厦门大学于2013年5月成立能源学院,其前身能源研究院成立于2007年9月,以国家能源科技重大需求和海峡西岸经济发展为导向,通过整合、引进、提高,建成我国一流的集人才培养、技术研发和技术转移于一体的新能源基地。目前,能源学院已经发展有先进核能研究所、生物能源研究所、太阳能研究所、化学能源研究所、能效工程研究所和能源经济研究中心,拥有核工程与材料、能源化工、光伏工程、能效工程、能源经济5个硕士博士招生专业,新能源科学与工程本科专业。
能源学院于2013年初新设本科专业“新能源科学与工程”并获得教育部备案批准。同年,能源学院根据新能源科学与工程本科专业培养方案组建“新能源综合创新实验教学中心”,并成立实验教学中心建设工作小组,开始着手进行新能源科学与工程本科专业实验教学体系及本科实验室建设,2017年新能源综合创新实验教学中心获批福建省实验教学示范中心,中心依托能源学院,探索结合学科前沿科学研究的创新实践教学模式,建立完整的实验课程教学体系以及生产实习实践教学平台。同时加强实验室信息化建设,有效提高实验室资源的利用率和实验室管理水平。
中心现有教学实验人员42名,其中具有博士学位34人;正高级职称8名,副高级以上职称者占60%。中心依托学院“发展能源技术,共同改变世界”的院训,结合新能源学科特色与交叉学科特点,注重学生创新思维培养,创新实验教学理念及实验教学方式。中心将构建“四个层次、四种模式、四类平台”实践教学体系,按照“基础认知-工程训练-综合应用-探索创新”四层次,系统优化实践教学内容体系,探索实施“知识融会贯通”的实验教学模式,搭建实验教学、模拟仿真、实习实训、创新实践四位一体资源平台,保持教学与世界最新研究进展的同步,鼓励学生培养通过实验发现问题并解决问题的创新思路,旨在培养具备工程实践能力和实践创新能力的新型工科人才。
中心实验教学体系可归纳为“四个层次、四种模式、四类平台”。通过系统优化实验教学体系,搭建四位一体资源平台,充分体现能源学科特性,全面提升了学生的工程实践能力和创新能力。主要体现在以下几点:
(1)四个层次教学体系建设
中心按照“基础认知-工程训练-综合应用-探索创新”四个层次,系统优化实验教学内容体系,主要根据能源学科的专业性质特点,将实验课程按照研究方向进行拆分整合,分散到各个学年学期以保障学生接收效果,在教学过程中,联系本专业的基础知识,多结合实际应用案例,引导学生从应用的角度去思维和学习,更加有利于学生专业综合知识的学习以及核心竞争力的培养。在本科前三年重点学习本专业的基础课和专业课,并力求理论与实训紧密结合,在此基础上,注重实践能力,让学生亲自动手多接触、多实践各种实用性技术和知识。在本科第四年学生进入科研课题组从事毕业设计阶段,将实验课程知识综合应用,并与探索创新紧密结合,在教师的指导下独立从事课题研究,全面提升学生科研创新能力。目前学院的培养方案课程设置能够满足学生培养要求,按照培养方案严格开课,课程开出率高,执行良好,课程结构合理,实践类课程学分占总学分比例为34.4%,选修课程占总学分比例45.7%,均符合培养目标需要,课程教学目标与人才培养目标一致。
(2)多元化的实践教学模式
针对实验实践的关键环节,探索实施了“知识融会贯通”的实验教学模式,除了知识点与案例教学相结合,更是将教学内容拓宽知识面,同时保持教学与世界最新研究进展的同步,摆脱某些教材滞后的束缚,注重使学生掌握交叉学科知识的应用,力求真正的“学以致用”。中心建立了以模块化教学为主的创新实验教学方式,按照专业研究方向进行模块化教学,设置有核能、能源化工、太阳能三个主要模块;对主要模块再细分为二级模块进行教学,增强学生对知识的系统掌握和接收程度。
(3)四类实践教学平台建设
中心搭建了实验教学、模拟仿真、实习实训、创新实践四位一体资源平台,全面提升了学生的工程实践能力和创新能力。围绕服务福建能源产业进行顶层设计,初步建成本科专业教学实验中心及创新实践平台,建立了完整的实验课程教学体系,保证学生的培养效果。另外利用学校工程实训平台,增大了实践类课程比重,增加了《机械实训》、《电气实训》、《工程模拟与仿真》等课程。同时,中心加强模拟仿真平台的建设,能源学院在2016年建立了“能源学科虚拟仿真实验教学中心”,大胆打破专业壁垒和学科隔阂,科学合理地选择专业相关或相近的学科、领域知识体系进行交叉融合,创立改革实验教学的思路和方法,整合实验教学资源,建立了能源学科虚拟仿真实验教学新模式。
中心依托网络技术,建立了“开放实验室预约平台”,中心现有实验室13间,实验用房使用面积1300平米,拥有仪器设备340台,其中包括单价10万元以上的贵重仪器设备12台,仪器种类繁多,交叉特性强。利用开放实验室预约平台,中心将所有实验空间和仪器设备对全校师生开放共享,学生采取网上预约的方式可以进行实验课程预约,仪器设备使用预约等,也允许学生开展自主综合设计实验项目
中心探索实施了“理论联系实践”的实习实训教学模式,引导学生将课堂上的知识转化为生产实践中的应用,加强学生生产实践认知。中心依托能源学院的产业合作平台,建立了稳定的生产实习实践教学基地。
中心通过积极开展对外交流和合作,提高了师资队伍的学术水平,进一步完善了学生实验教学体系,大幅度提高了实验教学质量、教学水平和教学效果,很好地发挥出了中心的示范与辐射作用。
厦门大学能源学院在2016年筹建“能源学科虚拟仿真实验教学中心”并获得校级立项建设,大胆打破专业壁垒和学科隔阂,科学合理地选择专业相关或相近的学科、领域知识体系进行交叉融合,创立改革实验教学的思路和方法,整合实验教学资源,建立了能源学科虚拟仿真实验教学新模式。至2018年底,“能源学科虚拟仿真实验教学中心”已建成专门的虚拟仿真教学实验室。能源学院紧密结合能源学科的发展趋势和行业需求,自筹建设经费近50万元。建设了3KeyMaster 电厂仿真平台1套、二代加压水堆原理模拟机1套、达索Dymola多学科系统仿真平台1套、HTC Vivo智能虚拟现实(VR)设备1套、Relap 5轻水堆瞬态分析软件1套、混合现实(MR)设备2套、图形工作站4台、三维建模软件Unity 3d和渲染软件3D Max使用权1年、NI Compact RIO和Elvis虚拟仪器各1套。这些软硬件设备为虚拟仿真实验教学中心的建设和后续发展壮大提供先进的、有力的技术保障。核电站原理模拟机运行实验、核电站原理模拟机开发实验、轻水堆冷却系统事故工况的瞬态分析实验、Modelica多领域物理系统建模实验、NI Compact RIO和Elvis虚拟仪器实验等相关专业设备和软件,并开发了部分实验教程。