核工程類專業人才培養體系創新與實踐

摘 要：為解決傳統核工程教育中存在的核安全文化教育不足、能力訓練不夠、學生難以快速適應核電“引進、消化、吸收到自主創新發展”等問題，哈爾濱工程大學核科學與技術學院突破傳統人才培養模式的局限，提出了“國際化—開放式—研究型—高水平”的發展路徑，構建了“一核四翼”核工程類專業人才培養體系，并從課程體系、實踐平臺、師資隊伍、創新訓練4方面進行創新與實踐，重構一流課程體系、建設一流實驗平臺和開放實踐基地、打造一流師資隊伍、開展一流創新訓練，引領核工程教育改革發展，提升未來核電人才自主創新能力，為工科專業的轉型升級和新工科建設提供參考。

關鍵詞：核工程專業;人才培養;培養體系;創新實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2024）10-0034-03

一、引言

我國核工業當前正處在由大國向強國跨越的關鍵時期，亟須大量具有核專業背景的人才投身核科學研究與核工業生產[1]。基于此，哈爾濱工程大學作為一所舉全校之力服務船海核領域的研究型大學，結合自身辦學特色與優勢，以國家戰略和行業需求為導向，優化核工程類專業人才培養體系，培養核領域一流工程師、行業領軍人

才，為我國核工業安全、高效、可持續發展提供堅強的人才保障。

二、核工程類專業人才培養體系創新背景

21世紀初，我國核工業進入快速發展階段，核工程類專業人才需求陡增，給國內核工程教育帶來巨大挑戰。為了適應新時期核科技工業創新發展自主化能力建設及大規模核電建設的需要，哈爾濱工程大學于2005年12月成立了國內首個核科學與技術學院（以下簡稱“核學院”），確立了培養“思想品質好、辨識能力強、掌握核科學與技術知識”的核工程領域一流工程師的培養目標。

針對傳統核工程類專業課程體系、課程建設中核安全文化理念強調、融入不足等問題，傳統核工程類專業人才培養中核電實習“只能看不能干”、核工程實踐類學時偏少及工程師素質能力培養不全面等問題，核工程類專業師資隊伍核工程背景不強，與核工業脫節、與國際核領域脫軌等問題，以及核工程類專業學生創新訓練與專業關聯度低、實踐體系不健全，核科普、核安全未能完全融入等問題，核學院提出了“國際標準”與“自主創新”雙融合、“國際化—開放式—研究型—高水平”的發展路徑，構建了“一核四翼”核工程類專業人才培養體系。

三、“一核四翼”人才培養體系內涵

（一）“一核四翼”的含義

核學院為了突破傳統人才培養模式的局限，提升未來核電人才自主創新能力，構建了“一核四翼”人才培養體系[2]。其中，“一核”是核安全文化理念，“四翼”為課程體系、實踐平臺、師資隊伍、創新訓練，“一核”理念貫穿“四翼”。

圍繞核安全文化理念，通過“國際化—開放式—研究型—高水平”路徑，重構融合核安全文化、工程能力訓練，瞄準國際工程教育標準的一流核工程專業課程體系;建設體現核安全文化、以真實核電場景為對象的一流虛擬仿真實驗平臺和開放合作的核工業實踐平臺;打造國內外結合、校企政參與、專兼職互補、核安全文化內嵌的一流師資隊伍;開展支撐關鍵技術自主可控、依托核電領域前沿科學研究的一流創新訓練。同時，培養具備安全意識、質量意識、創新意識等現代工程意識素養，具備分析研究問題、解決復雜工程問題、團隊協作溝通等工程師能力的一流人才。

（二）“一核四翼”的創新

培養體系創新：構建了具有核工程特色的“一核四翼”人才培養體系，核安全文化理念貫穿全過程;重構了核工程課程體系，突出了核安全文化教育、工程師素質能力培養，為參與起草《核工程類專業工程教育認證補充標準》奠定基礎。

協同機制創新：體現了校企政協同、產學研協同、國內外協同，對我國核工程教育改革具有重要意義。立足于核教育、核工業兩大國家戰略工程，深度協同核工業和核工程教育，將科研成果及時轉化為虛擬仿真實驗教學資源，國際教育理念、國際專家、國際課程等全面引入人才培養體系。

實踐教學創新：構建了多層次實踐教學體系，以實踐手段強化學生核電工程師職業素養的培養，實現“課內—課外”實驗聯動，“平臺—基地”實習互動，“科創—科普”實踐傳動。建設了多門國家級一流課程及規劃教材，如“核科學與技術”國家級虛擬仿真實驗教學中心、核工業實踐實訓基地及核科普基地。

2005年至今，核學院承擔了教育部、黑龍江省關于工程教育、校企協作、創新培養等20余項教改項目。2009年，核學院代表中國參加IAEA（International Atomic EnergyAgency，國際原子能機構）核科學技術課程設置專題會議，2011年，受IAEA特邀參加關于核科技領域人力資源發展計劃的核工程課程標準化問題研討，參與編寫“國際核工程教育標準”。2013年，IAEA出版《核工程教育》，哈爾濱工程大學核專業培養方案被作為范例。

（二）創新核動力實驗實踐手段，首建核能工程虛擬仿真平臺利用科研優勢與國際領先成果，核學院自主開發了

四、核工程類專業人才培養體系的創新路徑

（一）瞄準核工程教育國際標準，重構課程體系

核學院采用文獻調研、專家咨詢、現場考察等方式學習國際標準和先進做法，并赴美國學習核專業人才培養及ABET（Accreditation Board for Engineering and Technology，美國工程與技術認證委員會）認證經驗，從而優化課程設置，重構符合國際標準、中國特色新內涵的課程體系。核學院創新性地將“核專業導論與核安全文化”單獨設課，增加核工程類專業課程設計，結構化設計“核工程類專業平臺課+專業基礎課+專業核心課+專業實踐課”“四位一體”課程體系（圖1）;將核安全文化作為思政元素，將核電積極安全有序發展對學生工程師素養、工程師能力的要求作為產出導向融入各門課程建設，夯實學生專業知識基礎，提高學生實踐創新能力和職業素養，打造課課蘊含核安全文化、處處指向能力素養的課程體系。

國際先進的核能工程虛擬仿真教學設施和實驗項目，解決了核工程教育中存在的實驗、實習復雜且具有潛在輻射安全風險、不宜物理實施的難題。以虛擬仿真平臺為載體，建設教、學、做合一，特色鮮明的核工程虛擬仿真實驗課程。緊緊圍繞核工程類專業相關教學實驗高危、高放射性、高成本，學生無法到達現場開展實驗的特點，開發了核電站虛擬仿真系統、核電站實時仿真系統、核動力裝置概念設計及熱力線圖設計系統等教學資源（圖2），為課程教學提供演示實例。同時，率先建設了“核科學與技術國家級虛擬仿真實驗教學中心”。

核學院還與核工業密切合作，與企業聯合建設高水平國家級實習實訓基地。一方面，企業專家參與制定人才培養方案、講授課程、指導實踐、考核評價，另一方面，師生親身感知企業核安全文化，強化工程師應具備的工程實踐能力、工程設計能力和工程創新能力。

（三）聯合國內外核工業專家，建設高水平師資隊伍

建設國內外結合、校企政參與、專兼職互補、固定流動配合的高水平師資隊伍。核學院依托 “核動力安全與仿真”國家創新引智基地（“111基地”）引進12位海外高水平教師。2015年，成立核科學與技術學科國際顧問委員會，由世界知名專家、國內核電集團總工、首席專家任委員，由來自美國、日本、芬蘭、瑞士等國家及國內核電相關行業協會、研究院所的領袖級專家學者共同組成。專家考察評議核專業人才培養、學科建設現狀，為學科建設出謀劃策。核學院邀請一流的國際核能專家進行示范教學和遠程視頻授課，共建國際化聯合課程;推進雙語、英語教學，建設英語授課品牌課程。

核學院還通過選派青年教師赴核專業世界名校進修等計劃提升教師學術與教學水平，更新教師育人理念。通過核工業專家全方位參與人才培養各環節的方式，將核工程實踐經驗、核工業精神和核安全文化引入人才培養體系。

（四）緊貼核領域科學技術研究，改革創新訓練

核學院依托核工程實際科研項目凝練創新訓練內容，融合以培養核專業興趣和消除“核恐懼”為主的核科普教育、以核安全文化和核安全使命為主的核安全教育、以核工程理論創新和實踐創新為主的核科創教育，構建“興趣+安全+創新”的立體式創新訓練體系[3]。在創新訓練教學中，增強師生黏性，創新工作舉措，整合資源、搭建平臺，創建“核創班”“小核班”“核+X”競賽等多個創新品牌，建成面積超1 000平方米的創新實踐基地，每年支持學生開展各類創新訓練立項近200項。

五、核工程類專業人才培養體系的轉型升級

（一）新工科建設對人才培養的新要求

教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知指出，要“面向未來、面向世界，開展新興工科專業的研究與探索，對傳統工科專業進行更新升級”，并指出建設途徑為“推動現有工科的交叉復合”“推動學科交叉融合和跨界整合”[4]。在當前新工科建設背景下，核工程與核技術專業作為集成性工科專業，需要主動謀劃未來核科學戰略領域人才培養，聚焦專業供給側改革，充分利用傳統工科及綜合學科優勢，探索學生跨界培養，改革課程體系，以多軌制學生能力培養提升為基本落腳點，以進階式課程體系、特色與需求相結合的專業課程內容、多元化實踐教學等為建設路徑，探索一條高素質、交叉復合型的卓越工程師培養之路。

（二）構建“一心三維”人才培養模式

構建以“一心三維”為主線的核專業人才培養模式。“一心”即以提升學生系統思維能力、設計思維能力、解決問題能力作為核專業人才培養的中心。“三維”一是圍繞核學科基礎特色這一維度，明晰面向未來核行業需求、跨界培養的核工程類專業新工科人才培養路徑;二是圍繞學生價值塑造、知識學習和能力提升所遵循的成長發展規律這一維度，系統構建面向核行業需求的核工程專業知識圖譜，健全完善模塊化、進階式課程體系;三是圍繞行業新需求這一維度，加強與用人單位的合作，打造聯合培養新平臺，形成多元化的實踐教學方案，實現對核工程與核技術專業培養方案的改革升級。

1.基于學科基礎特色的進階式專業課程體系

按照新工科立足當下、瞄準未來、主動變革的建設理念，重構核工程與核技術專業課程的設置方案，結合學校核學科基礎特色分析課程之間的支撐關系與進階設計等，提出基于學科基礎特色構建模塊化、進階式課程體系的方法，解決現行培養方案中課程體系性不強、進階關系不明確的問題。

2.基于知識譜系的課程內容梳理

構建核工程與核技術專業知識譜系，建立課程內容之間的邏輯聯系，并對課程內容進行去重、補需、減缺。提出基于知識譜系的課程內容梳理方法，解決現行培養方案中課程內容部分重復等問題;改變課程內容陳舊不變缺陷，破解學用脫節問題;提升師資與課程內容的適應性，破解“看到卻無法解決”的問題。

3.針對多軌制培養對象的實踐教學方案

按照國內核能行業對不同類別人才的需求特點，提出本科畢業即就業的核電廠運行類人才、本科畢業轉入專業碩士的設計型企業類人才和瞄準頭部研究院所需求的研發型人才的多軌制培養對象分類方法，以解決現行培養方案中實踐教學內容陳舊不變、“千病一方”的實踐教學培養方式問題。

六、結束語

核學院現已成為“雙一流”建設高校中首批進入國家級一流本科專業的核電高水平人才培養基地，為以“華龍一號”為代表的核電技術自主化做出了突出貢獻。在新工科建設背景下，核學院以現有核學科特色基礎為依托，構建面向未來核能行業需求的新工科核工程類專業人才培養新方案，形成新工科核工程人才的多軌培養路徑，提升人才培養質量和整體育人能力。

參考文獻：

[1] 孫浩.全國政協委員呼吁 核科技人才培養亟待進一步加強[N].中國環境報，2021-03-08（6）.

[2] 張徐，趙麗.“三耦四融”一體化工程創新人才培養體系研究[J].中國大學教學，2022（7）：22-30.

[3] 劉凱，徐曉倩，王芳.新工科背景下交通“四要素”人才培養體系：以合肥工業大學為例[J].黑龍江教育（理論與實踐），2023，77（8）：9-11.

[4] 教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知：教高司函〔2017〕6號[A/OL].（2017-02-20）[2024-02-01]. http：//www.moe.gov.cn/s78/A08/tongzhi/201702/t20170223_297158.html.

作者簡介：高璞珍，女，教授，博士，研究方向為核科學與技術;王建軍，男，教授，博士，研究方向為核科學與技術;崔媛，女，助理研究員，研究方向為高等教育教學管理。

基金項目：黑龍江省高等教育教學改革研究項目“基于未來核行業需求的核工程專業新工科人才培養路徑的研究與實踐”（SJGY20220090）