崔 媛,高璞珍,李靈東
(哈爾濱工程大學(xué),黑龍江哈爾濱 150001)
培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才是新時代教育發(fā)展的迫切需求,為此,《中國教育現(xiàn)代化2035》提出“提升一流人才培養(yǎng)與創(chuàng)新能力,加強創(chuàng)新人才特別是拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)”[1]。哈爾濱工程大學(xué)發(fā)揮“三海一核”辦學(xué)特色優(yōu)勢,緊緊圍繞提高本科生培養(yǎng)質(zhì)量這一主線,系統(tǒng)構(gòu)建拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系,著力培養(yǎng)高水平拔尖創(chuàng)新人才。核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院(以下簡稱核學(xué)院)依托“核科學(xué)與技術(shù)”一級學(xué)科、“核安全與仿真技術(shù)”國防重點學(xué)科實驗室和核科學(xué)與技術(shù)國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心,集中學(xué)校和學(xué)院優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源,借鑒國內(nèi)外先進教育理念,傾心打造核科學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)實驗班(以下簡稱核創(chuàng)班),探索核專業(yè)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。
我國核能產(chǎn)業(yè)進入發(fā)展機遇期,核能研究多樣化,核電發(fā)展自主化,核安全標(biāo)準(zhǔn)提升,中國核電“走出去”打造國家新名片,艦船核動力技術(shù)研究面臨大發(fā)展的新局面。核電的高速發(fā)展對核專業(yè)人才產(chǎn)生了強烈需求的同時,對核專業(yè)人才的要求也發(fā)生了巨大變化,除了具有較高的科學(xué)技術(shù)知識外,還要了解國家科技政策、知識產(chǎn)權(quán)、經(jīng)濟管理、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)等;除了具備在核工程與核技術(shù)領(lǐng)域的科研開發(fā)能力外,還要有突破創(chuàng)新的能力和一定的國際化能力?,F(xiàn)行的人才培養(yǎng)模式存在很多不足,培養(yǎng)的人才缺乏國際化能力、自主學(xué)習(xí)能力、實踐創(chuàng)新能力、解決復(fù)雜工程問題能力,無法滿足核能自主化研發(fā)對創(chuàng)新型人才的需求。因此,進行人才培養(yǎng)模式改革,促進人才培養(yǎng)鏈和產(chǎn)業(yè)鏈緊密融合,可為核工業(yè)科技創(chuàng)新提供高質(zhì)量人才保障。
作為行業(yè)特色型高校,哈爾濱工程大學(xué)立足自身優(yōu)勢,以經(jīng)濟社會發(fā)展需求為導(dǎo)向,發(fā)展和維持“三海一核”強勢學(xué)科,聚焦學(xué)科專業(yè)建設(shè)[2]。在培養(yǎng)目標(biāo)上,以立德樹人為根本,堅持精英教育理念,“知識、能力、素質(zhì)、視野”四位一體,培育拔尖創(chuàng)新人才;在培養(yǎng)模式上,推進本研貫通培養(yǎng)模式,打通本研課程體系,推行本研一體化培養(yǎng),同時探索跨學(xué)科培養(yǎng)模式,構(gòu)建跨學(xué)科教育新體系;在培養(yǎng)機制上,構(gòu)建高水平科研支撐拔尖人才培養(yǎng)機制,推動科研成果與前沿知識、科研思維與研究方法融入教育教學(xué)。推進創(chuàng)新實驗班建設(shè),依托核學(xué)院優(yōu)良的師資隊伍、人才培養(yǎng)、科學(xué)研究和國內(nèi)外合作等優(yōu)勢,以“核科學(xué)與技術(shù)”一流學(xué)科群建設(shè)為契機,不斷探索、促進和實現(xiàn)跨學(xué)科創(chuàng)新人才培養(yǎng)的模式及體系[3],是學(xué)科發(fā)展和提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的需要。
新工科人才是指工程實踐能力強、創(chuàng)新能力強、具備國際競爭力的高素質(zhì)復(fù)合型人才[4]。新工科背景下,創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式是新工科建設(shè)的基礎(chǔ)。核創(chuàng)班注重理念引領(lǐng)、模式創(chuàng)新,以行業(yè)企業(yè)需求設(shè)置專業(yè)培養(yǎng)方向,依托核學(xué)科群建設(shè)實現(xiàn)本碩博貫通式培養(yǎng)、探索跨學(xué)科人才培養(yǎng)模式、推廣自主互助探究學(xué)習(xí)模式。核創(chuàng)班探索個性化人才培養(yǎng)模式,鼓勵學(xué)生在學(xué)術(shù)導(dǎo)師指導(dǎo)下,根據(jù)專業(yè)興趣和職業(yè)規(guī)劃,選擇專業(yè)方向和特色課程,給學(xué)生個性化發(fā)展提供更加廣闊的空間[5]。核學(xué)院具有面向“一帶一路”的國際化核工程教育實踐經(jīng)驗,不僅為中國而且為世界培養(yǎng)核專業(yè)人才。核創(chuàng)班探索國際化核工程人才培養(yǎng)的體系與標(biāo)準(zhǔn),推進核工程教育國際化水平,逐漸向世界推薦中國的核工程教育模式,提升我國工程教育國際影響力。
核創(chuàng)班以培養(yǎng)視野寬廣、基礎(chǔ)雄厚、思想品質(zhì)好、辨識能力強,具有深厚的科研潛質(zhì),未來能夠在核能領(lǐng)域從事核電、核動力、核技術(shù)等方面的研究、設(shè)計、建造、運行和管理等工作并發(fā)揮重大影響力的國際型、創(chuàng)新型、綜合型卓越人才為目標(biāo)。
哈爾濱工程大學(xué)核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院是國內(nèi)高校第一個核學(xué)院,建院之初,確立了“國際化、開放式、研究型、高水平”的發(fā)展思路,以人才培養(yǎng)為中心工作,努力培養(yǎng)“思想品質(zhì)好、辨識能力強、掌握核科學(xué)與技術(shù)知識”的創(chuàng)新型人才。
核創(chuàng)班秉承“強基礎(chǔ)、創(chuàng)新型、高水平、國際化”的人才培養(yǎng)理念,努力成為拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的搖籃。通過核創(chuàng)班的改革、研究和實踐,構(gòu)建拔尖人才貫通培養(yǎng)體系,實現(xiàn)本科教育和研究生教育貫通培養(yǎng)、學(xué)科貫通培養(yǎng);構(gòu)建拔尖人才全面培養(yǎng)體系,實現(xiàn)科教融合、協(xié)同育人;構(gòu)建拔尖人才培養(yǎng)的學(xué)科、科研、評價支持體系[6]。核創(chuàng)班人才培養(yǎng)體系如圖1 所示。
圖1 核創(chuàng)班人才培養(yǎng)體系
核創(chuàng)班采取3+1 培養(yǎng)模式。學(xué)生在前三學(xué)年完成基礎(chǔ)平臺、專業(yè)平臺全部課程和特色平臺部分課程的學(xué)習(xí),第四學(xué)年可以選擇特色課程平臺中本研貫通、學(xué)術(shù)研究、國際交流、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和訂單聯(lián)合5 種模式中的一種或幾種,同時完成學(xué)士學(xué)位論文/畢業(yè)設(shè)計。
為了實施3+1 培養(yǎng)模式改革,核學(xué)院對標(biāo)國際一流大學(xué),重新梳理和調(diào)整了核工程與核技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案和課程體系,對大學(xué)外語、數(shù)理基礎(chǔ)、專業(yè)核心課程等進行改革,增設(shè)特色課程平臺,幫助學(xué)生拓寬視野、夯實基礎(chǔ)、加強能力、提升素質(zhì),實現(xiàn)核創(chuàng)班的人才培養(yǎng)目標(biāo)。核創(chuàng)班課程配置流程如圖2 所示,課程體系特點如下。
圖2 核創(chuàng)班課程配置流程圖
1.注重基礎(chǔ)寬厚。按照視野寬、基礎(chǔ)厚、能力強、素質(zhì)優(yōu)的培養(yǎng)規(guī)格定位,強化基礎(chǔ)教育平臺課程設(shè)置。本著“強化工科”的原則,以建設(shè)工科實驗班為目標(biāo),設(shè)置數(shù)理課程。數(shù)理課程選用強化版,在教學(xué)內(nèi)容(基礎(chǔ)與專業(yè)結(jié)合)、課后習(xí)題課(精典題和案例)、慕課學(xué)習(xí)(自主學(xué)習(xí))等方面進行深化,課程體系更符合工科學(xué)生,同時又比普通班講授、練習(xí)得更深入。針對寬口徑教育的要求,設(shè)置“理論力學(xué)”“材料力學(xué)”“機械制圖”“機械設(shè)計基礎(chǔ)”“電工基礎(chǔ)”“工程圖學(xué)”等基礎(chǔ)課程,增強學(xué)生的力學(xué)、機械、電工、工程制圖等基礎(chǔ)理論知識。
2.注重實踐創(chuàng)新。把提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力貫穿于培養(yǎng)全過程,對接核工業(yè)發(fā)展需求,增加實踐課程和實踐學(xué)分的比重,切實保證實踐教學(xué)在專業(yè)總學(xué)時中的比重和實踐內(nèi)容設(shè)置要求?;A(chǔ)實踐環(huán)節(jié)設(shè)置工程認識、工程實踐、大學(xué)物理實驗。專業(yè)實踐環(huán)節(jié)增加流體力學(xué)基礎(chǔ)實驗、材料力學(xué)實驗、熱工實驗;原學(xué)科專業(yè)綜合實驗擴展為核反應(yīng)堆工程綜合實驗、輻射探測與輻射防護綜合實驗,學(xué)時學(xué)分均有所增加;依托核科學(xué)與技術(shù)國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心增設(shè)32 學(xué)時核電站運行虛擬仿真實驗。
3.注重突出特色。設(shè)置學(xué)科交叉學(xué)分,加強學(xué)生學(xué)科交叉等綜合能力培養(yǎng)。學(xué)生從核科學(xué)與技術(shù)學(xué)科群相關(guān)專業(yè)(材料工程、計算機科學(xué)工程、機電工程等)的培養(yǎng)方案中至少選修3 學(xué)分的專業(yè)核心課程。設(shè)置導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)分,加強導(dǎo)師對本科生的指導(dǎo),樹立導(dǎo)師的榜樣作用。學(xué)生應(yīng)按照學(xué)術(shù)導(dǎo)師的安排參與相應(yīng)的學(xué)術(shù)活動、研討和項目實踐。設(shè)置社會公益學(xué)分,培養(yǎng)學(xué)生高尚的道德情操。學(xué)生應(yīng)積極參與學(xué)?;?qū)W院組織的社會公益活動,如參加核知識宣傳、敬老院、孤兒院、社區(qū)獻愛心活動、回高中母校進行招生宣傳等。
核創(chuàng)班學(xué)生可以提前一年修讀本校博士研究生或碩士研究生課程,考核通過后研究生階段可以進行學(xué)分替換。通過課程的提前修讀,可以打通本碩博平臺,讓本科生提前進入研究生階段。核創(chuàng)班學(xué)生可以提前參與學(xué)術(shù)導(dǎo)師的科研活動,通過創(chuàng)新思維、科研能力的培養(yǎng),更早地打開科研之門。品行優(yōu)良、學(xué)習(xí)成績優(yōu)異且符合推免基本條件的核創(chuàng)班學(xué)生,全部推薦免試攻讀研究生,推免率在80%以上。2018 級核創(chuàng)班學(xué)生前6 學(xué)期平均學(xué)習(xí)成績84.62 分,分別保送到清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)攻讀碩士研究生或博士研究生。
為提升創(chuàng)新人才的國際視野,了解國際科研前沿技術(shù),學(xué)校、學(xué)院鼓勵和支持核創(chuàng)班學(xué)生赴國(境)外進行校際交流學(xué)習(xí),并通過國家留學(xué)基金委出國資助項目進行重點資助。學(xué)校也支持核創(chuàng)班開展國內(nèi)交流活動,通過參觀、學(xué)習(xí)國內(nèi)相關(guān)核設(shè)施,加強專業(yè)自豪感和專業(yè)使命感,樹立投身核事業(yè)、建設(shè)核事業(yè)的信念。2019 年1 月19日至2 月2 日,核學(xué)院組織2018 級核創(chuàng)班學(xué)生赴俄羅斯圣彼得堡彼得大帝理工大學(xué)參加核工程冬令營。通過聽意大利米蘭理工大學(xué)、德國斯圖加特大學(xué)教授授課,參觀列寧格勒核電站、冬宮博物館,學(xué)生英語水平和專業(yè)知識儲備都有了不同程度的進步,還了解了俄羅斯文化。2022 年學(xué)校將派出核創(chuàng)班學(xué)生赴德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)交流學(xué)習(xí)。
核學(xué)院指派資深教授作為核創(chuàng)班學(xué)生的學(xué)術(shù)導(dǎo)師,為學(xué)生提供學(xué)業(yè)、科研和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)一對一指導(dǎo)。指派優(yōu)秀教師擔(dān)任班主任及輔導(dǎo)員,對學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活進行專門指導(dǎo),促進學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展。優(yōu)先選派資深教授和國外知名專家學(xué)者承擔(dān)核創(chuàng)班的教學(xué)任務(wù),確保授課質(zhì)量。核學(xué)院購置學(xué)習(xí)材料和軟件作為輔助手段,對核創(chuàng)班課堂上所學(xué)習(xí)的知識和概念補充實際的觀感和認知,豐富課堂素材。具體實施方式為對于“微積分”“線性代數(shù)”“大學(xué)物理”等課程采用多種軟件,通過對數(shù)學(xué)概念采用直觀畫圖的方式幫助學(xué)生理解和鞏固微分、積分、空間關(guān)系等重要概念,并且通過這些軟件提前幫助學(xué)生認識編程,為將來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
為提高學(xué)生專業(yè)知識以外的常識和素養(yǎng),核學(xué)院開展了系列通識教育講座,所涵蓋的領(lǐng)域包括法律、金融、銀行、建筑與土木、市政規(guī)劃、核技術(shù)、通信、機器人、材料、藝術(shù)等,講座內(nèi)容以各自行業(yè)的基礎(chǔ)常識為主,以學(xué)生能夠接受的方式進行生動、科普性的介紹,加強了學(xué)生多方面的知識積累,激發(fā)了學(xué)生的興趣,為學(xué)生將來選擇自身發(fā)展方向和道路提供參考。
核學(xué)院2019 年建立了“核電機器人”創(chuàng)新實驗室,聘請一線機器人企業(yè)的工程師作為顧問,對核創(chuàng)班學(xué)生進行機器人編程培訓(xùn)教學(xué)。創(chuàng)新實驗室以從核電系統(tǒng)的角度提出設(shè)計需求和部分設(shè)計方案為牽引,與一線機器人公司形成合作關(guān)系,進一步培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、編程能力和系統(tǒng)搭建能力,使得學(xué)生能夠從專業(yè)的角度出發(fā),借助機器人的先進手段,對具體問題進行考慮、提出自己的想法,并加以驗證。通過科研實踐訓(xùn)練,核創(chuàng)班學(xué)生創(chuàng)新能力不斷增強,2021 年獲得第十七屆“挑戰(zhàn)杯”黑龍江省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽一等獎,實現(xiàn)了核學(xué)院高水平超一流競賽省級一等獎“從零到一”的突破。