金涌,吳爽,紀國劍
(常州大學 石油與天然氣工程學院 能源學院,江蘇常州 213164)
產教融合是政府、學校、行業(yè)、企業(yè)在貫徹和實踐立德樹人、為國育才、培養(yǎng)高質量人才的過程中,展開多方位、深層次、穩(wěn)固和高效的產學研合作,以此推動高校、企業(yè)的高速發(fā)展,促進區(qū)域經濟和社會的共同發(fā)展[1-3]。新時代的應用型本科教育需要充分開展和深化產教融合,為社會主義建設培養(yǎng)優(yōu)質的應用型本科人才[4-5]。
產教融合是院校為提高人才培養(yǎng)質量而與行業(yè)企業(yè)開展的深度合作。其目的是針對企業(yè)實際需求培養(yǎng)人才,使得學生在經過大學培養(yǎng)后,能夠直接進入企業(yè)相應的崗位工作,減少或縮短由校園到廠區(qū)的過渡時間,節(jié)約社會成本資源,提高社會生產力和生產效率[6-8]。
產教融合有利于激發(fā)學生的創(chuàng)造力、創(chuàng)新力,為學生提供必要的實習條件和鍛煉機會。在生產和管理實踐中,學生可以在教師的帶領、指導下,把學到的知識直接運用到實踐中,從而加深對知識的理解,增強應用知識解決實際問題的能力。同時,產教融合還會激發(fā)學生的創(chuàng)造、創(chuàng)新熱情,激勵他們在實踐中不斷探索創(chuàng)新,而這種對創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)正是現(xiàn)代高等教育的辦學方向。
產教融合有利于提高教師的業(yè)務水平。目前高校教師大多具有博士學位,專業(yè)水平高,理論知識豐富,但缺點是知識應用能力不強,實際操作水平不高,影響了高校教學和科研質量的提升。學校聯(lián)合企業(yè)創(chuàng)設實習基地或研發(fā)中心,興辦專業(yè)產業(yè),為專業(yè)教師參加實踐、提高工作能力提供了條件和機會。教師把理論知識與生產實踐相結合,教學與科研相結合,有利于提高自身業(yè)務水平和教學科研質量,對高等學校建立高素質的師資隊伍具有重要意義。
產教融合有利于促進地方經濟快速發(fā)展。普通高校的本科教育是直接為當地經濟建設服務的,與當地經濟建設關系密切、聯(lián)系廣泛,學校所設置的專業(yè)都與當地經濟結構密切相關。學校教師專業(yè)知識豐富,頭腦靈活,鼓勵和支持他們依靠科技興辦產業(yè),在當地可具有一定的示范性,鼓勵全面創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),推動經濟快速發(fā)展。同時,學校培養(yǎng)了一大批懂技術、會管理的人才,有利于帶動當地經濟結構的調整,促進地方經濟的繁榮和發(fā)展。
產教整合有利于促進普通高等教育的健康發(fā)展。普通高等教育是以培養(yǎng)應用型技能人才為目標,以就業(yè)為導向的教育,培養(yǎng)服務生產、建設、管理一線的高技能人才。這類人才具有鮮明的職業(yè)性、技能性、實用性等特征,定位為懂技術、會操作、能管理的技術員和工程師。因此應按崗位群對人才的知識、能力、素質的需求來設置專業(yè)結構,制定培養(yǎng)計劃?!爱a教結合,校企融通”的培養(yǎng)思路正是上述需求的集中體現(xiàn)。同時,學校也應針對企業(yè)所需的產品與技術進行開發(fā),以實現(xiàn)學校培養(yǎng)人才、研發(fā)產品和技術服務三大功能。為使企業(yè)需求與學校教學無縫銜接,必須依靠和吸收企業(yè)技術骨干、學者專家等積極參與研討人才培養(yǎng)目標、制定培養(yǎng)計劃、實施培養(yǎng)過程、評價培養(yǎng)效果等。
針對“產教結合、校企融通”的培養(yǎng)理念所設置的專業(yè)課程,具備以下鮮明的特點:
(1)應用性強。產教融合的目標就是塑造和培養(yǎng)應用型人才,因此,課程的第一明顯特征就是具有很強的應用性,從實際問題出發(fā),以解決實際問題、培養(yǎng)實操能力為目的。這類專業(yè)課程具有很強的實用性。
(2)多學科交叉,知識點多。實際應用往往涉及諸多的知識點。例如,某小區(qū)的供暖供熱工程設計包含了溫度、壓力、應力、許用強度、管徑配合、水力計算等諸多知識點,涉及熱力學、結構力學、材料力學、工程學等多學科知識的交叉融合,需要教師具備多學科融合的專業(yè)知識儲備和清晰的知識體系架構。
(3)課程結構緊湊。大多數專業(yè)課程的學分為2~3 學分,需要在32~48 課時內把整個專業(yè)課程所涉及的知識點和實際操作均講授完畢。因此,課程結構往往比較緊湊,每次授課的教學內容多而雜,對教師授課能力提出了較高的要求。
由上可知,產教融合專業(yè)課程具有很強的實際應用性,對教師授課和學生學習效果均提出了較高的要求,具有一定的挑戰(zhàn)性。需要探索和尋找適合這類課程特點的教學方法來提高教師授課效果和學生學習效果。
傳統(tǒng)的教學方式以教師為中心,采用單一理論知識傳授的教學方法,學生被動地跟隨教師的授課思路接受知識,導致學生的學習興趣不夠高,聽課過程中很難保持高度的注意力,無法自始至終跟隨授課教師的思路和節(jié)奏。同時,傳統(tǒng)教學方式使得學生雖然能夠掌握一定的課程知識,但缺乏獨立思考的習慣和能力,阻礙了學生創(chuàng)新意識和實際工作能力的培養(yǎng),不符合產教融合培養(yǎng)的要求。
現(xiàn)代教學理念強調學生在教學活動中的參與程度,學生與教師互動交流。隨著互聯(lián)網多媒體的發(fā)展,產生了翻轉課堂等新的教學形式和方法,有助于營造課堂學習氛圍,提高學習效率。很多教師只是在原來的教學過程中增加課堂多媒體元素,讓學生講解知識點等,教學效果提高不明顯,未能充分發(fā)揮現(xiàn)代技術對教學方式和方法的積極促進作用。
問題引導法[9-13]將課程的知識點以問題的形式呈現(xiàn)于學生,讓學生在解決問題的思維活動中,掌握知識、發(fā)展智力、運用知識、鍛煉技能,進而培養(yǎng)學生獨立發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的實踐能力。教師根據課程目標和知識結構體系,創(chuàng)設問題情境,組織學生探索,讓學生提出學習問題和解決這些問題?;蛘哂山處熖岢鰡栴}并演示解決問題的方式方法,向學生說明在該探索情境下的思維邏輯和專業(yè)知識點。問題引導式教學使得學生在教師的引導下帶著問題思考和學習,在探究中獲得答案,從而發(fā)揮學生的自覺性、積極性和主體性,激發(fā)學生的學習興趣。
問題引導法利用創(chuàng)設一系列的問題集來引導并培養(yǎng)學生掌握和運用相關知識的能力,與產教融合專業(yè)課程的培養(yǎng)目標十分匹配。如圖1 所示,以產教融合的實際問題作為問題引導法中的核心根本問題,契合該課程所涉及的專業(yè)知識結構和實踐運用素養(yǎng)。由于具有實際應用過程,學生在學習知識時更具有聯(lián)系性、系統(tǒng)性,對知識點更具有直觀的認識,能夠加深知識與實際情況的聯(lián)系,建立知識體系結構,掌握專業(yè)知識。
圖1 問題引導法對課程知識點的梳理和優(yōu)化重構作用
對能源與動力工程本科專業(yè)的產教融合課程供暖工程與熱力管網采用問題引導法進行教學。課程培養(yǎng)目標[14-15]為通過本課程的理論教學和實驗訓練,使學生具備下列知識、能力和思政目標。
教學目標:(1)掌握供暖和集中供熱的基本概念、熱負荷的組成和計算方法。了解供暖供熱技術的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。能夠運用數學和物理知識表達供暖供熱系統(tǒng)的工作過程,建立供暖和供熱過程的數學模型,并正確求解。(2)培養(yǎng)學生運用所掌握的理論知識解決工程實際問題的能力。增強學生對供暖和集中供熱的經濟效益、環(huán)境效益及社會效益的認識,并掌握水力計算與水力工況分析等方法。(3)培養(yǎng)學生分析解決供熱設計與優(yōu)化的基本技能,能夠進行熱負荷分析和供熱管網設計。(4)針對實際問題,能夠運用供暖供熱有關的理論方法,獲取有效結論。
思政目標:(1)使學生樹立良好的職業(yè)道德,愛國情懷與職業(yè)認同感,樹立正確世界觀、人生觀及價值觀。(2)培養(yǎng)學生獨立分析問題和解決問題的能力,養(yǎng)成勇于克服困難、樂于奉獻的團隊意識與團結合作精神。(3)培養(yǎng)學生實事求是、尊重自然規(guī)律的科學態(tài)度,在實踐中培養(yǎng)學生勇于創(chuàng)新的精神、教導學生從實踐中尋找答案,引導學生樹立誠實守信、嚴謹負責的職業(yè)道德觀。(4)培養(yǎng)學生精益求精的大國工匠精神,激發(fā)學生科技報國的家國情懷和使命擔當,培養(yǎng)具有良好職業(yè)道德與素養(yǎng)、德才兼?zhèn)涞娜瞬拧?/p>
凝練歸納出本課程的核心問題為:如何規(guī)劃和設計房屋(例如自家住房或小區(qū)、某著名建筑物等)的供暖系統(tǒng),圍繞該核心問題,按照人們探索、研究和解決問題的邏輯思維,引出包含相關課程知識點的子問題,具體包括:供暖系統(tǒng)是什么?如何來衡量和表征供暖系統(tǒng)的優(yōu)劣?供暖系統(tǒng)的設計熱負荷如何計算?供暖系統(tǒng)的設備有哪些?熱水供暖系統(tǒng)由哪些組成?熱水供暖系統(tǒng)分戶計量及控制設備如何實現(xiàn)?蒸汽供暖系統(tǒng)由哪些組成?集中供熱系統(tǒng)的優(yōu)缺點?如何進行熱水網路的水力計算和繪制水壓圖?熱水供熱系統(tǒng)的集中運行調節(jié)方法是什么?供熱管線的敷設和構造是怎樣的?如何進行供熱管道的應力計算?如何開展集中供熱系統(tǒng)方案設計?等等。從而將課程的整體內容重新整編成一套貼近實際應用的教學方案。由教師帶著學生在提出和解決一個個貼合實際問題的過程中,完成對課程內容的教學與學習,使得學生在解決問題的過程中掌握相關知識點,并建立起自信心和激發(fā)學習動力。具體教學實施時,層層設問,圍繞核心問題引導和組織學生探索學習,使學生掌握各主要知識點。同時在教學方法上結合了你問我答、啟發(fā)式等互動教學,使得課堂學習氣氛活躍,教學效果顯著提升。
在完成課程授課后,對學生進行授課效果、學習效果和課程整體評價的無記名調查,具體統(tǒng)計結果如圖2 所示。針對授課效果,認為非常好的占75.9%,很好的占20.7%,一般的占3.4%,無中評和差評;針對學習效果,認為很容易聽懂并理解的占27.6%,比較容易聽懂并理解的占41.4%,容易聽懂并理解的占24.1%,不容易聽懂并理解的占6.9%;針對課程對學生是否有幫助及課程整體評價,認為非常好的占48.3%,很好的占37.9%,好的占13.8%,無中評和差評。由此可知,問題引導法在該課程教學過程中具有很好的實施效果,絕大部分學生認為授課形式和效果很好,課程內容能夠容易聽懂和理解。
圖2 授課與學習效果評價情況
通過對工程教育認證背景下的能源與動力工程本科專業(yè)產教融合課程供暖工程與熱力管網嘗試采用問題引導法進行教學,探索了問題引導法在產教融合專業(yè)課程中的應用可行性。研究結果表明:問題引導法能夠有效且清晰地梳理和優(yōu)化重構課程知識體系,加強課程核心內容教學。問題引導法比較契合產教融合專業(yè)課程的課程結構、教學設計,能夠為學生提供一個交流、合作、探索、發(fā)展的學習環(huán)境和平臺,調動學生學習探索的主觀能動性,有效提升產教融合專業(yè)課程的教學質量和培養(yǎng)學生的綜合能力。后續(xù)可以嘗試在其他產教融合課程中進行該教學方法的推廣與應用,推動和促進能源與動力類專業(yè)課程改革發(fā)展。