新工科背景下新能源材料与器件专业认证体系探索与实践

摘  要：为顺应高校工程教育专业认证发展、满足新工科建设要求、提高高校毕业生质量，面向中国矿业大学新能源材料与器件专业，以提升人才培养质量为目标，系统研究并提出专业认证体系。对新工科建设的意义和现状进行相关阐述，对比中国矿业大学与国内外高校在新能源材料与器件专业上的异同点。通过对专业认证标准、组织认证过程以及专业认证长效机制的研究，总结出切实可行的专业认证体系构建方法，必将促进高校对学生工程能力以及综合素质的培养，对推动新工科专业认证体系的进步发展具有重要意义。

关键词：专业认证体系；工程教育；工程能力培养；新工科；新能源材料与器件专业

中图分类号：G642.0        文献标志码：A             文章编号：2096-000X（2025）02-0040-04

Abstract： In order to comply with the development of engineering education professional certification in colleges and universities， meet the requirements of new engineering construction， and improve the quality of college graduates， for the major of new energy materials and devices in China University of Mining and Technology， with the goal of improving the quality of talent training， the paper systematically researched， proposed a professional certification system， expounded the significance and current situation of new engineering constructionand comparedthe similarities and differences between China University of Mining and Technology and domestic and foreign universities in the major of new energy materials and devices. Through the research on professional certification standards， organizational certification process and professional certification long-term mechanism， the paper summarizedpractical and feasible professional certification system construction methods， definitely promoting the cultivation of students' engineering ability and comprehensive quality in colleges and universities， and it is of great significance to promote the progress and development of the professional certification system of new engineering.

Keywords： professional certification system; engineering education; engineering ability development; new engineering; new energy materials and devices

目前，云计算和人工智能等新兴技术的迅速发展，工程教育需要培养具有相关创新能力和解决复杂问题能力的人才[1-2]。随着中国工程教育专业认证的不断发展和教育部三级工程认证体系标准的逐渐出台，工程实践与教育在高校工程专业建设中的地位越发关键，其所起到的影响也越发受到人们的关注[3]。继续深入工程教育改革、加快建设新工科符合我国战略发展要求，是时代任务提出的重大命题，事关国家前途命运和民族复兴[4]。通过新工科建设推动工程教育国际化进程，实践教学和产学研合作，提高学生的实际工作能力和创新能力。新工科建设能够及时有效适应学科发展变化，引导学术创新，不断完善工程教育理念，改进工程教育结构体系，增强学生适应时代变化的能力，培养出具有开拓创新精神的杰出工程人才，提升国家工程教育质量的国际竞争力[5]。通过新工科背景下的专业认证探索与实践，可以促进高校教育体系的更新与优化，使人才培养更加贴近实际工程需求和社会经济发展需要。

工程专业教育的实践教学环节是影响学生技术应用能力、创新能力和解决问题能力的关键，然而在实际运作中主要存在投入成本大、建设耗时长、过程监管困难等问题。现阶段，国内高校主要围绕学科课程构建人才培养体系，辅以实践教学资源，这种模式简化了实践环境和设备用途，易导致重复、盲目建设等不利后果。与此同时，由于实验实践资源的建设耗时较长，有效利用率相对较低，资源浪费难以避免。此外，教材的更新速度与时代技术发展脱节，所教授的知识与行业实际需求有出入，且教学案例可能缺乏时效性和相关性，教学方法和评价体系单一等[6-7]。综上，本文针对新能源材料与器件专业，依照现有最新的新工科专业认证标准，系统深入地研究了本专业的认证体系，探索如何将专业认证作为提高人才培养质量的基础。

一  研究现状

新能源材料与器件是21世纪新增专业，该专业诞生初衷为培养新能源领域人才以推动能源结构转变、低碳经济发展，国内外许多高校已先后设立了该专业，许多高校正在探索新工科背景下新能源科学与工程专业的人才培养模式。中南大学以立德树人为根本任务，注重专业素养和人文社会教育，帮助学生系统掌握以太阳能电池和化学电源为核心的专业基本理论知识，培养学生在设计、制造与应用新能源材料与器件方面的能力；保证学生能够在科研机构、高等院校以及与新能源、新材料、信息甚至航天航空等领域相关的企事业单位从事具有开创意义的科技研发、教学培训、生产业务和经营管理等方面的工作。华东理工大学则以培养出能在新能源材料与器件及相关领域，尤其是化学储能材料和太阳能电池领域，从事设计、生产、管理、新产品以及新技术研发的工程人才为专业建设的目标，使毕业生满足新能源材料高端装备制造等国家战略性新兴产业的需求。国外高校材料大类专业区分不明显，主要以大类宽口径设置和培养，其中科罗拉多矿业大学同中国矿业大学（以下简称“我校”）类似具有能源资源特色背景，设置的是冶金与材料专业。科罗拉多矿业大学培养材料工程和冶金学本科生，重点是提高他们对材料加工基本知识的认识，包括对材料的性能、选择和应用等。

与标杆相比，培养目标人才层次我校与国内的中南大学和华东理工大学相近，我校本专业学生知识体系比科罗拉多矿业大学冶金与材料专业更突出宽口径。我校本专业属于材料大类招生和培养，是为了响应国家对新能源材料、半导体、高端装备制造等新兴的战略性产业发展号召应运而生的新工科专业。随着经济社会的不断进步，能够满足对新能源领域技术人才日益增长的需求，以储能与能量转换、节能材料的设计制备与应用等为突出优势，通过课程设计和实习实训，加强学生解决问题的能力。加强与企业的合作，探索新的实践育人模式，如建立实习实训基地、开展产学研项目等，培养在材料、物理、化学等多学科理论领域具备丰富知识储备，且在材料与器件的设计制备及测试评价等实践领域造诣颇深的卓越多功能专业人才。

二  新能源材料与器件专业认证标准的研究

新能源材料与器件专业认证标准的研究对于该专业教育质量的规范具有重要意义。通过认证标准的实施，可以保障教学质量，有助于明确教学目标、课程设置，保障专业相关实验设施的配备，从而使学生能够获得高质量的教育。通过定期评估，了解行业发展和趋势，制定出符合实际需求的认证标准，有助于学生更好地将理论知识应用于实践中，提高解决实际问题的能力，培养出具有更强竞争力的专业人才。加强国内外专业沟通和交流，提高专业在国际上的认可度，吸引更多高水平的学者加入，紧跟新能源领域的发展动向，使学生掌握最新的专业技术和理论研究。因此，为研发出一套满足新能源材料与器件专业设立要求的专业认证标准，通过总结笔者多年教学经验以及校外实践调研成果，从以下4个方面阐释了专业认证标准的研究。

（一）  专业培养目标的研究

为确保毕业生能够满足行业的需求，明确培养目标，研究并提出了公平透明、符合高校特点、符合经济发展需求以及可以体现所培养学生毕业五年左右在本学科领域所能达到的预期成果的培养目标。分析了培养目标的合理性，并根据评估结论定期对培养目标加以调整改进。根据专业认证标准，制定了满足新能源材料与器件专业设立要求的培养目标[8-9]。致力于培养德智体美综合发展，具备牢固的材料学科专业基础，系统掌握本专业领域的基本知识与技能，了解新能源材料与器件的设计原理、制造工艺及性能测试等，能够独立分析本领域的复杂工程问题并加以解决；强调可持续发展观念，培养社会责任感，了解专业相关的法律条令，积极承担社会责任，具有较好的素质修养、家国情怀、工程能力；拥有敏锐的国际视野及创新意识，具备优秀的管理组织、外语应用和终身学习的能力，能够运用所学知识进行新能源材料与器件的设计、制备、测试和评估，能胜任新能源、新资源等领域工作的基础扎实、素质杰出人才。

（二）  课程体系建设的研究

为确保该专业学生在毕业时能够达到特定的知识、技能和能力要求，研究并制定了合理的课程设置、实践环节和毕业设计（论文）。目前我校新能源材料与器件专业配备有数理统计、材料物理化学等学科基础课程；以及材料科学基础、应用电化学等学科专业基础课程；同时还设有新能源材料设计与制备、储能材料与技术等专业核心课程。毕业设计（论文）结合学生所学知识与工程实际，通过参与科研项目或小型工程项目，培养学生的创新能力和团队合作精神。探讨并研究科学的实践教学体系[10-11]。依据我校办学定位和本专业学科培养目标，确立了光电材料、能量转换与存储材料两个主要教学方向，并分层次开设了实践性教育课程，以实现全面塑造学生实践能力的学科培养目标。此外，定期对学生的学习成效进行评估，确保课程目标达成。建立有效的反馈机制，及时收集师生的意见和建议，持续改进课程体系，保证课程设置与教学活动能够支持学生达成学习成果。

（三）  师资队伍建设的研究

研究并制定了师资队伍建设规划，完成了顶层设计，在保证一定师资数量的同时，兼顾师资整体水平，提升师资梯队。以专业认证标准为契机，在保证足够师资数量的同时，加大对青年教师的培训力度，不断改进完善对目标教师群体的考评制度标准体系[12]。鼓励教师参与国际学术交流，拓展国际视野。定期举办研讨会、工作坊等活动，帮助教师提升教学和科研能力。一方面通过持续改进机制，定期评估并改进教学质量、课程内容和教学方法。另一方面通过反馈机制，如学生评价、同行评审等来不断优化教育质量。

（四）  毕业要求认证标准的研究

毕业要求认证标准的研究对于确保教育质量和提升人才培养的有效性至关重要。以我国最新的工科专业认证标准为基础，结合江苏省目前经济发展的重大需求，制定了学生培养目标与专业课程体系，设计了毕业要求完成度的考评方法和机制，以达到专业认证的预期要求与目的[13]。定期检查课程内容是否符合最新的行业和技术发展，通过实验报告、项目作业、实习报告等形式评估学生的实践能力，通过毕业设计或论文来检验学生的综合运用所学知识解决问题的能力。为确保教育质量符合行业标准，参照由相关行业协会或认证机构组织的专业认证标准，研究并提出了适用于本专业学生的毕业要求。