新能源科學與工程專業實踐教學體系建設的探索與實踐

劉學東+邵理堂+李新華+盧佃清+史林興+李志國

[摘 要]新能源科學與工程專業實踐教學應該緊扣應用型本科的定位，以太陽能應用為核心，以培養學生具備實踐能力、創新能力和創業潛能的人才為目標。結合新能源科學與工程專業的培養體系，經過探索與實踐，我校構建出以太陽能光熱、光伏技術應用為核心，以培養學生具備實踐能力、創新能力和創業潛能的人才為目標的實踐教學體系。

[關鍵詞]新能源科學與工程；實踐教學；體系構建

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）05-0128-03

一、引言

新能源科學與工程專業為2010年教育部批準設置的本科專業，是全新的專業，專業發展方向有風能、太陽能、生物質能、核電能等。我校新能源科學與工程專業以太陽能的光熱技術利用、光伏技術利用為專業發展方向，以“實用性”和“技能型”的本科層次人才為培養目標，實施卓越工程師教育培養計劃（下稱“卓越計劃”），在理論教學和實踐教學中融入工程實踐理念和工程意識，培養學生的工程實踐能力和創新能力。[1-3]構建適合新能源科學與工程專業實踐教學體系，是實施“卓越計劃”的關鍵。實踐教學體系的構建必須緊緊圍繞人才培養規格和專業人才培養目標。[4-9]結合專業特點、辦學定位，根據新能源行業、產業對人才的需求情況，確定新能源科學與工程專業實踐教學體系的建設思路：1.突出以太陽能利用技術為特色的實驗基礎設施建設；2.形成分層次、分階段培養學生實踐創新能力的特色；3.進行多環節、多實際的工程實踐能力和職業素養培養；4.構建科學有效的實踐教學管理體系。結合近幾年我校開展新能源科學與工程專業方面的課程體系及構建實踐教學體系方面的探索經驗談一些體會。

二、專業特色及“卓越計劃”

我校新能源科學與工程專業自2011年開始實施“卓越計劃”。按照“卓越計劃”要求，初步形成了“應用型新能源利用技術人才”的專業培養定位，以能源動力類基礎課程為平臺，以工程應用為目標，以太陽能光熱、光伏利用為主要方向的培養模式，已建立了與生產實踐、社會發展需要相適應的課程體系和“校企合作，共同培養”的“卓越計劃”培養模式。逐步建立校內實踐教育中心和校外實踐教育基地，實現企業參與培養過程，著力培養學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力，建立起以太陽能利用技術為重點的實驗基礎設施建設。

三、實踐教學體系構建

實踐教學體系的構建要求具有針對性，一是培養學生掌握科學方法和提高動手能力，二是培養具有創新意識、創新能力的工程人才。結合我校新能源科學與工程專業自身發展特點，經過幾年探索與實踐，構建出以太陽能光熱、光伏技術應用為核心，以培養學生具備實踐能力、創新能力為目標的實踐教學體系，如圖1所示。實踐教學內容以太陽能光熱、光伏利用技術為主，以課內實驗、專業實驗、綜合實驗方式加強理論與實踐相結合，側重于驗證原理、規律；以實訓、認知、課程設計形式強化學生的動手能力、創新能力；通過認知實習、生產實習、企業現場授課、畢業實習、畢業設計等方式深度參與企業生產實際，熟悉企業生產、管理及運行過程，培養學生的工程意識、工程能力。

（一）分層次、分階段培養學生實踐創新能力

實踐能力的提高是一個漸進過程，實踐教學要體現出分層次、分階段逐步推進的過程。我們以課內平臺為基礎，開展課堂實驗教學。課內實驗平臺以課堂實驗教學為主，從基礎實驗、專業實驗、綜合性及創新性實驗層層遞進，形成貫穿大學四年的四個層次實踐教學體系。

各個層次的實驗教學內容及開展的實驗項目如表1所示。第一層次是以演示性、驗證性實驗、參觀實習、認知實習為主要內容的基礎性實踐課、認知性實踐課，主要是以鞏固理論知識，加深對理論知識的認識，引導學生將理論與實際相聯系，培養大學一、二年級學生的基本實踐操作能力和加強對專業的基本認知；第二層次是以專業課程實驗、認知及設計性實踐、工程訓練等基本操作性實踐為主要內容的專業實驗，重點培養學生的專業基本應用能力；第三層次是以綜合性實驗、綜合性設計、綜合性操作（實訓）、社會實踐、學科競賽等為主要內容的綜合性實驗，以達到培養學生綜合實踐應用能力的目的；第四層次是以畢業實習、畢業設計（論文）、科研訓練、創新制作為主要內容的創新性實驗，培養學生的自主創業及就業能力。

實踐教學內容是開放性的，根據科學發展的動向及社會經濟發展需求，及時更新實驗教學內容，保持教學內容的前沿性和實踐性；同時，鼓勵教師將學科前沿、最新先進工程科技成果引入設計性、創新性實驗中，設計開發出既針對生產實踐又具有先進性的實驗課程，讓學生樂于參與，有興趣參與。

（二）多環節、多實際的工程實踐能力和職業素養培養

通過建立“校內實踐教育中心+校外實踐教育基地”模式，開展實踐創新項目訓練、學科競賽、校內實訓、校外實習等實踐環節，培養學生創新實踐能力工程實踐能力，提高就業質量。

校內實踐平臺包括專業實驗實訓平臺和校內工程實訓平臺，在大三、大四開展專業實訓和工程應用訓練，具體實訓課程和實驗平臺如表2和表3所示。實訓內容包括：1.產品、技術、常識認知及應用。對太陽能光熱、光伏技術應用、產品結構、部件、常用工具使用等進行認知和訓練，開展太陽能利用方面的課程設計，鼓勵學生將較好的設計制作出實物裝置或申報專利，為學生申報各級創新制作項目、參加節能減排競賽和綠色能源大賽培育出更加豐富的作品。2.實訓，包括太陽能熱利用工程綜合實訓、分布式光伏電站實訓、光伏建筑一體化實訓。從現場勘查、標書制訂、設計、采購到安裝、調試運行及驗收，完全按照實際工程要求進行操作，強化學生工程實踐能力。

以校外實踐基地實習為重點，通過認知實習、生產實習、畢業實習使學生獲得直接實踐，通過就業指導、職業發展規劃、產品營銷及售后服務和社會實踐等實踐課程培養學生職業素養。企業的直接實踐經驗為學生提供真實的生產環境、設備和先進管理理念、企業文化，有助于培養學生的專業技能、團隊協作能力、交流表達能力、自主學習能力、領導能力等，更為重要的是，通過與企業面對面的交流、溝通，更有助于學生對自身的認識，明確自身的職業定位。

四、科學有效的實踐教學管理體系

我校的實踐教學管理工作科學規范，學校設立實踐教學管理部門，負責全校實踐教學運行及管理工作，建立了如圖2所示管理控制、保障監控及評價體系。各院系根據實踐教學計劃和大綱，在學期初將實踐教學授課計劃和實習計劃上報教務主管部門，經協調、審批后由指導教師下達任務書和指導書，指導學生實踐教學各項內容，并對學生在實踐過程中的表現給予考核評價，指導教師對實踐教學結果進行總結和分析，對實踐過程中取得的成果和存在的不足及時反饋到主管部門。這樣，形成了實踐教學目標明確、實踐環節有序、組織管理規范、條件保障有力、評價監控到位、信息反饋及時的實踐教學管理體系。

五、結束語

與傳統的能源形式相比，新能源是指利用新技術、新材料對常規能源以外的能源形式進行轉換和利用，涉及風能、太陽能、生物質能、地熱能、氫能、核能波浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋表面與深層之間的熱循環等，涵蓋的范疇更為廣泛，因而開設新能源科學與工程專業就面臨著“多而全”與“少而精”的選擇。[10-14]經過幾年的探索與實踐，我們結合地域、產業及社會經濟發展的客觀需求，建立起以太陽能光熱、光伏利用為主線的課程培養體系，經過廣泛調研各地高校、科研院所和企業，做了大量細致的研究，初步形成了新能源科學與工程專業實踐教學體系，取得了一些經驗和成果，形成了緊扣應用型本科的定位，以太陽能應用為核心，以培養學生具備實踐能力、創新能力和創業潛能。

新能源科學與工程專業創辦時間短，課程體系包括實踐教學體系的建設還需進行更為深入的探討和研究。

[ 注 釋 ]

[1] 劉學東，邵理堂，孟春站，等.新能源科學與工程（太陽能利用方向）人才培養探討[J].淮海工學院學報，2010（8）：45-47.

[2] 盧佃清，李新華，蔡立，等.應用型本科院校新能源科學與工程專業實驗室建設的探索與實踐[J].實驗技術與管理，2014（12）：226-229.

[3] 邵理堂，劉學東，孟春站，等.太陽能利用技術與工程專業方向課程體系建設探索[J].淮海工學院學報，2011（2）：84-86.

[4] 丁宏林，施玲，張翠霞，等.“亦工亦學，產學合一”的新能源應用技術人才培養模式探索[J].職業教育研究，2012（2）：141-142.

[5] 唐殿強，孫玉萍.企業創新型人才的培養[J].中國發明與專利，2009（5）：55-56.

[6] 鄭春龍，邵紅艷.以創新實踐能力培養為目標的高校實踐教學體系的構建與實施[J].中國高教研究，2007（4）：85-86.

[7] 盧海燕.創新型人才培養視角下實踐教學體系構建的思考[J].實驗實踐教學，2013（10）：183-184.

[8] 王海燕，趙俊芳.建立實踐教學體系，提高實踐教學水平[J].江西農業大學學報，2004（2）：138-140.

[9] 吳萬榮.實踐教學體系建設的探索與實踐[J].中國職業技術教育，2007（260）：54-55.

[10] 陳建林，陳薦.新能源科學與工程本科專業人才培養模式探究[J].中國電力教育，2013（22）：20-25.

[11] 韓新月，何志霞，王謙，等.新能源科學與工程專業人才培養探討[J].中國電力教育，2013（5）：9-11.

[12] 陳水源，賴發春，鄭志強，等.福建師范大學：在實踐中推進新能源科學與工程專業建設[J].中國電力教育，2013（21）：36-37.

[13] 楊晴，陳漢平，楊海平，等.華中科技大學：新能源科學與工程專業建設探索與實踐[J].中國電力教育，2013（21）：29-31.

[14] 方慧英，周昊.教學科研互動模式下的新能源人才培養——浙江大學新能源科學與工程專業建設探討[J].中國電力教育，2013（21）：32-34.

[責任編輯：鐘 嵐]