新能源材料與器件專業生產實習教學探索與實踐

關鍵詞：新能源材料與器件；生產實習；工程教育專業認證；思政教育；實踐教學

中圖分類號：G640" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-000X（2025）17-0031-05

Abstract： New energy materials and devices are new engineering majors that are targeted at the national strategic emerging industries. The production practice plays a very important role in developing students' practical engineering skills. In the context of professional certification of engineering education， the teaching and practice of production practice of new energy materials and devices are explored according to major characteristics and training direction. Course objectives， practice bases， teacher team， teaching content， ideological and political education， and assessment methods are studied in detail and have achieved good results. The study provides a reference for teaching reform and practice research in production practice and other practical training.

Keywords： new energy materials and devices; production practice; engineering education professional certification; ideological and political education; practice teaching

新能源材料與器件專業是國家為了適應新能源、新材料、新能源汽車、節能環保和高端裝備制造等國家戰略性新興產業發展所設立的新工科專業[1]。至 2010 年教育部設立該專業以來，全國已有近百所院校開設了此專業，湖北省內就有八所院校，包括武漢理工大學、湖北大學、江漢大學等[2]。江漢大學（以下簡稱“我校”）于2018年成功獲批新能源材料與器件專業，于2019年招收第一批學生，開始了新能源材料與器件的專業建設和人才培養。我校是一所地方綜合性高校，新能源材料與器件專業定位是以服務地方經濟發展培養應用型專業技術人才。基于材料科學與工程的學科基礎，以能量轉換與存儲材料、器件設計及制造制備工程技術為專業特色。其目標是培養適應國家、地方和行業經濟發展需求，具備寬厚的學科基礎與專業知識，系統掌握以太陽電池和儲能電池為重點的基本理論和專業技能，能在新能源材料與器件領域從事工藝設計、生產及營銷管理、產品開發、質量檢測和科學研究等應用型工程技術人才[3]。

新能源材料與器件專業具有材料、物理、化學、電子和機械等多學科交叉的特點[4]。因此，實踐教學在新能源材料與器件專業本科教學中占據著重要的地位，其中生產實習是實踐課程體系中不可缺少的部分，在應用型工程技術人才的培養過程中發揮著重要的作用[5]。通過生產實習的學習，學生能夠將所學的理論知識與生產實際結合起來，培養運用基本理論知識解決工程實際問題的能力，讓學生體驗到學以致用。同時，還可以培養學生獨立分析問題、解決問題的能力及工程實踐能力[6]。我校的新能源材料與器件專業圍繞“一流本科”專業建設目標，依據材料類工程教育專業認證的通用標準，在課程目標、實習基地建設、教師隊伍建設、教學內容設置、思政教育融合和考核方式等方面，對生產實習的教學進行了探索。

一" 根據專業認證要求，合理設置課程目標

依據工程教育專業認證的理念“學生中心、產出導向、持續改進”，參考材料類專業認證的通用標準，制定了新能源材料與器件專業十二項畢業要求的相關內容[7]。結合專業定位、專業特色和培養目標，對每項畢業要求進行了指標點分解，細化了相應的內容，形成了畢業要求和指標點的矩陣體系。如表1所示，根據課程體系的總體情況，以及生產實習在實踐課程體系中的地位和作用[8]，生產實習設置五個課程目標，對應五個指標點，并支撐“工程與社會”“環境和可持續發展”“職業規范”“個人和團隊”“項目管理”五個畢業要求，課程目標與畢業要求之間的支撐強度，分別用“H”（高）、“M”（中）、“L”（低）表示，最終建立了生產實習這門課程的課程目標與畢業要求之間的關系。

二" 建設實習基地、保障實習質量

校外實習基地是專業建設的重要組成部分，不僅是學生了解社會、接觸生產實際的橋梁，還是培養和提高學生實踐動手能力和創新意識的重要場所[9]。在校外實習基地的建立過程中，我們采取了一些有效措施。首先，成立了實習基地建設小組。由教學院長擔任組長，系主任和專業負責人為副組長，工程實踐經驗豐富的教師，以及承擔橫向項目的教師為組員。其次，由教學院長帶隊調研。先后走訪了十余家市內外的儲能電池和光伏企業。調研企業的人才需求情況、實習基地建設需求情況、學生頂崗實習的意向及科技合作需求情況等方面。再次，根據調研情況，將企業分類歸屬實習。例如：柔電（武漢）科技有限公司、智新科技股份有限公司主要適合于專業見習，武漢中原長江科技發展有限公司、湖北容百鋰電材料有限公司適合于生產實習，湖北中聚能源有限公司、武漢高能光伏科技有限公司適合于畢業實習。然后，雙方簽訂協議。與企業簽訂長期穩定的實習基地協議，并明確了生產實習采取頂崗方式進行。為了鞏固實習基地的建設，強化學校和企業之間的深度合作關系。校企雙方還簽訂了框架協議，在聯合申報國家部委省市科技項目、聯合開展技術攻關，共同建設創新中心、工程技術中心等科技平臺等方面開展合作。最后，多渠道加強校企的聯系。邀請企業高級工程師、核心技術骨干與專業課教師合作共建課程，邀請企業專家進行專題講座和培訓。讓學生接觸最新的行業知識和技術，增強企業專家與學生之間的交流，提升學生對企業專家的認同感。增強學校與企業的融合，實現校企共建共育。

三" 培養雙師型教師、提升實習教學質量

采取培養為主，引進為輔，專業課教師重點培養，專業基礎課教師為補充，老新結合的方式。新能源材料與器件專業已初步建成一支教育理念先進、結構合理、規模適當、適應專業建設和發展、職業技能過硬和專兼職相結合的“雙師型”教師隊伍。在專業建設初期，缺少有經驗的實習指導教師，而且新引進的青年教師非常缺乏工程實踐經驗，無法承擔生成實習的教學任務。針對這種情況，我們首先通過以老帶新的方式，培養實習指導教師。從我校高分子材料與工程專業任課教師中，抽調一名經驗豐富的教師，與青年教師共同承擔實習教學任務。使青年教師能夠熟悉生產實習的教學全流程，快速地獲取教學經驗。其次，選派青年教師下企業。先后選派了四名優秀的中青年骨干教師到企業掛職鍛煉。他們利用寒暑假和教學空檔期，深入企業實踐。了解企業的用人需求、產品生產、工藝流程、經營過程及行業現狀和發展狀況，積累了豐富的工程實踐經驗。再次，開展專題教研活動。系室內部開展“實習”教研活動，專業見習指導教師、生產實習指導教師及畢業實習指導教師，圍繞本實習指導過程中的共性問題，如“實習期間，如何管理學生？”進行討論、交流經驗。組織系室與系室之間聯合開展“實習”教研活動，高分子材料與工程、化學工程與工藝和新能源材料與器件三個工科專業的所有實習指導教師聯合開展教研活動，例如“如何將頂崗實習落實到實處？”“企業指導老師比較敷衍了事”等關鍵問題進行研討。最后，積極引進具有工程實踐經驗的教師，充實教師隊伍。

四" 依照課程修讀進程，合理設置修讀學期

生產實習的教學時長為3周，設置學分為3學分。在進行生產實習之前，學生需要修讀化學電源基礎與應用、鋰離子電池原理與技術、太陽能電池與技術、材料合成與制備方法、半導體物理與器件和專業綜合實驗等專業核心課程。依照專業核心課程修讀進度，生產實習的教學活動安排在第6學期末進行。這個時間恰好是大三第二個學期即將結束，且大四第一個學期還未開始。學生修讀了大部分專業課程，已經儲備了豐富的理論知識，具備了較強的動手能力。經過各個課程的修讀，學生具有豐富的學習經驗，掌握了學習方法，已達到最佳的學習狀態。此外，這個時期還是學生面對“工作”和“考研”兩難選擇的彷徨時期。生產實習的進行，正好給猶豫不決的學生留下足夠的時間和空間去思考，以做出正確的決定。

五" 結合企業生產實際，合理設置教學內容

根據儲能電池和太陽電池兩個專業培養方向，結合企業的生產實際，我們優化了生產實習的教學內容，并邀請企業專家共同研究和討論，確定了學時安排、教學重點、教學難點及支撐的課程目標。如圖1所示，實習過程分為三個階段。第一階段為準備階段：實習動員。給學生介紹生產實習的課程目標、教學內容、學時安排、考核方式和評價標準等，明確學生在實習期間的具體要求、管理模式、注意事項、安全問題和紀律問題等。使學生充分了解課程的目的和意義，激發學生的實習興趣。第二階段為實習階段，也是生產實習的主體部分。主要包括入廠培訓、企業參觀、車間生產實踐和企業講座四個環節。第三階段為總結階段：總結和交流。學生將實習過程中所見所聞，撰寫成實習報告，并且分小組匯報，分享經驗和實習心得。

六" 利用實踐課程優勢，充分挖掘思政元素

生產實習是高校課程思政的重要載體[10]。相對于理論課程，生產實習具有貼近實際生產的優勢。不僅具有豐富的思政元素，而且教師很自然地將思政教育融入教學過程中。無須加工思政素材，無須改進教學手段，學生非常容易接受思政教育。由表2可知，結合生產實習的教學內容，深入挖掘了思政元素，梳理了思政元素與教學內容之間的關系，確定了相應的育人目標。

七" 改革考核方式、制定評分標準

考核方式與標準是對教學質量和教學效果的綜合反饋，對于發現教學中的問題、改進教學方法、提高教學質量具有重要意義。我們摒棄了以出勤率和實習報告確定最終成績的方式。依據課程目標，充分考慮考核項的合理性，以及支撐課程目標的達成情況，改革了課程考核方式。如表3所示，生產實習的成績評定由安全教育考試、紀律和表現、實習日志和實習報告四個部分組成，分別占比10%、15%、20%和55%。安全教育考試是在實習動員時，為了強化學生的安全意識，進行的一場安全教育講座。講座結束后，學生在線上完成安全教育考試，考核成績主要用于支撐課程目標1的達成。紀律和表現由指導教師和指導實習現場的工程師綜合打分，主要用于支撐課程目標2。實習日志是學生詳細記錄每一天的實習內容、工作情況、收獲等，是對每一天實習工作的一個簡單總結。主要用于支撐課程目標3。實習報告是對實習整個過程的一個總結，主要用于支撐課程目標3、4和5。每一個考核項均制定了百分制評分標準，例如90～100（優秀）的實習報告評分標準為“格式規范、內容全面、語句通順、圖文并茂、工藝流程圖準確而全面，認識和體會深刻”。各考核項得分經過占比計算得出總分數，最后按照五個等級，即優秀90～100、良好80～89、中等70～79、及格60～69和不及格小于60，給予最終評定。

八" 分階段實施，教學效果好

依照教學內容，分階段有序地開展生產實習的教學活動。我們已經完成了兩屆生產實習，共計135名學生。通過生產實習，學生與企業“零距離”接觸，在真實的生產環境中，體會理論知識與實際生產的聯系與差別，學生深刻理解到解決工程實踐問題的重要性、管理能力和職業規范的意識；生產過程中執行的規范都是行業標準，這些使學生切身體會到今后將從事的職業及工作崗位的環境與需求。為了評價生產實習課程的教學效果，進行了問卷調查。調查對象為新能源材料與器件專業2019級的61名本科生。采用了電子問卷形式發放，以不記名方式填寫。發放問卷61份，回收有效問卷61份，有效回收率為100%。100%的學生認為在實習過程中指導教師認真負責。90%的學生認為實習過程中企業指導老師認真負責。100%的學生認為生產實習收獲很多，既開闊了眼界，又增長了見識。100%的學生認同生產實習成績評定方式。100%的同學認為生產實習中安全教育非常重要。70%的學生認為實習時長合適，30%的學生認為實習時間較短。100%的學生認為生產實習的教學內容豐富。100%的學生對生產實習對個人未來規劃和職業定位有幫助表示認同。

圍繞一流本科專業建設目標，對標工程教育專業認證要求，從課程目標、實習基地建設、教師隊伍建設、教學內容設置、思政教育融合和考核方式等方面對我校新能源材料與器件專業生產實習教學進行了積極的探索和實踐。在課程目標達成情況、畢業要求支撐程度、工程實踐能力培養情況等方面卓有成效。隨著新能源汽車、光伏等行業的蓬勃發展，對人才的需求量越來越大，要求也越來越高，這對實踐教學等專業建設也提出了更多新的機遇和挑戰。因此，需要對生產實習等實踐教學進行更多的創新和探索。

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