核專業(yè)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐

崔 媛，高璞珍，李靈東

（哈爾濱工程大學(xué)，黑龍江哈爾濱 150001）

培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才是新時(shí)代教育發(fā)展的迫切需求，為此，《中國教育現(xiàn)代化2035》提出“提升一流人才培養(yǎng)與創(chuàng)新能力，加強(qiáng)創(chuàng)新人才特別是拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)”[1]。哈爾濱工程大學(xué)發(fā)揮“三海一核”辦學(xué)特色優(yōu)勢，緊緊圍繞提高本科生培養(yǎng)質(zhì)量這一主線，系統(tǒng)構(gòu)建拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，著力培養(yǎng)高水平拔尖創(chuàng)新人才。核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院（以下簡稱核學(xué)院）依托“核科學(xué)與技術(shù)”一級學(xué)科、“核安全與仿真技術(shù)”國防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室和核科學(xué)與技術(shù)國家級虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，集中學(xué)校和學(xué)院優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，借鑒國內(nèi)外先進(jìn)教育理念，傾心打造核科學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)班（以下簡稱核創(chuàng)班），探索核專業(yè)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。

一、成立核創(chuàng)班的重要意義

（一）滿足核能行業(yè)快速發(fā)展的需求

我國核能產(chǎn)業(yè)進(jìn)入發(fā)展機(jī)遇期，核能研究多樣化，核電發(fā)展自主化，核安全標(biāo)準(zhǔn)提升，中國核電“走出去”打造國家新名片，艦船核動(dòng)力技術(shù)研究面臨大發(fā)展的新局面。核電的高速發(fā)展對核專業(yè)人才產(chǎn)生了強(qiáng)烈需求的同時(shí)，對核專業(yè)人才的要求也發(fā)生了巨大變化，除了具有較高的科學(xué)技術(shù)知識外，還要了解國家科技政策、知識產(chǎn)權(quán)、經(jīng)濟(jì)管理、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)等；除了具備在核工程與核技術(shù)領(lǐng)域的科研開發(fā)能力外，還要有突破創(chuàng)新的能力和一定的國際化能力?，F(xiàn)行的人才培養(yǎng)模式存在很多不足，培養(yǎng)的人才缺乏國際化能力、自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐創(chuàng)新能力、解決復(fù)雜工程問題能力，無法滿足核能自主化研發(fā)對創(chuàng)新型人才的需求。因此，進(jìn)行人才培養(yǎng)模式改革，促進(jìn)人才培養(yǎng)鏈和產(chǎn)業(yè)鏈緊密融合，可為核工業(yè)科技創(chuàng)新提供高質(zhì)量人才保障。

（二）推進(jìn)學(xué)?！半p一流”建設(shè)的需要

作為行業(yè)特色型高校，哈爾濱工程大學(xué)立足自身優(yōu)勢，以經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求為導(dǎo)向，發(fā)展和維持“三海一核”強(qiáng)勢學(xué)科，聚焦學(xué)科專業(yè)建設(shè)[2]。在培養(yǎng)目標(biāo)上，以立德樹人為根本，堅(jiān)持精英教育理念，“知識、能力、素質(zhì)、視野”四位一體，培育拔尖創(chuàng)新人才；在培養(yǎng)模式上，推進(jìn)本研貫通培養(yǎng)模式，打通本研課程體系，推行本研一體化培養(yǎng)，同時(shí)探索跨學(xué)科培養(yǎng)模式，構(gòu)建跨學(xué)科教育新體系；在培養(yǎng)機(jī)制上，構(gòu)建高水平科研支撐拔尖人才培養(yǎng)機(jī)制，推動(dòng)科研成果與前沿知識、科研思維與研究方法融入教育教學(xué)。推進(jìn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班建設(shè)，依托核學(xué)院優(yōu)良的師資隊(duì)伍、人才培養(yǎng)、科學(xué)研究和國內(nèi)外合作等優(yōu)勢，以“核科學(xué)與技術(shù)”一流學(xué)科群建設(shè)為契機(jī)，不斷探索、促進(jìn)和實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科創(chuàng)新人才培養(yǎng)的模式及體系[3]，是學(xué)科發(fā)展和提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的需要。

（三）推動(dòng)新工科建設(shè)再深化的先鋒

新工科人才是指工程實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、具備國際競爭力的高素質(zhì)復(fù)合型人才[4]。新工科背景下，創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式是新工科建設(shè)的基礎(chǔ)。核創(chuàng)班注重理念引領(lǐng)、模式創(chuàng)新，以行業(yè)企業(yè)需求設(shè)置專業(yè)培養(yǎng)方向，依托核學(xué)科群建設(shè)實(shí)現(xiàn)本碩博貫通式培養(yǎng)、探索跨學(xué)科人才培養(yǎng)模式、推廣自主互助探究學(xué)習(xí)模式。核創(chuàng)班探索個(gè)性化人才培養(yǎng)模式，鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)術(shù)導(dǎo)師指導(dǎo)下，根據(jù)專業(yè)興趣和職業(yè)規(guī)劃，選擇專業(yè)方向和特色課程，給學(xué)生個(gè)性化發(fā)展提供更加廣闊的空間[5]。核學(xué)院具有面向“一帶一路”的國際化核工程教育實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，不僅為中國而且為世界培養(yǎng)核專業(yè)人才。核創(chuàng)班探索國際化核工程人才培養(yǎng)的體系與標(biāo)準(zhǔn)，推進(jìn)核工程教育國際化水平，逐漸向世界推薦中國的核工程教育模式，提升我國工程教育國際影響力。

二、核創(chuàng)班培養(yǎng)目標(biāo)與理念

（一）培養(yǎng)目標(biāo)

核創(chuàng)班以培養(yǎng)視野寬廣、基礎(chǔ)雄厚、思想品質(zhì)好、辨識能力強(qiáng)，具有深厚的科研潛質(zhì)，未來能夠在核能領(lǐng)域從事核電、核動(dòng)力、核技術(shù)等方面的研究、設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行和管理等工作并發(fā)揮重大影響力的國際型、創(chuàng)新型、綜合型卓越人才為目標(biāo)。

（二）培養(yǎng)理念

哈爾濱工程大學(xué)核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院是國內(nèi)高校第一個(gè)核學(xué)院，建院之初，確立了“國際化、開放式、研究型、高水平”的發(fā)展思路，以人才培養(yǎng)為中心工作，努力培養(yǎng)“思想品質(zhì)好、辨識能力強(qiáng)、掌握核科學(xué)與技術(shù)知識”的創(chuàng)新型人才。

核創(chuàng)班秉承“強(qiáng)基礎(chǔ)、創(chuàng)新型、高水平、國際化”的人才培養(yǎng)理念，努力成為拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的搖籃。通過核創(chuàng)班的改革、研究和實(shí)踐，構(gòu)建拔尖人才貫通培養(yǎng)體系，實(shí)現(xiàn)本科教育和研究生教育貫通培養(yǎng)、學(xué)科貫通培養(yǎng)；構(gòu)建拔尖人才全面培養(yǎng)體系，實(shí)現(xiàn)科教融合、協(xié)同育人；構(gòu)建拔尖人才培養(yǎng)的學(xué)科、科研、評價(jià)支持體系[6]。核創(chuàng)班人才培養(yǎng)體系如圖1 所示。

圖1 核創(chuàng)班人才培養(yǎng)體系

三、核創(chuàng)班培養(yǎng)模式與課程體系

（一）培養(yǎng)模式

核創(chuàng)班采取3+1 培養(yǎng)模式。學(xué)生在前三學(xué)年完成基礎(chǔ)平臺(tái)、專業(yè)平臺(tái)全部課程和特色平臺(tái)部分課程的學(xué)習(xí)，第四學(xué)年可以選擇特色課程平臺(tái)中本研貫通、學(xué)術(shù)研究、國際交流、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和訂單聯(lián)合5 種模式中的一種或幾種，同時(shí)完成學(xué)士學(xué)位論文/畢業(yè)設(shè)計(jì)。

（二）課程體系

為了實(shí)施3+1 培養(yǎng)模式改革，核學(xué)院對標(biāo)國際一流大學(xué)，重新梳理和調(diào)整了核工程與核技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案和課程體系，對大學(xué)外語、數(shù)理基礎(chǔ)、專業(yè)核心課程等進(jìn)行改革，增設(shè)特色課程平臺(tái)，幫助學(xué)生拓寬視野、夯實(shí)基礎(chǔ)、加強(qiáng)能力、提升素質(zhì)，實(shí)現(xiàn)核創(chuàng)班的人才培養(yǎng)目標(biāo)。核創(chuàng)班課程配置流程如圖2 所示，課程體系特點(diǎn)如下。

圖2 核創(chuàng)班課程配置流程圖

1.注重基礎(chǔ)寬厚。按照視野寬、基礎(chǔ)厚、能力強(qiáng)、素質(zhì)優(yōu)的培養(yǎng)規(guī)格定位，強(qiáng)化基礎(chǔ)教育平臺(tái)課程設(shè)置。本著“強(qiáng)化工科”的原則，以建設(shè)工科實(shí)驗(yàn)班為目標(biāo)，設(shè)置數(shù)理課程。數(shù)理課程選用強(qiáng)化版，在教學(xué)內(nèi)容（基礎(chǔ)與專業(yè)結(jié)合）、課后習(xí)題課（精典題和案例）、慕課學(xué)習(xí)（自主學(xué)習(xí)）等方面進(jìn)行深化，課程體系更符合工科學(xué)生，同時(shí)又比普通班講授、練習(xí)得更深入。針對寬口徑教育的要求，設(shè)置“理論力學(xué)”“材料力學(xué)”“機(jī)械制圖”“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”“電工基礎(chǔ)”“工程圖學(xué)”等基礎(chǔ)課程，增強(qiáng)學(xué)生的力學(xué)、機(jī)械、電工、工程制圖等基礎(chǔ)理論知識。

2.注重實(shí)踐創(chuàng)新。把提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力貫穿于培養(yǎng)全過程，對接核工業(yè)發(fā)展需求，增加實(shí)踐課程和實(shí)踐學(xué)分的比重，切實(shí)保證實(shí)踐教學(xué)在專業(yè)總學(xué)時(shí)中的比重和實(shí)踐內(nèi)容設(shè)置要求?；A(chǔ)實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)置工程認(rèn)識、工程實(shí)踐、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)。專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)增加流體力學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)、熱工實(shí)驗(yàn)；原學(xué)科專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展為核反應(yīng)堆工程綜合實(shí)驗(yàn)、輻射探測與輻射防護(hù)綜合實(shí)驗(yàn)，學(xué)時(shí)學(xué)分均有所增加；依托核科學(xué)與技術(shù)國家級虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心增設(shè)32 學(xué)時(shí)核電站運(yùn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。

3.注重突出特色。設(shè)置學(xué)科交叉學(xué)分，加強(qiáng)學(xué)生學(xué)科交叉等綜合能力培養(yǎng)。學(xué)生從核科學(xué)與技術(shù)學(xué)科群相關(guān)專業(yè)（材料工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)工程、機(jī)電工程等）的培養(yǎng)方案中至少選修3 學(xué)分的專業(yè)核心課程。設(shè)置導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)分，加強(qiáng)導(dǎo)師對本科生的指導(dǎo)，樹立導(dǎo)師的榜樣作用。學(xué)生應(yīng)按照學(xué)術(shù)導(dǎo)師的安排參與相應(yīng)的學(xué)術(shù)活動(dòng)、研討和項(xiàng)目實(shí)踐。設(shè)置社會(huì)公益學(xué)分，培養(yǎng)學(xué)生高尚的道德情操。學(xué)生應(yīng)積極參與學(xué)校或?qū)W院組織的社會(huì)公益活動(dòng)，如參加核知識宣傳、敬老院、孤兒院、社區(qū)獻(xiàn)愛心活動(dòng)、回高中母校進(jìn)行招生宣傳等。

四、核創(chuàng)班培養(yǎng)舉措與成效

（一）本碩博貫通式培養(yǎng)

核創(chuàng)班學(xué)生可以提前一年修讀本校博士研究生或碩士研究生課程，考核通過后研究生階段可以進(jìn)行學(xué)分替換。通過課程的提前修讀，可以打通本碩博平臺(tái)，讓本科生提前進(jìn)入研究生階段。核創(chuàng)班學(xué)生可以提前參與學(xué)術(shù)導(dǎo)師的科研活動(dòng)，通過創(chuàng)新思維、科研能力的培養(yǎng)，更早地打開科研之門。品行優(yōu)良、學(xué)習(xí)成績優(yōu)異且符合推免基本條件的核創(chuàng)班學(xué)生，全部推薦免試攻讀研究生，推免率在80%以上。2018 級核創(chuàng)班學(xué)生前6 學(xué)期平均學(xué)習(xí)成績84.62 分，分別保送到清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)攻讀碩士研究生或博士研究生。

（二）優(yōu)先資助交流深造

為提升創(chuàng)新人才的國際視野，了解國際科研前沿技術(shù)，學(xué)校、學(xué)院鼓勵(lì)和支持核創(chuàng)班學(xué)生赴國（境）外進(jìn)行校際交流學(xué)習(xí)，并通過國家留學(xué)基金委出國資助項(xiàng)目進(jìn)行重點(diǎn)資助。學(xué)校也支持核創(chuàng)班開展國內(nèi)交流活動(dòng)，通過參觀、學(xué)習(xí)國內(nèi)相關(guān)核設(shè)施，加強(qiáng)專業(yè)自豪感和專業(yè)使命感，樹立投身核事業(yè)、建設(shè)核事業(yè)的信念。2019 年1 月19日至2 月2 日，核學(xué)院組織2018 級核創(chuàng)班學(xué)生赴俄羅斯圣彼得堡彼得大帝理工大學(xué)參加核工程冬令營。通過聽意大利米蘭理工大學(xué)、德國斯圖加特大學(xué)教授授課，參觀列寧格勒核電站、冬宮博物館，學(xué)生英語水平和專業(yè)知識儲(chǔ)備都有了不同程度的進(jìn)步，還了解了俄羅斯文化。2022 年學(xué)校將派出核創(chuàng)班學(xué)生赴德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)交流學(xué)習(xí)。

（三）資深教授授課指導(dǎo)

核學(xué)院指派資深教授作為核創(chuàng)班學(xué)生的學(xué)術(shù)導(dǎo)師，為學(xué)生提供學(xué)業(yè)、科研和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)一對一指導(dǎo)。指派優(yōu)秀教師擔(dān)任班主任及輔導(dǎo)員，對學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活進(jìn)行專門指導(dǎo)，促進(jìn)學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展。優(yōu)先選派資深教授和國外知名專家學(xué)者承擔(dān)核創(chuàng)班的教學(xué)任務(wù)，確保授課質(zhì)量。核學(xué)院購置學(xué)習(xí)材料和軟件作為輔助手段，對核創(chuàng)班課堂上所學(xué)習(xí)的知識和概念補(bǔ)充實(shí)際的觀感和認(rèn)知，豐富課堂素材。具體實(shí)施方式為對于“微積分”“線性代數(shù)”“大學(xué)物理”等課程采用多種軟件，通過對數(shù)學(xué)概念采用直觀畫圖的方式幫助學(xué)生理解和鞏固微分、積分、空間關(guān)系等重要概念，并且通過這些軟件提前幫助學(xué)生認(rèn)識編程，為將來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

（四）開展通識教育講座

為提高學(xué)生專業(yè)知識以外的常識和素養(yǎng)，核學(xué)院開展了系列通識教育講座，所涵蓋的領(lǐng)域包括法律、金融、銀行、建筑與土木、市政規(guī)劃、核技術(shù)、通信、機(jī)器人、材料、藝術(shù)等，講座內(nèi)容以各自行業(yè)的基礎(chǔ)常識為主，以學(xué)生能夠接受的方式進(jìn)行生動(dòng)、科普性的介紹，加強(qiáng)了學(xué)生多方面的知識積累，激發(fā)了學(xué)生的興趣，為學(xué)生將來選擇自身發(fā)展方向和道路提供參考。

（五）協(xié)同科研創(chuàng)新培育

核學(xué)院2019 年建立了“核電機(jī)器人”創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，聘請一線機(jī)器人企業(yè)的工程師作為顧問，對核創(chuàng)班學(xué)生進(jìn)行機(jī)器人編程培訓(xùn)教學(xué)。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室以從核電系統(tǒng)的角度提出設(shè)計(jì)需求和部分設(shè)計(jì)方案為牽引，與一線機(jī)器人公司形成合作關(guān)系，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、編程能力和系統(tǒng)搭建能力，使得學(xué)生能夠從專業(yè)的角度出發(fā)，借助機(jī)器人的先進(jìn)手段，對具體問題進(jìn)行考慮、提出自己的想法，并加以驗(yàn)證。通過科研實(shí)踐訓(xùn)練，核創(chuàng)班學(xué)生創(chuàng)新能力不斷增強(qiáng)，2021 年獲得第十七屆“挑戰(zhàn)杯”黑龍江省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽一等獎(jiǎng)，實(shí)現(xiàn)了核學(xué)院高水平超一流競賽省級一等獎(jiǎng)“從零到一”的突破。