新工科背景下专业核心课程群产教协同探索

［摘 要］ 产教协同教学是新工科背景下符合新能源领域新型人才培养的重要教学模式。以化学电源设计与工艺核心课程群为例，介绍了桂林电子科技大学新能源材料与器件专业能量存储方向的产教协同经验。专业核心课程群以培养学生的核心专业技术竞争力为主要目的，突出地域特色，强调产业化元素，将课程思政、课程知识结构、创新能力培养、产业化思维培养、因材施教作为重点改革对象，以课程考核为抓手，以产助教，以教促产，从而完成了“产业—教学—产业”的闭环，实现产教协同，使毕业生在具备专业技术能力的同时能够适应产业化变革的要求，进而提高毕业生职业发展的可持续性。

［关键词］ 新工科；课程群；产教协同；新能源

［基金项目］ 2020年度广西教育厅“新工科背景下新能源材料与器件新专业产教协同育人创新机制探索与实践”（2020JGA169）；2021年度广西教育厅“认证背景下材料科学与工程专业大学生工程素养和创新实践能力培养模式的实践研究”（2021JGA190）

［作者简介］ 蒋坤朋（1986—），男，河南郑州人，博士，桂林电子科技大学材料科学与工程学院副主任，硕士生导师，主要从事电化学储能研究；许积文（1978—），男（侗族），贵州玉屏人，博士，桂林电子科技大学材料科学与工程学院研究员，硕士生导师（通信作者），主要从事电子材料与器件研究。

［中图分类号］ G640 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2023）28-0030-04 ［收稿日期］ 2022-06-13

引言

工业4.0和“中国制造2025”对当代大学生的工程能力和产业化素质提出了新的要求［1-3］。为了应对产业结构升级对人才培养的新要求，2017年6月，教育部发布《新工科研究与实践项目指南》，提出改革与实践新工科多方协同育人模式。2017年12月，国务院办公厅发布《关于深化产教融合的若干意见》，提出深化校企协同育人产教融合政策内涵及制度框架［4］。新工科背景下的产教融合模式成为高校人才培养的新趋势［5-7］。

2010年，新能源材料与器件专业（以下简称新能源专业）被教育部定位为战略性新兴产业紧缺专业，桂林电子科技大学为了服务国家新能源行业人才战略，满足珠三角地区新能源产业链对人才和技术的需求，设立新能源材料与器件专业，并于2018年9月首次招生。如何满足国家和地区的战略需求，结合新工科背景下的产教融合模式，进行产教协同育人，是专业建设需要解决的重要问题，而核心课程的产教协同教学成为专业建设的关键。

本文以桂林电子科技大学新能源材料与器件专业为例，在产教协同探索过程中，通过构建专业特色课程群，将产教协同理念贯穿其中。综合现代产业学院的平台优势和资源优势，充分发挥企业在专业特色课程群中的积极作用，将产业化思维培养作为专业培养的重要组成部分。

一、新工科背景下产教协同教学存在的主要问题

新工科背景下高校在产教协同推进过程中，存在一系列共性问题，比如，产教协同平台建设的不完全契约问题、地方政策的引导问题、院校和企业间的动力机制问题、产教协同的项目特色问题等。桂林电子科技大学新能源专业在构建产教协同实施方案的过程中，充分考虑以上问题，将产教协同和课堂教学紧密联系。通过调研企业技术需求，重点打造核心专业课程群，将工艺和技术、理论和实践进行强关联，培养学生的产业化意识，使其具备产业化思维，进而达到学生的知识素养和企业需求高度匹配的目的。

二、专业核心课程群的产教协同改革

桂林电子科技大学新能源专业以能量存储为核心，瞄准珠三角地区产业结构中化学电源产业链的需求，以新型化学电源的设计与工艺为主要授课内容，打造化学电源设计与工艺、锂离子电池技术两个核心专业课程群（见图1）。化学电源设计与工艺课程群主要包括“化学电源设计与工艺”“电化学原理与方法”“电池组装与测试”“电池梯级利用与循环”“超级电容器原理与技术”等专业课程，形成了化学电源原理、设计、工艺、结构、测试和评价的全流程教学。在打造该专业核心课程群的过程中，以产教协同为导向，针对课程群的课程思政、知识结构、创新能力培养、产业化思维培养、因材施教和课程考核六个方面进行重点改革。

（一）课程群课程思政改革

化学电源设计与工艺课程群在教学过程中强调产业化元素，关注成本、工艺、安全和环保等产业化要素，设置专项课程思政元素。在化学电源设计过程中，不过度强调电源性能，而是教授学生在满足使用要求的条件下，尽可能降低设计电源的成本。同时，在选择加工工艺方案的过程中，也要尽可能避免高温、高压条件，从设计和工艺层面，保障安全生产。电源制造作为具有高污染、高泄露风险的行业，课程中专门引入“清洁生产”内容，对学生进行环保教育的同时，强调制度的意义。

（二）课程群知识结构改革

课程群之间知识结构的协同需要从专业建设层面进行统筹。化学电源设计与工艺、锂离子电池技术两个课程群之间存在一定的联系，比如，锂离子电池属于化学电源，在“化学电源设计与工艺”课程中，需要考虑锂离子电池课程群的知识结构特点，将锂离子电池相关的授课内容进行调整，重点强调锂离子电池的“清洁生产”。锂离子电池技术课程群则重点讲授原理、结构、测试和评价，避免在内容上出现重复。

化学电源设计与工艺课程群涉及五门课程，各门课程之间教学目标明确。“化学电源设计与工艺”讲授化学电源的设计基础知识、电源结构、工作原理、性能特点和关键零部件的生产工艺等；“电化学原理与方法”讲授电化学相关的基本原理和电化学方法，为化学电源设计提供理论基础；“电池组装与测试”讲授电源的组装工艺和测试评价方法；“电池梯级利用与循环”讲授电池梯级利用的原理和方法；超级电容器作为一种特殊的新能源器件，“超级电容器原理与技术”讲授超级电容器的工作原理、结构、性能特点，填补学生的知识空白。通过五门课程的学习，学生具备了化学电源设计与工艺从原理到评价完整的知识体系。

化学电源设计与工艺课程群教师在设置每门课程的授课内容前，均与区内的新能源企业进行务虚会，讨论企业对人才知识能力培养方面的要求，然后对授课内容和授课方式进行针对性设计。学生以认知实习为起点，进入企业进行产业认知，了解新能源企业生产特点，然后由企业工程技术人员对学生的专业素养进行专项教育，使学生在学习专业核心课程前对课程有科学的认知。课程内容设计在综合分析企业需求和科学研究要求的基础上，结合地方产业特色，确定最终的知识结构。学生在学习专业核心课程后，进入企业生产线，在生产实习过程中，加深对专业核心课程的理解。教师在后续的授课中，根据企业反馈、学生反馈和学科前沿进展对授课内容进行调整。通过以上过程，实现了以产业化开端，以产业化结尾，以产助教，以教促产，从而完成了“产业—教学—产业”的闭环教学，较好地实现了产教协同。

（三）课程群创新能力培养改革

化学电源设计与工艺课程群围绕学生的创新能力培养，通过与企业头脑风暴联动，以实际产业问题为导向。学生通过文献调研和任课教师指导，提出相应解决方案。在“化学电源设计与工艺”课程中，学生针对任课教师提出的化学电源设计问题，通过小组讨论和文献调研，对解决方案进行课堂宣讲，指导教师针对学生的解决方案进行提问。通过“问题—调研—答辩”的过程，使学生在课程学习中，充分发挥主观能动性。一方面培养学生的创新能力，另一方面提高学生的沟通和交流能力。

（四）课程群产业化思维培养改革

产业化思维是化学电源设计与工艺课程群的重要培养内容。首先，在课程群培养方案中，针对工作原理、器件结构设计、生产工艺、安全生产和清洁生产进行教学，在各个部分均将产业化思维融入其中。其次，课程群结合先进电子信息产业学院的平台资源，组织教师进入企业进修，进行产业实训方面的沉浸式体验，提升任课教师的产业素养。

（五）专业核心课程的因材施教改革

在产教协同过程中因材施教是专业建设的重点内容。教师在课程内容设置时针对学生就业和考研的不同需求，根据课程内容进行针对性教学。在基础理论教学方面，对通用知识进行重点讲解，满足学生对基础知识方面的需求。教学过程中加入自主选题环节，学生可以根据自身的知识结构需求，选择不同的侧重点。在因材施教的过程中，学生的产业化思维得到锻炼。企业导师在指导过程中，会将企业需求、行业发展现状等元素融入其中，不仅使培养的学生具备良好的基础理论素养，而且也很好地完成了学生的产业化启蒙教育。

（六）专业核心课程的考核改革

化学电源设计与工艺课程群的考核和教学评价以产教融合为导向，在工程教育专业认证体系的框架下，将产业素养和学科基础能力培养相结合，围绕问题分析、设计/开发解决方案、使用现代工具、项目管理和终身学习等各方面的能力进行考核。考核方式以期末考试、复杂工程报告、主题答辩等形式进行。期末考试题目中，包含产业问题导向题目；复杂工程报告主题设定包含产业需求内容；主题答辩以产业问题为主题，注重解决方案的可行性和科学性。

结语

桂林电子科技大学新能源材料与器件专业在建设过程中，以课程考核为抓手，在课程思政、知识结构、创新能力培养、产业化思维培养等方面，融入产业平台需求，整合产业学院的产业资源优势，提高学生的产业素养，为区域产业输送高素质人才，是产教协同育人模式的重要探索。

参考文献

［1］赵慧勤，陈晓慧.产教融合理念下应用型本科院校多元协同育人模式研究：以山西大同大学数字媒体技术专业为例［J］.教育理论与实践，2018，38（36）：6-8.

［2］黄俊彦，邢浩，吕艳娜，等.产教融合、协同育人、校企共赢的应用型人才培养模式研究与实践［J］.轻工科技，2019，35（5）：156-158.

［3］仝月荣，陈江平，张执南，等.产教深度融合 协同探索面向新工科的创新人才培养模式：以上海交通大学学生创新中心为例［J］.实验室研究与探索，2020，39（11）：194-198.

［4］国务院办公厅.关于深化产教融合的若干意见［EB/OL］.（2017-12-19）［2022-06-01］.https：//www.gov.cn/zhengce/content/2017-12/19/content_5248564.htm.

［5］陈慧敏.产教深度融合背景下的校企协同育人探索与实践［J］.常州信息职业技术学院学报，2018，17（6）：11-14.

［6］刘楠，杨策.转型背景下民办高校产教融合协同育人机制研究［J］.吉林工程技术师范学院学报，2017，33（11）：26-28.

［7］王保宇.深化产教融合：协同主体及影响因素［J］.职业技术教育，2018，39（18）：29-33.

Collaborative Teaching of Core Courses under the Background of Emerging Engineering Education： Taking the Core Course Group of Chemical Power Supply Design and Technology for New Energy Materials and Devices as an Example

JIANG Kun-peng， XU Hua-rui， ZHU Gui-sheng， XU Ji-wen

（School of Materials Science and Engineering， Guilin University of Electronic Technology， Guilin， Guangxi 541010， China）

Abstract： Production-education cooperative teaching is an important teaching mode in line with the new talent strategy in the field of new energy under the background of emerging engineering education. Taking the course group of chemical power design and technology as an example， this paper introduces the collaborative experience of production and education in the energy storage direction of new energy and device major in our university. With curriculum assessment reform as the engine， the curriculum group is reformed in four aspects of curriculum ideology and politics， knowledge structure， innovation ability cultivation and industrialization thinking cultivation. The closed loop of “industry-teaching-industry” is used to realize production-teaching cooperation. Professional core courses aim to cultivate students’ core professional technical competitiveness， highlight regional characteristics， emphasize industrialization elements， take course education， curriculum knowledge structure， innovation ability training， industrialization thinking training， individualized teaching as the key reform object， take course assessment as the gripper， improving graduates， professional technical ability to meet the requirements of industrialization change.

Key words： emerging engineering education; curriculum group; production-education collaboration; new energy