[摘 要]項(xiàng)目式教學(xué)方法是提升本科教學(xué)質(zhì)量的重要措施,是培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力的重要手段,有助于高校的應(yīng)用型轉(zhuǎn)型,培養(yǎng)應(yīng)用型人才。為了踐行全國(guó)教育大會(huì)精神、推動(dòng)工程教育專業(yè)認(rèn)證、切實(shí)提高本科教學(xué)質(zhì)量,提出了以建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)為應(yīng)用背景的項(xiàng)目式教學(xué)平臺(tái)構(gòu)建方案、復(fù)雜工程問題的項(xiàng)目擬定原則、教學(xué)指導(dǎo)體系的構(gòu)建策略及項(xiàng)目考核方法。通過該方法的實(shí)施,實(shí)現(xiàn)了教學(xué)與科研的有機(jī)統(tǒng)一,提高了教師的工作效率和積極性,鍛煉了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。
[關(guān)鍵詞]項(xiàng)目式教學(xué);復(fù)雜工程問題;實(shí)踐教學(xué)體系
[中圖分類號(hào)] G642? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 1008-2549(2022) 03-0059-06
在全國(guó)教育大會(huì)上,習(xí)近平總書記的講話對(duì)新時(shí)代我國(guó)高等教育的發(fā)展指明了方向,國(guó)家的科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展需要高等教育與時(shí)俱進(jìn),要通過以培養(yǎng)適合國(guó)家發(fā)展要求的人才為己任,著重培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型人才。[1]教育部部長(zhǎng)陳寶生在新時(shí)代全國(guó)高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議上指出,建設(shè)高等教育強(qiáng)國(guó)的必要條件就是重視本科教育的發(fā)展,培養(yǎng)大批與我國(guó)國(guó)情相匹配的有理想、有本領(lǐng)、有擔(dān)當(dāng)?shù)母叩葘iT技術(shù)人才,提供豐富的人才儲(chǔ)備和強(qiáng)大的人才支撐和智力支持。[2]近年來,為了培養(yǎng)應(yīng)用型人才,我國(guó)政府逐步引導(dǎo)部分本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變,部分本科高校進(jìn)行了積極探索與實(shí)踐,并取得了一定的成效。[3-4]
一、應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式的內(nèi)涵
大學(xué)的職能包括培養(yǎng)人才、科學(xué)研究和服務(wù)社會(huì),是區(qū)別于其他社會(huì)組織的標(biāo)志,其具有特定的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、功能和活動(dòng)方式。自大學(xué)誕生至今,隨著社會(huì)分工的變化、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人類社會(huì)發(fā)生了巨大的變化,大學(xué)要生存和發(fā)展,就要進(jìn)行變革。根據(jù)組織變革理論李維特模型,大學(xué)組織變革是大學(xué)在外部環(huán)境發(fā)生變化,或內(nèi)力推動(dòng)下,主動(dòng)或被動(dòng)地調(diào)整辦學(xué)目標(biāo),改變大學(xué)內(nèi)部結(jié)構(gòu),從而適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要的過程。[5]當(dāng)前,新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革與我國(guó)加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式形成歷史性交匯,國(guó)際產(chǎn)業(yè)分工格局正在重塑。大學(xué)通過實(shí)現(xiàn)為社會(huì)提供應(yīng)用型人才和服務(wù)社會(huì)的辦學(xué)目標(biāo),滿足工業(yè)技術(shù)革命對(duì)人才的現(xiàn)實(shí)需要。同時(shí)我國(guó)正處于由制造大國(guó)向引領(lǐng)世界制造業(yè)發(fā)展的制造強(qiáng)國(guó)為目標(biāo)的轉(zhuǎn)變過程中,人才的多樣化需求使社會(huì)對(duì)教育的多樣化需求也顯得更為迫切。特別是面對(duì)制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的能力需求,各行各業(yè)需要大量具有相當(dāng)專業(yè)水平、理論視野和應(yīng)用技術(shù)水平均衡發(fā)展的復(fù)合應(yīng)用型人才。
大學(xué)面臨的最大挑戰(zhàn)之一是培養(yǎng)的人才要適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)變化并具備新要求的能力,其中行業(yè)對(duì)學(xué)生的要求,社會(huì)對(duì)未來專業(yè)人才的要求構(gòu)成了大學(xué)教育轉(zhuǎn)型設(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮的基本方面。技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化和政治上的變化決定了企業(yè)需要的專業(yè)人員必須具備的特長(zhǎng)和能力。要適應(yīng)企業(yè)的需要,專業(yè)理論是不夠的,對(duì)創(chuàng)新和靈活性應(yīng)用的需求仍然是最重要的。而現(xiàn)階段大學(xué)體系面臨的問題是畢業(yè)生不能適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)變化及其新要求的能力,缺乏創(chuàng)造意識(shí)和創(chuàng)造能力,難以與社會(huì)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)需求相匹配,在就業(yè)市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。其原因主要為:畢業(yè)生的研究和創(chuàng)新準(zhǔn)備不足;本科教學(xué)過程中理論指導(dǎo)過多,實(shí)踐環(huán)節(jié)較少;本科知識(shí)過于籠統(tǒng),缺乏專業(yè)知識(shí)的更新;高校缺乏指導(dǎo)實(shí)踐的團(tuán)隊(duì)。
根據(jù)組織變革理論,外部環(huán)境來自我國(guó)處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵期,如果地方本科院校沒有準(zhǔn)確的定位,盲目側(cè)重于科學(xué)研究的職能,致使科研上不去、教學(xué)質(zhì)量低、服務(wù)跟不上,在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下喪失競(jìng)爭(zhēng)力,從而在服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)方面遇到瓶頸。所以高校轉(zhuǎn)型勢(shì)在必行,我國(guó)明確規(guī)定大學(xué)應(yīng)當(dāng)以培養(yǎng)人才為中心,并提供相關(guān)的專業(yè)知識(shí),把學(xué)生培養(yǎng)成高水平、符合時(shí)代要求的復(fù)合型人才?!秶?guó)務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定》提出,引導(dǎo)普通本科高等學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展,采取試點(diǎn)推動(dòng)、示范引領(lǐng)等方式,引導(dǎo)一批普通本科高等學(xué)校向應(yīng)用技術(shù)型高等學(xué)校轉(zhuǎn)型。
應(yīng)用型人才主要是在一定的理論規(guī)范指導(dǎo)下,從事非學(xué)術(shù)研究性工作,其任務(wù)是將抽象的理論符號(hào)轉(zhuǎn)換成具體操作構(gòu)思或產(chǎn)品構(gòu)型,將知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐。[6]應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)應(yīng)該立足地方經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展需求,培養(yǎng)學(xué)生具備較強(qiáng)的分析和解決實(shí)際問題的能力,具有較強(qiáng)的專業(yè)實(shí)踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)造能力,從而適應(yīng)社會(huì)的需求,并具有終身學(xué)習(xí)能力。因此學(xué)生的實(shí)踐能力是非常重要的,是新時(shí)代應(yīng)用型高等學(xué)校改革發(fā)展的需要,也是其本質(zhì)和規(guī)律的全新闡釋?;诖?,提出面向解決實(shí)際工程問題的建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)項(xiàng)目式教學(xué)的改革與探索,探索將教學(xué)與科研工作融合,將科研平臺(tái)與教學(xué)平臺(tái)融合的改革方案和模式。
二、項(xiàng)目式教學(xué)法是實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)的有效方法
(一)項(xiàng)目式教學(xué)法的優(yōu)勢(shì)
項(xiàng)目式教學(xué)法最早可以追溯到1918年,由約翰·杜威和威廉·基爾帕特里克提出。[7]該方法是指學(xué)生通過實(shí)施一個(gè)復(fù)雜的工程實(shí)際問題,完成該項(xiàng)目找到答案并提高能力的一種教學(xué)方法。該方法作為實(shí)現(xiàn)有效提高能力的最合適手段,教師提出明確的任務(wù)和目標(biāo),在模擬實(shí)踐環(huán)境條件下,參與者將知識(shí)、技能和價(jià)值觀結(jié)合在一起,并將項(xiàng)目進(jìn)行組織和實(shí)施,通過在已知知識(shí)的基礎(chǔ)上構(gòu)建新知識(shí),在團(tuán)隊(duì)合作過程中,通過與他人互動(dòng)而獲得更多實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生參與項(xiàng)目的過程中,教師在所承擔(dān)的任務(wù)中起引導(dǎo)作用,并為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供激勵(lì),從而使學(xué)生獲得一個(gè)主動(dòng)的學(xué)習(xí)過程,而不是被動(dòng)地吸收知識(shí)。
項(xiàng)目式教學(xué)法與傳統(tǒng)課堂教學(xué)法相比,具有以下特點(diǎn):
(1)教學(xué)目標(biāo)上,通過項(xiàng)目式教學(xué)法學(xué)生不僅學(xué)習(xí)理論知識(shí),還培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、應(yīng)用知識(shí)能力、實(shí)際動(dòng)手能力等,最終達(dá)到解決實(shí)際問題的目標(biāo)。
(2)參與程度上,課堂教學(xué)法中教師是中心,而項(xiàng)目式教學(xué)過程中以學(xué)生為中心,學(xué)生為了解決問題,由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí),并主動(dòng)尋求解決問題的方法。gzslib202204021850(3)合作形式上,課堂教學(xué)法通常是教師單向向?qū)W生傳輸知識(shí),而項(xiàng)目式教學(xué)法的交流包括師生之間的交流,團(tuán)隊(duì)成員之間的交流,以及為了解決問題,學(xué)生還需要和解決問題過程中所有相關(guān)人員的溝通交流。在這個(gè)過程中,學(xué)生的各種能力全面提升,有利于快速適應(yīng)畢業(yè)后的工作。
(4)學(xué)習(xí)評(píng)估上,項(xiàng)目式教學(xué)法中,學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果不是唯一的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),項(xiàng)目實(shí)施過程中的態(tài)度、參與程度、創(chuàng)新性等都成為評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),學(xué)生能夠發(fā)揮自己的特長(zhǎng),而不只會(huì)參加標(biāo)準(zhǔn)化考試。
(二)項(xiàng)目式教學(xué)法保障了工程教育專業(yè)認(rèn)證對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)提出的要求
應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式以適應(yīng)社會(huì)需求為目標(biāo),以培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題的能力為主線,來設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)的知識(shí)、能力結(jié)構(gòu),因此十分重視學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力,順應(yīng)工程專業(yè)本科教育的專業(yè)認(rèn)證趨勢(shì)。工程教育專業(yè)認(rèn)證是推動(dòng)高等工程教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的重要手段,是我國(guó)學(xué)歷被國(guó)際認(rèn)可的重要參考標(biāo)準(zhǔn)。[8]對(duì)于考生和學(xué)生家長(zhǎng)而言,工程教育專業(yè)認(rèn)證是可以有效保障教學(xué)質(zhì)量,提高人才的核心競(jìng)爭(zhēng)力,強(qiáng)化國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)質(zhì)等效,有利于學(xué)生未來的出國(guó)深造和發(fā)展。對(duì)于教師而言,工程教育專業(yè)認(rèn)證可以促進(jìn)教學(xué)與科研的統(tǒng)一,強(qiáng)化課程教學(xué)與人才培養(yǎng)的貫通和關(guān)聯(lián),關(guān)注以學(xué)生為教學(xué)活動(dòng)的核心,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)教師的使命感和終身學(xué)習(xí)的動(dòng)力。對(duì)于用人單位而言,工程教育專業(yè)認(rèn)證可以促進(jìn)人才培養(yǎng)與工程技術(shù)的對(duì)接,推動(dòng)高等院校與企業(yè)合作及參與教學(xué)指導(dǎo)的深度,提高了人才培養(yǎng)的效率和水平。[9]因此,工程教育專業(yè)認(rèn)證是目前工程類專業(yè)高質(zhì)量高水平發(fā)展的有力保障。而工程類本科教育的最基本定位和要求就是所培養(yǎng)的學(xué)生具備解決本專業(yè)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題的能力,復(fù)雜工程問題的能力培養(yǎng)的重要抓手和方法就是項(xiàng)目式教學(xué)方法。
項(xiàng)目式教學(xué)所需的課題需要從實(shí)際的工程類或者科研類的課題中提煉加工,這樣才能高效地引導(dǎo)學(xué)生從問題的引出、問題的分析、問題的解決幾個(gè)層次訓(xùn)練學(xué)生思考問題的能力。教師的教學(xué)科研是高等學(xué)校發(fā)展的兩個(gè)重要職能,科研和教學(xué)都要投入較大的精力才能達(dá)到較好的目標(biāo)和要求,因此,可以結(jié)合教學(xué)和科研工作完成項(xiàng)目式教學(xué)。在項(xiàng)目的具體執(zhí)行時(shí),落實(shí)設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法,在不同的研究點(diǎn)或者實(shí)踐點(diǎn)如何與人、物、系統(tǒng)等多方面的影響因素開展多方協(xié)同機(jī)制,達(dá)到提升學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和水平。此外,在解決項(xiàng)目中遇到的復(fù)雜工程問題時(shí),學(xué)生需要掌握工程設(shè)計(jì)或開發(fā)對(duì)社會(huì)、環(huán)境、法律、行規(guī)、倫理、道德等方面的影響,培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。[10]
(三)項(xiàng)目式教學(xué)法保證了應(yīng)用型本科實(shí)踐教學(xué)體系的培養(yǎng)目標(biāo)
本科教學(xué)是我國(guó)高等教育的基礎(chǔ),提高本科教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),而實(shí)踐教學(xué)需要投入大量的精力和時(shí)間進(jìn)行精心設(shè)計(jì)才可以達(dá)到預(yù)期的效果。根據(jù)我校對(duì)全校工程類專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃修訂要求,總結(jié)歸納培養(yǎng)計(jì)劃修訂的特點(diǎn)如下:
1.制定符合我校發(fā)展和培養(yǎng)目標(biāo)定位的本科專業(yè)培養(yǎng)方案,堅(jiān)持“強(qiáng)化基礎(chǔ),注重實(shí)踐,突出能力,提高素質(zhì)”的教學(xué)理念,以學(xué)生能力培養(yǎng)為核心,突出我校辦學(xué)特色,貼近社會(huì)需求,注重課程體系的完整性和一致性。
2.轉(zhuǎn)變課堂灌輸式的教學(xué)觀念,增加課外學(xué)時(shí),充分利用現(xiàn)代信息技術(shù),探索線上和線下教學(xué)相結(jié)合,改革傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式,創(chuàng)新教學(xué)方式,提高教學(xué)效率。積極嘗試探究式教學(xué),嘗試“基于問題式學(xué)習(xí)”和“基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”等研究型學(xué)習(xí)方法,促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新精神。
3.各專業(yè)應(yīng)合理安排實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)與理論教學(xué)的銜接。集中實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)要突出實(shí)效,壓縮各類參觀性實(shí)踐,切實(shí)提高學(xué)生的實(shí)踐能力。建議工科專業(yè)在已有的課程設(shè)計(jì)、專業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)基礎(chǔ)上,設(shè)置綜合性的項(xiàng)目式教學(xué)實(shí)踐,擬計(jì)劃參加工程教育認(rèn)證的工科專業(yè)的實(shí)踐環(huán)節(jié)應(yīng)注重解決“復(fù)雜工程問題”。在課程設(shè)計(jì)/專業(yè)設(shè)計(jì)、學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)等環(huán)節(jié)建議采用項(xiàng)目式教學(xué)的方法。
三、項(xiàng)目式教學(xué)方法的設(shè)計(jì)與實(shí)踐
(一)“建平臺(tái)”——以專業(yè)方向?yàn)橐I(lǐng),構(gòu)建教學(xué)研究通用的硬件平臺(tái)
1.專業(yè)方向
以建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)為研究對(duì)象,我校建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)有兩個(gè)專業(yè)方向:一個(gè)是供熱通風(fēng)及空調(diào)工程方向,另一個(gè)是城市燃?xì)夤こ谭较?。主要以該專業(yè)為主要;切入點(diǎn),開展相關(guān)教學(xué)改革方面的嘗試。
2.行業(yè)背景
建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)是以建筑為主要對(duì)象,在充分利用自然能源基礎(chǔ)上,采用人工環(huán)境與能源,利用工程技術(shù)創(chuàng)造適合人類生活與工作的舒適、健康、節(jié)能、環(huán)保的建筑環(huán)境的學(xué)科。
3.研究平臺(tái)
經(jīng)過多年的建設(shè),逐漸形成研究平臺(tái)建設(shè)的基本原則——“瞄準(zhǔn)國(guó)家戰(zhàn)略需求,提前進(jìn)行規(guī)劃論證,平臺(tái)功能模塊化購(gòu)置”。在學(xué)校和學(xué)院各級(jí)主管部門和領(lǐng)導(dǎo)的支持下,有針對(duì)性地構(gòu)建了六類主要的教學(xué)科研平臺(tái),為實(shí)驗(yàn)室開設(shè)本科生實(shí)踐項(xiàng)目和教師與研究生從事科學(xué)研究提供了硬件條件。
(1)工程設(shè)計(jì)與計(jì)算中心
該中心購(gòu)置天正暖通、天正節(jié)能、天正日照和建筑業(yè)預(yù)算等工程設(shè)計(jì)及分析軟件,以及Fluent流體動(dòng)力學(xué)計(jì)算軟件和Trnsys建筑能耗模擬軟件。該工程實(shí)訓(xùn)中心的建成為培養(yǎng)本科生工程設(shè)計(jì)及分析能力、工程預(yù)算及管理等方面的能力及技能,提供了優(yōu)越的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。
(2)變風(fēng)量實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
與企業(yè)聯(lián)合成立了空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)研究室。構(gòu)建變風(fēng)量實(shí)驗(yàn)平臺(tái),將變風(fēng)量裝置的結(jié)構(gòu)、安裝、控制的特點(diǎn)直觀地展示給學(xué)生,便于學(xué)生動(dòng)手調(diào)節(jié)和測(cè)試,分析和掌握變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律。變風(fēng)量實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)過程中與多個(gè)企業(yè)建立了聯(lián)系,便于吸引行業(yè)中工程經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員參與到本專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)活動(dòng)中,將本專業(yè)的新興技術(shù)灌輸給學(xué)生;也便于同企業(yè)聯(lián)合申報(bào)科研課題,鍛煉實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍;同時(shí)便于承擔(dān)相關(guān)工程技術(shù)咨詢與培訓(xùn),加強(qiáng)社會(huì)交流與合作。gzslib202204021850(3)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能監(jiān)測(cè)平臺(tái)
與企業(yè)合作,建設(shè)了建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能檢測(cè)平臺(tái),具備保溫材料及保溫墻體的熱工性能精確檢測(cè)能力。該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)承擔(dān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)的同時(shí)為積極開展節(jié)能建筑材料相關(guān)的科研活動(dòng)提供了條件,提高了學(xué)生的科研創(chuàng)新能力。通過科學(xué)選擇保溫材料、優(yōu)化材料配方,保溫材料各個(gè)性能測(cè)試等手段,對(duì)墻體材料的各性能參數(shù)、墻體保溫形式及效果和保溫材料防火性能等進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)和研究,探索更為合理的保溫技術(shù)和措施。
(4)太陽能/地源復(fù)合熱泵實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的建設(shè)集地源熱泵系統(tǒng)、太陽能熱泵系統(tǒng)和空氣源熱泵系統(tǒng)于一體,可以實(shí)現(xiàn)不同能源組合工況的轉(zhuǎn)換,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涵蓋熱工測(cè)量及自動(dòng)控制、流體輸配管網(wǎng)、建筑環(huán)境學(xué)、建筑節(jié)能、供熱工程等多門課程,同時(shí)可滿足研究生實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開發(fā)和教師科研工作的開展。該系統(tǒng)運(yùn)行測(cè)試數(shù)據(jù)可結(jié)合TRNSYS分析工具建立建筑功能系統(tǒng)模型,分析太陽能、地?zé)崮軓?fù)合熱泵系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行能效,便于開展建筑用能系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)及高能效運(yùn)行問題的研究。
(5)燃?xì)廨斉渚C合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
升級(jí)改造燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái),為城市燃?xì)廨斉涞姆抡嫜芯刻峁┩陚涞膶?shí)驗(yàn)條件。燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的升級(jí)改造將為燃?xì)廨斉涔こ虇栴}的研究提供完備的技術(shù)平臺(tái),促使與設(shè)計(jì)單位、生產(chǎn)單位等多方合作,共同推進(jìn)城市能源結(jié)構(gòu)調(diào)整過程中大規(guī)模燃?xì)廨斉浜侠碚{(diào)度問題的解決。
(6)供熱及空調(diào)末端裝置多工況分析測(cè)試平臺(tái)
完善供熱及空調(diào)末端測(cè)試平臺(tái)的測(cè)量及調(diào)節(jié)控制系統(tǒng),用于評(píng)測(cè)不同工況下供熱及空調(diào)末端的熱工性能,為建筑設(shè)備系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)及高效運(yùn)行調(diào)節(jié)提供技術(shù)分析條件。供熱及空調(diào)末端裝置多工況分析測(cè)試平臺(tái)的建立有助于同本專業(yè)涉及的研究和工程領(lǐng)域的生產(chǎn)單位建立合作關(guān)系,共同促進(jìn)城市熱能供應(yīng)系統(tǒng)中的能耗設(shè)備的合理設(shè)計(jì)及高能效運(yùn)行。
(二)“擬題目”——以實(shí)際課題為依托,擬定本科生實(shí)踐項(xiàng)目
1.題目的來源
本科生實(shí)踐題目來源主要有省部級(jí)以上縱向課題、企事業(yè)單位橫向委托課題、實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)建設(shè)課題、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目和海外留學(xué)學(xué)生國(guó)外設(shè)計(jì)題目等五類。學(xué)生實(shí)踐項(xiàng)目的擬題是以項(xiàng)目執(zhí)行過程中的技術(shù)問題為主,經(jīng)過教師加工提煉,分為科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、自擬四種類型。這些題目的擬定,是按照不同學(xué)生的人群進(jìn)行擬定和分配。具體的關(guān)系如圖1所示。
2.題目重復(fù)率
為了避免每年實(shí)踐項(xiàng)目的重復(fù)率過高的問題,需要充分利用平時(shí)開展科研活動(dòng)的機(jī)會(huì),根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)度實(shí)時(shí)進(jìn)行題目?jī)?nèi)容的更新或補(bǔ)充,進(jìn)而保障實(shí)踐類項(xiàng)目的質(zhì)量和水平。
(1)充分利用橫縱向課題的研究進(jìn)度擬題
隨著橫縱向科研項(xiàng)目管理的逐漸規(guī)范化,項(xiàng)目的執(zhí)行進(jìn)度和研究任務(wù)考核逐漸規(guī)范化,每年的考核要求和指標(biāo)均非常明確,充分利用這一機(jī)會(huì),提煉歸納本科生實(shí)踐題目。因?yàn)檫@些實(shí)踐題目均經(jīng)過指導(dǎo)教師深思熟慮,非常適用于訓(xùn)練學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。
(2)充分利用實(shí)驗(yàn)室軟硬件平臺(tái)改造的機(jī)會(huì)擬題
實(shí)驗(yàn)室的平臺(tái)構(gòu)建需要有規(guī)劃性,應(yīng)符合專業(yè)和學(xué)科的發(fā)展要求,且緊跟國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展的需求。根據(jù)研究進(jìn)度和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的要求,實(shí)驗(yàn)平臺(tái)每年均需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整、更新或者升級(jí),在進(jìn)行硬件改造升級(jí)的過程中,一些技術(shù)問題可以提煉出復(fù)雜工程問題,留給學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐項(xiàng)目訓(xùn)練。
(3)充分利用國(guó)家和天津市各類大學(xué)生課外科技活動(dòng)的機(jī)會(huì)擬題
大學(xué)生課外科技活動(dòng)較多,可以將課外科技活動(dòng)和課內(nèi)實(shí)踐活動(dòng)相結(jié)合,根據(jù)每年科技競(jìng)賽的要求來調(diào)整每年的實(shí)踐項(xiàng)目?jī)?nèi)容,以比賽作為引領(lǐng),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,達(dá)到較好地鍛煉學(xué)生工程能力和水平的目的。
3.題目的難度
學(xué)生實(shí)踐項(xiàng)目的難度把握是非常關(guān)鍵的,這對(duì)擬題教師提出了更高的要求。擬題教師需要把握環(huán)能專業(yè)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)。為了保證擬題難度的合理性,通常擬題的過程要經(jīng)過審批,以畢業(yè)設(shè)計(jì)為例,題目的審批環(huán)節(jié)和流程如圖2所示。
盡管實(shí)踐類項(xiàng)目的審核程序比較完備,但是針對(duì)不同的學(xué)生采用相同的難度標(biāo)準(zhǔn)是非常困難的。本項(xiàng)目在多輪的各類設(shè)計(jì)過程中,總結(jié)了一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn),具體如下:
(1)“量體裁衣”
實(shí)驗(yàn)室面向本科生全天候開放,吸引本專業(yè)的學(xué)生來實(shí)驗(yàn)室從事科技活動(dòng),同時(shí)鼓勵(lì)本科生在科研實(shí)驗(yàn)室開展各類實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),根據(jù)同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)室的表現(xiàn)對(duì)他們對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解和把握程度進(jìn)行合理評(píng)估,并根據(jù)他們的個(gè)人傾向擬定相關(guān)實(shí)踐類題目。
(2)“循序漸進(jìn)”
實(shí)踐類題目的難易程度與學(xué)生的理解直接相關(guān),學(xué)生對(duì)于題目的理解隨著其逐漸進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)而變得簡(jiǎn)單了。比如,燃?xì)廨斉漕惖膶?shí)踐項(xiàng)目,項(xiàng)目開始執(zhí)行時(shí),絕大部分同學(xué)都認(rèn)為比較難,是屬于系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)。但是隨著對(duì)建筑和設(shè)備的逐漸掌握,漸漸掌握了燃?xì)庠O(shè)計(jì)類項(xiàng)目的規(guī)律和方法,逐漸進(jìn)入了設(shè)計(jì)狀態(tài),使得開始覺得較難的題目變得越來越簡(jiǎn)單了。
(3)“激發(fā)興趣”
興趣是最好的“老師”,當(dāng)學(xué)生對(duì)所研究的課題產(chǎn)生興趣的時(shí)候,他就會(huì)專注研究這一問題,并會(huì)逐漸進(jìn)入狀態(tài),原來覺得無從下手的難題,也變得比較簡(jiǎn)單了。比如,燃?xì)馊紵惖脑O(shè)計(jì)題目,大部分同學(xué)開始覺得非常難,但是因?yàn)閷?duì)燃?xì)馊紵刂破飨到y(tǒng)的開發(fā)過程比較感興趣,漸漸地深入研究,使得原來的難題迎刃而解。
(三)“勤指導(dǎo)”——以指導(dǎo)教師為主,研究生為輔,構(gòu)建多層級(jí)的實(shí)踐指導(dǎo)體系
學(xué)生從實(shí)踐類項(xiàng)目中提升能力的好壞直接與指導(dǎo)教師的指導(dǎo)時(shí)間、次數(shù)和方法有關(guān)。為了使學(xué)生最大限度地提高設(shè)計(jì)與研究能力,采用指導(dǎo)教師為主,研究生為輔的指導(dǎo)體系,對(duì)于本科生和研究生是教學(xué)相長(zhǎng)的重要機(jī)會(huì)。
研究生所做的研究課題與本科生的設(shè)計(jì)課題是“深層次”和“淺層次”的關(guān)系,研究生指導(dǎo)學(xué)長(zhǎng)通常是二年級(jí)的學(xué)生,每位同學(xué)在自己的研究方向具有初步的指導(dǎo)能力,且可以實(shí)際指導(dǎo)本科生使用科研儀器設(shè)備,提高指導(dǎo)效率。gzslib202204021850構(gòu)建教師——研究生——本科生實(shí)踐指導(dǎo)體系,具體流程如圖3所示。
(四)“嚴(yán)要求”——以實(shí)踐環(huán)節(jié)為載體,開展項(xiàng)目管理的實(shí)踐教學(xué)模式
1.考勤管理
實(shí)踐環(huán)節(jié)的考勤管理是保障教學(xué)質(zhì)量的重要措施之一,將學(xué)生的考勤信息作為實(shí)踐環(huán)節(jié)的平時(shí)成績(jī)的一部分納入綜合成績(jī),實(shí)踐環(huán)節(jié)開始前由指導(dǎo)教師在任務(wù)書中或者設(shè)計(jì)報(bào)告要求中予以明確。實(shí)踐環(huán)節(jié)由研究生專門負(fù)責(zé)考勤管理。
2.進(jìn)度管理
實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)需要有設(shè)計(jì)任務(wù)書,設(shè)計(jì)任務(wù)書中需要有設(shè)計(jì)進(jìn)度安排,設(shè)計(jì)進(jìn)度的科學(xué)安排對(duì)于學(xué)生完成設(shè)計(jì)項(xiàng)目具有重要的指導(dǎo)意義。同時(shí),按照時(shí)間進(jìn)度開展進(jìn)度檢查管理是督促學(xué)生有效開展實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的重要抓手。進(jìn)度管理可以采用問題導(dǎo)向式的模式,以解決問題作為進(jìn)度檢查的量化指標(biāo),階段性任務(wù)以問題的方式考核完成情況。時(shí)間進(jìn)度安排可以采用甘特圖的方式設(shè)置,便于節(jié)點(diǎn)的控制和檢查。
3.考核管理
實(shí)踐項(xiàng)目執(zhí)行完畢后,通常需要完成三種類型的任務(wù),一是完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)報(bào)告,二是完成系統(tǒng)實(shí)物的設(shè)計(jì),三是完成設(shè)計(jì)答辯。項(xiàng)目執(zhí)行過程中的考核管理是保障項(xiàng)目執(zhí)行質(zhì)量的重要措施。這里以課程設(shè)計(jì)報(bào)告綜合評(píng)定成績(jī)的計(jì)算方法為例,說明考核管理的方法。課程設(shè)計(jì)的平時(shí)成績(jī)主要由考勤記錄、實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)、學(xué)習(xí)態(tài)度等方面構(gòu)成。為了強(qiáng)調(diào)過程管理,這部分成績(jī)占50%。報(bào)告成績(jī)主要考核學(xué)生對(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的理解和把握,是否按照要求撰寫報(bào)告等。答辯成績(jī)主要考核學(xué)生對(duì)所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的理解程度,是否可以清晰表達(dá)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程和結(jié)論。
經(jīng)過在幾屆學(xué)生中的嘗試,逐漸形成了一套相對(duì)完整的基于復(fù)雜工程問題的項(xiàng)目式教學(xué)方法和模式,規(guī)范了實(shí)踐類教學(xué)環(huán)節(jié)的運(yùn)行與管理。通過該成果的應(yīng)用,緊密結(jié)合企業(yè)需求和高校轉(zhuǎn)型,與應(yīng)用型人才培養(yǎng)具有最大的契合度,打破了傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式的束縛,學(xué)生的工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力有了大幅度提升。
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