科研与教学协调发展促进能源专业教学团队建设*

简秀梅，许细薇，蒋恩臣

(华南农业大学材料与能源学院，广东 广州 510640)

能源与环境系统工程专业于2011年成为华南农业大学新办专业，2014年成为广东省战略新兴产业特色专业。能源与环境系统工程专业以广东省新能源产业发展特点和需求为导向，以生物质能、太阳能和风能等可再生能源的高效转换和清洁利用为核心技术，培养具备能源转化基础理论、应用技术和实践能力的高级复合型工程技术人才[1-3]。

在近年的教学改革与实践中，能源与环境系统工程专业形成了一支年龄层次、知识结构、学缘结构合理，职称学历层次高，教学经验丰富的中年教师和锐意进取的青年教师组成的一线教学团队。能源与环境系统工程专业主干课程群教学团队目前共有教师13人，教授5人，副教授4人，讲师4人；50岁以上3人，40～50岁3人，30～40岁4人，30岁以下3人；博士学位12人，硕士学位1人；分别毕业于中国科学技术大学、中山大学、华南理工大学、华中农业大学、东北农业大学、华南农业大学、中国农业大学、华东理工大学等名校。其中1人获“南粤优秀教师”称号，1人获得东方学者称号，2人获得青年珠江学者称号；其中4人具备博士后工作经验，5人在世界一流大学进行访问学习。

在专业的教学发展过程中，能源与环境系统工程专业教学团队的科研工作优异。于2015年-2019年五年期间，13名教学团队骨干，有9人主持了国家自然科学基金的重点项目、面上项目、青年项目和国际合作项目，团队成员都有科研方向和加入研究团队。13名教学团队骨干，近五年，人均发表1篇以上SCI或EI收录文章，多篇国内核心期刊文章。

高度院校的三项职能即：培养专门人才；科学研究；服务社会。培养专门人才，指高等教学。教学与科研是高校的主要职能[4]。培养优秀的教学团队，必须促进教学团队成员的科研发展，使其获得专业自身持续发展的强大科技动力，才能提高教学质量，发展优秀专业，最终实现办学宗旨[5]。以能源与环境系统工程专业教学团队的建设经验，本文就本科教学的平台资源、本科教学的师资资源和本科教学学生学习成果三个方面，阐述科研与教学协调发展如何促进能源与环境系统工程专业教学团队的建设。

1 科研与教学有机结合得益于科研团队先进的硬件资源

能源科学与工程系注重科研教学协同互促发展，拥有多个科研平台、研发机构和创新平台，如农业部能源植物资源与利用重点实验室、广东省高校生物质能源重点实验室、广州市能源植物资源与利用重点实验室、华南农业大学生物质能研究所[6]。以上的科研平台，都制定了科研基础设施、仪器设备共建共享制度，建立了高效的数据、信息、知识产权、仪器设备的共享平台，包括有能源植物种质资源评价、生物质转化大型仪器共享平台。教学团队的教师，根据各自的专业特色，依托科研平台和共享制度，实现了专业两大研究方向的前沿性研究：新型农业生物质资源开发及其高效转化和高值利用、新型太阳能电池研究。

得益于以上的科研平台，教学团队的老师开展了一系列科学研究，如利用生化转化和热化学转化技术，开发生物质能源和高值产品，建立能源植物资源与利用技术平台。如进一步提高量子点敏化太阳电池其光电转换效率，并开发出不含铅、镉高毒性元素的“绿色”吸光材料。在战略新兴产业特色专业教学中，如果没有科研平台，教学团队的教师无法实现其科研想法，其学术知识停留在毕业前的固有知识，是不能适应日新月异的新能源专业的发展需要，难以培养学生的创新意识与创新能力。

得益于以上的科研平台，教学团队的老师发表一系列高水平的科研文章，得到国内外学者专家的认可，如被SCI收录的Bioresource Technology、Fuels、Energy & Fuels、Environmental Technology & Innovation等国际知名杂志。教学团队的老师把从撰写及发表SCI文章获得同行评价经验，反哺教学，使教学内容与国际最新科研接轨，使学生从中受益。

得益于以上的科研平台，并以此为契机，教学团队的老师指导本科毕业生的毕业论文方向，均为世界领先的研究领域。本科生的毕业论文实验利用以上的科研平台，设计实验方案，并验证和总结实验，因此能源专业的毕业生除了完成高质量毕业论文，其毕业论文均可以达到发表在国内二级核心期刊或一级核心期刊，或世界一流杂志的水平，并曾被SCI或EI收录。

2 科研与教学结合有利于师资质量持续发展

2.1 科研有助于教学团队教师的教学水平能力提高

具有较高科研水平的教师，在教学上更易做到“深入浅出”，对教学内容讲解更为深刻透彻，对知识点把握更为准确，有助于提高课堂效率和教学质量[7]。目前，高校对教师的综合素质要求越来越高，高校引进的教师一般学历层次较高，一般是博士，并具备海外留学经验。能源与环境系统工程专业教学团队自2011年建立以来，引进的教师都受过良好的高等教育和获得博士学位，有发表多篇高影响因子的SCI文章经历，并且通过竞聘的形式进入高校，本身综合素质不错，具备良好的科研能力。教师团队的优秀教师被引进能源与环境系统工程专业后，主要职责是教学，同时通过科研课题研究，能够及时将最前沿的学术成果融入到课堂教学中，使学生掌握本专业最新发展状况，以提高学生的学习兴趣。受到“教、研相长”互动模式的激励，四位获得国家自然科学基金资助项目的教师，同时，在学院的本科教学观摩大赛中，名列前茅，获得1个一等奖，3个三等奖殊荣。

另外一方面，科研对教学的促进作用不仅仅局限于教学内容，学者型教师思考问题的方式、严谨的科研态度和刻苦的学习精神等对学生影响更大。受到教学团队的教师刻苦认真的学习精神的影响，能源与环境系统工程专业历年来每一届本科生(60人上下)，均有1-2名学生获得国家级奖学金一等奖(获评率是千分之一)。

2.2 科研有助于教学团队教师的学术水平能力提高

科研更能促进教师在学术水平的提高。如果教学团队教师只是一昧地做一名教书匠或照本宣科，那么教师的知识贮存相当于一直停滞不前，教师的发展前途更是堪忧。科研能促进教学团队教师在教学上的成长，拓展自身的知识面，是对教学团队教师自身素质的提高[8]。

能源与环境系统工程专业教学团队自建立以来，1名教师获批“南粤优秀教师”称号，2名青年教师获批“青年珠江学者”称号，一名教师获评“青年教授”职称，1名教师获批“首聘教授”称号，3名教师获批“首聘副教授”称号。

3 科研与教学结合有利于学生学习成果的持续提高

3.1 ABET 专业认证规定的七个学生学习成果

国际著名工程教育认证机构ABET在2019-2020年度实施的认证标准规定：学生产出成果为使得毕业生能开始职业工程实践[9]。学生产出成果具体为以下七个成果：

(1)通过应用工程、科学和数学原理，识别、阐述和解决复杂工程问题的能力。

(2)考虑公共健康、安全和福利，以及全球、文化、社会、环境和经济因素，应用工程设计得到满足特定需求的解决方案的能力。

(3)与各种人员进行有效沟通的能力。

(4)考虑工程解决方案在全球、经济、环境和社会中的影响，在工程环境中意识到职业道德责任，做出明智判断的能力。

(5)在由团队成员领导的团队中有效发挥作用，营造协作和包容的环境，建立目标，计划任务，并达成目标的能力。

(6)开发和操作合适的实验，分析和解释数据，运用工程判断得出结论的能力。

(7)根据需要采取适当的学习策略来获取和应用新知识的能力。

3.2 科研与教学结合促进学习成果之一：应用工程、科学和数学原理，解决复杂工程问题能力的提高

近四年来，授课老师承担国家自然科学基金、省部级、市厅级、校级、院级等不同层次的科研课题20余项，譬如国家自然科学基金重点项目“材料和界面工程提高量子点敏化太阳电池性能”、面上项目“木质素降解酚类衍生物苯环上常压低温加氢脱氧协同转烷基化炼制BTX”、国家自然科学基金青年基金项目“畜禽粪便/秸秆基复合活性炭对土壤重金属钝化机理的研究”、广东省科技计划项目“基于农林废弃物连续热解炭化技术的多联产设备开发与应用”等项目，项目研究内容覆盖了能源与环境系统工程专业的两大领域：生物质能和新型太阳能电池。

基于以上的科研领域，教学团队教师有针对性进行毕业论文题目的设计，鼓励教师把自己的研究经验、体会及成果带进毕业论文中，让学生在毕业论文的完成中，接触学科研究的前沿知识，应用工程、科学和数学原理，解决复杂工程问题能力。例如，根据获批的国家自然科学基金青年基金项目“畜禽粪便/秸秆基复合活性炭对土壤重金属钝化机理的研究”，专业教师在毕业论文题目安排中，设计了“高温碳材料的官能团演变与重金属吸附的关系研究”、“复合颗粒活性炭对土壤溶液重金属吸附特性研究”、“复合颗粒活性炭修复镉、铅污染的番禺菜田土壤的研究”、“不同孔径活性炭对土壤理化性能的研究”、“生物质炭对南方红壤理化性能的改良研究”等多篇本科毕业论文题目。

基于以上的科研领域，并通过以上的毕业论文的实验方案设计、实验实施和数据分析和论文撰写，使所指导的本科毕业生具备应用能源工程、环境工程、能源工程科学和环境科学和数学原理，解决复杂能源和环境工程问题能力，以适应毕业的工程职业实践[10]。

3.3 科研与教学结合促进学习成果之二：开发和操作合适的实验，分析和解释数据，运用工程判断得出结论的能力

华南农业大学每学年组织大学生创新创业活动项目的申报，组织专家对所有项目进行评审，对优秀项目给予立项资助。因此，基于指导教师的先进科研项目方向，譬如项目“稻壳热解气化学链循环制纯H2协同CO2捕集关键技术研究”、“生物质炭还田对食用木薯种植的综合效果研究”、“畜禽粪便/秸秆基复合活性炭对土壤重金属钝化机理的研究”等，能源与环境系统专业的学生获得了与教师科研项目相关的1个国家级、5个省级、多个校级的大学生创新创业项目，如2013年国家级创新创业项目“太阳能空气清新机”、2017年省级创新创业项目“不同孔径活性炭对负载二氧化钛光催化剂的影响机理研究”、2017年省级创新创业项目“基于农林废物宽适应性的化学链气化制取合成气的机制研究”。

基于教学团队的教师科研方向，获批大学生创新创业项目的能源与环就系统专业学生，建立创新创业项目的相关研究方向和主题，开发和操作合适的实验，分析和解释数据，运用工程判断得出结论的能力，而且在专业教师的细心指导下，每个创新创业项目都能顺利结题，并取得预期成果。

科研和教学结合，通过创新创业项目的实践，促进了能源与环境系统工程的专业毕业生，具备了开发和操作合适的实验，分析和解释数据，运用工程判断得出结论的能力。

4 科研与教学协调发展促进能源与环境系统工程专业教学团队的建设

高教大计，教学为本，人才培养是大学的本质职能，教书育人是教师的天职。把教学和科研紧密地结合起来，形成教学带动科研、科研反哺教学的良性互动关系，是普通髙等本科院校教学立校、科技兴校发展的一条共识[11]。教学和科研之间的关系将直接影响到专业的教学质量和科研水平，也直接决定了高校的办学水平[12]。所以，能源与环境系统工程专业教学团队的培养过程中，合理规划，积极引导，建立起教学为本、科研并重的理念和意识，实现教学和科研的良性互动，更好地担当起学生健康成长的指导者和引路人，实现高校的综合、良性发展。