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

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）、新能源科学与工程（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名学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。