基于节能减排竞赛的创新型人才培养模式

2022-07-06索艳格李国能

高教学刊 2022年19期

索艳格李国能

摘要：创新型人才的培养已成为高等教育的核心任务。学科竞赛是培养学生创新思维和动手实践能力的有效途径。浙江科技学院能源与环境系统工程专业以具有深厚学科背景的“全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛”为载体，通过设立节能减排竞赛工作室，建立规范的竞赛管理制度;构建创新能力培养模式;建立科技创新实践基地;建立有效的激励机制对能源与环境系统工程专业创新型人才培养模式改革进行有益的探索与实践。结果表明，采用该培養模式，学生创新思维能力得到极大的提高，学生在项目申请、竞赛获奖、论文撰写、专利申请和考研等各个方面都取得较好的成绩。

关键词：创新;人才培养;节能减排竞赛;能源与环境系统工程

中图分类号：C961 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2022）19-0041-04

Abstract： The cultivation of innovative talents has become the core task of higher education. Subject competition is an effective way to cultivate students' innovative thinking and practical ability. Department of Energy and Environmental System Engineering of Zhejiang University of Science and Technology takes the "national university student social practice and science contest on energy saving and emission reduction" as the carrier， to explore the reform of cultivation mode of innovative talents. The main measures include establishing a standardized competition management system by setting up energy saving and emission reduction competition office， constructing the cultivation mode of talents with innovation ability; establishing scientific and technological innovation practice base， as well as establishing an effective competing mechanism. Results show that the innovative thinking ability of students can be greatly improved by applying this cultivation mode. Students have achieved good results in application of scientific project， subject competition， publishing papers， application of patents， as well as application of postgraduate study.

Keywords： innovation; cultivation of talents; energy saving and emission reduction competition; Energy and Environmental Systems Engineering

2020年10月29日中国共产党第十九届中央委员会第五次全体会议通过《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》，其中，“关键核心技术实现重大突破，进入创新型国家前列”被设定为在二〇三五年基本实现社会主义现代化的远景目标之一。培养大批创新型人才是实现这一远景目标的根本保障。创新型人才是指富于开拓性，具有创造能力，能开创新局面，对社会发展作出创造性贡献的人才，是当今世界最重要的战略资源。教育部的“新时代高教40条”以及《教育部关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》（教高〔2019〕6号）也都强调了深化创新创业教育改革，提高学生创新和实践能力的重要性。

浙江科技学院（以下简称我校）是一所应用型本科院校。我校所培养的应用型本科人才的内涵是指不但具有扎实的专业理论知识，而且具有优良的工程素养、熟练的专业技能，以及富有创新精神的高级专门人才。我校能源与环境系统工程专业成立于2013年，是在国家和浙江省能源动力产业转型升级的大背景下成立的。能源动力行业作为国家和浙江省的经济命脉，对应用型、复合型高层次人才的需求极大。因此，培养能源与环境系统工程专业的创新型人才，可为浙江省能源动力产业转型升级和促进地方经济高质量发展提供重要的保障，具有重大意义。

学科竞赛是培养学生的创新思维和动手实践能力的有效途径[1-2]。“全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛”（以下简称“节能减排竞赛”）是教育部高等教育司主办的具有重大影响的全国大学生课外科技作品竞赛[3]。节能减排竞赛以增强大学生节能环保和创新思维意识，扩大大学生科学视野，提高大学生创造思维能力，创新设计能力，工程实践能力和团队协作能力为目标[4]。该竞赛以“节能减排，绿色能源”为竞赛主题，紧密结合国家能源重大需求，是具有重要能源与环境专业学科背景的竞赛[5]。因此，基于“全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛”，进行能源与环境系统工程专业创新型人才培养模式的探索具有重要的研究意义。98FEE775-9291-42EE-A749-AEF63F2FD1E9

一、举措

竞赛具有一定的难度和要求，是一个系统工程，如何确保竞赛的可持续发展是一个难题。为此，我们主要进行了以下几个方面的尝试。

（一）设置竞赛工作室，建立规范的竞赛管理制度

竞赛工作室下设1名办公室主任（由能源与环境系统工程专业教师担任）和若干名职员（由能源与环境系统工程专业高年级学生担任）。具体工作主要包括竞赛宣传、下达通知、组织研讨会、组织校內选拔、收集申报材料、上传国赛项目材料等。

1. 多措并举强化宣传。为了提高学生的参赛热情，工作室主要通过以下几个方面对节能减排竞赛进行宣传。（1）借助学校“节能减排协会”，在大一新生入校时，就积极宣传节能减排竞赛，培养学生的节能减排意识，提升学生主动参与大赛的热情和积极性。（2）建立节能减排竞赛QQ群。在QQ群上传节能减排竞赛的相关资料。并由专人负责及时上传国家节能减排相关的政策、法规，以及节能减排领域的科学前沿，进一步提高学生的参赛热情。另外，紧密跟踪科学前沿还可扩大学生的科学视野，打开学生的创新思路，为凝练创新课题提供有益的参考。（3）每年定期在校网发布节能减排竞赛的竞赛通知。对我校参加节能减排竞赛的获奖情况在校网头条进行宣传，提高竞赛的知名度。

2. 健全竞赛组织制度。节能减排竞赛一般是在每年的4-5月份提交竞赛作品申报书，暑假进行决赛。为了提高参赛作品的质量，竞赛工作室会在前一年的12月份左右安排校内竞赛。参照节能减排竞赛的比赛方式，校内竞赛设立作品展示和答辩环节，邀请具有丰富竞赛指导经验的教师担任评委。校内竞赛的目的有两个方面：一方面是筛选更加优异的作品参加国赛;另一方面，评委的意见可为参赛队伍进一步完善作品提供有价值的指导。另外，校内竞赛也会设立奖项，给予学生一定的鼓励，进一步提高学生的参赛热情。

3. 建立稳定的学科竞赛指导队伍。学科竞赛的持续发展需要有一支强有力的竞赛指导队伍，参与竞赛选题、作品制作、文稿撰写、比赛答辩的全过程。为了提高教师队伍的教学科研创新能力和实践教学水平，工作室鼓励教师积极参加教学改革、科学研究、社会应用实践、参与国内外同行交流等。另外，指导学生参加竞赛也是教师进行教学改革的过程，对教师的教学科研水平的提升也具有一定的促进作用。

4. 搭建稳定的沟通交流平台。竞赛工作室定期邀请具有丰富竞赛指导经验的校外老师到校内进行指导，为学生搭建一个良好的交流平台。另外，竞赛工作室定期组织各个导师项目组开展小型畅谈会，进行头脑风暴，促进项目组之间交流心得。

（二）构建创新能力培养模式

学科竞赛内容具有一定的难度，需要学生具备一定的创新思维能力。然而，如何培养学生善于创新，善于发现问题并解决问题的能力是一个难题，这也是确保学科竞赛可持续发展的一个重要基础。为此，我们主要进行了以下几个方面的尝试。

1. 构建以学科竞赛为导向的教学体系

（1）优化培养方案，完善课程体系

坚持“学以致用、全面发展”的育人理念，按照基于学习产出的教育理念（OBE）[6]，遵循“优化基础、强化能力、提高素质、发展个性、推进创新”的教学改革要求，进行培养方案的优化。明确将大学生科技竞赛活动纳入到专业人才的培养机制中。培养方案课程体系强调理论教学体系与实践教学体系的结合，其中，实践教学环节的比重不低于30%。理论教学体系由通识教育课程、学科专业基础课程、专业核心课程和拓展复合课程四个课程模块组成。在学科专业基础课程的设置中，根据学校的要求，每个专业在第一学年开设1门专业导论（概论）课程，该课程以新生研讨课的方式进行，引导学生了解所学专业的动态和发展前景。拓展复合课程分为专业拓展（专业方向课）与专业复合两类。在专业拓展课程模块引进企业课程、创新创业类课程，加强学生的创新创业意识。在专业复合课程模块设置跨专业培养人才的课程，侧重知识的广度及交叉复合，培养学生的综合应用能力。实践教学体系主要包括认识实习、社会实践、军事训练、金工实习、电工电子实习、技术实习、课程设计、专业大实验、毕业设计（论文）、学科竞赛、创新创业实践等实践教学环节。

（2）深化课堂教学改革

学科竞赛需要学生具备发现问题、解决问题的能力，对学生的科技创新思维能力具有一定的要求。传统的教学模式以知识灌输为主，主要采用浸入式教学方式，强调老师教和学生学，这不利于学生创新思维能力的培养[7]。因此，我们积极进行了课堂教学改革，倡导“翻转课堂”等线上线下混合式教学[8]，并深化项目式教学[9]和研讨式教学[10]模式改革。

在专业必修课程的教学过程中，有意识地引入课程相关的科研前沿，激发学生的学习兴趣，扩大学生的科学视野。在课程教学过程中，避免单纯的知识灌输，多采用启发式教学，多引入一些开放、探索性的问题，给学生一定的思考空间。在专业选修课程的教学过程中，多引入项目式教学方法[11]。教师根据课程教学目标，设立一定的项目主题。学生分小组选择项目主题，小组成员通力合作，充分讨论与分析，制定方案和计划，探究实践，完成项目，并撰写相应的项目研究或调研报告。通过这样的教学方式，学生的探索创新能力和团队协作能力都可以得到一定程度的提升。

（3）强化实践教学环节

实践教学环节是工科专业提高学生创新实践能力的重要载体[12]。实践教学可以帮助学生将所学知识和技能转化为解决实际问题的能力。为了适应提升学生创新能力的新需求，要保证实践教学的学分比例不低于30%，专业实验中设计性、综合性和创新性实验的比重占到实践教学环节的70%以上。

为了加深对专业理论知识的理解，并提高学生的动手实践能力，能源与环境系统工程专业的多门核心课程，比如燃烧学、流体力学、热工测试技术、传热学等均开设有相应的课程实验。通过这些实验课程的学习，学生的动手实践能力得到了极大的提升。98FEE775-9291-42EE-A749-AEF63F2FD1E9

此外，学校还为学生开设了各种学术创新论坛与讲座、创新性开放式实验、各种科技竞赛活动、各类型特色人才培养班、学生参加上述活动实践或修课所得学分可作为第二课程学分形成“第二课堂成绩单”或替换培养计划中相应学分和学习环节。以此，进一步提高学生的创新思维能力和动手实践能力。其中，创新性开放式实验属于探究性实验。在探究性实验的实施过程中，教师通常会提出一定的实验目标，学生依照实验目标，设计实验思路和实验方案，并依照实验方案进行实验操作，获取相应的实验结果，最终对实验结果进行讨论和分析[13]。探究性实验可以更好地培养学生的创新思维意识和实践能力。能源与环境系统工程专业积极响应学校的号召，鼓励各个实验室在完成正常教学、科研任务的同时，充分优化资源配置，创造条件实施开放。鼓励专业教师结合自身的科研成果，设置具有设计性和综合性的实践项目。在开放式实验的完成过程中，学生探究科学问题的能力得到了极大的提升。

2. 推进本科生导师制度，鼓励学生参与业余科研

大学生参与科研工作可以培养分析和解决问题的能力，有利于提高学生的创新思维能力。为了更好引导学生参与科研创新，能源与环境系统工程专业积极推进本科生导师制度。本科生导师可为学生参与科研提供较好的平台[14]。导师积极鼓励学生在业余时间进入导师的实验室，参与导师的科研项目。通过参加科研实践过程，使学生接触到科研前沿，并培养了学生查询和阅读科研论文的能力，提升了学生提出问题和解决问题的能力。另外，导师还指导学生开展科技创新项目申报、专利申请、论文撰写等相关工作。通过这些训练，学生的科研能力和创新思维能力可以得到极大的提升。

（三）建立科技创新实践基地

通过积极申报能源与环境系统工程专业相关科技创新实践基地，为学生的创新科技作品的孵化提供基地支持。目前，学校已与“浙能集团”“微松冷链”“杭叉集团”和“浙江省机电设计研究院”等国内行业龙头企业建立了深度的校企合作关系，这些合作企业多数具有国家级或省级企业技术中心，可成为学生创新项目的产业开发研究的重要基地。

在节能减排竞赛工作室的指导下，通过与节能减排竞赛实践基地的联合培养，能源与环境系统工程专业初步形成一个在大学期间，学生由理论学习→实验实践→科技设计制作→各类科技创新项目研究→参加全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛→学科竞赛实践基地产业开发研究的创新型人才培养教育的全过程。将能源与环境系统工程专业实验室变为大学生创新团队的繁育基地，将校外实践基地作为产业化开展的孵化基地，与校内科研实践形成互补，促使大学生创新實践活动正规化、系统化和普及化。

（四）建立有效的激励机制

参加学科竞赛是培养高校学生实践能力、创新能力和学习能力的重要途径，也是培养学生组织能力和团队精神的途径之一，高校都非常重视学科竞赛工作。然而，学科竞赛是一项系统工程，需要学校教务处、学院、指导教师、参赛学生等多方的协调配合、共同努力，才能取得好的成绩[15]。

浙江科技学院一向重视学生创新实践能力的培养和建设，采用科学的管理方法，形成了良好的激励机制。激励机制包括参赛学生激励机制，指导教师激励机制和二级学院激励机制三部分。在学生激励方面，采用创新学分的形式奖励参与竞赛的学生。对于竞赛获奖的学生，除了创新学分之外，给予一定的奖学金支持;此外，在推优、评优中引入竞赛获奖项目，给予竞赛获奖同学一定的优先权。在指导教师激励方面，在教师的绩效考核中引入指导竞赛的份额，在教师的评优、评奖以及职称评审中对指导竞赛获奖的教师给予一定的倾斜。另外，还设立了专项竞赛经费，给予指导老师一定的经费支持，鼓励老师参与竞赛指导。在二级学院激励方面，对有较好竞赛组织的二级学院在年底考核上给予一定的加分支持。在各方激励机制的鼓励下，充分调动学生和指导老师的参赛积极性，推动“全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛”学科竞赛持续发展，实现能源与环境系统工程专业创新型人才的培养。

二、成效

浙江科技学院能源与环境系统工程专业成立于2013年，虽然时间不长，但在基于“全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛”的能源与环境系统工程专业创新型人才培养模式指导下，能源与环境系统工程专业本科生的创新思维能力得到了极大的提高。近年来，培养的学生在项目申请、竞赛获奖、论文撰写、专利申请和考研等各个方面都取得了较好的成效，列举成效如下。

项目申请情况：能源与环境系统工程专业学生获批多项省部级及以上科研项目，其中，“国家级大学生创新创业训练计划”项目共计5项。

竞赛获奖情况：能源与环境系统工程专业学生自2018年开始参加大学生节能减排竞赛，2018-2020年参与人数超过120人次，占专业学生人数的75%以上，充分调动了学生的创新积极性。竞赛成绩突出，2018-2020年连续获第十一、十二、十三届全国大学生节能减排竞赛一等奖共计4项，三等奖共计3项。该成绩在浙江省内仅次于浙江大学。

论文和专利情况：能源与环境系统工程专业本科生在校期间发表论文5篇，其中一级期刊论文1篇;学生获批专利7项。

考研情况：能源与环境系统工程专业本科生通过基于“全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛”的能源与环境系统工程专业创新型人才培养模式培养，具有了更高的专业热情和创新实践能力。学生考研录取率稳步提高，2017（第一届本科毕业生）、2018、2019和2020四届毕业生的考研升学率分别为13%、26%、44%和42.5%，研究生录取学校包括浙江大学、华中科技大学、曼彻斯特大学、香港中文大学等国内外知名高校。

另外，本专业毕业生就业情况良好，主要涉及公务员、事业单位、高校、国家电网、火电厂、锅炉企业、互联网能源、制冷空调、能源管理、城市市政及天然气管道等专业对口方向。用人单位对学生的总体满意度较高。

三、结束语98FEE775-9291-42EE-A749-AEF63F2FD1E9

创新型人才的培养已然是当前我们高等教育的核心任务。“全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛”是教育部高等教育司主办的具有重大影响的全国大学生课外科技作品竞赛，是具有重要能源与环境系统工程专业学科背景的科技竞赛。在碳中和的大背景下，浙江科技学院能源与环境系统工程专业开展了基于“全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛”的创新型人才培养模式的探索与实践。通过设立节能减排竞赛工作室，建立规范的竞赛管理制度;构建创新能力培养模式;建立科技创新实践基地和建立有效的激励机制来探索能源与环境系统工程专业创新人才培养模式。构建学生由理论学习→实验实践→科技设计制作→各类科技创新项目研究→参加全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛→学科竞赛实践基地产业开发研究的创新型人才培养教育的全过程。结果表明，采用该培养模式，学生创新思维能力得到了极大的提高，学生在项目申请，竞赛获奖，论文撰写，专利申请和考研等各个方面都取得了较好的成绩。

参考文献：

[1]谢火木，翁挺，戴莉华.以科创竞赛“八化”带动创新性人才培养的探索与实践[J].中国大学教学，2015（1）：27-30.

[2]王琪，邢淑婕，李建芳，等.基于学科竞赛的大学生实践与创新能力培养[J].信阳农林学院学报，2020，30（4）：142-144.

[3]俞自涛.节能减排创新实践[M].北京：中国电力出版社，2020：65.

[4]刘德明，傅振东，鄢斌，等.以节能减排竞赛活动为抓手，可持续培养学生专业素养的实践[J].教育现代化，2019（6）：205-206.

[5]袁银梅，陈光，楚化强，等.强化节能环保意识，参与节能减排竞赛——《能源与环境工程》課程教学实践[J].科学咨询（教育科研），2021（2）：229-230.

[6]余军合，李国平，马志勇.基于OBE模式的“机械原理”教学改革[J].宁波大学学报（教育科学版），2018，40（6）：109-113.

[7]汪金能.以学科竞赛为载体创新土木工程专业实践教学模式[J].教育教学论坛，2020，465（19）：172-173.

[8]王艳丽，程云.高校翻转课堂模式下的教学行为分析及优化策略研究——以黄冈师范学院翻转课堂竞赛为例[J].中国教育信息化，2019（3）：75-78.

[9]张蕾，李平，柴俊武.新工科背景下项目式教学提升翻转课堂教学研究[J].电子科技大学学报（社科版），2020，22（6）：109-114.

[10]李成丰.物理课堂教学的师生行为研究[D].武汉：华中师范大学，2017.

[11]齐卫，王文青.项目式教学过程与效果评价[J].河北师范大学学报，2020，22（6）：119-121.