孫東亞，鐘海長，左 娟

(廈門理工學(xué)院 材料科學(xué)與工程學(xué)院，福建 廈門 361024)

新能源材料與器件專業(yè)實踐課程的“親產(chǎn)業(yè)”思考

孫東亞，鐘海長，左 娟

(廈門理工學(xué)院 材料科學(xué)與工程學(xué)院，福建 廈門 361024)

廈門理工學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院的新能源材料與器件專業(yè)是在契合國家能源戰(zhàn)略和地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求的背景下設(shè)立的。該專業(yè)重點是研究與開發(fā)新一代高性能綠色能源材料、技術(shù)和器件(如通信、汽車、醫(yī)療領(lǐng)域的動力電源)，發(fā)展“新能源材料”(新型鋰離子電池材料、新型燃料電池材料和新型太陽能電池材料)的學(xué)術(shù)研究方向。文中主要針對該專業(yè)實踐課程內(nèi)容設(shè)置及教學(xué)現(xiàn)狀，闡述了突出“親產(chǎn)業(yè)”的培養(yǎng)特色。

新能源材料與器件；實踐課程；教學(xué)；親產(chǎn)業(yè)

新能源材料與器件專業(yè)是2010年教育部為支撐國家新能源、新材料等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要設(shè)置的新專業(yè)[1]。截至2013年，全國共有20多所高校獲準(zhǔn)設(shè)立該新專業(yè)。2013年，廈門理工學(xué)院獲準(zhǔn)開設(shè)此專業(yè)，該專業(yè)以學(xué)習(xí)新能源材料與器件的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識為主，以新能源材料、器件、技術(shù)、系統(tǒng)與工程等方面的綜合訓(xùn)練為輔。主要以培養(yǎng)學(xué)生掌握光伏產(chǎn)業(yè)、新能源動力電池和儲能材料的制備和器件設(shè)計的能力為特色，適應(yīng)海峽兩岸經(jīng)濟(jì)區(qū)，尤其是滿足廈門市經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會發(fā)展需要的，重點面向廈門市和海西經(jīng)濟(jì)區(qū)新能源與器件領(lǐng)域生產(chǎn)和管理第一線需要的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。這契合廈門理工學(xué)院“親產(chǎn)業(yè)大學(xué)”辦學(xué)導(dǎo)向，即以就業(yè)需求和素質(zhì)養(yǎng)成為導(dǎo)向的實踐性、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系。

培養(yǎng)“親產(chǎn)業(yè)”導(dǎo)向的本科專業(yè)的大學(xué)生，必須重視實踐類課程的設(shè)置，重視培養(yǎng)學(xué)生動手能力、創(chuàng)新能力、分析問題和解決實際問題能力?！坝H產(chǎn)業(yè)”培養(yǎng)應(yīng)充分利用本土相關(guān)產(chǎn)業(yè)和企業(yè)資源，增進(jìn)學(xué)生對相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展方向的了解，強化對企業(yè)生產(chǎn)流程、工藝、運行及管理模式的理解。文中結(jié)合廈門理工學(xué)院現(xiàn)有資源，圍繞專業(yè)建設(shè)及其實驗實踐教學(xué)，探討了“親產(chǎn)業(yè)”培養(yǎng)特色，供同行參考交流。

1 設(shè)置的“親產(chǎn)業(yè)”內(nèi)涵

我國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，帶動了新能源材料的研究和開發(fā)，國內(nèi)著名的研究所和大學(xué)均開展了新能源材料相關(guān)方向的研究。培養(yǎng)具有新能源材料和器件制備以及相關(guān)的測試技能，熟練掌握英語和必要的計算機應(yīng)用基礎(chǔ)知識，科學(xué)思維和科學(xué)實驗的訓(xùn)練，具有一定材料-器件-電池系統(tǒng)工藝設(shè)計應(yīng)用基礎(chǔ)研究能力的高素質(zhì)創(chuàng)新應(yīng)用型人才[2]。學(xué)生畢業(yè)后可到與新能源材料和新能源產(chǎn)業(yè)相關(guān)的大中型企業(yè)、科研機構(gòu)從事科研、開發(fā)與管理工作，也可繼續(xù)攻讀材料學(xué)、新能源技術(shù)及交叉學(xué)科的研究生。設(shè)立新能源材料本科專業(yè)及研究生方向，可打通學(xué)生向上深造的通道，并重視“親產(chǎn)業(yè)”化培養(yǎng)，為社會輸出更多新能源材料方面的高端“親產(chǎn)業(yè)”人才，更好地服務(wù)地方產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)。

2 實踐課程應(yīng)強調(diào)學(xué)科交叉及與產(chǎn)業(yè)接軌

“新能源材料與器件”是材料科學(xué)與電子科學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、能源技術(shù)科學(xué)等多學(xué)科交叉的、現(xiàn)代化的、綜合性的專業(yè)。在新能源材料與器件專業(yè)人才培養(yǎng)方案中充分體現(xiàn)“厚基礎(chǔ)、寬口徑”的培養(yǎng)模式，加強新能源材料與器件專業(yè)實驗和實踐環(huán)節(jié)，重視工程實踐和科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，提高人才綜合素質(zhì)和應(yīng)用價值。新能源材料與器件專業(yè)實踐教學(xué)包括實驗、課程設(shè)計、認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)論文。專業(yè)范疇涵蓋硅太陽能電池材料、化合物半導(dǎo)體太陽能電池材料、有機薄膜太陽能電池材料、鋰電池材料、燃料電池材料、儲氫材料及生物質(zhì)能源材料等[2]。這些材料器件的應(yīng)用都需要新能源材料的器件專業(yè)技術(shù)的支持，也體現(xiàn)學(xué)科專業(yè)與應(yīng)用領(lǐng)域背景的交叉。比如：新能源及混合動力汽車上使用鋰離子電池；路燈和公共設(shè)施照明使用光伏太陽能；汽車指示性車燈使用LED燈等。

實踐課程的設(shè)置應(yīng)強調(diào)結(jié)合現(xiàn)有學(xué)科資源，與產(chǎn)業(yè)的接軌。在教學(xué)中可以結(jié)合具體的新能源材料和新能源器件，在課堂上講述其工作原理、制造工藝之后,通過設(shè)計、實驗和論文的合理課時安排，讓學(xué)生充分參與實踐。課程設(shè)置可考慮從涵蓋的各個方向結(jié)合本省本市成熟產(chǎn)業(yè)集群，實驗內(nèi)容應(yīng)成一定的系統(tǒng)性，可仿照實際生產(chǎn)線搭建小型實驗線，讓學(xué)生對實驗原理有感性的認(rèn)識和實物比對，必然會激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如，太陽能電池材料方向，就可結(jié)合光電學(xué)院的在光電信息材料與器件重點實驗室的資源開展專業(yè)基礎(chǔ)理論課程，重點闡述光電轉(zhuǎn)化原理方面的內(nèi)容。專業(yè)實驗課可參照省內(nèi)1～2家光伏企業(yè)的生產(chǎn)線，選擇性開設(shè)從硅材料制備到太陽能發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈的某個工藝流程、生產(chǎn)設(shè)備的演示性實驗。這樣，學(xué)生不但掌握太陽能電池片生產(chǎn)的基本原理、發(fā)展背景，而且熟悉了從硅材料制備、電池片生產(chǎn)、組件封裝和太陽能電站相關(guān)的生產(chǎn)設(shè)備操作、質(zhì)控設(shè)備、研發(fā)等實際能力[3]。鋰離子電池方向就可以結(jié)合電子封裝技術(shù)專業(yè)已有的電子封裝專業(yè)設(shè)備，開設(shè)鋰離子電池制備封裝實驗課程。畢業(yè)設(shè)計可直接結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)的小難題、小項目開展。畢業(yè)實習(xí)可延續(xù)畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容開展后續(xù)工作，學(xué)生可以更清晰地掌握該專業(yè)未來的工作內(nèi)容和狀態(tài)，企業(yè)也歡迎這類學(xué)生的加盟。

3 創(chuàng)新校企合作，深化“親產(chǎn)業(yè)”的內(nèi)涵

校企合作創(chuàng)建創(chuàng)新實驗基地和平臺是現(xiàn)代教育培養(yǎng)適應(yīng)社會需求人才的重要舉措，也是廈門理工學(xué)院辦學(xué)特色之一。學(xué)生走進(jìn)企業(yè)，在相關(guān)的材料生產(chǎn)廠家和器件制造廠家的參觀學(xué)習(xí)，充分認(rèn)識課堂理論知識—實驗室研究—工廠生產(chǎn)這種理論與實踐相結(jié)合的模式[4]。截至2012年4月，廈門理工學(xué)院已建成校企共建實驗室18個，校企共建實習(xí)實訓(xùn)基地180個，這為學(xué)生“親產(chǎn)業(yè)”實踐提供了充分的機會和平臺。材料科學(xué)與工程學(xué)院積極服務(wù)地方需求，已與廈門市30余家企業(yè)建立了產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系，與國家鎢材料工程技術(shù)研究中心、廈門虹鷺鎢鉬工業(yè)有限公司等聯(lián)合成立了產(chǎn)學(xué)研合作基地，很好地滿足了實習(xí)、實踐和創(chuàng)新訓(xùn)練的需要，為我校辦好新能源材料專業(yè)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

創(chuàng)新和深化校企合作，要從建立合作平臺的數(shù)量上，從合作的質(zhì)量與內(nèi)涵上下工夫。(1)應(yīng)直接探索學(xué)校與企業(yè)共同建立能源新材料相關(guān)研究中心，由企業(yè)和學(xué)校掛職鍛煉的教師共同管理，每年預(yù)留部分崗位給這些專業(yè)的大三和大四學(xué)生開展挑戰(zhàn)杯、創(chuàng)新設(shè)計、科研實驗和畢業(yè)設(shè)計等使用，學(xué)生直接參與生產(chǎn)、工藝改善、質(zhì)控、管理運營等[5]。(2)請相關(guān)企業(yè)技術(shù)人員參與實驗室建設(shè)、實驗課程的設(shè)置與教授，讓實驗課更貼近實際生產(chǎn)。定期組織企業(yè)的一線工程師、操作骨干等校友回校開講座，讓學(xué)生全方位了解企業(yè)的工作內(nèi)容、狀態(tài)；請技術(shù)人員參觀實驗室并座談，交流對實驗設(shè)置和操作的想法，了解行業(yè)企業(yè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，可以提高實踐環(huán)節(jié)的應(yīng)用性。(3)利用共建實驗室尤其是測試平臺吸引相關(guān)企業(yè)，建立良好的合作關(guān)系[6]。新能源材料是個新興行業(yè)，以中小型高新企業(yè)為主。中小型科技創(chuàng)新型企業(yè)往往有技術(shù)工藝，沒有工藝檢測平臺，給他們提供有償檢測服務(wù)，建立合作關(guān)系，可有效解決高校大型設(shè)備使用率低的問題，同時還能有助于畢業(yè)生就業(yè)。

4 培育具有企業(yè)背景實踐教師隊伍

實驗技術(shù)隊伍的建設(shè)與管理是實驗室教學(xué)及管理的核心[7]。實驗教師是實驗教學(xué)的組織者和管理者，在實驗教學(xué)和人才培養(yǎng)中起著舉足輕重的作用，直接影響實驗教學(xué)質(zhì)量的高低。建設(shè)一支素質(zhì)優(yōu)良、結(jié)構(gòu)合理及具備產(chǎn)業(yè)背景的高水平實驗技術(shù)隊伍，是使實驗教學(xué)工作具有親產(chǎn)業(yè)特色的決定因素。(1)注重引進(jìn)掌握了企業(yè)技術(shù)背景的高學(xué)歷人才進(jìn)入專任教師隊伍[8-9]。由于新能源材料與器件是一門新興的還在不斷發(fā)展中的學(xué)科，每年都有大量的最新研究報道，教學(xué)過程中必須注意教學(xué)內(nèi)容的前沿性和實踐性[10]。這些專業(yè)技術(shù)人員大多掌握了具有碩士以上學(xué)位，工程師以上職稱，在企業(yè)處于技術(shù)或者研發(fā)中堅地位，一旦將其引進(jìn)，利用其掌握的行業(yè)信息資源，可以給學(xué)生身臨其境的介紹專業(yè)方向的發(fā)展動態(tài)。(2)引進(jìn)企業(yè)一線技術(shù)工程人員進(jìn)入實驗人員隊伍。這些人員大多技術(shù)熟練，熟悉工藝生產(chǎn)線，勤勞肯干，掌握一技之長，對高校工作崗位充滿期待，可以給與其相當(dāng)?shù)男匠甏鼍蜁邢喈?dāng)?shù)奈?。這樣一來可以讓學(xué)生不用出校就可以耳濡目染當(dāng)前的行業(yè)工藝現(xiàn)狀和技術(shù)進(jìn)展，實驗課上探討生產(chǎn)實際問題。(3)利用成熟的校企合作平臺鼓勵教師到企業(yè)進(jìn)行掛職鍛煉，或者進(jìn)企業(yè)的研究所和博士后流動站進(jìn)修。長期從事科研和理論教學(xué)的老師進(jìn)入企業(yè)鍛煉必然會給他們帶來不一樣的現(xiàn)實技術(shù)的感官體驗，必將這種新的專業(yè)技術(shù)體驗融入到教學(xué)實驗當(dāng)中，對理論教學(xué)結(jié)合實踐經(jīng)驗有百利而無一害。

5 結(jié)束語

為實現(xiàn)新形勢下新能源材料與器件專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，全面提高教學(xué)質(zhì)量，廈門理工學(xué)院材料學(xué)院將根據(jù)該專業(yè)特點，圍繞學(xué)?！坝H產(chǎn)業(yè)”發(fā)展特色和地域行業(yè)發(fā)展確定專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，更加注重學(xué)科專業(yè)實踐教學(xué)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展接軌，進(jìn)一步探索校企合作新模式，構(gòu)建新能源材料與器件專業(yè)的實踐體系與平臺，優(yōu)化和培育親產(chǎn)業(yè)的教師隊伍，培養(yǎng)學(xué)生動手能力、獨立思考和創(chuàng)新能力，強化學(xué)生親近產(chǎn)業(yè)思維，提高畢業(yè)生的綜合素質(zhì)，為培養(yǎng)更多更好的國家和地方需要的新能源材料與器件專業(yè)人才做出貢獻(xiàn)。

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Industrial-oriented Consideration on Experimental Course of New Energy Materials and Devices

SUN Dongya，ZHONG Haichang，ZUO Juan

(College of Materials Science Engineering，Xiamen University of Technology，Xiamen 361024，China) )

New Energy Materials and Devices of Materials Science and Engineering Institute of Xiamen University of Technology are set up under the background of the national energy strategy and local industry development. It is focused on the research and development of a new generation of high performance green energy materials, technologies and devices (power supply such as co mmunications, automobile, medical field), the development of “new energy materials”(new lithium ion battery materials, a new type of fuel cell materials and solar cell material) the direction of academic research. In this paper, we illustrated how to highlight the culture characteristics of “industrial-oriented” on the setting and teaching of professional practice curriculum.

new energy materials and devices；experimental course；teaching industrial-oriented

2014-05-28；修改日期: 2014-07-17

孫東亞(1982-)，男，碩士，工程師，研究方向：新能源材料專業(yè)的實驗設(shè)計。

TK;G642.0

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.03.049