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Science and Technology

产教深度融合视域下新能源材料专业教学模式的重构探讨

作者

拜有存 张恒 马汝广

苏州科技大学 材料科学与工程学院 江苏苏州 215009

   

1.引言

在全球碳中和战略与新能源产业智能化转型的双重驱动下,新能源材料领域正经历技术迭代与产业升级的双重跃迁 [1]。固态电池、钙钛矿太阳能电池等颠覆性技术持续突破,智能制造系统与工业大数据分析深度融入生产流程,对技术技能人才提出了“复合型能力”的新要求—既需掌握材料科学底层原理,又需具备智能产线复杂场景下的工程实践能力。然而,传统人才培养模式与产业需求的结构性错配问题日益凸显:教材内容滞后于技术前沿,实验设备与企业产线存在代际差异,学生解决实际工程问题的能力普遍不足。这种“供需错位”不仅制约了毕业生职业发展,更成为制约新能源产业高质量发展的“人才瓶颈”。作为战略性新兴产业的人才供给主体,高校新能源材料专业亟需突破“封闭式办学”的路径依赖。针对这一痛点,以产教深度融合为突破口,创新构建“产业需求数据库 + 实践教学共同体”双轮驱动模式。通过校企共建的动态监测机制与虚实融合的教学平台,实现人才培养从“知识输入”到“能力输出”的范式转变,可以有效破解“学校教育与企业需求脱节”的痼疾。本文以新能源材料专业教学改革为样本,系统剖析了产教融合在重构人才培养生态中的关键作用。提出“需求动态映射- 教学场景重构- 师资赋能- 多元协同评价”的改革路径,既为同类专业转型提供可复制的解决方案,也为深化职业教育产教融合、服务国家战略新兴产业发展提供理论支撑与实践参考。

2. 产教融合模式概述

产教融合是新时代教育与产业协同发展的重要战略,其核心在于打破传统教育体系与产业需求之间的壁垒,通过校企深度合作实现教育链、人才链与产业链、创新链的有机衔接。该模式以“需求导向、资源共享、双向赋能”为基本原则,强调产业需求反向驱动教育改革,将真实生产场景、技术研发项目转化为教学资源,构建“教育- 产业”共生共长的生态系统[2,3]。产教融合的价值不仅在于培养“懂理论、精技术、能创新”的复合型人才,更通过校企联合攻关推动技术成果转化,形成“人才培养 - 技术研发 - 产业升级”的良性循环,为区域经济发展和新质生产力提升提供核心动能。

3. 产教深度融合视域下新能源材料专业教学模式的重构探讨

为了在产教深度融合视域下系统重构新能源材料专业教学模式,本文立足产业需求与技术发展前沿,提出以下四大改革策略,通过“需求映射-场景重构- 师资赋能- 评价闭环”的链式创新,破解传统人才培养“知识滞后、能力脱节、创新乏力”的痼疾,为战略性新兴产业输送兼具理论深度与实践能力的复合型人才。

3.1 需求精准映射:构建动态产业需求响应机制

构建“政产学研用”协同的需求收集网络,鼓励学生积极参加政府部门、行业协会、龙头企业开展的新能源材料产业发展现状的相关会议。学习动力电池、光伏材料、氢能材料、锂离子电池从材料等细分领域研究现状,精准把握产业在固态电解质研发、钙钛矿电池量产工艺优化等方面的技术痛点与人才需求缺口。同时,依托校企共建的专业建设委员会,建立课程动态调整机制,例如针对新能源汽车行业对高安全性锂电池材料的迫切需求,及时将《锂电池材料安全性能评估与改进》纳入核心课程体系。此外,设立产业需求反馈专线,鼓励企业随时反馈人才能力需求变化,实现教学内容的快速迭代更新。

3.2 场景深度重构:打造虚实结合的实践教学生态

打造“校内实训 - 企业实习 - 虚拟仿真”三位一体的实践教学平台。在校内,建设新能源材料中试基地,完善材料合成、性能测试设备,让学生在校内就能体验真实的产业生产流程。与行业领军企业共建产业学院,开展“订单式”人才培养,例如与企业合作开设“新能源电池材料订单班”,学生在企业导师与校内教师的共同指导下,参与电池正极材料研发等实际项目。针对一些危险系数高、成本昂贵的实验场景,如锂硫电池热失控实验,开发高精度 VR 虚拟仿真系统,学生通过虚拟现实技术进行模拟操作,既保障了实验安全,又降低了教学成本。推行“真题真做”的项目制教学,将企业的实际技术难题,如提高太阳能电池光电转换效率,转化为教学项目,组织学生组建跨学科团队,从方案设计、实验验证到成果转化进行全流程实践,培养学生解决复杂工程问题的能力 [4]。

3.3 师资多维赋能:建设双师型教师培养体系实施“双师双向流动”计划,一方面要求校内专业教师到合作企业实践锻炼,参与企业的新产品研发、工艺改进等项目,将企业实践经验融入课堂教学[5] ;另一方面邀请企业技术专家、高级工程师担任兼职教师,定期到学校开展专题讲座、实践指导等教学活动,与校内教师共同组建混编教学团队。设立校企联合科研基金,鼓励教师与企业合作开展新能源材料领域的关键技术攻关,如联合研发新型钠离子电池电极材料,并将科研成果转化为教学案例、实验项目和课程资源。同时,搭建“线上 + 线下”相结合的教师发展平台,线上提供行业前沿技术课程、企业典型案例库等资源,线下开展校企教师联合备课、教学研讨等活动,不断提升教师的产业实践能力与教学创新水平。

3.4 评价闭环优化:创新多元动态考核体系

构建“三维度、多主体、全过程”的综合评价体系。从知识掌握、实践能力、职业素养三个维度设计评价指标,知识掌握包括专业理论知识、前沿技术认知等;实践能力涵盖实验操作、项目开发、技术创新等;职业素养包含团队协作、职业道德、安全意识等。建立评价反馈改进机制,定期召开校企人才培养质量研讨会,根据企业反馈与学生发展需求,及时调整教学内容、教学方法和培养方案,形成“评价 - 反馈 - 改进 - 再评价”的良性循环,持续提升新能源材料专业人才培养质量。

4 结语

产教深度融合不是简单的“ + 企业”模式,而是教育生态的重构。本文提出的“四维融合”模式,通过将产业逻辑嵌入教学全链条,实现从“知识输入”到“能力输出”的质变,为新能源材料产业高质量发展提供更强人才支撑。

参考文献

[1] 陈云,董金爽 *,杜娟.“双碳”背景下面向未来的结构力学课程教学改革 [J].高教学刊,2025, 12: 56-63.

[2] 陈诚,王保华,王生怀,王宸.基于产教融合的机械专业综合实践课程改革研究 [J].南方农机,2025, 56: 183-186.

[3] 张宁.产教融合的高质量校外实践教学基地建设探索 [J].中国乡镇企业会计,2021, 10: 178-179.

[4] 陈航,唐薇,李宇珅.基于“虚实结合”的数字化工程测量课程实践教学探究 [J].中国教育现代装备,2025, 455: 118-121.

[5] 湛年远,谭永平,韦柳丝.新时代高职院校高素质“双师型”教师队伍建设路径探究 [J].广西教育,2025, 3: 92-96.

基金项目:江苏省自然科学基金(No. BK20240999); 江苏省高等学校自然科学基金(No.52172058).