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一、實踐教學(xué)體系的設(shè)計思路

天津農(nóng)學(xué)院新能源科學(xué)與工程專業(yè)針對本專業(yè)的特點，結(jié)合學(xué)科研究特色，建設(shè)新能源科學(xué)與工程專業(yè)實驗室；整合現(xiàn)有實踐教學(xué)資源，結(jié)合科研優(yōu)勢，校企聯(lián)合，構(gòu)建了以鍛煉學(xué)生實踐技能為目的的實踐教學(xué)體系。該體系由創(chuàng)新性實驗、創(chuàng)新訓(xùn)練項目、創(chuàng)新競賽活動、參與研究項目和社會實踐等五方面組成，其中創(chuàng)新性實驗和社會實踐在培養(yǎng)計劃中有明確要求，主要體現(xiàn)為課程設(shè)計和校外實踐基地參觀實習(xí)，由專業(yè)統(tǒng)一組織和管理；創(chuàng)新訓(xùn)練項目、創(chuàng)新競賽活動、參與研究項目以學(xué)生為主體，由學(xué)生在教師的指導(dǎo)下自主發(fā)起，也是檢驗實踐教學(xué)對學(xué)生創(chuàng)新能力促進(jìn)作用的指標(biāo)[3]。

二、課程設(shè)計環(huán)節(jié)的具體內(nèi)容及實施過程

課程設(shè)計是實踐教學(xué)中不可或缺的重要環(huán)節(jié)，是理論聯(lián)系實際的橋梁，通過課程設(shè)計的訓(xùn)練，可以幫助學(xué)生消化和鞏固相關(guān)課程知識，是獲得實踐技能、培養(yǎng)工程意識、提高創(chuàng)新能力的重要途徑。針對實踐能力培養(yǎng)的新能源科學(xué)與工程專業(yè)課程設(shè)計環(huán)節(jié)建設(shè)，是該專業(yè)實踐教學(xué)體系建設(shè)的重要內(nèi)容。本專業(yè)學(xué)生需要具備基本的繪圖能力、機械設(shè)計能力、能源傳輸開發(fā)規(guī)劃能力、電子器件選型焊接和調(diào)試能力、工具使用能力、沼氣開發(fā)能力。針對這些能力需求，規(guī)劃了三項新能源科學(xué)與工程專業(yè)課程設(shè)計，分別是針對學(xué)生基本機械設(shè)計繪圖能力和能源傳輸開發(fā)規(guī)劃能力培養(yǎng)的“管殼式換熱器的設(shè)計”環(huán)節(jié)，針對學(xué)生電子器件選型焊接和調(diào)試能力和工具使用能力培養(yǎng)的“電子技術(shù)生產(chǎn)實習(xí)”環(huán)節(jié)，和針對沼氣開發(fā)能力培養(yǎng)的“三結(jié)合式戶用沼氣池課程設(shè)計”。三個環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容有機結(jié)合，基本覆蓋了本專業(yè)學(xué)生需要掌握的基本核心實踐能力。1.管殼式換熱器的設(shè)計。該課程設(shè)計的具體內(nèi)容為：設(shè)計一套管殼式熱交換器，編制設(shè)計計算說明書，繪制換熱器總圖及零件圖。該課程設(shè)計內(nèi)容是專業(yè)基礎(chǔ)課《換熱器原理與設(shè)計》所學(xué)內(nèi)容的一次實際應(yīng)用，通過該項課程設(shè)計的實施，考查學(xué)生對能源輸送設(shè)備的理論計算和開發(fā)能力，選擇換熱器方式，設(shè)計詳細(xì)的換熱圖紙，培養(yǎng)并考查學(xué)生的圖紙能力，鍛煉了學(xué)生運用理論知識解決實際工程問題的能力。設(shè)計加繪圖的方式是企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)的主要環(huán)節(jié)。該課程設(shè)計內(nèi)容與企業(yè)研發(fā)過程相近，鍛煉了學(xué)生實際從事產(chǎn)品研發(fā)的能力。這種貼合所學(xué)理論知識，將理論知識應(yīng)用于實際中解決實際問題的實踐內(nèi)容能夠挖掘?qū)W生深層次的學(xué)習(xí)興趣、引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生的求知欲、培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力與探索能力的教學(xué)方式，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性有明顯的提升；考核采用按標(biāo)準(zhǔn)打分和老師當(dāng)場評價相結(jié)合的方式，使學(xué)生在完成任務(wù)的過程中既有客觀標(biāo)準(zhǔn)參考，又有任務(wù)完成后的答辯環(huán)節(jié)，既使學(xué)生了解產(chǎn)品設(shè)計規(guī)范，又能夠鍛煉學(xué)生技術(shù)問題的溝通能力；對學(xué)生的考核分為基本要求和進(jìn)階要求，既能讓大多數(shù)學(xué)生有所鍛煉和施展，又能使基礎(chǔ)較好的學(xué)生有充分的提升空間，有利于針對不同水平的學(xué)生進(jìn)行因材施教。2.電子技術(shù)生產(chǎn)實習(xí)。該課程設(shè)計的具體內(nèi)容為：完成太陽能手機充電器系統(tǒng)的設(shè)計、焊接和調(diào)試。設(shè)計報告要求寫出設(shè)計的思路，寫出元器件選取的依據(jù)及相關(guān)參數(shù)計算過程，分析設(shè)計中出現(xiàn)的問題及解決的方法。該課程設(shè)計內(nèi)容是集《電工技術(shù)》、《電子技術(shù)》、《電力電子技術(shù)》、《測試技術(shù)基礎(chǔ)》等課程于一體的綜合性的技能實訓(xùn)，通過該過程，學(xué)會焊接技術(shù)，了解各種電子器件不同的焊接方法；熟悉電子元器件的結(jié)構(gòu)及作用，熟練掌握電烙鐵等相關(guān)工具的操作；掌握單片機基本功能模塊，掌握電子產(chǎn)品的工作原理、安裝和調(diào)試技術(shù)。通過實際動手實踐，進(jìn)一步學(xué)習(xí)和理解電子技術(shù)知識，學(xué)會用設(shè)計軟件繪制電子電路及識圖，提高分析解決問題的能力。3.三結(jié)合式戶用沼氣池課程設(shè)計。該課程設(shè)計的具體內(nèi)容為：根據(jù)指定發(fā)酵原料產(chǎn)量、性質(zhì)和有關(guān)設(shè)計資料，設(shè)計三結(jié)合式戶用沼氣池，對沼氣池進(jìn)行設(shè)計計算。該課程設(shè)計內(nèi)容是專業(yè)課《生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化原理與技術(shù)》所學(xué)內(nèi)容的一次實際應(yīng)用，與《管殼式換熱器的設(shè)計》相比，該設(shè)計內(nèi)容更貼合實際生活，針對大四年級學(xué)生已經(jīng)經(jīng)歷過《管殼式換熱器的設(shè)計》，這種將理論知識應(yīng)用于實際中解決實際問題的實踐內(nèi)容確實能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，設(shè)計的質(zhì)量也有所提高。

三、校外實踐基地的建設(shè)

選擇天津市津南區(qū)泰達(dá)垃圾發(fā)電廠作為專業(yè)實踐基地。泰達(dá)垃圾發(fā)電廠是被國家建設(shè)部認(rèn)定的我國垃圾發(fā)電領(lǐng)域唯一的國家級“科技示范工程”。選擇該企業(yè)的目的是讓新能源科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生了解生物質(zhì)發(fā)電的基本原理、基本工藝、主要設(shè)備，加深專業(yè)學(xué)生對生物質(zhì)能發(fā)電工程的感性認(rèn)識。主要的實習(xí)內(nèi)容，包括了解生活垃圾發(fā)電的工藝過程，了解生物質(zhì)發(fā)電的主要設(shè)施和設(shè)備，了解該工程的自動控制流程。通過本次教學(xué)實習(xí)，加深了學(xué)生對《固體廢物處理及資源化利用》、《控制技術(shù)基礎(chǔ)》、《換熱器原理與設(shè)計》、《PLC原理與應(yīng)用》等課程的感性認(rèn)識，有助于綜合實踐能力的培養(yǎng)。

四、總結(jié)

通過創(chuàng)建基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的新能源科學(xué)與工程實踐教學(xué)體系，切實提高了本專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力，對連續(xù)三屆學(xué)生調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果顯示：學(xué)生參加創(chuàng)新訓(xùn)練項目的覆蓋率逐年提高，由最初的不到50%增加到全員覆蓋；學(xué)生參加各項科技競賽活動的參與度和獲獎水平有明顯提高、本科生在教師研究項目中的參與度和承擔(dān)重要科研工作的能力也有顯著提升。實踐教學(xué)體系建設(shè)對培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力以及創(chuàng)新能力方面打下了堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]饒政華,廖勝明,周繼承.新能源科學(xué)與工程專業(yè)實踐教學(xué)體系研究[J].大學(xué)教育,2017,(9):42-44.

[2]李艷霞,張紅光,劉中良,等.構(gòu)建新能源科學(xué)與工程專業(yè)開放性實踐教學(xué)體系[J].實驗技術(shù)與管理,2014,(2):151-153.

[3]王莉,杜艷紅,靳登超,等.新能源科學(xué)與工程專業(yè)實踐教學(xué)的探究[J].實驗室科學(xué),2016,19(4):159-162.

作者:王 莉 靳登超 吳 楠 杜艷紅 劉新媛 單位:天津農(nóng)學(xué)院