能源類專業本科生培養體系綜合優化探索

摘? 要：工業發展面臨向綠色化、智能化和可持續化的方向快速轉型，高校作為科研和教學的前沿陣地，亟需改革傳統的與新經濟形式不適應的人才培養方式，培養出具有實踐、創新、表達、思考能力的優秀本科人才以滿足社會經濟發展的需要。因此，該文提出以“優化基石-層次培養-動態反饋”為思路的人才培養體系優化方案，指出現階段能源類專業在教學體系、實踐環境等方面的不足，通過“優化基石”夯實人才培養土壤；“層次培養”高效精準培養人才；“動態反饋”實時更新人才培養體系，向能源科技前沿、產業發展不斷看齊。

關鍵詞：人才培養；本科生；高等教育質量；能源與動力工程；體系優化方案

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2023）14-0030-05

Abstract： Industrial development is rapidly transforming towards green， intelligent and sustainable development. Research and teaching at colleges and universities must be reformed urgently to meet the demands of the new economic form and cultivate talents with practical， innovative， and excellent ability who can express themselves and think critically to meet the needs of society and the economy. Therefore， This paper puts forward an optimization scheme of talent cultivation system based on the idea of "optimization cornerstone - hierarchical cultivation - dynamic feedback"， points out the deficiencies in teaching system and practice environment of energy majors at the present stage， and compels the soil of talent cultivation through "optimization cornerstone"， efficiently and accurately trains talents through "level training"， update the talent training system in real time through "dynamic feedback" to the forefront of energy technology and industrial development， constantly aligning with the frontiers of energy technology and industrial development.

Keywords： talent training; undergraduate; higher education quality; energy and power engineering; system optimization scheme

新世紀以來，世界能源結構低碳化轉型加速推進、能源系統多元化迭代蓬勃演進、能源產業智能化升級進程加快、我國能源系統面臨全新變革需要，迫切要求進一步增強科技創新引領和戰略支撐作用，全面提高能源產業基礎高級化和產業鏈現代化水平[1]。產業變革的主力是具有先進性、創新性的高素質人才，這其中的主體和源泉又是高質量的本科生，因此，本科人才培養體系的建立與優化至關重要。

然而，目前廣西大學人才培養體系仍存在一些漏洞，集中體現在三方面。從教學體系上來說，能源動力專業缺乏前沿先進的課程體系，不足以與新興的能源產業銜接，其次教學方式單一化，無法充分利用線上教學更易突破時空限制和線下教學臨場化及高互動性的優點。管理體制方面，工程訓練基地單一服務于各專業的金工實習，無法與各專業競賽及項目有機結合，造成設備閑置，資源浪費。最終在能源與動力工程專業人才培養上呈現出學校標準、學生能力、企業需求三方面無法有效統一以及學校人才培養體系長期滯后于產業發展的問題。

鑒于此，本文提出“優化基石-層次培養-動態反饋”的能源與動力工程本科生培養體系優化思路。其中“優化基石”針對人才培養體系中教學體系、管理體制和硬件設施進行協同優化，解決人才培養體系缺乏土壤基礎的問題；“層次培養”解決學校標準、學生能力、企業需求三方面無法有效統一的問題；“動態反饋”解決學校人才培養體系滯后于社會工業發展和企業需求的問題。

一? 能源與動力工程專業教學體系存在的問題

能源與動力工程專業培養目標為使本科生成為具備動力工程及工程熱物理學科寬厚基礎理論，系統掌握能源高效轉化與潔凈利用、內燃機工程專業知識，能從事能源領域與內燃機的科學研究、技術開發、設計制造、運行控制、教學和管理等工作，富有社會責任感，具有國際視野、創新精神、工程實踐能力和競爭意識的高級專門人才。

廣西大學目前人才培養體系包含課程體系，實訓基地、實驗設備及師資隊伍等主要要素（圖1），其中課程體系是以傳統內燃機設計和傳熱學為代表的專業課程以及實習課程，實踐要素包括與玉柴、柳工共建的實訓基地和傳統內燃機設備。與目前社會新興能源產業發展現狀、格局相比，廣西大學現在的能源動力人才培養體系滯后于產業發展，導致學校標準、學生能力、企業需求三方面無法形成有效統一，其突出問題具體體現在以下幾點（圖2）。

（一）? 教學方面問題

1? 能源課程相對落后，無法銜接先進產業

世界能源發展格局向著低碳化和清潔化不斷推進，在政策支持下風電、水電、核能、氫能、潮汐能和光伏發電等新型清潔能源也在全國范圍內得到基本應用，尤其是廣西因其多山、靠海、多水的獨特地理特性使得潮汐能、水電能和太陽能有了得天獨厚的發展條件，《廣西新能源產業發展規劃》已明確指出核電、生物質能等清潔能源未來在廣西區內將得到重點應用[2]。然而廣西大學能源與動力工程專業在課程設置上仍以內燃機設計等傳統課程為主體，缺乏對新型能源課程的補充與實踐應用，本科生培養無法支撐廣西區內對新能源產業人才需求。

2? 線上教學模式單一，單向交流反饋缺失

線上教育作為高等教育的重要組成部分，一直以來都是作為課堂教學的補充和拓展。然而由于不斷加重的嚴峻疫情形式，導致線上教學漸漸成為教學主體，教學形式的突然轉變增加了師生課堂交流的不適應性，其次線上教學模式過于單一，僅停留在通過課堂軟件向學生單向輸出知識的階段，學生無法親自進行光伏、光熱發電實驗及新能源控制系統實訓操作，致使能源動力專業學生培養中實踐演練環節缺失。

3? 導師課程重形輕質，學生能力提升有限

現階段通過導師制度參與科研項目是本科生提升其科研創新能力的基本途徑。然而廣西大學新興導師課程的實施方案存在大而不精，只有骨架，沒有血肉的問題，即特色課程雖有基本框架，但實施細節尚有不足之處。一是階段性培養目標不明確，由于導師時間精力有限，而本科生又沒有硬性的論文和成果要求，導致導師疏于制定本科生培養方案。二是監督和考核機制不完善，當前本科生的考核系統中，并未明確設置與科研工作有關的監督考核機制，本科生只能通過自我管理完成工作，當遇到無法解決的困難時，畏懼情緒加劇，容易導致其對科研失去信心。

（二）? 管理體制問題

工程基地管理僵化，競賽設備銜接不當。工程訓練中心作為高校中實施工程教育的實踐教學平臺，可以給與大學生以工程實踐的教育、工業制造的了解、工業文化的體驗，是培養學生實踐能力和創新意識的重要教育環節。然而目前工程訓練基地管理不當，不能與競賽項目高效協調，大設備加工大工件的材料成本高，高端設備的維修成本高，因此輕易不敢讓學生操作，參加能源動力相關競賽的學生制造參賽作品的材料要從網上購買并委托校外加工，而工程訓練中心的設備卻長期閑置不用，極大地限制了學生的動手實踐能力。

（三）? 硬件設施問題

能源動力設施陳舊，設備無法緊跟潮流。廣西大學能源動力專業硬件設施主要是內燃機等傳統動力設備，缺少緊跟社會產業發展的新型設備如太陽能發電設備、光伏發電制氫設備和智慧能源系統模型等。導致能源類本科生在校內實習中，只能進行以加工小錘子為主的生產實習，限制了學生對前沿能源設備的認知與實踐。其次學院缺乏前沿能源動力工程實驗室，無法與廣西區內特色能源優勢進行產學結合，如缺乏進行產糖后廢棄甘蔗桿利用的生物質能轉化研究實驗室、利用廣西區內多山多水特點的風力水力發電技術的研究實驗室，或是適用于分布高山丘陵地區的光伏發電實驗室等。

二? 構建以“優化基石-層次培養-動態反饋”為思路的人才培養體系優化方案

（一）? 實施“優化基石”，夯實人才培養土壤基石

教學、管理和設施是人才培養的底層構架，也是關乎人才培養質量成效的關鍵一環，教育基礎決定人才培養上層建筑。因此，為實現自下而上的能源與動力工程人才培養體系優化，需先從教學體系、管理模式和硬件設施三方面入手（圖3）。

1? 教學體系優化

能源與動力工程專業教學優化以課程內容優化為重點，緊跟能源產業發展方向，以就業和科研興趣設置系統必修及選修課程。如新能源動力課程系列可設置以新能源汽車構造、電工電子技術等課程為主干必修課，將汽車電控技術、動力電池與驅動電機、汽車新能源與節能技術等作為輔助選修課。同時，為避免因課程過多導致教學時長過冗，師資力量不足， 可以嘗試將同一系列選修課進行合并，比如將動力電池與節能技術進行合并，教師可以在實際教學中將兩部分進行關聯，綜合講解，達到兼顧教學時長和使學生系統全面了解新能源方向的效果。

其次，建設“雙師型”教師隊伍，目前高校教師存在理論知識夯實而實踐經驗相對不足問題，需要建立“雙師型”教師培養體制。要以引進實戰經驗豐富的企業工程師作為實踐導師為重點，以能源與動力工程專業為例，要著重關注當前社會經濟發展和工業發展動向，迎合社會新興行業對高質量人才的需求，聘請在新能源行業如新能源汽車，核能、光伏發電等行業資深的企業工程師，為學生傳授能源與動力行業前沿科技進展，拓寬學生視野，激發學生實踐積極性，從根本上緩解教學上理論和實踐之間缺乏交互的情況。

2? 管理體制優化

建立具有靈活性、開放性的實驗室設備管理體制。為改變工程訓練中心除金工實習時段外長期閑置的狀況，提高設備利用率，加強學生工程實踐能力，實行開放制。其性質有兩層含義，一是具有對象開放性，二是具有時間開放性。對象開放性是面向全體廣西大學師生，含括本碩博各層次，理工科各專業，任何有項目加工需要、競賽模型制作需要的師生都可申請使用工程訓練中心設備及材料。比如參加“全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽”的學生可以申請使用工程訓練中心的材料及設備，加工項目或競賽模型，申請形式上采用線上+線下結合，充分發揮線上的便捷性以及線下的應急性。時間開放性的含義關鍵在于“化整為零”，將以往工程訓練中心只集中在某一時間段開放的且僅針對金工實習的制度，轉變為全時期開放。

3? 硬件設施優化

硬件設施是發揮學生實踐能力的重要載體，主要的實踐平臺類型包括校內實踐教學平臺、校企共建共管實踐基地和創新創業孵化平臺。目前，廣西大學能源與動力工程專業亟需跟進社會科技發展潮流，建立新能源汽車動力總成實驗室，實現與機械工程實驗教學中心和機械工程虛擬仿真中心之間的優勢互補，構建機械-能源動力之間的學科交叉的外部保障。

（二）? 設立層次化培養目標

在經歷上文所述優化基石的過程中，還需考慮本科生培養上層建筑。為綜合協調學校標準、學生能力、企業需求三者匹配機制，需要充分認識到本科生數理基礎、綜合能力及專業興趣具有個性化和差異化的特點，通過設定不同導向的本科生培養課程體系，對人才進行高效區分精準培養。其次為本科生不同階段設立科學化和遞進式的培養目標，穩步提高學生能力。

一是建立根據學生興趣和能力設置的具有層次化差異的課程體系和教學模式，如以科研興趣為導向的“創新班”，實施導師制，使學生能在本科階段充分融入科研氛圍；以就業能力為導向的“卓越工程師班”，實行校企聯合培養，增強學生工程實踐能力；以拓展學生基礎能力為導向的“創培班”，利用周末時間提高學生數理能力，為今后創新研究工作奠定基礎。

二是明確以學生能力提升為基礎的階段性培養目標，實現學校標準和學生能力之間的有效統一。依據學生對專業知識的掌握能力和工程實踐能力將本科階段分為三層次。第一層思維轉變層次，即由高中階段理論應試思維向本科生自主學習思維的轉化，考慮到本科生未來發展具有靈活性和多元化的特征，在這一階段需要老師積極引導，提前使學生了解能源動力專業各個學習方向，如能源方向（常規能源與新能源）、發動機方向和制冷方向等，通過能源類前沿發展講座激發學生主觀能動性，引導學生步入個性化課程體系。第二層專業知識積累階段，在本科生完成公共基礎課程進行專業方向區分之后，需要通過專業理論課程和實踐課程對本方向專業知識進行深入理解，之后根據學生不同的培養課程，或在創培班體系下進行科研方向了解，科研方法訓練，或在卓越班體系下學習企業相關工程實踐知識，最終根據不同培養需求形成完善的知識體系框架。第三層專業研究創新層次，在學生對專業基礎知識進行全面了解之后，需要依次為工具進行實際工程應用，如參加能源動力學科相關競賽，卓越班體系下企業工程實踐和創培班體系下開展科學研究。

（三）? 多維度考核機制

考核機制是穿插在層次化培養過程中的重要一環，不僅可以用以衡量學生能力是否達到校企要求，也可以作為考察現存的人才培養體系各個要素是否還有不足的重要依據，執果索因，彌補漏洞。其次由于不同層次培養目標具有差異化，因此要因時制宜，視情況不同采取最優化多維度的考核理念。

培養過程的一二層設立全過程式考核標準，注重學生課上參與程度和實踐過程的完成度，以鞏固學生通識理論和專業基礎為目的。如在教學中采用三段式考核方法，分別為課前考核，考察學生提前預習知識和發現問題的能力；課中考核，考察學生表達能力和分析問題能力；課后考核，考察學生總結能力和知識應用能力。通過全過程考核管理，增強學生理論基礎能力。

培養過程的二三層設立OBE理念考核標準，以結果為導向，注重科研成果或競賽成果達成。此層次學生已初步掌握本專業方向基礎知識，需要通過實踐將理論轉變為實物。通過以學習產出為標準的考核理念，適當加強學生的壓力，間接增強其科研和學習主動性。最終通過競賽過程和科研訓練，實現對本科生工程實踐和科研創新能力的培養。

（四）? 動態反饋機制

針對能源動力專業人才培養體系滯后于產業更新速度導致的本科生培養和企業需求不一致的問題，本文提出建立動態反饋機制。傳統的本科生人才培養體系設計往往采用自上而下的單向式設計[3-5]，這種設計的缺點在于培養體系相對封閉無法得到外部因素的激勵，因而容易導致在本科生人才培養體系中若出現環節設計不合理的地方時，無法得到及時更正，造成本科生培養體系落后于產業發展的問題。為改變此類現狀，本文試在人才培養過程中加入動態反饋機制，通過考核學生水平的動態變化、問卷調查、師生溝通和校企溝通等方式建立反饋通道，經過合理研討之后，對教學體系、管理體系或硬件設施中不合時宜的部分及時作出調整（表1）。

三? 結束語

能源動力是現代工業社會發展的助推器，也是社會經濟發展的基石。在產業經濟向著智能化、清潔化發展的今天，培養具有實踐能力和創新能力并且適應當前經濟形勢的高素質能源動力專業本科生尤為重要。本文提出了以“優化基石-層次培養-動態反饋”為思路的人才培養體系優化方案，“優化基石”通過對教學體系、硬件設施和管理體制進行綜合改革，改善人才培養環境；“層次培養”通過構建多元化課程體系和層級式培養目標，實現對本科生精準分類培養；“動態反饋”通過與校企溝通，社會溝通和師生溝通建立反饋通道，實時更新人才培養體系，緊跟能源動力產業潮流發展。本文提出的舉措試對廣西大學能源動力專業人才培養短板進行補足，解決學校標準、學生能力、企業需求三方面無法有效統一及培養體系落后于產業發展的問題，實現構建能夠培養出具有實踐意識、理論基礎、創新思維的高素質本科生的人才培養體系，滿足潮流能源產業人才需求，助力地區特色能源產業發展。

參考文獻：

[1] 國家能源局.“十四五”現代能源體系規劃[Z].2022.

[2] 廣西壯族自治區委員會.廣西新能源產業發展規劃[Z].2012.

[3] 杜曉超，袁顯寶，張彬航，等.能源動力類專業建設與人才培養模式的改革與實踐[J].高教學刊，2021，7（15）：117-120.

[4] 蘇華山，余萬，胡濤，等.能源動力類專業培養體制改革與探索[J].科教導刊（下旬），2020（9）：51-52，87.

[5] 陳海艷，曹玉春.地方院校能源動力類專業人才培養的改革與實踐[J].中國電力教育，2017（12）：68-71.

基金項目：2021年度廣西高等教育本科教學改革工程項目重點項目“新工科建設背景下的能源與動力專業人才培養體系探索與改革”（2021JGZ102）

作者簡介：潘明章（1982-），男，漢族，廣西南寧人，博士，副教授，博士研究生導師。研究方向為先進動力控制技術。