能源特色材料学科一流专业建设与实践研究

［摘 要］国家实施的一流专业建设“双万计划”是提高本科人才培养质量水平的重要抓手。课题组提出了一流专业建设与实践思路，从专业、课程、师资、实践、创新等方面夯实一流专业建设新基建，探索实践了行业高校能源特色一流专业建设模式。

［关键词］一流专业；材料学科；能源特色；专业建设

［中图分类号］ G64 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2023）13-0008-04

习近平总书记“四个革命、一个合作”的重大能源战略思想强调，努力构建清洁低碳、安全高效的能源体系。为此，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确提出要坚持绿色低碳高质量发展战略。为力争实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标，大力发展新能源成为我国“双碳”背景下能源结构转型的关键举措。新能源产业快速发展和传统化石能源高效清洁开发与利用对能源环保领域材料结构设计、制备技术以及综合性能均提出了更高的新要求。能源结构及配套产业的人才需求发生了根本变化，现有人才培养体系已不能完全满足于新时代国家能源发展战略和产业特色人才的需求。“双碳”背景下，高校迫切需要建设能源特色材料学科一流专业，培养高水平能源特色材料学科创新人才，为实现碳达峰、碳中和目标源源不断地提供人才资源。

西南石油大学新能源与材料学院材料学科的高分子材料与工程、新能源材料与器件专业入选国家一流专业建设点，材料科学与工程、材料成型及控制工程、储能科学与工程专业入选四川省一流专业建设点，已经成为培养能源特色材料学科创新人才的重要阵地。本文立足西南石油大学能源特色行业优势，以一流专业建设为抓手[1-2]，从培养模式、课程体系、师资队伍、实践平台等方面夯实一流专业建设新基建，探索实践行业高校能源特色一流专业建设新模式，培养能源特色材料学科高水平创新人才。

一、能源特色材料学科一流专业建设与实践思路

课题组以能源和材料的融合研究为基础，面向产业发展需求创新专业培养模式、面向技术发展重构课程体系、面向学生志趣创新教学模式、面向校外拓展教育资源、面向国际强化工程教育认证，分层次开展传统材料专业的能源特色改造升级，提高新能源材料专业建设水平。

（一）推行“创新班”“卓越班”等人才培养模式

树立全面的人才观，贯彻“因材施教、分类培养”的原则，注重创新思维与实践能力培养；充分体现先进的教育教学理念，考虑学生就业、创业和继续深造等不同要求，明确人才定位和培养目标。设立培养拔尖创新学术型人才的“创新班”和培养高素质应用型人才的“卓越班”，形成特色鲜明、层次清晰、目标明确的本科专业人才培养体系。

（二）树立基于保障学生学习与发展成效的教学质量观念

培养方案要符合教育教学规律，围绕专业认证和专业（审核）评估的指标体系要求，紧密结合社会生产实践需要，体现时代特征、行业特色，体现经济社会对人才的多样化、多层次需求，体现学生应具备的、适应终身发展和社会发展需要的品格与核心能力，并将其内涵要求反映到人才培养的全过程。同时，要增加能源特色专业模块课程，按照专业认证理念优化课程体系。

（三）夯实基础，加强专业课程改革

大力推进高等数学、英语、物理、体育等公共基础课分类分层教学改革。明确教学目标，优化教学内容，强化教学资源的建设，合理设置课程分类分层平台，实施教学模式、教学方法的改革。

（四）建立完善的实践教学平台

由专业主导、教师承担，依托政府部门支持，动员社会、企业力量参与，注重质量保障，发挥能源行业背景优势，不断完善产教研协同的“五位一体”实践教学平台，升级实践教学体系。

（五）加强师资队伍建设

提升师资队伍学术研究水平与教育教学水平，不断优化调整师资结构，建设多元化师资队伍。

二、能源特色材料学科一流专业建设与实践

（一）分析能源与材料发展趋势，升级改造传统专业，大力发展新专业

通过开展能源与材料最新学科发展趋势分析，确立专业建设要立足四川能源和资源优势，依托学校60年来的能源学科积淀，支持“材料科学与工程”一级硕士点和“材料化学工程”二级博士点建设，借助材料学科即将进入ESI前1%的优势，围绕学院的4大研究方向——油气田高分子材料与工程、新能源材料与器件、天然气（页岩气）开发工程材料和生态环境材料进行5个专业——高分子材料与工程、新能源材料与器件、新能源科学与工程、材料成型及控制工程、材料科学与工程的建设，形成西部地区不可替代的以能源与材料为特色的专业，培养以国家能源需求和区域经济发展为主战场，推进材料与能源、资源和环境等学科交叉，在油气田材料及工程应用领域具有鲜明特色和优势的人才。

把能源和材料有机融合在专业和学科建设中，确定了传统材料类专业在新工科能源特色背景下的以自动化、智能化、信息化为专业改造升级路径，新能源材料类专业突出能源特色的发展路径。

西南石油大学专业建设取得了显著成效，“材料成型及控制工程专业的新工科建设”入选全国地方高校新工科研究与实践特色案例。材料成型及控制工程、高分子材料与工程、材料科学与工程专业通过了工程教育专业认证。

（二）优化专业人才培养目标，毕业要求合理支撑培养目标达成

课题组结合地方和能源产业科技创新与发展趋势，分析和预判了未来材料类专业人才需求趋势，形成了5个专业的人才培养方案调研报告。课题组按照工程教育专业认证理念，确定了5个专业的8种类型培养方案人才培养目标与毕业要求，突出了材料类专业能源特色，满足本科专业类教学质量国家标准要求，有助于培养德、智、体、美、劳全面发展的社会主义合格建设者和可靠接班人。

高分子材料与工程专业以培养在油气行业应用高分子材料方面具有突出优势的人才为特色。材料成型及控制工程专业强调融合智能制造，以油气装备制造为特色。材料科学与工程专业侧重于通用行业以及油气能源领域新技术。新能源材料与器件专业专注于新能源材料及其器件领域。新能源科学与工程专业注重满足新能源行业尤其是光伏技术行业人才需求。毕业要求为：获得工程知识、问题分析、设计/开发解决方案等12方面的知识和能力。

依据以上人才培养理念，课题组设立了“创新班”及“卓越班”以及复合型培养方式，按人才的德、智、体、美、劳全面发展构建课程体系，把握新时代人才培养的知识、能力、素质主线，注重创新实践能力培养：除原有理论及实践课程的第一课堂外，新设立了人才能力培养的第二课堂。第一课堂与第二课堂深入链接、相互促进，有力地提升了学生的创新实践能力。

（三）优化课程体系，打造特色课程和教材

课题组注重新工科建设理念的引领，促使任课教师及时更新教育教学观念，同时满足本科专业类教学质量国家标准要求，完成了5个专业8种类型人才培养方案，增加了能源特色专业模块课程，按照专业认证理念优化了课程体系，体现了多学科交叉融合特点。提出了毕业生应获得的12方面的知识和能力，并进行了指标分解，建立了课程—能力矩阵，明确了实践能力要求及培养路线。构建了4级金课建设体系，打造能源特色课程和教材。建立了院—校—省—国家4级“金课”体系，资助出版特色教材，建设了一批校级“金课”、省级“金课”，并重点打造了国家级“金课”。

高分子材料与工程专业设立了能源高分子材料模块课程，开设了油气田功能高分子材料、新能源高分子材料特色课程。材料成型及控制工程专业设立了智能加工、油气装备加工模块课程，开设了智能制造工程、焊接机器人、油气工程用管杆材料等特色课程。材料科学与工程专业设立了油气田应用材料模块课程，开设了固井胶凝材料、管道防腐蚀技术等特色课程。新能源材料与器件专业设立了能量转换、储能模块课程，开设了燃料电池技术、锂离子电池设计与技术等特色课程。新能源科学与工程专业设立了太阳能技术模块课程，开设了太阳电池技术、光伏发电系统、光热发电原理与技术等特色课程。同时，学校在大一阶级开设专业导论课程，把材料发明创造学、科研素质培养、创新思维与方法等创新创业教育课程植入人才培养方案，从第一学期在新生导论课讲解专业发展前沿到最后一学期的专业品牌活动，将创新实践教育贯穿培养全过程。

（四）优化调整师资结构，提高师资水平

课题组根据国家高等教育发展、专业认证和本科专业类教学质量等国家标准，通过出国进修、学历提升、博士后项目、在线培训、学院教改立项、学院科研立项、学科竞赛指导、专业认证、将教学科研纳入聘任考核体系等，提升师资队伍学术研究水平与教育教学水平，不断优化调整师资结构，建设多元化师资队伍。

一是通过引进人才夯实教师队伍基础，提高师资水平。为建设一支适应创新实践人才能力培养的师资队伍，近年来西南石油大学加大政策支持，通过引进人才夯实教师队伍基础，提高了师资水平。2017年以来，新能源与材料学院引进教师21人，依托省级科技创新团队、省高校青年科技创新团队、省工程技术中心和校级研究中心、新能源与材料学院教学团队，积极促进新进的青年教师融入科研团队、教学团队，发挥老教师的“传、帮、带”作用，助推新进青年教师成长。新能源与材料学院新增教育部“长江学者奖励计划”青年学者、教育部“长江学者奖励计划”讲座教授，国家“百千万人才工程”、中国科协青年人才托举工程等省部级人才30余人次；6位教师获得热处理工程师资格证书、9位教师获得国际焊接工程师资格证书；教师年均发表SCI、EI收录论文200余篇，授权发明专利100余项。

二是聘用兼职教师，加强学生工程实践和创新创业能力培养。新能源与材料学院近三年聘请了20余位企业工程师参与学生毕业论文、生产实习指导，10余位企业管理人才兼职创新创业教师，承担创新创业课程授课或指导，向学生传授不同行业、领域的政策、专业知识及创业经验，使学生掌握创业基本要领，为其创业奠定了基础。

（五）提升“五位一体”创新实践平台培养水平

为满足学生创新实践能力培养要求，课题组通过专业主导、教师承担的方式，依靠政府部门支持，动员社会、企业力量参与，注重质量保障，发挥能源行业背景优势，不断完善产教研协同的“五位一体”实践教学平台[3]，升级实践教学体系。课题组依托拥有的清洁能源新材料四川省重点实验室、能量转换与储存先进材料四川省国际合作基地等7个省部级科研平台，通过教学与科研深度融合，完善了能源特色材料类专业人才“五位一体”创新实践能力培养平台。新能源与材料学院与通威太阳能（成都）有限公司合作开展光伏人才联合培养，并申报各类人才培养项目，2021年获批成都市鼓励校地校企合作培养产业发展人才项目“太阳能产业高素质应用型复合人才校企联合培养”（经费500万元），2022年获批四川省产教融合示范项目“四川省光伏产业产教融合综合示范基地”（经费5000万元）和四川省大学生校外实践教育基地。

其一，实验教学平台奠定了学生专业培养的基础。实验教学平台每年为本科生开设培养创新实践能力所需的100余项教学实验，有助于提升学生的专业能力和素质。

其二，工程能力实践平台强化了学生实践技能。该平台主要是完成对学生的工程实践能力培养（专业认知实习、生产实习、金工实习、工程师岗位认识实习和专业课外实践等），举办各类校级学科竞赛选拔。

其三，工程资格认证培养平台培养学生的专业技能。新能源与材料学院与哈尔滨焊接培训中心、中国机械工程学会热处理分会合作，形成了“学历+执业资格认证”的双证式培养：与哈尔滨焊接技术培训中心合作培养国际焊接工程师，与中国机械工程学会热处理分会连续合作培养见习材料热处理工程师。这种培养方式强化了学院与企业和行业协会的合作，有3个合作培养案例入围中国高等教育学会“校企合作 双百计划”典型案例并参加路演。

其四，科技创新实践平台提升学生的创新能力。通过开放实验、开放基金、创新创业训练项目、学科竞赛等提升学生实践能力。例如，与四川省金属学会等合作承办四川省大学生材料设计大赛，提升了学生的创新能力。

其五，创业教育实训平台培育学生的创业能力。利用学校大学生创新创业中心等资源为学生创业项目培育孵化提供场地支持，对学生进行创业实践指导、创业技能培训等，培养学生的创新创业意识，提升学生的创业能力。