能源与动力工程专业卓越工程师培养模式研究与实践

刘全忠，王洪杰

(哈尔滨工业大学能源与动力工程系，哈尔滨150001)

引言

作为教育部落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010—2020年)》的重大改革项目，包括清华大学、上海交通大学、浙江大学、北京理工大学、同济大学、华中科技大学、西安交通大学、天津大学在内的61所高校，成为首批实施“卓越计划”的高校［1］。“卓越计划”具有三个特点:一是行业企业深度参与培养过程，二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才，三是强化培养学生的工程能力和创新能力［2］。遵循“行业指导、校企合作、分类实施、形式多样”的原则，从创立高校与行业企业联合培养人才的新机制、创新工程教育的人才培养机制、建设高水平工程教育师资队伍、扩大工程教育的对外开放、制定“卓越计划”人才培养标准等五方面推进该计划的实施。

能源与动力工程专业培养能够在工业、国防等领域从事能源动力、新能源研究开发、优化设计、先进制造、智能控制等工作的高级科技人才，具有很强的工程实践背景［3］。哈尔滨工业大学能源与动力工程专业历来重视学生实际动手能力的培养，尤其是近几年来，在卓越工程师培养计划积极开展的情况下，通过高等学校专业综合改革项目、国家级工程实践教育中心、研究生教育实践基地、热能动力类基础课程教学模式改革项目等一系列建设工作，逐步形成了适应于卓越工程师培养要求的专业课程结构、校企合作机制、科技创新体系。

一、专业的综合改革

1.改进培养模式

卓越工程师计划的重点是充分利用校企合作实践教学平台，加强学生工程实践能力与工程创新能力的培养。能源与动力工程专业通过修订本科培养方案和研究生培养计划，结合卓越工程师培养的要求，在本科生的培养上实行3+1模式，即学生本科阶段理论课学习累积3年，校内外实践环节学习累计1年，要求学生完成校企联合制定的生产实习和毕业设计方案，达到卓越工程师应具备的各项要求;在研究生的培养上实行1+1模式，即要求学生在研究生学习期间，学习基础理论及高级专门知识1年，按照校企双方合作导师制订的培养计划，在实验室或企业、设计单位从事课题研究1年，达到研究型工程师应具备的各项要求，其间选修管理类课程，培养学生的综合素质和领导能力。

2.人才培养定位

哈尔滨工业大学能源与动力工程专业的前身是1954年成立的哈工大动力工程系，目前包括热能工程、热力发动机、流体机械及工程、空调及制冷四个专业方向，是国防科工委重点专业，有雄厚的教学、科研实力。哈工大动力工程系是在我国第一个五年计划期间与哈尔滨三大动力厂(锅炉厂、汽轮机厂、电机厂)同时建立的，目前以三大动力厂为主体组建的哈尔滨电气集团，是我国最大的发电设备、舰船动力装置、电力驱动设备研究制造基地和成套设备出口的国有重要骨干企业集团之一，同时也具有强大的研发能力。其中，哈尔滨电机厂拥有的哈尔滨大电机研究所是国家水力发电设备工程技术研究中心、水力发电设备国家重点实验室的依托单位，哈尔滨锅炉厂拥有锅炉研究所、工艺研究所、材料研究所，哈尔滨汽轮机厂拥有1家研究院及7个研究所。

哈工大与哈电集团历来具有良好的交流与合作，2007年哈工大与哈电集团签署全面合作协议，2010年哈工大与哈电集团联合成立了国家级工程实践教育中心，并与哈电集团下属的三大动力厂分别签署了关于能源与动力工程专业卓越工程师培养合作意向书，2011年哈尔滨工业大学与哈尔滨大电机研究所联合建立了哈尔滨工业大学研究生教育实践基地。在充分考虑专业培养定位及校企合作基础上，结合卓越工程师培养计划的特点和要求，能源与动力工程专业提出了卓越工程师培养的目标定位，致力于培养具有以下特色的卓越工程师、研究型工程师和工程领军人才:

(1)具有创新精神和较强工程实践能力。在学校专业基础课程培养的基础上，利用国家级工程实践教育中心和研究生教育实践基地，使学生深入生产实践环节，培养学生具有创新精神和较强的工程实践能力。

(2)具有宽阔的国际视野和优良的综合素质。通过企业的国内外交流平台，派遣学生参加学术交流和国际会议、发表学术论文、申请发明专利，培养学生的国际视野和综合素质。

(3)具有将最新科技成果转化为生产力的创造潜能。通过创新研修课、创新实验课、科技创新活动、企业调研和生产实践活动，培养学生将最新科技成果转化为生产力的创造潜能。

(4)具有团队精神和领导潜质。通过组成团队合作完成科技竞赛项目，与企业工程师合作完成毕业设计、研究课题，锻炼学生的团队精神和领导潜质。

3.企业培养计划和方案

根据卓越工程师培养的要求，能源与动力工程专业修订了本科生培养方案和研究生培养计划，新培养方案和计划注重工程实践能力的培养。

按照3+1的本科生培养模式，能源与动力工程专业对参加卓越计划的本科生着重设计企业培养方案。卓越工程师的企业培养安排在合作单位进行，充分利用国家级工程实践教育中心的条件，依据校企双方协议执行，企业培养期间学生主要完成实习(生产实习和毕业实习)、综合实践和毕业设计论文;企业培养主要聘请合作单位的工程技术人员承担指导工作，学校教师参与并监督，共同保障教学质量。在企业的实习和综合实践要求学生了解企业的组织机构和生产组织管理情况，分析主要产品的开发方法和生产流程，掌握机构的工作原理及典型部件的设计、制造和装配过程，开展综合设计。将企业实际科研与生产问题提炼为毕业设计任务，通过调查研究、查阅文献和收集资料，制定解决问题的实施方案，进行详细设计或分析计算等工作，整理设计资料，撰写毕业设计论文。

按照1+1的研究生培养模式，能源与动力工程专业对参加卓越计划的研究生着重设计企业培养方案。研究型工程师的企业培养安排在合作单位进行，企业培养期间学生主要完成硕士研究生毕业论文工作。采取双导师制，由学校教师和企业高级技术人员共同制定研究生论文题目及工作计划，并在学生完成毕业论文工作过程中制定详细的过程监督及管理办法，共同保证教学质量。

二、校企合作模式

1.企业参与培养计划的制订

由校企联合制定人才培养标准，根据培养标准，校企联合制定培养大纲，共同建设课程体系，确定教学内容，包括企业学习阶段培养方案的制定。学校在进行本科生培养计划方案修订过程中，通过与企业充分沟通，在第二学年新开设了“项目学习方法与实践”课程，在第三学年新开设了“企业专家讲座”课程，并结合工程化培养的需求详细制定了课程教学大纲和教学计划。另外，在学校和企业共同参与的情况下，结合专业所学课程及就业需求，深入分析和制订了学生实习计划，使学生深入了解企业的组织机构和生产组织管理情况、主要产品的开发方法和生产流程、产品的工作原理及典型部件的装配工艺过程、先进制造技术和现代化生产方式、技术文档资料的编写和管理规范等。

2.共同开发和共享人才资源

企业具有经验丰富的工程技术人员，学校具有基础理论扎实的研究人员，双方可互为提供科研、讲学条件，形成优势互补，共同培养科技创新人才。学校每年派遣一定数量的青年教师到企业接受工程化培养，也为企业科技人员提供攻读博士、硕士学位研究生、在职培训、学术讲座等形式的继续教育。另外，依托哈尔滨锅炉厂、电机厂、汽轮机厂等国有企业的资源，以能源与动力工程专业与国内大中型企业进行长期的科研和教学合作为基础，从企业中聘请富有教学经验的高级工程师壮大教师队伍。国有企业的工程师具有丰富工程经历并掌握较先进的工程技术，是补充“卓越工程师”教师队伍的师资源泉，目前已有十余名高级工程师在从事本科生毕业设计指导、研究生合作培养等教学工作。

3.加强本科毕业设计的工程化背景

能源与动力工程专业每年约有40名本科生参与卓越工程师培养计划，毕业课题全部来自企业生产、开发和测试的实际工作，参与卓越计划的学生全部实施双导师制，由校内导师和企业导师共同制定毕业设计任务书，企业导师全程参与学生的毕业设计指导。答辩委员会由校企双方相关人员组成，答辩小组根据毕业设计(论文)工作情况和答辩情况给学生评定成绩，并向院学位委员会提出是否授予学士学位的建议。目前已有约70名参与校企合作培养的学生顺利毕业并获得学位，其中5名学生论文获得校优秀毕业论文奖。

4.建立工程实践教育中心、研究生教育实践基地

校企联合培养基地聘请企业专家作为应用型研究生的合作导师，实行双师制，即由校内硕士生导师和企业合作导师共同指导应用型硕士研究生，研究生入学后由所在学院学科点和企业实习基地商讨安排校内导师和企业合作导师，学校导师负责制订培养计划，并与企业导师充分协商，为研究生选定学位论文题目。研究生按培养计划要求在第一学年内完成课程学习、文献检索并做好开题报告，第二学年进入企业开展课题研究，按要求完成论文后回校参加答辩。2011年以来，哈尔滨工业大学与哈尔滨大电机研究所联合建立了哈尔滨工业大学研究生教育实践基地，遴选出6位具有丰富工程背景的技术专家担任应用型硕士指导教师，已合作指导博士研究生1人，硕士研究生8人。先后已有30余人进入哈尔滨大电机研究所进行实习，并参与工程项目的现场调试，有15人在哈尔滨大电机研究所完成硕士学位论文工作，1人硕士毕业论文被评为黑龙江省优秀硕士论文。在硕士研究生工程化培养期间，通过企业的国内外技术交流平台选送5人参加国际会议，发表EI、SCI检索学术论文20余篇，参加校企合作培养的研究生工程意识、工程素质和工程实践能力有了大幅提高。

三、校内创新实验平台建设及科技创新实践环节

1.校内创新实践平台建设

建设创新实践基地是开展项目学习的硬件支撑和条件保障。由于创新实践活动具有长期性、连续性的特点，培养学生创新能力是一项长期的任务。因此，应建设一个高水平的创新实践基地，并将其作为项目学习的实践载体，强化其孵化功能，开展多层次的创新实践活动。能源与动力工程专业在原有本科生实验教学中心的基础上，除了加强创新实验课的实验平台建设，还组建了现代热物理测量技术、管路系统动态特性、动力机械振动噪声特性等6个创新实验平台，以及专门的本科生工程训练室，以节能减排为主题，持续建设一个具有较高水平的本科生创新实践基地，为学生参加“全国大学生节能减排科技竞赛”及“全国大学生挑战杯科技竞赛”等全国性大型赛事提供实验支持。

2.基于项目学习方法的应用

为了解决现有课程彼此无法有机联系的问题，提高学生自主学习的能力，能源与动力工程专业在创新实践基地建设的硬件支撑和条件保障下，构建了包括项目学习培养方案、项目学习课程体系、选题模式以及项目课题库在内的具有能源与动力工程专业特色的本科生项目学习模式，由浅入深，四年全过程培养。大一实行“大一年度创新项目”，注重学生对科技创新的体验，增强学生对专业的认知和学习的主动性，让学生清楚自己在学习能力、知识结构、实践能力等方面的优势和不足;大二开始“基于项目学习”的引导课程，让学生了解科学研究的一般方法、创新思维方法、技术创新方法、发明专利知识，开展案例教学;加强大三年级的创新研究课程建设力度和本科生科技创新立项的支持力度，让多数同学参与到“基于项目学习”的实践中，以各级科技竞赛作为重要检验平台;大四以“基于项目学习”的理念改造课程设计和毕业设计，形成“基于项目学习”的理念引导下的全过程能力培养。

3.创新研修课和创新实验课建设

学生开展项目学习不仅需要丰富的实践环节，更需要系统而有针对性的理论指导。能源与动力工程专业建设了十余门创新研修课、创新实验课，鼓励教师在相对稳定的科研方向上，将科研项目内容引入教学，教师将自己的科研成果与所讲授内容有机结合，理论联系实际，激发学生的兴趣，活跃学生的思维，提高学生分析问题、解决问题的能力。学生通过参与教师的科研项目，加深对课本知识的理解，学习科学研究的新技术、新方法、新知识，及早了解学科前沿，保证了所学知识、能力能够跟上时代的发展。

4.开展科技创新与实践活动

科技创新活动是培养应用型人才的重要途径，通过鼓励学生参加各种科技创新竞赛与社会实践活动，可以提高学生的人文素养和科学素质，培养大学生的创新精神、创业精神和实践能力。能源与动力工程专业将科技创新活动贯穿学生的整个培养过程，在大学一年级就开展年度科技创新项目，通过该项目的评比使学生对科技创新活动有了更多的认识和体验。鼓励学生参加包括“全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛”、“全国大学生挑战杯科技竞赛”在内的全国性的重要科技竞赛，以及学校组织的“大学生创新性实验计划项目”评比。2011年，以能源与动力工程专业教师为骨干的团队代表哈尔滨工业大学参加了第四届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛，有力地推动了能源与动力工程专业师生的参与热情，并取得了优异的成绩。

结束语

提高学生的综合素质，培养学生的创新精神，锻炼学生的实践能力，这是世界范围内对工科学生工程教育的共识。“卓越工程师培养计划”正是符合了国家对工程教育的实际需要，改革工程教育人才培养模式的重大教改项目。哈工大能源与动力工程专业根据卓越工程师培养计划的要求，改进了人才培养模式，通过共同制定培养方案、共享人才资源、建立工程教育实践基地等方式拓展校企合作互动模式。结合校内创新实践基地建设和科技创新活动的开展，形成了深层次的卓越工程师人才培养机制，使学生具备了满足社会需要的工程实践能力。

［1］林健.“卓越工程师教育培养计划”专业培养方案研究［J］.清华大学教育研究，2011，32(2):47 －55.

［2］于浩洋，张鹏，秦杰.基于卓越计划的“现场总线技术”课程教学改革探讨［J］.中国电力教育，2013，(11):52－53.

［3］代乾，王泽生，杨俊兰.能源与动力工程专业热工系列课程改革实践［J］.中国电力教育，2013，(5):74 －75.