宋先亮 金小娟

(北京林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，北京 100083)

隨著石化資源的枯竭及國(guó)家對(duì)環(huán)境污染的嚴(yán)格限制，可再生能源越來(lái)越受到重視。生物質(zhì)能源是可再生能源的重要組成部分，近年來(lái)相關(guān)產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展，急需大批生物質(zhì)能源領(lǐng)域的人才。為滿(mǎn)足國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，全國(guó)許多高校設(shè)立了新能源科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)，專(zhuān)門(mén)培養(yǎng)新能源方面的人才。在此背景下，北京林業(yè)大學(xué)于2017年設(shè)置了生物質(zhì)能源科學(xué)與工程方向，該方向隸屬于林產(chǎn)化工專(zhuān)業(yè)，培養(yǎng)具備化學(xué)化工基礎(chǔ)知識(shí)，掌握生物質(zhì)能源技術(shù)、風(fēng)能及太陽(yáng)能利用原理與技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)等，能在國(guó)家新能源領(lǐng)域開(kāi)展教學(xué)、科研、工程應(yīng)用、技術(shù)開(kāi)發(fā)、經(jīng)營(yíng)管理等方面工作的復(fù)合應(yīng)用型人才，尤其是生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面的人才，以滿(mǎn)足國(guó)家新能源發(fā)展的需要。

根據(jù)生物質(zhì)能源科學(xué)與工程方向本科生培養(yǎng)要求，結(jié)合新工科建設(shè)需要，北京林業(yè)大學(xué)培養(yǎng)的畢業(yè)生不僅要掌握系統(tǒng)的理論知識(shí)，還要具備很強(qiáng)的實(shí)踐能力[1]。學(xué)生畢業(yè)后可在大型現(xiàn)代化電力及能源企業(yè)、化工、材料、輕工與環(huán)保企業(yè)從事生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)和管理工作；在各級(jí)政府部門(mén)及事業(yè)單位從事生物質(zhì)能源、電力、節(jié)能、環(huán)保、輕工等方面的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、咨詢(xún)和監(jiān)管等工作；在生物質(zhì)領(lǐng)域科研院所、大專(zhuān)院校從事生物質(zhì)高效轉(zhuǎn)化及清潔利用領(lǐng)域的科研、技術(shù)開(kāi)發(fā)和教學(xué)等工作。這就需要在培養(yǎng)過(guò)程中設(shè)置系統(tǒng)的實(shí)踐課程體系，并在培養(yǎng)過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行，以滿(mǎn)足本科畢業(yè)生實(shí)踐能力培養(yǎng)的要求[2-3]。

一、生物質(zhì)能源科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)方向本科生實(shí)踐課程的設(shè)置情況

林產(chǎn)化工專(zhuān)業(yè)(生物質(zhì)能源科學(xué)與工程方向)的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)能在國(guó)家新能源領(lǐng)域開(kāi)展教學(xué)、科研、工程應(yīng)用、技術(shù)開(kāi)發(fā)、經(jīng)營(yíng)管理等方面工作的復(fù)合應(yīng)用型人才，要求本科生掌握工廠設(shè)計(jì)技能，具備試驗(yàn)動(dòng)手能力、從事科學(xué)研究能力及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力[4]。這需要在專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案中設(shè)置實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文等實(shí)踐環(huán)節(jié)，因此生物質(zhì)能源教研室在林產(chǎn)化工專(zhuān)業(yè)(生物質(zhì)能源科學(xué)與工程方向)的培養(yǎng)方案中設(shè)置了“生物質(zhì)能源科學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)”“生物質(zhì)能源設(shè)備設(shè)計(jì)”“生物質(zhì)能源工程設(shè)計(jì)”“生物質(zhì)能源綜合實(shí)習(xí)”課程，并在暑期小學(xué)期實(shí)驗(yàn)中開(kāi)設(shè)了“生物質(zhì)能源與造紙”特色實(shí)驗(yàn)課程。除本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))在大四年級(jí)下學(xué)期外，其他課程分別在大三年級(jí)和大四年級(jí)上學(xué)期開(kāi)設(shè)。其中，“生物質(zhì)能源科學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)”“生物質(zhì)能源設(shè)備設(shè)計(jì)”“生物質(zhì)能源工程設(shè)計(jì)”課程在校內(nèi)完成；“生物質(zhì)能源綜合實(shí)習(xí)”課程是通過(guò)參觀能源(尤其是生物質(zhì)能源)相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)比較典型的企業(yè)實(shí)現(xiàn)的，使學(xué)生了解能源企業(yè)的原料來(lái)源、生產(chǎn)、管理組織形式、生產(chǎn)工藝過(guò)程、產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)、生產(chǎn)所用的主要設(shè)備以及產(chǎn)品銷(xiāo)售情況等。

二、生物質(zhì)能源科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)方向本科生實(shí)踐教學(xué)面臨的困境

林產(chǎn)化工專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)均可在北京林業(yè)大學(xué)校內(nèi)完成，設(shè)計(jì)需要的工廠情況可以從資料中獲得，校內(nèi)資源完全能夠保障該專(zhuān)業(yè)教學(xué)的需要。但該專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)卻面臨一些問(wèn)題。

①實(shí)習(xí)企業(yè)難找：工科的實(shí)習(xí)教學(xué)需要到校外相關(guān)企業(yè)開(kāi)展，而大部分企業(yè)已搬遷到河北省或其他省市，在北京范圍內(nèi)的生物質(zhì)能源企業(yè)較少，不能滿(mǎn)足實(shí)踐教學(xué)的需要。

②聯(lián)系的企業(yè)不愿接待學(xué)生實(shí)習(xí)：企業(yè)擔(dān)心學(xué)生實(shí)習(xí)會(huì)干擾正常的生產(chǎn)、學(xué)生實(shí)習(xí)帶來(lái)安全問(wèn)題，使得企業(yè)不愿意接待學(xué)生實(shí)習(xí)。

③疫情導(dǎo)致實(shí)習(xí)無(wú)法按照預(yù)定時(shí)間開(kāi)展：近2年受新冠肺炎疫情影響，全國(guó)各地的疫情防控措施比較嚴(yán)格，使得學(xué)生集體出校、出京困難，嚴(yán)重影響了校外實(shí)習(xí)的安排和進(jìn)度，致使林產(chǎn)化工專(zhuān)業(yè)(生物質(zhì)能源科學(xué)與工程方向)本科生的實(shí)習(xí)效果不佳。

三、生物質(zhì)能源科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)方向本科生實(shí)踐教學(xué)的改革措施

針對(duì)北京地區(qū)能源(尤其生物質(zhì)能源)類(lèi)企業(yè)少、近2年新冠肺炎疫情時(shí)有發(fā)生等問(wèn)題，生物質(zhì)能源教研室集思廣益，合理利用現(xiàn)有資源，采取了多種措施保障林產(chǎn)化工專(zhuān)業(yè)(生物質(zhì)能源科學(xué)與工程方向)本科生實(shí)踐教學(xué)的開(kāi)展，具體措施見(jiàn)圖1。

圖1 生物質(zhì)能源科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)方向本科生實(shí)踐教學(xué)的保障體系

(一)建立穩(wěn)定的實(shí)踐基地，提高實(shí)習(xí)效果

一般，學(xué)校實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)緊張、拿不出專(zhuān)門(mén)的實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)給企業(yè)，企業(yè)也不會(huì)無(wú)償接待學(xué)生實(shí)習(xí)。另外，企業(yè)存在生存、利益、安全和環(huán)保壓力，更不愿意接納高校學(xué)生進(jìn)入企業(yè)實(shí)習(xí)。但在工科院校學(xué)生的培養(yǎng)過(guò)程中又需要學(xué)生進(jìn)入企業(yè)工廠實(shí)習(xí)學(xué)習(xí)，因此如果學(xué)校想保證學(xué)生的實(shí)習(xí)效果就必須建立穩(wěn)定的實(shí)習(xí)基地[5]。

北京林業(yè)大學(xué)生物質(zhì)能源教研室利用生物質(zhì)能源與工程方向教師與北京市及周邊企業(yè)科研合作的機(jī)會(huì)，與相關(guān)企業(yè)簽訂了共建實(shí)習(xí)基地的協(xié)議。比如，與俏東方生物燃料集團(tuán)有限公司和神華集團(tuán)公司國(guó)華河北分公司簽約，建立了實(shí)習(xí)基地；另與北京首鋼生物質(zhì)能源有限公司、中國(guó)科學(xué)院電工研究所(太陽(yáng)能熱發(fā)電站)、中糧生物科技(北京)有限公司、國(guó)家電網(wǎng)生物質(zhì)能源中心、河南禾力能源股份有限公司及灤州市欒興生物科技有限公司等企業(yè)建立了良好的合作關(guān)系。這些既方便學(xué)生實(shí)習(xí)、節(jié)省費(fèi)用，又降低了實(shí)習(xí)單位不確定的風(fēng)險(xiǎn)，保證了林產(chǎn)化工專(zhuān)業(yè)(生物質(zhì)能源科學(xué)與工程方向)本科生的實(shí)習(xí)效果，提高了實(shí)習(xí)保障能力。

(二)利用學(xué)校周邊資源，鞏固學(xué)生理論知識(shí)的掌握

北京林業(yè)大學(xué)周邊有一些資源，如華北電力大學(xué)(北京)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)館、中國(guó)化工博物館等，它們離學(xué)校很近，可利用華北電力大學(xué)生物質(zhì)燃燒發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電教學(xué)設(shè)施齊全的優(yōu)勢(shì)，與華北電力大學(xué)合作，開(kāi)展“生物質(zhì)能源科學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)”課程實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在華北電力大學(xué)順利完成了風(fēng)能模擬實(shí)驗(yàn)。

另外，中國(guó)科學(xué)技術(shù)館里設(shè)有儲(chǔ)能、波浪能、潮汐發(fā)電等裝置，學(xué)生不僅可以參觀設(shè)備，還可以動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)能及海洋能方面的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。除此之外，館里還設(shè)有核能技術(shù)展示廳，本科生可以充分了解核能利用原理與方式。中國(guó)化工博物館陳列有能源化工設(shè)備，本科生通過(guò)參觀實(shí)習(xí)加深了對(duì)能源設(shè)備的了解，鞏固了學(xué)校學(xué)習(xí)的理論知識(shí)。

(三)舉辦系列的行業(yè)專(zhuān)家講座，開(kāi)闊學(xué)生視野

針對(duì)受新冠肺炎疫情影響不能到企業(yè)實(shí)習(xí)的問(wèn)題，北京林業(yè)大學(xué)生物質(zhì)能源教研室邀請(qǐng)企業(yè)專(zhuān)家在網(wǎng)上開(kāi)展講座，專(zhuān)家通過(guò)拍攝企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)圖片、視頻讓學(xué)生有如親臨其境的感受。比如，2021年北京林業(yè)大學(xué)生物質(zhì)能源教研室邀請(qǐng)了國(guó)家電網(wǎng)生物質(zhì)能源中心的專(zhuān)家作報(bào)告，專(zhuān)家重點(diǎn)講解了國(guó)家電網(wǎng)生物質(zhì)能源研究、生產(chǎn)、生物質(zhì)能源工業(yè)未來(lái)發(fā)展的情況；邀請(qǐng)隆基技術(shù)服務(wù)經(jīng)理講解太陽(yáng)能光伏發(fā)電的現(xiàn)狀以及國(guó)家能源集團(tuán)聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)有限公司的專(zhuān)家作風(fēng)能技術(shù)發(fā)展的報(bào)告。這些專(zhuān)家的講座，使學(xué)生如同身臨工廠實(shí)地一樣，不僅了解了新能源企業(yè)的現(xiàn)狀、發(fā)展前景，而且還開(kāi)闊了學(xué)生的視野。

(四)開(kāi)展專(zhuān)業(yè)特色實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力

北京林業(yè)大學(xué)每年暑假都會(huì)開(kāi)設(shè)暑期小學(xué)期，安排一些外教課程或特色實(shí)驗(yàn)。生物質(zhì)能源教研室利用北京林業(yè)大學(xué)設(shè)置的暑期小學(xué)期開(kāi)設(shè)了生物質(zhì)能源與造紙?zhí)厣珜?shí)驗(yàn)，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。比如，2021年生物質(zhì)能源教研室開(kāi)設(shè)了生物質(zhì)發(fā)電、紙材料摩擦發(fā)電、導(dǎo)電紙材料制備等實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，還提供了材料薈特色實(shí)驗(yàn)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力得到了進(jìn)一步的提升，學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力得到明顯提高。

(五)鼓勵(lì)學(xué)生參加科研創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃，提升實(shí)踐創(chuàng)新能力

北京林業(yè)大學(xué)林產(chǎn)化工專(zhuān)業(yè)(生物質(zhì)能源科學(xué)與工程方向)本科生培養(yǎng)實(shí)行導(dǎo)師制，鼓勵(lì)本科生進(jìn)入導(dǎo)師的科研實(shí)驗(yàn)室參與導(dǎo)師的科研項(xiàng)目，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。學(xué)校為提升本科生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，設(shè)置了科研創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃，為本科生提供一些研究課題，鼓勵(lì)本科生在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成研究任務(wù)。

大學(xué)生科研創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的一種重要手段[6]，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力培養(yǎng)至關(guān)重要。因此，在本科生培養(yǎng)過(guò)程中實(shí)行導(dǎo)師制有利于學(xué)生申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃，學(xué)生的申請(qǐng)率、參與率和通過(guò)率都很高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，林產(chǎn)化工專(zhuān)業(yè)(生物質(zhì)能源科學(xué)與工程方向)的本科生有80%多的學(xué)生參加過(guò)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、分析解決問(wèn)題能力及科研創(chuàng)新能力都有了顯著的提升。

(六)重視學(xué)生畢業(yè)論文環(huán)節(jié)，強(qiáng)化解決實(shí)際問(wèn)題的能力

本科生畢業(yè)論文是培養(yǎng)本科生實(shí)踐動(dòng)手能力的重要手段，一般在大四年級(jí)的最后一個(gè)學(xué)期開(kāi)展。本科生通過(guò)查閱資料、試驗(yàn)、論文寫(xiě)作和答辯訓(xùn)練，其實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力得到大幅度提升。近些年，各高等院校的本科畢業(yè)論文質(zhì)量出現(xiàn)下滑現(xiàn)象，其原因是本科生的畢業(yè)論文設(shè)置在最后一個(gè)學(xué)期開(kāi)展，學(xué)生忙著找工作、頂崗實(shí)習(xí)和研究生復(fù)試，這些都占用本科生大量的時(shí)間，嚴(yán)重影響了本科生的精力，導(dǎo)致其畢業(yè)論文質(zhì)量下降。

針對(duì)這種情況，北京林業(yè)大學(xué)生物質(zhì)能源教研室對(duì)林產(chǎn)化工專(zhuān)業(yè)(生物質(zhì)能源科學(xué)與工程方向)本科生畢業(yè)論文的設(shè)置時(shí)間進(jìn)行了改革，在大四第一學(xué)期就讓本科生開(kāi)始從事畢業(yè)論文的選題工作，保證了本科生有足夠的時(shí)間完成畢業(yè)論文的實(shí)驗(yàn)和撰寫(xiě)工作。另外，在這期間生物質(zhì)能源教研室非常重視本科生畢業(yè)論文的過(guò)程管理，統(tǒng)一組織學(xué)生的選題、開(kāi)題、中期檢查、論文的評(píng)閱和答辯工作，及時(shí)解決發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，提高了畢業(yè)論文的質(zhì)量，夯實(shí)了本科生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

四、生物質(zhì)能源科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)方向本科生實(shí)踐教學(xué)改革的效果

(一)實(shí)踐教學(xué)得以順利開(kāi)展，并獲得本科生的高度認(rèn)可

林產(chǎn)化工專(zhuān)業(yè)(生物質(zhì)能源科學(xué)與工程方向)本科生實(shí)踐教學(xué)改革已開(kāi)展了3年，取得了明顯的效果，已建立了穩(wěn)定的教學(xué)實(shí)踐基地5個(gè)，并與多家單位建立了良好的合作關(guān)系，比如北京首鋼生物質(zhì)能源有限公司、中國(guó)科學(xué)院電工研究所(太陽(yáng)能熱發(fā)電站)、中糧生物科技(北京)有限公司、國(guó)家電網(wǎng)生物質(zhì)能源中心及華北電力大學(xué)等。還利用中國(guó)科學(xué)技術(shù)館和中國(guó)化工博物館等資源，圓滿(mǎn)完成了本科生的實(shí)習(xí)教學(xué)，并保證了實(shí)習(xí)教學(xué)效果。本科生參與科研訓(xùn)練的比例也明顯提高，二年級(jí)學(xué)生參與比例為40%，三年級(jí)參與比例為70%。本科生的專(zhuān)業(yè)認(rèn)可度明顯增加，在每學(xué)期期中教學(xué)檢查時(shí)，生物質(zhì)能源教研室都會(huì)舉辦師生座談會(huì)，會(huì)上本科生對(duì)培養(yǎng)方案中的實(shí)踐課程滿(mǎn)意度達(dá)100%。

(二)專(zhuān)業(yè)的吸引力增強(qiáng)，生源質(zhì)量不斷提高

林業(yè)工程類(lèi)本科生在大二年級(jí)要分成6個(gè)專(zhuān)業(yè)方向培養(yǎng)，學(xué)生根據(jù)喜歡的專(zhuān)業(yè)方向及專(zhuān)業(yè)實(shí)力進(jìn)行專(zhuān)業(yè)排序，材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院依據(jù)本科生學(xué)習(xí)積分排名及填報(bào)志愿順序進(jìn)行錄取，實(shí)力強(qiáng)的本科生專(zhuān)業(yè)錄取的第一志愿率高。由于林產(chǎn)化工專(zhuān)業(yè)(生物質(zhì)能源科學(xué)與工程方向)培養(yǎng)質(zhì)量好，專(zhuān)業(yè)吸引力不斷增加，因此第一志愿報(bào)名的本科生從2019年的18人增加到2021年的25人，第一志愿錄取率從2019年的72%增加到2021年的96.15%，數(shù)字顯示專(zhuān)業(yè)吸引力在不斷增加，生源質(zhì)量也得到明顯提高。

(三)專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量得到用人單位的認(rèn)可

林產(chǎn)化工專(zhuān)業(yè)(生物質(zhì)能源科學(xué)與工程方向)本科生經(jīng)過(guò)2019—2021年的培養(yǎng)，第一批學(xué)生已進(jìn)入畢業(yè)年級(jí)，班級(jí)獲得了首都“先鋒杯”優(yōu)秀團(tuán)支部、北京市先進(jìn)班級(jí)體及北京林業(yè)大學(xué)十佳班集體等稱(chēng)號(hào)。獲得推薦免試研究生資格的5名本科生分別被北京理工大學(xué)、武漢大學(xué)及中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)等高校錄取，5名本科生已聯(lián)系好理想就業(yè)單位，1名本科生去到加拿大大不列顛哥倫比亞(UBC)大學(xué)留學(xué)，另有1名本科生計(jì)劃出國(guó)，13名本科生報(bào)考外?；虮本┝謽I(yè)大學(xué)研究生，本科生的就業(yè)前景好，培養(yǎng)質(zhì)量得到了用人單位的認(rèn)可。

總之，北京林業(yè)大學(xué)生物質(zhì)能源教研室通過(guò)設(shè)置合理的本科生實(shí)踐教學(xué)課程、建立穩(wěn)定的“就近”實(shí)踐基地的做法，提高了本科生的實(shí)習(xí)保障能力；舉辦的系列行業(yè)專(zhuān)家講座等活動(dòng)，開(kāi)闊了本科生的視野，提升了實(shí)踐創(chuàng)新能力，夯實(shí)了解決實(shí)際問(wèn)題的能力。3年的教學(xué)實(shí)踐證明，這些措施的實(shí)施使本科生的實(shí)踐動(dòng)手能力有了明顯提升。

資助項(xiàng)目：北京林業(yè)大學(xué)2019年教育教學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目“提升生物質(zhì)能源科學(xué)與工程方向人才培養(yǎng)質(zhì)量研究”，項(xiàng)目號(hào)BJFU2019JYZD012。