動力工程及工程熱物理專業研究生培養體系探索

余 萬 袁顯寶 蘇華山 洪 鋒 王 崗

（三峽大學機械與動力學院 湖北·宜昌 443002）

動力工程及工程熱物理是研究能源轉化和利用的理論和技術，提高能源利用率，減少一次性能源消耗和污染物排放的一門學科[1]。目前本學科在培養研究生過程中可以歸納為8個學科方向：工程熱物理、熱能工程、動力機械及工程、流體機械及工程、制冷及低溫工程、化工過程機械、能源環境工程、新能源科學與工程[2]。隨著“碳達峰、碳中和”的國家能源戰略的實施，本學科的人才培養顯得尤為重要，如何構建合適的研究生培養體系是亟待解決的問題。

1 專業基本情況

當前各個高校在動力工程及工程熱物理專業的研究生培養體系有較大的差別，均結合學校自身的科研方向及地域特點來培養人才。以湖北省內高校而言，華中科技大學的實力最強，是首批一級國家重點學科，具有以煤燃燒國家重點實驗室、國家能源煤清潔低碳發電技術研發中心、能源動力裝置節能減排教育部工程研究中心、9個國家級工程實踐中心等為支撐的學科體系，主要圍繞化石能源的低碳高效安全利用和污染物深度聯合脫除、能源終端利用優化與節能、可再生能源、先進動力裝置等方面開展科學研究和人才培養[3]；武漢大學則以流體機械為主要特色，擁有水力機械過渡過程教育部重點實驗室、流體機械與動力工程裝備技術湖北省重點實驗室、水射流理論與新技術湖北省重點實驗室等教學科研平臺，圍繞流體機械及裝置、能源動力裝備狀態監測與診斷技術、傳熱傳質與節能技術、水電站水機電耦合過程與源網協調、核電機組事故仿真與安全評估等方面來展開人才培養工作；武漢理工大學建有“新能源汽車科學與關鍵技術”與“高性能船舶關鍵技術”學科創新引智基地、船舶動力工程技術交通運輸行業重點實驗等8個省部級科研基地，以內燃機為主要對象，研究節能低排放內燃機先進技術、高效傳熱傳質與清潔燃燒技術以及新能源汽車動力系統，面向船廠、柴油機廠、船舶設計院及汽車行業培養相關科研工作者或工程技術人才；武漢工程大學的前身為武漢化工學院，以化工過程機械為主要研究方向，培養面向新能源開發與應用、能源與環境、制冷及低溫、建筑節能等行業的人才；長江大學則以石油開采及利用過程中的動力問題為主，培養面向石油行業的人才。

與省內其它高校相比，三峽大學的動力工程及工程熱物理學科的發展歷史較短，源于2011年成立的能源動力系統及自動化專業及2012年成立的核工程與核技術專業，在2016年獲得一級學科學術學位研究生授權點。在當前情況下，本專業的基礎設施及師資情況均比較薄弱，如何融合三峽大學機械、材料、電氣等優勢學科資源和地域特色，結合本學科的實際狀況，構建多學科交叉融合的動力及工程熱物理專業學術學位研究生培養體系是當前急需解決的問題。

2 研究生培養體系的構建

2.1 找準學科定位，優化培養目標

制訂研究生培養目標必須符合當前能源形勢對人才的需求，考慮不斷發展的國民經濟對具備節能減排基本知識結構的人才需求，從而在新工科建設的大背景下，考慮學校其他優勢學科的資源，結合本學科的特點，實現本學科合理定位，確定本專業研究生的培養目標。

首先應明確研究生政治思想、道德品質、身心健康方面的要求。當前國際形勢變化多端，資本主義國家一直在對中國進行文化侵蝕。作為高級科技人才，研究生應該具有正確的世界觀、價值觀和人生觀。在研究生的培養過程中，應該更加注重其政治素質的培養，為中國特色社會主義的建設培養合格的人才。

其次明確學生在本學科的基礎理論、專業知識等方面應達到的廣度和深度，應該具有的持續學習和自主學習能力，對本專業的未來發展趨勢、國際前沿學術動態、國家政策等應有深入的了解。動力工程及工程熱物理學科是一個綜合性很強的工程應用學科，涉及的學科領域很多，需要根據學校的學科優勢來確定培養目標，明確學生應掌握的基本知識，在此基礎上展開科研工作。

第三要明確學生在科學研究能力、創新能力或獨立分析和解決本學科專門技術問題的能力。本專業的研究生應該能夠在導師的指導下，充分運行自己所學的知識來解決實際工程技術問題，在培養目標中，應該明確學生的科研能力。

最后要加強學生的外語能力培訓，加強學生英文文獻閱讀和英文學術論文的撰寫能力培養，提升其國際交流能力。當前很多學科熱點問題依然發表在英文期刊上，研究生的英文文獻閱讀和總結能力對于科研工作是非常重要的。

2.2 以多學科交叉融合為導向，凝練學科方向

三峽大學的動力工程及工程熱物理學科歷史較短，學科的基礎科研平臺很少，科研水平尚存在不足，沒有形成有特色的學科方向。鑒于學科現狀，單靠本學科的基礎條件及師資力量，不足以支持本一級學科的發展與壯大，因此需要協調本學科與學校其他相關優勢學科的交叉融合。三峽大學是水利電力特色與優勢比較明顯綜合性大學，有11個省級重點一級學科和16個國家級一流專業建設點。其中與動力工程及工程熱物理學科知識體系及研究內容有交叉的學科有機械、材料、物理、電氣、化學等。因此結合當前的師資力量，擬在多學科交叉融合的目標下凝練四個學科方向來展開人才培養和科學研究工作，從而充分發揮各專業高水平教學科研平臺對研究生人才培養的支撐作用，培養復合型人才。

首先是工程熱物理方向。以本學科核工程與核技術專業教師為主體，借助物理學科的相關條件，以熱力學、傳熱學和流體力學等為理論基礎，研究多介質、多相態及多過程耦合的流體流動及傳熱傳質的機理與強化方法，同時進行核反應堆物理、熱工水力、核安全及相關領域的研究。

其次是動力機械及工程方向。以機械學科相關教師為主體，進行動力機械建模、仿真、狀態監測、故障診斷的研究，并進行新型動力機械的設計開發。

第三為流體機械及工程方向。以本學科能源與動力工程專業的教師為主體，結合機械學科相關教師，研究流體機械內部流動、性能優化、多相復雜流動現象等。

最后為新能源科學與工程方向。以本學科能源與動力工程專業的教師為主體，結合機械學科的海洋能研究，并借助材化學院、電氣學院在太陽能、風能方面的相關資源，展開新能源高效、低成本轉化與利用方面的研究。

2.3 構建多學科交叉融合的課程體系，積極開展課程建設工作

研究生課程體系包括公共基礎課、學科基礎課、學科專業課、選修課和實踐環節等。設置了中國特色社會主義理論與實踐研究、自然辯證法、馬克思主義與社會科學方法論等公共基礎課程，注重在潛移默化中堅定學生理想信念、厚植愛國主義情懷，加強品德修養。

鑒于本學科知識體系的多學科交叉融合的特點，以及當前在校學生數量較少的現狀，擬在學科基礎課和專業課方面不再細分學科方向，而是給出多門課程，由導師結合學生的培養計劃來選擇應該學習的學科基礎課和專業課，從而使人才培養更具有針對性。同時為適應不斷變化的國家能源形勢對高層次人才的需求，在開設“高等流體力學”“高等熱力學”和“高等傳熱學”三門學科主干課程之外，增設“多能域轉換原理”“能源經濟學”“低品位能源利用”“兩相與多相流體動力學”“流動與傳熱的數值模擬”“熱工水力數值分析”等特色課程。除此之外，基于學科交叉融合的基本思想，把機械學科的“現代控制理論”“有限元法”“噪聲與振動控制”等課程也納入本學科的課程體系。

確定本專業的課程體系后，要積極展開課程建設工作。對于每一門課程，在選定合適的教材后，教學過程中應該以本專業老師的科研方向為基礎合理來構建合適的教學內容。同時在教學過程中，應多結合工程實際案例和科學問題來講解，使學生的學習更具目的性。此外，要結合學校和學院的教學文件及規范，建立起教學質量評價的標準，加強對老師授課的要求，以此促進研究生課堂教學質量的提升。

2.4 健全管理機制，加強人才培養過程的質量控制

研究生的培養過程包含以下幾個環節：導師遴選、課題遴選、課堂教學、學術交流、教學實踐、社會實踐、中期考核、論文答辯等。

在導師遴選方面，需要制定完成的導師遴選及上崗資格審核辦法。每年需要對導師的上崗資格進行審核，包括教學業績、科研經費與成果、師德師風等方面。同時定期舉行導師培訓，明確導師的責任。導師需要定期對學生進行談心談話，對學生進行思想引領，培養嚴謹認真的治學態度和求真務實的科學精神，同時對學生培養全過程負責，包括確定研究課題、開題報告、中期檢查、論文寫作計劃等，并做好相關記錄。

在課題遴選方面，學院會組織資深教授對課題進行初步審核，然后由開題報告小組成員進行優化，確保所選擇的研究課題具有較好的科學研究意義和工程應用價值。在后續的中期、預答辯、答辯等每一個環節中，應該依據相關文件，嚴格管理，加強整個培養過程的質量控制。比如中期考核，一定要嚴格按照要求執行，對于研究進展較慢的學生要予以督促，嚴重滯后的應該推遲畢業。在答辯環節中，要建立合理的從預答辯、論文評審到最終答辯的詳細規則，加強質量控制，以便能夠培養出滿足社會需求的高層次專門人才。

3 結語

本文以三峽大學動力工程及工程熱物理專業研究生培養為對象，基于多學科交叉融合的思想，充分利用校內優勢學科資源，凝練了學科方向，構建了適應于動力工程及工程熱物理學術學位研究生培養目標的特色課程體系，優化課程設置，調整教學內容，加強人才培養過程的質量控制，全面提升研究生的培養質量。