能源与动力工程专业卓越工程师培养的实践教学研究

能源与动力工程专业卓越工程师培养的实践教学研究

长沙理工大学是一所以工为主的全日制普通本科院校，学科专业具有明显的交通、电力、水利行业特色。学校十分重视学生创新意识和工程实践能力培养，多年来形成了“主动服务国家基础产业，强化学生工程实践能力，面向基层培养应用型人才”的人才培养特色。能源与动力工程专业具有很强的工程实践背景。此次被教育部确定为卓越计划的试点专业，学校将把实施“卓越工程师培养计划”作为其发展的重要契机和重大教学改革工程，决定以校企联合为平台，积极探索工程教育人才培养的新模式。

一、能源与动力工程专业卓越工程师培养中对实践能力的要求

按照我国卓越工程师培养国家通用标准要求，长沙理工大学制定了能源与动力工程专业卓越工程师培养目标。按照该目标的要求，能源与动力工程专业本科生通过实践教学环节的训练，应具备四个方面的知识和能力。

1.具有系统的构思与工程化的能力

能源与动力工程专业卓越工程师必须具有扎实的专业基础理论知识和工程基础知识，了解本专业领域的生产工艺、技术装备、相关技术标准、行业规范等，并熟练掌握本专业基本的职业技能。在此基础上，要具有对本专业市场需求进行系统分析的能力，具有对工程环境、工程可行性进行研究的能力；能够对工程系统设立目标和要求，并能够根据项目的功能要求进行施工方案构思；能够对项目的整体系统进行模块划分，分别建立各子系统模型，并确保目标可达成已确定的总体目标。

2.具有系统设计能力

能源与动力工程专业卓越工程师在完成系统构思与工程化的同时，还应具有系统的设计能力，具体表现在：掌握国家制图标准、主要结构设计规范、工程验收标准等；在熟悉系统工艺流程及图纸设计的基础上能够设计系统过程并用图纸表示；在系统设计过程中，能够充分运用专业基础知识与专业知识，实现融会贯通；能够鉴别和评价一般的工程设计，并评估其适用性；能够进行学科专业设计和跨学科综合设计。

3.具有系统实施的能力

能源与动力工程专业卓越工程师在完成系统设计之后还应具有系统实施的能力，具体表现为：能够单独完成系统实施过程的制订；具有构思工程项目管理的组织形式及编写项目分析报告的能力；具有现场工程管理能力，并在管理过程中具有一定的沟通、协调能力；具有按照计划进行工程项目质量控制、工程项目进度控制的能力；能协助进行设备的安装与调试；能够进行设备的试运行。

4.具有系统运行和维护的能力

在完成机组设计、安装之后，本专业卓越工程师还应具有系统的运行和维护能力，具体表现为：能够

阅读机组运行规程；能够掌握各类主要设备和辅助设备的构造并进行运行、维护；能够完成机组启动、停止过程的全部操作；能够进行整个单元机组的运行、维护；具有对单个设备故障、单元机组的故障进行分析和处理的能力。

二、实践教学环节存在的问题

能源与动力工程专业具有很强的实践性。实践教学是其非常重要的一个教学环节，能够培养学生科学运用所学知识解决实际问题的能力，也能培养学习的协调能力、沟通能力、团队合作能力等。但这些相比于卓越工程师的培养目标还相距甚远。欲较好地实现卓越工程师的培养目标，必须找出当前存在的主要问题，并加以完善和改正。目前，能源与动力工程专业实践教学环节存在的主要问题表现在四个方面。

1.实践教学管理问题

针对实践教学环节，有些院校的管理较为松散，没有一整套关于实践教学的管理制度和相应评价标准，或仅有管理制度而没有具体监督实施。实践教学的管理很多时候全凭指导教师的责任心。例如毕业实习，学校允许学生自行联系实习单位、到就业单位实习或回到家乡实习等。针对这种做法，学校的出发点是好的，因为有些用人单位想让与其签约的学生早点接触实际、以便毕业后能尽快进入角色。但此种做法若不加以必要的监督和管理，实习质量完全依赖学生的自觉，管理制度缺乏约束，则很容易发生各种问题，影响实习效果，使得实践教学质量较难保证。目前，能源动力工程专业的实践教学环节较多，主要有认识实习、专业设备检修实习、运行实习、毕业实习及各类课程设计和毕业设计，可谓种类繁多、时间跨度较长。这些环节若没有好好利用，教学质量存在问题，将浪费学生大量的宝贵时间，也很难达到应有的教学目标。

2.实践教学基地建设问题

校内外实践教学基地为学生在实验、实习、设计、社会实践等环节创造工程实践环境，是工程实践教学必不可少的前提条件。实践基地应以校外具有一定专业背景的企业为主。目前，长沙理工大学与多家企业建立了校外实习基地的合作协议，这些实习基地的开拓主要靠校友关系来实现。每年，能源与动力工程学院各相关专业均在这些企业完成各类实习教学。即便如此，仍有很多亟待解决的问题：一是企业在安排学生实习方面缺乏积极性，没有相关的制度约束和政策支持，甚至借故推脱，不愿意学生去实习，即使能够到达现场，也很难保证实习质量；二是实习基地的建设经费问题。一直以来，实习基地的建设都是学校单方面靠财政拨款，而这些拨款仅是象征意义的，并不能真正解决多少实际问题。若能有相关政策或制度鼓励企业投资来共同建设，将在很大程度上解决实践基地的建设问题。因此，寻找一种校企共赢的产学研合作模式将能提高企业与高校合作的积极性，也是今后建设校外实践基地的关键。

3.实践教学师资队伍建设问题

能源动力工程专业是工程实践能力要求较强的专业，该专业卓越工程师培养的环节中对实践能力的要求更甚。实践教学也是该专业“卓越人才培养计划”中需要重点改革的内容。实践教学应与理论教学、科学研究工作同步发展，这就要求高校教师能够既熟悉理论知识又要有丰富的工程实践、科研经历。[3]然而，随着教育规模的不断扩大，高校教师虽然具有较高的学历，但具有工程实践经验的教师越来越缺少。大部分教师属于“双门型”（校门到校门）教师，[4]这些教师大多数接受的是传统教育，其知识结构属于学术型，缺乏实践能力，不具备卓越工程师培养标准所要求的知识体系和工程实践能力。另外，高校的师资队伍还存在如下一些问题：教师数量不足，生师比大幅提高，教师负担较重；学缘结构不平衡；年龄结构出现断层等。教师缺乏工程实践经验与能力，对工程教育思想缺乏系统研究与足够重视等，与卓越工程师培养计划中对教师素质的要求存在差距，[5]不能适应卓越工程师教育的需要。

4.实践教学的考核问题

目前，长沙理工大学虽然有实践教学的考核办法，但缺乏相应的管理手段和督促措施，导致这些办法并没有真正地落实和执行。一方面，实践教学的考核多数情况仅凭指导教师对学生的印象，且对实践环节的考核极少有不及格的情况。另一方面，由于制度和指导老师的松懈，导致学生对实践教学的重要性缺乏必要的认识。再加上没有必要的监督和管理，没有压力，将致使一部分学生根本不把实践教学当成一回事，何谈实践效果？

三、卓越工程师培养实践教学环节的改革

按照现代能源与动力工程专业卓越工程师培养目标的总体要求，建立具有突出工程实践能力培养的实践教学体系，培养具有现代能源与动力工程意识、工程实践能力和创新能力的高素质应用型专门人才。针对现有实践教学环节，主要进行如下改革：

一是强化实践教学管理，完善实践教学考核制度。制订一整套实践教学的管理、监督制度，并由专人负责执行，可聘请已退休教授来进行监督。具体执行过程如下：

（1）在实践教学执行之前，首先由专业带头人或系主任进行全员动员，动员对象包括实践教学指导老师和学生，重申实践教学的管理制度，使指导老师和学生对制度有清楚的认识。除了了解实践教学的管理制度以外，在动员时还应使学生明确实践教学的目的和具体实践任务，并做好实践之前的准备工作，引导学生积极投入实践教学。

（2）在实践环节的教学阶段，应加强管理，严格遵守学习及现场劳动纪律，并执行奖惩制度，充分调动学生的学习热情。在此期间，也可适当组织一些督导专家到现场督促。

（3）在实践教学临近结束时，应对学生进行考核，看是否达到了实践教学的预期目的。实践教学的最终考核成绩应由平时成绩、实习期间表现（如积极性、主动性等）、实习报告及最后考核结果所组成，其中平时表现及最后考核应由校内指导教师和企业指导教师共同评价，并占较大比重。

（4）实践环节结束后，应对实践教学执行情况及效果进行总结，以便下次执行时弥补不足。

二是突破传统的实践教学体系，构建“两平台、三层次”的实践教学新体系。实践教学内容实现纵向延伸、横向拓展。在纵向，实践内容由传统的热力发电延伸到并网及电力系统运行；在横向，实践内容由传统的热力发电拓展到水力发电、核动力发电以及风能发电、光伏发电等新能源发电和建筑节能等领域；实践内容体系由传统的单一性、验证性向综合设计性、工程实践性及研究创新性方向转变，以拓宽学生的知识视野、提高学生的工程实践能力、培养高素质复合型人才。

以能源动力工程概念及基本要求设置适用于能源动力工程各专业的“专业基础实践平台”，按能源动力工程各专业或专业方向的特殊要求构建“专业特色实践平台”，这样使学生既获得具有普遍适用性、基础性的实践锻炼，又获得符合学生个性兴趣、具有明显专业与行业特色的实践锻炼。“综合设计、工程实践与研究创新”的实践层次体系迎合了不同学生群体实践能力结构及个性目标的发展要求，将基本要求与个性发展很好地结合了起来。

三是创建“三开放、四结合”的实验教学新模式。实验中心拟采用在“实验时间、实验内容和实验场所”三方面对学生全开放以及“规定实验＋自选实验，真实实验＋虚拟实验，校内实验＋校外实践，课内实验＋课外研究”四结合的教学新模式。这种教学模式可提高学生的实验到课率，实验时间与精力的有效投入，同时还为学生提供内容丰富的实验项目和形式灵活多样的实验方式，可大大激发学生主动参加实验和课外科技创新活动的热情，有效提高学生的大能源动力工程意识、工程实践与创新能力。

四是探索产学研合作模式，建立稳定的校外实践基地。产学研合作是构建现代工程教育体系的一个重要环节，是提高工程教育质量的重大措施。通过产学研合作，高校教师可更多地了解学科发展动态、更多

地接触生产实际，丰富实践经验，增强实际工作能力与创新能力。同时对教学过程中的教学内容、教学方法、教学手段等方面进行改革，及时将科研成果引入教学中，适当充实实践教学内容，以提高实践教学的质量。高校应大力推进产学研合作，真正给企业带来实惠，使其具有更大的热情和积极性来建设校外实践基地。在此基础上建立的实践教学基地将能更好地为高校和师生服务，为学生提供较好的实践场所，以达到理论与实践相结合的目标。

五是努力建设一支能胜任创新实践教学的高水平师资队伍。进一步从学科专业、知识结构、年龄结构、学历职称及学缘结构等方面优化实践教学队伍，建设一支以高水平学者为带头人、由具有能源与动力工程学科背景骨干教师组成的专职为主、专兼职相结合的优秀实践教学团队；加强专业教师与能源动力工程行业专家与技术人员的学术交流，定期选派部分青年教师到大型能源动力工程企业及高水平大学、科研院所进行工程实践锻炼与访问进修学习，积极组织青年教师参加全国性的学术交流，聘请高科技能源与动力工程企业的专家与技术人员参加实践教学指导工作，提高专业教师的工程实践能力与科技创新能力。

六是建设丰富的网络实践教学资源。利用现代教育及信息网络技术构建丰富的网络实践教学资源，主要包括实践教学资源（课程及实践教学课件、能源与动力工程领域最新技术进展等），构建网上互动交流咨询平台、网上实验预约系统等，为学生搭建便捷高效的网上实践教学平台。

四、结语

实践教学是工程教育的重要组成部分，“卓越工程师培养计划”是国家改革工程教育人才培养模式的重大教改项目，其中主要是针对实践教学环节的改革。能源与动力工程专业以此次“卓越工程师培养”为契机，着力培养学生的工程实践能力、创造能力和国际竞争力。本文首先提出了能源与动力工程专业“卓越人才培养”中对实践能力的要求，接着分析了目前已有的实践教学环节中存在的问题。针对这些问题，本文重点提出了实践教学环节的改革措施，这些措施主要从实践教学环节的管理和考核制度、人才培养模式、实践基地建设、师资队伍建设及网络教学等方面具体实施。通过这些改革措施，期望能使能源与动力工程专业的毕业生能够达到本专业“卓越人才培养计划”的培养目标，受到社会及用人单位的欢迎。