“一流学科”的新工科实践——郑州大学材料科学与工程专业(国际化班)新能源材料与器件方向建设纪实

2021年04月09日10:32

来源:大河网

大河网讯 2021年两会上,碳达峰、碳中和被首次写入政府工作报告,体现了党中央构建清洁能源社会的决心和毅力。“双碳”战略目标的实现任务艰巨,该领域人才的培养也日益成为关注的焦点。依托于郑州大学材料科学与工程专业的“新能源材料与器件”新工科方向顺势而为,将为国家“双碳”战略目标的达成提供人才保障。

“资源材料”一流学科发展的内在要求

“以一流大学建设为标志,郑州大学进入我国高等教育发展第一方阵,同时也承载着中原大地经济社会现代化发展的呼唤”。郑州大学校长刘炯天院士说。通过结构性改革建设研究型大学的人才培养体系也是郑州大学目前实施的“三项改革”的内容之一。在郑州大学进入“世界一流大学建设序列”之初,材料科学与工程学院及时启动了在传统材料工科背景下,新能材料与器件专业人才培养方案的教学改革,积极探索新工科建设。2020年郑州大学启动了《“一流学科”牵引下的“新能源材料与器件”人才培养模式探索》教学改革重点项目,在“一流学科”背景下系统研究该方向的人才培养和知识体系构建。经过几年的发展,已经有三届在读本科生,形成并实施了郑州大学特色的新能源材料与器件人才培养方案。郑州大学的“资源材料”一流学科是以材料加工、绿色选冶为学科底色,结构材料学科基础深厚。新能源材料与器件人才培养方案的实施完善了人才培养内涵,形成了更加合理的学科布局。

构建双螺旋知识结构,贯彻国际化创新人才培养战略

新能源材料体系众多,知识体系涵盖了材料、化工、物理、核能、机械等学科。该方向的建设深度发掘郑州大学“资源材料”一流学科的内涵,提出了“产能-储能”一体化的双螺旋知识结构。光电和电化学构成双螺旋骨架,依托现有凝聚态物理、电化学学科基础,形成交叉融合体系。

知识结构的凝练紧密依托低碳环保材料智能设计国际联合研究中心(以下简称:中心),将专业方向与材料科学与工程国际化班建设协同进行。该中心是科技部认定的国家级国际合作基地。任课教师半数以上具有国外留学经历,包括国家级特聘专家等国际著名学者。中心承担了国家留学基金委(CSC)“能源环境材料”国际化创新人才培养项目,具备独立遴选CSC奖学金的资格,实现了本科生-研究生国际化培养的常态化和制度化。中心具有丰富的科研条件,极大满足了本科实践教学和导师制的实施。

协同推动学科发展和人才培养

新能源材料与器件具有前沿性,如何发挥“一流学科”的科研优势是专业方向建设的关键。坚持科研与教学的融合。将实验教学与学科平台深度融合,试行以“代表作”为特色的专业实验考核制度,以科研作品结题评判实验课成绩。实行导师制。从大学三年级开始为每个学生选配导师,指导学生开展创新训练、职业规划、考研备考。学有余力的同学可以在导师指导下继续研究生阶段的工作。开展创新社团建设。科研是问题导向的创新活动。为了帮助同学把握问题导向,发起了无人机创新社团,围绕无人机这一载体开展复合材料、电池、信息、机械等方面的创新课题,并与大疆等厂家合作实现创新作品的示范验证。该专业三届本科生中,在全国大学生数学建模竞赛、全国金相技能大赛、中国大学生高分子材料创新创业大赛、iCAN国际创新创业大赛等专业赛事上获得优异成绩,创新能力培养初显成效,呈现出多学科交叉的特点。

人才培养的逆向工程

“新能源材料与器件专业方向的人才培养是产业发展的‘逆向工程’”,专业方向负责人、低碳环保材料智能设计国际联合研究中心(国家级)常务副主任胡俊华教授说。从国际上来看,产业创新公司在争相抢占新能源材料的研发制高点。但是对应的人才培养体系和规模还非常不相称,产业发展超前于人才培养。胡俊华教授说,我省目前已经成为新能源材料产业大省,从基础原材料,到光电的硅材料、薄膜材料,或者储能的电解液、正负极材料等,材料体系完备;下游能够辐射到电网储能、风光互补、新能源汽车和特种车辆,还包括服务于国家深海、深空探测的特种能源器件,产业链完整,发展势头强劲。做好“新能源材料与器件”国际化班的人才培养是建设清洁能源社会的必然需求。(胡俊华)

编辑:王佳  审核 :许会增

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