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中国教育报:一次“接地气”的教学改革——天津大学探索能源动力类工程人才培养新模式

2014-10-13 点击数:      

一次“接地气”的教学改革

——天津大学探索能源动力类工程人才培养新模式

约翰迪尔(天津)有限公司的工程师结合具体设备为天津大学机械学院2011级能源与动力工程专业学生进行知识讲解。田达 摄

  针对公司提出的实践项目,在专业教师和企业工程师的指导下,学生们创意迸发,拿出的技术方案被企业直接或间接采用,解决了相关实际问题。公司在反馈中明确表示愿继续与天津大学合作。是什么样的教学改革能够使学生、教师和企业三方受益,是什么样的教学改革具有可持续发展动力呢?

  ■通讯员 朱宝琳

  对于天津大学机械工程学院能源与动力工程系主任谢辉来讲,邀请哪家企业参与能动系三年级本科生“传热学”专业必修课的实践项目和课程指导,他并不担心“有没有企业愿意”,而考虑更多的是要让“每一届学生去解决企业最新的实际问题”,让他们成为国际化、创新型的技术领军人才。

  这是已持续开展4年的“天津大学能源动力类工程人才培养新模式”本科教学改革项目。此前,世界500强企业约翰迪尔(天津)有限公司全程参与了一个学期的教学改革。针对公司提出的实践项目,在专业教师和企业工程师的指导下,学生们创意迸发,拿出的技术方案被企业直接或间接采用,解决了相关实际问题。公司在反馈中明确表示“愿继续与天津大学合作”。

  是什么样的教学改革能够使学生、教师和企业三方受益,是什么样的教学改革具有可持续发展动力呢?

  把教学活动中的主体地位还给学生

  已经开始读研的张晶还记得,在2011年秋季学期“传热学”第一节课上,老师出人意料地直接布置了一项开放性题目——运用相关知识对天津市松正电动汽车公司的指定项目进行研究。3个班的学生要以班为单位组建技术竞标团队,自主判断、探索,建立模型、提出技术方案。主讲教师课上讲授知识原理,项目辅导教师、助理班导师全天候解答学生在实践中遇到的问题,企业工程师会参与期末评审。期末成绩笔试和项目成绩各占一半。

  “躺”在书本里的知识“有用”了,期末考核不再以一纸试卷为唯一标准了,这个变化让学生们跃跃欲试。此时此刻,学生们已经成为了“天津大学能源动力类工程人才培养新模式”教学改革项目的参与者。

  麻雀虽小,五脏俱全。每个技术竞标团队设立1名总经理,2名总工程师,下设5至6个项目组,各项目组再设1名项目经理。每个团队配有1000元项目活动经费,最终胜出的方案将获得5万元经费以支持后续研发和参加全国大赛。

  项目设置两次“节点汇报”,第一次为全英文,第二次为中文,3个班每个人都要展示,由教师组成的评审团队对项目进展做评估。汇报包括书面报告和口头陈述,书面报告按照学术报告的要求撰写整个项目团队报告,同时体现个人的研究和工作;口头陈述要求每位成员在规定的时间里阐述对研究任务的理解、解决方法、取得的成果和提出的创新点。

  期末的第3次汇报为“企业汇报”,企业工程师加入评审团队对项目进行“验收”。竞标团队均会得到一个成绩系数,依次为1.1、1.0、0.9。个人项目成绩不论高低都要乘以团队系数,每个人必须领会“团队竞争”与“团队成功”的意义。

  学生们要在130天左右的时间内从什么也没学过到自主提出可行性方案。张晶是所在班级的“总工程师”,他对大家并肩协作、拼命用功的情景记忆犹新。为了查阅资料,大家分头去图书馆或者网上数据库海量检索中英文信息,还凑钱买书,最后交出了摞在一起近4厘米厚的中、英文汇报方案。为了讨论项目进展,大家在食堂吃饭时都聚在一起各抒己见。为做出高水平动态演示,大家还自学了难度很高的流体分析软件Fluent等。汇报时学生所展示的效果令项目辅导教师、刚刚完成博士学业回国任教的特聘研究员焦魁吓了一跳,感到后生可畏。

  “我们要鼓励学生独立思考、善于实践,而不只是让他们循规蹈矩地接受知识,完成规定课程。如果老师专门教怎么查文献、怎么用软件,那很可能没有多少人听得进去,但是放手让他们学以致用,学生们涌现出来的才华令人欣喜。”课程主讲教师王迅说。

  项目做完了,学分拿到了,但学生们宝贵的创造力和积极性不能就此止步。教师们继续陪伴、指导学生参加全国大学生节能减排竞赛等各类科技竞赛。系里还拿出场地和经费,让学生组队自行打造方程式赛车,按照虚拟设计公司运行,参加中国大学生方程式汽车大赛,个人和团队表现计入实践学分。张晶很高兴,自己和队友的设计作品又获得了一项全国三等奖和两项校级奖,信心大增。还有的学生对相关领域的科研项目产生了浓厚兴趣,罗悦齐等6名本科生以第一作者身份发表国际一、二区期刊论文6篇,单篇最高影响因子达4以上。

  对亲身参与了教学改革的130余名在校生和30余名毕业生抽样调查表明:90%以上的学生感到该课程明显促进了对基础知识的理解和掌握,“对于解决实际问题能力的提高是显而易见的,比单纯学习课本知识有意义得多”;98%以上的学生认为自己的演讲、沟通、团队协作能力得到提升,在公司工作起来得心应手。

  让教书育人成为教师“天大的责任”

  参与改革的教师团队中不乏国家和天津市“千人学者”、“973项目”首席科学家,以及在科研、产业领域建树颇多的教授,三尺讲台上频现他们的身影。

  “‘千人学者’们带了个好头。”谢辉说,“他们很清楚教书育人就是天职,就是第一位的。”天津市“千人学者”彭志军、赵华等每年有一段时间在天大搞科研,每次来时,他们都会第一时间主动认领教学任务。

  学生学习的激情也深深地感染着教师们。“传热学”课程的节点汇报均在周末,教师们要用周六全天和周日上午来对3个班的学生逐一评定。项目辅导教师焦魁在前半个学期几乎每天都在晚上11点左右离开办公室,批阅几十份设计方案,修改3个班的英文报告。“微机接口与应用”课程以学生三五成群组建小团队的形式开展,主讲教师谭从民与学生们讨论到兴致勃勃时总是忘了吃饭。

  在教师们眼里,他们自己是一群大“狂热分子”,不遗余力地拿出最好的条件,营造氛围,把学生培养成热爱学习和探索的小“狂热分子”。很多教师同时也是天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室的青年骨干,他们每年招收30至40名三年级本科生到实验室实习,并争取到了内燃机和地热产学研联盟的产业资源为学生提供企业实习指导。

  2013级的新生入校后,系里为每间宿舍发放了一台发动机和一套工具,请来工程师作拆装讲座,到暑假时举办拆装大赛,让学生在耳濡目染中激发学习热情。2012年暑假,能动系“游学计划”选拔了一批优秀学子赴瑞典、德国、英国的大学和知名公司进行国际视野拓展。2010年起,能动系每年举办为期两周的暑期国际学校,邀请3至8名国际知名专家,免费面向全国能源动力类专业学生全英文讲授基础课程与学科前沿讲座,惠及1000余人。

  谢辉说:“我常出国,越来越感到国际竞争的巨大压力。青年学生是国家的希望,我们的教育场景一定要体现和重视国际化元素,让他们具有核心竞争力。”

  教学改革针对教师精力投入提出了具体明确的要求,但没有特别设立奖惩措施。教师们说,他们靠的是一个“土办法”,叫“三心互勉”,用自己的良心、热心、责任心来做好教书育人工作。天津大学党委副书记、副校长、“973项目”首席科学家舒歌群坚持给机械学院的本科生授课,他常说:“本科生教育就是良心工程啊。”  

  变企业负担为企业受益

  四年级在读学生侯立辉参与项目制课程的经历让许多其他专业的同学羡慕——他们不出校门就能得到世界500强企业约翰迪尔公司具备5至7年经验的工程师的指导,所学知识直接应用于约翰迪尔L60型联合收割机的基础性研究,学习的过程成为一段丰富难忘的记忆。

  但这样的机会在全国并不普遍。实习与学习在时间上脱节、实习只参观不动手是当今工科大学生们的集中感受。学生对工程环境和需求不熟悉,就难以形成解决实际问题的能力。但企业的根本任务是生产经营,安排一个专业上百名学生实习,场地难以容纳,并且企业还要派专人负责接待和安全保障,企业负担重,很难安排真正有效的工业实习。

  全国政协委员、天津大学党委书记刘建平在全国政协十二届二次会议上拿出了一份提案,对22个省市近千个用人单位、高校的问卷调查显示,近80%的回答者认为“当前我国大学生实践能力培养的薄弱之处主要体现在校外实习环节”。“校外实习难”已成为高等院校,尤其是以工科为主的高等院校的“老大难”问题。

  天津大学的教改团队另辟蹊径,在课程改革方案中把企业直接引进教学环节,提供真实的岗位场景,取得了意想不到的效果。

  约翰迪尔亚洲技术创新中心中国区研发经理张宏岩说:“工程机械的热管理问题是我公司目前面临的现实问题。天津大学三个班的学生针对公司三种工程机械,给出了很多有价值的基础数据。关于空调送风口的优化布置案等方案,被应用于拖拉机驾驶室热管理系统。”

  公司不仅从技术上受益,参加教改项目的工程师们也受益颇多。工程师们参与交流、讨论、评审等环节,梳理了基础知识,更新了知识储备,重燃求知热情。学生的学习模式让工程师们感到十分羡慕。

  张宏岩表示:“公司的人才来自高校,我们很愿意主动参与人才培养的过程,同时,承担社会责任是公司文化的重要部分。”

  “教学改革有生命力,关键要‘接地气’,就是能调动多方力量形成合力、践行社会责任,培养出符合社会需求的人才,让所有参与者长远受益。”谢辉说。

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