核工程類專業(yè)人才培養(yǎng)體系創(chuàng)新與實(shí)踐

摘要：為解決傳統(tǒng)核工程教育中存在的核安全文化教育不足、能力訓(xùn)練不夠、學(xué)生難以快速適應(yīng)核電“引進(jìn)、消化、吸收到自主創(chuàng)新發(fā)展”等問題，哈爾濱工程大學(xué)核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院突破傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式的局限，提出了“國(guó)際化—開放式—研究型—高水平”的發(fā)展路徑，構(gòu)建了“一核四翼”核工程類專業(yè)人才培養(yǎng)體系，并從課程體系、實(shí)踐平臺(tái)、師資隊(duì)伍、創(chuàng)新訓(xùn)練4方面進(jìn)行創(chuàng)新與實(shí)踐，重構(gòu)一流課程體系、建設(shè)一流實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和開放實(shí)踐基地、打造一流師資隊(duì)伍、開展一流創(chuàng)新訓(xùn)練，引領(lǐng)核工程教育改革發(fā)展，提升未來核電人才自主創(chuàng)新能力，為工科專業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和新工科建設(shè)提供參考。關(guān)鍵詞：核工程專業(yè);人才培養(yǎng);培養(yǎng)體系;創(chuàng)新實(shí)踐一、引言我國(guó)核工業(yè)當(dāng)前正處在由大國(guó)向強(qiáng)國(guó)跨越的關(guān)鍵時(shí)期，亟須大量具有核專業(yè)背景的人才投身核科學(xué)研究與核工業(yè)生產(chǎn)[1]?；诖?，哈爾濱工程大學(xué)作為一所舉全校之力服務(wù)船海核領(lǐng)域的研究型大學(xué)，結(jié)合自身辦學(xué)特色與優(yōu)勢(shì)，以國(guó)家戰(zhàn)略和行業(yè)需求為導(dǎo)向，優(yōu)化核工程類專業(yè)人才培養(yǎng)體系，培養(yǎng)核領(lǐng)域一流工程師、行業(yè)領(lǐng)軍人才，為我國(guó)核工業(yè)安全、高效、可持續(xù)發(fā)展提供堅(jiān)強(qiáng)的人才保障。二、核工程類專業(yè)人才培養(yǎng)體系創(chuàng)新背景21世紀(jì)初，我國(guó)核工業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段，核工程類專業(yè)人才需求陡增，給國(guó)內(nèi)核工程教育帶來巨大挑戰(zhàn)。為了適應(yīng)新時(shí)期核科技工業(yè)創(chuàng)新發(fā)展自主化能力建設(shè)及大規(guī)模核電建設(shè)的需要，哈爾濱工程大學(xué)于2005年12月成立了國(guó)內(nèi)首個(gè)核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱“核學(xué)院”），確立了培養(yǎng)“思想品質(zhì)好、辨識(shí)能力強(qiáng)、掌握核科學(xué)與技術(shù)知識(shí)”的核工程領(lǐng)域一流工程師的培養(yǎng)目標(biāo)。針對(duì)傳統(tǒng)核工程類專業(yè)課程體系、課程建設(shè)中核安全文化理念強(qiáng)調(diào)、融入不足等問題，傳統(tǒng)核工程類專業(yè)人才培養(yǎng)中核電實(shí)習(xí)“只能看不能干”、核工程實(shí)踐類學(xué)時(shí)偏少及工程師素質(zhì)能力培養(yǎng)不全面等問題，核工程類專業(yè)師資隊(duì)伍核工程背景不強(qiáng)，與核工業(yè)脫節(jié)、與國(guó)際核領(lǐng)域脫軌等問題，以及核工程類專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練與專業(yè)關(guān)聯(lián)度低、實(shí)踐體系不健全，核科普、核安全未能完全融入等問題，核學(xué)院提出了“國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)”與“自主創(chuàng)新”雙融合、“國(guó)際化—開放式—研究型—高水平”的發(fā)展路徑，構(gòu)建了“一核四翼”核工程類專業(yè)人才培養(yǎng)體系。三、“一核四翼”人才培養(yǎng)體系內(nèi)涵（一）“一核四翼”的含義核學(xué)院為了突破傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式的局限，提升未來核電人才自主創(chuàng)新能力，構(gòu)建了“一核四翼”人才培養(yǎng)體系[2]。其中，“一核”是核安全文化理念，“四翼”為課程體系、實(shí)踐平臺(tái)、師資隊(duì)伍、創(chuàng)新訓(xùn)練，“一核”理念貫穿“四翼”。圍繞核安全文化理念，通過“國(guó)際化—開放式—研究型—高水平”路徑，重構(gòu)融合核安全文化、工程能力訓(xùn)練，瞄準(zhǔn)國(guó)際工程教育標(biāo)準(zhǔn)的一流核工程專業(yè)課程體系;建設(shè)體現(xiàn)核安全文化、以真實(shí)核電場(chǎng)景為對(duì)象的一流虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和開放合作的核工業(yè)實(shí)踐平臺(tái);打造國(guó)內(nèi)外結(jié)合、校企政參與、專兼職互補(bǔ)、核安全文化內(nèi)嵌的一流師資隊(duì)伍;開展支撐關(guān)鍵技術(shù)自主可控、依托核電領(lǐng)域前沿科學(xué)研究的一流創(chuàng)新訓(xùn)練。同時(shí)，培養(yǎng)具備安全意識(shí)、質(zhì)量意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)等現(xiàn)代工程意識(shí)素養(yǎng)，具備分析研究問題、解決復(fù)雜工程問題、團(tuán)隊(duì)協(xié)作溝通等工程師能力的一流人才。（二）“一核四翼”的創(chuàng)新培養(yǎng)體系創(chuàng)新：構(gòu)建了具有核工程特色的“一核四翼”人才培養(yǎng)體系，核安全文化理念貫穿全過程;重構(gòu)了核工程課程體系，突出了核安全文化教育、工程師素質(zhì)能力培養(yǎng)，為參與起草《核工程類專業(yè)工程教育認(rèn)證補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)》奠定基礎(chǔ)。協(xié)同機(jī)制創(chuàng)新：體現(xiàn)了校企政協(xié)同、產(chǎn)學(xué)研協(xié)同、國(guó)內(nèi)外協(xié)同，對(duì)我國(guó)核工程教育改革具有重要意義。立足于核教育、核工業(yè)兩大國(guó)家戰(zhàn)略工程，深度協(xié)同核工業(yè)和核工程教育，將科研成果及時(shí)轉(zhuǎn)化為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，國(guó)際教育理念、國(guó)際專家、國(guó)際課程等全面引入人才培養(yǎng)體系。實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新：構(gòu)建了多層次實(shí)踐教學(xué)體系，以實(shí)踐手段強(qiáng)化學(xué)生核電工程師職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)“課內(nèi)—課外”實(shí)驗(yàn)聯(lián)動(dòng)，“平臺(tái)—基地”實(shí)習(xí)互動(dòng)，“科創(chuàng)—科普”實(shí)踐傳動(dòng)。建設(shè)了多門國(guó)家級(jí)一流課程及規(guī)劃教材，如“核科學(xué)與技術(shù)”國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、核工業(yè)實(shí)踐實(shí)訓(xùn)基地及核科普基地。2005年至今，核學(xué)院承擔(dān)了教育部、黑龍江省關(guān)于工程教育、校企協(xié)作、創(chuàng)新培養(yǎng)等20余項(xiàng)教改項(xiàng)目。2009年，核學(xué)院代表中國(guó)參加IAEA（InternationalAtomicEnergyAgency，國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)）核科學(xué)技術(shù)課程設(shè)置專題會(huì)議，2011年，受IAEA特邀參加關(guān)于核科技領(lǐng)域人力資源發(fā)展計(jì)劃的核工程課程標(biāo)準(zhǔn)化問題研討，參與編寫“國(guó)際核工程教育標(biāo)準(zhǔn)”。2013年，IAEA出版《核工程教育》，哈爾濱工程大學(xué)核專業(yè)培養(yǎng)方案被作為范例。（二）創(chuàng)新核動(dòng)力實(shí)驗(yàn)實(shí)踐手段，首建核能工程虛擬仿真平臺(tái)利用科研優(yōu)勢(shì)與國(guó)際領(lǐng)先成果，核學(xué)院自主開發(fā)了四、核工程類專業(yè)人才培養(yǎng)體系的創(chuàng)新路徑（一）瞄準(zhǔn)核工程教育國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，重構(gòu)課程體系核學(xué)院采用文獻(xiàn)調(diào)研、專家咨詢、現(xiàn)場(chǎng)考察等方式學(xué)習(xí)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)做法，并赴美國(guó)學(xué)習(xí)核專業(yè)人才培養(yǎng)及ABET（AccreditationBoardforEngineeringandTechnology，美國(guó)工程與技術(shù)認(rèn)證委員會(huì)）認(rèn)證經(jīng)驗(yàn)，從而優(yōu)化課程設(shè)置，重構(gòu)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、中國(guó)特色新內(nèi)涵的課程體系。核學(xué)院創(chuàng)新性地將“核專業(yè)導(dǎo)論與核安全文化”單獨(dú)設(shè)課，增加核工程類專業(yè)課程設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)“核工程類專業(yè)平臺(tái)課+專業(yè)基礎(chǔ)課+專業(yè)核心課+專業(yè)實(shí)踐課”“四位一體”課程體系（圖1）;將核安全文化作為思政元素，將核電積極安全有序發(fā)展對(duì)學(xué)生工程師素養(yǎng)、工程師能力的要求作為產(chǎn)出導(dǎo)向融入各門課程建設(shè)，夯實(shí)學(xué)生專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)，提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力和職業(yè)素養(yǎng)，打造課課蘊(yùn)含核安全文化、處處指向能力素養(yǎng)的課程體系。國(guó)際先進(jìn)的核能工程虛擬仿真教學(xué)設(shè)施和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，解決了核工程教育中存在的實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)復(fù)雜且具有潛在輻射安全風(fēng)險(xiǎn)、不宜物理實(shí)施的難題。以虛擬仿真平臺(tái)為載體，建設(shè)教、學(xué)、做合一，特色鮮明的核工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程。緊緊圍繞核工程類專業(yè)相關(guān)教學(xué)實(shí)驗(yàn)高危、高放射性、高成本，學(xué)生無法到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)開展實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，開發(fā)了核電站虛擬仿真系統(tǒng)、核電站實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)、核動(dòng)力裝置概念設(shè)計(jì)及熱力線圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)等教學(xué)資源（圖2），為課程教學(xué)提供演示實(shí)例。同時(shí)，率先建設(shè)了“核科學(xué)與技術(shù)國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心”。核學(xué)院還與核工業(yè)密切合作，與企業(yè)聯(lián)合建設(shè)高水平國(guó)家級(jí)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地。一方面，企業(yè)專家參與制定人才培養(yǎng)方案、講授課程、指導(dǎo)實(shí)踐、考核評(píng)價(jià)，另一方面，師生親身感知企業(yè)核安全文化，強(qiáng)化工程師應(yīng)具備的工程實(shí)踐能力、工程設(shè)計(jì)能力和工程創(chuàng)新能力。（三）聯(lián)合國(guó)內(nèi)外核工業(yè)專家，建設(shè)高水平師資隊(duì)伍建設(shè)國(guó)內(nèi)外結(jié)合、校企政參與、專兼職互補(bǔ)、固定流動(dòng)配合的高水平師資隊(duì)伍。核學(xué)院依托“核動(dòng)力安全與仿真”國(guó)家創(chuàng)新引智基地（“111基地”）引進(jìn)12位海外高水平教師。2015年，成立核科學(xué)與技術(shù)學(xué)科國(guó)際顧問委員會(huì)，由世界知名專家、國(guó)內(nèi)核電集團(tuán)總工、首席專家任委員，由來自美國(guó)、日本、芬蘭、瑞士等國(guó)家及國(guó)內(nèi)核電相關(guān)行業(yè)協(xié)會(huì)、研究院所的領(lǐng)袖級(jí)專家學(xué)者共同組成。專家考察評(píng)議核專業(yè)人才培養(yǎng)、學(xué)科建設(shè)現(xiàn)狀，為學(xué)科建設(shè)出謀劃策。核學(xué)院邀請(qǐng)一流的國(guó)際核能專家進(jìn)行示范教學(xué)和遠(yuǎn)程視頻授課，共建國(guó)際化聯(lián)合課程;推進(jìn)雙語(yǔ)、英語(yǔ)教學(xué)，建設(shè)英語(yǔ)授課品牌課程。核學(xué)院還通過選派青年教師赴核專業(yè)世界名校進(jìn)修等計(jì)劃提升教師學(xué)術(shù)與教學(xué)水平，更新教師育人理念。通過核工業(yè)專家全方位參與人才培養(yǎng)各環(huán)節(jié)的方式，將核工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、核工業(yè)精神和核安全文化引入人才培養(yǎng)體系。（四）緊貼核領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)研究，改革創(chuàng)新訓(xùn)練核學(xué)院依托核工程實(shí)際科研項(xiàng)目凝練創(chuàng)新訓(xùn)練內(nèi)容，融合以培養(yǎng)核專業(yè)興趣和消除“核恐懼”為主的核科普教育、以核安全文化和核安全使命為主的核安全教育、以核工程理論創(chuàng)新和實(shí)踐創(chuàng)新為主的核科創(chuàng)教育，構(gòu)建“興趣+安全+創(chuàng)新”的立體式創(chuàng)新訓(xùn)練體系[3]。在創(chuàng)新訓(xùn)練教學(xué)中，增強(qiáng)師生黏性，創(chuàng)新工作舉措，整合資源、搭建平臺(tái)，創(chuàng)建“核創(chuàng)班”“小核班”“核+X”競(jìng)賽等多個(gè)創(chuàng)新品牌，建成面積超1000平方米的創(chuàng)新實(shí)踐基地，每年支持學(xué)生開展各類創(chuàng)新訓(xùn)練立項(xiàng)近200項(xiàng)。五、核工程類專業(yè)人才培養(yǎng)體系的轉(zhuǎn)型升級(jí)（一）新工科建設(shè)對(duì)人才培養(yǎng)的新要求教育部高等教育司關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知指出，要“面向未來、面向世界，開展新興工科專業(yè)的研究與探索，對(duì)傳統(tǒng)工科專業(yè)進(jìn)行更新升級(jí)”，并指出建設(shè)途徑為“推動(dòng)現(xiàn)有工科的交叉復(fù)合”“推動(dòng)學(xué)科交叉融合和跨界整合”[4]。在當(dāng)前新工科建設(shè)背景下，核工程與核技術(shù)專業(yè)作為集成性工科專業(yè)，需要主動(dòng)謀劃未來核科學(xué)戰(zhàn)略領(lǐng)域人才培養(yǎng)，聚焦專業(yè)供給側(cè)改革，充分利用傳統(tǒng)工科及綜合學(xué)科優(yōu)勢(shì)，探索學(xué)生跨界培養(yǎng)，改革課程體系，以多軌制學(xué)生能力培養(yǎng)提升為基本落腳點(diǎn)，以進(jìn)階式課程體系、特色與需求相結(jié)合的專業(yè)課程內(nèi)容、多元化實(shí)踐教學(xué)等為建設(shè)路徑，探索一條高素質(zhì)、交叉復(fù)合型的卓越工程師培養(yǎng)之路。（二）構(gòu)建“一心三維”人才培養(yǎng)模式構(gòu)建以“一心三維”為主線的核專業(yè)人才培養(yǎng)模式?！耙恍摹奔匆蕴嵘龑W(xué)生系統(tǒng)思維能力、設(shè)計(jì)思維能力、解決問題能力作為核專業(yè)人才培養(yǎng)的中心?！叭S”一是圍繞核學(xué)科基礎(chǔ)特色這一維度，明晰面向未來核行業(yè)需求、跨界培養(yǎng)的核工程類專業(yè)新工科人才培養(yǎng)路徑;二是圍繞學(xué)生價(jià)值塑造、知識(shí)學(xué)習(xí)和能力提升所遵循的成長(zhǎng)發(fā)展規(guī)律這一維度，系統(tǒng)構(gòu)建面向核行業(yè)需求的核工程專業(yè)知識(shí)圖譜，健全完善模塊化、進(jìn)階式課程體系;三是圍繞行業(yè)新需求這一維度，加強(qiáng)與用人單位的合作，打造聯(lián)合培養(yǎng)新平臺(tái)，形成多元化的實(shí)踐教學(xué)方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)核工程與核技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案的改革升級(jí)。1.基于學(xué)科基礎(chǔ)特色的進(jìn)階式專業(yè)課程體系按照新工科立足當(dāng)下、瞄準(zhǔn)未來、主動(dòng)變革的建設(shè)理念，重構(gòu)核工程與核技術(shù)專業(yè)課程的設(shè)置方案，結(jié)合學(xué)校核學(xué)科基礎(chǔ)特色分析課程之間的支撐關(guān)系與進(jìn)階設(shè)計(jì)等，提出基于學(xué)科基礎(chǔ)特色構(gòu)建模塊化、進(jìn)階式課程體系的方法，解決現(xiàn)行培養(yǎng)方案中課程體系性不強(qiáng)、進(jìn)階關(guān)系不明確的問題。2.基于知識(shí)譜系的課程內(nèi)容梳理構(gòu)建核工程與核技術(shù)專業(yè)知識(shí)譜系，建立課程內(nèi)容之間的邏輯聯(lián)系，并對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行去重、補(bǔ)需、減缺。提出基于知識(shí)譜系的課程內(nèi)容梳理方法，解決現(xiàn)行培養(yǎng)方案中課程內(nèi)容部分重復(fù)等問題;改變課程內(nèi)容陳舊不變?nèi)毕荩平鈱W(xué)用脫節(jié)問題;提升師資與課程內(nèi)容的適應(yīng)性，破解“看到卻無法解決”的問題。3.針對(duì)多軌制培養(yǎng)對(duì)象的實(shí)踐教學(xué)方案按照國(guó)內(nèi)核能行業(yè)對(duì)不同類別人才的需求特點(diǎn)，提出本科畢業(yè)即就業(yè)的核電廠運(yùn)行類人才、本科畢業(yè)轉(zhuǎn)入專業(yè)碩士的設(shè)計(jì)型企業(yè)類人才和瞄準(zhǔn)頭部研究院所