核专业拔尖创新人才培养模式研究与实践

崔 媛，高璞珍，李灵东

（哈尔滨工程大学，黑龙江哈尔滨 150001）

培养拔尖创新人才是新时代教育发展的迫切需求，为此，《中国教育现代化2035》提出“提升一流人才培养与创新能力，加强创新人才特别是拔尖创新人才培养”[1]。哈尔滨工程大学发挥“三海一核”办学特色优势，紧紧围绕提高本科生培养质量这一主线，系统构建拔尖创新人才培养体系，着力培养高水平拔尖创新人才。核科学与技术学院（以下简称核学院）依托“核科学与技术”一级学科、“核安全与仿真技术”国防重点学科实验室和核科学与技术国家级虚拟仿真实验教学中心，集中学校和学院优质教学资源，借鉴国内外先进教育理念，倾心打造核科学创新人才培养实验班（以下简称核创班），探索核专业拔尖创新人才培养模式。

一、成立核创班的重要意义

（一）满足核能行业快速发展的需求

我国核能产业进入发展机遇期，核能研究多样化，核电发展自主化，核安全标准提升，中国核电“走出去”打造国家新名片，舰船核动力技术研究面临大发展的新局面。核电的高速发展对核专业人才产生了强烈需求的同时，对核专业人才的要求也发生了巨大变化，除了具有较高的科学技术知识外，还要了解国家科技政策、知识产权、经济管理、法规标准等；除了具备在核工程与核技术领域的科研开发能力外，还要有突破创新的能力和一定的国际化能力。现行的人才培养模式存在很多不足，培养的人才缺乏国际化能力、自主学习能力、实践创新能力、解决复杂工程问题能力，无法满足核能自主化研发对创新型人才的需求。因此，进行人才培养模式改革，促进人才培养链和产业链紧密融合，可为核工业科技创新提供高质量人才保障。

（二）推进学校“双一流”建设的需要

作为行业特色型高校，哈尔滨工程大学立足自身优势，以经济社会发展需求为导向，发展和维持“三海一核”强势学科，聚焦学科专业建设[2]。在培养目标上，以立德树人为根本，坚持精英教育理念，“知识、能力、素质、视野”四位一体，培育拔尖创新人才；在培养模式上，推进本研贯通培养模式，打通本研课程体系，推行本研一体化培养，同时探索跨学科培养模式，构建跨学科教育新体系；在培养机制上，构建高水平科研支撑拔尖人才培养机制，推动科研成果与前沿知识、科研思维与研究方法融入教育教学。推进创新实验班建设，依托核学院优良的师资队伍、人才培养、科学研究和国内外合作等优势，以“核科学与技术”一流学科群建设为契机，不断探索、促进和实现跨学科创新人才培养的模式及体系[3]，是学科发展和提高人才培养质量的需要。

（三）推动新工科建设再深化的先锋

新工科人才是指工程实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型人才[4]。新工科背景下，创新型人才培养模式是新工科建设的基础。核创班注重理念引领、模式创新，以行业企业需求设置专业培养方向，依托核学科群建设实现本硕博贯通式培养、探索跨学科人才培养模式、推广自主互助探究学习模式。核创班探索个性化人才培养模式，鼓励学生在学术导师指导下，根据专业兴趣和职业规划，选择专业方向和特色课程，给学生个性化发展提供更加广阔的空间[5]。核学院具有面向“一带一路”的国际化核工程教育实践经验，不仅为中国而且为世界培养核专业人才。核创班探索国际化核工程人才培养的体系与标准，推进核工程教育国际化水平，逐渐向世界推荐中国的核工程教育模式，提升我国工程教育国际影响力。

二、核创班培养目标与理念

（一）培养目标

核创班以培养视野宽广、基础雄厚、思想品质好、辨识能力强，具有深厚的科研潜质，未来能够在核能领域从事核电、核动力、核技术等方面的研究、设计、建造、运行和管理等工作并发挥重大影响力的国际型、创新型、综合型卓越人才为目标。

（二）培养理念

哈尔滨工程大学核科学与技术学院是国内高校第一个核学院，建院之初，确立了“国际化、开放式、研究型、高水平”的发展思路，以人才培养为中心工作，努力培养“思想品质好、辨识能力强、掌握核科学与技术知识”的创新型人才。

核创班秉承“强基础、创新型、高水平、国际化”的人才培养理念，努力成为拔尖创新人才培养的摇篮。通过核创班的改革、研究和实践，构建拔尖人才贯通培养体系，实现本科教育和研究生教育贯通培养、学科贯通培养；构建拔尖人才全面培养体系，实现科教融合、协同育人；构建拔尖人才培养的学科、科研、评价支持体系[6]。核创班人才培养体系如图1 所示。

图1 核创班人才培养体系

三、核创班培养模式与课程体系

（一）培养模式

核创班采取3+1 培养模式。学生在前三学年完成基础平台、专业平台全部课程和特色平台部分课程的学习，第四学年可以选择特色课程平台中本研贯通、学术研究、国际交流、创新创业和订单联合5 种模式中的一种或几种，同时完成学士学位论文/毕业设计。

（二）课程体系

为了实施3+1 培养模式改革，核学院对标国际一流大学，重新梳理和调整了核工程与核技术专业的人才培养方案和课程体系，对大学外语、数理基础、专业核心课程等进行改革，增设特色课程平台，帮助学生拓宽视野、夯实基础、加强能力、提升素质，实现核创班的人才培养目标。核创班课程配置流程如图2 所示，课程体系特点如下。

图2 核创班课程配置流程图

1.注重基础宽厚。按照视野宽、基础厚、能力强、素质优的培养规格定位，强化基础教育平台课程设置。本着“强化工科”的原则，以建设工科实验班为目标，设置数理课程。数理课程选用强化版，在教学内容（基础与专业结合）、课后习题课（精典题和案例）、慕课学习（自主学习）等方面进行深化，课程体系更符合工科学生，同时又比普通班讲授、练习得更深入。针对宽口径教育的要求，设置“理论力学”“材料力学”“机械制图”“机械设计基础”“电工基础”“工程图学”等基础课程，增强学生的力学、机械、电工、工程制图等基础理论知识。

2.注重实践创新。把提高学生的创新能力和实践能力贯穿于培养全过程，对接核工业发展需求，增加实践课程和实践学分的比重，切实保证实践教学在专业总学时中的比重和实践内容设置要求。基础实践环节设置工程认识、工程实践、大学物理实验。专业实践环节增加流体力学基础实验、材料力学实验、热工实验；原学科专业综合实验扩展为核反应堆工程综合实验、辐射探测与辐射防护综合实验，学时学分均有所增加；依托核科学与技术国家级虚拟仿真实验教学中心增设32 学时核电站运行虚拟仿真实验。

3.注重突出特色。设置学科交叉学分，加强学生学科交叉等综合能力培养。学生从核科学与技术学科群相关专业（材料工程、计算机科学工程、机电工程等）的培养方案中至少选修3 学分的专业核心课程。设置导师指导学分，加强导师对本科生的指导，树立导师的榜样作用。学生应按照学术导师的安排参与相应的学术活动、研讨和项目实践。设置社会公益学分，培养学生高尚的道德情操。学生应积极参与学校或学院组织的社会公益活动，如参加核知识宣传、敬老院、孤儿院、社区献爱心活动、回高中母校进行招生宣传等。

四、核创班培养举措与成效

（一）本硕博贯通式培养

核创班学生可以提前一年修读本校博士研究生或硕士研究生课程，考核通过后研究生阶段可以进行学分替换。通过课程的提前修读，可以打通本硕博平台，让本科生提前进入研究生阶段。核创班学生可以提前参与学术导师的科研活动，通过创新思维、科研能力的培养，更早地打开科研之门。品行优良、学习成绩优异且符合推免基本条件的核创班学生，全部推荐免试攻读研究生，推免率在80%以上。2018 级核创班学生前6 学期平均学习成绩84.62 分，分别保送到清华大学、上海交通大学、哈尔滨工程大学攻读硕士研究生或博士研究生。

（二）优先资助交流深造

为提升创新人才的国际视野，了解国际科研前沿技术，学校、学院鼓励和支持核创班学生赴国（境）外进行校际交流学习，并通过国家留学基金委出国资助项目进行重点资助。学校也支持核创班开展国内交流活动，通过参观、学习国内相关核设施，加强专业自豪感和专业使命感，树立投身核事业、建设核事业的信念。2019 年1 月19日至2 月2 日，核学院组织2018 级核创班学生赴俄罗斯圣彼得堡彼得大帝理工大学参加核工程冬令营。通过听意大利米兰理工大学、德国斯图加特大学教授授课，参观列宁格勒核电站、冬宫博物馆，学生英语水平和专业知识储备都有了不同程度的进步，还了解了俄罗斯文化。2022 年学校将派出核创班学生赴德国慕尼黑工业大学交流学习。

（三）资深教授授课指导

核学院指派资深教授作为核创班学生的学术导师，为学生提供学业、科研和创新创业一对一指导。指派优秀教师担任班主任及辅导员，对学生的学习和生活进行专门指导，促进学生德智体美劳全面发展。优先选派资深教授和国外知名专家学者承担核创班的教学任务，确保授课质量。核学院购置学习材料和软件作为辅助手段，对核创班课堂上所学习的知识和概念补充实际的观感和认知，丰富课堂素材。具体实施方式为对于“微积分”“线性代数”“大学物理”等课程采用多种软件，通过对数学概念采用直观画图的方式帮助学生理解和巩固微分、积分、空间关系等重要概念，并且通过这些软件提前帮助学生认识编程，为将来的学习打下基础。

（四）开展通识教育讲座

为提高学生专业知识以外的常识和素养，核学院开展了系列通识教育讲座，所涵盖的领域包括法律、金融、银行、建筑与土木、市政规划、核技术、通信、机器人、材料、艺术等，讲座内容以各自行业的基础常识为主，以学生能够接受的方式进行生动、科普性的介绍，加强了学生多方面的知识积累，激发了学生的兴趣，为学生将来选择自身发展方向和道路提供参考。

（五）协同科研创新培育

核学院2019 年建立了“核电机器人”创新实验室，聘请一线机器人企业的工程师作为顾问，对核创班学生进行机器人编程培训教学。创新实验室以从核电系统的角度提出设计需求和部分设计方案为牵引，与一线机器人公司形成合作关系，进一步培养学生的动手能力、编程能力和系统搭建能力，使得学生能够从专业的角度出发，借助机器人的先进手段，对具体问题进行考虑、提出自己的想法，并加以验证。通过科研实践训练，核创班学生创新能力不断增强，2021 年获得第十七届“挑战杯”黑龙江省大学生课外学术科技作品竞赛一等奖，实现了核学院高水平超一流竞赛省级一等奖“从零到一”的突破。