以核電站建設為例探討土木水利專業(yè)人才培養(yǎng)模式

侯鋼領，解玉建，吳 震，潘 蓉，賀 敏，*

（1. 哈爾濱工程大學 煙臺研究院，哈爾濱 150001；2. 生態(tài)環(huán)境部核與輻射安全中心，北京 100082）

綠色、清潔、高效的核能發(fā)電是確保能源安全、優(yōu)化能源結構、改善生態(tài)環(huán)境的重要組成部分；是應對全球氣候變化的重要手段和推動國民經濟高質量發(fā)展的新興戰(zhàn)略性產業(yè)；也是實現“碳達峰、碳中和”目標的重要保障。黨的二十大報告指出：積極穩(wěn)妥推進“碳達峰、碳中和”，積極安全有序發(fā)展核電，加強能源產供儲銷體系建設，確保能源安全［1］。該報告提供了我國核能技術體系和產業(yè)發(fā)展的根本遵循，也為該領域相關專業(yè)的高等教育指明了發(fā)展方向。

人才短缺是全球核電發(fā)展面臨的共有問題，而我國面臨的矛盾尤其突出。其主要原因有：一是由于核電屬于新興產業(yè)，并且其建設周期很長、人才需求多，比如一座壓水堆核電站從澆灌第一罐混凝土到投入商業(yè)運行，一般需要5年到6年時間，需要各類專業(yè)技術和管理人員上千人；二是核電發(fā)展起伏較大，長期以來缺乏持續(xù)性的人才培養(yǎng)，并且核電安全對人才有特殊要求，導致核電人才出現一定程度的青黃不接［2］。根據我國核能行業(yè)協(xié)會數據：截至2022年10月底，我國商運核電機組共53臺，機組數量及裝機容量均列世界第三；已核準及在建核電機組共23臺，連續(xù)多年位列世界第一?！吨袊四馨l(fā)展報告（2022）》藍皮書預計：我國“十四五”期間將保持每年6臺至8臺核電機組開工。核電人才不能滿足核電安全發(fā)展需求的矛盾日益突出［3］。

土木水利專業(yè)在我國現代高等工科教育中一直發(fā)揮著重要作用。目前，全國有二百多所高校招收土木水利專業(yè)碩士。一些土木學科強校結合“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”和“新工科”，對該專業(yè)人才培養(yǎng)模式進行了系統(tǒng)的改革和創(chuàng)新，顯著地提高了人才培養(yǎng)質量。然而，由于歷史和發(fā)展的原因，國內外還沒有高校專門設置核電站建設專業(yè)方向的研究生人才培養(yǎng)模式。高校需要發(fā)展土木水利專業(yè)碩士核電站建設新方向，以滿足國家核能快速發(fā)展的實際需求。

本文以滿足國家核安全發(fā)展需求為目標，遵循交叉學科創(chuàng)新型人才成長規(guī)律為主線，給出核電站課程建設模式和工程實踐新模式，力圖實現核科學與技術與土木水利學科的交叉融合，更好地滿足國家綠色能源發(fā)展的人才需求。

1 土木水利專業(yè)新方向——核電站建設

1.1 土木水利專業(yè)發(fā)展歷程及未來趨勢

我國從20世紀90年代就開展了高層次應用型研究生的培養(yǎng)。2009年增加了專業(yè)碩士學位，更有利于培養(yǎng)高水平應用型人才［4］。2018年國務院學位委員會、教育部對工程專業(yè)學位類別進行了調整，土木水利正式成為獨立學位專業(yè)類別，包括了土木工程、水利工程、船舶與海洋工程、建筑材料工程、建筑安全工程、建筑管理等多領域專業(yè)［5］。顯然，土木水利專業(yè)碩士隨著社會發(fā)展不斷被賦予了新的內涵，具有多學科交叉和滿足國家需求的屬性。

創(chuàng)新是土木水利發(fā)展的驅動力，而滿足國家發(fā)展需求是其創(chuàng)新發(fā)展的根基。周緒紅院士提出“整體工程觀”，指導并引領了新時代土木工程教育創(chuàng)新與變革［6］。土木水利創(chuàng)新發(fā)展產生了土木與交通工程、土木與海洋工程、智能建造專業(yè)等多種創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式和研究成果，并為土木水利新工科人才的培養(yǎng)提供了寶貴的實踐經驗。

1.2 設置核電站建設方向的需求

由于涉及放射性和高能量等原因，核能發(fā)電有特殊的安全要求。自核能發(fā)電誕生之日開始，核安全就一直是核電運營者和社會關注的焦點問題。為確保核電站安全可靠地發(fā)電運行，除了先進工藝設計和優(yōu)良設備質量之外，核電站建設和運維專業(yè)人員的安全行為習慣、專業(yè)知識技能和管理能力水平至關重要。

以前，由于我國核電屬于起步階段，在核電建設領域人才供需矛盾暫未凸顯，因而我國沒有設置相應的核電站建設專業(yè)。隨著我國自主研發(fā)的三代“華龍一號”核電站成功發(fā)電，我國必將成為世界上核電建設大國和核電強國。要滿足我國核電發(fā)展需求，必須培養(yǎng)大量核電建設相關領域的高層次應用型人才，而土木水利專業(yè)碩士的人才特征契合我國核電建設對高層次應用型人才的需求。因此，必須彌補我國缺少核電站建設領域碩士人才的短板，其必要性原因有：

（1）滿足國家核能發(fā)展需求：我國高等教育要滿足新時代發(fā)展的“五位一體”整體戰(zhàn)略布局，發(fā)展新理念、新技術和新專業(yè)等滿足我國經濟安全發(fā)展的實際需求。國內外學者對“新專業(yè)”有不同的觀點，但一致認為滿足國家發(fā)展的實際需求是我國高等教育的基本屬性［7］。隨著“碳達峰、碳中和”的穩(wěn)步推進，核能發(fā)展以及核電站的大力建設對土木水利專業(yè)碩士的培養(yǎng)提出了新的人才需求。

（2）滿足核電特殊的安全需求：核電站建設方向專業(yè)人才需要掌握核電領域的安全技術及管理技能。核電屬于高技術行業(yè)，技術含量高、安全要求嚴。作為一名合格的核電從業(yè)者，必須準確地理解核電站建設的關鍵環(huán)節(jié)，掌握核電系統(tǒng)的工作流程，能夠熟練應用多學科知識和技能，確保核電站系統(tǒng)的安全。同時，核電人應該掌握核安全文化及其行為模式［8］。核安全技術和文化對核電站建設領域的人才培養(yǎng)提出了特殊要求。

（3）滿足土木水利專業(yè)發(fā)展需求：隨著時代和新工科的發(fā)展，傳統(tǒng)工科專業(yè)的代表，土木水利專業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展也得到了應有的重視［9］。隨著核電新堆型的發(fā)展和新技術發(fā)展，核電站建設應該成為土木水利專業(yè)發(fā)展的重要組成部分之一，也必將成為其發(fā)展的源動力之一。

2 核電站建設課程新體系

核電站建設涉及土木水利、核科學與技術、安全管理等多領域專業(yè)，這要求人才具備多學科交叉的知識體系。然而，土木水利、能源動力和安全工程學等相關研究生課程體系不能滿足核電站建設的特殊需求［5］，需要發(fā)展新的課程體系以滿足核電站建設交叉學科的實際需求。

現有人才培養(yǎng)體系學科缺乏交叉性課程體系，不能滿足核電站碩士研究生交叉型人才的培養(yǎng)需求。如果對不同專業(yè)領域的課程進行簡單的組合，容易導致課程之間的邏輯關聯不強，銜接不夠緊密?；诖?，筆者提出了“基礎理論課+交叉融合課+能力拓展課+校企共建課”四位一體的課程體系，具體內容見表1。專碩的培養(yǎng)有別于學碩的培養(yǎng)，除了需要掌握基礎理論外，更需要培養(yǎng)其解決實際問題的能力，所以這四個層次課程的設置，層層遞進，有助于土木水利專碩在核電建設領域的學以致用和能力提升。

表1 “四位一體”專業(yè)課程體系Table 1 “Four in one” professional curriculum system

（1）基礎理論課程：設置反應堆結構力學、高等混凝土結構理論和先進反應堆設計等課程，幫助學生逐步建立核電站建設所需的基礎理論知識體系，夯實核電站建設研究的理論功底。從簡單到復雜，從孤立到系統(tǒng)地進行研究生培養(yǎng)，逐步深入多層次安排后續(xù)教學內容，提供了交叉學科理論基礎知識。

（2）交叉融合課程：設置核電站施工與管理類、核電站防災減災類和核電站結構設計類等對應的交叉融合課程，共同服務于復合型人才培養(yǎng)目標。這些課程體現核電站方向的交叉特性，兼容多專業(yè)知識技能，為不同本科專業(yè)的研究生補齊交叉學科的知識短板，并幫助他們建立系統(tǒng)的交叉學科思維，掌握交叉學科的核心知識。交叉融合課程為培養(yǎng)核電站建設高層次人才提供專業(yè)知識。

（3）校企共建+能力拓展課程：以研究生為中心，以培養(yǎng)其創(chuàng)新能力為目標，從知識應用、實踐能力、專業(yè)視野等多層次教育出發(fā)，創(chuàng)新實踐課程模式。采用“企業(yè)專家為主、校內教師為輔、校內外教師共同授課”的新模式［10］，解決核電建設領域的難點和痛點問題，提升研究生的學習興趣和創(chuàng)新能力。

3 核電站建設工程實踐新體系

工程實踐是專碩人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，是理論聯系實際的紐帶，也是提升研究生解決實際工程能力的最佳途徑［11］。創(chuàng)新平臺是工程實踐最好的載體之一。筆者依托工程實踐創(chuàng)新平臺，邀請核電企業(yè)專家全程參與核電站建設人才培養(yǎng)，具體包括：（1）成立土木水利專業(yè)指導委員會，共同制定研究生培養(yǎng)計劃；（2）企業(yè)專家參與課程建設；（3）開展校企聯合科學研究，并鼓勵學生到企業(yè)開展課題研究；（4）校企聯合組織核電站建設知識和創(chuàng)新競賽，培養(yǎng)研究生解決復雜工程問題的綜合能力；（5）校企合作開展研究生質量評價。

根據核電站建設人才培養(yǎng)需求以及核電站建設與運維面臨的實際難題，筆者構建了結構設計類、施工管理類、防災減災安全類三大類工程實踐創(chuàng)新平臺（如圖1所示），全方位服務不同興趣的研究生。詳細內容如下：

圖1 核電站建設方向工程實踐體系圖Fig.1 Engineering practice system diagram of nuclear power plant construction direction

（1）研發(fā)設計類平臺：以“請進來、走出去”的方式，與核電設計類研究院所建設多層次的校企合作平臺，打通研究院與人才培養(yǎng)的通道。建立從宏觀戰(zhàn)略到微觀課堂等多級次校企合作渠道，通過科研院所-學校-專業(yè)-課程四個層次的逐層深入，提升研究生的研發(fā)設計能力。

（2）施工管理類平臺：該平臺服務學生解決工程施工難題的能力，與核電施工企業(yè)聯合成立核電站施工管理類的實踐基地，實施校企雙方共同決策、合作運行、共同管理，為核電企業(yè)全程參與人才培養(yǎng)提供保障。鼓勵研究生深入核電建設現場，深入了解核電站的構造特點和運行機制。

（3）防災減災安全類平臺：與核電建設單位共建研究生安全管理實訓基地，聘請現場安全管理人員作為指導專家傳授現場安全管理經驗，并鼓勵學生深入生產實際的安全管理活動。與企業(yè)共建“情景式”核電安全管理仿真實訓環(huán)境，企業(yè)專家深度參與指導實訓，加強學生工程實踐能力的培養(yǎng)；針對核電站建設安全生產的需要，不斷提升學生安全管理能力。

此外，通過構建上述工程創(chuàng)新平臺，探索核電站建設領域訂單式人才培養(yǎng)模式，實現核電建設領域人才的精準培育。訂單式人才可以實現共享優(yōu)質教學資源，為校企深度合作培養(yǎng)人才提供支撐，并實現互利共贏。

4 結語

人才是我國核電事業(yè)安全發(fā)展的基石和重要保障。本文以滿足國家核能安全發(fā)展，核電站建設人才需求為目標，以土木水利專業(yè)為依托，構建了核電站建設方向課程體系，提出了工程實踐新培養(yǎng)模式，提供了土木水利專業(yè)核電站建設方向研究生培養(yǎng)的新模式。該模式不僅能夠滿足核能行業(yè)對人才的需求，也為土木水利專業(yè)的發(fā)展提供了新方向和新動力。