面向新工科建設的應用創新型人才培養模式優化升級探索*
——以能源與動力工程專業為例

◆張宏遠 吳凈 王素梅 張昕 萇轉

0 引言

隨著科技的進步，當前世界處于經濟發展和產業格局新的歷史發展時期，各國在智能制造等領域都作出重要戰略部署[1]。伴隨著國家推出“人工智能2.0”和“中國制造2025”等重大戰略，我國急需大量應用創新型工程技術人才[2]。由于我國高等工程教育長期以來在工科學生實踐教育方面的不足，導致培養與企業工程實際脫節，迫切需要對工科培養模式進行改革。與傳統的工科人才相比，新工科從創新能力、工程實踐能力和競爭力等方面對工科人才提出新的要求[3]。新工科中的“工科”是指工程學科，“新”包含對傳統的學科進行轉型、改造和升級的含義，包括對培養目標的轉變和提高、培養模式的改革和創新等[4]。

多年來，我國存在能源消耗不合理和重污染等問題。能源與動力工程專業要采取相應的對策和措施，為實現我國能源的高效利用提供滿足新工科要求的具有較強工程實踐能力的高素質創新人才。

1 能源與動力工程專業存在的問題

沈陽理工大學地處東北老工業基地的遼寧地區，隨著東北老工業基地的振興，遼寧已經成為東北振興的重要工業大省。沈陽理工大學能源與動力工程專業主要培養具有動力機械工程基本理論知識和基本技能的工程應用型人才，屬于典型的工科工程技術人才培養模式。在新工科背景下，必須優化和升級能源與動力工程專業的人才培養模式，建立多元化和多方向的人才培養模式，以此來滿足新工科背景下對能源與動力工程專業人才的更高要求。

能源與動力工程專業幾十年來為我國能源與動力行業培養了大量的工程技術人才，但是，近年來隨著新工科建設的發展，大部分高校在該專業的學科建設和發展過程中存在以下幾個典型問題[5-7]。

課程設置相對陳舊 大部分高校能源與動力工程專業開設了流體力學、工程熱力學、傳熱學、燃燒學和熱能與動力測試技術等傳統的專業課程，課程以教師教授為主，教學內容以基本理論、基本原理和基本知識為主，學生處于被動學習的狀態。

培養方向單一 能源與動力工程專業包含內燃機、汽輪機、燃氣輪機、制冷等相關學科，整體而言，由于歷史傳承，各高校能源與動力工程專業學科布局偏重于某一單一方向，單一方向的課程比重過大。然而，近幾年來隨著經濟發展和產業升級，需要大量掌握一定知識深度和廣度的能源利用與動力類人才。

產學研及校企協同育人不完善 對于學生的培養偏重于理論教學+實踐教學的模式，師生對于產學研和校企協同的參與度不夠；教師沒有通過產學研把最先進的知識和技術教授給學生，學生不了解企業的生產和管理；校企協同育人不夠完善，學生還處于被動接受知識、缺乏主動思考等學習狀態。

2 能源與動力工程專業應用創新型人才培養模式優化升級措施

沈陽理工大學汽車與交通學院能源與動力工程專業起源于車輛工程和交通運輸等相關學科，整體而言，由于前些年汽車行業需要大量內燃機人才，學科布局偏重于內燃機方向，內燃機方向的課程比重過大。但是近幾年來隨著經濟發展和產業升級，需要大量的能源利用與動力類人才。能源與動力工程專業近年來一直堅持“以學生為中心”的教育理念，將培養學生的創新能力和實踐能力作為核心目標，提高學生工程應用能力的探索和改革，在內燃機原理和工程熱力學兩門課程的改革實踐中均獲得良好的效果，并開展了基于CDIO工程教育理念的能源動力類課程體系改革的探索研究[8-9]，取得一些成效。

為此，在新工科背景下，按照遼寧省相關文件精神，緊緊圍繞遼寧老工業基地的發展現狀，在總結能源與動力工程專業改革成果基礎上，結合專業自身特點，提出對現有能源與動力工程專業進行優化、升級的思路，探索能源與動力工程專業新工科建設背景下應用創新型人才培養模式優化升級的可行路徑：通過引入項目化教學法，強化實踐教學建設，深入推進校企協同育人合作；加強“雙師型”師資隊伍建設，優化能源與動力工程專業多元化多方向融合的應用創新型人才培養模式。通過系列改革，希望解決能源與動力工程專業課程體系設置與新工科建設需求不適應的問題。具體措施如下。

深入開展面向新工科建設的應用創新型人才培養的多元化多方向培養體系建設 能源與動力工程專業以提高專業本科生創新能力、實踐能力和綜合素質為目標，優化培養方案及課程體系，建立面向新工科建設的應用創新型人才培養的多元化多方向培養體系。所謂多元化，就是培養體系滿足社會需求多元化、培養方式多元化、就業方向多元化和教學資源多元化[6]。所謂多方向，就是培養方向包含內燃機、汽輪機和新能源等專業方向。培養體系關注內燃機、汽輪機和新能源等相關學科方向的交叉融合。能源與動力工程專業多元化多方向應用創新型人才培養體系如圖1所示。

圖1 能源與動力工程專業多元化多方向應用創新型人才培養模式

引入項目化教學法，強化實踐教學建設 怎樣培養適合新工科建設的工程創新人才？培養的關鍵是選擇適合的教學方法。項目化教學法通過將教學活動設計成若干項目的形式，對教師和學生進行項目化教學和培養，從而培養學生的工程實踐能力和創新能力。項目化教學法根據具體情況可設置校內項目化教學法和校外項目化教學法。

校內項目化教學法將課程、課程設計和其他實踐實訓類課程設計成校內項目。在校內項目教學過程中，教師可以引入自己的科研項目研究，結合課程內容設計成若干個項目題目，讓學生參與科研項目的研究過程，通過校內項目教學法的鍛煉，提高解決、分析工程實際問題的能力。

校外項目化教學法通過產學研合作和校企協同育人，讓學生在第四年參與企業的產品研發、質量檢測、經營管理等生產活動，鍛煉學生的工程創新能力。

深入推進校企協同育人合作，加強“雙師型”教師隊伍建設 能源與動力工程專業在“校企合作、產學結合”的基礎上進一步了解企業需求，通過選擇企業高級工程技術人員作為校外兼職導師、選派教師到企業掛職訓練、校企科研協作和選派學生到企業實習實訓等多種方式，將企業生產一線崗位對能源與動力工程專業培養要求充分融入應用創新型人才培養的各個環節。

能源與動力工程專業加強“雙師型”教師隊伍建設，要求教師不僅能夠進行理論教學，而且要有較強的工程實踐能力。專業不斷加強教師培訓工作，有計劃、有重點地開展“雙師型”教師培養，通過組織青年教師下實驗室、去企業帶隊實習或參加科技研發等，積累實踐經驗，獲得實踐經歷。通過以上努力，打造一支具有出色的創新能力和工程實踐能力的教師隊伍。

3 結語

沈陽理工大學能源與動力工程專業面向新工科建設進行專業優化升級，探索能源與動力工程專業新工科建設背景下應用創新型人才培養模式升級改造的可行路徑：通過引入項目化教學方法，強化實踐教學建設，深入推進校企協同育人合作，加快“雙師型”師資隊伍建設，優化能源與動力工程專業多元化多方向融合的應用創新型人才培養體系。通過一段時間的探索，目前已在項目化教學、校企協同育人、校外實驗實訓基地建設和“雙師型”師資隊伍建設方面獲得階段性成果。