具有釩鈦特色的新能源專業(yè)創(chuàng)新型拔尖人才培養(yǎng)模式探究

徐眾 吳恩輝 侯靜 李軍

摘? 要：隨著“工程認(rèn)證”和“國家、省一流專業(yè)”計(jì)劃的實(shí)施，很多學(xué)校的新能源專業(yè)都已獲批“國家、省一流專業(yè)”建設(shè)，還有部分已通過工程認(rèn)證。而作為地方本科院校的新能源專業(yè)想要在后續(xù)的建設(shè)中取得優(yōu)勢(shì)，就需要凝練專業(yè)培養(yǎng)特色。因此該文從新能源專業(yè)人才培養(yǎng)方案著手，構(gòu)建釩鈦特色課程，依托各類課程教育、平臺(tái)實(shí)踐和學(xué)科競(jìng)賽培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力與創(chuàng)新實(shí)踐。同時(shí)結(jié)合學(xué)校和學(xué)院“方毅·鈦班”、聯(lián)合培養(yǎng)和學(xué)歷提升等有效措施，培養(yǎng)具有釩鈦特色的新能源創(chuàng)新拔尖人才，為專業(yè)后續(xù)建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：釩鈦特色;創(chuàng)新能力;創(chuàng)新意識(shí);拔尖人才;新能源專業(yè)

中圖分類號(hào)：C961? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：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年教育部正式啟動(dòng)“拔尖計(jì)劃2.0”，目的是加強(qiáng)本科人才培養(yǎng)方案的優(yōu)化，形成具有中國特色、世界水平的拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系[1]。韓婷芷[2]就我國33所高校拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案進(jìn)行分析，指出目前拔尖人才的培養(yǎng)還是依靠傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)學(xué)科來帶動(dòng)的。李朝明等[3-4]則探究了實(shí)驗(yàn)儀器、儀器操作隊(duì)伍和團(tuán)隊(duì)文化建設(shè)的共享來促進(jìn)交叉學(xué)科拔尖人才的培養(yǎng)。也有探索通過課程教學(xué)內(nèi)容、方法和評(píng)價(jià)體系來助力“卓越拔尖”人才培養(yǎng)，分析表明卓越拔尖人才培養(yǎng)過程需注重課程體系構(gòu)建、科技前沿和綜合能力培養(yǎng)[5]。新能源科學(xué)與工程專業(yè)是一門新興的多學(xué)科交叉專業(yè)，因此需要凝練專業(yè)特色、培養(yǎng)創(chuàng)新精神和應(yīng)用能力，已實(shí)現(xiàn)服務(wù)地方新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目的[6-8]。文中從人才培養(yǎng)方案中的釩鈦特色課程系構(gòu)建、專業(yè)創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能能力、創(chuàng)新實(shí)踐和拔尖能力培養(yǎng)等方面展開論述，為專業(yè)今后的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

一? 具有釩鈦特色的新能源專業(yè)人才培養(yǎng)

（一）? 新能源專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

目前國內(nèi)新能源專業(yè)主要分為3類：第一類，本科（普通教育）設(shè)置新能源汽車工程（工科機(jī)械類）、新能源材料與器件（工科材料類）、新能源科學(xué)與工程（工科能源動(dòng)力類）和儲(chǔ)能科學(xué)與工程（工科能源動(dòng)力類）等4個(gè)專業(yè);第二類，本科（職業(yè)教育）設(shè)置新能源發(fā)電工程技術(shù)1個(gè)專業(yè);第三類，高職（?？疲┰O(shè)置新能源材料應(yīng)用技術(shù)、新能源裝備技術(shù)、新能源汽車技術(shù)、新能源汽車檢測(cè)與維修技術(shù)和新能源發(fā)電工程類等5個(gè)專業(yè)。

上述3類學(xué)科各具特色，普通教育以工科類的機(jī)械、熱能動(dòng)力工程和材料類人才培養(yǎng)為主，職業(yè)教育、高職和?？埔詰?yīng)用型技術(shù)人才培養(yǎng)為主。開設(shè)最多的是新能源材料與器件、新能源科學(xué)與工程和新能源發(fā)電工程技術(shù)3個(gè)專業(yè)，根據(jù)“陽光高考網(wǎng)”統(tǒng)計(jì)顯示：新能源發(fā)電工程技術(shù)專業(yè)情況僅有少數(shù)本科職業(yè)教育招收，以職業(yè)類教育課程為主;全國有91所高校開設(shè)新能源材料與器件專業(yè)，專業(yè)以材料類、能源轉(zhuǎn)化類、節(jié)能技術(shù)類、儲(chǔ)能技術(shù)類和能源經(jīng)濟(jì)類人才培養(yǎng)為主;全國開設(shè)新能源科學(xué)與工程專業(yè)的有118所，專業(yè)以工程設(shè)計(jì)和產(chǎn)品研發(fā)及應(yīng)用方面的人才培養(yǎng)為主。

（二）? 攀枝花學(xué)院新能源專業(yè)情況

新能源材料與器件專業(yè)，2015年申報(bào)，2016年招生，是四川省除了四川大學(xué)、電子科技大學(xué)、西南石油大學(xué)和成都理工大學(xué)以外，開設(shè)該專業(yè)的第五所高校。新能源科學(xué)與工程專業(yè)，2013年申報(bào)，2014年招生，四川僅有西南交通大學(xué)、西南石油大學(xué)、成都理工大學(xué)和攀枝花學(xué)院開設(shè)了該專業(yè)。

（三）? 新能源專業(yè)人才培養(yǎng)課程體系

自2018年國家實(shí)施《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)》以來，新能源科學(xué)與工程專業(yè)很多基礎(chǔ)課程已經(jīng)在標(biāo)準(zhǔn)之中確定，經(jīng)過幾年的發(fā)展很多實(shí)力較強(qiáng)的高校，已經(jīng)將該專業(yè)建設(shè)為國家或省一流專業(yè)，或者已經(jīng)通過工程認(rèn)證。攀枝花學(xué)院作為地方本科院校雖然開設(shè)專業(yè)早，但是基礎(chǔ)薄弱，同時(shí)專業(yè)也未進(jìn)入攀枝花學(xué)院“十四五”規(guī)劃中的“2773”學(xué)科發(fā)展規(guī)劃當(dāng)中，在此環(huán)境之下，專業(yè)需要發(fā)展，就得凸顯特色，所以本專業(yè)就以具有釩鈦特色的新能源專業(yè)創(chuàng)新型拔尖人才培養(yǎng)模式為主，來構(gòu)建人才培養(yǎng)方案中的課程體系。

專業(yè)人才培養(yǎng)分為三大課程體系。專業(yè)基礎(chǔ)課程：新能源概論、工程材料基礎(chǔ)、物理化學(xué)、傳熱學(xué)、流體力學(xué)、工程熱力學(xué)、熱與流體課程實(shí)驗(yàn)和機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。專業(yè)核心課程：儲(chǔ)能原理與技術(shù)、太陽能光伏發(fā)電工程技術(shù)、太陽能熱利用工程技術(shù)、生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換原理與技術(shù)、新能源熱利用與熱發(fā)電原理及系統(tǒng)、新能源自動(dòng)控制原理與技術(shù)、學(xué)科前沿。釩鈦特色課程：釩鈦新能源功能材料、釩鈦新能源功能材料實(shí)驗(yàn)和新能源科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)。

（四）? 新能源專業(yè)人才培養(yǎng)特點(diǎn)

專業(yè)堅(jiān)守以德樹人的理念，秉承“明德勵(lì)志，博學(xué)篤行”和“自律攀大人”的校訓(xùn)和精神，突出“釩鈦+”和“新能源節(jié)能減排”的強(qiáng)國育人理念，采用“第1年公共基礎(chǔ)，第2年專業(yè)基礎(chǔ)，第3年專業(yè)核心，第4年創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”的人才培養(yǎng)思路。學(xué)科基礎(chǔ)教育注重交叉學(xué)科培養(yǎng)，分別開設(shè)大學(xué)物理、物理化學(xué)、自動(dòng)化控制原理、電子電工和工程制圖等課程;學(xué)科專業(yè)教育注重復(fù)合型人才培養(yǎng)，開設(shè)材料類、物理化學(xué)類和熱能動(dòng)力類課程;貫穿人才培養(yǎng)始終，強(qiáng)化學(xué)生專業(yè)技能，促進(jìn)學(xué)生特色發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)具有“創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識(shí)、職業(yè)素養(yǎng)”的高級(jí)專門人才的目標(biāo)。

二? 創(chuàng)新型人才培養(yǎng)

（一）? 創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)

創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)需要潛移默化，在教學(xué)過程當(dāng)中融入創(chuàng)新元素和思想，人才培養(yǎng)過程中主要以專業(yè)理論課程、專業(yè)實(shí)驗(yàn)、工程實(shí)訓(xùn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、認(rèn)知實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)等課程教育過程中的創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)為主。以太陽能熱利用工程技術(shù)課程的課程教育為例，在上課的過程中，講授太陽能熱利用方面的創(chuàng)新知識(shí)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，具體成效見表1。表1中1—4的發(fā)明專利，主要?jiǎng)?chuàng)新思想就是提釩尾渣固體廢棄物的綜合利用，6和7是提釩尾渣平板太陽能集熱器的應(yīng)用，5是利用太陽能聚光裝置實(shí)現(xiàn)釩鈦磁鐵礦的焙燒，這些專利既培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，又實(shí)現(xiàn)了釩鈦特色新能源專業(yè)人才的培養(yǎng)。

（二）? 創(chuàng)新能力培養(yǎng)

以專業(yè)教師開展的橫向科研項(xiàng)目促進(jìn)新能源科學(xué)與工程專業(yè)人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)，以2014年7月與鹽邊縣興旺煤業(yè)有限責(zé)任公司合作的太陽能空氣集熱器和空氣源熱泵聯(lián)合干燥型煤項(xiàng)目為例，項(xiàng)目實(shí)施過程中申請(qǐng)授權(quán)實(shí)用新型專利3項(xiàng)，發(fā)明專利1項(xiàng)，論文1篇，調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)同感;以2017年5月與四川攀枝花蘇鐵國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的四川省攀枝花蘇鐵國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)光伏提水灌溉工程項(xiàng)目為實(shí)踐教學(xué)案列，項(xiàng)目實(shí)施過程中利用逆變升-降壓和智能化遠(yuǎn)程控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)光伏遠(yuǎn)程控制和提水功能，項(xiàng)目實(shí)施過程中申請(qǐng)2項(xiàng)發(fā)明專利，1個(gè)實(shí)用新型專利，其中“太陽能光伏提水實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備”已經(jīng)成為本專業(yè)的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生參觀項(xiàng)目過程如圖1所示。通過這一類型的橫向項(xiàng)目開展，實(shí)現(xiàn)以科研促學(xué)，以科研促教的目的。

以攀枝花市太陽能應(yīng)用技術(shù)研究中心、太陽能技術(shù)集成及應(yīng)用推廣四川省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和四川省太陽能利用技術(shù)集成工程實(shí)驗(yàn)室3個(gè)新能源實(shí)驗(yàn)室，國家釩鈦檢測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、四川省釩鈦材料工程技術(shù)研究中心、釩鈦資源綜合利用四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、材料科學(xué)四川省高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心和四川釩鈦產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究中心5個(gè)國家、省部級(jí)科研教學(xué)實(shí)踐平臺(tái)為基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力及釩鈦特色。

以上述國家、省部級(jí)科研教學(xué)實(shí)踐平臺(tái)為基礎(chǔ)建設(shè)屋頂光伏實(shí)驗(yàn)電站，為2016—2019級(jí)新能源科學(xué)與工程專業(yè)213名學(xué)生提供了實(shí)踐實(shí)習(xí)學(xué)習(xí)條件，同時(shí)為攀枝花學(xué)院的相關(guān)專業(yè)教師提供了實(shí)驗(yàn)條件，其中學(xué)生到實(shí)驗(yàn)電站開展實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)過程，如圖2所示。

（三）? 創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)

以挑戰(zhàn)杯大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、全國大學(xué)生節(jié)能減排大賽、全國金相技能大賽等，以及大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和三下鄉(xiāng)實(shí)踐活動(dòng)促進(jìn)創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)。2020—2022年，學(xué)生參加國家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)及各類學(xué)科競(jìng)賽均取得不錯(cuò)成績(jī)，“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽一等獎(jiǎng)2項(xiàng)，挑戰(zhàn)杯一等獎(jiǎng)2項(xiàng)，“節(jié)能減排大賽”三等獎(jiǎng)2項(xiàng)，學(xué)生授權(quán)專利10余項(xiàng)，國家級(jí)和省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)20余項(xiàng)，創(chuàng)新能力得到較好提升。每年均帶領(lǐng)本專業(yè)學(xué)生開展三下鄉(xiāng)實(shí)踐活動(dòng)，通過自身創(chuàng)新成果展示，以及鄉(xiāng)村新能源元素的展現(xiàn)，讓學(xué)生直接感受科技創(chuàng)新實(shí)踐無處不在，培養(yǎng)學(xué)生科技扶貧、科技助農(nóng)的意識(shí)，其中2021年三下鄉(xiāng)實(shí)踐活動(dòng)如圖3所示。

三? 拔尖人才培養(yǎng)

（一）? “方毅·鈦班”

根據(jù)攀學(xué)院教〔2021〕2號(hào)文實(shí)施《2021方毅·鈦班工作方案》，方案中明確“探索過程一流的實(shí)現(xiàn)模式和途徑，培養(yǎng)致力于學(xué)術(shù)研究、德才兼?zhèn)涞淖月膳蚀笕恕钡淖谥?，釩鈦特色的新能源專業(yè)創(chuàng)新型拔尖人才培養(yǎng)也是在這一舉措之上開展的。另外，文件中指出首屆僅從全校理工科當(dāng)中選拔40名學(xué)生成立“理科方毅·鈦班”，新能源專業(yè)僅有2名學(xué)生入選。因此在今后的教學(xué)過程當(dāng)中應(yīng)該加強(qiáng)“方毅·鈦班”理念的融入，使10%的新能源專業(yè)學(xué)生能夠進(jìn)入“方毅·鈦班”學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)拔尖人才的培養(yǎng)。

（二）? 聯(lián)合培養(yǎng)

自2018年以來，學(xué)院與中國科學(xué)院過程工程研究所、上海大學(xué)等高?？蒲性核炗喠寺?lián)合辦學(xué)協(xié)議，采用“3+1”聯(lián)合培養(yǎng)模式，組建了“攀枝花學(xué)院-中科院過程所英才班”和“攀枝花學(xué)院-上海大學(xué)精英班”。每年選派優(yōu)秀學(xué)生組建成班赴北京、上海交流學(xué)習(xí)1年，且在碩士研究生考試、直博考試等方面，同等條件下優(yōu)先錄取。專業(yè)也以此為基礎(chǔ)培養(yǎng)拔尖人才，目前2016—2019級(jí)新能源專業(yè)年均有4名學(xué)生參與了上述聯(lián)合培養(yǎng)，還需要進(jìn)一步提升該類型培養(yǎng)學(xué)生的占比，以實(shí)現(xiàn)新能源拔尖人才的培養(yǎng)。

（三）? 學(xué)歷晉升

新能源科學(xué)與工程專業(yè)在專業(yè)目錄里面屬于能源動(dòng)力類，但是由于學(xué)科專業(yè)起步較晚，培養(yǎng)模式并不健全，所以在學(xué)歷提升過程中考核的課程不統(tǒng)一，學(xué)生學(xué)習(xí)難度大。因此專業(yè)開設(shè)三大基礎(chǔ)力學(xué)、物理化學(xué)和工程材料基礎(chǔ)等對(duì)口課程，為學(xué)生參與不同專業(yè)學(xué)歷晉升課程考試奠定基礎(chǔ)，提升考研成功率，確保拔尖人才培養(yǎng)得到有效保證。

四? 結(jié)束語

新能源科學(xué)與工程專業(yè)在專業(yè)大類里面屬于熱能動(dòng)力工程類，但是在實(shí)際人才培養(yǎng)過程當(dāng)中不同的學(xué)校專業(yè)傾向性不一樣，目前已偏材料類、化工類和機(jī)電類為主。因此專業(yè)想要在今后的一流專業(yè)申報(bào)和工程認(rèn)證的實(shí)施當(dāng)中凸顯優(yōu)勢(shì)，就需要展現(xiàn)出專業(yè)培養(yǎng)的特色，但是在專業(yè)建設(shè)過程和創(chuàng)新型拔尖人才培養(yǎng)過程中也存在很多的問題，所以需要加強(qiáng)以下幾個(gè)方面的建設(shè)。

1）依托傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，每一個(gè)新興學(xué)科剛開始建設(shè)時(shí)，都會(huì)存在很多的問題，因此需要借鑒學(xué)校優(yōu)勢(shì)學(xué)科發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)和資源，壯大專業(yè)的培養(yǎng)能力。

2）人才培養(yǎng)制定，在滿足國家本科質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)之上，還需要加強(qiáng)本專業(yè)特色課程的建設(shè)，同時(shí)兼顧交叉學(xué)科人才培養(yǎng)。尤其是地方本科院校，在人才培養(yǎng)方案制定過程中，需要結(jié)合地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展，增加行業(yè)服務(wù)能力。

3）課程體系建設(shè)，為了凸顯專業(yè)特色，需要為專業(yè)特色配備相關(guān)的理論課、實(shí)踐和實(shí)訓(xùn)課程，也需要在課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)上向?qū)I(yè)特色傾斜，同時(shí)還需完善實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)相關(guān)。定期檢查課程體系建設(shè)成效，保證課程體系建設(shè)能夠有序、分層次完成建設(shè)。

4）師資隊(duì)伍建設(shè)，新能源屬于國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，依托此而產(chǎn)生的專業(yè)，也就屬于新專業(yè)，師資緊缺，所以要調(diào)動(dòng)學(xué)院相近和相通的專業(yè)教師，組建完整的教師團(tuán)隊(duì)，凝練專業(yè)精神，增強(qiáng)教師對(duì)專業(yè)的認(rèn)同感。促使教師在教學(xué)過程中自然的傳遞創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，再合理利用科研平臺(tái)進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐培養(yǎng)，全方位提升專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力。

5）完善保障制度，完善各類各級(jí)學(xué)科競(jìng)賽獎(jiǎng)勵(lì)制度，鼓勵(lì)專業(yè)學(xué)生參加比賽，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力;加強(qiáng)合作機(jī)制，與不同的高校和研究院所進(jìn)行聯(lián)合培養(yǎng)，拓展學(xué)生學(xué)歷晉升通道，完成拔尖人才培養(yǎng);鼓勵(lì)專業(yè)教師參加各種會(huì)議交流時(shí)，帶上專業(yè)學(xué)生，拓展學(xué)生的專業(yè)視角，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和能力;構(gòu)建完善的拔尖人才培養(yǎng)結(jié)果評(píng)價(jià)體系，監(jiān)管人才培養(yǎng)質(zhì)量，促進(jìn)創(chuàng)新型拔尖人才培養(yǎng)機(jī)制的健全。

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