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關鍵詞:鍋爐;考核方式;課程改革
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1674-9324(2012)03-0112-02
建筑環境與設備工程專業主要培養從事室內環境設備系統和建筑公共設施設計、安裝調試、運行管理及國民經濟各部門所需的特殊環境開發的高級工程技術人才,《鍋爐與鍋爐房設備》作為該專業的熱源設備課程,授課內容應該全面并且應該有課程設計實踐環節。但是為了培養寬口徑厚基礎的專業人才,在培養計劃中,各門課程的學時數都進行了不同程度的縮減,該課程由原來的64課時縮減為32課時,并且我校的教學計劃刪除了重要的環節――課程設計。這種培養計劃導致學生對課程內容掌握膚淺,且不能與實際應用相結合,學習只為考試及格、獲得學分。因此,必須對該課程的教學計劃、教學方法、教學手段及考核方式進行改革,才能取得令人滿意的教學效果。
一、課程教學現狀分析
建筑環境與設備工程專業《鍋爐及鍋爐房設備》作為熱源設備專業課程,主要內容包括[1]:鍋爐結構,燃料的燃燒計算,鍋爐熱平衡,鍋爐內部循環流動與汽化過程,受熱面的傳熱計算,通風計算,鍋爐房工藝布置等。通過本課程的學習,學生可進行供熱鍋爐開發設計及鍋爐房工藝設計等工作。《鍋爐與鍋爐房設備》課程概念多,設備多,原理抽象。通過講授《鍋爐及鍋爐房設備》課程,筆者深深體會到:僅僅依靠目前的教學方法,如多媒體展示教學內容、學生記筆記,很難激發學生的學習興趣,學生的注意力很難進入到教師的課堂講授中去,學生學習的目的只是為了應付考試,更別說學生綜合運用能力的培養和實際經驗的掌握。而且,該課程目前沒有安排課程設計內容,學生在畢業設計時,如果選擇鍋爐房工藝設計方面的內容,容易將曾經學的知識與目前的設計嚴重脫節,更談不上學以致用。建筑環境與設備工程專業培養計劃中安排了認識實習和生產實習。但我校認識實習和生產實習都安排在《鍋爐及鍋爐房設備》開課之前,雖然學生都去鍋爐房看過設備,進行了初步的認識,但由于還沒有進行專業知識的學習,實習的針對性不強,基本上是走馬觀花式的實踐活動,等到開始學習這部分課程的時候,實習的時候看到的東西早已經忘了,學生的動手能力和獨立思維能力不能得到很好的鍛煉。
二、課程教學改革要點
1.完善課程體系,優化知識結構。《鍋爐及鍋爐房設備》具有理論性和實踐性較強的特點,鍋爐作為供熱熱媒的來源,通過供熱管線系統被輸送到熱用戶。按目前的教學內容及實踐看,學生只能掌握鍋爐的一些基本理論,對一些需要在課程設計中掌握應用的內容,比如鍋爐房工藝布置、水力工況分析以及供熱系統的技術經濟分析不熟悉。從畢業設計中反饋出來的信息發現,學生在鍋爐房工藝設計中缺乏全局的系統觀念,空間想象能力和繪圖能力也比較欠缺,管道之間的連接沒有感性認識,繪圖都是憑空想象,很不規范。為了改善這種現狀,完善該課程的各個環節,在以后的教學中首先從改進課堂教學手段入手,在常規多媒體課件文字展示教學內容的基礎上,制作生動有趣的動畫課件,比如,針對第一章中“鍋爐的基本構造”部分,不只是簡單的文字敘述各個部件及功能,而是與Flas相結合,將鍋爐的各個部件及組裝過程生動地展示出來。同時介紹目前鍋爐發展的趨勢,把本課程最新的技術和設備內容介紹給學生,可以極大地提高課堂教學的知識含量。通過視頻及動畫手段,把“第一現場”帶到課堂,既形象又節約資金。其次,這次課程改革將增加《鍋爐與鍋爐房設備》課程設計環節,讓學生將學習內容在過程設計中得到全面的復習與鞏固,并且對課程教學中不容易闡述清楚的工藝系統及流程進行設計,通過鍋爐房工藝流程的設計及各部分的設備選型,可以讓學生將課程的各個章節融匯貫通,全面了解。
2.改革課程性質及評價機制。目前我校的《鍋爐與鍋爐房設備》為專業基礎選修課,課程成績不會影響學生的畢業績點分,所以學生對待課程的態度極不認真,認為只要能考試及格、拿到學分即可。對作業采取敷衍的態度,稍有難度的題便放棄不做。當畢業時這部分學生如果分到了鍋爐房設計的題目,便出現茫然無措,不知從何下手的現象。針對這種現狀,此次課程改革將從教學計劃調整入手,改變該課程的性質及考核方法,將該課程調整為專業必修課,從思想上讓學生重視起來,同時更新觀念,通過擴大評價內容,采取靈活的評價手段及多樣化的評價方法,來調動學生的學習積極性。并且加大平常考核的力度,將章節的重點內容進行課堂測驗,講解較為復雜的工藝系統時,開展課堂小組討論,學生可根據自己的理解做出不同的熱力系統,并將這些作為最終成績重要的一部分來考核。
3.建立校內外認識、實習基地。根據鍋爐課程的特點,在校外尋求合作,建立兩個認識、實習基地。一是與鍋爐的生產企業合作,可在課程開始后的前幾周進行一次鍋爐部件的生產觀摩,讓學生了解鍋爐設備各部件具體形狀,理解鍋爐燃燒的原理,再回到課堂上與理論相結合,加強對學習內容的掌握和理解;二是鍋爐安裝企業,讓學生了解鍋爐的各個部件是如何安裝在一起,組成鍋爐系統的,使學生對鍋爐各部分的結構及功能有個直觀深入的觀察和認識;三是充分利用校內的鍋爐房資源,與學校后勤相關部門協商,讓學生參加實際鍋爐運行,深入觀察、學習,使學生掌握鍋爐房設備運行中的各個工藝過程,為鍋爐課程設計和畢業設計奠定堅實的基礎。
《鍋爐與鍋爐房設備》課程作為建環專業的專業基礎課,教學應該根據建筑環境與設備工程專業目錄要求,結合本校實際情況,對教學方法進行探索研究,從課程性質、教學內容、教學手段與方法以及實踐教學環節幾方面進行改革,以培養素質高的應用型人才。
教學是一個系統性工程,教學改革要取得全面的、實質性的效果需要一定的過程和時間,在今后的教學實踐中,如何讓學生更全面地掌握教學內容,實現教學改革的根本目標,還需進一步探索并總結經驗。
參考文獻:
[1]吳味隆,等.鍋爐及鍋爐房設備[M].北京:中國建筑工業出版社,2006.
關鍵詞:集散控制系統;課程設計;教學體系;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)23-0072-02
“集散控制系統”是一類分散控制、集中管理的共用控制、共用顯示的開放的儀表計算機控制系統,綜合了計算機、通信、顯示與控制等(4C)技術,并隨4C技術的發展而不斷發展。自20世紀70年代中期第一套集散控制系統誕生以來,已在國內外工業控制領域得到廣泛應用。[1]“集散控制系統”是自動化類專業(尤其是熱工過程自動化專業)的核心專業課,其教學分為課程教學與課程設計教學兩部分。從系統科學視野來看,課程教學與課程設計教學是DCS教學體系中的兩大元素,相互作用形成有機結構,根據系統科學整體性原理,1+1>2,即整體功能大于兩元素功能之和,[2]因此要提高“集散控制系統”教學效果有以下兩個途徑:一是分別改進課程教學體系與課程設計教學體系;二是加強兩者的相互作用,形成有機結構,派生出更多新功能,從而提升教學效果。為了培養符合新形勢下發電行業對熱工過程自動化專業畢業生的就業要求,本文以長沙理工大學熱工過程自動化專業為例,探討了“集散控制系統”教學體系的改革。
一、“集散控制系統”課程教學體系改革
1.修訂教學大綱
教學大綱是課程的教學綱要。經過課程教研組多次討論,結合熱工過程自動化專業的最新培養計劃,依據拓寬基礎、加強素質教育、培養創新能力和工程能力的培養思路修訂了“集散控制系統”的教學大綱,進一步明確了“集散控制系統”在整個專業課程體系中的地位和作用,指出了教學目標與期望值,規定了基本教學任務和要求。
2.編寫教案講義
教案是教師實施教學計劃與組織課程教學的方案,即為教學程序。課程教研組在教學中選用過兩種參考教材,所選課程教材內容比較全面。但是由于集散控制系統的不斷發展,所選教材的部分內容已跟不上技術的更新發展。為此,根據最新修訂的教學大綱,參考國內外有關火力發電機組最新技術和集散控制系統相關教材,結合課程組近幾年形成的教學與科研成果,編寫了“集散控制系統”課程的教案與內部講義。
3.更新教學內容
“集散控制系統”課程的內容涉及到熱工過程自動化專業的幾乎所有專業基礎課程及專業課程知識。隨著集散控制系統的迅速發展,知識與技術日新月異,要適應社會發展與需求,就必須在教學過程中關注新型集散控制系統的特點與優勢,[5]比較各廠家產品的優缺點,更新教師的知識體系。課程教學結束后召開總結討論會,根據學生學習情況及教學過程中反饋的信息,反思教學內容編排的合理性與先進性,推陳出新,保持教學內容的前沿性。同時要做到內容的開放式,注意銜接其他專業課程相關內容,將檢測技術與控制儀表、熱工過程控制系統、鍋爐原理、汽輪機原理、計算機控制技術、智能控制技術與控制系統仿真技術等課程相關知識融入到具體的集散控制系統分析和設計中,從而提高學生集散控制系統的分析與綜合能力。
4.改進教學方法與教學方式
針對具有不同特點的知識點,采取不同的教學方式方法。在對集散控制系統的基本概念與結構進行分析時,結合PPT、Flash等多媒體課件,以講授為主、討論為輔開展課堂教學,盡量活躍課程氣氛,把知識點講解的淺顯易懂,做到重點難點突出,在關鍵處設置問題,啟發學生思考。針對算法組態與人機界面內容,需要實踐動手的較多,考慮到實驗課時的有限性,安排學生自己安裝好組態王與DCS教學仿真軟件,課堂教師結合實例一邊講解一邊示范,學生一邊聽講一邊學習組態。在講授數據通信時,結合某電廠科研課題,分析與DCS通信遇到的問題及其解決方案,激發了學生的學習熱情。積極探索開發并充分利用網絡教學平臺,為學生提供靈活自主的第二課堂,拓寬了學生的視野,改善了師生的交流途徑。[3]
5.實驗教學改革
“集散控制系統”課程的所有實驗都在集散控制系統實驗教室進行,以前由實驗室教師單獨承擔,為了實現理論教學與實踐教學的無縫對接,現由實驗室教師與任課教師聯合承擔,共同編寫了實驗室指導書,指導學生獨立完成實驗。根據集散控制系統教學大綱,由于教學時間的限制,安排學生利用課外時間進行六個驗證性實驗,在和利時MACS系統上開設了四個設計綜合性實驗,[4]包括一階單容水箱對象特性測試實驗、單容水箱液位PID控制實驗、雙容水箱液位控制系統設計實驗及煤燃燒控制系統設計實驗。
二、“集散控制系統課程設計”教學體系改革
“集散控制系統課程設計”是熱工自動化專業繼“集散控制系統”課程之后一個至關重要的工程實踐教學環節,是將書本知識轉化為實際運用能力的關鍵步驟,其學時為兩周。其目的在于培養學生運用所學的集散控制系統的分析與設計理論知識解決工程實際問題的能力,進一步發掘和培養學生的創新精神與工程實踐能力,即加深學生對熱工自動化工作的認識,提升畢業入職后的工作能力。這里主要從教學大綱、課程設計指導書、課程設計選題、指導教師的團隊化等方面探索“集散控制系統課程設計”教學體系的改革。
1.教學大綱修訂
根據熱工過程自動化專業的培養方案,在修訂“集散控制系統”教學大綱的同時,修訂“集散控制系統課程設計”的教學大綱。修訂過程中,密切聯系“集散控制系統”知識點,明確課程設計目的是力爭全面應用課程所學知識進行現代電廠控制系統的設計,使得學生熟練掌握集散控制系統設計方法與基本技能。大綱規定了設計的基本要求、設計時間、選題原則、考核方式。
2.課程設計指導書與選題優化
“集散控制系統課程設計”主要圍繞當前火力發電廠主流容量機組的鍋爐自動控制系統設計,給出了爐膛壓力控制系統設計、燃燒過程控制系統設計、過熱蒸汽溫度控制系統設計、再熱蒸汽溫度控制系統設計、除氧器水位控制系統設計、除氧器壓力控制系統設計、汽包水位控制系統設計與磨煤機解耦控制系統設計等八個設計課題。且這些題目會根據電廠自動化的發展適時更新,盡量遴選能激發學生興趣具有挑戰性或前沿性的課題。一般安排5~7名學生為一課題小組,要求各小組選出一名學生任組長,將課題設計分解成若干部分,小組成員分工協作。各小組分別完成總體方案設計、硬件選型、確定軟件需求、組態圖設計、SAMA圖繪制、算法組態、編寫設計說明書和答辯等任務,進一步提升學生的綜合應用能力、獨立分析與解決問題的能力、團隊合作精神及創新能力。
3.指導教師團隊建設探索
課程設計教學過程中要體現素質教育的實施,必須強化指導教師的主導作用。因而,組建一個優秀的指導教師團隊勢在必行。指導教師必須有豐富的DCS設計經驗,對電廠自動化領域有解決實際問題的工作積累,富有創新意識、創新精神,更應具備高度的責任心。加強“集散控制系統課程設計”指導教師團隊建設,一方面組織任課教師與試驗指導教師到電廠進行工程化培訓,主要目的在于豐富教師的集散控制系統工程實踐經驗;另一方面聘請實習基地或有合作關系的電廠中的熱工自動化工程師擔任輔助指導教師。同時注重青年教師科研能力的培養,通過參與相關科研項目,把科研成果凝練成案例指導學生開展課程設計。[5]指導教師中既有理論功底深厚的任課教師、實驗知識豐富的實驗指導教師,又有工程實踐經驗豐富的熱工自動化工程師,從而逐步組建一支奮發有為的指導教師團隊。
三、強化課程設計教學與專業課教學的聯系
“集散控制系統”教學主要圍繞培養學生的工程實踐能力而展開。因而“集散控制系統”課程教學必須與“集散控制系統”課程設計教學有機融合。在課程教學階段,根據課程教研小組統一安排,把“集散控制系統”課程設計的題目及設計指導書下發給學生,從而使得課程教學基本圍繞課程設計進行。在原本枯燥的專業課教學中引進了類似“案例教學”的方式,增強了學生學習的針對性,激發了學生的學習興趣與目的,使理論與實踐能夠適時地統一起來,提高了教學效果。[6]因此,學生在理論教學階段即可基本完成“集散控制系統”課程設計的建模與算法設計部分內容,大大節省了課程設計時間,讓學生騰出寬裕的時間挖掘創造性設計潛能。通過強化“集散控制系統”課程設計教學體系與專業課教學體系的聯系,不僅可以使理論教學與實踐教學相得益彰,也促進了集散控制系統教學效果的提升。
四、總結
在近幾年的教學過程中,課程教研小組對“集散控制系統”教學體系改革進行了探索。通過集散控制系統專業課程及其課程設計教學,加深了學生對集散控制系統分析與設計理論知識的整體認識,理論知識和工程實踐實現了有機融合,提高了學生的工程實踐能力與團隊精神,提升了整體教學效果。
參考文獻:
[1]羅永剛.“集散控制系統”教學改革和實踐[J].中國電力教育,
2013,(11):54-55.
[2]宋燕.系統科學視域下的課堂教學改革探討[J].廣西教育,2010,
(5):19-20.
[3]王軼卿,張,趙英凱.“集散控制系統”課程教學改革與實踐[J].中國電力教育,2009,(1):92-93.
[4]謝又成,周育才,任萍,等.集散控制系統實驗室的建設[J].實驗室研究與探索,2007,26(5):119-121.
過程控制是一門研究領域主要涉及工業生產過程中對于系統控制的綜合性學科,學生通過學習過程控制這門課程的理論知識和實踐內容,從而理解系統設計要求和規范。理論設計和工程實踐是過程控制課程設計的主要要求,強調理論與實際相結合,并加以工程實踐,這樣才能深化學生對于系統設計的理解,從而自主進行系統設計。但是現實中由于過程控制教學實驗平臺成本很高,大部分高校在過程控制課程設計實踐中往往只采用實例教學的演示方式,學生只能看到到例程的試驗結果,往往只有一些實驗數據,過于靜態化,學生會感到非常枯燥,學習積極性不高,學生融入不到系統設計的氛圍當中,沒有任何的參與感,這樣就達不到預期的實踐效果。因此,通過引入組態軟件并把其應用于過程控制課程設計的實踐環節中,為學生模擬一個系統設計的開放平臺,提高學生的積極性與主動性,增加學生的參與感,使得學生可以自主的選擇背景,設計各式各樣的系統。學生設計完系統,通過老師的指導,逐漸完成對系統不足之處的修改,這樣的實踐過程,充分鍛煉了學生自主進行系統設計的實踐能力,深化了學生對于過程控制理論知識的理解。組態軟件,又可稱之為“組態式監控軟件”,是一種模擬系統設計的專業軟件。學生通過組態軟件可以輕松搭建構造自己所需要的軟件功能,從而替代了傳統應用計算機語言編寫軟件程序實現軟件功能的方法。因此,降低了組態軟件的使用門檻,學生可以輕松上手操作組態軟件。學生根據各自的需求,使用組態軟件,運用類似拼圖的方法來搭建系統,并最終模擬出系統的運行流程。
2組態軟件的優點及其應用步驟
組態軟件是一種模擬系統設計的專用軟件,它與過程控制緊密聯系在一起,在模擬平臺上構建系統。組態軟件的特點主要包含以下三個方面:第一,延續性和可擴充性。當用戶需求發生改變時,由于組態軟件采取模塊化的組合方式來搭建系統,所以用戶只需小范圍修改或替換指定模塊,其他部分不做改動即可滿足需求。第二,易學易用性是組態軟件的又一個特點,學生基本不需要計算機語言基礎,甚至不需要編程技術,就可以進行系統設計。通過類似拼圖的方式就能夠實現學生要求的軟件功能。第三,通用性。組態軟件幾乎涵蓋了工業過程系統設計的方方面面,學生可以根據各自的需求,設計各式各樣的系統,并且系統都可以進行動畫效果、數據處理等功能的展示,而不受行業的限制。
3組態軟件在過程控制課程設計實踐中的應用
在過程控制課程設計實踐中,為了培養學生自主進行系統設計的能力,通過組態軟件在過程控制課程設計實踐中的應用,使得學生可以自主根據選擇的背景來設計系統,最終達到系統的差異性和獨特性,真正實現每個學生自主進行系統設計。在系統設計的過程中,學生根據自己的想法,完全自主的進行系統設計。系統設計完成后,通過與老師的交流以及老師的指導,逐步完善所設計的系統。通過這個過程控制課程設計實踐,使學生把所學的過程控制的知識充分運用到系統設計當中,提高學生自主進行系統設計的能力。因此,把組態軟件應用到過程控制課程設計實踐環節中這一方法是具有創新性的教學實踐方法。在過程控制課程設計實踐中,學生根據不同背景需求所設計出:雙沖量均勻控制系統、加料控制監控系統、船閘系統、水箱控制系統、鍋爐溫度控制系統等。通過使用組態軟件,學生很容易理解整個系統的工作原理和運行流程,加深了學生對于系統設計的理解,提高了學生自主設計系統的能力,從而顯著提高了實踐效果。在過程控制課程設計中使用組態軟件,增加了學生進行系統設計的參與感,增強了學生與指導老師的互動,顯著提高了學生的積極性和主動性。通過類似拼圖式的搭建構造系統,降低了系統設計的難度,與此同時增加了學生進行系統設計的趣味性,從而讓學生對于自主進行系統設計充滿興趣,最終提高學生自主進行系統設計的能力。
4總結
專業建設概況
專業定位。新能源科學與工程專業圍繞浙江大學“以人為本、整合培養、求是創新、追求卓越”的教育理念,以“培養知識、能力、素質俱佳,具有國際視野的新能源科學與工程專業拔尖創新人才和未來行業領導者”為宗旨,以新能源的開發、儲運、利用為特征,緊密結合學科前沿和行業發展需要,積極培養滿足國家戰略性新興產業的創新型人才。
培養目標。培養具備熱學、力學、電學、機械、自動控制、能源科學、系統工程等寬厚理論基礎,掌握可再生能源和新能源專業知識,能從事清潔能源生產、可再生能源開發利用、能源環境保護、新能源開發、工程設計、優化運行與生產管理的跨學科復合型高級人才。
課程設置。專業課程設置按照浙江大學“通識課程+大類課程+專業課程”體系進行構建,其中專業課程包含專業基礎課、專業核心課和專業實驗實踐課。專業基礎課的安排上,設置了如工程流體力學、工程熱力學、傳熱學、能源與環境系統工程概論等基礎課程,使學生具有熱學、力學、機械、能源科學和系統工程等寬厚理論基礎。專業核心課程開設了包括生物質能源、太陽能、風能、氫氣大規模制取的原理和方法、新型液體燃料能源等課程,旨在讓學生掌握新能源領域相關科學原理、工藝以及新技術研究發展趨勢方面的知識。在專業實驗實踐課程上,安排了新能源實驗、認識實習、風電風機課程設計、生物質發電系統課程設計等,使學生掌握新能源的有關實驗,掌握現場運行,工程設計和生產管理等知識,為今后從事新能源開發利用工作打下基礎。
專業建設特色
依托動力工程及工程熱物理國家重點一級學科平臺,浙江大學新能源科學與工程專業建設體現出鮮明的科研與教學相長的教學特色。
強大的學科平臺。能源系擁有國內一流的學科與科研優勢,具備國際競爭的實力。現有國家重點一級學科1個,一級學科博士點1個,國家重點實驗室1個,國家工程研究中心2個。設博士點8個、碩士點8個、博士后流動站1個。連續5年科研經費超過億元。依托強大的學科與科研優勢,以及不斷在學科交叉領域取得的創新型研究進展,為學生直接參與項目研究、在實踐中培養創新精神創造了條件;同時為優秀大學生繼續深造提供了寬廣的平臺。能源系在新能源領域已有大量的研究積累,開展了大量新能源的研究方向,如太陽能熱利用發電技術,生物燃料電池,微藻制油等,并已承擔了新能源方向的973項目2項,863項目多項。
一流的師資力量。能源系擁有一批在國際上具有競爭力的中青年人才,其中院士1人,“973計劃”項目首席科學家3人,長江學者獎勵計劃特聘教授6人,國家杰出青年基金獲得者5人,浙江省特級專家2人,國家百千萬人才工程人選7人,教育部跨世紀和新世紀優秀人才5人。全系教師隊伍具有博士學位比率達93.1%,已形成了一支知識結構、學歷結構和學緣結構優化、年齡結構合理、教育教學能力和研究能力突出、具有國際競爭力的教學團隊。在新能源專業方向上,已形成了由院士牽頭,5位長江學者和一大批教授為核心的新能源研究隊伍。
先進的教學模式。專業建設以拓寬專業基礎、專業知識面為宗旨,制訂與國家發展需求相適應的本科教學計劃和課程體系。科研成果通過教學改革、課堂教學、大學生科技創新活動、畢業論文(設計)等途徑,轉化為教學資源,實現教學科研互動,為學生創新能力的培養提供了平臺。能源系積極開展本科教學改革,“結合國家重大需求,創建能源與環境復合型人才培養新體系”獲2009年國家級教學成果二等獎;《工程熱力學》、《熱工實驗》課程獲國家級精品課程稱號;“國家級能源與動力實驗教學示范中心”2012年通過專家驗收。
開放的實踐體系。經過多年的建設,能源系建立和發展了與學科前沿及行業發展緊密結合的能源與動力創新型人才培養實驗實踐教學體系。依托動力工程及工程熱物理國家重點一級學科、能源清潔利用國家重點實驗室,以能源與動力國家級實驗教學示范中心建設為契機,通過實驗課程精品化、建設學生創新實驗室和節能減排實踐基地、開展以全國大學生節能減排競賽為代表的各類學生科技創新活動、與行業領軍企業共建創新實踐教學基地等形式,構建了多層次訓練、多學科交叉、全方位輻射的立體創新實踐平臺。
專業建設成效
學科資源與科學研究成果及時、有效地引入本科教學建設中,為本科教育提供了大量優質資源,有效地提升了教學質量。本科生對該專業的認同度高,目前該專業已經成為最受學生歡迎的熱門專業之一,學生主修專業確認平均績點在4以上,在工科專業中排名第三。
核心課程精品化建設。專業依托教師在新能源領域的前沿研究方向,將科研方法、體驗與成果引入課程,推進核心課程精品化建設。2013級培養方案修訂中,確定《太陽能》、《生物質能源》2門專業核心課程建設,并增設了《非常規天然氣和合成氣開發與發電技術》、《生物質直燃發電技術》、《新型液體燃料能源》等課程,優化了課程結構,體現了專業特色。
專業教材高質量建設。近年來,教師總結多年科研和教學經驗,出版了《能源與環境系統工程概論》、《能源工程管理》等2部“十一五”國家級規劃教材。出版了《熱學基礎》、《核電與核能》、《熱能專業英語閱讀與寫作》、《燃燒理論與污染控制》、《多孔介質燃燒理論與技術》、《二氧化碳捕集封存和利用技術》、《生物質液化原理及技術應用》等專業課程指導教材。
實驗教學創新性建設。教師結合新能源領域的科研項目研究成果和科研項目實驗臺開展新開實驗課程項目的建設與研究,開設了“硫碘熱化學循環制氫”、“流動和霧化的激光測量”、“生物能源實驗”等實驗項目,同時充分利用學科實驗室的設備為學生提供優質的實驗環境。
實習基地全面性建設。在校外實踐教學基地建設中,與東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司、上海鍋爐廠、浙能集團等9家企業簽訂了校企合作協議,并根據行業面向與專業培養目標,對校企合作的課程進行了合理的規劃,注重實習企業的交叉互補。如東方鍋爐、上海鍋爐廠等企業提供熱能轉化設備的實踐實習;深圳東方鍋爐控制有限公司提供熱能設備控制方面的實習;藍天環保等提供燃燒污染控制方面的實習;華電電力科學研究院提供測試方面的實習;廣州瑞明電力股份有限公司提供電廠整體的實習。上海鍋爐廠有限公司、東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司成為首批國家級工程實踐教育中心。
學生科技創新活動開展。能源工程學系打破教學、科研、學科實驗室界限,學生通過自主立項或參加教師的科研項目,自定實驗方案、自主完成大學生科研訓練計劃、節能減排競賽等課外科技創新活動。目前,新能源科學與工程專業本科生已獲得SRTP立項31項,浙江省大學生科技創新活動計劃項目3項,全國大學生創新創業訓練計劃項目1項;獲校級大學生節能減排學科競賽獎項15項,獲國家級大學生節能減排競賽三等獎1項。
未來專業建設的方向
形成特色鮮明的專業課程體系。順應國內外新能源產業發展趨勢,結合學科研究特色,進一步梳理現有課程設置,完善“重基礎、強實踐”的課程體系;進一步凸顯新能源科學與工程專業的建設特色,形成以力學、熱學為專業基礎教學內容,太陽能、生物質能、風能等新能源的開發、儲運、利用技術為專業核心教學內容,課內外實驗實踐環節相結合的專業課程體系。
關鍵詞: 自動化專業 人才定位 教學模式 考核模式
自動化專業是一個寬口徑的專業,其特點決定了在不同時期、不同條件下自動化專業人才的培養會有較大的差異,應用型本科院校應根據自身的實際條件對自動化專業人才培養有一個清晰的定位[1]。自動化專業應用型人才培養的目標是以控制科學和計算機科學為基礎,以工程應用為特色,使學生掌握較厚實的控制理論基礎、較寬廣的自動化和計算機應用技術,具有一定的工程技術能力,能從事自動化裝置和系統的分析設計、科研開發與應用的工程應用型人才。
在應用型本科教育的背景下,如何能從實際出發,結合本學院特點培養綜合素質高、創新能力強的自動化專業人才。這就要求我們致力于知識、能力、素質協調發展的人才培養,在課程體系方面、在實踐教學方面、在產學研方面創出自己的特色。
一、自動化專業的人才定位
一個人的素質要提高,最重要的兩點是增長知識、提高能力。能力中最基本的是學習能力,有較強的學習能力,可以迅速增長知識、提高素質,而素質的提高是緩慢的、潛移默化的和相對穩定的。素質的基本要素是知識和能力,核心是能力和價值觀[2]。
自動化專業應有的知識、能力、素質,概括起來是:掌握控制科學和計算機科學的基本知識,有解決工業控制系統相關的應用、維護、開發等問題的能力,具有良好的溝通協調能力、責任心、開拓精神等人文素質和專業素質。實際上,在人才培養過程中,知識、能力與素質滲透在任何一個教學環節,只是重視的程度不同而已,如一個課程的某一個實驗教學過程,主要目的是培養實踐動手能力和解決問題的能力,但同時,也是對理論知識的鞏固,對軟件或硬件設備知識認識的提高,對解決問題的方法和過程的知識掌握程度的加強,也是溝通能力、領悟能力、協作能力和專業方面素質的提高過程。
要培養知識、能力、素質協調發展的人才,就要打破傳統課程教學實行統一的教學計劃,采用統一的評價標準模式,有意識、科學、系統地設計各個教學環節,有針對性地、潛移默化地使學生的知識、能力、素質協調發展,穩步提高[3]。
二、專業課的教學模式上,體現多樣化、靈活化
在專業課的教學過程中融入了“雙主教學模式”的思想。以學生為主體,以教師為主導,注重學生的個性化發展。通過把教學和工程實踐相結合,使學生掌握扎實理論知識的同時,多渠道進行實踐能力的培養,形成學生自身的綜合素質。
本專業在專業課程的教學過程的設計上,根據不同專業課程的特點,不僅細化知識、能力、素質的目標,更有意識地強化能力與素質的提高,同時,不同程度地體現教師和學生在教學過程中的作用[4]。
1.教師的角色轉換。由傳授型教師轉變為圍繞學習目標展開自主學習與探索的指導者;由課程的復述者轉為課程的設計者和開發者。如《傳感器及自動檢測技術》課程,我們將教學過程劃分為五個層次,第一層次理論教學要求學生掌握傳感器的特性及指標,掌握典型傳感器的原理及其應用;第二層次實驗環節,由基礎性,綜合、設計性實驗構成;第三層次自主創新實驗項目,40人分成8組,每2組一個綜合項目,開展設計工作。第四層次考核過程,以項目答辯的方式展開,同一項目的2個小組分別演示自己的設計過程及作品,然后互相問答。這中間體現了小組協同與競爭,開放性、創新性的意見交流。第五層次歸納總結點評,幫助學生梳理所學知識體系,點評學生作品,指出學生的創新點及存在的問題,指出今后提高的方向。這樣的教學過程設置,對教師提出了很高的要求。教師不但在專業上需要不斷拓展,在人文素質的疏導中更要以身師范。