原理和性能特性。實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生需對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)、調(diào)整工況、記錄數(shù)據(jù)和分析結(jié)果等一系列操作。通過該實(shí)驗(yàn),學(xué)生不僅能理解發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力特性,還能學(xué)習(xí)到如何使用測(cè)試儀器和設(shè)備進(jìn)行精確測(cè)量。

隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格,發(fā)動(dòng)機(jī)排放實(shí)驗(yàn)的重要性日益凸顯。該實(shí)驗(yàn)旨在測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下的排放特性,包括測(cè)量 C0,HC,NOx 等污染物的排放量。學(xué)生通過該實(shí)驗(yàn),了解發(fā)動(dòng)機(jī)排放控制技術(shù)的原理及其對(duì)環(huán)境的影響。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不僅包括污染物濃度的測(cè)量,還涉及尾氣處理系統(tǒng)的分析,如柴油顆粒捕集器、選擇性催化還原器等后處理設(shè)備的工作原理及效果評(píng)估。
發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和理解發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的重要實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中需要分別對(duì)汽油機(jī)和柴油機(jī)進(jìn)行拆卸和組裝,熟悉各個(gè)部件的功能和相互關(guān)系。該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括發(fā)動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造、主要部件的功能、拆裝順序及注意事項(xiàng)等。通過實(shí)際操作,可以加深學(xué)生對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理的理解。
發(fā)動(dòng)機(jī)綜合課程設(shè)計(jì)是對(duì)前述各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的綜合應(yīng)用和考核。該課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生結(jié)合所學(xué)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行性能優(yōu)化設(shè)計(jì)。學(xué)生需進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、模擬計(jì)算、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和結(jié)果分析。通過該課程設(shè)計(jì),提升學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。
(二)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案存在的問題
在多年實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)施過程中,上述教學(xué)體系逐漸趨于完備,但隨著教育改革的逐步深人,對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程也提出了新的要求和目標(biāo),面對(duì)時(shí)代發(fā)展的新環(huán)境和人才培養(yǎng)的新需求,傳統(tǒng)教學(xué)體系的一些不足也在近年的教學(xué)實(shí)踐中逐漸顯現(xiàn)。
1實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置不科學(xué)
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多年來未能及時(shí)更新和升級(jí),無法反映當(dāng)前動(dòng)力工程領(lǐng)域的最新科研成果和技術(shù)進(jìn)展。目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容大多基于傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)和基礎(chǔ)動(dòng)力系統(tǒng),缺乏對(duì)新興技術(shù)和前沿領(lǐng)域的覆蓋。例如,燃料電池、電動(dòng)汽車等新型動(dòng)力系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)課程中涉及較少,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)這些前沿技術(shù)的了解和動(dòng)手操作能力不足。這種情況不僅影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還限制了其創(chuàng)新思維和解決實(shí)際工程問題的能力。
此外,目前的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)過于單一,部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的重復(fù)性較高,缺乏多樣性和綜合性。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中僅僅是按照預(yù)定的步驟進(jìn)行重復(fù)操作,很少有機(jī)會(huì)進(jìn)行自主設(shè)計(jì)和探索,容易產(chǎn)生厭倦感,影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果和學(xué)生的積極性,難以培養(yǎng)其創(chuàng)新能力和獨(dú)立思考能力。
2學(xué)時(shí)安排與各項(xiàng)考試重合度高
目前,實(shí)驗(yàn)課程普遍安排在學(xué)期后半段,與各理論課程考試重疊時(shí)間較長,導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程準(zhǔn)備與理論課程復(fù)習(xí)之間難以平衡。內(nèi)燃機(jī)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)通常需要較長的時(shí)間來進(jìn)行操作和數(shù)據(jù)分析,并形成完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,在繁忙的期末復(fù)習(xí)階段,學(xué)生往往難以投入足夠的精力來對(duì)待實(shí)驗(yàn)工作,容易造成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果下降。此外,理想的實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置應(yīng)當(dāng)是跟隨理論學(xué)習(xí)進(jìn)度同步分散進(jìn)行,讓學(xué)生有充足時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的同時(shí)通過實(shí)際操作鞏固對(duì)理論知識(shí)的理解。但實(shí)際教學(xué)規(guī)劃中會(huì)出現(xiàn)部分實(shí)驗(yàn)課程安排過于集中,短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)任務(wù),不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的掌握。
3教學(xué)方式師生協(xié)同度不足
在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教學(xué)方式仍以教師講解和學(xué)生復(fù)現(xiàn)操作為主,師生之間的互動(dòng)和協(xié)同較少。教師通常在實(shí)驗(yàn)開始時(shí)進(jìn)行一次性演示,之后由學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作,師生之間缺乏討論和交流,教師往往難以了解學(xué)生的真實(shí)學(xué)習(xí)情況和存在的問題。實(shí)驗(yàn)知識(shí)的學(xué)習(xí)通常需要教師給予更多的個(gè)性化指導(dǎo)和及時(shí)反饋,而目前的教學(xué)模式難以滿足這一需求,教師在實(shí)驗(yàn)課程上的角色除了負(fù)責(zé)講解和監(jiān)督,還應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)行自主思考和探索。
4考核體系單一
當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)課程考核方式仍以實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式為主,考核標(biāo)準(zhǔn)過于單一和固定,對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的創(chuàng)新思維、團(tuán)隊(duì)合作能力和問題解決能力缺乏評(píng)價(jià)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中需要進(jìn)行自主設(shè)計(jì)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、獨(dú)立分析等多項(xiàng)任務(wù),僅靠實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式難以體現(xiàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的表現(xiàn)。理想的考核形式除了對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的注重之外,還應(yīng)該考察學(xué)生的獨(dú)立分析和溝通協(xié)作能力。
此外,一些實(shí)驗(yàn)課程的報(bào)告過于形式化,學(xué)生為了完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告而忽略對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中涉及知識(shí)的理解和思考,同時(shí)容易滋生抄襲、篡改等不良學(xué)習(xí)現(xiàn)象,導(dǎo)致部分實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果大打折扣。
二 實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)思考
新工科建設(shè)強(qiáng)調(diào)“產(chǎn)業(yè)需求導(dǎo)向、信息技術(shù)支撐、跨學(xué)科融合”的理念,能源與動(dòng)力工程專業(yè)作為工科中的重要學(xué)科之一,其實(shí)驗(yàn)課程的改革與建設(shè)必須緊密結(jié)合新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展需求,培養(yǎng)具備創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的高素質(zhì)工程技術(shù)人才。
針對(duì)上述能源與動(dòng)力工程專業(yè)先進(jìn)動(dòng)力方向?qū)嶒?yàn)課程體系建設(shè)中發(fā)現(xiàn)的問題,筆者團(tuán)隊(duì)圍繞新工科建設(shè)的指導(dǎo)要求和新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展需求,對(duì)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)體系建設(shè)進(jìn)行了思考與研討,形成了一系列教學(xué)改革思路,如圖2所示。

(1) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)
新質(zhì)生產(chǎn)力的顯著特點(diǎn)是創(chuàng)新,技術(shù)上的革命性突破是形成新質(zhì)生產(chǎn)力的基礎(chǔ)。因此,在高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中,不僅需要傳授基礎(chǔ)知識(shí)和傳統(tǒng)技能,還要側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的創(chuàng)新思維和解決問題的實(shí)踐操作能力。同時(shí),實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)當(dāng)緊密貼合實(shí)際生產(chǎn)。以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向,培養(yǎng)適應(yīng)新興產(chǎn)業(yè)和技術(shù)發(fā)展的高素質(zhì)人才。
(二) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
新質(zhì)生產(chǎn)力是符合新發(fā)展理念的先進(jìn)生產(chǎn)力質(zhì)態(tài)。在此背景下的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容,既需要保障傳統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)的覆蓋,又需要側(cè)重對(duì)前沿領(lǐng)域和跨學(xué)科知識(shí)的融合,同時(shí),還需要關(guān)注實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容是否契合現(xiàn)階段綠色可持續(xù)發(fā)展理念。通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容的不斷更新,以綠色和創(chuàng)新為導(dǎo)向優(yōu)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,在保障基礎(chǔ)知識(shí)傳授的同時(shí),讓學(xué)生緊跟科研創(chuàng)新步伐,順應(yīng)時(shí)代發(fā)展需求。
(三) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法
新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展目標(biāo)要求實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程從傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)向問題導(dǎo)向和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變。突出發(fā)揮教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的引導(dǎo)作用,通過設(shè)定具體的工程問題和項(xiàng)目任務(wù),鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)合作和創(chuàng)新實(shí)踐。完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的過程考核,關(guān)注學(xué)生在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中溝通協(xié)作、自主創(chuàng)新等綜合能力的鍛煉。同時(shí),要推廣線上線下結(jié)合的教學(xué)模式,線上課程可以提供理論知識(shí)學(xué)習(xí),線下實(shí)驗(yàn)可以進(jìn)行實(shí)際操作和驗(yàn)證,打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在時(shí)間和空間上的局限性。
(四) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)
新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展與先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)施和設(shè)備密不可分。高校作為人才培養(yǎng)和科研領(lǐng)域的前沿陣地,應(yīng)當(dāng)加大對(duì)實(shí)驗(yàn)室的投入,更新和引進(jìn)先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,建設(shè)高水平的實(shí)驗(yàn)室和創(chuàng)新實(shí)踐基地,為學(xué)生提供自由探索和創(chuàng)新實(shí)踐的平臺(tái)。
三 實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的探索與構(gòu)建
基于以上教學(xué)設(shè)計(jì)思路,筆者及其教學(xué)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過實(shí)踐探索,逐步形成了在新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展背景下能源與動(dòng)力工程專業(yè)先進(jìn)動(dòng)力方向?qū)嶒?yàn)課程教學(xué)新體系。分別針對(duì)教學(xué)前課程設(shè)計(jì)、教學(xué)中指導(dǎo)方法、教學(xué)后考核體系三個(gè)方面對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行調(diào)整革新,如圖3所示。

在課程設(shè)計(jì)方面,分別對(duì)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置和課程學(xué)時(shí)安排進(jìn)行了調(diào)整。結(jié)合目前動(dòng)力系統(tǒng)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì),配合先進(jìn)動(dòng)力模塊專業(yè)課程調(diào)整,引入燃料電池、混合動(dòng)力等新型動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,同時(shí)優(yōu)化原有內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)項(xiàng)目設(shè)置,保留內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力特性相關(guān)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),考慮到排放法規(guī)政策的逐步完善,簡(jiǎn)化內(nèi)燃機(jī)排放相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)自課程,使整體實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容設(shè)計(jì)覆蓋面更廣、實(shí)用性更高、前沿性更強(qiáng)
同時(shí),合理規(guī)劃理論課程學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)的協(xié)同性。在教學(xué)時(shí)間安排上,將傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)、燃料電池系統(tǒng)、混合動(dòng)力系統(tǒng)等課程的理論學(xué)習(xí)分散在不同學(xué)段,實(shí)驗(yàn)課程安排分別穿插其中,實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)與實(shí)踐操作的相輔相成,同時(shí)避免了短時(shí)間內(nèi)大量的單一課程任務(wù)造成的教學(xué)質(zhì)量下降。
在教學(xué)方法方面,調(diào)整以教師演示操作、學(xué)生觀察復(fù)現(xiàn)為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式,依托先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái),開發(fā)設(shè)計(jì)一套以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)為目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)課程體系。如探究內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行中高效動(dòng)力與清潔排放的平衡性、混合動(dòng)力系統(tǒng)中電驅(qū)模塊與燃燒模塊的能量管理策略等綜合性實(shí)驗(yàn)問題。為完成此類實(shí)驗(yàn)課程目標(biāo),學(xué)生需要在實(shí)際操作之前對(duì)問題進(jìn)行充分的理論分析和討論,并向教師提交實(shí)驗(yàn)規(guī)劃,由教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)修正,從而改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)中頻頻出現(xiàn)的師生之間協(xié)同不足的問題。
在教學(xué)考核方面,改革以實(shí)驗(yàn)報(bào)告結(jié)果為主的單一考核形式,建立側(cè)重過程、審核結(jié)果的綜合實(shí)驗(yàn)考核形式。同時(shí)將考核權(quán)限由教師端拓展到師生共同實(shí)現(xiàn)。學(xué)生分組進(jìn)行完成實(shí)驗(yàn)操作,教師負(fù)責(zé)監(jiān)督指導(dǎo)的同時(shí)側(cè)重考察不同小組內(nèi)的溝通協(xié)作情況,為不同實(shí)驗(yàn)組賦過程分;同時(shí),增加組內(nèi)成員互評(píng)環(huán)節(jié),調(diào)動(dòng)實(shí)驗(yàn)過程中各小組成員的積極性,使考核體系更加公平與全面。
上述能源與動(dòng)力工程先進(jìn)動(dòng)力方向?qū)嶒?yàn)課程革新規(guī)劃近年來已在學(xué)院內(nèi)進(jìn)行充分的教學(xué)實(shí)踐,實(shí)驗(yàn)教學(xué)氛圍、課程教學(xué)質(zhì)量及學(xué)生學(xué)習(xí)積極性等都有了長足的改善與提升。極大地提高了我校核科學(xué)與能源動(dòng)力學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的創(chuàng)新性和協(xié)同性,未來將逐步推廣至院內(nèi)各個(gè)方向。
四 結(jié)束語
本文以國家對(duì)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的需求和新工科建設(shè)的要求為背景,探討了高校實(shí)驗(yàn)課程在新形勢(shì)下的建設(shè)新要求。通過對(duì)我校能源動(dòng)力工程專業(yè)先進(jìn)動(dòng)力與清潔能源模塊現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的分析,揭示了當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中存在的主要問題,包括實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目創(chuàng)新性不足、學(xué)時(shí)安排不夠合理、教學(xué)過程中師生協(xié)同不足和考核體系單一等。在分析現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,本文提出了以新質(zhì)生產(chǎn)力建設(shè)需求為指導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革思路,涵蓋教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)平臺(tái)四個(gè)方面。最后,本文介紹了筆者所在教學(xué)團(tuán)隊(duì)基于上述思考實(shí)施的一系列具體改革措施。這些措施不僅豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和形式,提高了教學(xué)效果,也大大提升了學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力,使本專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠更好地滿足新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展需求,更加適應(yīng)現(xiàn)代工程技術(shù)發(fā)展中對(duì)高素質(zhì)人才需求的培養(yǎng)目標(biāo)。
總體而言,本文通過上述系統(tǒng)分析和具體實(shí)踐,探索了一條符合新質(zhì)生產(chǎn)力和新工科建設(shè)要求的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革路徑,為高校相關(guān)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)提供了有益的參考和借鑒。未來,本教學(xué)團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)跟蹤改革效果,不斷優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,確保其與時(shí)俱進(jìn),持續(xù)緊跟科技的進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
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