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新能源材料与器件人才培养状况报告
2018-10-23 11:35  

专业五:新能源材料与器件

一、培养目标与规格

本专业培养具备坚实的材料科学、能源科学、物理、化学等学科基础,系统掌握新能源材料、新能源器件设计与制造工艺、测试技术与质量评价、新能源系统与工程等方面的专业基础理论与基本技能,具备终身学习能力和运用所学知识解决材料科学或工程领域实际问题能力,能在高校、科研院所和企事业单位从事材料相关领域教学研究、产品开发及生产管理等方面工作的创新型复合型人才。

二、培养能力(专业基本情况、在校生规模、课程体系、 创新创业教育等)

1、专业基本情况及在校生规模

新能源材料与器件专业设置于2013年,2013年9月开始招入第一届新能源材料与器件专业本科生,截止2017年10月份共招收5届本科生,已毕业1届,毕业学生数24人。目前在校生人数共95人,其中省内生源85人,省外生源10人。本专业为小班制授课,招生规模较小,采取精英化教育,每届招生规模为25人,由于淘汰制在校人数少于100人。该专业的设置是为服务国家经济建设、社会发展,服务国家新能源事业,立足青岛,面向山东,辐射全国。本专业所属材料科学与工程学院拥有材料科学与工程一级学科博士学位授予点,材料学、材料加工工程二级学科博士学位授予点,材料学、材料加工工程硕士学位授予点。

2、课程体系

2015级、2016级两本科生使用的是2015版培养方案,2017级学生使用的是2017版培养方案。在两版的培养方案课程设置中均涵盖了公共基础课(如马克思主义原理、思想道德修养与法律基础、中国近代史纲要、毛泽东思想概论,大学体育、大学英语、计算机C语言等)、学科基础课(如高等数学、线性代数、大学物理、基础化学原理、物理化学、有机化学、工程制图等)、专业基础课(如材料科学基础、材料测试与研究方法B、材料工程基础、量子力学、固体物理A等)、专业课(如半导体物理与器件、新能源材料技术、纳米科学与技术、燃料电池应用与实践、光伏物理基础、半导体照明原理与技术、应用电化学等)、实践教学环节(如金工实习C、电子电工实习A、认识实习B、课程设计D、毕业设计等)、通识选修课等课程。这些课程的设置对人才培养目标的实现起到了有力的支撑。与2015版培养方案相比,在2017版培养方案中对相关课程进行了增减:

(1)部分专业课,如材料工程基础、光伏物理基础等,进行了相应学时的增减和授课学期的调整;

(2)《高分子化学与物理》是材料类专业的重要分支,为提高学生在高分子化学与物理方向基础能力,增设《高分子化学与物理》,授课学时为48学时;

(3)催化过程是新能源材料应用中涉及到的重要过程,为提高学生对催化基本过程的理解,增设《电催化》课程,授课学时为32学时;

(4)在实践环节中增加了生产实习环节。

经上述调整后,增强学生工程基础能力;深化了本专业重点培养方向的基础能力;增加了通识选修课学分,提升学生人文、艺术素质;增加实践环节,培养学生实践、创新能力。新版培养方法课程体系更加合理,对人才培养目标形成了更加有力的支撑。

3、创新创业教育

高度重视本科生实践能力、创新能力的培养,通过组织本科生参与一系列的科研实践、创新创业活动、社会公益活动和文化传承活动,不断提升学生的实践、创新能力及综合素质。具体措施有:本科生科研立项制;重点实验室对本科生全面开放制;本科生科研实践导师制;学院新材料创新大赛;大学生科研实践夏令营;大力鼓励本科生参与国家级、省部级、企业以及学校层面的各类科技创新、创业、学科竞赛活动;2014年青岛正旺钢水有限公司出资10万元在材料学院设立了学校首个学院级别的大学生科技创新基金,用于支持大学生创新实践。通过以上措施,学生实践能力、创新能力不断提高,在各类创新、创业、学科竞赛中屡获佳绩。学生积极参与科技创新创业等大赛,取得了丰硕的成果。其中2013级9名同学成功申报“全国大学生创新创业训练项目”6项,20名同学成功申报中国科学院“科创计划”项目10项。

表1 2013级学生参与的相关科研项目

类型

学生姓名

指导老师

项目

曹莉娟

李滨

参与了李斌老师主持的“中国科学院大学生创新实践训练计划”项目,承担了制备

高雅

逄淑平

参与了2015年“中国科学院大学生创新实践训练计划”项目:ZnO能带调控及其作为缓冲层以提高太阳能电池效率的研究,承担了制备及测试工作

宋韶欣

文树光

参与了2015年“中国科学院大学生创新实践训练计划”项目:具有生物成像功能和肿瘤光疗功能的纳米材料的制备与研究,承担了制备及测试工作

苏金芳

刘志宏

参与了2015年“中国科学院大学生创新实践训练计划”项目:Li4Ti5O12/TiNb2O7多级纳米复合材料的结构设计及其储锂性能的研究,承担了制备及测试工作

仲啸

单妍

参与了2015年大学生创新创业训练计划国家级立项:金属@半导体异质结在拉曼散射与光热转换中的应用,承担了制备及测试工作

李钰琦

崔光磊

参与了2015年“中国科学院大学生创新实践训练计划”项目:锌离子电池电极材料的开发及器件设计,承担了制备及测试工作

仲啸

宫瑞英

参与了2015年“中国科学院大学生创新实践训练计划”项目:Au@Cu2O金属/半导体异质结在拉曼散射与光

热转换中的应用,承担了制备及测试工作

闻益智

江河清

参与了江河清老师主持的“中国科学院大学生创新实践训练计划”项目,承担了制备及测试工作

吴晨昱

王宁

“中国科学院大学生创新实践训练计划”项目,承担了制备及测试工作

徐天奇

包西昌

参与了包西昌老师主持的“中国科学院大学生创新

实践训练计划”项目,承担了制备及测试工作

国家级创新创业计划项目

闻益智

李成栋

参与了李成栋老师指导的国家级创新创业计划项目,4/5

闻益智

陈克正

参与了陈克正老师指导的国家级创新创业计划项目

三、培养条件(教学经费投入、教学设备、教师队伍建设、 实习基地、现代教学技术应用等)

青岛科技大学有健全的教学经费投入及保障机制,保证教学经费及时、足额投入到教学工作中,确保教学工作的中心地位,确保教育教学质量的不断提高和人才培养目标的实现。在学校稳定的教学经费投入的基础上,材料学院广开渠道筹集经费,不断加大教学经费投入。学院目前实验教学仪器设备总值已达到4000余万元,平均每个本科专业800余万元。按《材料类专业本科教学质量国家标准》规定:对于新建材料科学与工程一级学科专业,用于实验仪器的添置经费,初期一次性投入一般不低于1000万元;对于新建二级专业,一般不低于300万元。材料学院的实验教学仪器设备已超过相关规定要求。

(一)学校增拨经费:

每届新能源材料与器件学生学校增拨100 万元;

1.用于学生科研训练、科技创新、参加学科竞赛等实践活动和奖学金发放,以及班级日常管理产生的费用等;

2.主要用于“实验班”聘请或邀请校外知名学者、企业工程技术人员和外国专家,为“实验班”讲学等所产生的费用。

3.用于学院行政管理、学生管理产生的相关费用。

(二)中科院菁英班经费:

每届新能源材料与器件学生中科院投入25万元,用于能源所教师授课、作报告费用,学生到能源所假期实践的交通费和餐费补贴,优秀实验奖励等。

表2材料学院主要仪器设备统计表

仪器名称

购置日期(年)

单价(元)

可见红外光纤光谱仪

2011

75849

气相色谱质谱联用仪

2011

630400

偏光显微镜

2011

30000

管式电炉

2011

3800

电导率仪

2011

77500

电化学分析仪

2012

291060

电位粒度分析仪

2012

389340

高温气氛炉

2012

201000

涂层测厚仪

2012

7000

热电偶测温仪

2012

6300

管式真空烧结炉

2012

41800

高速混合机

2012

4900

真空感应熔炼炉

2012

200000

比表面积及孔隙测试仪

2012

534705

节能箱式电炉

2013

9400

电化学工作站

2013

48950

电流变仪

2013

768121.9

荧光分光光度计

2014

149960

箱式电炉

2014

19500

行星球磨机

2014

7400

原子吸收光谱仪

2014

258762.5

高温箱式炉

2014

7000

不锈钢粉碎机

2015

5650

智能干燥箱

2015

12000

加热磁力搅拌器

2015

1690

管式炉

2015

8500

电化学工作站

2015

49500

2014年,按照学校的本科培养目标和人才培养模式,本专业以加强基础、拓宽专业口径、优化课程体系、加强创新精神和实践能力培养、注重素质提高为指导原则,优化课程设置,压缩专业课学时,增加选修课,提高实验学时,延长毕业论文时间,全面修订了各专业教学计划。除理论课外,对实验教学计划的执行,始终贯彻教育部关于《加强高等学科本科教学工作提高教学质量的若干意见》的文件精神,进一步落实学院《实验教学管理暂行规定》的要求,突出实践教学环节,强化学生技能的训练和动手能力的培养;压缩验证性内容,增设设计性和综合性内容,以便加强实验教学改革力度,不断提高实验教学质量。

2. 师资队伍建设

新能源材料与器件专业现有在编专任教师12人。其中,泰山学者1人、青岛市拔尖人才1人。教授3人、副教授3人。具有博士学位教师占专任教师总数的100%。博士生导师2人,硕士生导师9人。教师队伍年龄结构合理,总体年富力强,充满活力,40岁以下教师8人、占66.7%,40-54岁的中青年教师4人、占33.3%,教师学缘结构合理。

目前李桂村教授负责省级精品课《纳米科学与技术》的建设和教学工作,出版普通高等教育十二五规划教材《纳米材料及其制备技术》。王莉老师负责本专业太阳能电池方向的建设工作,主要承担光伏物理基础,固体物理两门主干的教学任务,其中固体物理为省级精品课。王莉老师经历了从2006年该课程的校级优秀课程的申报,到校级精品课,省级精品课的申报和建设工作,于2013-2014年青岛科技大学教学效果评比中获得教学效果青年奖。 刘静老师主要负责锂离子电池方向,主要承担应用电化学,锂离子电池原理与技术两门课程教学工作,参与了多项教改项目,发表教改论文多篇,教学效果受到学院老师和同学的一致好评。隋静老师,孙琼老师, 林森老师,尹正茂老师,石良老师,每位老师各有主攻方向,教学方式方法各有不同,互为补充,以上老师均具有博士学位,形成了一支具有专业特色且年富力强的教学团队。

在理论教学的同时,专业加强学生的认识实习和生产实习实践环节与多个单位联合创建建立实习实训基地,具体企业如下:

表3 实习基地建设

青岛格仑德汽车零部件有限公司

山东省即墨市 青岛汽车产业新城

青岛海铁玻璃钢船艇有限公司

青岛市瑞金路19-9号

青岛李村河污水处理厂

青岛市傍海路200号

青岛昭太包装有限公司

山东省即墨市 青岛汽车产业新城

青岛中齐耐火材料有限公司

山东省青岛市贵定路1号

青岛青汽实业有限公司

山东省即墨市 青岛汽车产业新城

青岛泉荣信包装有限公司

山东省即墨市汽车产业新城 26600

青岛富川电子塑胶有限公司

山东省即墨市城北三路

青岛吉明美汽车配件有限公司

山东省即墨市龙泉北部工业园龙泉河六路

青岛新泉汽车饰件有限公司

山东省即墨市石泉二路10号

青岛昌盛日电太阳能科技股份有限公司

即墨市营王路普东太阳能产业基地

青岛航天半导体研究所有限公司

山东省青岛市城阳区新悦路87号

教学手段的现代化主要体现在电子图书、电子阅览室的应用。教师教学手段的提升与小班授课相结合,讨论式教学和翻转课堂相结合。本专业教师曾进行过相关教学培训,将课件做成二维码分享给学生,增强了学生和老师的互动性及信息发布的及时性。

四、培养机制与特色(产学研协同育人机制、合作办学、 教学管理等)

2013年新能源材料与器件专业列入青岛科技大学“英才培养计划”,同时入选中国科学院大学“菁英班”。根据学校《青岛科技大学“英才培养计划”实施意见》和《青岛科技大学“英才培养计划”实施细则》的办学指导思想和总体发展规划,新能源材料与器件专业建设的基本思路是:加强基础,注重应用,优化结构,增强优势,协调发展,突出特色。

该专业是结合了青岛科技大学材料科学与工程学院和中科院青岛生物能源与过程所的科研优势,在全校选拔优质生源,集中学校的优质办学资源,贯彻因材施教原则,优化课程设置、改革教学内容和教学方法,充分调动广大师生的积极性和主动性,创新人才培养模式,着力提高教育质量,着力增强学生的社会责任感、创新精神和实践能力,努力培养一批思想敏锐、专业素质高、实践能力强,具有我校鲜明特色的杰出人才。

(一)学术论坛计划。面向本科生,中科院从学科及地域条件相对应的研究所中,每周选派1名高水平专家学者,或组织授课团队,定期到学校为学生讲授课程或者作专题报告,侧重于讲授介绍学科专业的前沿动态、创新现状。

(二)重点实验室开放计划。中科院将现有国家实验室、国家重点实验室、国家工程中心、院重点实验室、院级研究中心等各类院级以上实验室,尽量对本专业本科生开放,接受他们开展科研实习或科研实践,支持他们使用实验室的仪器装备。。

(三)大学生科研实践计划。中科院开放相关科研课题,鼓励在校本科生主持申报,并给予一定资金支持。目前新能源专业15级学生已经获得15项该课题的批复,科研项目正在进行中。

(四)大学生暑期学校计划。在暑假期间,参加中国科学院大学牵头组织的大学生暑期学校。中科院选派具有较高学术造诣的科学家,集中讲解各学科领域的基本知识、研究进展和前沿动态,并组织学生参观科研场所,与研究员面对面沟通交流,拓展大学生的科研兴趣,开阔学术视野。每年由中国科学院大学会同中科院相关研究所,组织开办的20个左右大学生暑期学校,接纳不少于2000名的本科生。该活动既有利于学生了解科研院所,同时也有利于科学院选拔优质生源进入本单位进行进一步深造。

五、培养质量(毕业生就业率、就业专业对口率、毕业生发展情况、就业单位满意率、社会对专业的评价、学生就读该专业的意愿等)

新能源材料与器件专业毕业生适宜在新能源、新材料、新能源汽车、节能环保、高端装备制造等国家战略性新兴产业领域以及电力、航天航空、信息、交通等领域的研究机构、企事业单位从事研究、技术开发、工艺和器件设计及相关管理工作。既可在化学能源、太阳能及储能材料等新能源材料领域从事科学研究与教学、技术开发、工艺设计等方面工作,也可以在通讯、汽车、医疗领域从事新能源材料和器件的开发、生产和管理的工作,还可继续攻读新能源材料及相关学科高层次专业学位。

作为新专业,目前仅有一届毕业生。2017届毕业生24人,其中读研20人,就业4人,就业率100%,深造率83.3%,其中7人进入中国科学院继续深造,9人进入“985工程”及“211工程”院校学习,24名毕业生中就业专业对口率达95.8%。截至2017年10月底,2017届毕业生的就业单位分布如下:

表4 2017届毕业生的就业单位

中国科学院青岛生物能源与过程研究所

3人

中国科学院沈阳金属研究所

1人

中国科学院物理研究所

1人

中国科学院北京纳米能源与系统研究所

1人

中国科学院半导体研究所

1人

青岛科技大学

3人

天津大学

2人

北京化工大学

2人

山东大学

2人

厦门大学

1人

四川大学

1人

武汉理工大学

1人

南京邮电大学

1人

青岛海科斯达机电有限公司

2人

北京简单科技有限公司

1人

山东国瓷功能材料股份有限公司

1人

材料学院通过每年11、12月份的毕业生就业情况回访,近95%的用人单位对材料学院毕业生给予高度肯定,反应材料学院毕业生身上普遍存在“专业扎实、吃苦耐劳、坚忍不拔、求真务实、善于创新、团结合作、忠诚企业”的良好品质,各985、211学校对新能源材料与器件专业的学生评价较高,希望继续招收新能源材料与器件专业学生。近5%的企业表示希望材料学院毕业生能够保持稳定在企业工作3年以上。

本专业学生毕业仅3个月,目前高校及公司对毕业生给予了高度的评价和认可,相关院校和公司反映毕业生工作认真,勤奋好学,踏实肯干,体现出比较扎实的专业的知识和技能。具体的情况还需进一步跟踪调查。

下表为新能源材料与器件专业近3年第一志愿报考率和最后报到率:

表5近3年报考率及报到率

2015

2016

2017

第一志愿报考率

报到率

第一志愿报考率

报到率

第一志愿报考率

报到率

560.00%

100.00%

710.00%

100.00%

212.00%

100.00%

六、毕业生就业创业(创业情况、釆取的措施、典型案例等)

在全社会就业形势严峻的情况下,高校毕业生就业压力仍然突出,面对严峻的就业形势,创业是应届毕业大学生的选择之一。我国在改革开放以后,创业的形势有很明显的好转,不论是私人创办事业涉及的领域还是创业的发展势头,都有着健康发展的趋势。越来越多的高校毕业生选择创业这种新的就业方式。

学校鼓励学生以创业带动就业。形成了“五位一体”的创业工作模式,即“以科大模式为依托,培育校园创业文化;以主题活动为载体,培养学生创业意识;以课堂教学为主渠道,提升学生创业能力;以基地平台为支撑,推进学生创业孵化;以政策服务为保障,推动学生创新创业”,形成了“科技创新,学科创业”的学校创业工作特色。学校充分挖潜校企合作优势,在橡胶谷设立“胶子驿站创客空间”,在青岛科技大学国家级大学科技园内建设大学生创新创业孵化基地,助力大学生创新创业。2013-2015年,我校学生结合专业所学自主创办企业82家。2012年被山东省人社厅评为“山东省大学生创业孵化示范基地”;2013年被教育部、科技部认定为“高校学生科技创业实习基地”。2015年6月15日中央电视台《焦点访谈》专题报道了学校的大学生创业工作。

大学生实践创业也是一个不断探索的过程,在这个过程中可能会遇到挫折和失败,所以大学生是否自信、能否在挫折和失败中重新振作,对于创业能否成功至关重要。大学生实践创业阶段的主要任务包括了解经营常识、把握经营方向、提高商业能力。学院积极邀请成功创业典型为有创业意向的大学生传授创业经验,组织开展了形式多样的“大学生创业金点子”辅助活动,增强了大学生的创业意识,提高了创业能力。

七、专业人才社会需求分析及专业发展趋势分析

根据《国家中长期科学和技术发展规划纲要》,中国对于新能源的开发给予了高度重视,陆续出台了《可再生能源法》、《可再生能源中长期发展规划》等文件,在国家政策的引导下,我国风能、太阳能、生物质能、核能等新能源的开发增长迅速。2008年,全国风电装机容量达到了1217万千瓦,太阳能热水器使用量超过1.25亿平方米,光伏电池产量达200多万千瓦,核电年发电量约683.94亿千瓦时。山东省德州市的新能源经济发展比较突出,被称为“中国太阳谷”,经过十几年的发展,该市培植了皇明集团、亿家能、国强集团、中立集团、通裕集团、世纪威能、中大贝莱特集团等几十家新能源相关企业,涉及太阳能、风能、地热能、生物质能等多种新能源形式,包括太阳能光热利用、光伏发电、风力发电、地源热泵、新能源汽车、生物质直燃发电等诸多领域,为当地经济发展与就业作出了突出贡献。

据调查,目前新能源企业中有86%的技术人员并非新能源专业毕业,而是相近或相关的机械、电子、控制等传统专业。由于专业不对口,在工作中表现出专业技能不足和对相关新能源事业的热爱程度不一,给企业的人力资源成本造成极大的浪费。新进人企业工作的大学生人才流失问题比较严重,调查发现,3个月内流失率为23%, 6个月内流失率为49.6%, 3年内的流失率达到了89%,给企业的经营成本造成极大的损失。新能源产业的快速发展需要大量相关专业的技术人才,需要一个相对稳定的专业技术团队,专业不对口是造成人才流失的重要原因。

由于当前高校新能源专业的教学体系不够完善,师资、实训等教学资源难以符合专业教育要求,单凭学校一己之力,很难培养出合格的新能源专业人才,因此借助企业的专业技术力量和资源优势,建立“企校联合办学”的教育机制,有目标地进行新能源专业技术人才的培养,既能保证宽厚的基础教育,又能结合企业实际需要,加强专业技能培养。而且学生在校期间就业目标明确,其事业归属感较强,将来企业的人才流失率将会有效降低。这是目前从根本上解决新能源企业的人才质量和人才储备问题的有效途径。

八、存在的问题及拟釆取的对策措施

存在的问题

(1)新能源材料与器件作为一个新兴的专业,设立时间较短,在全国范围内均存在课程体系不完善,相关课程没有统一教材和统一授课模式的问题。

(2)师资力量需要进一步加强。授课老师的科研方向均为新能源专业,但没有真正对口专业毕业的师资,且教师队伍相对年轻化教学经验欠缺。

(3)与中科院协同育人机制仍在探索阶段,与合作单位的衔接和资源共享度方面仍需提高。

改进措施:

(1)为完善课程体系,我们将加强与相关重点大学的交流与合作,鼓励教师多参与相关的论坛讨论及相应的访学,相互交流借鉴,在已有师资的基础上完善课程体系,修订教学大纲。同时听取学生反馈,结合本校生源和授课效果进行相应调整。

(2)加强青年教师的教学培训,鼓励青年教师参加教学效果的评选,以评促建。同时引进具有较高学术水平的人才,促进“名师”的培养。加强教学团队的建设,注重教学经验的传承和教学手段的创新。

(3)加强与合作单位的交流与沟通,增进了解,定期召开座谈会和相关信息通报会议。完善研究员的学术报告制度,增强学生对开放课题的申报积极性,充分利用科研院所的科研优势,激发学生兴趣,促进教学的顺利开展。

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