“卓越工程师教育培养计划”下能源与动力工程专业实践教学体系探讨

金听祥 李改莲

郑州轻工业学院能源与动力工程学院 河南郑州 450002



面向“卓越计划”的教学实践

“卓越工程师教育培养计划”下能源与动力工程专业实践教学体系探讨

金听祥 李改莲

郑州轻工业学院能源与动力工程学院 河南郑州 450002

摘 要：“卓越工程师教育培养计划”是国家培养高素质工程技术人才的重要教学改革。结合郑州轻工业学院能源与动力工程专业卓越工程师的培养背景，探讨能源与动力工程专业（制冷与低温方向）课程体系中实践教学存在的问题与改革，旨在探索具有本专业特色的符合社会需求的合理的培养方案。

关键词：卓越工程师；能源与动力工程；实践教学

为适应企业需求增强我国核心竞争能力，解决大学毕业生应用能力、实践能力及创新能力薄弱等问题，国家教育部决定实施“卓越工程师教育培养计划”（以下简称“卓越计划”）。 随着我国“卓越计划”的深入推进，作为一个具有研究性和实践性很强的专业，我校能源与动力工程专业（制冷与低温方向）成为第三批“卓越计划”试点专业。本文结合专业发展基础和“卓越计划”的目标要求，讨论本专业课程体系中实践教学问题，旨在探索具有本专业特色的符合社会需求的培养方案。

1　“卓越计划”的目标要求

为落实“卓越计划”培养创新能力强、适应我国社会、经济快速发展需要的各类高质量实用型工程技术人才；为我国建设创新型国家提供坚实的人才支撑和智力保障这一伟大目标。体现“卓越计划”强化培养学生的工程能力和创新能力，行业企业深度参与培养过程，按通用标准和行业标准培养工程人才的三大特点。我校能源与动力工程专业（制冷与低温方向）主要培养从事制冷、空调、低温工程的研究开发、设计制造技术，兼备制冷工艺设计、运行管理能力的高级工程技术人才。通过对工程师的基本训练和实践，使得学生的社会责任感强、专业基础理论扎实、工程能力强和综合素质高。毕业生能在制冷与低温领域从事工程设计、制冷与低温设备设计制造、工艺优化、设备运行管理生产组织和管理等方面工作，并具有创新精神。

2　实践教学存在的问题

“卓越计划”培养目标对学生的工程创新实践能力、工程设计能力有更高的要求。分析现有的教学模式可以发现，学生接受工程实践能力培养的途径主要是依靠教师课堂教学过程中的案例分析，各类实习过程中的参观讲解以及各类设计中指导教师的答疑解惑。学生自身参与的工程背景实践内容仅限于课内测试和设计。大学生能够自主进行创新性实验的仪器、设备有限，同时，学生直接参与课题和科研项目等创新实践的机会也较少。总体来说，缺乏真刀实枪开展工程实践的培养环节，因此学生工程实践能力培养的教学质量和教学效果往往难以保证，课程体系中工程实践和工程师基本训练相对薄弱，实践环节教学效果不太理想。

因此可以得出这样的结论：要落实“卓越计划”，提高学生创新实践能力，课程体系改革的关键就是进行实践教学改革，这包括校内各类课程实验和课程（毕业）实习等实践教学环节和校外企业实习环节两大部分。

2.1校内实践教学问题

2.1.1课程实验

目前，能源与动力工程实验中心11门课程仅开设实验项目21个，其中综合性和设计性实验15个，开放性实验6个，课内实验以验证性为主，学生对此缺乏兴趣和主动性。空调设计课程的实验仍然是演示实验，只能看到车内空调制冷系统的布置；轿车启动后，哪里吹热风、哪里吹凉风。而压缩机课程实验也仅是看一看拆开的活塞式压缩机的内部结构，由于实验室搬迁的原因以及学生做实验不认真组装，很多零件丢失，使得近几年实验无法成功开设。另外，培养学生创新和实践能力的综合性及设计创新性开放实验较少，造成学生学到的理论不能在实际实验得以应用，动手能力和创造能力较差。

2.1.2课程设计和毕业设计

课程设计是对一门专业课程的综合应用，培养学生的综合分析问题和解决问题的能力的实践教学。本专业只有两门专业课程设计：冷库课程设计和压缩机课程设计。另外，设计内容陈旧，致使在课程设计中没有整体框架的认识，立体感不强，设计原理似是而非，无法活学活用进行创新设计。课程设计教学的评分制度也不太全面，主要以设计说明书、设计图样为主来考核成绩，致使学生为了取得高分往往把学习重心放在对课本的死记硬背中，只是遵循相关的设计实例，修改设计参数后进行生搬硬套，没有自己的特色。

毕业设计是对学生四年专业学习的大考核，在第八学期完成。毕业设计完成的好坏不仅是学生本人的原因，也与设计题目、管理、要求有很大的关系。这段时间，学生考研面试、到企业顶岗实习、找工作面试以及签协议等事情占用了不少的时间，再加上教师教学任务繁重，造成过程监管不严密，另外对毕业设计的考核也较单一，总体来看，学生的毕业设计质量不太理想，很多学生应付了事，达不到培养目标。

2.2校外实践教学问题

实习是学生获得基本专业技能训练的一个重要过程。学生在校期间就能了解企业实际的生产过程、运行管理机制，对社会、国情有比较全面的认识，缩短毕业后的适应期，提高就业的竞争力。

生产实习安排在第7学期开学的前3周集中进行，因此存在着先实习后上课，基础理论与专业实践教学进度不匹配的问题。实习采用集中实习的模式：学生在教师的带领下到某一企业，由实习企业的工程师讲授一些课程，然后参观学习。在整个实习期间学生并不参与到具体生产过程中去，学生只能通过查阅工厂的工艺文件，对生产过程进行观察与记录。实习初始阶段，学生还有一定的好奇心和兴趣，两三天后许多学生就失去了兴趣，从而影响了实习的效果。近几年，有的学生在实习中只是走走过场，混得学分，很难和书本上相关知识点联系起来。

另外，制冷专业校外实习基地太少，全靠教师自己联系，实习中的一切问题全靠教师解决，非常困难。教师不得不把主要精力放在寻找关系和如何保证学生纪律与安全等问题上。还有我校学生人均实习费用较少，由于物价上调，交通费用上涨，加上实习单位不同程度的提高实习收费标准，造成学生生产实习只能局限在学校周边企业，不能保证专业对口，影响了学生实习的质量。

3　实践教学改革探讨

3.1校内实践教学改革

基于“卓越计划”的培养目标，对于课程实验，本专业特别加强实验教学内容的综合性、互动性、启发性、完整性的修订。每门实验课从实验目的定位、实验教材的编写、实验内容的选定、实验程序的安排、实验过程的组织等均进行精心设计和策划。采用多种形式的实验技术，如：多媒体技术、网络技术、实验虚拟仿真技术等。一方面，提高学生的学习兴趣，使学生通过实验，更好地掌握专业知识和锻炼专业技能；另一方面，还可了解先进的科学技术及其实际应用。

另外，增加、更新设备，做到实验仪器自动化和现代化。增加实验组数减少每组人数，尽量给学生创造亲自动手独立操作的机会。多采取开放式教学方法，打破传统的实验教学方法在时间、空间和知识信息量等方面的约束，增强实验教学的灵活性，扩大实验教学在时间和空间上的范围。在教师指导下，鼓励学生在志愿的基础上参加业余科研小组，结合课堂教学，充分发挥他们的积极性和主动性。通过接触新科技、新事物、新问题，培养学生从查阅资料和研究方法的确立到市场调研等一系列开发创新能力。在设计性实验和开放性实验中，我们要求学生根据所选的题目从资料检索开始，完成可行性研究报告并设计实验方案，经教师审批后再进行实验，最后讨论实验结果。

基于“卓越计划”的培养目标，对于课程设计和毕业设计，鉴于两方面的考虑：一是要通过一个大型的工程系统设计，使学生能够系统地、全面地回顾和运用理论教学环节中所学到的专业理论知识，学会全面、统筹地思考问题、分析问题和解决问题。二是培养学生的相互协作、相互协调方面的合作能力，让他们认识到现代工程设计并不是一个个体的思考和设计过程，为以后学生在工作中协调各专业、各工种之间更为复杂的问题打下良好的基础。三是要求设计题目尽量与实际工程要求一致（接近），即要求学生设计一种当前没有的全新制冷产品或对现有产品有较大改变的新产品，学生需要准备包括产品设计、结构设计、工艺路线确定等全套技术资料。四是引入工企业工程师参与课程（毕业）设计指导工作，使学生重视设计不仅仅是设计原理及计算方法，还有实际工程绘图中的如图例、标注、尺寸等基础问题。对于过程管理与考核，加强监管，增加考勤、周查、中期检查等措施；实行末位淘汰制来激励学生认真对待，进而提高学生综合能力。

基于“卓越计划”的培养目标，增加参加学科竞赛，主要包括企业电子设计竞赛、数学建模竞赛、机械创新设计竞赛等，发表学术论文等创新学分的规定，也激发和推动学生积极主动地去学习，从而达到锻炼学生的实践能力的目的。

3.2校外实践教学改革

提高学生实际工程能力，加强校企合作是重点工作。学校教师可利用自身的优势，积极为企业解决技术和培训方面的问题，使企业获得利益。厂校联合，通过互惠的原则，建立长期相对稳定的实习基地，又可避免实习教师在实习中重复联系。另外充分利用其他院校的实习资源：河南省办制冷专业的高校有十几家，各个学校的实习资源不尽相同，进行校际之间的合作，既能节约资金，又能扩大学生实习内容。

选择校外实习基地必须充分体现专业特色、行业背景和企业特点。每个企业的工程背景不同，其产品、工艺要求、生产管理、企业文化等都独具特色，本专业重点选制冷空调设备制造企业成为基地，充分考虑工程师应具备的要求，设置特色鲜明的校外课程和实训环节。在企业学习阶段，不仅通过组织讲座和各种活动进行企业文化方面的熏陶。还设置符合工程师技能的实践课程。

基于“卓越计划” 培养目标，改变以前参观式实习，要求学生在第7学期到实际的生产岗位上进行轮岗实习，了解制冷设备（家用空调、商业空调、冰箱）的生产工艺流程、产品开发流程、技术文件管理和专业性能实验方法。了解和熟悉关键生产工艺流程，主要以空调的室内机、室外机和换热器的制造工艺为代表，来全面了解生产工艺流程。参与企业技术开发过程，学习和了解产品的开发流程。在参与技术开发的基础上，深度参与项目管理、技术文件管理和性能实验方法，具体内容见表1。

表1　企业实习课程内容

学生通过上述内容的学习实践，能了解本专业领域国内外技术标准、设计规范及产品认证体系；熟练使用工程制图工具如AUTOCAD，Pro/E等专业软件；能参与产品开发，并设计出相关实验方案；了解专利的检索、申报流程，能够根据产品研发检索相关专利。可以具备工程师的专业技能，也培养了他们的职业道德，对职业、社会、安全等方面的责任感。

4　结束语

实践教学改革是一个探索的过程，也是一个实践创新的系统工程。只有通过周密的教学设计后才能在教学中良好的运行和实施，实现“卓越计划”人才培养目标。本专业通过上述教学改革设计，旨在探索出能培养具有卓越的创新及实践能力的工程师的培养方案，为落实“卓越计划”做出贡献。

参考文献

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［2］ 严海，张金喜.面向培养卓越工程师的交通工程专业课程体系探讨［J］.教育教学论坛，2013（33）：225-226.

［3］ 王殿龙，贾振元.卓越工程师教育培养计划企业阶段的培养实践［J］.教育教学论坛，2013（6）：159-160.

［4］ 张建锋，黄廷林.基于卓越工程师目标下的给水排水工程专业实践教学改革［J］.西安建筑科技大学学报，2011（5）：93-96.

［5］ 李改莲，金听祥，胡春霞.加强制冷专业学生创新精神及实践能力的几点建议［J］.中国现代教育装备，2010（7）：143-145.

收稿日期：2016-03-23

作者简介：金听祥，博士，副教授。

基金项目：2013年河南省实验教学示范中心立项项目（编号：教高［2013］1005号）；2013年河南省高等学校教学团队项目（编号：教高［2013］645号）。

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