能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式探究*

王明峰，任永志，蔣恩臣，胡志鋒，簡(jiǎn)秀梅，高振楠

(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)材料與能源學(xué)院，廣東 廣州 510640)

能源是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)，作為現(xiàn)代工業(yè)的動(dòng)力,為中國(guó)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步提供了有力支持,然而這種快速發(fā)展所依賴的巨大能源消耗卻對(duì)環(huán)境產(chǎn)生難以估量的影響。在我國(guó)在大力倡導(dǎo)建設(shè)美麗中國(guó)的時(shí)代背景下，人民對(duì)環(huán)境的要求也越來(lái)越高，為此，教育部新設(shè)了能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)。

能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)是能源動(dòng)力類特設(shè)專業(yè)之一，是結(jié)合國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展要求，為培養(yǎng)具備從事能源與環(huán)境技術(shù)工作的人才開設(shè)的，旨在為社會(huì)培養(yǎng)、造就一大批具有寬厚的科學(xué)理論基礎(chǔ)，掌握能源、環(huán)境與控制知識(shí)的復(fù)合型專業(yè)人才，為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展、推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)服務(wù)。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)于2011年設(shè)立招生，迄今為廣東省乃至全國(guó)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展、以及太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源和環(huán)境保護(hù)行業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的人才保障。隨著科學(xué)和社會(huì)不斷發(fā)展，社會(huì)對(duì)人才的需求日益多樣化，能源與環(huán)境產(chǎn)業(yè)對(duì)人才知識(shí)結(jié)構(gòu)的需求越來(lái)越差異化和多元化。

隨著教學(xué)研究的不斷深入、科技的進(jìn)步以及社會(huì)需求的改變，相應(yīng)的人才培養(yǎng)方案需要隨之調(diào)整才能與之相適應(yīng)、對(duì)應(yīng)的課程體系也應(yīng)該隨之變化[1]。目前，浙江大學(xué)、西安交通大學(xué)、上海工程技術(shù)大學(xué)等十余所高校開設(shè)了該專業(yè)，不同高校因其歷史沿承和辦學(xué)條件不同，開辦專業(yè)各具自身特色[2]。因此，采取一套授課體系、一樣的培養(yǎng)模式，不僅難以突出我校以生物質(zhì)能源為核心的專業(yè)特色，也難以滿足不同行業(yè)對(duì)人才知識(shí)結(jié)構(gòu)的需求。

1 模塊式人才培養(yǎng)模式的必要性認(rèn)識(shí)

我校能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)是廣東省唯一以生物質(zhì)能源為核心的省級(jí)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)特色專業(yè)，是廣東省生物質(zhì)能、太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源專業(yè)特色人才培養(yǎng)的重要基地[3]。本專業(yè)以生物質(zhì)能、太陽(yáng)能和風(fēng)能等可再生能源的高效轉(zhuǎn)換和清潔利用為核心技術(shù)，以環(huán)境控制為支撐，培養(yǎng)理論基礎(chǔ)扎實(shí)、創(chuàng)新實(shí)踐能力強(qiáng)的高級(jí)復(fù)合型工程技術(shù)人才。

本專業(yè)經(jīng)過(guò)近十年的發(fā)展，已具有較完善的科教平臺(tái)和雄厚的師資力量，擁有農(nóng)業(yè)生物環(huán)境與能源工程二級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)1個(gè)、碩士點(diǎn)1個(gè)，建有農(nóng)業(yè)部能源植物資源與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、廣東省高校生物質(zhì)能源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、廣州市能源植物資源與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和生物質(zhì)能研究所等研發(fā)機(jī)構(gòu)和創(chuàng)新平臺(tái)，為專業(yè)人才的培養(yǎng)提供了良好條件。通過(guò)科研教學(xué)協(xié)同互促發(fā)展，推動(dòng)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高，為我省乃至全國(guó)可再生能源行業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的人才和技術(shù)支撐。

在堅(jiān)持“以本為本”，推進(jìn)“四個(gè)回歸”，加快建設(shè)高水平本科教育、全面提高人才培養(yǎng)能力的時(shí)代背景下，考慮國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展特別是廣東省產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，以及推動(dòng)粵港澳地區(qū)共同邁向知識(shí)型經(jīng)濟(jì)時(shí)代的區(qū)域人才需求，結(jié)合我校高水平大學(xué)建設(shè)和工科專業(yè)認(rèn)證的工作需要，能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)急需開展專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革研究和實(shí)踐探索，以契合社會(huì)對(duì)高等院校畢業(yè)人才的多樣化需求。

采用模塊式人才培養(yǎng)模式，構(gòu)建能源與環(huán)境兩大模塊的課程體系，使二者有機(jī)結(jié)合，相互促進(jìn)，符合培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型人才的時(shí)代需求，同時(shí)，也是社會(huì)對(duì)人才知識(shí)結(jié)構(gòu)的需求越來(lái)越差異化和多元化需要，是形成我校辦學(xué)特色，力爭(zhēng)引領(lǐng)辦學(xué)方向，提升專業(yè)在國(guó)內(nèi)的影響力的需要。

多學(xué)科交叉創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，并非機(jī)械的將幾個(gè)相關(guān)學(xué)科的授課內(nèi)容整合在一起，應(yīng)結(jié)合專業(yè)背景、特色、人才培養(yǎng)定位等多種因素，制定人才培養(yǎng)方案，回答好專業(yè)做什么、學(xué)生學(xué)什么和畢業(yè)干什么等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。新型交叉學(xué)科工程教育存在教學(xué)模式與教學(xué)方法傳統(tǒng)、實(shí)踐教學(xué)薄弱,缺乏校企聯(lián)合培養(yǎng)等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。探索交叉學(xué)科工程人才培養(yǎng)模式的多樣化,注重其創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng),深化課程體系,教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改革，是迫切需要解決的重大教學(xué)改革課題[4]。本文以能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)為例，探索多學(xué)科交叉專業(yè)的人才培養(yǎng)模式，項(xiàng)目研究成果、相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和模式可為其他交叉學(xué)科人才培養(yǎng)起到示范作用。

2 模塊式人才培養(yǎng)方法

2.1 模塊式人才培養(yǎng)方案的頂層設(shè)計(jì)

培養(yǎng)方案作為人才培養(yǎng)的總規(guī)劃，是高等教育人才培養(yǎng)模式的核心內(nèi)容，為重點(diǎn)探究?jī)?nèi)容。邀請(qǐng)高等院校、科研單位與相關(guān)企業(yè)的有關(guān)人員舉行專業(yè)人才培養(yǎng)方案改革研討會(huì)，分析能源與環(huán)境產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，根據(jù)行業(yè)人才需求，制定模塊式專業(yè)核心課程，促進(jìn)能源、環(huán)境、材料、控制等多學(xué)科有機(jī)融合，制定與生產(chǎn)實(shí)踐、行業(yè)發(fā)展、社會(huì)需要相結(jié)合的模塊化人才培養(yǎng)方案，明晰專業(yè)定位，形成長(zhǎng)效機(jī)制，完善課程體系，強(qiáng)化專業(yè)基礎(chǔ)教育，突出人才培養(yǎng)特色，為灣區(qū)建設(shè)和國(guó)內(nèi)能源、環(huán)境產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供有力的人才保障。

2.2 探究教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)教材建設(shè)

能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)是能源、環(huán)境與控制三大學(xué)科交叉的復(fù)合型學(xué)科，具有鮮明的特色、寬闊的專業(yè)知識(shí)面。根據(jù)人才培養(yǎng)方案和課程設(shè)置，加強(qiáng)理論教學(xué)平臺(tái)建設(shè)，深化教學(xué)內(nèi)容改革，合理構(gòu)建教學(xué)知識(shí)體系，優(yōu)化課程授課內(nèi)容，加強(qiáng)教材建設(shè)。研討新時(shí)代背景下的教育教學(xué)方法，在傳統(tǒng)多媒體教學(xué)基礎(chǔ)上，積極采用慕課、翻轉(zhuǎn)課堂、微課等創(chuàng)新教學(xué)手段[5]；鼓勵(lì)教師參加各種形式的教研活動(dòng)和教研會(huì)議，擴(kuò)大視野，提升教學(xué)能力。建設(shè)模塊式專業(yè)核心課程體系，建設(shè)專業(yè)教材1-2本，打造1-2門品牌課程。

2.3 優(yōu)化資源配置，構(gòu)建多維實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，強(qiáng)化專業(yè)傳統(tǒng)賽事

依托農(nóng)業(yè)部能源植物資源與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、廣東省高校生物質(zhì)能源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、廣州市能源植物資源與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、生物質(zhì)能研究所、校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地等研發(fā)機(jī)構(gòu)和實(shí)踐平臺(tái)，進(jìn)行科學(xué)組織和管理，構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練平臺(tái)、校外實(shí)習(xí)平臺(tái)、產(chǎn)學(xué)研合作科研平臺(tái)等多層次、多角度的“多維一體”實(shí)踐平臺(tái)，優(yōu)化配置實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，提高實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用效率，拓展校外實(shí)習(xí)基地?cái)?shù)量和領(lǐng)域，豐富教學(xué)內(nèi)容。

大學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽是培養(yǎng)和提高學(xué)生創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力的重要載體，具有常規(guī)教學(xué)不可及的特殊創(chuàng)新教育功能，對(duì)優(yōu)化人才培養(yǎng)過(guò)程和提高教育質(zhì)量有著獨(dú)特的不可替代作用[6]。將“全國(guó)大學(xué)生農(nóng)業(yè)建筑環(huán)境與能源工程相關(guān)專業(yè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽”作為專業(yè)傳統(tǒng)賽事，加強(qiáng)“全國(guó)大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競(jìng)賽”、“互聯(lián)網(wǎng)+”等重點(diǎn)賽事參與度，提高學(xué)生實(shí)踐能力、自主學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)意識(shí)、競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和工程意識(shí)。

2.4 教師隊(duì)伍和教育資源國(guó)際化

加強(qiáng)教師隊(duì)伍國(guó)際化建設(shè)，鼓勵(lì)青年骨干教師充分利用各種渠道赴國(guó)外知名大學(xué)或研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行研修，并積極邀請(qǐng)國(guó)外同行專家來(lái)校講學(xué)，促進(jìn)教師隊(duì)伍國(guó)際化。積極引入國(guó)際優(yōu)質(zhì)教育資源，推進(jìn)與國(guó)外大學(xué)的聯(lián)合辦學(xué)，促進(jìn)教師互派、學(xué)生互換、學(xué)位互授聯(lián)授等多種涉外合作辦學(xué)形式，推進(jìn)專業(yè)辦學(xué)國(guó)際化。以師資隊(duì)伍和教育資源國(guó)際化手段為支撐，加強(qiáng)師資隊(duì)伍的建設(shè)，提高本科教學(xué)力量，從而更好地推動(dòng)高素質(zhì)復(fù)合型人才培養(yǎng)。

2.5 加強(qiáng)師德師風(fēng)建設(shè)，優(yōu)化師資知識(shí)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)科研與教改

根據(jù)教育部《新時(shí)代高校教師職業(yè)行為十項(xiàng)準(zhǔn)則》的要求，教師隊(duì)伍要提高政治站位，把教書育人和自我修養(yǎng)結(jié)合起來(lái)，樹立師德典范，培養(yǎng)一支以德立身、以德立學(xué)、以德施教、以德育德的高素質(zhì)的教師隊(duì)伍。鼓勵(lì)青年教師到基層、工廠企業(yè)鍛煉學(xué)習(xí)和交流，了解社會(huì)需求、提高實(shí)踐能力。加強(qiáng)青年教師培訓(xùn)，采取老幫青協(xié)作機(jī)制，提高青年教師的教學(xué)能力。鼓勵(lì)青年骨干教師進(jìn)入國(guó)內(nèi)高校交流訪學(xué)，提升業(yè)務(wù)水平。

鼓勵(lì)教師積極參與科學(xué)研究、教研與教改實(shí)踐，促進(jìn)科研成果向教學(xué)轉(zhuǎn)化，以教學(xué)研究推動(dòng)教學(xué)改革，以教學(xué)改革促進(jìn)教學(xué)實(shí)踐，提高教師科研和教學(xué)水平，提高本科教學(xué)質(zhì)量。

3 模塊式人才培養(yǎng)模式的具體成效

能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)自2011年創(chuàng)辦以來(lái)，重視專業(yè)改革，在專業(yè)培養(yǎng)方案、培養(yǎng)模式改革方面進(jìn)行了大量工作。通過(guò)科學(xué)合理的人才培養(yǎng)方案制定程序，通過(guò)理論教學(xué)改革、實(shí)踐教學(xué)改革、專業(yè)國(guó)際化建設(shè)和師資隊(duì)伍建設(shè)，保障培養(yǎng)方案落地執(zhí)行，改革思路清晰、目標(biāo)明確、方案科學(xué)可行，達(dá)到預(yù)期改革目標(biāo)，主要的工作積累和已取得的工作成績(jī)?nèi)缦拢?/p>

(1) 專業(yè)培養(yǎng)方案調(diào)整和優(yōu)化

本專業(yè)為交叉學(xué)科專業(yè)，以培養(yǎng)具備機(jī)電、熱化、能源材料和環(huán)境保護(hù)等多學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)的復(fù)合型人才為目標(biāo)。在教學(xué)過(guò)程中，注重理論基礎(chǔ)教育和創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)，兼顧科技發(fā)展和知識(shí)更新，更新教學(xué)資源，讓學(xué)生了解本專業(yè)的科技前沿。隨著外部環(huán)境的不斷發(fā)展變化，我專業(yè)每隔兩年對(duì)專業(yè)人才培養(yǎng)方案進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，以滿足日益緊張的能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)的人才需求。

(2) 創(chuàng)新實(shí)踐教育

參與科創(chuàng)活動(dòng)和學(xué)科競(jìng)賽是創(chuàng)新教育的重要內(nèi)容。鼓勵(lì)學(xué)生參與科創(chuàng)項(xiàng)目是本專業(yè)復(fù)合型人才的培養(yǎng)重點(diǎn)工作。鼓勵(lì)學(xué)生參與科研實(shí)驗(yàn)或創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，注重學(xué)生隊(duì)伍的梯隊(duì)建設(shè)，高低年級(jí)混搭互助，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作精神。每屆學(xué)生參與到各級(jí)別創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目及導(dǎo)師自擬的各類科研試驗(yàn)項(xiàng)目的人數(shù)約占總?cè)藬?shù)的50%以上，本科生發(fā)表學(xué)術(shù)論文10余篇，申請(qǐng)發(fā)明專利3件。

重視學(xué)科競(jìng)賽對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力、自主學(xué)習(xí)能力、競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和工程意識(shí)得到提高和強(qiáng)化，將學(xué)科競(jìng)賽作為培養(yǎng)和提高學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的重要載體，形成以學(xué)科競(jìng)賽為載體，形成“多位一體”的實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式，通過(guò)以研促賽、以賽促教的培養(yǎng)模式，發(fā)揮學(xué)科競(jìng)賽特殊的創(chuàng)新教育功能。將“全國(guó)大學(xué)生農(nóng)業(yè)建筑環(huán)境與能源工程相關(guān)專業(yè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽”作為專業(yè)傳統(tǒng)賽事，經(jīng)過(guò)指導(dǎo)教師專業(yè)指導(dǎo)和參賽作品精心打磨，在歷年的競(jìng)賽中成績(jī)優(yōu)異，增強(qiáng)了我校和本專業(yè)在國(guó)內(nèi)的影響力。

(3) 注重本科實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)

通過(guò)加強(qiáng)本科實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè)，完善和加強(qiáng)管理，提高實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)使用效率，提高學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力、創(chuàng)業(yè)能力以及知識(shí)運(yùn)用能力。在長(zhǎng)期實(shí)踐中，注重實(shí)踐教學(xué)的硬件和軟件建設(shè)，將科研平臺(tái)與本科教學(xué)工作相互融合，搭建本科生創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)；注重科研成果向教學(xué)轉(zhuǎn)化，自主研發(fā)的處理量500g/h、5kg/h和150kg/h的一系列生物質(zhì)連續(xù)熱解裝置已多年應(yīng)用于本科實(shí)踐教學(xué)，是我校科研成果直接轉(zhuǎn)化為教學(xué)的典型案例，形成了獨(dú)具特色的本科實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容；同時(shí)，校內(nèi)外實(shí)踐基地建設(shè)穩(wěn)步進(jìn)行，校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地不斷建設(shè)和發(fā)展，校內(nèi)建有生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化綜合實(shí)習(xí)平臺(tái)，同時(shí)與國(guó)內(nèi)能源、環(huán)保類企業(yè)和科研單位共同建設(shè)校外實(shí)習(xí)基地。

4 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)對(duì)能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)進(jìn)行模塊式人才培養(yǎng)，有利于提升本科生的綜合素質(zhì)與能力，從而更好適應(yīng)新時(shí)代背景下差異華、多元化人才需求，突出交叉學(xué)科間的滲透融合特點(diǎn)，強(qiáng)化辦學(xué)特色，發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢(shì)。

在教學(xué)方面采用模塊式人才培養(yǎng)模式，構(gòu)建能源與環(huán)境兩大模塊課程體系，突出“能源是面向環(huán)境改善的能源，環(huán)境是服務(wù)于能源轉(zhuǎn)化和利用的環(huán)境”的獨(dú)特辦學(xué)理念，以生物質(zhì)能為核心，強(qiáng)化太陽(yáng)能、風(fēng)能和環(huán)境控制技術(shù)的教學(xué)體系，通過(guò)加強(qiáng)教師隊(duì)伍和教育資源國(guó)際化，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè)，以研促賽、以賽促教的培養(yǎng)模式，培養(yǎng)滿足社會(huì)差異化和多元化人才需求的高層次復(fù)合型人才。