具有钒钛特色的新能源专业创新型拔尖人才培养模式探究

徐众 吴恩辉 侯静 李军

摘  要：随着“工程认证”和“国家、省一流专业”计划的实施，很多学校的新能源专业都已获批“国家、省一流专业”建设，还有部分已通过工程认证。而作为地方本科院校的新能源专业想要在后续的建设中取得优势，就需要凝练专业培养特色。因此该文从新能源专业人才培养方案着手，构建钒钛特色课程，依托各类课程教育、平台实践和学科竞赛培养学生的创新意识、创新能力与创新实践。同时结合学校和学院“方毅·钛班”、联合培养和学历提升等有效措施，培养具有钒钛特色的新能源创新拔尖人才，为专业后续建设奠定基础。

关键词：钒钛特色;创新能力;创新意识;拔尖人才;新能源专业

中图分类号：C961         文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）15-0046-05

Abstract： With the implementation of "engineering certification" and "national and provincial first-class majors" program， many new energy majors in colleges and universities have been approved for the construction of "national and provincial first-class majors"， and some of them have passed the engineering certification. As a local undergraduate institution， the new energy majors want to obtain advantages in the subsequent construction， they need to concentrate on professional training characteristics. Therefore， in this paper， we start from the training program of new energy majors， build a special curriculum of vanadium and titanium， and cultivate students' innovation awareness， innovation ability and innovation practice by relying on various curriculum education， platform practice and discipline competition. At the same time， combined with the school and college "Fang Yi - titanium class"， joint training and academic upgrading and other effective measures to cultivate new energy innovation with characteristics of vanadium and titanium top talent， to lay the foundation for the subsequent construction of the profession.

Keywords： vanadium and titanium characteristics; innovation ability; innovation awareness; top talent; new energy major

2019年教育部正式启动“拔尖计划2.0”，目的是加强本科人才培养方案的优化，形成具有中国特色、世界水平的拔尖创新人才培养体系[1]。韩婷芷[2]就我国33所高校拔尖创新人才培养方案进行分析，指出目前拔尖人才的培养还是依靠传统优势学科来带动的。李朝明等[3-4]则探究了实验仪器、仪器操作队伍和团队文化建设的共享来促进交叉学科拔尖人才的培养。也有探索通过课程教学内容、方法和评价体系来助力“卓越拔尖”人才培养，分析表明卓越拔尖人才培养过程需注重课程体系构建、科技前沿和综合能力培养[5]。新能源科学与工程专业是一门新兴的多学科交叉专业，因此需要凝练专业特色、培养创新精神和应用能力，已实现服务地方新能源产业发展的目的[6-8]。文中从人才培养方案中的钒钛特色课程系构建、专业创新意识、创新能能力、创新实践和拔尖能力培养等方面展开论述，为专业今后的发展奠定基础。

一  具有钒钛特色的新能源专业人才培养

（一）  新能源专业发展现状

目前国内新能源专业主要分为3类：第一类，本科（普通教育）设置新能源汽车工程（工科机械类）、新能源材料与器件（工科材料类）、新能源科學与工程（工科能源动力类）和储能科学与工程（工科能源动力类）等4个专业;第二类，本科（职业教育）设置新能源发电工程技术1个专业;第三类，高职（专科）设置新能源材料应用技术、新能源装备技术、新能源汽车技术、新能源汽车检测与维修技术和新能源发电工程类等5个专业。

上述3类学科各具特色，普通教育以工科类的机械、热能动力工程和材料类人才培养为主，职业教育、高职和专科以应用型技术人才培养为主。开设最多的是新能源材料与器件、新能源科学与工程和新能源发电工程技术3个专业，根据“阳光高考网”统计显示：新能源发电工程技术专业情况仅有少数本科职业教育招收，以职业类教育课程为主;全国有91所高校开设新能源材料与器件专业，专业以材料类、能源转化类、节能技术类、储能技术类和能源经济类人才培养为主;全国开设新能源科学与工程专业的有118所，专业以工程设计和产品研发及应用方面的人才培养为主。

（二）  攀枝花学院新能源专业情况

新能源材料与器件专业，2015年申报，2016年招生，是四川省除了四川大学、电子科技大学、西南石油大学和成都理工大学以外，开设该专业的第五所高校。新能源科学与工程专业，2013年申报，2014年招生，四川仅有西南交通大学、西南石油大学、成都理工大学和攀枝花学院开设了该专业。

（三）  新能源专业人才培养课程体系

自2018年国家实施《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》以来，新能源科学与工程专业很多基础课程已经在标准之中确定，经过几年的发展很多实力较强的高校，已经将该专业建设为国家或省一流专业，或者已经通过工程认证。攀枝花学院作为地方本科院校虽然开设专业早，但是基础薄弱，同时专业也未进入攀枝花学院“十四五”规划中的“2773”学科发展规划当中，在此环境之下，专业需要发展，就得凸显特色，所以本专业就以具有钒钛特色的新能源专业创新型拔尖人才培养模式为主，来构建人才培养方案中的课程体系。

专业人才培养分为三大课程体系。专业基础课程：新能源概论、工程材料基础、物理化学、传热学、流体力学、工程热力学、热与流体课程实验和机械设计基础。专业核心课程：储能原理与技术、太阳能光伏发电工程技术、太阳能热利用工程技术、生物质能转换原理与技术、新能源热利用与热发电原理及系统、新能源自动控制原理与技术、学科前沿。钒钛特色课程：钒钛新能源功能材料、钒钛新能源功能材料实验和新能源科学与工程专业实验。

（四）  新能源专业人才培养特点

专业坚守以德树人的理念，秉承“明德励志，博学笃行”和“自律攀大人”的校训和精神，突出“钒钛+”和“新能源节能减排”的强国育人理念，采用“第1年公共基础，第2年专业基础，第3年专业核心，第4年创新创业”的人才培养思路。学科基础教育注重交叉学科培养，分别开设大学物理、物理化学、自动化控制原理、电子电工和工程制图等课程;学科专业教育注重复合型人才培养，开设材料类、物理化学类和热能动力类课程;贯穿人才培养始终，强化学生专业技能，促进学生特色发展，从而实现培养具有“创新精神、创业意识、职业素养”的高级专门人才的目标。

二  创新型人才培养

（一）  创新意识培养

创新意识的培养需要潜移默化，在教学过程当中融入创新元素和思想，人才培养过程中主要以专业理论课程、专业实验、工程实训、课程设计、毕业设计、认知实习和生产实习等课程教育过程中的创新意识培养为主。以太阳能热利用工程技术课程的课程教育为例，在上课的过程中，讲授太阳能热利用方面的创新知识点，培养学生创新意识，具体成效见表1。表1中1—4的发明专利，主要创新思想就是提钒尾渣固体废弃物的综合利用，6和7是提钒尾渣平板太阳能集热器的应用，5是利用太阳能聚光装置实现钒钛磁铁矿的焙烧，这些专利既培养了学生的创新意识，又实现了钒钛特色新能源专业人才的培养。

（二）  创新能力培养

以专业教师开展的横向科研项目促进新能源科学与工程专业人才创新能力培养，以2014年7月与盐边县兴旺煤业有限责任公司合作的太阳能空气集热器和空气源热泵联合干燥型煤项目为例，项目实施过程中申请授权实用新型专利3项，发明专利1项，论文1篇，调动学生对专业的认同感;以2017年5月与四川攀枝花苏铁国家级自然保护区的四川省攀枝花苏铁国家级自然保护区光伏提水灌溉工程项目为实践教学案列，项目实施过程中利用逆变升-降压和智能化远程控制技术，实现光伏远程控制和提水功能，项目实施过程中申请2项发明专利，1个实用新型专利，其中“太阳能光伏提水实验教学设备”已经成为本专业的实验，学生参观项目过程如图1所示。通过这一类型的横向项目开展，实现以科研促学，以科研促教的目的。

以攀枝花市太阳能应用技术研究中心、太阳能技术集成及应用推广四川省高校重点实验室和四川省太阳能利用技术集成工程实验室3个新能源实验室，国家钒钛检测重点实验室、四川省钒钛材料工程技术研究中心、钒钛资源综合利用四川省重点实验室、材料科学四川省高等学校实验教学示范中心和四川钒钛产业发展研究中心5个国家、省部级科研教学实践平台为基础，培养学生的创新能力及钒钛特色。

以上述国家、省部级科研教学实践平台为基础建设屋顶光伏实验电站，为2016—2019级新能源科学与工程专业213名學生提供了实践实习学习条件，同时为攀枝花学院的相关专业教师提供了实验条件，其中学生到实验电站开展实习实训过程，如图2所示。

（三）  创新实践能力培养

以挑战杯大学生创业大赛、“互联网+”大学生创新创业大赛、全国大学生节能减排大赛、全国金相技能大赛等，以及大学生创新实验和三下乡实践活动促进创新实践能力的培养。2020—2022年，学生参加国家级大学生创新、创业及各类学科竞赛均取得不错成绩，“互联网+”大赛一等奖2项，挑战杯一等奖2项，“节能减排大赛”三等奖2项，学生授权专利10余项，国家级和省级大学生创新实验20余项，创新能力得到较好提升。每年均带领本专业学生开展三下乡实践活动，通过自身创新成果展示，以及乡村新能源元素的展现，让学生直接感受科技创新实践无处不在，培养学生科技扶贫、科技助农的意识，其中2021年三下乡实践活动如图3所示。

三  拔尖人才培养

（一）  “方毅·钛班”

根据攀学院教〔2021〕2号文实施《2021方毅·钛班工作方案》，方案中明确“探索过程一流的实现模式和途径，培养致力于学术研究、德才兼备的自律攀大人”的宗旨，钒钛特色的新能源专业创新型拔尖人才培养也是在这一举措之上开展的。另外，文件中指出首届仅从全校理工科当中选拔40名学生成立“理科方毅·钛班”，新能源专业仅有2名学生入选。因此在今后的教学过程当中应该加强“方毅·钛班”理念的融入，使10%的新能源专业学生能够进入“方毅·钛班”学习，实现拔尖人才的培养。

（二）  联合培养

自2018年以来，学院与中国科学院过程工程研究所、上海大学等高校科研院所签订了联合办学协议，采用“3+1”聯合培养模式，组建了“攀枝花学院-中科院过程所英才班”和“攀枝花学院-上海大学精英班”。每年选派优秀学生组建成班赴北京、上海交流学习1年，且在硕士研究生考试、直博考试等方面，同等条件下优先录取。专业也以此为基础培养拔尖人才，目前2016—2019级新能源专业年均有4名学生参与了上述联合培养，还需要进一步提升该类型培养学生的占比，以实现新能源拔尖人才的培养。

（三）  学历晋升

新能源科学与工程专业在专业目录里面属于能源动力类，但是由于学科专业起步较晚，培养模式并不健全，所以在学历提升过程中考核的课程不统一，学生学习难度大。因此专业开设三大基础力学、物理化学和工程材料基础等对口课程，为学生参与不同专业学历晋升课程考试奠定基础，提升考研成功率，确保拔尖人才培养得到有效保证。

四  结束语

新能源科学与工程专业在专业大类里面属于热能动力工程类，但是在实际人才培养过程当中不同的学校专业倾向性不一样，目前已偏材料类、化工类和机电类为主。因此专业想要在今后的一流专业申报和工程认证的实施当中凸显优势，就需要展现出专业培养的特色，但是在专业建设过程和创新型拔尖人才培养过程中也存在很多的问题，所以需要加强以下几个方面的建设。

1）依托传统优势，每一个新兴学科刚开始建设时，都会存在很多的问题，因此需要借鉴学校优势学科发展的经验和资源，壮大专业的培养能力。

2）人才培养制定，在满足国家本科质量标准基础之上，还需要加强本专业特色课程的建设，同时兼顾交叉学科人才培养。尤其是地方本科院校，在人才培养方案制定过程中，需要结合地方产业发展，增加行业服务能力。

3）课程体系建设，为了凸显专业特色，需要为专业特色配备相关的理论课、实践和实训课程，也需要在课程设计和毕业设计上向专业特色倾斜，同时还需完善实验实践教学平台的建设相关。定期检查课程体系建设成效，保证课程体系建设能够有序、分层次完成建设。

4）师资队伍建设，新能源属于国家战略新兴产业，依托此而产生的专业，也就属于新专业，师资紧缺，所以要调动学院相近和相通的专业教师，组建完整的教师团队，凝练专业精神，增强教师对专业的认同感。促使教师在教学过程中自然的传递创新意识，培养创新能力，再合理利用科研平台进行创新实践培养，全方位提升专业学生创新能力。

5）完善保障制度，完善各类各级学科竞赛奖励制度，鼓励专业学生参加比赛，锻炼学生的创新能力;加强合作机制，与不同的高校和研究院所进行联合培养，拓展学生学历晋升通道，完成拔尖人才培养;鼓励专业教师参加各种会议交流时，带上专业学生，拓展学生的专业视角，培养创新精神和能力;构建完善的拔尖人才培养结果评价体系，监管人才培养质量，促进创新型拔尖人才培养机制的健全。

参考文献：

[1] 孟洲，钟玮，汪洋.拔尖创新人才培养模式优化研究和思考[J].高教学刊，2021，7（31）：59-63，68.

[2] 韩婷芷.传统优势学科如何赋能高校拔尖创新人才培养——基于我国33所行业特色型大学的分析[J].江苏高教，2022（1）：83-90.

[3] 李朝明，袁若，李立新，等.深化高校技术服务支撑体系改革助推学校拔尖人才培养[J].实验室研究与探索，2022，41（2）：243-245，312.

[4] 韩杰，邱晓航，程鹏.基于拔尖人才创新能力培养的基础化学实验教学改革研究[J].高等理科教育，2022（1）：82-87.

[5] 陈霞，王松柏，张国梅，等.深化分析化学课程改革，突出“卓越拔尖”人才培养[J].化工高等教育，2021，38（5）：71-76.

[6] 李少白，杨天华，李延吉，等.新能源科学与工程专业应用及创新型人才培养探索[J].中国电力教育，2021（12）：78-79.

[7] 李俊杰，韩冰，王伟平，等.“新工科”视角下地方高校工科专业人才培养路径探索与实践——以河北北方学院新能源科学与工程专业为例[J].河北北方学院学报（社会科学版），2020，36（5）：55-58.

[8] 李微，陈荐，何建军，等.多学科背景下人才培养模式的探讨——以长沙理工大学“新能源科学与工程”专业为例[J].教育教学论坛，2020（28）：86-87.