能源與環境系統工程專業人才培養模式探究*

王明峰，任永志，蔣恩臣，胡志鋒，簡秀梅，高振楠

(華南農業大學材料與能源學院，廣東 廣州 510640)

能源是社會發展的基礎，作為現代工業的動力,為中國經濟的蓬勃發展和社會進步提供了有力支持,然而這種快速發展所依賴的巨大能源消耗卻對環境產生難以估量的影響。在我國在大力倡導建設美麗中國的時代背景下，人民對環境的要求也越來越高，為此，教育部新設了能源與環境系統工程專業。

能源與環境系統工程專業是能源動力類特設專業之一，是結合國家戰略發展要求，為培養具備從事能源與環境技術工作的人才開設的，旨在為社會培養、造就一大批具有寬厚的科學理論基礎，掌握能源、環境與控制知識的復合型專業人才，為實現經濟持續發展、推進生態文明建設服務。華南農業大學能源與環境系統工程專業于2011年設立招生，迄今為廣東省乃至全國生物質能源產業發展、以及太陽能、風能等可再生能源和環境保護行業的發展提供了強有力的人才保障。隨著科學和社會不斷發展，社會對人才的需求日益多樣化，能源與環境產業對人才知識結構的需求越來越差異化和多元化。

隨著教學研究的不斷深入、科技的進步以及社會需求的改變，相應的人才培養方案需要隨之調整才能與之相適應、對應的課程體系也應該隨之變化[1]。目前，浙江大學、西安交通大學、上海工程技術大學等十余所高校開設了該專業，不同高校因其歷史沿承和辦學條件不同，開辦專業各具自身特色[2]。因此，采取一套授課體系、一樣的培養模式，不僅難以突出我校以生物質能源為核心的專業特色，也難以滿足不同行業對人才知識結構的需求。

1 模塊式人才培養模式的必要性認識

我校能源與環境系統工程專業是廣東省唯一以生物質能源為核心的省級戰略新興產業特色專業，是廣東省生物質能、太陽能、風能等可再生能源專業特色人才培養的重要基地[3]。本專業以生物質能、太陽能和風能等可再生能源的高效轉換和清潔利用為核心技術，以環境控制為支撐，培養理論基礎扎實、創新實踐能力強的高級復合型工程技術人才。

本專業經過近十年的發展，已具有較完善的科教平臺和雄厚的師資力量，擁有農業生物環境與能源工程二級學科博士點1個、碩士點1個，建有農業部能源植物資源與利用重點實驗室、廣東省高校生物質能源重點實驗室、廣州市能源植物資源與利用重點實驗室和生物質能研究所等研發機構和創新平臺，為專業人才的培養提供了良好條件。通過科研教學協同互促發展，推動人才培養質量的提高，為我省乃至全國可再生能源行業的發展提供了強有力的人才和技術支撐。

在堅持“以本為本”，推進“四個回歸”，加快建設高水平本科教育、全面提高人才培養能力的時代背景下，考慮國家經濟社會發展特別是廣東省產業發展的需要，以及推動粵港澳地區共同邁向知識型經濟時代的區域人才需求，結合我校高水平大學建設和工科專業認證的工作需要，能源與環境系統工程專業急需開展專業人才培養模式的改革研究和實踐探索，以契合社會對高等院校畢業人才的多樣化需求。

采用模塊式人才培養模式，構建能源與環境兩大模塊的課程體系，使二者有機結合，相互促進，符合培養高素質復合型人才的時代需求，同時，也是社會對人才知識結構的需求越來越差異化和多元化需要，是形成我校辦學特色，力爭引領辦學方向，提升專業在國內的影響力的需要。

多學科交叉創新型人才培養，并非機械的將幾個相關學科的授課內容整合在一起，應結合專業背景、特色、人才培養定位等多種因素，制定人才培養方案，回答好專業做什么、學生學什么和畢業干什么等現實問題。新型交叉學科工程教育存在教學模式與教學方法傳統、實踐教學薄弱,缺乏校企聯合培養等現實問題。探索交叉學科工程人才培養模式的多樣化,注重其創新精神和實踐能力的培養,深化課程體系,教學內容和教學方法改革，是迫切需要解決的重大教學改革課題[4]。本文以能源與環境系統工程專業為例，探索多學科交叉專業的人才培養模式，項目研究成果、相關經驗和模式可為其他交叉學科人才培養起到示范作用。

2 模塊式人才培養方法

2.1 模塊式人才培養方案的頂層設計

培養方案作為人才培養的總規劃，是高等教育人才培養模式的核心內容，為重點探究內容。邀請高等院校、科研單位與相關企業的有關人員舉行專業人才培養方案改革研討會，分析能源與環境產業的發展趨勢，根據行業人才需求，制定模塊式專業核心課程，促進能源、環境、材料、控制等多學科有機融合，制定與生產實踐、行業發展、社會需要相結合的模塊化人才培養方案，明晰專業定位，形成長效機制，完善課程體系，強化專業基礎教育，突出人才培養特色，為灣區建設和國內能源、環境產業發展提供有力的人才保障。

2.2 探究教學內容，加強教材建設

能源與環境系統工程專業是能源、環境與控制三大學科交叉的復合型學科，具有鮮明的特色、寬闊的專業知識面。根據人才培養方案和課程設置，加強理論教學平臺建設，深化教學內容改革，合理構建教學知識體系，優化課程授課內容，加強教材建設。研討新時代背景下的教育教學方法，在傳統多媒體教學基礎上，積極采用慕課、翻轉課堂、微課等創新教學手段[5]；鼓勵教師參加各種形式的教研活動和教研會議，擴大視野，提升教學能力。建設模塊式專業核心課程體系，建設專業教材1-2本，打造1-2門品牌課程。

2.3 優化資源配置，構建多維實踐教學平臺，強化專業傳統賽事

依托農業部能源植物資源與利用重點實驗室、廣東省高校生物質能源重點實驗室、廣州市能源植物資源與利用重點實驗室、生物質能研究所、校內外實習基地等研發機構和實踐平臺，進行科學組織和管理，構建實踐教學平臺、實驗教學平臺、創新創業訓練平臺、校外實習平臺、產學研合作科研平臺等多層次、多角度的“多維一體”實踐平臺，優化配置實驗教學資源，提高實驗室和實驗設備的利用效率，拓展校外實習基地數量和領域，豐富教學內容。

大學生學科競賽是培養和提高學生創新能力與實踐能力的重要載體，具有常規教學不可及的特殊創新教育功能，對優化人才培養過程和提高教育質量有著獨特的不可替代作用[6]。將“全國大學生農業建筑環境與能源工程相關專業創新設計競賽”作為專業傳統賽事，加強“全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽”、“互聯網+”等重點賽事參與度，提高學生實踐能力、自主學習能力、團隊意識、競爭意識和工程意識。

2.4 教師隊伍和教育資源國際化

加強教師隊伍國際化建設，鼓勵青年骨干教師充分利用各種渠道赴國外知名大學或研究機構進行研修，并積極邀請國外同行專家來校講學，促進教師隊伍國際化。積極引入國際優質教育資源，推進與國外大學的聯合辦學，促進教師互派、學生互換、學位互授聯授等多種涉外合作辦學形式，推進專業辦學國際化。以師資隊伍和教育資源國際化手段為支撐，加強師資隊伍的建設，提高本科教學力量，從而更好地推動高素質復合型人才培養。

2.5 加強師德師風建設，優化師資知識結構，加強科研與教改

根據教育部《新時代高校教師職業行為十項準則》的要求，教師隊伍要提高政治站位，把教書育人和自我修養結合起來，樹立師德典范，培養一支以德立身、以德立學、以德施教、以德育德的高素質的教師隊伍。鼓勵青年教師到基層、工廠企業鍛煉學習和交流，了解社會需求、提高實踐能力。加強青年教師培訓，采取老幫青協作機制，提高青年教師的教學能力。鼓勵青年骨干教師進入國內高校交流訪學，提升業務水平。

鼓勵教師積極參與科學研究、教研與教改實踐，促進科研成果向教學轉化，以教學研究推動教學改革，以教學改革促進教學實踐，提高教師科研和教學水平，提高本科教學質量。

3 模塊式人才培養模式的具體成效

能源與環境系統工程專業自2011年創辦以來，重視專業改革，在專業培養方案、培養模式改革方面進行了大量工作。通過科學合理的人才培養方案制定程序，通過理論教學改革、實踐教學改革、專業國際化建設和師資隊伍建設，保障培養方案落地執行，改革思路清晰、目標明確、方案科學可行，達到預期改革目標，主要的工作積累和已取得的工作成績如下：

(1) 專業培養方案調整和優化

本專業為交叉學科專業，以培養具備機電、熱化、能源材料和環境保護等多學科知識結構的復合型人才為目標。在教學過程中，注重理論基礎教育和創新實踐能力的培養，兼顧科技發展和知識更新，更新教學資源，讓學生了解本專業的科技前沿。隨著外部環境的不斷發展變化，我專業每隔兩年對專業人才培養方案進行優化和調整，以滿足日益緊張的能源與環境系統工程專業的人才需求。

(2) 創新實踐教育

參與科創活動和學科競賽是創新教育的重要內容。鼓勵學生參與科創項目是本專業復合型人才的培養重點工作。鼓勵學生參與科研實驗或創新創業項目，注重學生隊伍的梯隊建設，高低年級混搭互助，培養學生創新意識和團隊合作精神。每屆學生參與到各級別創新創業項目及導師自擬的各類科研試驗項目的人數約占總人數的50%以上，本科生發表學術論文10余篇，申請發明專利3件。

重視學科競賽對學生實踐能力、自主學習能力、競爭意識和工程意識得到提高和強化，將學科競賽作為培養和提高學生創新能力和實踐能力的重要載體，形成以學科競賽為載體，形成“多位一體”的實踐創新能力培養模式，通過以研促賽、以賽促教的培養模式，發揮學科競賽特殊的創新教育功能。將“全國大學生農業建筑環境與能源工程相關專業創新設計競賽”作為專業傳統賽事，經過指導教師專業指導和參賽作品精心打磨，在歷年的競賽中成績優異，增強了我校和本專業在國內的影響力。

(3) 注重本科實踐平臺建設

通過加強本科實踐教學平臺建設，完善和加強管理，提高實踐教學平臺使用效率，提高學生創新意識、實踐能力、創業能力以及知識運用能力。在長期實踐中，注重實踐教學的硬件和軟件建設，將科研平臺與本科教學工作相互融合，搭建本科生創新實踐平臺；注重科研成果向教學轉化，自主研發的處理量500g/h、5kg/h和150kg/h的一系列生物質連續熱解裝置已多年應用于本科實踐教學，是我校科研成果直接轉化為教學的典型案例，形成了獨具特色的本科實踐教學內容；同時，校內外實踐基地建設穩步進行，校內外實習基地不斷建設和發展，校內建有生物質熱化學轉化綜合實習平臺，同時與國內能源、環保類企業和科研單位共同建設校外實習基地。

4 結 語

通過對能源與環境系統工程專業進行模塊式人才培養，有利于提升本科生的綜合素質與能力，從而更好適應新時代背景下差異華、多元化人才需求，突出交叉學科間的滲透融合特點，強化辦學特色，發揮專業優勢。

在教學方面采用模塊式人才培養模式，構建能源與環境兩大模塊課程體系，突出“能源是面向環境改善的能源，環境是服務于能源轉化和利用的環境”的獨特辦學理念，以生物質能為核心，強化太陽能、風能和環境控制技術的教學體系，通過加強教師隊伍和教育資源國際化，加強實踐教學平臺建設，以研促賽、以賽促教的培養模式，培養滿足社會差異化和多元化人才需求的高層次復合型人才。