郝曉文　王富強(qiáng)　王方舟

[摘 要] 能源與動力工程專業(yè)培養(yǎng)的目標(biāo)之一是使學(xué)生掌握能源的相關(guān)原理和技術(shù)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(xué)生進(jìn)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(xué)生的節(jié)能創(chuàng)新能力非常必要，但是以其為目標(biāo)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(jìn)行節(jié)能創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，強(qiáng)化培養(yǎng)中的團(tuán)隊協(xié)作，強(qiáng)化教師科研引領(lǐng)和輔導(dǎo)員的價值觀引領(lǐng)，以競賽為手段提高大學(xué)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(guān)鍵詞] 節(jié)能;創(chuàng)新;能源與動力工程;科技競賽;分層遞進(jìn)

[作者簡介] 郝曉文（1977—），男，山東濟(jì)南人，博士，哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）新能源學(xué)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(xiàn)標(biāo)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(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，而“關(guān)鍵核心技術(shù)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(guān)鍵因素正是人類社會創(chuàng)新發(fā)展所帶來的技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)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(xué)生高質(zhì)量發(fā)展作為培養(yǎng)的目標(biāo)，構(gòu)成更高水平的人才培養(yǎng)體制，使新時期的高校學(xué)生擁有很好的創(chuàng)新實力，才能助推我國科技水平的進(jìn)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(chǔ)之一。目前我國經(jīng)濟(jì)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(jī)、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(jìn)性。所以走改革創(chuàng)新的節(jié)能之路備受關(guān)注。

節(jié)能也是高校科研院所以及企業(yè)重點關(guān)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(chǔ)，跳動的思想是關(guān)鍵。大學(xué)生作為接班人，他們創(chuàng)新能力的培養(yǎng)關(guān)系著國家的未來。從國家和社會對人才的需求，從科技進(jìn)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(shù)在生產(chǎn)過程中的大量應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)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(guān)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(xué)生培養(yǎng)的關(guān)鍵

創(chuàng)新教育是創(chuàng)新能力提升的基礎(chǔ)。進(jìn)入21世紀(jì)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(dá)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(xué)者在研究創(chuàng)新教育實踐基礎(chǔ)上，總結(jié)了創(chuàng)新教育包含的三層深度：第一層是通過學(xué)習(xí)了解創(chuàng)新;第二層是以學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，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(xué)習(xí)和實踐進(jìn)行新產(chǎn)品的創(chuàng)新[4]。作為建設(shè)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(shè)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(xué)與技術(shù)的發(fā)展成為國家、社會進(jìn)步的引擎[5]。

學(xué)生在初入大學(xué)時，仍按照以前的學(xué)習(xí)模式，重視課本內(nèi)容的掌握，而缺乏對理論知識和學(xué)習(xí)技能的積累，也缺乏對創(chuàng)新的認(rèn)識及創(chuàng)新的能力。很多學(xué)生將主要精力投入到碩士入學(xué)考試的復(fù)習(xí)，以及畢業(yè)后可能從事領(lǐng)域的相關(guān)證書考試上。大學(xué)生在校時間里更多的是忙于機(jī)械的記住講授內(nèi)容，忙于應(yīng)付各種課程常規(guī)化考試。許多大學(xué)生的創(chuàng)新性思維得不到發(fā)揮，導(dǎo)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(yán)峻形勢要求當(dāng)代的中國大學(xué)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(rèn)可的概念。但綜合看，能源教育的出發(fā)點在于認(rèn)識節(jié)能的必要性;樹立能動專業(yè)學(xué)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(xué)技術(shù)，只有節(jié)約能源的意識而缺乏推動節(jié)約能源的科學(xué)技術(shù)，則很難達(dá)到能源教育的最終目標(biāo);只擁有節(jié)能技術(shù)而無節(jié)能意識，則難以向最終目標(biāo)邁進(jìn)[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(jì)發(fā)展的一種未來狀態(tài)[8]，也就是在進(jìn)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(gòu)和全新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。它們的核心在于節(jié)能的技術(shù)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(xué)校發(fā)展方向，結(jié)合自身專業(yè)特色，在學(xué)校支持下，通過平臺和實驗室建設(shè)，結(jié)合創(chuàng)新競賽、教師科研、校企聯(lián)合，進(jìn)行學(xué)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(xué)和管理學(xué)，關(guān)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(chǔ)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(guān)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(xué)生從大一就開始學(xué)習(xí)熱學(xué)，但淺顯的知識不能讓他們達(dá)到能源創(chuàng)新的要求。雖然專業(yè)基礎(chǔ)課的講授會改善此情況，但學(xué)生對創(chuàng)新的積極性不足，協(xié)助教師進(jìn)行的科研工作時，達(dá)不到教師要求或半途放棄，而且隨著年級增加，學(xué)生對創(chuàng)新的激情急劇下降。

三、能動專業(yè)大學(xué)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(jìn)行階梯化的能源教育改革，在三個層面上增強(qiáng)學(xué)生節(jié)能創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（一）基礎(chǔ)實踐層：大學(xué)生節(jié)能創(chuàng)新理念和基礎(chǔ)創(chuàng)新的培養(yǎng)

通過家庭和學(xué)校的教育，大學(xué)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(xué)生進(jìn)行交流的機(jī)會，講解和宣傳節(jié)能，將節(jié)能理念融入大學(xué)生社會責(zé)任感教育，使學(xué)生形成更強(qiáng)的節(jié)能理念。引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成思考和觀察的習(xí)慣，能夠在生活和學(xué)習(xí)中有意識的去思考節(jié)能問題，關(guān)注能源浪費，進(jìn)行生活中的節(jié)能創(chuàng)新，并參加校級的基礎(chǔ)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(chǔ)課的設(shè)置模式和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行革新和改革，徹底改變灌輸式的教學(xué)方法;將能源學(xué)科的基礎(chǔ)知識生動化，采用啟發(fā)式+對比式教學(xué)的方式，將生活中節(jié)能常識與專業(yè)基礎(chǔ)理論知識結(jié)合;專人負(fù)責(zé)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(jìn)行講授;通過仿真教學(xué)和實驗教學(xué)，使學(xué)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(chǔ)理論—仿真分析—應(yīng)用示例的體系。改變沉悶的課堂教學(xué)氣氛，通過生活和工程中的實例，激發(fā)學(xué)生興趣，改善教師與學(xué)生的溝通效果，調(diào)動學(xué)生對專業(yè)課學(xué)習(xí)的主動性、積極性和創(chuàng)造性，讓學(xué)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(xué)生的專業(yè)技能和綜合素質(zhì)，依據(jù)學(xué)生的個體特長和興趣愛好，因材施教，并以此分組，使學(xué)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(shè)計和生產(chǎn)實習(xí)中融入節(jié)能模塊;邀請校友和海內(nèi)外專家進(jìn)行前沿講座;結(jié)合企事業(yè)單位的需求走產(chǎn)學(xué)研結(jié)合發(fā)展的道路，在課程和專業(yè)技能學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)生創(chuàng)新科研能力的強(qiáng)化培養(yǎng);根據(jù)學(xué)生的興趣愛好及課程體系，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和團(tuán)隊意識，將學(xué)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(shè)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(yīng)的科學(xué)問題探索或工程創(chuàng)新型實踐項目的設(shè)計與解決方法研究;激勵學(xué)生發(fā)表節(jié)能相關(guān)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(xué)中實行“工程問題認(rèn)知→基礎(chǔ)能力訓(xùn)練→綜合能力應(yīng)用→科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)”的階梯漸近式教育模式，使教學(xué)知識內(nèi)容不斷更新，通過啟發(fā)式教學(xué)引導(dǎo)學(xué)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(dāng)代創(chuàng)新人才培育的課程教學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(qiáng)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(yīng)國家發(fā)展，以至于國際需求的高質(zhì)量人才。為達(dá)到這個目標(biāo)，可選取如下的實施路徑。

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

由于課程的設(shè)置是分層遞進(jìn)的，所以節(jié)能創(chuàng)新的培養(yǎng)中，教師對學(xué)生的要求和研究問題也不同。大一主要針對基礎(chǔ)課和學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變設(shè)置研究問題，具體是在專業(yè)導(dǎo)論課、大一相關(guān)科研、班會中傳導(dǎo)節(jié)能知識。通過生活實例理解節(jié)能;跟隨高年級學(xué)長或碩博研究生，進(jìn)行專業(yè)基礎(chǔ)科研的鍛煉。大二學(xué)生開始學(xué)習(xí)熱力學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)課，接觸專業(yè)基礎(chǔ)課中的基本原理，這個時候以問題為導(dǎo)向進(jìn)行節(jié)能創(chuàng)新的提升培養(yǎng)。大三階段學(xué)生開始大量接觸專業(yè)必修課和選修課，這也是學(xué)生進(jìn)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(shè)置密切相關(guān)的研究課題，充分鍛煉學(xué)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(shè)計，通過生產(chǎn)實習(xí)、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計進(jìn)行分析，進(jìn)一步創(chuàng)新性的解決一些工程中的問題。

（二）強(qiáng)化節(jié)能創(chuàng)新培養(yǎng)中的團(tuán)隊協(xié)作

節(jié)能的范圍很寬，能夠產(chǎn)生創(chuàng)新的領(lǐng)域很多，對教學(xué)團(tuán)隊的協(xié)作要求高。能動專業(yè)通過強(qiáng)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(guān)的內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新;通過課程承上啟下的作用，進(jìn)行較為完善的節(jié)能教學(xué);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(dǎo)員的組織協(xié)調(diào)和價值觀引領(lǐng)作用，發(fā)揮任課教師的知識傳授和創(chuàng)新引領(lǐng)作用，使教師了解學(xué)生，使學(xué)生了解教師，以黨組織和團(tuán)組織為紐帶強(qiáng)化師生之間的聯(lián)系。以黨建促教學(xué)與育人為目標(biāo)，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(xué)過程中，始終秉承“德育合力、科教育人”的教學(xué)理念，并以國家新舊動能轉(zhuǎn)換和新工科建設(shè)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(chǔ)知識扎實、動手能力強(qiáng)的復(fù)合型人才”為導(dǎo)向，將社會主義核心價值觀有機(jī)的融入教學(xué)體系中，引導(dǎo)學(xué)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(tuán)隊，指導(dǎo)教師也應(yīng)注意團(tuán)隊中的協(xié)調(diào)，合理安排工作，使學(xué)生各自承擔(dān)相應(yīng)的方向，消除“打醬油”“掛名”現(xiàn)象，使學(xué)生學(xué)有所成。

（三）以競賽為輔助的大學(xué)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(biāo)，以課題為載體，以解決創(chuàng)新問題為導(dǎo)向，提高大學(xué)生的科研創(chuàng)新能力。最終通過競賽檢驗學(xué)生心理素質(zhì)、知識水平、團(tuán)隊協(xié)作以及創(chuàng)新能力。通過學(xué)生主導(dǎo)、教師指導(dǎo)的方式，建立以老帶新的團(tuán)隊，強(qiáng)化競賽團(tuán)隊中的梯隊建設(shè)，使學(xué)生的節(jié)能創(chuàng)新理念和節(jié)能技術(shù)思路能夠傳承和發(fā)揚。

節(jié)能創(chuàng)新相關(guān)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(xué)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(tuán)隊參加比賽。隨著年級升高，理論知識增強(qiáng)，經(jīng)過逐漸完善，引導(dǎo)高年級學(xué)生進(jìn)一步參加省部級競賽和其他一系列比賽，從而使學(xué)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(gòu)建，從學(xué)生的分階段培養(yǎng)，教師與學(xué)生團(tuán)隊寫作能力培養(yǎng)，以競賽進(jìn)一步提升學(xué)生創(chuàng)新水平，最終提高學(xué)生實踐技能、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)，增強(qiáng)學(xué)生社會適應(yīng)能力，提高知識應(yīng)用能力。

通過以上研究，建立起更加適合當(dāng)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(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)和大學(xué)生創(chuàng)新實踐進(jìn)行耦合，以興趣為驅(qū)動，以節(jié)能為目標(biāo)，以課題為載體，以解決創(chuàng)新問題為導(dǎo)向，以科技競賽為目標(biāo)，通過教師與輔導(dǎo)員的協(xié)作，提高大學(xué)生在節(jié)能創(chuàng)新研究中的能力。以意識培養(yǎng)、教學(xué)改進(jìn)、課程資料庫更新、競賽強(qiáng)化、實踐多元化為方法，層層遞進(jìn)，形成貫穿大學(xué)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(xué)生不但更熱愛自己的專業(yè)，有了更高的學(xué)習(xí)動力;而且在學(xué)習(xí)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