应用型人才培养下的新能源科学与工程专业实践教学改革研究<br/>——以河北北方学院新能源科学与工程专业为例

应用型人才培养下的新能源科学与工程专业实践教学改革研究
——以河北北方学院新能源科学与工程专业为例

2023-01-06王延峰杨进争金占双李俊杰

河北北方学院学报(社会科学版) 2022年2期

王延峰，杨进争，金占双，马林，韩冰，李俊杰

(河北北方学院理学院，河北张家口 075000)

能源作为人类生存和发展的重要物质基础，决定了人类的生活质量。近代以来，化石能源的无节制消耗加重了环境污染，导致极端恶劣天气频现。因此，开发和利用清洁的新能源成为必然趋势[1]。高等教育作为推动国家科技进步和培养科技人才的重要载体，对实现科技进步和产业升级起到不可替代的作用[2]。2010年，教育部批准了第一批11所大学设立“新能源科学与工程”专业。迄今为止，全国共有100多所高校获批设立该专业[3]。基于“科学知识+专业技能+综合素养”的教育理念，当前应用型高校需解决的首要问题是如何培养满足社会发展要求的应用型人才[1]。下文以河北北方学院新能源科学与工程专业为例，提出有效的人才培养策略，为地方高校应用型人才培养提供参考和借鉴。

一、新能源科学与工程专业的目标定位

河北北方学院坐落于河北省张家口市，该市拥有国务院批复成立的全国唯一一个可再生能源示范区，同时也是2022年北京冬奥会的主办城市之一[4]。张家口市可再生能源示范区汇集了国内外众多新能源企业，承担了大量新能源产业项目。作为河北省属普通院校与应用型大学，河北北方学院致力于为地方经济建设培养具有理论知识与动手能力的高级应用型人才。为依托区位优势，突出地方院校应用型人才培养目标，河北北方学院新能源科学与工程专业依据自身特点，制定了培养具有新能源科学与工程领域基础理论和工程技术知识，并能满足新兴产业(新能源)需求的创新应用型人才的培养目标。实践能力在学生的基本专业能力培养中占据着至关重要的位置，但传统的课程教学普遍采用教师讲授与学生被动接受的重理论轻实践模式，这明显同新能源科学与工程专业的目标要求相背离。因此，在教学过程中应重视课程的实践操作，再通过实践操作反复锻炼，以实现夯实学生理论基础、提高学生灵活驾驭能力与解决实际生产问题能力的培养目标。

二、新能源科学与工程专业实践教学现状

目前，河北北方学院新能源科学与工程专业在实践教学方面存在以下几方面问题。

(一)实践教学形式单一

实践教学的开展是为了使学生能够对新能源科学与工程专业有更深入的认识，特别是对光伏和风力发电技术在实际运用和生产中的每个环节都有一个全面的了解，从而有效提高学生的实践能力，为其日后走上工作岗位打下良好的专业基础。但目前的实践教学仍采用与传统的理论教学相似的教学模式，大多在实验室进行模拟实验，校内缺乏专业的实习和实践基地，学生很难有机会进入企业参与生产实践。虽然学校与相关风力发电和光伏企业合作建立了供学生实习的实践基地，但仍存在很多问题，制约了实践教学的开展，如学生安全和管理以及企业的经济效益等问题，这都使企业难以充分迎合师生实习和实践的需求。此外，学生数量和实习时间与企业生产的实际情况也很难匹配。因此，学生在企业的实习与实践最终演变为参观性的观摩和学习，学生虽然增长了见识，但没有亲身参与，动手能力无法得到锻炼和提高，难以保证实践教学的质量。

(二)实践教学时间不足

新能源科学与工程专业注重实践教学和应用，但需要在企业进行的实习与实践却由于多种限制难以开展。实验课根据不同的课程要求一般于每学期设置12～16课时，每周设置3～4课时，共持续4～5周完成。这导致教学任务相对较重，实验教学的效果不理想，无法保证教学质量。实验课程的前期准备都由任课教师负责，学生进入课堂便可以开展实验。该方式的好处是节约时间，可以让学生完成多个实验，但学生没有参与实验的前期准备，缺乏对实验过程中使用的设备和配件及其用途的理性认识。这使学生片面认为只要按部就班地按照老师讲解和演示的实验步骤完成实验即可，对实验过程中出现的问题缺乏分析及进行试错性验证的能力，无法培养学生的创新能力。

(三)实践教学效果不理想

验证型实验是新能源科学与工程专业的主要教学模式。当前，高校教师大都依据制定的培养方案和教学大纲开展实验课程，指导学生进行实验操作，学生需要提前预习实验流程，并在课上认真学习与观看教师的示范操作。这导致在教学过程中出现以下问题：一方面，高校一般都是大班集体授课，全班学生按照实验设备数量被分成几个小组，由于学生人数较多且课时有限，因此教师难以针对性地解决学生在实验过程中遇到的各种问题；另一方面，由于教师无法同时兼顾讲解知识和管理学生，部分学生自制力较差，导致一个组内的实验由个别动手能力强且认真听课的学生独立完成，其余学生课上抄袭实验数据，课后抄袭实验报告。因此，学生整体的实验教学效果不理想。

(四)实践考核方式不合理

实践考核的内容主要分为实验考勤、课上表现和实验报告3个方面，以此对学生的实践考核成绩进行综合评价。由于在实践教学中，教师是以一对多的形式进行教学，很难顾及到每一位学生，因此无法在每次实验课上对学生的课堂表现给出准确的分数。此外，由于学生均以小组的形式参与实验，因此会出现在实验报告中实验步骤与数据雷同的现象，仅凭实验报告很难客观反映出学生对实验课程的掌握情况，达不到对学生综合实践能力的考核目标。

三、新能源科学与工程专业实践教学实现途径

针对新能源科学与工程专业课程教学中存在的问题，改革实践教学是当务之急。河北北方学院新能源科学与工程专业确立了实践教学改革的有效途径。

(一)找准培养目标定位，制定科学培养方案

地方本科院校要立足实际，把培养学生的综合素养和提高创新能力作为培养人才的目标。在培养方案的制定和修订过程中要积极听取本专业毕业生的建议，并主动与相关企业合作，调研最新的技术发展现状，多方咨询企业技术人员及社会相关人员的意见，制定合理有效的应用型人才培养方案。

(二)改变课程教学模式，优化实践教学体系

从根本上转变以理论教学为主和以实践教学为辅的传统教学模式，采用新型“讲授+实践”的教学模式，坚持精讲多练的原则，开展能够有效提升学生实践能力的实验课程。通过开放实验室引导学生利用课余时间进行实验，弥补课堂实践教学不足和实践教学效果较差的问题。这种教学模式能使学生获得更多的动手操作机会，不仅有助于培养学生勤于思考、敢于质疑以及主动解决问题的能力，还可以锻炼学生在团队中的语言沟通和协调组织能力。在实施过程中，教师应提前培养一批认真负责且动手能力强的实验室助理协助教师指导学生实验，并教导学生养成自主学习的良好习惯，切实改善与提高学生的实验操作技能。

(三)建立科学考评制度，规范实践教学过程

学校一方面应完善人才培养质量保障机制，如建立听课、检查以及评价等综合性的督导考察制度。另一方面还应完善教学质量评估体系，且坚持以学生为评估的核心主体。此外，邀请企业专家参与指导，提高毕业实习和毕业论文等实践活动的育人效果。实践考评成绩是对学生掌握实践技能的最终考评结果。针对以往实践教学过程中学生考勤、课堂表现和实验报告3个考评指标存在的问题，通过细化实验小组以及课余时间开放实验室等措施进行弥补；通过课堂不定时的随机提问与点名考核学生的课堂表现；通过轮换各小组长考核各组学生实验操作水平方式，确保每位同学实验报告成绩真实有效；严格执行考勤记录制度，监督学生的学习情况。对学生的实验报告严格按照实验操作步骤进行打分，培养学生严谨的工作态度和认真负责的工作方法。

(四)加强“双师型”师资建设，打造优质教师队伍

新能源科学与工程专业对学生的实践能力培养有较高的要求，指导老师在实践教学中面临更为严峻的考验。首先，通过“引进来，送出去”的模式培养教学能力与实践经验齐备的“双师型”教师队伍，达到“实践育人”的教育目标。其次，通过改善教师的薪酬制度和工作环境来引进更多高层次人才，加强学校的师资队伍建设。最后，要求新入职的教师不仅要参加职前培养和入职培训，还要定期参加在职进修，提高教师的教学能力；鼓励原有教师通过自我学习和外出进修的方式提高自身的能力。

(五)依托各类赛事，提升学生综合技能

新能源科学与工程专业可以借助“挑战杯”大学生课外学术科技竞赛、创新创业大赛和“互联网+”等各类赛事，培养学生参与实践活动的兴趣，提高学生的实践动手能力。通过参加各类赛事，学生不仅能够培养创新能力，还可以获得多项有实际价值的专业技能，也可以为自己赢得工作或实习机会。另外，通过竞赛学生还可以培养团队合作与勇于拼搏的精神。