丁世磊，蔡佳佳，汪冬冬，朱寶忠

(安徽工業(yè)大學(xué) 能源與環(huán)境學(xué)院，安徽 馬鞍山 243002)

當前，我國經(jīng)濟發(fā)展正處于轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時期，國家相繼提出制造升級、科技創(chuàng)新方面的重大戰(zhàn)略。在此背景下，2017年，綜合性高校工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會達成了新工科建設(shè)“復(fù)旦共識”，隨后“天大行動”、“北京指南”等一系列戰(zhàn)略研討會使得新工科理念逐漸具體明晰[1-2]。新工科建設(shè)和發(fā)展以新經(jīng)濟、新產(chǎn)業(yè)為背景，涵蓋“五新”，即工程教育的新理念、學(xué)科專業(yè)的新結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)的新模式、教育教學(xué)的新質(zhì)量、分類發(fā)展的新體系。新工科建設(shè)既要設(shè)置和發(fā)展一批新興工科專業(yè)，又要推動現(xiàn)有工科專業(yè)的改革創(chuàng)新。新能源科學(xué)與工程專業(yè)既是傳統(tǒng)專業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，也是一門新興專業(yè)。結(jié)合新工科“五新”的戰(zhàn)略理念，筆者針對新能源科學(xué)與工程專業(yè)新能源利用概論教學(xué)的現(xiàn)狀，對課程進行專題化教學(xué)、實踐教學(xué)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)改革探索。

一、專題化教學(xué)

專題化教學(xué)是根據(jù)教學(xué)實際情況，打破原有教材章節(jié)順序，對教材分析整合并結(jié)合專業(yè)特點，構(gòu)建相對獨立、有系統(tǒng)的若干專題進行教學(xué)。在新工科的背景下，教學(xué)由對知識的傳授轉(zhuǎn)為引導(dǎo)學(xué)生對多學(xué)科交叉知識的深入探索和創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)蘊藏在專業(yè)課中自然規(guī)律的能力，以及善于分析問題、解決問題的能力[3]。

專題化教學(xué)可以根據(jù)不同層次的需要形成多種專題進行教學(xué)。在專題設(shè)計時結(jié)合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的時代特點，遵循教學(xué)規(guī)律設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，按照專業(yè)和就業(yè)特點分為若干專題，向?qū)W生提供模塊化組合化專題教育，指導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)、實踐。例如根據(jù)太陽能行業(yè)發(fā)展的細分化特點，將太陽能利用專題分為“太陽能光伏發(fā)電”、“太陽能光熱發(fā)電”、“太陽能直接熱利用”等若干主題模塊，同時引入材料物理化學(xué)、前沿科技、政策市場等相關(guān)課程知識，讓學(xué)生深入了解相應(yīng)主題模塊內(nèi)容。通過實施開展融合科學(xué)基礎(chǔ)、學(xué)術(shù)前沿和市場信息的專題化教學(xué)，為學(xué)生在該領(lǐng)域從事創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。根據(jù)不同教師的學(xué)科背景和專業(yè)特長，進行多學(xué)科交叉和專題教學(xué)設(shè)計，搭建多學(xué)科背景的教學(xué)團隊以及引進企業(yè)或其他相關(guān)的專家輔助專題化教學(xué)，推動教學(xué)質(zhì)量的提升[4]。

新能源技術(shù)具有很強的實用性，專業(yè)人員在實際項目開發(fā)中會結(jié)合專業(yè)開發(fā)軟件輔助來提升效率。為此，在專題設(shè)計中引入專業(yè)軟件技術(shù)和項目情境教學(xué)相融合的專題化項目教學(xué)模式。首先把新能源技術(shù)中的教學(xué)過程進行重構(gòu)。根據(jù)新能源利用概論所涉及的領(lǐng)域內(nèi)容設(shè)計教學(xué)項目，以項目為載體，將分散式知識點梳理整合為綜合性項目，重構(gòu)知識體系。設(shè)置模擬情境，引導(dǎo)學(xué)生在協(xié)作完成教學(xué)項目的過程中掌握知識、形成能力。其次，采用專業(yè)軟件對項目進行設(shè)計仿真。例如根據(jù)太陽能利用中的“太陽能光伏發(fā)電”方向，借助PVSYST專業(yè)輔助軟件，模擬項目情境，讓學(xué)生完成資料查閱、項目設(shè)計、實踐總結(jié)及評價，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。在此環(huán)節(jié)中教師負責指導(dǎo)、監(jiān)督和測評。將兩種方式結(jié)合的專題項目教學(xué)，增強學(xué)生的主動性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

二、實踐教學(xué)

新能源技術(shù)和市場變化日新月異，僅靠課程教學(xué)往往無法滿足學(xué)生獲取最新技術(shù)和市場狀況的需求。

因此，在教學(xué)設(shè)計時需偏重企業(yè)應(yīng)用需求，圍繞該主題打造教學(xué)平臺，設(shè)置太陽能光伏和光熱實訓(xùn)，為新能源專業(yè)學(xué)生的教學(xué)實訓(xùn)和畢業(yè)實習(xí)提供保障。同時，面向?qū)I(yè)開展課程的個性化開發(fā)，聘請專業(yè)教師、企業(yè)導(dǎo)師聯(lián)合授課。堅持“請進來、走出去”，讓學(xué)校的教師和企業(yè)技術(shù)人員互動起來，凝練新能源行業(yè)業(yè)務(wù)和應(yīng)用項目，并變成鮮活的教學(xué)案例，這有助于學(xué)生更好掌握專業(yè)知識和業(yè)務(wù)技能，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。同時，教學(xué)內(nèi)容接地氣，貼近行業(yè)實際，在一定程度上滿足企業(yè)實際需求，讓學(xué)生就業(yè)更有競爭力。

此外，積極聯(lián)系校外實踐平臺，實現(xiàn)資源共享，根據(jù)專業(yè)要求和學(xué)生的未來規(guī)劃建立相對穩(wěn)定的校外實習(xí)基地。我們積極開拓校外實習(xí)基地，已與學(xué)校所在地部分新能源企業(yè)開展實踐業(yè)務(wù)交流，學(xué)生和企業(yè)都給予良好的正向反饋，達到雙贏。在此基礎(chǔ)上，將配合企業(yè)技術(shù)改進或管理服務(wù)等需要，深入企業(yè)生產(chǎn)實踐，提高學(xué)生的就業(yè)與創(chuàng)業(yè)的能力。

三、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)實踐

2015年教育部發(fā)布《關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》，指出了解決專業(yè)教育及實踐教學(xué)脫節(jié)的問題，并將培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的大學(xué)生作為當前高校教育升級轉(zhuǎn)型的一個重點。在教學(xué)上要求教師的授課從簡單的“搬運知識”轉(zhuǎn)變?yōu)榛谏鐣枨笠詫W(xué)生的理論學(xué)習(xí)和應(yīng)用創(chuàng)新為中心，全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。結(jié)合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的時代潮流，我們在教學(xué)中開展課程設(shè)計和內(nèi)容改進。

首先從課程上打破原來分散的知識點和實驗，按照創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的范式組織實施，將基礎(chǔ)知識融入到雙創(chuàng)項目為主的綜合素質(zhì)培養(yǎng)中。例如太陽能光伏發(fā)電教學(xué)中，首先利用專題教學(xué)方式傳授晶硅電池原材料提煉、拉棒切片、制作PN結(jié)、減反射膜、電池檢測、焊接、敷設(shè)裝框、測試包裝等電池組件全流程工藝，然后構(gòu)建綜合實驗測試平臺，從光伏電站項目的角度討論電壓電流測試、PID測試、溫度影響、熱斑效應(yīng)、少子壽命檢測等光伏發(fā)電技術(shù)知識，最后結(jié)合光伏電站項目開發(fā)與EPC等，站在投資和項目建設(shè)的角度幫助學(xué)生進一步理解光伏發(fā)電技術(shù)、設(shè)計與投資市場等知識。同時，組織學(xué)生對課程講授過程中的關(guān)鍵點開展思考討論，讓他們綜合運用所學(xué)知識、技術(shù)和方法分析解決光伏發(fā)電中的問題。

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)不僅在校內(nèi)教學(xué)中，創(chuàng)業(yè)競賽、創(chuàng)業(yè)項目等都是很好的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育形式。一方面，結(jié)合新能源專業(yè)方向創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的需求，在專業(yè)課程中適當增加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)科研訓(xùn)練活動，進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的熏陶。另一方面，完善原有教學(xué)中實習(xí)實踐類課程。以校內(nèi)新能源相關(guān)創(chuàng)新產(chǎn)品為主體，引導(dǎo)學(xué)生開展產(chǎn)品過程設(shè)計、中試產(chǎn)品研發(fā)實施、技術(shù)改進等產(chǎn)學(xué)研一體的綜合創(chuàng)業(yè)實踐項目的研究和實施。同時，鼓勵大學(xué)生聯(lián)合社會、企業(yè)等為競賽提供技術(shù)指導(dǎo)、資金資助等支持，推動創(chuàng)新成果的產(chǎn)業(yè)化。通過這些項目，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、商業(yè)創(chuàng)業(yè)意識和團隊合作精神。對于在課程內(nèi)或?qū)W院內(nèi)難以操作的創(chuàng)新項目，應(yīng)積極尋求校內(nèi)外的優(yōu)質(zhì)資源，在保證項目順利實施的同時鍛煉學(xué)生主動解決問題的能力。

四、結(jié)語

新工科建設(shè)重在培養(yǎng)經(jīng)濟社會、產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要的創(chuàng)新型、綜合型實踐人才，這是國家重要戰(zhàn)略對高等教育改革提出更高要求。我們結(jié)合新能源專業(yè)課程，圍繞本專業(yè)多學(xué)科交叉、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，開展專題化教學(xué)、實踐教學(xué)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)的課程教學(xué)探索模式。三種方式相互關(guān)聯(lián)，互為補充，從而增強學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，拓展學(xué)生的視野，鍛煉學(xué)生的雙創(chuàng)能力，提升教學(xué)質(zhì)量。