田紅 鄢曉忠 周臻 尹艷山

【摘要】以長(zhǎng)沙理工大學(xué)“能源動(dòng)力類(lèi)”專(zhuān)業(yè)本科生培養(yǎng)改革為例，在對(duì)學(xué)院現(xiàn)有科研成果及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分析基礎(chǔ)上，遴選可轉(zhuǎn)化成教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的科研項(xiàng)目，并確定其轉(zhuǎn)化類(lèi)型，從實(shí)驗(yàn)資料編寫(xiě)、實(shí)驗(yàn)方案確定及實(shí)驗(yàn)管理制度建立等方面對(duì)科研成果轉(zhuǎn)化成實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的模式進(jìn)行改革和完善，取得了階段性結(jié)果，實(shí)踐表明該改革有利于“能源動(dòng)力類(lèi)”專(zhuān)業(yè)本科生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】“能源動(dòng)力類(lèi)”專(zhuān)業(yè) 科研成果 實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源化 培養(yǎng)模式

【中圖分類(lèi)號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）09-0148-02

近年來(lái)，火力發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量由300MW發(fā)展到1000MW，自動(dòng)化控制水平與要求越來(lái)越高，鍋爐燃燒方式日益多樣化，污染物排放環(huán)保控制要求愈加苛刻，加之近年風(fēng)力、太陽(yáng)能、燃料電池等新能源發(fā)電技術(shù)的開(kāi)發(fā)力度不斷加大，對(duì)能源與動(dòng)力工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)提出了更高的要求。將科研成果轉(zhuǎn)化成實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目不僅是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的基本要求，也是培養(yǎng)適應(yīng)企業(yè)的能源動(dòng)力類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的迫切需要[1]。

國(guó)內(nèi)外教育工作者開(kāi)展了關(guān)于將科研成果轉(zhuǎn)化成實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的研究，其研究熱點(diǎn)集中在體系改革、管理方法及具體措施等方面[2-4]，還具體針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)提出了改革思路和具體方法[5-7]。在“能源動(dòng)力類(lèi)”學(xué)生的培養(yǎng)過(guò)程中，由于新教材的編寫(xiě)出版、實(shí)驗(yàn)儀器的開(kāi)發(fā)具有滯后性，目前大多數(shù)教材和實(shí)驗(yàn)設(shè)備比較陳舊，使學(xué)生與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐具有一定距離。而科研項(xiàng)目一般都來(lái)自于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中存在問(wèn)題的提煉和綜合。本文在進(jìn)行能源動(dòng)力類(lèi)專(zhuān)業(yè)科研成果轉(zhuǎn)化成實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的改革與實(shí)踐中，探索其管理模式，建設(shè)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)體系。

一、現(xiàn)狀調(diào)研

近5年，學(xué)院獲得橫縱向課題211項(xiàng)，橫向項(xiàng)目106項(xiàng)，縱向課題105項(xiàng)，其中國(guó)家級(jí)項(xiàng)目占30%，省部級(jí)項(xiàng)目占50%以上。橫向課題來(lái)自企業(yè)，更貼近現(xiàn)場(chǎng)和實(shí)踐，縱向課題側(cè)重基礎(chǔ)研究。目前，學(xué)院現(xiàn)有教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目53項(xiàng)，科研性教學(xué)實(shí)驗(yàn)僅占19%，剩下81%為基礎(chǔ)性教學(xué)實(shí)驗(yàn)。只有一部分學(xué)生在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，可跟隨畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師的課題，進(jìn)入企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)或科研實(shí)驗(yàn)室從事相關(guān)的實(shí)驗(yàn)工作。

二、科研項(xiàng)目的遴選和轉(zhuǎn)化類(lèi)型的確定

學(xué)院以“能源動(dòng)力類(lèi)”專(zhuān)業(yè)教育改革為契機(jī)，以“電力生產(chǎn)與控制虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心”國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、“能源系統(tǒng)與動(dòng)力工程”國(guó)家實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心等平臺(tái)為依托，大膽探索能源動(dòng)力類(lèi)專(zhuān)業(yè)科研成果轉(zhuǎn)化成實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的新模式。在對(duì)學(xué)院現(xiàn)有科研成果和教學(xué)實(shí)驗(yàn)分析基礎(chǔ)上，借鑒國(guó)內(nèi)外科研成果轉(zhuǎn)化成實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的體系和方法，遴選科研項(xiàng)目，確定可轉(zhuǎn)化成教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的科研項(xiàng)目。首先，按照科研項(xiàng)目研究方向分成動(dòng)力機(jī)械安全可靠性理論與技術(shù)、燃燒理論與高效清潔燃燒技術(shù)、流動(dòng)與傳熱過(guò)程的數(shù)值模擬及工程應(yīng)用、能源材料與新能源電力技術(shù)4大類(lèi)，并按照縱向項(xiàng)目和橫向項(xiàng)目的特點(diǎn)分為設(shè)計(jì)型和創(chuàng)新型兩大類(lèi)。然后，組織學(xué)術(shù)帶頭人、青年教師代表和實(shí)驗(yàn)員代表對(duì)篩選出科研成果進(jìn)行論證，確定項(xiàng)目轉(zhuǎn)化類(lèi)型。經(jīng)充分討論，確定科研項(xiàng)目共轉(zhuǎn)化成教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目69項(xiàng)，其中設(shè)計(jì)型教學(xué)實(shí)驗(yàn)28項(xiàng)，創(chuàng)新型教學(xué)實(shí)驗(yàn)41項(xiàng)，創(chuàng)新型教學(xué)實(shí)驗(yàn)國(guó)家級(jí)8項(xiàng)，省級(jí)10項(xiàng)，校級(jí)17項(xiàng)，院級(jí)6項(xiàng)。根據(jù)科研成果來(lái)源確定實(shí)驗(yàn)導(dǎo)師，實(shí)驗(yàn)設(shè)備放置地點(diǎn)確定實(shí)驗(yàn)室老師。

三、管理模式與實(shí)驗(yàn)體系的研究

1.《實(shí)驗(yàn)指南》和《實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)》的編寫(xiě)

緊緊圍繞“能源動(dòng)力類(lèi)”專(zhuān)業(yè)本科生的培養(yǎng)目標(biāo)，由實(shí)驗(yàn)室老師和實(shí)驗(yàn)導(dǎo)師進(jìn)行《實(shí)驗(yàn)指南》和《實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)》的編寫(xiě)?！秾?shí)驗(yàn)指南》包括實(shí)驗(yàn)背景、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)臺(tái)介紹、實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析等?！秾?shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)》包括實(shí)驗(yàn)原料、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、數(shù)據(jù)分析。設(shè)計(jì)型教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)多項(xiàng)選擇，還預(yù)留學(xué)生自設(shè)計(jì)內(nèi)容。創(chuàng)新型教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中具有參數(shù)可擇、原料可選、設(shè)備可改等可調(diào)性。

2.實(shí)驗(yàn)實(shí)施方案的確定

學(xué)生仔細(xì)閱讀《實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)》和《實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)》，撰寫(xiě)初步實(shí)驗(yàn)方案。設(shè)計(jì)型教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目需要學(xué)生在原有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)充和設(shè)計(jì)，根據(jù)學(xué)生專(zhuān)業(yè)方向的不同確定不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和測(cè)重點(diǎn)。創(chuàng)新型教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要考察學(xué)生的創(chuàng)新性，可以對(duì)實(shí)驗(yàn)原料進(jìn)行選擇，對(duì)實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行修改，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行改造，進(jìn)行創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室老師和實(shí)驗(yàn)導(dǎo)師對(duì)學(xué)生的初步實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行審批，并就實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)跟學(xué)生進(jìn)行交流，形成最終實(shí)驗(yàn)方案。

如圖1所示，該實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)型教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，在實(shí)驗(yàn)原料選擇上，火電方向?qū)W生選擇煤或生物質(zhì)/煤，新能源方向?qū)W生可選擇生物質(zhì)；學(xué)生還可以選擇不同氣氛進(jìn)行熱重實(shí)驗(yàn)。如圖2所示，該實(shí)驗(yàn)為創(chuàng)新型教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性，學(xué)生可以設(shè)計(jì)并加工新的燃燒器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，也可以將4孔燃燒器改造成2孔的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，還可以選擇不同燃料。

3.實(shí)驗(yàn)管理制度的建立

實(shí)驗(yàn)室制定了全程管理監(jiān)督模式，分以下步驟：初步方案申報(bào)，實(shí)驗(yàn)室審核，最終方案確定，實(shí)驗(yàn)時(shí)間預(yù)定，實(shí)驗(yàn)儀器使用培訓(xùn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。實(shí)驗(yàn)室還新出臺(tái)了《科研成果轉(zhuǎn)化成實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的開(kāi)放管理規(guī)則》，擴(kuò)大了實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的開(kāi)放范圍，不僅包括課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等，也包括第二課堂興趣活動(dòng)、創(chuàng)新活動(dòng)、大學(xué)生節(jié)能減排競(jìng)賽等；拓展了其開(kāi)發(fā)內(nèi)容，包括設(shè)計(jì)性、綜合性和研究性實(shí)驗(yàn)，小發(fā)明、小論文等。進(jìn)一步完善了實(shí)驗(yàn)管理制度，建立了科研成果轉(zhuǎn)化成實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的管理模式與實(shí)驗(yàn)體系。

四、“能源動(dòng)力類(lèi)”專(zhuān)業(yè)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)成效

學(xué)院以各平臺(tái)實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件設(shè)施為基礎(chǔ)，逐步完善科研成果轉(zhuǎn)化成實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的管理模式與實(shí)驗(yàn)體系，在實(shí)驗(yàn)導(dǎo)師隊(duì)伍、實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)和培養(yǎng)成果方面均取得顯著成效。

1.實(shí)驗(yàn)導(dǎo)師隊(duì)伍

根據(jù)科研成果來(lái)源建立了實(shí)驗(yàn)導(dǎo)師隊(duì)伍，并聘用校外導(dǎo)師來(lái)學(xué)院進(jìn)行教學(xué)和交流，新聘湘電風(fēng)能有限公司、武漢鋼鐵公司等校外導(dǎo)師10余名；為進(jìn)一步增強(qiáng)導(dǎo)師的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，向省住房城鄉(xiāng)建設(shè)廳、市能源局等外派學(xué)院老師8人進(jìn)行為期半年到1年的掛職鍛煉；初步建立了一支專(zhuān)業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的實(shí)驗(yàn)導(dǎo)師隊(duì)伍。

2.實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)

學(xué)院構(gòu)建了7個(gè)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，優(yōu)化設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，成功新設(shè)了“新型光伏電池制備實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”等28項(xiàng)設(shè)計(jì)型教學(xué)實(shí)驗(yàn)，開(kāi)設(shè)了“生物質(zhì)/低質(zhì)煤混合氣化實(shí)驗(yàn)研究”等41項(xiàng)創(chuàng)新型教學(xué)實(shí)驗(yàn)，開(kāi)設(shè)了“太陽(yáng)能冷暖空調(diào)系統(tǒng)仿真與虛擬實(shí)驗(yàn)”等7個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)。近2年內(nèi)，以學(xué)生實(shí)習(xí)為契機(jī)，帶領(lǐng)學(xué)生在大唐耒陽(yáng)電廠、永清環(huán)保有限公司等進(jìn)行實(shí)踐實(shí)習(xí)，新建了大唐株洲電廠等5個(gè)校外學(xué)生培養(yǎng)實(shí)踐基地，鴻遠(yuǎn)閥門(mén)有限公司等6個(gè)橫向課題依托單位實(shí)踐基地。

3.培養(yǎng)成果

學(xué)院通過(guò)對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)模式的創(chuàng)新和實(shí)踐，取得了顯著培養(yǎng)成果。2016年，學(xué)生在全國(guó)大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”及“節(jié)能減排大賽”等中獲國(guó)家級(jí)、省級(jí)各類(lèi)獎(jiǎng)21項(xiàng)，校級(jí)各類(lèi)獎(jiǎng)項(xiàng)30余項(xiàng)；大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目20余項(xiàng)，其中國(guó)家級(jí)1項(xiàng)，省級(jí)5項(xiàng)；國(guó)家專(zhuān)利2項(xiàng)（發(fā)明專(zhuān)利1項(xiàng)）。

五、結(jié)束語(yǔ)

將科研成果轉(zhuǎn)化成實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的基本要求，也是培養(yǎng)適應(yīng)企業(yè)的能源動(dòng)力類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的迫切需要。在對(duì)學(xué)院現(xiàn)有科研成果及教學(xué)實(shí)驗(yàn)情況分析基礎(chǔ)上，遴選科研項(xiàng)目，并確定其轉(zhuǎn)化類(lèi)型，從實(shí)驗(yàn)資料編寫(xiě)、實(shí)驗(yàn)方案確定及實(shí)驗(yàn)管理制度建立等方面對(duì)科研成果轉(zhuǎn)化成實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的模式進(jìn)行改革和完善，取得了顯著成效。

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