近年来,云南大学材料与能源学院深度融入学校创新创业教育体系,将本科生创新训练计划项目(以下简称“大创项目”) 作为实践育人的核心平台,系统构建“项目驱动、导师引领、团队协作、成果导向”的本科生科研训练模式。
在一系列国家级、省级、校级大创项目的强力支撑下,学院本科生科研创新能级持续提升。近几年,学院本科生在高水平学术期刊发表高水平论文50余篇,参与各类国家级、省级竞赛获奖30余项,申请及授权专利10余项,在高端学术论文、顶尖学科竞赛和高质量知识产权等方面取得全面突破,生动体现了学校创新创业教育体系在拔尖创新人才培养方面的坚实基础与卓越成效。
大创项目为基,高水平论文成果丰硕
在学校大创项目的体系化支持下,学院本科生科研能力显著提升,涌现出一批以本科生为核心作者的原创性研究成果。这些成果均直接源于大创项目的课题研究,覆盖了能源、材料、环境等多个前沿领域。在论文发表方面,本科生作为第一作者或主要作者在《Advanced Materials》《Advanced Functional Materials》《Chemical Engineering Journal》《Rare Metals》《International Journal of Hydrogen Energy》《Inorganic Chemistry》《硅酸盐学报》《材料科学与工程学报》等国内外知名期刊上发表多篇高水平学术论文,研究内容涵盖能源催化、光电材料、环境治理、电池技术等多个前沿领域,体现了学生扎实的科研功底和创新能力。
1.高效制氢催化剂研究取得突破:在柳清菊教授指导下,2022级本科生陈皓舟依托国家级大创项目,以第一作者在《Rare Metals》发表论文,成功制备出一种自支撑分级异质结构电催化剂,为实现低能耗、工业化电流密度电解水制氢提供了新方案。2021级本科生陈俊冰依托校级大创项目,在《International Journal of Hydrogen Energy》上发表论文,提出了低能耗的室温合成方法,为设计高效低成本电解水催化剂提供了新路径。

图1.Pt/NiCo LDH的合成、性能及机理概括示意图
2.新型发光材料设计开发成果斐然:在朱静教授团队中,多个国家级大创项目组在发光材料领域产出了系列化成果。向显凤、葛鑫晨(共同一作)等项目组成员围绕高效磷酸盐荧光粉的合成与性能调控展开研究,成果发表于《Colloids and Surfaces A》;牛英帆(共同一作)项目组开发出高性能近红外荧光材料,发表于顶级期刊《Chemical Engineering Journal》。此外,多个项目组在光学测温、零热猝灭荧光粉、单相白光材料等方向均取得重要进展,相关成果在《Journal of Advanced Ceramics》《Ceramics International》等高水平期刊上发表。

图2.Na2Y2TeB2O10:Tb3+的非接触式温敏应用技术
3.电池与光电技术研究持续推进:在郭洪教授团队中,2019级本科生丁予晴依托国家级大创项目,在《Advanced Materials》《Energy Storage Materials》等顶刊上发表多篇论文,在钠/锂离子电池正极材料及电解质界面工程方面取得系列创新成果。毛攀攀、王鑫等同学持续攻关,在准固态电解质、超高镍正极材料等研究方向取得优异成绩,成果发表于《Angew. Chem. Int. Ed.》《Electrochemical Energy Reviews》等期刊。在华雍、解琳老师指导下,2021级本科生齐书文依托省级大创项目,创新性地提出固态热压印辅助离子交换钝化技术,显著提升了钙钛矿太阳能电池的性能与稳定性,以第一作者在《ACS Applied Materials & Interfaces》上发表论文。

图3.LiNi0.95Co0.04Mo0.01O2正极电化学性能及形貌结构表征结果

图4.固态热压印辅助离子交换钝化技术及器件性能
4.碳点材料应用研究形成特色:在彭智利副研究员团队中,2019级本科生袁云刚同学以第一作者在《Journal of Nanoparticle Research》上发表论文,通过创新性的“煅烧-水热顺序处理”方法,显著提升了TiO₂的光催化性能。该团队形成了良好的科研传承氛围,张兴寿、张骏涛、陈弓林等多位本科生在碳点材料应用方向在《Small》《Industrial Crops and Products》《ACS Applied Nano Materials》等期刊上合作发表了多篇学术论文。

图5.红光碳点生成潜在机制
大创项目为桥,学科竞赛捷报频传
学院积极推动将大创项目研究成果转化为竞赛作品,形成了“以研促赛、以赛促创”的良性循环。各项目团队在全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛、中国国际大学生创新大赛、“挑战杯”学生创业计划竞赛等多项重要赛事中屡获佳绩,累计获奖30余项。其中,多个项目荣获国家级、省级奖项,展现了学生将理论知识转化为实践成果的综合能力。
郭洪教授指导的王鑫同学,以其国家级大创项目“超高镍三元正极材料微结构调控及电化学性能研究”为基础,荣获“挑战杯”云南省特等奖。由大创项目孵化的“分级多孔石墨烯的孔径调控及其电容去离子性能研究”“Tb3+/Sm3+掺杂SrmMgnY(PO4)7的发光特性和能量传递研究”等项目,也均在国家级竞赛中斩获佳绩。这些奖项充分证明,大创项目是学生将理论知识转化为实践创新能力的核心桥梁。

图6.学院学生依托“大创”项目获得的代表性学科竞赛成绩
大创项目为源,知识产权转化成效初显
在学校鼓励成果转化的政策引导下,本科生作为发明人,在大创项目研究基础上申请并获批多项专利。例如,朱静教授指导的大创项目团队,围绕新型荧光材料申请了“抗热猝灭的高效Eu3+掺杂硼碲酸盐红色荧光粉及其制备方法”“一种单相白光荧光材料及其制备方法”等多项发明专利。熊飞老师指导的项目组则在“高熵氧化物超级电容器电极材料”等方面进行了专利布局。这些成果标志着学校大创项目成功引导学生实现了从知识学习到知识创造的跨越。
累累硕果,源于沃土。云南大学通过系统性的顶层设计,为本科生搭建了以“大创项目”为核心的科研实践平台,通过专项经费、导师机制、开放平台和全过程管理,有效激发了学生的创新潜能,形成了科研成果与人才培养相互促进的生动局面。
未来,材料与能源学院将继续深耕大创项目这一育人沃土,进一步深化科教融合、产教协同,为云南大学“双一流”建设贡献更多青春力量,为国家培育更多敢于探索、勇于创新的卓越工程人才。
来源:材料与能源学院、本科生院
编辑:张懿淼 责任编辑:李哲