能源与动力工程专业新疆民族学生培养模式探索

2022-04-01 10:15:55 | 浏览次数:

摘要:针对能源与动力工程专业新疆民族学生在专业教育中出现的问题,初步研究了新疆民族学生的教育特点,结合能动专业的培养规格,调整专业课程设置、改革教学内容和教学方法,探索能动专业新疆民族学生的培养模式,以适应新疆能源大发展对能动专业人才的需求。

关键词:能动专业;民族教育;培养模式;教学改革

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)27-0039-02

一、能动专业基本概况

新疆地处祖国的西北边疆,为国家重要的能源基地,境内有着丰富的能源资源。石油、天然气、煤炭三大化石能源储量占全国的20%以上,太阳能、风能等可再生资源在全国也位列前茅,发展潜力巨大。同时,新疆位于亚欧大陆的腹地,毗邻油气资源丰富的西亚里海地区,也是国家重要的能源通道。新疆能源发展的总体战略目标是:通过20~30年的努力,将新疆建设成为我国最大能源生产基地,特色炼油、煤炭化工基地,新能源示范基地和能源战略输送通道。[1,2]近年来,国家实施了“西气东输”“西电东送”等大型工程,为新疆的能源开发和利用带来了契机。随着环境保护要求的提高,国家在城市集中供热、节能降耗等方面的投入越来越大。在此背景下,新疆地区对能源与动力工程专业人才的需求日益旺盛。

新疆大学能源与动力工程专业于2001年开始招收本科生,现为新疆唯一的能动本科专业。从2001年开始,每年至少招收一个汉语言班,人数在30人以上。2003年开始,在招收汉语言班的同时,每年还招收民语言班,人数也在30人左右。至2010年,能动专业人数达到了顶峰,招收了3个汉语言班和1个民语言班,共125人。为适应新疆能源行业的发展,满足新疆经济建设对能动专业人才的需求,2008年新疆大学能源与动力工程专业申报成为新疆维吾尔自治区急需紧缺专业,自治区加大投入专业建设。现能动专业已得到极大改观,专业实验室已完备,师资力量得以加强。

新疆大学能源与动力工程专业的培养目标是以国家发展的人才需求为目标,紧密结合新疆能源动力行业的发展实际,培养学生具有扎实的能动专业方面的基础理论和专业知识,使之成为能在能源与动力工程领域从事相关的工程设计、技术开发及技术管理的工程技术人才,为新疆当地经济建设服务,培养“留得住、用得上”的急需紧缺人才。专业定位于新疆的火力发电、供热工程、风力发电、太阳能利用等方向。依托国家对新疆能源的政策扶持以及新疆能源行业的跨越式发展,能动专业在新疆有着广阔的就业市场。统计表明,汉语言班学生能源与动力工程的毕业生大都流向了与能源转化与利用的相关行业,其中绝大部分都去了火力发电厂,毕业生的一次就业率达到了100%。同期的民语言班学生由于语言和数理基础薄弱问题,除了一部分分配在电力行业外,其余大部分去了当地教育部门及能源管理部门,毕业生的一次就业率要比汉语言班学生低得多。

民族学生就业率偏低,严重挫伤了能动专业民族学生学习的积极性,减缓了新疆能动专业的建设和发展,阻碍着新疆经济建设的步伐,同时也对地区的稳定团结造成不利的影响。这反映了在培养民族人才模式上存在着诸多问题,既有对民族学生培养定位的认识上的偏差,也有对民族教育规律缺乏足够的研究了解,使得专业课程设置、教学内容的处理、教学方法的改革、实践创新能力的培养、科学素质的提高等等各个方面,与就业市场对民族人才的需求不相适应。因此,深入研究民族教育的特殊性,结合能动专业培养的特点,改革当前民族学生培养模式,是一个十分紧迫的问题。

二、专业课程的设置和调整

教学培养方案是人才培养的具体实施计划,直接决定了学生的培养质量,其内容体现了培养目标定位与培养模式的教学理念。新疆大学能动专业民族学生的培养方案应具有面向未来、面向地方、面向企业的特色。要改变对口专业培养的模式,拓宽专业口径,注重学生素质的教育,注重学生实践能力、工程能力、创新能力的培养。

能源与动力工程专业为多学科交叉专业,专业要求学生必须具备机械、电气、控制、热物理、工程力学等多个学科的基础知识,平衡这些学科的比重,优化学生的知识结构,为后续的专业学习打下坚实的理论基础,是专业基础课的基本要求。以学生的文化基础为前提,以实际够用为原则,调整基础课程的设置及学习内容,十分必要。而对于专业课程,课时少、内容多、方向广、应用强,应以社会对人才的需求为导向,实时调整培养方案,致力于培养学生的实践创新能力和综合素养,满足地方经济发展的需要,增强学生的社会竞争力。

通过对民族学生的问卷调查,以及与能动专业基础课老师的座谈交流,收集了专业基础课:工程热力学、工程流体力学、传热学三门课,以及专业课:锅炉原理、汽轮机、热力发电厂三门专业课,在民族班教与学的过程中出现的主要问题,主要有:第一,数理推导较繁杂,民族学生数理基础差,学习极为困难,为此,有些学生放弃了这些专业基础课程的学习,导致后期的专业课无法继续。第二,课程涉及大量的新概念、新理论、新思想、新方法,对于只进行过一年预科,学习了一年汉语的民族学生来说,理解、记忆这些抽象的概念,也是困难重重,如果还要应用这些概念解决实际问题,那就更加勉为其难。第三,理论的学习要求系统全面,但也使得学习的内容较为庞杂,尤其是教师在课堂讲授中,如果教师只是按部就班、照本宣科,不注重理论在生产实践及日常生活中的应用,也会使学生产生厌烦情绪,学习兴趣不高。第四,教师在课堂上的讲授方法单一教条,对于复杂的设备、繁琐的过程,没有形象的演示,没有具体的感性认识,无法使学生参与教学过程,形成与老师的互动,课堂不活跃,教学效果难以保证。第五,实践环节徒有虚名。在课程实验、课程设计、参观实习、生产实习、毕业论文、课外实践活动等环节,只注重形式和过程,被动完成,教师也因课时、奖励机制等问题,不愿花费过多时间和精力。第六,课程的考核方法规定太死,限制太多。学校规定考试课程:平时成绩最多占20%,期末考试占80%;考查课程:平时成绩最多占30%,期末考试占70%。如果在课程教学期间设置讨论题目、小论文、综合设计实验、模拟仿真等内容花费时间多,占考核总成绩的比例少,学生不重视,敷衍了事,效果不明显。第七,专业选修课程太多,不仅使学生学习负担繁重,也使得专业方向分散,没有在某一专业方向系统全面的掌握,更没有自己的专业特色。第八,课程安排的顺序不够合理,一些专业课程需要必要的理论基础,但基础还没有学习,专业课程已经在应用,学生在学习中无法理解。

针对在民族学生培养中出现的问题,结合自治区紧缺专业的建设,制订出初步方案和措施,修改了民族班专业基础课教学的大纲,调整了教学的部分内容:

第一,课程设置面向热电厂能源与动力工程方向,将机械设计基础、电工学、自动控制原理、工程力学设定为基础课,将工程热力学、工程流体力学、传热学三门课确定为能动专业的专业基础主干课,而专业课为锅炉原理、汽轮机原理、热力发电厂。以基础课、专业基础课、专业课三个层次构建课程体系,将通识教育与专业技能培养有机结合。

第二,为体现重基础、宽口径的原则,根据民族学生的数理基础,明显增加了工程热力学、工程流体力学、传热学三门课的学时,都达到了一学期80学时以上。由于总的学时有限,根据近年来就业单位的需求反馈以及学生的学习兴趣,去除了部分应用课程,适当减少一些课程的学时。

第三,加大实践环节的比重。对原有的实践课程,学时比重有较大提高,达到了41周的现场实习加上1023学时的课堂实践教学,新开设了计算机软硬件实践、锅炉设备及锅炉房运行实习、汽轮机装置运行实习等,使得实践环节的学时占到总学时近50%。不仅如此,学生毕业要求必须完成6个学分的创新学分。

第四,将能源与动力工程专业近期出现的新技术、新方法和新工艺引入到专业培养中来,适时调整选修课程。如为后期学生学习锅炉原理及环境污染治理相关课程的需要,增设了少课时的燃烧学、新型能源利用等课程。

第五,在条件成熟时,可开设数值计算及仿真课程,介绍当前流行的流体和传热的计算软件,开展流体流动及传热过程的仿真模拟,并将该内容体现在学生课程的总成绩中,且占有一定的比例。

第六,民族学生善于感性思维,动手能力强,对工程应用兴趣高。为此,课程的设置和调整以强化能力、突出实用、结合工程为原则,注重实践环节的教学效果。为此,花费一定资金建立了仿真实验室,开设了热电厂集控仿真实验;购买了流体及传热综合实验台,为学生开展设计、创新实验搭建了平台。

三、教学内容和教学方法的改革

新疆地域广阔,南北疆差异巨大,受地方经济发展水平及教育条件的限制,学生的汉语交流的能力及数理文化基础有着先天的不足。在加上民族众多,各个民族文化特点、思维定式、认知规律多种多样,但普遍具有简化、直接、感性、本质的特性。民族学生中有许多农牧地区,天生性格直爽豪放、热情大方,动手能力强,表现欲强。在大学学习的有限时间内,既要弥补民族学生中学教育的不足,又要完成能源专业多个学科的学习内容,同时还要学生的综合素养得到一定的提高,以适应将来社会竞争的需要,这对于从事民族教学的教师有着很高的要求。教师不仅对教授的内容要熟练掌握、轻车熟路、融会贯通,还要有丰富的讲授经验,能够因材施教,积极引导,教学相长。

为实行个性化教育,对于民族班学生除了公共选修课,其他课程一般都单独编班学习。按照通识教育、专业基础教育、专业教育三个层次安排教学内容,根据多年来民族学生课程的学习难度、效果调整学时,课程的门数、教学内容和学分要求上都与汉族班有所不同。在教学内容的处理上,适当淡化理论教学的深度,突出实践教学,尤其应增加行业发展的工程训练模块的比重,以达到工程师的最基本要求。[3]

近年来,多位教师为提高民族班专业教学,进行了有益的尝试,主要是根据民族学生性格特点、数理基础、学习习惯,改进传统教学方法,投入更多的时间精力摸索民族学生的教育规律,组织实施教学实践:

第一,对于理论性较强的内容,简化数学推导,甚至将某些冗长繁琐的数学论证过程去除不讲,留作课外的阅读资料,重点讲授物理模型的建立,数学模型的简化,以及理论体系中的思路和方法。

第二,对难以理解的抽象概念,避免机械生硬的定义陈述,而从生产实践和身边生活具体实例出发,提出相关的问题,先激发出学生的兴趣,在分析问题和求解过程中引入概念和教学内容,使学生体会到所学内容的奥妙。

第三,工程实践中的案例分析,以及能动专业最新的进展以及由此派生出的新知识和新技术也是课堂教学中较好的素材,它不仅可以增强学生学习的兴趣,还可以锻炼学生分析问题、解决问题的能力,将所学的理论知识应用于实际,从而强化所学的内容。

第四,课堂上应用讨论式、提问式的教学方法,加强与学生的互动。教师可以根据授课内容提出某一专题,在教师的指导下学生参与研讨,通过师生间的交流展开学习,可以活跃课堂气氛,拓宽学生视野,训练思维和表达,调动学生学习的主动性和积极性。

第五,收集了热电厂生产的视屏资料、复杂装置的动画演示,购买了部分大型设备的实物模型,结合课程课件和网络手段,应用于教学过程,使得教学手段多种多样、互相补充,从而使教学形象、具体、生动。

第六,在课堂教学期间,进行经常性的小测验,计入平时成绩,督促学生平时的复习、总结、记忆。为体现上述教学原则,改进了教案和课件。

四、专业课程在实践教学方面的探索

新疆大学电气工程学院的地理位置提供了结合实际工程进行现场教学的优良条件,学院位于乌鲁木齐市南郊,周围大型电厂较多,如红雁池一电厂、红雁池二电厂等,学院一直积极筹建民族学生校外实践教学基地,搭建民族学生实践和与企业交流沟通的平台。笔者将专业课中民族学生难以理解的内容章节到实践基地或电厂去讲,毕业设计题目与电厂及电科院合作,真题真做,不仅使学生加深对课程内容的理解,而且在培养分析问题解决问题的能力方面得到了提高,效果良好,更得到了民族学生的认同。[4]

传统实验教学模式是实验前教师将设备、仪器调试准备就绪,上课时教师先讲后演示,然后学生仿效教师依样画葫芦。这种实验教学模式不利于学生智力的开发和能力的培养。因此,可以变实验指导书为任务书,可以使学生在明确任务的前提下,进行独立思考、独立选用实验设备、独立设计实验步骤与方法、独立操作,并可以自我开发,更充分发挥了民族学生生性活跃,积极主动,乐于得到肯定的性格特点。[4]

为培养民族学生的实践创新能力,在专业基础课方面强化了各个实践环节:重新编写了能动专业实验指导书,使之更适于民族学生自主学习,从而能够自我完成实验;在理论学习中,引入传热及流体计算软件ANSYS、EES等,从而进行简单问题的仿真计算,考核结果可计入学习成绩;在毕业设计环节,对实验、装置等出现的问题,提炼出毕业论文题目,引导学生解决实际问题;在学习中,鼓动学生发现身边的流体、传热、节能等实际问题,积极申报学校的科研实训项目;鼓励学生参与教师的科研课题和实验平台的建设,为学生提供必要的条件,引导学生从事学术讨论和创新实践。

五、结束语

民族班专业教育模式的建立,需要长期坚持不懈的摸索和积累。经过几年来的教学实践,在新疆大学能源与动力工程专业民族学生的培养模式上进行了有益的探索,取得了初步的成效,得到了学生、学院、学校的肯定,但要形成一个成熟的模式,仍需时间的检验,并根据时代的发展不断改进。同时,这是一个系统工程,需要专业教研室多位教师的积极参与,需要学院、学校多方的支持和投入,最终才能建立起符合民族教育规律、面向新疆能源发展需要的能动专业民族学生教学体系。

参考文献:

[1]胡见义,彭苏萍,李建忠,等.新疆能源产业发展战略与思考[J].中国能源,2012,34(1):8-13.

[2]严陆光,夏训诚,吕绍勤,等.大力推进新疆大规模综合能源基地的发展[J].电工电能新技术,2011,30(1):1-7.

[3]姜波,熊发政.少数民族工科人才培养的紧迫性与特殊性[J].新疆大学学报(哲学人文社会科学版),2013,41(1):71-73.

[4]胡申华,姜波.热能与动力工程专业民族班的教学方法探讨[J].中国电力教育,2011,(24):194-195.

(责任编辑:刘翠枝)

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