新工科背景下新能源材料與器件專業認證體系探索與實踐

摘"要：為順應高校工程教育專業認證發展、滿足新工科建設要求、提高高校畢業生質量，面向中國礦業大學新能源材料與器件專業，以提升人才培養質量為目標，系統研究并提出專業認證體系。對新工科建設的意義和現狀進行相關闡述，對比中國礦業大學與國內外高校在新能源材料與器件專業上的異同點。通過對專業認證標準、組織認證過程以及專業認證長效機制的研究，總結出切實可行的專業認證體系構建方法，必將促進高校對學生工程能力以及綜合素質的培養，對推動新工科專業認證體系的進步發展具有重要意義。

關鍵詞：專業認證體系；工程教育；工程能力培養；新工科；新能源材料與器件專業

中圖分類號：G642.0""""文獻標志碼：A"""""""文章編號：2096-000X（2025）02-0040-04

Abstract：Inordertocomplywiththedevelopmentofengineeringeducationprofessionalcertificationincollegesanduniversities，meettherequirementsofnewengineeringconstruction，andimprovethequalityofcollegegraduates，forthemajorofnewenergymaterialsanddevicesinChinaUniversityofMiningandTechnology，withthegoalofimprovingthequalityoftalenttraining，thepapersystematicallyresearched，proposedaprofessionalcertificationsystem，expoundedthesignificanceandcurrentsituationofnewengineeringconstructionandcomparedthesimilaritiesanddifferencesbetweenChinaUniversityofMiningandTechnologyanddomesticandforeignuniversitiesinthemajorofnewenergymaterialsanddevices.Throughtheresearchonprofessionalcertificationstandards，organizationalcertificationprocessandprofessionalcertificationlong-termmechanism，thepapersummarizedpracticalandfeasibleprofessionalcertificationsystemconstructionmethods，definitelypromotingthecultivationofstudents'engineeringabilityandcomprehensivequalityincollegesanduniversities，anditisofgreatsignificancetopromotetheprogressanddevelopmentoftheprofessionalcertificationsystemofnewengineering.

Keywords：professionalcertificationsystem;engineeringeducation;engineeringabilitydevelopment;newengineering;newenergymaterialsanddevices

目前，云計算和人工智能等新興技術的迅速發展，工程教育需要培養具有相關創新能力和解決復雜問題能力的人才[1-2]。隨著中國工程教育專業認證的不斷發展和教育部三級工程認證體系標準的逐漸出臺，工程實踐與教育在高校工程專業建設中的地位越發關鍵，其所起到的影響也越發受到人們的關注[3]。繼續深入工程教育改革、加快建設新工科符合我國戰略發展要求，是時代任務提出的重大命題，事關國家前途命運和民族復興[4]。通過新工科建設推動工程教育國際化進程，實踐教學和產學研合作，提高學生的實際工作能力和創新能力。新工科建設能夠及時有效適應學科發展變化，引導學術創新，不斷完善工程教育理念，改進工程教育結構體系，增強學生適應時代變化的能力，培養出具有開拓創新精神的杰出工程人才，提升國家工程教育質量的國際競爭力[5]。通過新工科背景下的專業認證探索與實踐，可以促進高校教育體系的更新與優化，使人才培養更加貼近實際工程需求和社會經濟發展需要。

工程專業教育的實踐教學環節是影響學生技術應用能力、創新能力和解決問題能力的關鍵，然而在實際運作中主要存在投入成本大、建設耗時長、過程監管困難等問題。現階段，國內高校主要圍繞學科課程構建人才培養體系，輔以實踐教學資源，這種模式簡化了實踐環境和設備用途，易導致重復、盲目建設等不利后果。與此同時，由于實驗實踐資源的建設耗時較長，有效利用率相對較低，資源浪費難以避免。此外，教材的更新速度與時代技術發展脫節，所教授的知識與行業實際需求有出入，且教學案例可能缺乏時效性和相關性，教學方法和評價體系單一等[6-7]。綜上，本文針對新能源材料與器件專業，依照現有最新的新工科專業認證標準，系統深入地研究了本專業的認證體系，探索如何將專業認證作為提高人才培養質量的基礎。

一"研究現狀

新能源材料與器件是21世紀新增專業，該專業誕生初衷為培養新能源領域人才以推動能源結構轉變、低碳經濟發展，國內外許多高校已先后設立了該專業，許多高校正在探索新工科背景下新能源科學與工程專業的人才培養模式。中南大學以立德樹人為根本任務，注重專業素養和人文社會教育，幫助學生系統掌握以太陽能電池和化學電源為核心的專業基本理論知識，培養學生在設計、制造與應用新能源材料與器件方面的能力；保證學生能夠在科研機構、高等院校以及與新能源、新材料、信息甚至航天航空等領域相關的企事業單位從事具有開創意義的科技研發、教學培訓、生產業務和經營管理等方面的工作。華東理工大學則以培養出能在新能源材料與器件及相關領域，尤其是化學儲能材料和太陽能電池領域，從事設計、生產、管理、新產品以及新技術研發的工程人才為專業建設的目標，使畢業生滿足新能源材料高端裝備制造等國家戰略性新興產業的需求。國外高校材料大類專業區分不明顯，主要以大類寬口徑設置和培養，其中科羅拉多礦業大學同中國礦業大學（以下簡稱“我校”）類似具有能源資源特色背景，設置的是冶金與材料專業。科羅拉多礦業大學培養材料工程和冶金學本科生，重點是提高他們對材料加工基本知識的認識，包括對材料的性能、選擇和應用等。

與標桿相比，培養目標人才層次我校與國內的中南大學和華東理工大學相近，我校本專業學生知識體系比科羅拉多礦業大學冶金與材料專業更突出寬口徑。我校本專業屬于材料大類招生和培養，是為了響應國家對新能源材料、半導體、高端裝備制造等新興的戰略性產業發展號召應運而生的新工科專業。隨著經濟社會的不斷進步，能夠滿足對新能源領域技術人才日益增長的需求，以儲能與能量轉換、節能材料的設計制備與應用等為突出優勢，通過課程設計和實習實訓，加強學生解決問題的能力。加強與企業的合作，探索新的實踐育人模式，如建立實習實訓基地、開展產學研項目等，培養在材料、物理、化學等多學科理論領域具備豐富知識儲備，且在材料與器件的設計制備及測試評價等實踐領域造詣頗深的卓越多功能專業人才。

二"新能源材料與器件專業認證標準的研究

新能源材料與器件專業認證標準的研究對于該專業教育質量的規范具有重要意義。通過認證標準的實施，可以保障教學質量，有助于明確教學目標、課程設置，保障專業相關實驗設施的配備，從而使學生能夠獲得高質量的教育。通過定期評估，了解行業發展和趨勢，制定出符合實際需求的認證標準，有助于學生更好地將理論知識應用于實踐中，提高解決實際問題的能力，培養出具有更強競爭力的專業人才。加強國內外專業溝通和交流，提高專業在國際上的認可度，吸引更多高水平的學者加入，緊跟新能源領域的發展動向，使學生掌握最新的專業技術和理論研究。因此，為研發出一套滿足新能源材料與器件專業設立要求的專業認證標準，通過總結筆者多年教學經驗以及校外實踐調研成果，從以下4個方面闡釋了專業認證標準的研究。

（一）"專業培養目標的研究

為確保畢業生能夠滿足行業的需求，明確培養目標，研究并提出了公平透明、符合高校特點、符合經濟發展需求以及可以體現所培養學生畢業五年左右在本學科領域所能達到的預期成果的培養目標。分析了培養目標的合理性，并根據評估結論定期對培養目標加以調整改進。根據專業認證標準，制定了滿足新能源材料與器件專業設立要求的培養目標[8-9]。致力于培養德智體美綜合發展，具備牢固的材料學科專業基礎，系統掌握本專業領域的基本知識與技能，了解新能源材料與器件的設計原理、制造工藝及性能測試等，能夠獨立分析本領域的復雜工程問題并加以解決；強調可持續發展觀念，培養社會責任感，了解專業相關的法律條令，積極承擔社會責任，具有較好的素質修養、家國情懷、工程能力；擁有敏銳的國際視野及創新意識，具備優秀的管理組織、外語應用和終身學習的能力，能夠運用所學知識進行新能源材料與器件的設計、制備、測試和評估，能勝任新能源、新資源等領域工作的基礎扎實、素質杰出人才。

（二）"課程體系建設的研究

為確保該專業學生在畢業時能夠達到特定的知識、技能和能力要求，研究并制定了合理的課程設置、實踐環節和畢業設計（論文）。目前我校新能源材料與器件專業配備有數理統計、材料物理化學等學科基礎課程；以及材料科學基礎、應用電化學等學科專業基礎課程；同時還設有新能源材料設計與制備、儲能材料與技術等專業核心課程。畢業設計（論文）結合學生所學知識與工程實際，通過參與科研項目或小型工程項目，培養學生的創新能力和團隊合作精神。探討并研究科學的實踐教學體系[10-11]。依據我校辦學定位和本專業學科培養目標，確立了光電材料、能量轉換與存儲材料兩個主要教學方向，并分層次開設了實踐性教育課程，以實現全面塑造學生實踐能力的學科培養目標。此外，定期對學生的學習成效進行評估，確保課程目標達成。建立有效的反饋機制，及時收集師生的意見和建議，持續改進課程體系，保證課程設置與教學活動能夠支持學生達成學習成果。

（三）"師資隊伍建設的研究

研究并制定了師資隊伍建設規劃，完成了頂層設計，在保證一定師資數量的同時，兼顧師資整體水平，提升師資梯隊。以專業認證標準為契機，在保證足夠師資數量的同時，加大對青年教師的培訓力度，不斷改進完善對目標教師群體的考評制度標準體系[12]。鼓勵教師參與國際學術交流，拓展國際視野。定期舉辦研討會、工作坊等活動，幫助教師提升教學和科研能力。一方面通過持續改進機制，定期評估并改進教學質量、課程內容和教學方法。另一方面通過反饋機制，如學生評價、同行評審等來不斷優化教育質量。

（四）"畢業要求認證標準的研究

畢業要求認證標準的研究對于確保教育質量和提升人才培養的有效性至關重要。以我國最新的工科專業認證標準為基礎，結合江蘇省目前經濟發展的重大需求，制定了學生培養目標與專業課程體系，設計了畢業要求完成度的考評方法和機制，以達到專業認證的預期要求與目的[13]。定期檢查課程內容是否符合最新的行業和技術發展，通過實驗報告、項目作業、實習報告等形式評估學生的實踐能力，通過畢業設計或論文來檢驗學生的綜合運用所學知識解決問題的能力。為確保教育質量符合行業標準，參照由相關行業協會或認證機構組織的專業認證標準，研究并提出了適用于本專業學生的畢業要求。

三"新能源材料與器件專業組織認證過程的研究

新能源材料與器件專業的組織認證過程對于確保教育質量、促進專業發展以及滿足行業需求具有重要意義，是一個確保該專業教育質量符合行業標準和社會需求的重要步驟。一方面，在認證過程中的自我評估與外部評審有助于高校發現并改進教學中存在的問題，促進教學內容與方法的創新。另一方面，通過專業的認證過程，可以確保該專業的教育標準與國內外同領域內的相關專業保持一致。針對新能源材料與器件專業，其組織認證的關鍵在于推進政府監管、學校辦學和第三方專業認證的組織認證過程，同時也要吸引社會各界廣泛參與，確保該專業教育質量達到一定的標準，推動學校不斷改進和發展，并且能夠滿足行業和社會的需求，培養出具備較強競爭力的專業人才，提高畢業生的就業率和就業質量。

（一）"政府職能轉變與高校自主性的研究

提出推動“管辦評分離”模式發展，加快建設社會、政府、學校之間的新型關系，教育主管部門應當積極地把具體的、細致的管理權力賦予高校，使之能夠在重大戰略方針下把握開展創新活動的自主性，進一步增強高校社會責任意識，培養其合理的效益觀、業績觀，并充分調動其參加認證的積極性，以確保目標順利完成[14]。

（二）"科學構建多元、獨立的新能源材料與器件專業認定組織的研究

科學構建多元、獨立的新能源材料與器件專業認定組織可以促進專業教育的發展，提高教育質量，并且增強畢業生的就業競爭力，對于確保專業教育的質量和公信力至關重要。在政府認可批準下，研究并打造了以新能源領域權威專家學者為主導的新能源材料與器件專業認定組織，充分發揮了該組織的中介、評估職能，使其能夠全面投入和獨立完成本專業認證業務[15]。

（三）"相關者對認證的關注度與參與度的研究

研究并制定了相應激勵辦法，促進社會各界踴躍參與，積極主動地監督認證過程，充分采納社會各界對認證過程的建議，確保認證過程的合理性、公正性。提倡認證專家庫引進若干具有先進思想、優異專業素養和多年評估認證經驗的利益相關主體，使組織結構更加合理。高校、新能源企業與社會及市場是作為新工科專業人才培養的主要平臺，相互之間聯系密切，本專業的認證發展離不開社會各界的充分關注和大力支持。綜上，充分借鑒其他機構對本專業排名的信息采集、企業的反饋意見、畢業生的評價和學生家長的反映意見等信息，來衡量本專業的辦學品質[15]。

四"專業認證長效機制與作為人才培養質量基礎的研究

專業認證長效機制是確保人才培養質量持續改進和維持高標準的重要手段。衡量專業認證體系的最根本標準，就是考察其所培養人才質量是否提升，為此，本文做了以下兩點研究，明確人才培養的質量標準，包括畢業要求、課程體系、師資隊伍等方面，確保專業認證長效機制的有效實施，使其作為人才培養質量的基礎，提高教育質量，培養出符合社會需求的高素質人才。

（一）"專業認證長效機制的研究

研究并制定了重點教育環節內部教學質量監控機制。具體專業課視內部教學質量要求在重點教育環節中進行相關設置，并在畢業要求方面進行重點教育環節、過程監控機制和內部教學質量評價多種方式的考察，同時在規定期限對學校相關課程體系和教學質量作出綜合評價[16]。基于各方面的信息資料，按照工程教育專業認證標準對畢業生應具備能力的硬性要求，組織校內外專家學者進行全面深入分析，探究畢業生能力存在偏差的影響因素，提出相應的完善方法，對新一輪畢業生培養方案進行修訂，開展教學改革等工作[17]。

（二）"專業認證作為人才培養質量基礎的研究

以新能源材料及器件學科為例，研究并分析了專業認證制度與新工科建立后對人才發展的導向。在培養目標、人才培養方案、培養環節、教學資源構建和培養教學質量評估等方面，形成了學科認證與新型工科建設雙重驅動的新能源材料及器件學科的培養體系。在建設人才培養系統時，一方面結合專業認證制度，另一方面也結合本專業人才培養系統的要求，統籌構建新工科建設的整體架構與運行系統。首先，以建設條件與認證標準為基礎，確定了人才培養指標。其次，通過重構教學板塊，重新編訂企業人才培養方法。通過重構課程與教學體系，在教學實踐全程穿插企業應用型案例，以企業產品工程實際情況、生產過程中遇到的實際問題等作為教學的主旋律，以企業新興的生產技術、生產工藝、生產設備和生產標準等作為教學的主要內容。最后，注重產教融合，強化人才培養環節。開展啟發為主、討論型、案例式教學，將教學流程以及企業需求融入設計流程。企業高級人才培養要依托校企合作平臺，積極與專業相關的企業聯系，與企業建立合作關系，共同開發課程內容，提供實習和就業機會，同時鼓勵學生參與科研項目，促進科研成果向實際應用的轉化，為專業實踐教育與產業零對接奠定基礎[18]。

五"結束語

本文基于工程教育認證理念、新工科專業認證標準，對如何構建新能源材料與器件專業的認證體系進行了系統深入的研究，提出了專業內容科學合理、學校政府社會積極合作的新能源材料與器件專業認證體系，并通過專業認證，形成持續改進的長效機制，構建以專業認證為基礎的新能源材料與器件專業人才培養體系，不僅可以進一步提高本專業人才培養質量，培養出在學術、實踐和素質等方面具備一定競爭性和充分發展空間的全方位、多類型專業工程人才，還能夠為其他類似學科提供示范，引領新工科專業認證體系改革創新。

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基金項目：2024年江蘇省學位與研究生教育教學改革重點課題“服務國家戰略需求的新能源電力應用復合型人才國際化培養研究”（JGKT24_B040）；2021年中國礦業大學教學改革重點項目“基于專業認證要求的新能源材料與器件新工科專業實踐能力培養和考評體系研究”（2021ZD18）

第一作者簡介：隋艷偉（1981-），男，漢族，遼寧阜新人，博士，教授，博士研究生導師。研究方向為新能源科研與教學。