创新性实践教育教学培养模式研究与实践

摘要：实践教学方面的建设应注重在明确和凝练学科方向的前提下整合现有实验室资源，多渠道开展创新性的实践教育教学模式。以学科专业课程理论教学体会和实践教学特点为例，对本校近年来开展的几种创新性的实践教育教学模式进行总结和探讨，包括项目带动的实践教育教学、校内外实践基地、大学生专业设计大赛、创新性实践教育教学平台等，希望为同类高校实践教育教学提供参考。

关键词：创新；实践教学；校企合作；实践基地；项目带动

作者简介：盛伟（1977-），男，河南商城人，河南理工大学机械与动力工程学院，系主任，副教授；刘志超（1961-），男，河南偃师人，河南理工大学机械与动力工程学院，副院长，教授。（河南焦作454003）

基金项目：本文系河南理工大学热能与动力工程专业省级特色专业资助项目（项目编号：508057）的研究成果。

中图分类号：G642.0     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）16-0089-02

实践教学问题一直是从事专业课程教学教师讨论的热点话题。文献[1]对基于专业课程教育教学的校内实习基地建设进行了探讨；为提高专业课程实践教育教学效果，中职学院提出了项目教育教学方法[2，3]；集美大学庄友明等[4]提出了关于毕业实习的“分散化、多样化和个性化”的实践教育教学模式。

河南理工大学热能与动力工程专业于1998年在原流体机械及工程专业的基础上，在我国煤炭企业自备电厂热能与动力工程专业紧缺的情况下进行了专业重组后成立的。从2002年起，热能与动力工程专业逐步划分成热能工程、制冷空调工程、流体机械及工程三个本科教学和就业方向。专业重组以后，学校对该专业的建设非常重视，投入大量的资金和实验设备。经过几年的努力，已经建成热能与动力工程河南省特色专业。

经过热能与动力工程专业全体教师的共同努力，在实践教育教学方面，相关专业课程建设有了很大进步，并初见成效[5]，也逐渐探索出了一些较有参考价值的创新性实践教育教学模式，主要有：项目带动的实践教育教学；建立校内外实践基地；参加大学生专业设计大赛；建立创新性实践教学平台等。文中对这些实践教育教学模式进行总结和探讨，希望为同类高校实践教育教学提供参考。

一、项目带动的实践教育教学模式

项目带动的实践教育教学模式是指在现有教育教学体制下，专业课程教师通过引导学生参加一些教师个人主持的科研纵向课题或者横向课题，促进学生综合应用所学习的专业知识，从而使学生应用理论知识独立解决实际问题的实践能力得到提高。

在教育教学过程中，提出了“始于新生的创新性实践教育教学方法”。其基本思路是：高年级学生由于已经具备了一些专业知识，教师可以直接指导这些高年级学生，参与一些力所能及的科研课题。低年级的学生应逐步跟随高年级学生，打下手，参与一些简单的科研活动。当这些参与过一些科研训练的低年级学生进入高年级时，由于经过了前期科研方面的简单训练，指导教师进行科研指导时就比较得心应手。

河南理工大学热能与动力工程专业学生在读期间可以参与的一些科研活动主要有：大学生科研训练计划、大学生全国节能减排大赛、“步步高”、参与任课教师主持的科研课题等。图1为以大学生科研训练计划项目为例，说明项目带动的实践教育教学模式的开展方法。

二、建立校内外实践基地

为加快河南理工大学热能与动力工程专业校内外实践基地建设，充分发掘校企联合办学优势，为开展“3+1”联合办学模式以及卓越工程师计划项目实施奠定基础，加强校内外实践基地建设非常必要。

从2002年起，河南理工大学热能与动力工程专业先后与洛阳、民权、新乡以及焦作等地的一些制冷企业集团建立校企合作关系。学生在这些企业实践基地可以接触到实际需要亟待解决的问题。企业生产过程中的实际问题往往不是依靠某一科专业知识能够解决的，需要机、电、冷等综合知识的应用。通过在现场实际生产企业锻炼，并与企业技术人员的接触，进一步拓宽学生知识面，丰富学生知识，也进一步促进学生学习与综合应用知识的能力。应该说，校企合作办学为专业建设和发展提供了较为优厚的办学条件。除此之外，充分整合和利用校内资源，在校内动力中心也建立了稳固的实践教育教学基地。河南理工大学动力中心拥有热水锅炉2台、供汽锅炉3台，还有2台供中央空调使用的溴化锂吸收式制冷机组。这些条件为学生提供了良好的实践场地。

三、参加大学生专业设计大赛

在专业课程教育教学过程中，任课教师应鼓励学生参加与专业相关的各类设计大赛，这是实践教育教学过程中非常好的实践教育方式。目前与热能与动力工程相关的全国性设计大赛主要有“爱默生杯”中央空调设计大赛以及大学生节能减排与新能源应用等设计大赛。这些设计大赛在规定的课题内以学生创新设计为目标，让学生灵活运用所学知识并充分发挥创新能力开发和设计新产品、新系统、新方法。在这一实践教育教学活动中，任课教师的正确引导非常重要。任课教师在平常的教育教学过程中应有意识地引导学生苦练内功，并从参加校内一些小的科研活动锻炼开始，从而增强学生参加全国性质专业设计大赛的能力和信心，提高参赛获奖率。从2006年起，河南理工大学每年均参加全国大学生节能减排与新能源应用等设计大赛以及与能源动力相关的设计大赛等，每年均有学生在这些专业设计大赛中获奖。

四、创新性实践教育教学平台

实践教学分成三类：传统实验教学、实训教学、创新性实践教育。传统的实验教学是指在教师的引导下，在学习实验指导书的基础上，以完成实验报告为目的的简单实验教学。实训教学是指在教师设计好的既定实训项目基础上，以增加学生的动手和操作能力为目的，缺乏对学生的创新性以及对学生基于理论的深入理解和思考。与传统的实训教学以及实验教学不同的是，在进行创新性实践教学过程中，学生可以根据自己的思路对实验台进行改装，并进行一些创新性的实验，并把实验结果与课堂的理论教学结果进行比对，使学生对理论知识获得更深刻、更直观的理解。这里所谓的创新性实践教育教学平台是一种实验平台。基于这种平台，学生可以在教师的引导下根据自己的设计思路，并综合应用课堂上所学的理论知识，创新性地开发必要的实验项目。由此可见，实训教学与传统实验教学方法仅限于让学生获得对理论知识的直观理解，并以增加学生的动手和操作为主要目的，但缺乏基于创新性实践教学平台教学模式的使学生对知识灵活性的掌握、应用以及深入理解等。

创新性实践教育教学平台的建设可以有两种模式和方式：对传统实践教育教学项目的改造；建立新的创新性实践教育教学平台。

基于传统实验教育教学，河南理工大学热能与动力工程对传统实验教学平台进行创新性实验项目开发，并对实验台进行改造取得了较好的效果，主要对中央空调演示实验台和热泵性能演示实验台进行了创新性实验项目开发。对于传统的中央空调演示实验，在过去的实践教育教学过程中，仅依据说明书对中央空调系统运行的基本原理进行演示。这种实验方法根本达不到对学生创新能力以及创新性思维的培养，而且对学生专业教学产生的印象也不够深刻，导致学生对专业课程的理解也不够扎实。2007年，实验室教师对该类实验台进行集散控制系统的DCS改造，增加了工业控制计算机以及温度压力等热工信号的数据采集和处理，并使学生对系统进行组态编程，对实验系统和过程进行综合设计和试验，从而增加和提升学生创新设计能力、综合应用所学专业知识的能力。在传统实验教学过程中，对于热泵性能演示实验台也是仅仅根据演示实验过程说明书演示热泵系统运行以及循环基本原理。这种实验方法并不能调动学生学习的自主性和灵活性及学生对专业知识学习的主动性和积极性。可以设想，如果有这么一种实验平台，可以通过教师有意识地对实验台设置故障，让学生想办法去解决故障，这样对开展学生创新性的实验方法有启迪性的作用。比如让学生对系统进行拆卸重组；自主对实验台更换制冷剂；对系统进行热泵特性曲线的绘制；对压缩机进行拆卸，通过改变阀片的厚度，研究压缩机制冷性能的改变；通过软件采集系统各温度测点数值，从而使用计算机自动计算系统性能系统以及自动生成机组性能曲线等等。通过以上改造以后可以发现，仅仅一套传统演示实验平台，稍加改造，实际上可以完成热泵、制冷、压缩机以及计算机自动控制、组态编程等多方面的创新性实验，使学生能够综合运用所学习专业知识，充分调动学生自主学习的兴趣，培养创新性思维能力。

在创新性实践教育教学平台建设方面，2011年以河南理工大学国家级工程训练中心平台为基地，建立了制冷空调创新实践教育教学平台，具体做法是：新购置和建立了学生可以在平台上自主拆装并可进行创新实践设计的制冷空调组装平台（数量20套），学生可以分成20组，以小组形式对制冷空调系统从设计、计算、组装进行全面的实践训练。同时，另外建立了废旧空调冰箱拆装平台，共计20套。完成上述实践操作后，学生的专业课程学习和实践能力得到锻炼和提高。

五、总结

科技进步和时代发展使创新性人才的培养成为必要。仅仅依靠演示实验以及对理论教学的验证性实验的传统实践教学方法显然不能适应时代发展。在专业课程教学过程中，专业课程教师应该顺应时代发展要求，多渠道多手段开展创新性实践教育教学方法，并对新方法进行大胆尝试。河南理工大学热能与动力工程系在专业课程实践教育教学方面，通过采取项目带动的实践教育教学、校内外实践基地、大学生专业设计大赛、创新性实践教育教学平台等等实践教育教学模式，逐步探索出了适合本校热能与动力工程专业课程本科教学体系的创新性实践教育教学方法。

参考文献：

[1]杨先亮,谢英柏.校内实习基地教学的改革与实践[J].中国电力教育,

2004,(4):84-85.

[2]邓锦军,徐晓萍.项目教学法在制冷专业课教学中的应用[J].装备制造技术,2008,(7):159-160.

[3]肖震.项目教学法在冷库制冷工艺教学中的应用[J].机械职业教育,

2008,(2):49-51.

[4]庄友明,张建一.制冷空调学科毕业实习模式教学改革探讨[J].集美大学学报,2003,4(3):103-106.

[5]盛伟,郭培红,铁占续.制冷原理课程优化建设[A].第五届制冷空调学科发展研讨会议论文集[C].厦门:厦门大学出版社,2008:116.

（责任编辑：王祝萍）

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