余 萬(wàn) 袁顯寶 蘇華山 洪 鋒 王 崗
(三峽大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力學(xué)院 湖北·宜昌 443002)
動(dòng)力工程及工程熱物理是研究能源轉(zhuǎn)化和利用的理論和技術(shù),提高能源利用率,減少一次性能源消耗和污染物排放的一門學(xué)科[1]。目前本學(xué)科在培養(yǎng)研究生過(guò)程中可以歸納為8個(gè)學(xué)科方向:工程熱物理、熱能工程、動(dòng)力機(jī)械及工程、流體機(jī)械及工程、制冷及低溫工程、化工過(guò)程機(jī)械、能源環(huán)境工程、新能源科學(xué)與工程[2]。隨著“碳達(dá)峰、碳中和”的國(guó)家能源戰(zhàn)略的實(shí)施,本學(xué)科的人才培養(yǎng)顯得尤為重要,如何構(gòu)建合適的研究生培養(yǎng)體系是亟待解決的問(wèn)題。
當(dāng)前各個(gè)高校在動(dòng)力工程及工程熱物理專業(yè)的研究生培養(yǎng)體系有較大的差別,均結(jié)合學(xué)校自身的科研方向及地域特點(diǎn)來(lái)培養(yǎng)人才。以湖北省內(nèi)高校而言,華中科技大學(xué)的實(shí)力最強(qiáng),是首批一級(jí)國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科,具有以煤燃燒國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家能源煤清潔低碳發(fā)電技術(shù)研發(fā)中心、能源動(dòng)力裝置節(jié)能減排教育部工程研究中心、9個(gè)國(guó)家級(jí)工程實(shí)踐中心等為支撐的學(xué)科體系,主要圍繞化石能源的低碳高效安全利用和污染物深度聯(lián)合脫除、能源終端利用優(yōu)化與節(jié)能、可再生能源、先進(jìn)動(dòng)力裝置等方面開展科學(xué)研究和人才培養(yǎng)[3];武漢大學(xué)則以流體機(jī)械為主要特色,擁有水力機(jī)械過(guò)渡過(guò)程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、流體機(jī)械與動(dòng)力工程裝備技術(shù)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、水射流理論與新技術(shù)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等教學(xué)科研平臺(tái),圍繞流體機(jī)械及裝置、能源動(dòng)力裝備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)、傳熱傳質(zhì)與節(jié)能技術(shù)、水電站水機(jī)電耦合過(guò)程與源網(wǎng)協(xié)調(diào)、核電機(jī)組事故仿真與安全評(píng)估等方面來(lái)展開人才培養(yǎng)工作;武漢理工大學(xué)建有“新能源汽車科學(xué)與關(guān)鍵技術(shù)”與“高性能船舶關(guān)鍵技術(shù)”學(xué)科創(chuàng)新引智基地、船舶動(dòng)力工程技術(shù)交通運(yùn)輸行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)等8個(gè)省部級(jí)科研基地,以內(nèi)燃機(jī)為主要對(duì)象,研究節(jié)能低排放內(nèi)燃機(jī)先進(jìn)技術(shù)、高效傳熱傳質(zhì)與清潔燃燒技術(shù)以及新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng),面向船廠、柴油機(jī)廠、船舶設(shè)計(jì)院及汽車行業(yè)培養(yǎng)相關(guān)科研工作者或工程技術(shù)人才;武漢工程大學(xué)的前身為武漢化工學(xué)院,以化工過(guò)程機(jī)械為主要研究方向,培養(yǎng)面向新能源開發(fā)與應(yīng)用、能源與環(huán)境、制冷及低溫、建筑節(jié)能等行業(yè)的人才;長(zhǎng)江大學(xué)則以石油開采及利用過(guò)程中的動(dòng)力問(wèn)題為主,培養(yǎng)面向石油行業(yè)的人才。
與省內(nèi)其它高校相比,三峽大學(xué)的動(dòng)力工程及工程熱物理學(xué)科的發(fā)展歷史較短,源于2011年成立的能源動(dòng)力系統(tǒng)及自動(dòng)化專業(yè)及2012年成立的核工程與核技術(shù)專業(yè),在2016年獲得一級(jí)學(xué)科學(xué)術(shù)學(xué)位研究生授權(quán)點(diǎn)。在當(dāng)前情況下,本專業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施及師資情況均比較薄弱,如何融合三峽大學(xué)機(jī)械、材料、電氣等優(yōu)勢(shì)學(xué)科資源和地域特色,結(jié)合本學(xué)科的實(shí)際狀況,構(gòu)建多學(xué)科交叉融合的動(dòng)力及工程熱物理專業(yè)學(xué)術(shù)學(xué)位研究生培養(yǎng)體系是當(dāng)前急需解決的問(wèn)題。
制訂研究生培養(yǎng)目標(biāo)必須符合當(dāng)前能源形勢(shì)對(duì)人才的需求,考慮不斷發(fā)展的國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)具備節(jié)能減排基本知識(shí)結(jié)構(gòu)的人才需求,從而在新工科建設(shè)的大背景下,考慮學(xué)校其他優(yōu)勢(shì)學(xué)科的資源,結(jié)合本學(xué)科的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)本學(xué)科合理定位,確定本專業(yè)研究生的培養(yǎng)目標(biāo)。
首先應(yīng)明確研究生政治思想、道德品質(zhì)、身心健康方面的要求。當(dāng)前國(guó)際形勢(shì)變化多端,資本主義國(guó)家一直在對(duì)中國(guó)進(jìn)行文化侵蝕。作為高級(jí)科技人才,研究生應(yīng)該具有正確的世界觀、價(jià)值觀和人生觀。在研究生的培養(yǎng)過(guò)程中,應(yīng)該更加注重其政治素質(zhì)的培養(yǎng),為中國(guó)特色社會(huì)主義的建設(shè)培養(yǎng)合格的人才。
其次明確學(xué)生在本學(xué)科的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)等方面應(yīng)達(dá)到的廣度和深度,應(yīng)該具有的持續(xù)學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)能力,對(duì)本專業(yè)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)、國(guó)際前沿學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)、國(guó)家政策等應(yīng)有深入的了解。動(dòng)力工程及工程熱物理學(xué)科是一個(gè)綜合性很強(qiáng)的工程應(yīng)用學(xué)科,涉及的學(xué)科領(lǐng)域很多,需要根據(jù)學(xué)校的學(xué)科優(yōu)勢(shì)來(lái)確定培養(yǎng)目標(biāo),明確學(xué)生應(yīng)掌握的基本知識(shí),在此基礎(chǔ)上展開科研工作。
第三要明確學(xué)生在科學(xué)研究能力、創(chuàng)新能力或獨(dú)立分析和解決本學(xué)科專門技術(shù)問(wèn)題的能力。本專業(yè)的研究生應(yīng)該能夠在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,充分運(yùn)行自己所學(xué)的知識(shí)來(lái)解決實(shí)際工程技術(shù)問(wèn)題,在培養(yǎng)目標(biāo)中,應(yīng)該明確學(xué)生的科研能力。
最后要加強(qiáng)學(xué)生的外語(yǔ)能力培訓(xùn),加強(qiáng)學(xué)生英文文獻(xiàn)閱讀和英文學(xué)術(shù)論文的撰寫能力培養(yǎng),提升其國(guó)際交流能力。當(dāng)前很多學(xué)科熱點(diǎn)問(wèn)題依然發(fā)表在英文期刊上,研究生的英文文獻(xiàn)閱讀和總結(jié)能力對(duì)于科研工作是非常重要的。
三峽大學(xué)的動(dòng)力工程及工程熱物理學(xué)科歷史較短,學(xué)科的基礎(chǔ)科研平臺(tái)很少,科研水平尚存在不足,沒有形成有特色的學(xué)科方向。鑒于學(xué)科現(xiàn)狀,單靠本學(xué)科的基礎(chǔ)條件及師資力量,不足以支持本一級(jí)學(xué)科的發(fā)展與壯大,因此需要協(xié)調(diào)本學(xué)科與學(xué)校其他相關(guān)優(yōu)勢(shì)學(xué)科的交叉融合。三峽大學(xué)是水利電力特色與優(yōu)勢(shì)比較明顯綜合性大學(xué),有11個(gè)省級(jí)重點(diǎn)一級(jí)學(xué)科和16個(gè)國(guó)家級(jí)一流專業(yè)建設(shè)點(diǎn)。其中與動(dòng)力工程及工程熱物理學(xué)科知識(shí)體系及研究?jī)?nèi)容有交叉的學(xué)科有機(jī)械、材料、物理、電氣、化學(xué)等。因此結(jié)合當(dāng)前的師資力量,擬在多學(xué)科交叉融合的目標(biāo)下凝練四個(gè)學(xué)科方向來(lái)展開人才培養(yǎng)和科學(xué)研究工作,從而充分發(fā)揮各專業(yè)高水平教學(xué)科研平臺(tái)對(duì)研究生人才培養(yǎng)的支撐作用,培養(yǎng)復(fù)合型人才。
首先是工程熱物理方向。以本學(xué)科核工程與核技術(shù)專業(yè)教師為主體,借助物理學(xué)科的相關(guān)條件,以熱力學(xué)、傳熱學(xué)和流體力學(xué)等為理論基礎(chǔ),研究多介質(zhì)、多相態(tài)及多過(guò)程耦合的流體流動(dòng)及傳熱傳質(zhì)的機(jī)理與強(qiáng)化方法,同時(shí)進(jìn)行核反應(yīng)堆物理、熱工水力、核安全及相關(guān)領(lǐng)域的研究。
其次是動(dòng)力機(jī)械及工程方向。以機(jī)械學(xué)科相關(guān)教師為主體,進(jìn)行動(dòng)力機(jī)械建模、仿真、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷的研究,并進(jìn)行新型動(dòng)力機(jī)械的設(shè)計(jì)開發(fā)。
第三為流體機(jī)械及工程方向。以本學(xué)科能源與動(dòng)力工程專業(yè)的教師為主體,結(jié)合機(jī)械學(xué)科相關(guān)教師,研究流體機(jī)械內(nèi)部流動(dòng)、性能優(yōu)化、多相復(fù)雜流動(dòng)現(xiàn)象等。
最后為新能源科學(xué)與工程方向。以本學(xué)科能源與動(dòng)力工程專業(yè)的教師為主體,結(jié)合機(jī)械學(xué)科的海洋能研究,并借助材化學(xué)院、電氣學(xué)院在太陽(yáng)能、風(fēng)能方面的相關(guān)資源,展開新能源高效、低成本轉(zhuǎn)化與利用方面的研究。
研究生課程體系包括公共基礎(chǔ)課、學(xué)科基礎(chǔ)課、學(xué)科專業(yè)課、選修課和實(shí)踐環(huán)節(jié)等。設(shè)置了中國(guó)特色社會(huì)主義理論與實(shí)踐研究、自然辯證法、馬克思主義與社會(huì)科學(xué)方法論等公共基礎(chǔ)課程,注重在潛移默化中堅(jiān)定學(xué)生理想信念、厚植愛國(guó)主義情懷,加強(qiáng)品德修養(yǎng)。
鑒于本學(xué)科知識(shí)體系的多學(xué)科交叉融合的特點(diǎn),以及當(dāng)前在校學(xué)生數(shù)量較少的現(xiàn)狀,擬在學(xué)科基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面不再細(xì)分學(xué)科方向,而是給出多門課程,由導(dǎo)師結(jié)合學(xué)生的培養(yǎng)計(jì)劃來(lái)選擇應(yīng)該學(xué)習(xí)的學(xué)科基礎(chǔ)課和專業(yè)課,從而使人才培養(yǎng)更具有針對(duì)性。同時(shí)為適應(yīng)不斷變化的國(guó)家能源形勢(shì)對(duì)高層次人才的需求,在開設(shè)“高等流體力學(xué)”“高等熱力學(xué)”和“高等傳熱學(xué)”三門學(xué)科主干課程之外,增設(shè)“多能域轉(zhuǎn)換原理”“能源經(jīng)濟(jì)學(xué)”“低品位能源利用”“兩相與多相流體動(dòng)力學(xué)”“流動(dòng)與傳熱的數(shù)值模擬”“熱工水力數(shù)值分析”等特色課程。除此之外,基于學(xué)科交叉融合的基本思想,把機(jī)械學(xué)科的“現(xiàn)代控制理論”“有限元法”“噪聲與振動(dòng)控制”等課程也納入本學(xué)科的課程體系。
確定本專業(yè)的課程體系后,要積極展開課程建設(shè)工作。對(duì)于每一門課程,在選定合適的教材后,教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該以本專業(yè)老師的科研方向?yàn)榛A(chǔ)合理來(lái)構(gòu)建合適的教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)在教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)多結(jié)合工程實(shí)際案例和科學(xué)問(wèn)題來(lái)講解,使學(xué)生的學(xué)習(xí)更具目的性。此外,要結(jié)合學(xué)校和學(xué)院的教學(xué)文件及規(guī)范,建立起教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)對(duì)老師授課的要求,以此促進(jìn)研究生課堂教學(xué)質(zhì)量的提升。
研究生的培養(yǎng)過(guò)程包含以下幾個(gè)環(huán)節(jié):導(dǎo)師遴選、課題遴選、課堂教學(xué)、學(xué)術(shù)交流、教學(xué)實(shí)踐、社會(huì)實(shí)踐、中期考核、論文答辯等。
在導(dǎo)師遴選方面,需要制定完成的導(dǎo)師遴選及上崗資格審核辦法。每年需要對(duì)導(dǎo)師的上崗資格進(jìn)行審核,包括教學(xué)業(yè)績(jī)、科研經(jīng)費(fèi)與成果、師德師風(fēng)等方面。同時(shí)定期舉行導(dǎo)師培訓(xùn),明確導(dǎo)師的責(zé)任。導(dǎo)師需要定期對(duì)學(xué)生進(jìn)行談心談話,對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想引領(lǐng),培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的治學(xué)態(tài)度和求真務(wù)實(shí)的科學(xué)精神,同時(shí)對(duì)學(xué)生培養(yǎng)全過(guò)程負(fù)責(zé),包括確定研究課題、開題報(bào)告、中期檢查、論文寫作計(jì)劃等,并做好相關(guān)記錄。
在課題遴選方面,學(xué)院會(huì)組織資深教授對(duì)課題進(jìn)行初步審核,然后由開題報(bào)告小組成員進(jìn)行優(yōu)化,確保所選擇的研究課題具有較好的科學(xué)研究意義和工程應(yīng)用價(jià)值。在后續(xù)的中期、預(yù)答辯、答辯等每一個(gè)環(huán)節(jié)中,應(yīng)該依據(jù)相關(guān)文件,嚴(yán)格管理,加強(qiáng)整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程的質(zhì)量控制。比如中期考核,一定要嚴(yán)格按照要求執(zhí)行,對(duì)于研究進(jìn)展較慢的學(xué)生要予以督促,嚴(yán)重滯后的應(yīng)該推遲畢業(yè)。在答辯環(huán)節(jié)中,要建立合理的從預(yù)答辯、論文評(píng)審到最終答辯的詳細(xì)規(guī)則,加強(qiáng)質(zhì)量控制,以便能夠培養(yǎng)出滿足社會(huì)需求的高層次專門人才。
本文以三峽大學(xué)動(dòng)力工程及工程熱物理專業(yè)研究生培養(yǎng)為對(duì)象,基于多學(xué)科交叉融合的思想,充分利用校內(nèi)優(yōu)勢(shì)學(xué)科資源,凝練了學(xué)科方向,構(gòu)建了適應(yīng)于動(dòng)力工程及工程熱物理學(xué)術(shù)學(xué)位研究生培養(yǎng)目標(biāo)的特色課程體系,優(yōu)化課程設(shè)置,調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,加強(qiáng)人才培養(yǎng)過(guò)程的質(zhì)量控制,全面提升研究生的培養(yǎng)質(zhì)量。