构建“一体两创三应用”实践教学体系
——福建师范大学特色能源工科建设纪实
（来源：中国教育报 2018-04-26 08版 理论周刊·思想前沿）
黄志高 林应斌 陈水源 卢宇 罗毅
新能源科学与工程属于“新兴”工科，它对接由物理学、材料科学、生物科技孕育出的光伏、储能、风能和生物质能等新技术及其战略性新兴产业。福建师范大学于2011年开始招生，是全国首批招生学校之一。
基于现代工程教育理念，结合企业行业标准和专业自身特色，福建师范大学构建了新能源类工科专业“学中做、做中学、做学合一”人才培养模式，形成了以创新创业能力培养为主线，以工程训练为依托的“一体两创三应用”工程实践教学体系，贯穿于人才培养全过程；建设了基于区域经济发展需求的“新能源工程实践教学基地群”，有效提升了新能源工科学生科技创新和工程实践能力。特别是与北京海瑞克科技发展有限公司（简称“北京海瑞克”）、厦门大学开展深度合作，在新能源科学与工程专业人才培养模式改革、实践创新能力提升等方面成效显著，对全国新能源科学与工程专业建设具有引领作用，成为校企合作、共同推进“新工科”专业建设的重要范例。
“双轮”驱动，协同引领新能源工科人才培养模式及实践体系的改革与创新
所谓“双轮”驱动，本文是指协同创新和产教融合。“双轮”驱动之一是协同创新。2014年“半导体光电材料及其高效转换器件协同创新中心”获批福建省高校“2011协同创新中心”，牵头高校为厦门大学，第一协同单位为福建师范大学。福建师范大学借助该中心与厦门大学协同推进新能源工科的发展。厦门大学是我国较早创办半导体学科的五所高校之一，拥有凝聚态物理国家重点学科。福建师范大学拥有物理学一级学科博士点和省“高原学科”，也有很厚实的凝聚态物理研究基础。双方以福建省“2011协同创新中心”为纽带，深度开展学科、专业、平台和师资队伍建设等方面的合作，提升太阳能电池、锂离子电池的研究水平。通过校校协同创新，把新技术、新方法和新理念融入新能源工科人才培养模式、平台建设和队伍建设之中，实现在新能源科学与工程上的高端引领。
“双轮”驱动之二是产教融合。打造出高度融合的校企合作办学模式，很好地实现优势互补、资源共享。近年来，福建师范大学物理与能源学院承担了“大学物理实验”国家级别精品课程、精品资源共享课、教学团队以及物理学国家级别实验教学示范中心、特色专业建设点、专业综合改革试点等8项国家级别质量工程项目，项目主持人黄志高教授是第四届国家级别教学名师、第三批“万人计划”教学名师，并获得了包括国家级别二等奖和省级一等奖在内的一系列教学成果奖，具有丰富的教学改革经验。北京海瑞克致力于新能源产品的发展和应用，在新能源产品研发与专业平台建设方面独树一帜。双方于2012年开始了战略性合作，共同制定人才培养方案，共同开发了53种实验教学仪器、400多个工程案例、120节光伏微课、锂离子电池和太阳能光伏虚拟仿真项目，并为77所高校提供了专业建设的咨询和指导，立地示范作用显著。
“双轮”驱动融合了三个合作单位的学科、教改和推广的优势，形成了“一体两创三应用”新能源工程实践教学体系，建立了新兴工科专业的“高端引领”、人才培养过程的“工匠塑造”、教改成果的“立地示范”协调共进的教改新模式，有效探索出新能源新兴工科专业建设的理念、方法和途径，形成新兴工科建设的范式。
“一体两创三应用”工程实践教学体系
1.“一体化”实践教学体系
以社会需求为导向，以实验实践能力培养标准为依据，依托国家级别和省部级教学科研创新平台，构建了“课堂理论教学→实验创新研究→综合应用→中试工程化实训→企业实训”一体化实践教学体系，解决了实践教学过程中的“碎片化”问题。并将一体化理念融入太阳能光伏、锂电池和能源智能测控三个方向的实践教学之中。下图是光伏材料与发电工程方向一体化实践教学体系路线图。
2.“两创”教育融入实践教学体系
以“2011协同创新中心”为纽带，建设以学科交叉、产学融合和资源共享为支撑的“立体化”创新创业育人平台。该协同创新中心核心协同单位为厦门大学、福建师范大学、中国科学院福建物质结构研究所、厦门乾照光电股份有限公司，主要参与单位还有13个高校和企业，它们为学科交叉提供了重要支撑；通过专家工作站和校外工程实践教学基地，实现高校与企业互派教师、员工和学生，强化了双导师制和校企协同培养机制，促进了产学融合；协同创新中心内的所有国家级别、省部级科研创新平台都向全体师生及员工开放，实现了资源共享。
以成果为导向，以“卓越工程师”培养计划、大学生课外科技项目为载体，将“勇于创新、敢于创业”基本理念融入人才培养全过程，多角度培养学生创新能力和解决实际问题的能力。以项目训练为导向，以校内实践基地群为平台，鼓励学生成批量地承担国家级别、省级和校级创新创业训练项目。划拨专项经费，支持学生参加各类学科竞赛，形成点面结合、层层推进的创新创业教育体系。2012年以来，有近500人次参加省市级以上学科竞赛，231人次获奖；500多名学生参与了145项课外科技项目研究。
3.“三应用”及具体实践
搭建了“科研成果应用于本科教学实践”“实践平台应用于创新创业教育”“平台技术应用于社会公共服务”三位一体的教学、科研和社会服务平台。
（1）教师和工程师注重将科研成果融入课堂教学，校企共同开发了53种实践教学仪器，1400多台套设备被推广到70家高校使用；主编了4本教材、参编2本教材，编写了400多个工程教育案例、120个光伏微课。教师们将科研成果应用于新能源工科实践平台建设，转化为创新性和工程化实验实践内容和虚拟仿真软件，特别是自主设计研发了“课程和基础实验→专业实验→综合实验→创新实验和创业实践→亲企业工程化实践”五层次的能源智能教学系统，它包含了具有层次化、阶段化特点的基础实验、硬件、软件、集成、双创等“五模块”35个实验实践项目；自主设计并研发了国内首个虚实结合、智能交互的锂离子电池工程化虚拟仿真平台。
（2）7年来筹资3000多万元，建设了集“教育、培训和研发”功能于一体的太阳能光伏材料与光伏发电、锂离子电池和能源智能测控等3个工程化实践教学平台，开设了15个新能源基础实验、20个新能源综合实验、85个创新性实验、3类新能源工程综合实训项目，每年开设200多个研究课题，应用于“拔尖人才”“卓越工程师”培养计划、大学生课外科技项目、本科生毕业论文/设计等方面的创新创业教育，受益学生达3万多人次。
（3）将科研创新和工程实践平台作为公共服务平台面向社会开放，与企业紧密合作服务经济建设。近5年承担了高校、中学、企业和科研单位的进修、培训约3500人次；有4项专利转化到企业并运用于生产。
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