郝曉文　王富強　王方舟

[摘 要] 能源與動力工程專業(yè)培養(yǎng)的目標之一是使學生掌握能源的相關原理和技術以提高能源利用效率。能動專業(yè)的專業(yè)課涉及節(jié)能，但對學生進行系統(tǒng)的節(jié)能并培養(yǎng)創(chuàng)新能力的過程依舊缺乏。在能動專業(yè)教改的背景下，提高能動學生的節(jié)能創(chuàng)新能力非常必要，但是以其為目標的研究很少。參考創(chuàng)新教育的三層深度，根據(jù)年級特點分階段進行節(jié)能創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，強化培養(yǎng)中的團隊協(xié)作，強化教師科研引領和輔導員的價值觀引領，以競賽為手段提高大學生節(jié)能創(chuàng)新能力，從而培養(yǎng)社會需要的節(jié)能創(chuàng)新型人才。

[關鍵詞] 節(jié)能;創(chuàng)新;能源與動力工程;科技競賽;分層遞進

[作者簡介] 郝曉文（1977—），男，山東濟南人，博士，哈爾濱工業(yè)大學（威海）新能源學院副教授，主要從事節(jié)能與減排教育研究。

[中圖分類號] G642;TK22-4? [文獻標識碼] A? [文章編號] 1674-9324（2021）12-0169-04? [收稿日期] 2020-09-13

一、引言

科學技術是第一生產(chǎn)力，而“關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的”“創(chuàng)新決勝未來”“硬實力、軟實力，歸根到底要靠人才實力”。社會能夠持續(xù)發(fā)展的關鍵因素正是人類社會創(chuàng)新發(fā)展所帶來的技術進步和技術革命。所以，通過以高校為平臺的各種理論與能力教育，把大學生高質(zhì)量發(fā)展作為培養(yǎng)的目標，構成更高水平的人才培養(yǎng)體制，使新時期的高校學生擁有很好的創(chuàng)新實力，才能助推我國科技水平的進一步快速發(fā)展。

能量利用是我國的支柱產(chǎn)業(yè)之一，也是我國新動能發(fā)展的基礎之一。目前我國經(jīng)濟快速發(fā)展，能量消費急劇攀升，由此帶來環(huán)境污染、能源危機、資源短缺等諸多問題。而節(jié)能在消耗相同能量的前提下，得到更多數(shù)量的產(chǎn)品;或者在數(shù)量一樣的前提下，得到質(zhì)量更好的產(chǎn)品。節(jié)能不但給企業(yè)帶來收益，也提高了環(huán)境質(zhì)量，更能體現(xiàn)出企業(yè)的先進性。所以走改革創(chuàng)新的節(jié)能之路備受關注。

節(jié)能也是高?？蒲性核约捌髽I(yè)重點關注的前沿性方向，但要得到更好的節(jié)能效果，扎實的知識是基礎，跳動的思想是關鍵。大學生作為接班人，他們創(chuàng)新能力的培養(yǎng)關系著國家的未來。從國家和社會對人才的需求，從科技進步和人才培養(yǎng)的角度，都需要高校培養(yǎng)出符合時代和社會需要的具有實踐創(chuàng)新精神的新型人才[1，2]?！澳茉磁c動力工程”（簡稱能動）專業(yè)在符合時代發(fā)展的同時，也要不斷創(chuàng)新教育模式和教改方法。同時，新技術在生產(chǎn)過程中的大量應用，對能源與動力工程專業(yè)人才的培養(yǎng)提出了更高的標準和要求[3]。所以，以節(jié)能和創(chuàng)新人才培養(yǎng)的模式作為一個重要方向，是能動專業(yè)系統(tǒng)培養(yǎng)中的一個關鍵組成部分，也是新能源這個新工科專業(yè)發(fā)展的方向。

二、能動專業(yè)的節(jié)能創(chuàng)新研究現(xiàn)狀

（一）創(chuàng)新教育是各專業(yè)大學生培養(yǎng)的關鍵

創(chuàng)新教育是創(chuàng)新能力提升的基礎。進入21世紀以來，創(chuàng)新教育在很多國家都受到越來越多的重視，一些發(fā)達國家更是建立起了相對成熟的創(chuàng)新教育的支持體系，并取得了令人滿意的教育和實踐效果。國內(nèi)外學者在研究創(chuàng)新教育實踐基礎上，總結(jié)了創(chuàng)新教育包含的三層深度：第一層是通過學習了解創(chuàng)新;第二層是以學習為基礎，成為具有創(chuàng)新品質(zhì)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的擁有者;第三層是通過學習和實踐進行新產(chǎn)品的創(chuàng)新[4]。作為建設創(chuàng)新型國家的重要一環(huán)，創(chuàng)新教育已被我國提升為重點建設工程。實施創(chuàng)新教育，力爭在2020年左右把我國建成創(chuàng)新型國家，使科學與技術的發(fā)展成為國家、社會進步的引擎[5]。

學生在初入大學時，仍按照以前的學習模式，重視課本內(nèi)容的掌握，而缺乏對理論知識和學習技能的積累，也缺乏對創(chuàng)新的認識及創(chuàng)新的能力。很多學生將主要精力投入到碩士入學考試的復習，以及畢業(yè)后可能從事領域的相關證書考試上。大學生在校時間里更多的是忙于機械的記住講授內(nèi)容，忙于應付各種課程常規(guī)化考試。許多大學生的創(chuàng)新性思維得不到發(fā)揮，導致他們?nèi)狈χ鲃尤ニ伎己蛣?chuàng)新，在科技創(chuàng)新活動中茫然找不到方向，思考出的創(chuàng)新內(nèi)容總是缺少廣度和深度。但是，近幾年來，各行業(yè)的國際競爭日益激烈，嚴峻形勢要求當代的中國大學生必須勇于創(chuàng)新、善于創(chuàng)新，提高創(chuàng)新的層次[6]。

（二）能動專業(yè)的節(jié)能教育

目前國內(nèi)外對于能源教育并未有一個相對統(tǒng)一、廣泛認可的概念。但綜合看，能源教育的出發(fā)點在于認識節(jié)能的必要性;樹立能動專業(yè)學生的節(jié)能思想。能源教育的內(nèi)容和理念包括節(jié)約能源的人文意識和科學技術，只有節(jié)約能源的意識而缺乏推動節(jié)約能源的科學技術，則很難達到能源教育的最終目標;只擁有節(jié)能技術而無節(jié)能意識，則難以向最終目標邁進[7]。

無論在國內(nèi)還是國外，節(jié)能都是一個備受矚目的研究方向。美國開啟了“國家能源教育開發(fā)”項目，歐盟和日本推廣了一系列能源創(chuàng)新政策，通過能源創(chuàng)新實現(xiàn)節(jié)能的目的，同時培育節(jié)能文化，形成良好的節(jié)能文化氛圍。節(jié)能代表著經(jīng)濟發(fā)展的一種未來狀態(tài)[8]，也就是在進一步提高能源利用效率的同時，能夠降低能量消耗，建立全新的能源結(jié)構和全新的經(jīng)濟發(fā)展模式。它們的核心在于節(jié)能的技術創(chuàng)新和制度創(chuàng)新[9]。

通過檢索發(fā)現(xiàn)，能動專業(yè)教改通常根據(jù)學校發(fā)展方向，結(jié)合自身專業(yè)特色，在學校支持下，通過平臺和實驗室建設，結(jié)合創(chuàng)新競賽、教師科研、校企聯(lián)合，進行學生的創(chuàng)新培養(yǎng)，以節(jié)能創(chuàng)新為核心的具體且綜合的能動教改很少。高校對節(jié)能的研究更多通過統(tǒng)計學和管理學，關注節(jié)能意識的發(fā)展和后勤部門的節(jié)能減排經(jīng)驗。節(jié)能是一個很寬的概念，是整個能動專業(yè)課程體系的一個組成部分。專業(yè)基礎課、專業(yè)核心課、專業(yè)選修課都會涵蓋節(jié)能的部分內(nèi)容，但是這些課只關注節(jié)能的一部分，沒有將能源方向的節(jié)能研究系統(tǒng)化，也就很少向節(jié)能創(chuàng)新引申。

能動專業(yè)的學生從大一就開始學習熱學，但淺顯的知識不能讓他們達到能源創(chuàng)新的要求。雖然專業(yè)基礎課的講授會改善此情況，但學生對創(chuàng)新的積極性不足，協(xié)助教師進行的科研工作時，達不到教師要求或半途放棄，而且隨著年級增加，學生對創(chuàng)新的激情急劇下降。

三、能動專業(yè)大學生節(jié)能創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方法

參考創(chuàng)新教育的三層次理論，結(jié)合能動專業(yè)的培養(yǎng)特色和各年級情況，以節(jié)能創(chuàng)新為重點，進行階梯化的能源教育改革，在三個層面上增強學生節(jié)能創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（一）基礎實踐層：大學生節(jié)能創(chuàng)新理念和基礎創(chuàng)新的培養(yǎng)

通過家庭和學校的教育，大學生均有一定的節(jié)能意識，但是有時候卻缺少節(jié)能的行為。從大一開始利用與學生進行交流的機會，講解和宣傳節(jié)能，將節(jié)能理念融入大學生社會責任感教育，使學生形成更強的節(jié)能理念。引導學生養(yǎng)成思考和觀察的習慣，能夠在生活和學習中有意識的去思考節(jié)能問題，關注能源浪費，進行生活中的節(jié)能創(chuàng)新，并參加校級的基礎項目和競賽。

（二）專業(yè)實踐層：節(jié)能創(chuàng)新在培養(yǎng)方案中的提升和系統(tǒng)化

對專業(yè)基礎課的設置模式和教學內(nèi)容進行革新和改革，徹底改變灌輸式的教學方法;將能源學科的基礎知識生動化，采用啟發(fā)式+對比式教學的方式，將生活中節(jié)能常識與專業(yè)基礎理論知識結(jié)合;專人負責將各個課程中零碎的節(jié)能知識系統(tǒng)化，并結(jié)合實例進行講授;通過仿真教學和實驗教學，使學生對節(jié)能知識更具體化和形象化。

建立節(jié)能知識傳授中基礎理論—仿真分析—應用示例的體系。改變沉悶的課堂教學氣氛，通過生活和工程中的實例，激發(fā)學生興趣，改善教師與學生的溝通效果，調(diào)動學生對專業(yè)課學習的主動性、積極性和創(chuàng)造性，讓學生主動去思考，從而提高課堂效率。通過課堂課題和小測，把握每個學生的專業(yè)技能和綜合素質(zhì)，依據(jù)學生的個體特長和興趣愛好，因材施教，并以此分組，使學生有多樣的發(fā)展方向，提供多種發(fā)展方向。

（三）創(chuàng)新實踐層：節(jié)能創(chuàng)新與能動專業(yè)實踐環(huán)節(jié)的結(jié)合

課程設計和生產(chǎn)實習中融入節(jié)能模塊;邀請校友和海內(nèi)外專家進行前沿講座;結(jié)合企事業(yè)單位的需求走產(chǎn)學研結(jié)合發(fā)展的道路，在課程和專業(yè)技能學習基礎上進行學生創(chuàng)新科研能力的強化培養(yǎng);根據(jù)學生的興趣愛好及課程體系，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和團隊意識，將學生分成生活產(chǎn)品創(chuàng)新、科研產(chǎn)品創(chuàng)新、競賽產(chǎn)品創(chuàng)新設計等多個節(jié)能創(chuàng)新科研小組，針對不同類型的節(jié)能創(chuàng)新科研小組，開展相應的科學問題探索或工程創(chuàng)新型實踐項目的設計與解決方法研究;激勵學生發(fā)表節(jié)能相關的科技論文、專利，鼓勵他們參加各級科技競賽。

通過以上措施，在課程教學中實行“工程問題認知→基礎能力訓練→綜合能力應用→科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)”的階梯漸近式教育模式，使教學知識內(nèi)容不斷更新，通過啟發(fā)式教學引導學生主動尋找創(chuàng)新方法，鍛煉解決問題的能力。在能動教改體系下，建立起更加適合當代創(chuàng)新人才培育的課程教學體系，為創(chuàng)新型人才的培育提供更好的環(huán)境;建立節(jié)能創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式。

四、能動專業(yè)大學生節(jié)能創(chuàng)新能力的實施路徑

能動專業(yè)教改中，節(jié)能創(chuàng)新作為重要一環(huán)，對學生培養(yǎng)和教師能力都提出了更高要求。經(jīng)過節(jié)能創(chuàng)新培養(yǎng)后的學生，不但是具有初步科研創(chuàng)新能力的研究型人才，還是具有較強實踐創(chuàng)新能力的精英型和工程型人才;不僅是企事業(yè)單位需要的人才，更是能夠適應國家發(fā)展，以至于國際需求的高質(zhì)量人才。為達到這個目標，可選取如下的實施路徑。

（一）根據(jù)年級分階段進行節(jié)能創(chuàng)新的培養(yǎng)

由于課程的設置是分層遞進的，所以節(jié)能創(chuàng)新的培養(yǎng)中，教師對學生的要求和研究問題也不同。大一主要針對基礎課和學習方式轉(zhuǎn)變設置研究問題，具體是在專業(yè)導論課、大一相關科研、班會中傳導節(jié)能知識。通過生活實例理解節(jié)能;跟隨高年級學長或碩博研究生，進行專業(yè)基礎科研的鍛煉。大二學生開始學習熱力學等專業(yè)基礎課，接觸專業(yè)基礎課中的基本原理，這個時候以問題為導向進行節(jié)能創(chuàng)新的提升培養(yǎng)。大三階段學生開始大量接觸專業(yè)必修課和選修課，這也是學生進行節(jié)能創(chuàng)新培養(yǎng)的重要階段。根據(jù)不同課程的具體要求并結(jié)合教師科研方向，設置密切相關的研究課題，充分鍛煉學生的發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。大四主要針對一些工程案例，結(jié)合數(shù)值分析、工程設計，通過生產(chǎn)實習、課程設計和畢業(yè)設計進行分析，進一步創(chuàng)新性的解決一些工程中的問題。

（二）強化節(jié)能創(chuàng)新培養(yǎng)中的團隊協(xié)作

節(jié)能的范圍很寬，能夠產(chǎn)生創(chuàng)新的領域很多，對教學團隊的協(xié)作要求高。能動專業(yè)通過強化集體研討、分組討論的方法，使教師互相了解研究方向和科研前沿。以理論結(jié)合實踐，對課程中與節(jié)能相關的內(nèi)容進行創(chuàng)新;通過課程承上啟下的作用，進行較為完善的節(jié)能教學;通過節(jié)能創(chuàng)新作為紐帶，使新老教師合作更順暢，使能動專業(yè)課耦合成體系。

發(fā)揮輔導員的組織協(xié)調(diào)和價值觀引領作用，發(fā)揮任課教師的知識傳授和創(chuàng)新引領作用，使教師了解學生，使學生了解教師，以黨組織和團組織為紐帶強化師生之間的聯(lián)系。以黨建促教學與育人為目標，提出思政與科教雙融合育人的創(chuàng)新人才培養(yǎng)的改革舉措。教學過程中，始終秉承“德育合力、科教育人”的教學理念，并以國家新舊動能轉(zhuǎn)換和新工科建設對能動專業(yè)人才培養(yǎng)提出的“如何培養(yǎng)愛黨、愛國、具有創(chuàng)新意識、基礎知識扎實、動手能力強的復合型人才”為導向，將社會主義核心價值觀有機的融入教學體系中，引導學生樹立正確的世界觀、價值觀和人生觀。

同時，節(jié)能減排創(chuàng)新中，各小組作為一個團隊，指導教師也應注意團隊中的協(xié)調(diào)，合理安排工作，使學生各自承擔相應的方向，消除“打醬油”“掛名”現(xiàn)象，使學生學有所成。

（三）以競賽為輔助的大學生節(jié)能創(chuàng)新能力提高

以興趣為驅(qū)動，以節(jié)能為目標，以課題為載體，以解決創(chuàng)新問題為導向，提高大學生的科研創(chuàng)新能力。最終通過競賽檢驗學生心理素質(zhì)、知識水平、團隊協(xié)作以及創(chuàng)新能力。通過學生主導、教師指導的方式，建立以老帶新的團隊，強化競賽團隊中的梯隊建設，使學生的節(jié)能創(chuàng)新理念和節(jié)能技術思路能夠傳承和發(fā)揚。

節(jié)能創(chuàng)新相關的比賽很多，包括校級和省部級的科技創(chuàng)新大賽、挑戰(zhàn)杯和大學生節(jié)能減排比等賽。大一新生中，通過大一科技計劃篩選優(yōu)秀團隊參加比賽。隨著年級升高，理論知識增強，經(jīng)過逐漸完善，引導高年級學生進一步參加省部級競賽和其他一系列比賽，從而使學生的創(chuàng)新能力真正提升。

通過新一代專業(yè)課程體系中節(jié)能創(chuàng)新的構建，從學生的分階段培養(yǎng)，教師與學生團隊寫作能力培養(yǎng)，以競賽進一步提升學生創(chuàng)新水平，最終提高學生實踐技能、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)，增強學生社會適應能力，提高知識應用能力。

通過以上研究，建立起更加適合當代的節(jié)能創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)體系，從而為節(jié)能創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)提供良好的育人環(huán)境，建立節(jié)能創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式。

五、結(jié)語

把專業(yè)課程學習、研究性學習和大學生創(chuàng)新實踐進行耦合，以興趣為驅(qū)動，以節(jié)能為目標，以課題為載體，以解決創(chuàng)新問題為導向，以科技競賽為目標，通過教師與輔導員的協(xié)作，提高大學生在節(jié)能創(chuàng)新研究中的能力。以意識培養(yǎng)、教學改進、課程資料庫更新、競賽強化、實踐多元化為方法，層層遞進，形成貫穿大學四年的能動專業(yè)系統(tǒng)教改中的節(jié)能創(chuàng)新研究。通過以上手段，培養(yǎng)的本專業(yè)大學生不但更熱愛自己的專業(yè)，有了更高的學習動力;而且在學習中更主動去思考，創(chuàng)新思維得到了深入的培養(yǎng)。

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Abstract： One of the training goals of the energy and power engineering major is to help students to learn the principles and technologies of energy and to save energy by improving energy efficiency. Energy-saving and its innovation are also the key development direction and frontier direction of relevant enterprises and institutions. The professional courses of the energy and power engineering major involve energy-saving， but energy-saving involves a wide range， and the systematic training of energy-saving innovative ability for students is still not enough. Under the background of the teaching reform in the energy and power engineering major， it is very necessary to improve the energy-saving innovation ability of the students， but there is few research on this topic. Referring to the three levels of the innovation education， this paper puts forward that the cultivation of college students energy-saving innovation ability should be carried out in stages according to the characteristics of grades， and the team cooperation， the guidance of teachers scientific research and the counselors values guidance should be strengthened. Finally we should take competitions as a means to improve the energy-saving innovation ability of college students， so as to train the energy-saving innovative talents needed by society.

Key words：? energy-saving; innovation; energy and power engineering; science and technology competition; hierarchical progress