实践教学与能源与环境系统工程专业复合型人才的培养

王明峰 蒋恩臣 简秀梅

摘    要：实践教学是本科教学工作中至关重要的一环，文章探讨了华南农业大学能源与环境系统工程专业设立以来在实践教学方面的工作，通过本科生实践平台建设、自有科研成果向教学转化、鼓励学生参与科创项目及学科竞赛等措施，巩固和扩展学生的理论基础和实践能力，培养学生分析问题、解决问题能力和创新意识，为交叉学科专业复合型人才的培养提供了实践经验。

关键词：实践教学;交叉学科;复合型人才培养

中图分类号：G640          文献标识码：A          文章编号：1002-4107（2019）02-0045-02

华南农业大学能源与环境系统工程专业筹建于2011年，是广东唯一以生物质能源为核心开办的新能源专业，目前，基于农业部能源植物资源与利用重点实验室、广东省高校生物质能源重点实验室和广州市能源植物资源与利用重点实验室，创建了良好的本科教学平台。作为交叉学科专业，一方面学校注重理论基础教育，培养具备机电、热化、能源材料和环境保护等多学科知识结构的复合型人才，在教学过程中，兼顾科技发展和知识更新，更新教学资源，让学生了解本专业的科技前沿;另一方面，注重创新实践能力的培养。创新始于问题，源于实践，通过实践教学，可直观地培养学生对本专业的认识感，熟练掌握和运用理论知识，激发发现问题的潜能，并提升动手能力和解决问题能力。实践教学对本科生综合素质和能力的提升十分关键，华南农业大学能源与环境系统工程专业自设立以来，便十分重视实践教学的发展，注重本科生实践平台建设，通过设立校内外的试验和实习课程、自有科研成果向教学转化、鼓励学生参与科创项目及学科竞赛，巩固和扩展理论知识，同时，培养学生分析问题、解决问题能力和创新意识。

一、实践课程教学

实践课程教学是复合型人才培养的基础。华南农业大学能源与环境系统工程专业注重本科生实践平台建设，一致坚持建立与完善本科教学实验室和相关教学设备。首先，在专业人才培养方案中，不仅设置了专业课程的基础实验课，同时，也注重专业综合性实验课的建设，通过在中试规模的生物质能转化试验，让学生掌握从原料的基本物性参数、转化参数设定、机电操控、产物物性测试和数据的分析计算等多维度知识和技能，增强学生的自主能动性，激发学生的创新能力。其次，注重将自身的科研成果转化到实践教学中。例如，在生物质连续热解炭化技术与装备方面，华南农业大学申请了多件发明和实用新型专利，研发了不同处理量的连续热解设备，这些设备在本科生的实践教学中发挥了重要作用，并形成了具有华南农业大学特色的专业试验课程。最后，注重校外实习基地建设，在省内多家知名企业和科研院所建立了实习基地，能源转化的工业生产实践和成套设备，对丰富教学内容起到了至关重要的作用。

二、参与科创项目

鼓励学生参与科创项目是本专业复合型人才培养的重点工作。在多年的教学实践中，注重实践教育的硬件和软件建设，建立了校、院、系不同层面的组织机构和激励机制;通过不断完善硬件建设，搭建本科生创新实践平台，设立专门的本科生创新实验室，并提供活动基金，由于本科教学的资金投入有限，可以通过以研促教，将科研平台与本科教学工作相融合，达到事半功倍的效果;鼓励学生利用课余时间参与科研实验或设立各种学生创新创业项目，培养学生创新意识和团队合作精神，提高学生动手能力、分析问题和解决问题能力，提升综合科研素养。

在具体实践中，注重学生队伍的梯队建设，高低年级混搭互助，形成梯级队伍，培养团队精神;以协同创新理念为载体，理论与实践协同、校企协同、课内外协同、课赛协同，探索教学改革的新途径，加强创新能力建设[1]。积极引导学生参与各类创新创业项目，在历年的人才培养过程中取得了良好的教学效果，每届学生参与到各级别创新创业项目及导师自拟的各类科研试验项目中的人数占总人数的50%。在此过程中，鼓励学生多读书丰富知识储备，改善知识结构，多参与试验，增强动手能力，多交流，吸收先进的、创新性试验方法，及时总结归纳，并将研究结果以论文或专利的形式呈现出来。同时，鼓励学生在实践中提出新的问题并提出解决方案，最终通过实验解决，使科技创新具有不断的动力，保证创新创业项目具有延续性。

导师专业的指导是实践教育成败的关键环节，因此，应注重“教师为主导，学生为主体”的实践体系建设，推行导师制并加强指导教师队伍建设，增加导师的工程背景或实践经验是指导学生参加培养动手能力和实践技能的保障[2]，以便給予学生专业的指导。

三、参与学科竞赛

大学生学科竞赛是培养和提高学生创新能力与实践能力的重要载体，具有常规教学不可及的特殊的创新教育功能，对优化人才培养过程和提高教育质量有着独特的不可替代的作用[3]。鼓励学生参与学科竞赛，这既是本专业复合型人才培养的过程，也是一种检验。

学科竞赛能够激发学生学习专业学科的浓厚兴趣，提高学生合理运用专业知识解决实际问题的综合能力[4]。在竞赛过程中，学生要经历独立的分析问题、模型的设计和创作、计算和理论推导、新问题的出现和解决等环节，仅靠课堂知识是不够的，学生需要提高自主学习能力，及时补充欠缺知识。学生通过自主学习完善知识结构，为创新能力的培养奠定理论基础[5]。通过学科竞赛，学生的实践能力、自主学习能力、竞争意识和工程意识得到提高和强化，学生的团队合作精神和创新能力也可得到较大的提升。以学科竞赛为载体，形成“多位一体”的实践创新能力培养模式。

“全国大学生农业建筑环境与能源工程相关专业创新设计竞赛”是与能源与环境系统工程专业直接对口的专业竞赛，竞赛内容涉及多个学科的融合和交叉，涵盖了能源、环境、材料、建筑与土木工程、电子信息、自动化控制及动科和农学等多学科和专业。作为专业对口的国家级竞赛，师生极其重视，参与热情极高。而在队伍组建过程中，重视不同专业、年级学生间的优势互补，促进多学科间的交流与融合。重视选拔过程，并在几轮选拔竞赛中，给予专业的指导意见，拓展学生思维，培养了学生的创新能力、协作精神和理论联系实际的学风，加强了学生专业知识、动手能力、设计水平的训练[6]，使得学生综合素质在竞赛中得到提高。在历年的国家级竞赛中，学生队伍多次获得特等奖、一等奖，指导教师多次获得优秀指导教师称号。同时，重视引导学生参与其他与专业相关的省级、市级和校级的竞赛项目，并获得了优异成绩。

学科竞赛是教与学紧密联系、师与生相互配合的竞赛活动，是课堂授课外的有益补充。在学科竞赛过程中，指导教师发挥着极其重要的作用，是保障培训效果和取得优异成绩的关键。特别是国家级的学科竞赛往往涉及多学科、跨专业知识，这就需要具有不同专业背景、不同知识结构的教师共同参与才能保障竞赛的质量和效果[7]。竞赛指导教师须不断提高实践创新能力和业务水平，增加实践经历，提高科研水平。同时，应注意到，由于竞赛指导需要耗用教师大量的精力，建立适当的配套激励政策和制度也是十分必要的。

作为交叉学科专业，能源与环境系统工程专业培养的本科生是具备多学科知识结构的复合型人才，在人才培养過程中，创新实践能力的培养十分重要。实践教学对本科生综合素质和能力的提升十分关键。实践课程教学、参与科创项目和学科竞赛对能源与环境系统工程专业复合型人才的培养起到了至关重要的作用。其中，实践课程教学是复合型人才培养的基础，除常规基础试验外，更应重视专业综合性试验的建设，校内科研成果向教学的转化，并形成了具有华南农业大学特色的专业试验课程。鼓励学生参与科创项目，并通过激励机制建设、以研促教、学生梯级队伍和指导教师队伍建设，形成良性循环，取得了良好的教学效果。学科竞赛既是本专业复合型人才培养的过程，也是一种检验。鼓励学生参与学科竞赛，并多次在国家级和省市级的竞赛项目中获得了优异的成绩。通过本科生实践平台建设、自有科研成果向教学转化、鼓励学生参与科创项目及学科竞赛等几方面的协同作用，巩固和扩展了学生理论基础与实践能力，培养了学生分析问题、解决问题的能力和创新意识。

参考文献：

[1]杜侦，曹慧丽，魏琳华，等.依托科技创新竞赛培养应用型人才[J].教育研究，2013，（9）.

[2]张艳丽，刘晓敏，朱向东，等.“复合型”工科人才培养模式的探索[J].广东化工，2017，（6）.

[3]张姿炎.大学生学科竞赛与创新人才培养途径[J].现代教育管理，2014，（3）.

[4]程望斌，张国云，吴健辉.基于学科竞赛的电子信息类专业人才培养研究[J].计算机教育，2015，（3）.

[5]林晓.基于创新竞赛的大学生创新人才培养模式研究[J].江苏高教，2015，（2）.

[6]张文萍，黄理军，裴毅，等.以就业能力为导向的水利水电专业实践教学内容改革与研究[J].科技创新导报，2012，（25）.

[7]樊利，丁珠玉，唐曦，等.构建多学科竞赛平台培养实践创新人才[J].西南师范大学学报：自然科学版，2016，（8）.