李艷霞， 張紅光， 劉中良， 王 焱， 姚寶峰

(北京工業(yè)大學 環(huán)境與能源工程學院， 北京 100124)

實踐教學是鞏固理論知識和加深理論認識的有效途徑，是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的高素質工程技術人員的重要環(huán)節(jié)，是理論聯(lián)系實際、培養(yǎng)學生掌握科學方法和提高動手能力的重要平臺。專門、系統(tǒng)的實踐教學和技能培訓，能有效幫助大學生挖掘深層次的興趣，引導和激發(fā)他們的求知欲、培養(yǎng)他們的獨立思考能力與探索能力，讓他們在學習和實踐中成長為國家和社會需要的創(chuàng)新型人才[1]。北京工業(yè)大學新能源科學與工程專業(yè)一直非常重視培養(yǎng)本科生的創(chuàng)新精神與實踐能力，提出了“課內學習—自主思考—課外實踐—體味創(chuàng)新”分步驟、多層次的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方式，通過全方位開放實驗室、提供與課程配套的課外自主實踐活動等方式，研究、探索、構建開放性實踐教學體系，實現(xiàn)教-學-研互動共贏，切實提高人才培養(yǎng)質量。

1 構建開放性實踐教學體系的思路與原則

重在啟迪學生創(chuàng)新思維、開發(fā)創(chuàng)新潛能、培養(yǎng)創(chuàng)新能力、強化工程訓練、提高學生運用現(xiàn)代科學技術解決工程實際問題的能力，在培養(yǎng)學生實踐動手能力和創(chuàng)新創(chuàng)造精神上下工夫，構建集課內教學與課外自主學習為一體、理論教學與實踐教學為一體、科研與教學為一體的實踐教學體系，使學生具備扎實的基礎知識、較強的工程應用能力和深厚的后續(xù)學習潛力，為首都經(jīng)濟和社會發(fā)展培養(yǎng)高素質人才。

以“新能源科學與工程”本科新專業(yè)的成立為契機，依托熱能與動力工程北京市實驗教學示范中心的實踐教學平臺，借助重點實驗室的科研優(yōu)勢和動力工程及工程熱物理學科優(yōu)勢，通過開放實驗室，提供與課程配套的課外實踐環(huán)節(jié)，結合“星火基金項目”和“北京工業(yè)大學大學生節(jié)能減排社會實踐與科技競賽”等活動，引導大學生進入科研實驗室，給學生充分而適度的自主思考和自主實踐空間，鼓勵學生自由組合、自主設計能源動力類創(chuàng)新性實驗項目[2]，同時把新能源領域科研的新技術和新方法融入到教學中，讓學生在專業(yè)教師的指導下自主組織實施并完成創(chuàng)新性實驗項目研究[3]。在創(chuàng)新實踐過程中，培養(yǎng)學生追求卓越的競爭意識和團隊合作精神，以充分調動學生的學習積極性，切實提高人才培養(yǎng)質量。

(1) 特色性原則。特色是學校生存和發(fā)展的源動力，為此，確立以素質教育為核心、技術應用能力培養(yǎng)為主線、應變能力培養(yǎng)為關鍵、產學研結合為途徑、與時俱進的人才教育培養(yǎng)模式，這是我院實踐教學體系構建中遵循的原則。

(2) 實用型原則。實踐教學體系的構建，要充分體現(xiàn)專業(yè)崗位的要求，與專業(yè)崗位群發(fā)展緊密相關，以此為原則組成一個層次分明[4]、分工明確的實踐教學體系，如實驗、實訓教學平臺可分為基礎實驗技能訓練平臺、專業(yè)崗位技能訓練平臺、專業(yè)崗位實踐平臺三大平臺進行構建。

(3) 混合型原則?；旌闲腕w現(xiàn)在教師類型的混合、理論教學和實踐教學的混合、教室與實驗室的混合等方面，淡化理論教學與實踐教學、專業(yè)教師與實踐指導教師、教室與實驗室的界限，打破原來按學科設置實驗室的傳統(tǒng)布局，對實踐教學設施進行重新整合，形成一體化混合實踐教學模式。

2 構建開放性實踐教學體系的主要舉措

依托熱能與動力工程北京市實驗教學示范中心的實踐教學平臺，借助重點實驗室的科研優(yōu)勢和動力工程及工程熱物理學科優(yōu)勢，利用課外自主學習與課內教學相結合、構建網(wǎng)絡虛擬實驗平臺、教學與實踐活動相結合以及科研帶動教學4種教學手段，形成“課內學習-自主思考-課外實踐-體味創(chuàng)新”分步驟、多層次的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方式，對新專業(yè)開放性的實踐教學體系構建進行研究與探索[5-7]，促進大學生研究性學習能力的培養(yǎng)。

2.1 課外自主學習與課內教學相結合，激發(fā)學習興趣、培養(yǎng)創(chuàng)新意識

熱能與動力工程專業(yè)在“北京市教委?？睢?009實驗室建設—可再生能源利用教學基地”項目的重點資助下建立了可再生能源實驗室，開發(fā)了“太陽能集熱器瞬時效率測試”、“太陽能電池光電特性實驗測試”和“風光互補發(fā)電系統(tǒng)的組裝與測試”等多項高水平教學實驗，并于2010年成功申請了“熱能與動力工程北京市實驗教學示范中心”，同時擁有熱工基礎實驗室、制冷與低溫工程實驗室、汽車與內燃機實驗室和可再生能源實驗室等4個實踐教學實驗室。

我們將利用實驗教學示范中心優(yōu)良的實踐教學平臺和重點實驗室的科研優(yōu)勢與動力工程及工程熱物理學科優(yōu)勢，全面對新專業(yè)的大學生開放實驗室，并利用科研設備為本科生開設綜合實驗課程，形成課外實踐與課堂教學相結合、必修實驗與選修個性化實驗相結合的教學模式。在選修實驗和個性化實驗環(huán)節(jié)中，一方面教師要開出一定數(shù)量的創(chuàng)新性實驗和探究性課題，能夠激發(fā)學生的興趣并充分體現(xiàn)新能源領域的最新科研動向，讓學生自由組合、自主選題；另一方面學生也可以根據(jù)自己的了解和愛好自主擬題，教師從旁協(xié)助和指導，一起設計和探索，直至實驗完成。這些課外實踐教學活動也可以和創(chuàng)新實踐課程及星火基金項目相結合，使學生得到初步的科研訓練，鼓勵創(chuàng)新、寬容失敗，充分發(fā)揮學生的想象力和創(chuàng)造力。

2.2 構建網(wǎng)絡虛擬實驗平臺，全方位對外開放實驗室

建立新專業(yè)的實踐教學網(wǎng)絡平臺，將基礎實驗和新能源特色專業(yè)實驗的實驗教學指導書、多媒體課件、教學案例、大型儀器操作規(guī)程、教學科研成果等資源全部上網(wǎng)，實現(xiàn)優(yōu)質教學資源共享，并為師生在線交流提供平臺，包括實驗前相關知識的輔助學習、實驗過程的答疑與指導、實驗提交后的自動批改、實驗教學效果評估和實驗過程的管理等，為學生自主學習創(chuàng)造良好條件，實現(xiàn)自動化管理[8]。

2.3 教學與實踐活動相結合，鼓勵自主實踐、自主探索

利用熱能與動力工程北京市實驗教學示范中心和傳熱與能源利用北京市重點實驗室的實驗設備、實驗場地等優(yōu)質硬件條件，帶動和組織學生參加職業(yè)技能培訓等多項實踐活動，如“北京工業(yè)大學大學生節(jié)能減排社會實踐與科技競賽”、“國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃項目”等科技實踐活動。通過科技實踐活動，給更多學生提供自主實踐、自主研究、自主探索的機會，有效激發(fā)他們的專業(yè)興趣，充分調動他們的學習積極性，培養(yǎng)他們追求卓越的競爭意識和團隊合作精神[9]，以切實提高人才培養(yǎng)質量。

2.4 科研帶動教學，拓寬視野、增強信心

繼續(xù)實行導師制，引導大學生進入科研實驗室得到創(chuàng)新實踐機會。組織本科生從大一階段就進入導師的實驗室和科研團隊，與導師的博士生或碩士生一起進行學習和科研，接受導師直接指導和研究生的傳幫帶。在此過程中，讓本科生充分領略和體驗科研活動的甜酸苦辣，也學會如何開動腦筋去發(fā)現(xiàn)問題和解決問題[10-11]。此外，努力將現(xiàn)代科技進步的成果滲透到實踐教學內容中，為學生掌握先進的實驗方法和技術手段搭建平臺。

針對最新的能源產業(yè)產品，建設相應的創(chuàng)新實踐平臺。讓學生動手設計、改進并組裝這些產品，對裝配好的產品性能進行測試與分析，以加深學生對新能源科技的理解，升華所學的理論知識，提高學生的實踐能力和創(chuàng)新意識。同時，鼓勵學生自主開發(fā)產品，實驗室為學生提供實驗條件，以學生為實踐教學的主體，教師提供咨詢并監(jiān)控過程的實施，從而避免出現(xiàn)大的失誤并確保實施過程的安全。通過這一過程，拓寬學生的視野，讓他們信心十足地走向社會。

3 思考與展望

培養(yǎng)大學生的獨立思考能力與探索能力，是大學階段教育的主要任務之一，同時也是培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的重要一環(huán)。能源科學學科拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，是能源科技進步與創(chuàng)新的基石，也是促進能源事業(yè)更好更快發(fā)展的重要推動力，將為全面建成小康社會、實現(xiàn)中華民族偉大復興中國夢做出重要貢獻。在世界能源資源競爭日趨激烈、能源科技創(chuàng)新步伐不斷加快的形勢下，如何培養(yǎng)新能源領域拔尖的創(chuàng)新型大學生以滿足國家能源事業(yè)需求，是當前我們必須探索和研究的重要課題。

大量新生有茫然失措、學習沒有目標的狀況。他們在高中階段處于緊張而封閉的“被學習”狀態(tài)，進入大學后往往容易迷失自我、失去學習的興趣，無法迅速適應以培養(yǎng)創(chuàng)新能力為目標的大學教育方式。因此大學教育不能單純以“就業(yè)”為宗旨，首先要做的是幫助學生挖掘深層次的興趣和重新找回自我，引導和幫助學生，激發(fā)他們的求知欲、培養(yǎng)他們的探索精神。大學生進入大學時還是少年，而走出大學時將成為需要承擔社會責任的成年人，因此大學教育最基本的目標是給學生打下良好專業(yè)基礎，這就要通過專門、系統(tǒng)的實踐教學和技能培訓，培養(yǎng)學生的獨立思考能力與探索能力，讓他們在學習和實踐中成長為國家和社會需要的創(chuàng)新型人才。

在新能源科學與工程本科新專業(yè)成立之前，我校熱能與動力工程專業(yè)(含制冷、汽車和可再生能源3個方向)針對如何提高學生學習積極性、調動教師教學積極性，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力進行了大量的教育教學改革[12-15]，也獲得了一些成功經(jīng)驗，例如四年一貫制的本科生導師制、組織并鼓勵學生積極參加科技競賽、實現(xiàn)科研與教學良性互動、加強課程建設等。但改革也存在一定的缺點和不足，如導師制不能給學生帶來全方位的實踐技能培養(yǎng)，競賽和科研活動都在小范圍內獨立開展，沒有得到擴大推廣等。以往的教育教學改革缺乏更系統(tǒng)、更全面的實踐能力培養(yǎng)體系，最重要的是缺乏如何將個案的成功經(jīng)驗推廣并應用于大批創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的實施方法。新專業(yè)成立后有它自己的專業(yè)特色和培養(yǎng)目標，根據(jù)“新能源科學與工程”本科新專業(yè)的專業(yè)特色構建系統(tǒng)、全面的實踐教學體系是目前我們專業(yè)建設最重要、最緊迫的任務之一。

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