探索新工科創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)的建設(shè),以能源與動(dòng)力工程專業(yè)為例。實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)以新工科為基礎(chǔ),強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為本、注重培養(yǎng)創(chuàng)新能力、注重產(chǎn)業(yè)需求。依托熱工綜合實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái),以新工科建設(shè)為引領(lǐng),完善熱工綜合實(shí)驗(yàn)課程體系,開(kāi)發(fā)熱工實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),結(jié)合MOOC及現(xiàn)代虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課件,豐富教學(xué)資源,采用虛實(shí)互動(dòng)教學(xué)模式,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)改革,健全考核激勵(lì)機(jī)制,將熱工綜合實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成能夠結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)和工業(yè)應(yīng)用,適合現(xiàn)代化教學(xué)和行業(yè)發(fā)展的,以工程實(shí)踐能力及創(chuàng)新力培養(yǎng)為導(dǎo)向并具有鮮明特色的新工科實(shí)踐平臺(tái)。
引言
近年來(lái),隨著中國(guó)能源領(lǐng)域步入高品質(zhì)發(fā)展的新時(shí)期,創(chuàng)新的動(dòng)力引領(lǐng)著能源消費(fèi)的轉(zhuǎn)型,旨在構(gòu)筑一個(gè)多元化且清潔的能源供應(yīng)架構(gòu)。這一過(guò)程秉承著創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享的新發(fā)展理念。面臨科技革命與產(chǎn)業(yè)改革帶來(lái)的新挑戰(zhàn)與機(jī)遇,教育領(lǐng)域做出回應(yīng),如“復(fù)旦共識(shí)”和“天大行動(dòng)”便應(yīng)時(shí)而生,倡導(dǎo)“工科新思路”的教學(xué)理念。中國(guó)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步逐漸穩(wěn)定為新常態(tài),受科技與產(chǎn)業(yè)的新浪潮影響,高等教育也迎來(lái)了發(fā)展的新篇章。
在經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)的背景下,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的持續(xù)優(yōu)化升級(jí)帶來(lái)了對(duì)多樣化人才的強(qiáng)烈需求,同時(shí)企業(yè)對(duì)人才素質(zhì)的要求亦在升高。能源動(dòng)力學(xué)科作為中國(guó)工科教育的傳統(tǒng)領(lǐng)域,正面臨行業(yè)革新的雙重壓力,需要適應(yīng)這一變革,滿足行業(yè)對(duì)專業(yè)人才培養(yǎng)的新目標(biāo)與新要求。那些致力于能源動(dòng)力系統(tǒng)及新能源開(kāi)發(fā)的專業(yè)人才,不僅需要具備深厚的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),而且能源與動(dòng)力工程已成為我國(guó)高等工程教育中的關(guān)鍵領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)眾多高校已在能源動(dòng)力人才培養(yǎng)方面展開(kāi)一系列改革和嘗試,尤其在實(shí)踐教學(xué)、實(shí)驗(yàn)基地建設(shè)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等方面取得了顯著的成果。因此,在當(dāng)前的教育環(huán)境中,培養(yǎng)能夠在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出,具備卓越工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力的人才,已經(jīng)成為教育領(lǐng)域的一項(xiàng)迫切任務(wù)。
而作為第二課堂的高校實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)提高大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力、培養(yǎng)“大國(guó)工匠”精神起著舉足輕重的作用。本文以云南農(nóng)業(yè)大學(xué)能源與動(dòng)力工程專業(yè)為例,探索創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)的建設(shè)與實(shí)踐。熱工綜合實(shí)驗(yàn)室肩負(fù)著傳熱學(xué)、工程熱力學(xué)、燃料與燃燒學(xué)、熱工測(cè)量及儀表、鍋爐原理及制冷原理等課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù),是上述課程中重要知識(shí)點(diǎn)的整合,每個(gè)實(shí)驗(yàn)既能反映各課程的重要知識(shí)點(diǎn),又能體現(xiàn)知識(shí)的交叉融合,讓學(xué)生在合理、完善的熱工學(xué)體系中獲得提升。熱工綜合實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)是既要驗(yàn)證熱學(xué)規(guī)律的準(zhǔn)確性,又要注重增強(qiáng)學(xué)生科研能力,把理論運(yùn)用到實(shí)際中去。要充分發(fā)揮“新工科”創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)作用,深化新型工程科技人才培養(yǎng)、傳統(tǒng)工科專業(yè)改造升級(jí)、面向未來(lái)戰(zhàn)略和領(lǐng)域人才培養(yǎng)等方面的主動(dòng)布局,深入推進(jìn)和引領(lǐng)高等教育深層次變革。綜上,以新工科為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué),在重視產(chǎn)業(yè)需求的同時(shí),更加強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心的創(chuàng)新能力的培養(yǎng),而不是以課程為中心的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)。云南農(nóng)業(yè)大學(xué)能源與動(dòng)力工程專業(yè)以現(xiàn)有熱工綜合實(shí)驗(yàn)室為基礎(chǔ),以課程體系建設(shè)、熱工實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)開(kāi)發(fā)和科學(xué)合理的考核機(jī)制建立為重點(diǎn),以探索新工科建設(shè)規(guī)律、構(gòu)建創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)為重點(diǎn),立足當(dāng)前教學(xué)現(xiàn)狀,深入研究新工科建設(shè)規(guī)律,為實(shí)施創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)改革提供了科學(xué)合理的平臺(tái),積極探索時(shí)代性、未來(lái)性,培養(yǎng)創(chuàng)新型優(yōu)秀工科人才。
1 教學(xué)現(xiàn)狀
熱工綜合實(shí)驗(yàn)是本專業(yè)學(xué)生接觸的最早的專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程,其內(nèi)容、知識(shí)范圍介于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程與專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程之間,是在加強(qiáng)學(xué)生對(duì)本專業(yè)理論課程知識(shí)的理解和掌握的同時(shí),形成初步的專業(yè)認(rèn)知、學(xué)習(xí)專業(yè)問(wèn)題、掌握專業(yè)設(shè)備使用技能的探究方法。同時(shí),還肩負(fù)著引導(dǎo)學(xué)生將掌握的理論知識(shí)和技術(shù)技能應(yīng)用于專業(yè)實(shí)驗(yàn)的重要使命,充當(dāng)著基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程與專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程之間的橋梁與紐帶。
目前開(kāi)展的熱工實(shí)驗(yàn)課程普遍采用課堂講授配合實(shí)驗(yàn)的模式,這導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)時(shí)間有限且內(nèi)容較為單一。大多數(shù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目屬于驗(yàn)證性質(zhì),學(xué)生往往是為了完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)而機(jī)械地依照教師指導(dǎo)或教材要求進(jìn)行操作,這種被動(dòng)式的實(shí)驗(yàn)方式既難以激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)探索精神,也難以充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和進(jìn)取心。因此,這一傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系已難以滿足社會(huì)發(fā)展的需求,也不符合高等教育教學(xué)的現(xiàn)代化要求。此外,該課程在培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)能力以及使用現(xiàn)代工具的能力方面也存在不足。具體而言,這些問(wèn)題主要體現(xiàn)在如下幾方面。
(1)教學(xué)體系前瞻性不足?!盁峁ぞC合實(shí)驗(yàn)”是增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的重要方法,它涉及理論課程多,知識(shí)點(diǎn)覆蓋面廣,受眾面大?!盁峁ぞC合實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)內(nèi)容與知識(shí)覆蓋區(qū)域介于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程和專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程之間,起到承上啟下的作用,同時(shí)也承擔(dān)著實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程之間的橋梁和紐帶作用,進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生在專業(yè)實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用所掌握的實(shí)驗(yàn)知識(shí)與技能,在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程之間相互交流、相互促進(jìn)。目前,熱工實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程較分散,受教學(xué)管理等因素影響,往往是理論課時(shí)結(jié)束后,統(tǒng)一安排實(shí)驗(yàn)課程,或者教師學(xué)生有時(shí)間就安排實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)安排過(guò)于分散或過(guò)于集中,都不能很好地呼應(yīng)教學(xué)進(jìn)度,既影響了學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握,同時(shí)也影響了熱工實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量。大部分學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)之前,只了解實(shí)驗(yàn)名稱和內(nèi)容,而對(duì)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)、培養(yǎng)目標(biāo)等都知之甚微。而恰恰這些對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的自主性、探索性以及研究性能力是最有幫助的。
(2)單一的教學(xué)模式和匱乏的教學(xué)資源。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程中,學(xué)生往往只是依照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中所列明的步驟和觀察現(xiàn)象進(jìn)行操作,按部就班、循規(guī)蹈矩、唯恐出錯(cuò)、照搬照抄、毫無(wú)創(chuàng)意。 這在一定程度上抑制了學(xué)生的創(chuàng)造性。此外,熱工綜合實(shí)驗(yàn)涉及知識(shí)點(diǎn)多,理論性強(qiáng),受實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、經(jīng)費(fèi)等影響,實(shí)際能開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)畢竟有限。然而,目前大部分高校熱工綜合實(shí)驗(yàn)網(wǎng)教學(xué)資源貧乏,熱工實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)還沒(méi)有開(kāi)發(fā)出來(lái),類似的產(chǎn)品也沒(méi)有在市場(chǎng)上銷售,還需要課程團(tuán)隊(duì)的老師去研發(fā)。
(3)教學(xué)考核體系不完善。傳統(tǒng)熱工綜合實(shí)驗(yàn)課的考核僅憑考勤和實(shí)驗(yàn)報(bào)告,由于實(shí)驗(yàn)儀器少、各組人數(shù)多,即使分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在實(shí)際操作過(guò)程中,個(gè)人實(shí)驗(yàn)的表現(xiàn)也很難體現(xiàn)出來(lái)。因此缺少對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)的過(guò)程性考核和對(duì)課程學(xué)習(xí)參與度的考核,這樣的考核機(jī)制既不夠科學(xué)也不夠全面,這就造成了學(xué)生對(duì)課程的重視度不夠,同時(shí)也沒(méi)有很好地起到監(jiān)督學(xué)生的作用。
目前,國(guó)內(nèi)一些知名院校,如清華大學(xué)、浙江大學(xué)、上海理工大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等,在熱工實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)方面取得了顯著的成績(jī)?!盁峁ぞC合實(shí)驗(yàn)”是能源與動(dòng)力工程專業(yè)的重要實(shí)踐平臺(tái),也是該專業(yè)學(xué)科的特色課程之一。因此,針對(duì)熱工綜合實(shí)驗(yàn)課程存在的問(wèn)題,緊密結(jié)合行業(yè)需求和前沿科技發(fā)展、加快課程改革和質(zhì)量提升,對(duì)于促進(jìn)能源與動(dòng)力工程專業(yè)發(fā)展、培養(yǎng)創(chuàng)新型卓越工程人才是非常必要的。
2 教學(xué)模式的改革探索
本文以能源與動(dòng)力工程專業(yè)人才培養(yǎng)和實(shí)踐教學(xué)改革為總體目標(biāo),以新型工科建設(shè)為主導(dǎo),以熱工綜合實(shí)驗(yàn)室為基礎(chǔ),圍繞“能源與動(dòng)力工程專業(yè)”創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)的探索與實(shí)踐,將從以下幾個(gè)方面開(kāi)展探索與實(shí)踐。
2.1 以課程體系建設(shè)為根本,培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)創(chuàng)新能力
(1)積極調(diào)研交流,了解和吸收能動(dòng)學(xué)科以及兄弟院校相關(guān)專業(yè)并實(shí)踐教學(xué)中的先進(jìn)成果,結(jié)合本專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),完善實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)體系,對(duì)當(dāng)前“熱工綜合實(shí)驗(yàn)”實(shí)踐教學(xué)大綱進(jìn)行必要的優(yōu)化和拓展,豐富實(shí)踐教學(xué)方法,增加實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的廣度,加強(qiáng)理論與實(shí)踐的聯(lián)系,將能源與動(dòng)力工程專業(yè)相關(guān)行業(yè)、科研領(lǐng)域、國(guó)內(nèi)外科技發(fā)展的新問(wèn)題、新動(dòng)態(tài)融入實(shí)際教學(xué)中去,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力。
(2)以學(xué)生為本,以能力培養(yǎng)為先導(dǎo),豐富教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式。注重工程實(shí)際問(wèn)題和科技成果在課堂教學(xué)中的滲透,增強(qiáng)學(xué)生國(guó)際化視野和創(chuàng)新意識(shí)。在實(shí)踐過(guò)程中,注重結(jié)合課本理論知識(shí)和工程實(shí)際問(wèn)題,從不同層面引導(dǎo)學(xué)生在面對(duì)工程問(wèn)題時(shí)如何思考和分析問(wèn)題,注重科研動(dòng)態(tài)和科研成果相互滲透。同時(shí),結(jié)合工程案例,以理論聯(lián)系實(shí)際的方式,向?qū)W生講述工程問(wèn)題中涉及的相關(guān)專業(yè)知識(shí)和最新研究方法、技術(shù)手段,以及如何從科學(xué)的角度去分析解決問(wèn)題。在激發(fā)學(xué)生興趣和熱情的同時(shí),也有利于培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的自覺(jué)性,使學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)目的更加明確。
(3)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用現(xiàn)代工具解決工科難題的本領(lǐng)?!盁峁ぞC合實(shí)驗(yàn)”知識(shí)點(diǎn)繁多,涉及問(wèn)題復(fù)雜的傳熱學(xué)、工程熱力學(xué)、燃燒學(xué)等多門課程,同時(shí)上述課程涉及概念性、記憶性知識(shí)點(diǎn)較多,課程基礎(chǔ)知識(shí)難以處理實(shí)際工程問(wèn)題。數(shù)值仿真技術(shù)是分析工程實(shí)際問(wèn)題的有力手段和重要方法。在課程教學(xué)中,增加數(shù)值仿真分析技術(shù)的講授,鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)的數(shù)值仿真軟件工具,并用于解決簡(jiǎn)單的工程問(wèn)題,使學(xué)生在運(yùn)用現(xiàn)代工具、激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)等方面掌握技巧。
2.2 開(kāi)發(fā)熱工實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),建立教學(xué)網(wǎng)站,結(jié)合視覺(jué)化實(shí)驗(yàn),強(qiáng)化學(xué)生綜合能力培養(yǎng)
(1)開(kāi)發(fā)線上熱工實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),采用MOOC教學(xué)理念,與信息化技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源共享、遠(yuǎn)程教學(xué)管理。建立和完善“熱工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)站”,以熱工綜合實(shí)驗(yàn)課程的核心內(nèi)容為基礎(chǔ),針對(duì)當(dāng)前課堂理論教學(xué)方式單一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源匱乏等現(xiàn)狀,充分利用教學(xué)視頻錄制、多媒體教學(xué)課件、MOOC平臺(tái)等內(nèi)容豐富網(wǎng)站內(nèi)容,拓展學(xué)生知識(shí)面。在教學(xué)網(wǎng)站上,教學(xué)視頻和多媒體課件精心復(fù)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際實(shí)驗(yàn)臺(tái)布局與操作流程,使學(xué)生能夠深入理解實(shí)驗(yàn)原理、目標(biāo)、儀器用途以及操作方法等關(guān)鍵信息。通過(guò)網(wǎng)上預(yù)習(xí),學(xué)生可以掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的使用方法和儀器設(shè)備。實(shí)驗(yàn)教師可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)預(yù)習(xí),提高實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)效果,加深學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的理解和掌握,解答學(xué)生預(yù)習(xí)時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題。
(2)視覺(jué)化實(shí)驗(yàn)通過(guò)運(yùn)用多媒體技術(shù),構(gòu)建了一套模擬實(shí)驗(yàn)課程的虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)建立在傳統(tǒng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)課程之上,能夠精確再現(xiàn)真實(shí)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,學(xué)生可以通過(guò)觀看或親自操作來(lái)參與實(shí)驗(yàn)。在打破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地和時(shí)間束縛的同時(shí),這種實(shí)驗(yàn)方式以其虛擬實(shí)驗(yàn)的交互性、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的操作真實(shí)性、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀測(cè)清晰度以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄便捷性,為學(xué)生提供了一個(gè)既能激發(fā)其主動(dòng)學(xué)習(xí)與創(chuàng)新精神,又便于其自主探索的仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境。這一高效、直觀、有驚無(wú)險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式具有很強(qiáng)的發(fā)展性。視覺(jué)化實(shí)驗(yàn)極大地豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容,有效地延伸了實(shí)驗(yàn)的時(shí)間和空間、節(jié)省了實(shí)驗(yàn)的費(fèi)用,并促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為促進(jìn)多方面知識(shí)的融會(huì)貫通和能力培養(yǎng),鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)發(fā)仿真實(shí)驗(yàn)課件。例如,可以將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到課程中,提高自己的電腦編程能力,掌握使用仿真工具,學(xué)生的創(chuàng)新能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力都得到了有效的提高。
(3)把課外實(shí)踐、課堂教學(xué)貫穿始終,大大提高了學(xué)生的動(dòng)手、創(chuàng)新能力。以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力為目標(biāo),建立以參加大學(xué)生節(jié)能減排、互聯(lián)網(wǎng)+、挑戰(zhàn)杯等學(xué)科競(jìng)賽為補(bǔ)充的第二課堂課外實(shí)踐體系,促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知水平的全面提高。營(yíng)造創(chuàng)新科研氛圍,鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手組裝實(shí)驗(yàn)設(shè)備模型,并親自動(dòng)手搭建,使學(xué)生在基礎(chǔ)知識(shí)運(yùn)用綜合能力培養(yǎng)方面得到鍛煉。
2.3 改進(jìn)教學(xué)方式,采用比較教學(xué)法
比較教學(xué)法指的是在教學(xué)過(guò)程中,按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和條件,對(duì)兩個(gè)或多個(gè)認(rèn)知對(duì)象進(jìn)行對(duì)照分析的教學(xué)策略。對(duì)認(rèn)識(shí)對(duì)象的辨別、認(rèn)知和把握的方法,是通過(guò)對(duì)其屬性差異、地位優(yōu)先次序、作用大小、性能優(yōu)劣、問(wèn)題難易程度、認(rèn)識(shí)的正確性和深度等方面的比較和評(píng)估而實(shí)現(xiàn)的。比較教學(xué)法以其適用性廣泛、思想貫穿全程、具備鑒別能力和明確的比較方法而聞名。該方法的核心在于通過(guò)比較,使概念清晰、知識(shí)點(diǎn)容易被理解和記憶,從而減少學(xué)生的認(rèn)知混淆。因此,在教學(xué)實(shí)踐中,比較法成為應(yīng)用最為廣泛的一種方式。在熱工實(shí)驗(yàn)課程中,由于涉及的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)眾多、復(fù)雜,且相互之間存在緊密聯(lián)系,并不孤立存在,故而課程開(kāi)始前的準(zhǔn)備工作至關(guān)重要。教師需要深刻掌握內(nèi)容之間的內(nèi)在聯(lián)系,運(yùn)用比較法對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析,從而提煉和明確各個(gè)概念的基本特征和關(guān)鍵記憶點(diǎn)。
(1)通過(guò)對(duì)基本實(shí)驗(yàn)工質(zhì)狀態(tài)特性的比較分析,學(xué)生能夠深入了解不同工質(zhì)的獨(dú)特性,為掌握基礎(chǔ)知識(shí)與理論、實(shí)踐知識(shí)的綜合運(yùn)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在這一過(guò)程中,我們發(fā)現(xiàn)不同工質(zhì)適用的研究方法和內(nèi)容往往各不相同。這意味著,對(duì)于不同的研究對(duì)象,選擇恰當(dāng)?shù)难芯糠椒ê蛢?nèi)容至關(guān)重要,這樣才能使研究發(fā)揮出最大效能。同理,在研究同一工質(zhì)不同狀態(tài)時(shí),也應(yīng)采用適合的研究方法,這一點(diǎn)是進(jìn)行科學(xué)研究的起點(diǎn),是最基本的原則。
(2)面對(duì)特定實(shí)驗(yàn)?zāi)康臅r(shí),存在多種可行的實(shí)驗(yàn)方法。要在這些方法中選取最佳方案,首先需要事先梳理和列舉所有相關(guān)的實(shí)驗(yàn)方案。隨后,通過(guò)比較各方案的優(yōu)缺點(diǎn),在確保能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡那疤嵯?,根?jù)實(shí)驗(yàn)的實(shí)際條件,篩選出最合適的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。這一過(guò)程要求我們?cè)趯?shí)驗(yàn)課程實(shí)施前,進(jìn)行細(xì)致的規(guī)劃和選擇,以確保實(shí)驗(yàn)的效率和效果達(dá)到最優(yōu)化。
(3)在理論比較與實(shí)際應(yīng)用中,對(duì)基本實(shí)驗(yàn)的參數(shù)測(cè)量方法進(jìn)行精準(zhǔn)對(duì)比是至關(guān)重要的。這意味著,在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前,需對(duì)可用的測(cè)量手段進(jìn)行理論上的審慎選擇與淘汰,進(jìn)而在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中應(yīng)用。對(duì)比各種測(cè)量方法的利弊,有助于在選擇理論時(shí)做出最佳的決策,并為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)研究工作提供關(guān)鍵支撐。在具體的實(shí)驗(yàn)操作中,必須將理論選擇與實(shí)驗(yàn)室實(shí)際條件相融合,并對(duì)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整?;诤?jiǎn)潔性、經(jīng)濟(jì)性、完整性和精確性的原則,實(shí)際應(yīng)用應(yīng)進(jìn)行周密考量,并據(jù)此構(gòu)建實(shí)驗(yàn)臺(tái)。在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)用比較法時(shí),首先需要確定比較的內(nèi)容,隨后進(jìn)行深入分析,并最終歸納總結(jié)得出結(jié)論。這一系列步驟要求學(xué)生具備提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,有助于進(jìn)一步提升學(xué)生的自主創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。
2.4 編寫高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,加強(qiáng)過(guò)程考核和結(jié)果反饋
(1)撰寫優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書是確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵一環(huán)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)都必須具有明確的目的和針對(duì)性的訓(xùn)練目標(biāo),以確保教學(xué)內(nèi)容的針對(duì)性和有效性。在成績(jī)?cè)u(píng)定方面,絕不能僅以學(xué)生是否參與實(shí)驗(yàn)為依據(jù),而應(yīng)以學(xué)生是否達(dá)到了既定的教育目標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估。為此,需要制定一套詳盡的考核方法,對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)進(jìn)行全面、客觀、公正的評(píng)價(jià)。這種評(píng)價(jià)應(yīng)該涵蓋實(shí)驗(yàn)的各個(gè)方面,包括學(xué)生的預(yù)習(xí)情況、實(shí)驗(yàn)態(tài)度、組織能力、操作技能、實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫等。通過(guò)這種細(xì)致入微的考核方式,可以真正衡量學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯W(xué)習(xí)成效,進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生能力的全面發(fā)展。
(2)強(qiáng)化預(yù)習(xí)環(huán)節(jié),立足熱工實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。學(xué)生充分利用教學(xué)課件、教學(xué)視頻、虛擬實(shí)驗(yàn)等網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行課前預(yù)習(xí)。此外,不再是單一的以實(shí)驗(yàn)報(bào)告定成績(jī)的考核辦法,而是引入了更加注重實(shí)驗(yàn)過(guò)程考核的1+5+4的新考核辦法:預(yù)習(xí)權(quán)重為總分值的10%,現(xiàn)場(chǎng)操作權(quán)重為總分值的50%,實(shí)驗(yàn)報(bào)告權(quán)重為總分值的40%。
3 結(jié)語(yǔ)
教學(xué)改革沒(méi)有休止符,實(shí)驗(yàn)教學(xué)也要緊ccae07a8ccc497eae22dc0610e3e9e3f跟時(shí)代的步伐。工科專業(yè)課程的建設(shè)旨在培養(yǎng)學(xué)生思考問(wèn)題、解決實(shí)際問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新能力,是以工程實(shí)際問(wèn)題為導(dǎo)向的,促進(jìn)學(xué)生融合應(yīng)用前期基礎(chǔ)知識(shí)。尤其在當(dāng)下“新工科”這樣的大背景下,要求高校以更新的理念、更好的模式、更高的教育質(zhì)量向社會(huì)輸送人才,服務(wù)社會(huì),服務(wù)人民。因此,為了更好地培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)和行業(yè)發(fā)展的復(fù)合型人才,在教學(xué)和學(xué)生培養(yǎng)方面,也要緊跟行業(yè)發(fā)展和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,在課程內(nèi)容體系、教學(xué)模式方法等方面進(jìn)行積極的改革。以熱工綜合實(shí)驗(yàn)為依托的創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)更符合新工科的建設(shè)目標(biāo),能夠培養(yǎng)出更多的面向未來(lái)的多元化、復(fù)合型工程科技創(chuàng)新人才??梢灶A(yù)期,提高熱工綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,搭建創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái),也是一項(xiàng)長(zhǎng)期性、復(fù)雜性的系統(tǒng)工程,是能源與動(dòng)力工程專業(yè)提升實(shí)踐教學(xué)的重要途徑。緊密結(jié)合行業(yè)需求和前沿科技發(fā)展、開(kāi)發(fā)熱工實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),結(jié)合MOOC及現(xiàn)代虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課件,豐富教學(xué)資源,采用虛實(shí)互動(dòng)教學(xué)模式,建立科學(xué)完善的課程考核機(jī)制,突出學(xué)生綜合能力培養(yǎng)等,將是今后熱工綜合實(shí)驗(yàn)建設(shè)的重點(diǎn)和趨勢(shì)。
本文系云南農(nóng)業(yè)大學(xué)教改項(xiàng)目“‘一主線三融通’能源與動(dòng)力工程專業(yè)建設(shè)改革探索與研究——以云南農(nóng)業(yè)大學(xué)能源與動(dòng)力工程專業(yè)為例”研究成果,項(xiàng)目編號(hào):NAUJG2023037;云南農(nóng)業(yè)大學(xué)一流本科課程“風(fēng)力發(fā)電技術(shù)”研究成果,項(xiàng)目編號(hào):2023YLKC019。
(作者單位:云南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院)