基于“學(xué)科-科教-產(chǎn)教”多維融合的能源動(dòng)力拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式探索與實(shí)踐

陳昊 李鈺 耿莉敏 張鵬 楊陽(yáng)

摘? 要：在我國(guó)“雙碳”戰(zhàn)略和能源戰(zhàn)略的指導(dǎo)下，能源動(dòng)力類別研究生培養(yǎng)尤為重要。而目前我國(guó)能源動(dòng)力類別研究生培養(yǎng)所面臨的主要問題是能源動(dòng)力類別研究生培養(yǎng)模式與新時(shí)代拔尖創(chuàng)新人才要求不匹配，主要問題包括學(xué)科背景單一，課程體系陳舊；教學(xué)內(nèi)容陳舊，知識(shí)體系不新；實(shí)踐能力不強(qiáng)，實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱。該文針對(duì)上述三方面問題開展研究，提出“學(xué)科-科教-產(chǎn)教”融合的多維融合思想，構(gòu)建創(chuàng)新型能源動(dòng)力類別研究生培養(yǎng)模式，該模式有助于將能源動(dòng)力類別研究生培養(yǎng)成為新時(shí)代拔尖創(chuàng)新人才，滿足新時(shí)代的迫切需要。該文所提出的思想和培養(yǎng)模式對(duì)于能源動(dòng)力類別研究生培養(yǎng)具有重要的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：學(xué)科融合；科教融合；產(chǎn)教融合；能源動(dòng)力類別；研究生培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G643? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-000X（2024）11-0058-04

Abstract： Under the guidance of China's "dual carbon" strategy and energy strategy， the cultivation of graduate students in the energy power category is particularly important. Currently， the main problem facing the cultivation of graduate students in the energy power category in China is that the cultivation model does not match the requirements of top-notch innovative talents in the new era. The main problems include： a single disciplinary background， outdated course systems; outdated teaching content and outdated knowledge systems; weak practical abilities and weak practical links. This article conducts research on the above three aspects and proposes a multi-dimensional integration idea of "discipline-science and education-industry and education" integration， constructing an innovative energy power category graduate student cultivation model. This model helps to cultivate energy power category graduate students into top-notch innovative talents in the new era to meet the urgent needs of the new era. The ideas and cultivation models proposed in this article have important reference value for the cultivation of graduate students in the energy power category.

Keywords： interdisciplinary integration; integration of science and education; integration of industry and education; energy power category; postgraduate education

黨的二十大報(bào)告強(qiáng)調(diào)，“教育、科技、人才是全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性支撐”，同時(shí)強(qiáng)調(diào)要堅(jiān)持教育優(yōu)先發(fā)展、科技自立自強(qiáng)、人才引領(lǐng)驅(qū)動(dòng)，要加快建設(shè)教育強(qiáng)國(guó)、科技強(qiáng)國(guó)、人才強(qiáng)國(guó)和交通強(qiáng)國(guó)。這些重要論述深刻闡明了新時(shí)代實(shí)施科教興國(guó)戰(zhàn)略、強(qiáng)化現(xiàn)代化建設(shè)人才支撐的總體要求和重點(diǎn)任務(wù)，明確了加快建設(shè)教育強(qiáng)國(guó)、科技強(qiáng)國(guó)、人才強(qiáng)國(guó)的出發(fā)點(diǎn)，具有重大的戰(zhàn)略意義。在我國(guó)“雙碳”戰(zhàn)略和能源戰(zhàn)略的指導(dǎo)下，能源動(dòng)力類別研究生培養(yǎng)尤為重要[1-2]。同時(shí)，現(xiàn)如今隨著低碳經(jīng)濟(jì)的提出和節(jié)能減排的號(hào)召，車用能源與動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)入了全新的發(fā)展階段，正在加速電動(dòng)化和智能化轉(zhuǎn)型，上述社會(huì)需求對(duì)能源動(dòng)力類別研究生的培養(yǎng)提出了更高的要求：亟需培養(yǎng)出新時(shí)代拔尖創(chuàng)新人才，以滿足社會(huì)的高速發(fā)展[3-4]。

而目前能源動(dòng)力類別研究生培養(yǎng)的現(xiàn)狀是研究生培養(yǎng)模式與新時(shí)代拔尖創(chuàng)新人才要求不匹配，問題主要包括以下三個(gè)方面，如圖1所示。

學(xué)科背景單一，課程體系陳舊?，F(xiàn)今能源動(dòng)力類別研究生學(xué)科背景仍然較為單一，缺乏跨學(xué)科知識(shí)，教學(xué)過程中缺乏對(duì)學(xué)生知識(shí)遷移能力的培養(yǎng)，而現(xiàn)今時(shí)代要求研究生具有多學(xué)科知識(shí)和技能，以應(yīng)對(duì)時(shí)代的高速發(fā)展，學(xué)科背景單一會(huì)嚴(yán)重制約能源動(dòng)力類別研究生的培養(yǎng)[5]。同時(shí)，課程體系陳舊是目前能源動(dòng)力類別研究生培養(yǎng)的另一問題，課程體系決定了學(xué)生通過學(xué)習(xí)將獲得怎樣的知識(shí)結(jié)構(gòu)，是育人活動(dòng)的指導(dǎo)思想，是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的載體，是保障和提高教育質(zhì)量的關(guān)鍵[6]。而課程體系陳舊對(duì)于人才培養(yǎng)影響顯著，有礙于學(xué)生對(duì)于知識(shí)結(jié)構(gòu)的獲取[7]。因此，學(xué)科背景單一、課程體系陳舊是目前能源動(dòng)力類別研究生拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)存在的核心問題。

圖1能源動(dòng)力類別研究生培養(yǎng)所面臨的主要問題

教學(xué)內(nèi)容陳舊，知識(shí)體系不新。隨著社會(huì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，新的知識(shí)不斷涌現(xiàn)，教師的知識(shí)若更新不及時(shí)，便會(huì)導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容陳舊過時(shí)，不能滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。同時(shí)，多數(shù)教師教學(xué)方法單一，無法把握學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情不高，學(xué)習(xí)效果不佳。另外教學(xué)資源不足也會(huì)導(dǎo)致教師無法把新的知識(shí)和新的教學(xué)方法融入到教學(xué)中，使得教學(xué)內(nèi)容陳舊。與此同時(shí)，思想僵化、惰性、科研力度不夠均會(huì)導(dǎo)致教師知識(shí)體系老化，不能與時(shí)俱進(jìn)，陳舊的知識(shí)體系會(huì)制約研究生的發(fā)展高度，進(jìn)而影響研究生的培養(yǎng)水平[8-9]。因此，教學(xué)內(nèi)容陳舊、知識(shí)體系不新是目前能源動(dòng)力類別研究生拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)存在的根本問題。

實(shí)踐能力不強(qiáng)，實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱。在開展素質(zhì)教育的今天，研究生實(shí)踐教學(xué)已經(jīng)取得了若干成效，但是由于教學(xué)過程中往往重理論輕實(shí)踐，嚴(yán)重制約了研究生實(shí)踐能力的提升[3]。而對(duì)于能源動(dòng)力類別研究生的培養(yǎng)，紙上談兵的理論教學(xué)已經(jīng)無法滿足新時(shí)代的要求，理論上的知識(shí)無法轉(zhuǎn)換為實(shí)踐中有用的能力[10]。能源動(dòng)力類別研究生教育受限于教學(xué)場(chǎng)地和實(shí)踐條件，嚴(yán)重制約了實(shí)踐教學(xué)的發(fā)展，若高校與企業(yè)聯(lián)系不緊密，實(shí)踐教學(xué)更是難以開展[11]。實(shí)踐環(huán)節(jié)的薄弱直接導(dǎo)致研究生實(shí)踐能力不強(qiáng)，導(dǎo)致培養(yǎng)出來的研究生缺乏解決實(shí)際問題的能力，無法滿足社會(huì)實(shí)際需要[12]。因此，實(shí)踐能力不強(qiáng)、實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱是目前能源動(dòng)力類別研究生拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)存在的關(guān)鍵問題。

綜上所述，能源動(dòng)力類別研究生培養(yǎng)所面臨的主要問題是能源動(dòng)力類別研究生培養(yǎng)模式與新時(shí)代拔尖創(chuàng)新人才要求不匹配，主要問題有三：學(xué)科背景單一，課程體系陳舊；教學(xué)內(nèi)容陳舊，知識(shí)體系不新；實(shí)踐能力不強(qiáng)，實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱。針對(duì)上述三方面問題開展研究，解決能源動(dòng)力類別研究生培養(yǎng)模式與新時(shí)代拔尖創(chuàng)新人才要求不匹配等問題對(duì)于提高能源動(dòng)力類別研究生的培養(yǎng)質(zhì)量十分重要，有助于培養(yǎng)出新時(shí)代拔尖創(chuàng)新人才。因此，針對(duì)上述三個(gè)問題開展研究，具有重要的理論意義及實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。針對(duì)上述問題，本文提出了學(xué)科融合、科教融合、產(chǎn)教融合的多維融合思想，以構(gòu)建創(chuàng)新型能源動(dòng)力類別研究生培養(yǎng)模式。

一? 學(xué)科融合：“熱-機(jī)-電”多學(xué)科交叉融合，優(yōu)化課程體系

為解決能源動(dòng)力類別研究生培養(yǎng)時(shí)學(xué)科背景單一，課程體系陳舊的問題，面向國(guó)家教育、科技、人才和交通強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略及汽車新四化等對(duì)能源動(dòng)力類別研究生培養(yǎng)的要求，通過歸納最新三大動(dòng)力系統(tǒng)核心共性的技術(shù)要素，依托節(jié)能與新能源汽車戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，結(jié)合汽車新四化發(fā)展、交通能源融合發(fā)展對(duì)研究生培養(yǎng)的要求，本文提出了“熱（動(dòng)力工程及工程熱物理）-機(jī)（車輛工程）-電（電氣工程及其自動(dòng)化）”多學(xué)科深化交叉融合，優(yōu)化課程體系的學(xué)科融合理念，如圖2所示。形成了高等工程熱力學(xué)、高等內(nèi)燃機(jī)原理、計(jì)算流體力學(xué)、新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)、新能源汽車節(jié)能減排理論、人工智能原理、純電動(dòng)/混合動(dòng)力和燃料電池汽車技術(shù)等課程有機(jī)結(jié)合的課程體系，重構(gòu)“熱-機(jī)-電”多學(xué)科深度交叉融合的知識(shí)體系，實(shí)現(xiàn)了能源動(dòng)力類研究生培養(yǎng)課程體系的優(yōu)化。

該理念將與能源動(dòng)力息息相關(guān)的“熱-機(jī)-電”等相關(guān)學(xué)科加以融合，可有效促進(jìn)“熱-機(jī)-電”學(xué)科間的相互滲透和相互交叉，使能源動(dòng)力類別研究生具有“熱-機(jī)-電”多學(xué)科知識(shí)，有助于其發(fā)展成為新時(shí)代拔尖創(chuàng)新人才。

二? 科教融合：科研成果轉(zhuǎn)化課程教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化知識(shí)體系

為解決能源動(dòng)力類別研究生培養(yǎng)時(shí)教學(xué)內(nèi)容陳舊，知識(shí)體系不新的問題，我們提出了科研成果轉(zhuǎn)化課程教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化知識(shí)體系的科教融合理念，如圖3所示?？茖W(xué)研究的過程和成果有利于激發(fā)和培養(yǎng)教師的觀察、分析、判斷和解決問題的能力以及創(chuàng)造性思維，并將這一寶貴財(cái)富傳授給研究生，是培養(yǎng)研究生綜合能力的重要補(bǔ)充和提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量的重要組成部分。將科學(xué)研究成果融入專業(yè)課程教學(xué)，使專業(yè)理論知識(shí)和科學(xué)研究有機(jī)結(jié)合，能拓展教學(xué)資源，架構(gòu)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的新模式。

將科研成果轉(zhuǎn)化為課程教學(xué)內(nèi)容主要有兩種路徑[13]：一種是授課教師對(duì)其所在科研團(tuán)隊(duì)的成果進(jìn)行轉(zhuǎn)化，另一種是授課教師依據(jù)教學(xué)內(nèi)容對(duì)國(guó)內(nèi)外成果進(jìn)行檢索與轉(zhuǎn)化。我們通過聯(lián)合上述兩種路徑培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力，同時(shí)探索了將科研成果轉(zhuǎn)化為課程教學(xué)內(nèi)容的兩種模式，即基于問題導(dǎo)向的環(huán)扣式和基于層級(jí)目標(biāo)的系統(tǒng)式。通過上述兩種路徑和兩種模式將科研與教學(xué)深度融合，用新的科研成果更新教學(xué)內(nèi)容，用新知識(shí)、新成果更新和優(yōu)化研究生知識(shí)體系，使能源動(dòng)力類別研究生接觸并掌握新的科學(xué)知識(shí)。將科研成果作為教學(xué)內(nèi)容的“源頭活水”，把科研與教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來，剔除陳舊知識(shí)，增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的時(shí)代性、前沿性，輔以優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源、多樣化教學(xué)平臺(tái)和先進(jìn)的教學(xué)模式，形成全新的知識(shí)體系及優(yōu)化的培養(yǎng)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)能源動(dòng)力類研究生培養(yǎng)知識(shí)體系的優(yōu)化，形成“教學(xué)內(nèi)容來自科技研發(fā)成果，教學(xué)目標(biāo)又服務(wù)于研究生科技研發(fā)”這一閉環(huán)，全面提升研究生素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。有助于其發(fā)展成為新時(shí)代拔尖創(chuàng)新人才。

三? 產(chǎn)教融合：產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人，優(yōu)化實(shí)踐環(huán)節(jié)

為解決能源動(dòng)力類別研究生培養(yǎng)時(shí)實(shí)踐能力不強(qiáng)，實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱的問題，我們提出了產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人，優(yōu)化實(shí)踐環(huán)節(jié)的產(chǎn)教融合理念，如圖4所示。通過深化校企、校校合作，簽訂合作協(xié)議，制訂產(chǎn)教結(jié)合的實(shí)施性教學(xué)生產(chǎn)計(jì)劃，建立校企、校校產(chǎn)教融合平臺(tái)、共享實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)新聯(lián)合體等，使能源動(dòng)力類別研究生接觸生產(chǎn)實(shí)際，擁有良好實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐平臺(tái)。進(jìn)而依托平臺(tái)申報(bào)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等科研項(xiàng)目，通過項(xiàng)目進(jìn)一步鍛煉研究生的實(shí)踐能力。如，長(zhǎng)安大學(xué)能源與電氣工程學(xué)院與陜西汽車控股集團(tuán)有限公司簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議，合作建設(shè)實(shí)習(xí)基地開展研究生教育；與中汽信息科技（天津）有限公司簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，全面開展校企產(chǎn)學(xué)研合作，授牌成立產(chǎn)教融合研究生聯(lián)合培養(yǎng)實(shí)踐基地，構(gòu)建研究生實(shí)習(xí)平臺(tái)，探索校企聯(lián)合培養(yǎng)創(chuàng)新型、實(shí)用型人才的新模式；與西安交通大學(xué)簽訂了能源動(dòng)力類別研究生聯(lián)合培養(yǎng)協(xié)議，雙方共享實(shí)驗(yàn)室、科研儀器設(shè)備、仿真軟件，聯(lián)合申報(bào)陜西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目，依托項(xiàng)目開展研究生聯(lián)合培養(yǎng)工作。

上述舉措實(shí)現(xiàn)了教學(xué)與產(chǎn)業(yè)的有效融合，切實(shí)提高了能源動(dòng)力類別研究生的實(shí)踐能力和解決實(shí)際問題的能力，有助于其發(fā)展成為新時(shí)代拔尖創(chuàng)新人才。

綜上所述，本文所提出的解決能源動(dòng)力類別研究生培養(yǎng)所面臨的實(shí)際問題的方法為學(xué)科融合、科教融合、產(chǎn)教融合的多維融合方法，將“熱-機(jī)-電”等多學(xué)科進(jìn)行交叉融合，優(yōu)化課程體系；將科研成果轉(zhuǎn)化為課程教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化知識(shí)體系；實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人，優(yōu)化實(shí)踐環(huán)節(jié)，如圖5所示。從而共同構(gòu)建了創(chuàng)新型能源動(dòng)力類別研究生培養(yǎng)模式，有助于使能源動(dòng)力類別研究生發(fā)展成為新時(shí)代拔尖創(chuàng)新人才，滿足新時(shí)代的迫切需要。

四? 結(jié)束語

針對(duì)能源動(dòng)力類別研究生培養(yǎng)過程中學(xué)科背景單一，課程體系陳舊；教學(xué)內(nèi)容陳舊，知識(shí)體系不新；實(shí)踐能力不強(qiáng)，實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱等問題，本文提出了學(xué)科融合、科教融合、產(chǎn)教融合的多維融合思想，構(gòu)建了創(chuàng)新型能源動(dòng)力類別研究生培養(yǎng)模式。

1）將“熱-機(jī)-電”等多學(xué)科進(jìn)行交叉融合，優(yōu)化課程體系，可有效促進(jìn)“熱-機(jī)-電”學(xué)科間的相互滲透和相互交叉，使能源動(dòng)力類別研究生具有“熱-機(jī)-電”多學(xué)科知識(shí)。

2）將科研成果轉(zhuǎn)化為課程教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化知識(shí)體系，將科研與教學(xué)深度融合，用新的科研成果更新教學(xué)內(nèi)容，用新知識(shí)、新成果更新和優(yōu)化研究生知識(shí)體系，使能源動(dòng)力類別研究生接觸并掌握新的科學(xué)知識(shí)。

3）將教學(xué)與產(chǎn)業(yè)有效融合，優(yōu)化實(shí)踐環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人，切實(shí)提高能源動(dòng)力類別研究生的實(shí)踐能力和解決實(shí)際問題的能力。

上述舉措共同構(gòu)建了創(chuàng)新型能源動(dòng)力類別研究生培養(yǎng)模式，有助于使能源動(dòng)力類別研究生發(fā)展成為新時(shí)代拔尖創(chuàng)新人才，滿足新時(shí)代的迫切需要。切實(shí)解決了能源動(dòng)力類別研究生培養(yǎng)模式與新時(shí)代拔尖創(chuàng)新人才要求不匹配的問題。本文所提出的思想和培養(yǎng)模式對(duì)于能源動(dòng)力類別研究生培養(yǎng)具有重要的參考價(jià)值。

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