新工科背景下能源動(dòng)力學(xué)科實(shí)踐和創(chuàng)業(yè)教育探討

李瑞婷 趙軍 許媛欣 鄧帥 朱強(qiáng)

【摘要】在新工科和雙一流建設(shè)的背景下，天津大學(xué)能源與動(dòng)力學(xué)科在國際化培養(yǎng)的實(shí)踐中，以學(xué)生為核心，以夯實(shí)專業(yè)教育為基礎(chǔ)，優(yōu)化實(shí)踐實(shí)習(xí)培養(yǎng)模式，搭建產(chǎn)學(xué)研平臺(tái)，營造創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境，構(gòu)建助力教師發(fā)展和學(xué)生成長的梯隊(duì)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而升級學(xué)科教學(xué)體系和科研創(chuàng)新的動(dòng)態(tài)機(jī)制調(diào)整能力，為我國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級提供人才和科技支持。

【關(guān)鍵詞】新工科? 能源與動(dòng)力學(xué)科? 實(shí)踐? 創(chuàng)業(yè)教育? 探索

【基金項(xiàng)目】高等學(xué)校能源動(dòng)力類新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目（重點(diǎn)課題）：基于能源動(dòng)力學(xué)科面向“一帶一路”的工程教育國際化研究與實(shí)踐，項(xiàng)目編號(hào)：NDXGK2017Z-10。

【中圖分類號(hào)】G64 ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2021）10-0154-02

一、引言

在新科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的加速進(jìn)行中，綜合國力的競爭尤為凸顯。新工科人才的專業(yè)教育培養(yǎng)向著知識(shí)能力縱深化、視野寬度全球化、科研思維國際化、創(chuàng)新創(chuàng)造多元化不斷推升。

在高等教育人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、服務(wù)社會(huì)的三大功能中，培養(yǎng)人才是核心工作，新工科建設(shè)的核心任務(wù)也是人才的培養(yǎng)，滿足行業(yè)和產(chǎn)業(yè)在當(dāng)前和未來發(fā)展的需要，與科學(xué)研究相互促進(jìn)[1]。

二、創(chuàng)新實(shí)踐與創(chuàng)業(yè)教育培養(yǎng)的思路

1.緊扣實(shí)踐與創(chuàng)業(yè)教育的關(guān)聯(lián)性節(jié)點(diǎn)

實(shí)踐教育是理論教育的源頭活水，更是創(chuàng)業(yè)教育的基礎(chǔ)，創(chuàng)業(yè)教育不僅要培養(yǎng)人的創(chuàng)業(yè)技能，更是一種意識(shí)和思維的訓(xùn)練。實(shí)踐教育與創(chuàng)業(yè)教育的緊密相連，在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上發(fā)揮著彼此互促的作用。

學(xué)科緊密對接國家產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展需求，回歸全方位育人的本質(zhì)，2014年起一批核心課程邀請產(chǎn)業(yè)界專家來校講學(xué)，逐年研討、更新總結(jié)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)學(xué)研多方資源的融合;與濰柴等十余個(gè)制造業(yè)龍頭企業(yè)聯(lián)合共建高水平學(xué)生實(shí)習(xí)基地，滿足學(xué)生認(rèn)識(shí)、生產(chǎn)及暑期實(shí)習(xí)需要。

2.搭建實(shí)踐與創(chuàng)業(yè)教育的連通性平臺(tái)

針對能源與動(dòng)力專業(yè)知識(shí)面廣的特點(diǎn)，我們和多家企業(yè)簽訂了共同建立實(shí)習(xí)基地協(xié)議。

其中主要實(shí)習(xí)企業(yè)有：

華能（天津）煤氣化發(fā)電有限公司，該公司是中國第一個(gè)能正式運(yùn)行的煤氣化發(fā)電公司。

天津快透平科技有限公司，學(xué)生在該公司學(xué)習(xí)了徑流和軸流透平的原理和設(shè)計(jì)以及制作工藝。

山東煙臺(tái)荏原制冷有限公司，該公司掌握了吸收式制冷和第一類、第二類吸收式熱泵原理，學(xué)生在實(shí)地的實(shí)習(xí)實(shí)踐中現(xiàn)場學(xué)習(xí)。

山東煙臺(tái)奧威冷凍有限公司，學(xué)生在該公司進(jìn)行效果良好的二氧化碳和氨工質(zhì)的低溫復(fù)疊式制冷凍技術(shù)。

浙江啟能能源有限公司，該公司的儲(chǔ)能供熱項(xiàng)目在天津環(huán)球大廈投產(chǎn)使用，師生在參觀項(xiàng)目的實(shí)施與運(yùn)營中，學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)。

天津?qū)毘蓹C(jī)械制造股份有限公司。

濰柴動(dòng)力股份有限公司，濰柴615廠工程技術(shù)人員直接向?qū)W生授課。

師生在萊陽動(dòng)力股份有限公司現(xiàn)場實(shí)習(xí)，討論汽缸蓋技工以及氣門組件裝配工藝。

天津內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力公司、雷沃動(dòng)力股份有限公司。

3.完善實(shí)踐與創(chuàng)業(yè)教育的交互性支持

學(xué)科以國家教學(xué)示范中心建設(shè)為牽引，面向本科生全面開放科研資源，創(chuàng)新實(shí)踐活躍，連續(xù)10年獲全國節(jié)能減排大賽優(yōu)秀組織獎(jiǎng)，2018年獲節(jié)能減排大賽特等獎(jiǎng)、全國創(chuàng)新大賽金獎(jiǎng)。科研反哺教學(xué)，連續(xù)7年為全國高校近300名本科生提供暑期實(shí)習(xí)崗位，回歸教書育人初心。利用科研優(yōu)勢，率先開發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“內(nèi)燃動(dòng)力裝置燃燒與熱力循環(huán)虛擬仿真”實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，于2018年獲批國家級虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

4.拓展實(shí)踐與創(chuàng)業(yè)教育的全球性視野

實(shí)踐與創(chuàng)業(yè)教育的關(guān)系是相互區(qū)別又緊密聯(lián)系的。實(shí)踐教育是創(chuàng)業(yè)教育的重要基礎(chǔ)階段，是創(chuàng)業(yè)精神的培養(yǎng)和塑造階段，是創(chuàng)業(yè)意識(shí)的啟蒙和發(fā)掘階段，是創(chuàng)業(yè)教育實(shí)踐的檢驗(yàn)與提升的反哺和再提高階段，也是校企合作的實(shí)體性環(huán)節(jié)。創(chuàng)業(yè)教育是實(shí)踐教育的一種升華呈現(xiàn)，是實(shí)踐教育的目標(biāo)性追求之一，是實(shí)踐教育的貫通性形成。

在學(xué)科國際化建設(shè)和發(fā)展中，積累了大量的實(shí)踐教學(xué)與創(chuàng)業(yè)教育實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)。比如在留學(xué)生實(shí)踐教育方面，在能源動(dòng)力學(xué)科留學(xué)生的調(diào)查問卷中，有超過半數(shù)的同學(xué)有創(chuàng)業(yè)教育的意向。在有創(chuàng)業(yè)意向的同學(xué)中，超九成同學(xué)表示在實(shí)現(xiàn)創(chuàng)業(yè)夢想的時(shí)候，愿意與母校合作，對科技創(chuàng)新、產(chǎn)品研發(fā)與生產(chǎn)、市場開拓等領(lǐng)域和學(xué)校深入合作。同時(shí)，在問卷中接近99%的留學(xué)生期望能夠在未來的工作中能和中國有關(guān)。因?yàn)閷τ谖覈茉磁c動(dòng)力學(xué)科的教學(xué)水平、師資水平、實(shí)踐實(shí)訓(xùn)基地、科研參與等都有較高的評價(jià)，同時(shí)也在碩士、博士求學(xué)階段的留學(xué)生中，給予很多他國經(jīng)驗(yàn)和有益的建議，在教育實(shí)踐中，有意識(shí)地開拓學(xué)生的全球性視野，提高國際化交流能力、夯實(shí)專業(yè)和實(shí)踐能力、扎實(shí)思政教育工作，在實(shí)驗(yàn)室、課題組中形成了良好的國際化交流環(huán)境。

5.打造實(shí)踐與創(chuàng)業(yè)教育的示范性標(biāo)準(zhǔn)

在實(shí)踐的積累中，也逐步形成了一套實(shí)踐與創(chuàng)業(yè)教育的操作化標(biāo)準(zhǔn)，并在每一學(xué)期，每一學(xué)年的總結(jié)和反饋中，不斷修改和完善，力求逐步打造出有特色的、可操作的、可檢驗(yàn)的示范性標(biāo)準(zhǔn)，為能源與動(dòng)力學(xué)科的實(shí)踐與創(chuàng)業(yè)教育提供參考性技術(shù)支持。

三、探索實(shí)踐與創(chuàng)業(yè)教育培養(yǎng)的再升級

1.縱深實(shí)踐教育教學(xué)的理論與方法

實(shí)踐教育教學(xué)的核心是學(xué)生，關(guān)鍵在教師，提升實(shí)驗(yàn)教師的技能與水平，加大培訓(xùn)力度，重視、信任并發(fā)揮青年教師、實(shí)驗(yàn)教師的創(chuàng)新動(dòng)力。廣泛開展交流和項(xiàng)目落地，給予師生在實(shí)踐中強(qiáng)化理論知識(shí)，豐富和及時(shí)反饋教學(xué)方法的環(huán)境氛圍。及時(shí)根據(jù)前沿科研創(chuàng)新調(diào)整實(shí)踐內(nèi)容，配套教學(xué)方法，引領(lǐng)學(xué)生緊跟學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)并創(chuàng)造學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)。

2.打造多維度、跨學(xué)科的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育訓(xùn)練

比如能源與動(dòng)力學(xué)科碩士階段的課程體系建設(shè)中，實(shí)行跨科機(jī)械工程大類招生，學(xué)生可以選擇能源動(dòng)力、機(jī)械設(shè)計(jì)或力學(xué)方向。三個(gè)方向（對應(yīng)三個(gè)一級科）具有很強(qiáng)的互通性，在滿足專業(yè)必修課和一定選修課要求的前提下學(xué)生可以跨科選課，通過第一課堂和第二課堂的貫通性建設(shè)，培養(yǎng)具備扎實(shí)的自然科學(xué)和人文科學(xué)素養(yǎng)，掌握能源動(dòng)力領(lǐng)域所涉及的熱能工程、動(dòng)力工程、動(dòng)力機(jī)械、環(huán)境工程等方面的專業(yè)知識(shí)，深入了解內(nèi)燃機(jī)、燃料電池、太陽能利用、風(fēng)能利用、制氫等能源技術(shù)，具有可持續(xù)能源發(fā)展戰(zhàn)略視野和國際競爭力的高級復(fù)合型人才。

3.從少數(shù)優(yōu)秀典型到人才數(shù)量與質(zhì)量的同步提升

天津大學(xué)2015級博士畢業(yè)生閆方超作為第一完成人所設(shè)計(jì)的汽車全生命周期數(shù)據(jù)解決方案，在2017年中國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽斬獲國家級銀獎(jiǎng)及天津市金獎(jiǎng)，在2018年獲得“創(chuàng)新力量”中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽金獎(jiǎng)，出版專著《現(xiàn)代新能源汽車技術(shù)研究》。在“大眾創(chuàng)新，萬眾創(chuàng)業(yè)”環(huán)境影響下，他創(chuàng)業(yè)并成為天津布爾科技有限公司總經(jīng)理。在創(chuàng)業(yè)的熱情和思考后，放棄高校教師的“金飯碗”，投身創(chuàng)業(yè)大潮的一名青年創(chuàng)業(yè)者，期望在創(chuàng)業(yè)路上實(shí)現(xiàn)從0到1的飛躍。千千萬萬個(gè)創(chuàng)業(yè)者的小目標(biāo)匯聚起來，就能推動(dòng)國家經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的大夢想。

創(chuàng)業(yè)并非易事，在經(jīng)歷了困難和挫折后，他冷靜分析和思考，在“互聯(lián)網(wǎng)+”的時(shí)代，未來汽車換道發(fā)展的方向?qū)?huì)是智能網(wǎng)聯(lián)汽車，是要讓一輛汽車同時(shí)跑在公路和互聯(lián)網(wǎng)兩條路上。只有把在學(xué)習(xí)和實(shí)踐中所掌握的、擅長的汽車領(lǐng)域的科研成果轉(zhuǎn)化成企業(yè)的核心競爭力，才能在激烈競爭的市場中占有一席之地。公司依托天津大學(xué)國家內(nèi)燃機(jī)燃燒學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)質(zhì)資源，已經(jīng)發(fā)展成為“為汽車生產(chǎn)制造行業(yè)提供汽車電子控制系統(tǒng)研發(fā)、生產(chǎn)、售后等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)智能解決方案的提供商，逐步形成兩款系列化產(chǎn)品覆蓋汽車的整個(gè)生命周期：智能網(wǎng)聯(lián)汽車監(jiān)測控制平臺(tái)和汽車尾氣排放診斷檢測平臺(tái)”。他將“技術(shù)點(diǎn)亮科技，科技成就卓越”為理念，領(lǐng)導(dǎo)公司堅(jiān)持改革創(chuàng)新，依靠科技進(jìn)步與科學(xué)管理，企業(yè)先后獲得“國家級高新技術(shù)企業(yè)”“國家級雙軟企業(yè)”“國家級中心企業(yè)”“IATF16949質(zhì)量管理體系認(rèn)證”“ISO9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證”。在天津大學(xué)第二屆“校長杯”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽上，由我學(xué)科學(xué)生主要參與的光立方（選擇性聚光光伏系統(tǒng)）團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種選擇性聚光光伏模塊，這樣的模塊能夠廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代城市建筑外表面。截至2019年，該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)已獲得全國環(huán)境友好科技競賽一等獎(jiǎng)、全國青年環(huán)保大賽一等獎(jiǎng)、全國移動(dòng)互聯(lián)創(chuàng)新大賽一等獎(jiǎng)、全國大學(xué)生可再生能源科技競賽一等獎(jiǎng)等11項(xiàng)國家級獎(jiǎng)項(xiàng)及6項(xiàng)省部級一等獎(jiǎng);申請專利5項(xiàng)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的研究成果發(fā)表EI檢索IEEE論文1篇，在投SCI期刊論文一篇。成果已實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品轉(zhuǎn)向小批量生產(chǎn)，正在處于創(chuàng)業(yè)融資階段，并獲得在天津生態(tài)城落地的機(jī)會(huì)。

我學(xué)科的優(yōu)秀學(xué)生代表許云深，創(chuàng)始人兼CEO，天津大學(xué)學(xué)生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)協(xié)會(huì)主席。截至2019年已收獲26項(xiàng)各級科創(chuàng)競賽類獎(jiǎng)項(xiàng)，其中有20項(xiàng)為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，10 項(xiàng)為省部級、國家級。參與兩項(xiàng)市級大創(chuàng)項(xiàng)目，負(fù)責(zé)一項(xiàng)國創(chuàng)項(xiàng)目，申請專利四項(xiàng)。獲得BOE公司解決方案崗位special offer，主要負(fù)責(zé)團(tuán)隊(duì)建設(shè)、財(cái)務(wù)、戰(zhàn)略方向三方面工作。

與此同時(shí)還有更多的畢業(yè)生投入科研一線，科技創(chuàng)新企業(yè)一線，在工作中將技術(shù)革新和難題攻關(guān)的進(jìn)展及時(shí)與母校聯(lián)結(jié)，形成了良性互動(dòng)和長效性機(jī)制。以少數(shù)典型到整體學(xué)科人才培養(yǎng)的數(shù)量、質(zhì)量雙提升，在前期經(jīng)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)上，對日后實(shí)踐與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的效能探索提出了新的課題。

四、結(jié)束語

從“跟跑”向“領(lǐng)跑”的轉(zhuǎn)變不僅需要教育教學(xué)的革新，更需要在新經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域、新產(chǎn)業(yè)業(yè)態(tài)、新商業(yè)模式中提升自主創(chuàng)新能力，突破核心技術(shù)，打造前沿科技陣地。創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)下的能源與動(dòng)力學(xué)科需要在實(shí)踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)領(lǐng)域與學(xué)生教學(xué)相長，建構(gòu)實(shí)踐與創(chuàng)業(yè)平臺(tái)，挖掘?qū)W生創(chuàng)新潛力，給予學(xué)生創(chuàng)業(yè)支持，為科技和社會(huì)的發(fā)展提供源源不斷的新力量。

參考文獻(xiàn)：

[1]林健.面向未來的中國新工科建設(shè)[J].清華大學(xué)教育研究，2017，38（2）：26-35.

作者簡介：

李瑞婷（1987年11月29日-），女，漢族，天津人，博士研究生學(xué)歷。