能源科学工程范文1
关键词：光伏电池；新能源科学与工程；教学方式与方法
中图分类号：G642.41
一、引言
近几年来，我国新能源产业发展迅速，但与我国新能源产业快速发展不相适应的是新能源专业技术人才需求严重不足。新能源产业人才培养落后于产业发展，已严重阻碍了我国当前新能源产业的健康发展。大学教育的本质目的是发展每个学生个体，并且获得学生的认可与社会的肯定，要想达到这一目的，就需要使培养的学生所具有的知识与能力具有竞争力，并且得到社会的认可。常州工学院是一所培养应用型本科人才的普通高等院校，一直追求学生不仅要有扎实的理论基础，更要有较强的实践动手能力和创新精神，以满足人才市场的需求。
常州工学院新能源科学与工程专业针对学生如何掌握各种知识与能力这一问题，结合常州工学院的办学定位、地方本科高校生源特点，以及当代“90后”大学生的认知规律与个性化特征，探索新的教学方式与手段，实现课程知识体系与学生能力结构的有效融合。在光伏电池原理与工艺课程教学实践过程中，创建以“二八定律安排课内课外时间与内容分布的完整教学过程、二八定律控制教师主导与学生主导课堂比率的互动教学方法、二八定律分配教学资源的现代教学手段、二八定律划分课程成绩考核比率的全程考核方式”，形成以学生为主导的，以“主动型课堂”为特色的“二八式”课程教学新模式。
二、“二八式”的完整教学过程
教学过程不能只停留在传统授课的45分钟内，或者一门课程的四、五十个课时全部由老师讲授，而应将45分钟的课堂按二八定律分为20%的时间由老师讲授，80%的时间由学生演讲与讨论，并且将45分钟课堂拓展为课内和课外两个过程，课内所学的知识与花的时间只是完整教学过程的20%，课外所学的知识与花的时间为这个教学过程的80%。
课内采用“二八式”互动教学方法，可以使学生成为学习的主导，提高学生获取知识与能力的效率。整个光伏电池原理与工艺课程教学内容设计成多个专题教学，每一个专题安排2至3节课，老师占用课内20%的教学时间，利用各类教学资源，通过理论联系实际、多种教学手段的综合运用等措施，对每一个专题的知识体系框架、技术原理进行摘要式的讲授与呈现，并对下一个专题内容进行布置。课内余下80%的教学时间，让学生根据老师布置的专题内容，将课外学习过程中搜集的资料与学习内容通过PPT演讲的形式与大家分享，并展开讨论，教师只是一个记录员与成绩评定人员，真正实现以学生学习为主导的“主动型课堂”。
课外，老师布置的专题内容，采用“二八式”的现代教学手段，迎合当代“90后”大学生的认知规律与个性化特征，激发学生兴趣，养成其自主学习的习惯，培养自主学习的能力。20%的学习资料与内容可来源于教材，80%的学习资料与内容可来源于图书馆、网络、论坛等课外教学资源，这样学生展现的PPT不会重复，而且凸显了每一个学生的个性，以及反映了学习过程的态度与效果，迎合了“90后”的张扬个性与网络控的特点，激发了学生的学习兴趣。
三、“二八式”的互动教学方式
在课堂教学上，形成学生主导课堂，占用80%课内时间，讲授80%教学内容，教师是裁判为特点的“二八式”互动教学方法。
光伏电池原理与工艺课程采用专题教学的形式，整个课程教学内容设计成多个专题教学，每一专题内容，老师利用课内20%的教学时间，讲授20%的专题内容，讲授一些启发式、概述性的、摘要式的专题内容，并对下一个专题内容进行布置。课内余下80%的教学时间，学生将在课外学习过程根据老师布置的专题内容，搜集的资料与学习内容通过PPT演讲的形式与大家分享，并展开讨论，学生演讲与讨论的学习内容将占据整个专题教学内容的80%，真正实现学生学习为主导的“主动型课堂”。
四、“二八式”的现代教学手段
光伏技术这种新兴行业，技术更新非常快，教材上的知识与技术远落后于产业领域，要想实现人才培养与企业需求的无缝对接，必须快速更新课堂教学内容。
采用“二八式”的现代教学手段，实现20%的学习资料与内容可来源于教材，80%的学习资料与内容可来源于图书馆、网络、论坛等课外教学资源，同时学生通过展现PPT，凸显每一个学生的个性，及反映学习过程的态度与效果。这种教学手段符合当代“90后”大学生的认知规律，迎合了“90后”的张扬个性与网络控的特点，激发了学生的兴趣，从而使学生养成自主学习的习惯，增强专业综合技能。
五、“二八式”的全程考核方式
高等教学应该更看重学生的学习过程，因为学习过程影响学生在将来工作中处理问题的方式与方法，尤其是应用型本科教育更注重学生的学习能力、学习行为，工作能力、工作行为，而非专业课、专业知识。因此，学生的课程学习成绩考核方式也应该注重能力考核，而非文字记忆与解题技巧。
在课堂教学中，学生的PPT演讲与讨论过程，能够较好地反映学生学习过程中的学习态度与效果、学习行为与能力。教师做好每一个记录，并评定每一堂课程的学生成绩。最终的课程考核成绩20%来源于期末考试试卷，80%来源于课堂上的PPT演讲与成绩讨论。这种“二八式”的全程考核方式，能更合理地反应每一个学生的学习效果，关注每一个学生的学习行为，更有利于促进每一个学生个性化的发展与能力的提升。
光伏电池原理与工艺采用“二八式”课程教学新模式，有利于激发学生的学习兴趣，真正实现以学生学习为主导的“主动型课堂”，提升学生的自主学习能力与专业综合技能，促进课程知识体系与学生能力结构的有效融合。
参考文献：
[1]王伟东，艾建军，杨坤.新能源产业人才培养问题与对策[J].中国电力教育，2011（12）.
能源科学工程范文2
关键词：新能源科学与工程；风力发电；太阳能发电；人才需求；课程体系
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）26-0046-02
新能源属于我国战略性新兴产业，也是国民经济发展的基础性产业。面对环境污染与能源危机的双重压力，全球都在加快推进新能源产业发展。规模化开发与利用太阳能、风能、生物质能、地热能等为代表的新能源，实现我国传统化石能源过渡为清洁、可再生能源为主的能源结构是必然之举。中国将大力推动新能源产业的发展，在加大水电、核电、太阳能和风能设施建设的同时，计划在2020年前使新能源消费比例达到15%。特别是近年来风力发电和太阳能发电作为新能源电力的两支主力军迅猛发展，出现并驾齐驱的局面，新能源电力产业的蓬勃发展对新能源专业人才提出迫切需求。在这种形势下，怎样培养适应新能源产业需求的人才，既有巨大的机遇，也有很大的挑战性。
为适应我国战略性新兴产业的需要，自2006年以来我国相继有华北电力大学、河海大学、长沙理工大学等多所高等院校开办风能与动力工程本科专业；2010年教育部紧急下达《关于战略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知》，自2011年开始，我国部分高等院校设置了新能源科学与工程、新能源材料与器件等新能源产业相关的本科专业。但怎么样才能更好地为国家发展新能源产业起到人才培养的支撑作用，培养什么样的新能源产业人才以及如何培养，怎么样结合学校自身的特色与资源优势开设专业方向和课程体系，是当前面临的主要课题。
一、我国新能源电力产业的发展形势
自2007年，我国风电装机容量呈高速增长趋势。2010年，我国（不包括台湾地区）新增风电装机1893万千瓦，累计风电装机容量4473万KW，超过美国跃居世界第一位。至2012年底，全国新增安装风电机组7872台，装机容量1296万KW；累计安装风电机组53764台，装机容量达到7532万KW；风电并网总量达到6083万KW，发电量达到1004亿千瓦时，风电已超过核电成为继煤电和水电之后的第三大主力电源。2013年我国风电又新增风电并网容量1492万千瓦。2014年我国风电发展目标为1800万千瓦。根据2014年国家能源局印发“十二五”第四批风电项目计划显示，列入“十二五”第四批风电核准计划的项目总装机容量为2760万千瓦（27.6GW）。从2011年开始，我国为把握风电发展节奏，促进产业健康有序发展，国家能源局开始制定风电项目核准计划，前三批风电核准规模分别为2683万千瓦、1676万千瓦（后又增补852万千瓦）和2797万千瓦。至此，“十二五”以来拟核准的风电项目规模累计已超过1亿千瓦。
在风电大规模发展的同时，自2009年以来我国太阳能光伏发电也迅速扩张。截至2012年底，我国累计光伏装机容量达到7.5GWp；截至2013年底，中国光伏发电新增装机容量达到10.66GWp，光伏发电累计装机容量达到18.16GWp。2013年全球光伏新增装机39GWp，比2012年增长28%。2013年，就新增光伏装机而言，中国、日本和美国成为世界上最大的三个市场，而德国则退居第四。中国2014年光伏发电的发展目标是全年新增光伏装机14GWp。根据《太阳能发电“十二五”规划》，中国光伏发电装机容量与发展目标如表1所示。
在太阳能光伏发电快速成长的过程中，全球太阳能光热发电也正以惊人的速度发展。截至2013年底为止，美国已有5座大型太阳能光热发电站投入运行，规模都在100MW以上。其中美国NRG能源公司联合Google、Brightsource公司投资22亿美元在加州莫哈维沙漠建设的太阳能发电站于2013年成功发电，装机规模为392MW，这是目前世界上规模最大的塔式电站。美国能源部SunShot计划光热发电的研发目标是到2020年实现75%的成本削减，在不依赖政策补贴的前提下将光热发电推至每千瓦时6美分甚至更低的水平。欧洲早在2009年12家跨国公司在德国慕尼黑签署协议，计划投资4000亿欧元在北非建立太阳能热发电厂，10年后开始供电，据估计到2050年，该项目在北非的发电厂将满足欧洲15%的用电需求，这也是目前世界上拟建中太阳能发电厂同类中最大的太阳能项目。此外，西班牙、南非、印度、智利、摩洛哥、以色列、沙特、阿联酋、科威特以及澳大利亚都已经开始了大规模光热发电的兴建，印度已有50MW规模的电站并网运行。中国在北京延庆县八达岭建设了首个规模为1MW的太阳能热发电示范电站，于2012年8月成功发电，但还没有商业化规模电站。可以预见，随着国外太阳能光热发电公司进入中国和国内太阳能光热发电技术的研究进展，中国未来十年将在太阳能光热发电方向上大有作为。
二、新能源科学与工程专业人才培养的定位
2012年，教育部将原风能与动力工程和新能源科学与工程合并统一改为新能源科学与工程。相应地，风动专业也将面向更宽广意义的新能源产业需求，需要对专业培养方案进行调整；特别是更名为新能源科学与工程，就业的主战场不能较好地定位，致使专业课程体系达不到市场的期望值，对该专业课程体系怎样设计仍需继续研究探讨。从用人单位和学生自身需求上来看，专业课程设置和职业能力培养占有很重要的位置。其主要原因有两个：一是我国经济水平还欠发达，从读大学所付出的成本上来看，大多数学生期望接受到职业技能方面的训练；二是用人单位企盼招收到适合于工程技术需要的、能够尽快进入工作角色的应用型、技能型、复合型人才。
对于专业设置，国内其它专业的普遍做法是根据就业渠道下设专业方向。专业必须有支撑产业为基础才会有生命力。因此，本文提出“以学科为基础设置大类专业，以产业为支撑开设专业方向”的观点。新能源科学与工程专业应该在强化“工程实践能力培养”的基础上，必须以风力发电、太阳能发电作为就业主战场，分别面向风电机组设计与制造、风电场工程、太阳能发电工程三个主要领域，设置各具特色的专业方向的课程体系。
三、新能源科学与工程专业课程体系的优化
新能源科学与工程专业自2010年教育部批准开设以来，全国已有34所高校开设此专业。2013年5月19日，“首届全国新能源科学与工程专业建设研讨会”在华北电力大学召开，指出课程体系是否合理、课程内容是否先进直接关系到人才培养的质量。现阶段我国系统培养新能源科学与工程专业本科生、研究生的工作才刚刚起步，对于相应课程体系的构建正处于探索阶段。
根据国内部分高校新能源科学与工程专业公布的培养方案，其课程体系设置与专业定位（如表2所示）。总体上来看，各高校的课程体系呈现自由发展、特色发展的局面，这有利于各学科交叉融合，促进新能源产业发展，但同时应注意一些专业基础课程的共性、相通性问题。课程体系可以大致分为两大类：一类是遵循厚基础、宽口径的原则，强调能源类基础理论课程教学（A类），但专业核心课程各高校有所偏重；另一类则是专业方向针对性较强，更强调职业能力培养（B类）。例如风动方向加强了力学、机械、电气方面的课程模块，太阳能方向则强调了半导体物理、材料科学的课程模块，但缺少光学、热学、电气工程方面的教学。
表2 国内部分高校新能源科学与工程专业的课程设置与专业定位
学 校 专业课程体系 专业定位
A类：
浙江大学、华中科技大学、西安交通大学、中南大学、重庆大学、上海理工大学等 专业基础课程：工程热力学、工程流体力学、传热学、应用电化学、固体与半导体物理、材料科学基础、工程制图、机械设计基础、电工电子技术、自动控制原理等
专业核心课程：可再生能源和新能源概论、太阳能电池原理与制造技术、太阳能光伏发电系统与应用、太阳能热利用原理与技术、风力发电原理、生物质能转化原理与技术、核能发电概论、氢气大规模制取的原理和方法、能源与环境、燃料电池概论、薄膜材料与器件、半导体材料、新能源材料、热泵技术、能源低碳利用技术、Matlab及其工程应用、CFD软件应用等 具备热学、力学、电学、机械、自动控制、能源科学、系统工程等理论基础，掌握可再生能源与新能源专业知识
B类1：
华北电力大学、河海大学、长沙理工大学、沈阳工业大学等 专业基础课程：理论力学、风力机空气动力学、材料力学、机械设计基础与CAD、、画法几何与机械制图、电机学、电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、电机学、电力电子技术、自动控制原理、微机原理与接口技术等
专业核心课程：新能源与可再生能源概论、风力发电原理、风资源测量与评估、风电机组设计与制造、液压与气压传动、风电场电气工程、风电机组控制与优化运行、风力机组状态监测与故障诊断、风电机组测试与认证、风电场施工与管理、风电场建模与仿真、风力机设备材料、新能源材料、近海风力发电、风能与其它能源互补发电系统、风电场并网、风力发电机组计算机辅助设计、风电场规划与设计等 面向风电机组设计与制造、风电场工程等
B类2：
福建师范大学 理论物理基础、材料科学基础、固体物理学、材料分析方法与技术、材料热力学、单片机技术、电工电子技术、工程制图、磁性材料与器件、光电子材料与技术、太阳电池物理、光伏工程与技术、光热工程与技术、固体发光材料、半导体材料、电化学基础、磁熵变材料与磁制冷技术、传感材料及其传感技术、X射线分析技术、储能材料与技术、先进功能材料、光电薄膜与器件、锂离子电池原理与技术、材料设计与模拟计算、纳米材料与应用、新型能源材料与技术、太阳能光热转换理论及设备、太阳能热利用、薄膜材料与技术、光源设计与应用技术等 面向太阳电池及其它新能源材料技术研发
应当指出，大学的专业课程体系不可能完全为企业的需求而量身定做；即使课程体系相同，但由于学校资源的差别和培养方式、途径及方法的不同，人才培养的类型、质量与层次也会存在很大的差别。因此新能源本科专业教育主要考虑人才质量的基础性、技能型、创新型、复合型与可拓展性。专业基础课应该以能源科学为基础，兼顾高校各自的资源优势，设定各具特色的专业课程。
以长沙理工大学（以下简称“我校”）新能源科学与工程专业为例，应针对风机制造、风电场、太阳能发电站三个就业领域，结合学校现有学科与专业优势，培养目标定位于既具有较宽广、厚实的专业基础，又有专业方向的特长。为此，针对新能源产业的发展需求和我校的学科优势，新能源科学与工程专业可增设太阳能发电工程方向。主要面向太阳能光伏、光热发电站及并网工程，同时兼顾太阳能领域的技术研发，为太阳能光热发电储备人才，开设材料科学、光学、热学、电气工程等模块的课程，主干学科为材料科学、电气工程，使学生具有材料科学、光学、热学理论基础，具备电气工程的职业能力。目前我校已有的材料科学与工程、光电信息科学与工程、热能与动力工程、电气工程及自动化专业为太阳能方向的开设奠定了基础。
四、结论
当前，我国风电、光伏发电呈规模化发展的趋势，太阳能光热发电也未雨绸缪。为适应新能源电力产业蓬勃发展的需要，新能源科学与工程专业应该“以学科为基础设置大类专业，以产业为支撑开设专业方向”。在风力发电、太阳能发电专业方向上，遵循厚基础、宽口径的原则，在强化“工程实践能力培养”的基础上，分别面向风机制造、风电场工程、太阳能发电工程三个主要领域，专业基础课应以能源科学为基础，兼顾高校各自的资源优势，设定各具特色的专业课程体系。新能源产业属于国家战略性新兴产业，也是国民经济发展的基础性产业；面对环境污染与能源危机的双重压力，全球都在加速发展新能源产业。应当抓住这一有利时机，整合各校相关的资源优势，推动新能源科学与工程专业人才培养的发展，打造新能源专业品牌。
参考文献：
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[2] 熊怡.我国新能源人才培养的道与术[J].中国电力教育，2013，
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[3] 陈建林，陈荐. 新能源科学与工程本科专业人才培养模式探究[J].中国电力教育，2013，（22）： 20-25.
[4] 杨晴，陈汉平，杨海平，等.华中科技大学：新能源科学与工程专业建设探索与实践[J].中国电力教育，2013，（21）：29-31.
能源科学工程范文3
关键词 培养要求 知识要求 能力要求 素质要求
Abstract Investigation by 25 Universities New Energy Science and Engineering training program for training requirements in representative found that all colleges and universities to develop training requirements at this stage have strong similarities， but there are also statements are not standardized， incomplete and other issues. In this regard， we put forward some opinions and suggestions.
Key words training requirements; knowledge requirements; ability requirements; quality requirements
1 人才培养要求制定的指导思想
2012年教育部等部门对全国本科专业人才培养方案的修改和完善提出了相关实施意见，指出要准确把握行业企业和社会发展对人才培养的具体要求，形成科学、高质量的人才培养方案。培养方案中应首先依据学校在同类高等学校中所处的地位和学校在地方人才培养战略中所承担的任务、专业特点、社会对本专业人才的要求等内外因素合理定位专业培养目标;然后对本专业的人才培养规格和要求进行总体描述和分项描述，应具体指出本专业毕业生所具备的知识要求、能力要求和素质要求。培养规格和要求是否合适直接影响到专业教学计划的制定和执行，关系到学校人才培养的质量和社会对学校人才培养的认可。
2 调查结果分析
调研的25所院校中有7所院校为列入211/985的全国重点的学术研究型或教学研究型型院校、5所为省部共建的教学研究型大学或应用型大学、7所省属重点的教学研究型大学或应用型大学共19所本科一批次学校、6所本科二批次的应用型地方院校。几乎涵盖了本科教育的所有办学层次，调研结果具有较强的可靠性和推广性，对促进新能源科学与工程专业的发展具有一定的现实意义。
2.1 人才培养目标
调研院校的人才培养目标分为两类：复合型人才和应用型人才（对各高校人才培养目标定位的分析笔者另有文章叙述）。师资力量、教学条件各方面都很好的高校将专业培养目标定位于复合型人才，培养基础理论宽厚扎实、工程实践能力较强、专业特色明显的高素质创新人才;而地方普通高校则将专业培养目标定位于应用型人才，致力于新能源行业领域的工程型和技术型人才的培养。培养目标与教育部确立的目标基本一致，同时具有自身特色，而培养要求的制定应依据培养目标，在目标的指导下进行。
2.2 培养要求
在所调研的院校中，只有北京工业大学等三所院校按照本科专业教学质量国家标准中的制定规范对培养规格中的知识要求、能力要求和素质要求进行了较为详细的叙述，其他院校大都是笼统的叙述了本专业毕业生所应具备的知识和能力。但从所有院校的的培养规格（要求）的描述中，不难发现各高校尽管需要培养的人才类型不一样，其培养要求具有很多相似之处。笔者认为这是因为随着社会的发展和行业的特点，新形势下的人才有着相似的要求――综合型、创新型。
从调查结果表1可以看出，新能源科学与工程专业的培养要求中对于知识的要求，有88%的院校明确提出了数学、物理、化学等自然科学基础知识的要求，有64%的院校明确提出了哲学、思想教育、英语等人文和社会科学基础知识的要求。这是因为，国家明确规定这两大基础知识是高等教育必须完成的知识要求，在培养规格要求中必须明确规定。但也可看出并不是100%的都提出了该项目要求，这说明一些院校在培养要求的制定中存在表述不规范、内容不完整的问题，需在以后的培养方案中进行修改完善。 对于专业知识的要求，大部分院校依据自身情况，明确提出了本校本专业需掌握的专业知识的所属学科或具体课程，其中热（流体）科学理论、机械科学理论基础和控制科学理论有将近50%的院校都予以明确提出，说明这三项专业知识得到了大家的共同认识，应该成为新能源科学与工程专业必备的专业知识。其他专业知识则依据院校本身的办学背景、特点和办学条件的不同，各院校各有侧重点。从调查院校来看，全国重点院校的专业知识要求宽广，涉及知识面广泛，除上述三类专业基础知识外，太阳能、风能、生物质能等能源知识要求均有涉猎;地方应用型本科院校则将专业知识侧重于某一方面，如淮海工学院就侧重于太阳能的光伏、光热应用。
近90%的院校将计算机能力和外语能力作为本专业必备的能力在培养要求中明确提出，半数以上的院校将自学能力和创新能力也在培养要求中明确提出。这是因为，随着社会的发展，社会和企业对人才的要求也不断提高，现代社会需要综合型、创新型的人才，这四种能力是高素质人才所必须的。在专业能力上68%的学校明确提出了新能源行业设备的设计与研发能力，半数以上的院校提出了工程实践能力的培养，这正是国家战略性新兴产业发展对新能源领域教学、科研、技术开发、工程应用等方面的专业人才需求，符合教育部初步制定的该专业的培养目标。64%的院校对企业的生产管理、政策法规等其他知识也提出了要求，笔者认为这是由新能源专业的特点决定的，本专业的毕业生绝大多数进入的都是企业而不是科研院所，必须掌握与企业生产发展息息相关的知识。调查结果见表2。
3 讨论
通过对25所院校培养要求的详细调查，发现在制定培养要求的过程中各高校都存在一些问题，如格式不规范、内容不完整等，对此提出笔者的一些看法和建议。
3.1 培养要求的书写应规范
在25所院校中，有22所院校没有将培养要求具体到知识要求、能力要求和素质要求并分开叙述，只是笼统说明“本专业的毕业生应具有以下的知识、能力”。仅有北京工业大学、福建师范大学、厦门大学三所院校明确提出了培养的总体要求和知识、能力、素质的分项要求。按照本科专业教学质量国家标准的书写规范要求，在培养方案中，首先应依据自身办学特点、行业对新能源人才的要求等因素合理定位好专业的培养目标之后，依据培养目标确定本专业的培养规格，分项叙述本校本专业的知识要求、能力要求和素质要求，而且知识要求要从基础知识、专业知识、其他知识等方面叙述，能力要求也要从专业能力、综合能力方面描述，素质要求要单独列出。所以笔者认为各高校本专业的培养方案中培养要求的书写应该按照规范进行描述，分项具体描述知识要求、能力要求和素质要求。
3.2 培养要求的内容应“求同存异”
从调查的结果看来，在知识要求、能力要求和素质要求等方面有些院校具有共同的目标和要求，在具体的专业知识上存在着差异。从整个新能源行业的发展对该专业人才的需求来看，笔者认为在培养要求具体内容的确定上应“求同存异”。
但是，因为各高校本身的办学条件、办学层次和服务社会的对象不同，学校所属类型不同，培养目标的定位不同，对新能源专业的预期、投入不同，所确定的专业培养目标不一致，这就导致了各高校在制定具体的培养要求时必然存在着差异，反映在专业知识要求和专业能力要求的不同上。从所调查的情况看，一类培养要求的制定充分体现本科人才培养的“宽口径”原则，知识要求涵盖各种新能源，包括风能、太阳能、生物质能、地热能、氢能、核能等所需的各种专业基础知识，专业能力要求也广泛，包括各种新能源利用设备的设计研发能力、设备的性能测试诊断能力、新技术和工艺的研发能力、工程设计、技术管理能力等;另一类更多地体现了“专业化”要求，设有专业方向，侧重于太阳能、风能和生物质能中的某一类，例如风能方向侧重于机械和电气等方面的知识要求和风力发电方面的能力要求，太阳能方向侧重于材料和物理方面的基础知识和光伏、光热的专业知识以及能力要求。
总之，新能源科学与工程专业的培养要求制定应该严格按照标准（目前该专业的专业标准尚未制定，可参考其他学科专业的标准规范）的格式要求进行书写，明确提出总体要求和具体的知识、能力、素质要求，在内容上要体现高等教育的总体人才要求，也要反映出各高校自身对人才的不同要求，更要体现本校本专业对人才的具体要求和办学特色。只有在明确了培养要求的基础上，才能合理的设置本专业的课程体系，所培养的毕业生才能更好地适应不同新能源岗位对人才知识结构需求多样化的要求。
能源科学工程范文4
能源是人类社会赖以生存和发展的基础。随着经济的飞速发展,我国能源消耗快速增长,已跃居世界第二大能源消费国。我国能源总量和人均占有量却严重不足,石油供需约缺口1亿吨,天然气供需约缺口400亿标准立方米。而且,由于清洁利用的技术难度较大,化石能源在使用过程中引发了诸多的环境问题。生物质能是第四大一次能源,又是唯一可存储和运输的可再生能源。发展生物质能将缓解能源紧缺的现状和减少化石能源造成的环境污染。我国幅员辽阔,又是农业大国,生物质资源十分丰富。据测算,我国目前可供开发利用的生物质能源约折合7.5亿吨标准煤。国家“十一五”发展规划明确提出“加快发展生物质能”。同时,随着化石资源日益枯竭,化学工业的原料也将逐步由石油等碳氢化合物向以生物质为代表的碳水化合物过渡。目前,世界各国纷纷把发展生物质经济作为可持续发展的重要战略之一。以生物质资源替代化石资源,转化为能源和化工原料的研究受到普遍重视。政府、科研机构和道化学、杜邦、中石油、中石化、中粮等大型企业争相研发和储备相关技术,并取得了一系列重大进展。海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和龙岩卓越新能源发展有限公司,依托我国自主知识产权的生物柴油生产技术,相继建成规模超过万吨的生产线,产品达到了国外同类产品的质量标准,各项性能与0#轻质柴油相当,经济效益和社会效益俱佳。我国对以生物质为原料生产化学品(即生物基化学品)极为重视,已列入科技攻关的重点。例如,生物柴油生产过程中大量副产的甘油是一种极具吸引力的非化石来源的绿色化工基础原料。从甘油出发生产1,2-丙二醇、1,3-丙二醇和环氧氯丙烷等大宗化工产品,已经实现或接近产业化。新兴产业的发展,最根本的是靠科技的力量,最关键的是要大幅度提高自主创新能力,其核心是人才的竞争。浙江是经济大省和能源小省,能源资源低于全国平均水平,一次能源消费自给率仅为5%;而气候条件优越,是我国高产综合农业区,森林覆盖率达60%,生物质资源居全国前列。浙江省乃至全国的生物质能源产业和生物质化学工业的蓬勃发展,对生物质化学工程人才的需求十分迫切。
二、生物质化学工程人才的知识结构
生物质化学工程(专业)模块是一个新生事物,并未包含在《全国普通高等学校本科专业目录》之中。在《专业目录》中与之接近的是生物工程专业。生物工程专业培养掌握现代工业生物技术基础理论及其产业化的原理、技术方法、生物过程工程、工程设计和生物产品开发等知识与能力的高级专业人才。生物工程专业重点关注围绕生物技术进行的工程应用,而生物质化学工程重点关注通过化学工程技术(包括生物化工技术)对生物质资源进行加工利用的工业过程。可见,生物质化学工程(专业)模块与生物工程专业的人才培养目标和知识体系存在着明显差异,其人才培养模式仍处于探索之中。人才培养必须与产业发展相结合,生物质能源转化利用途径如图1所示,生物质资源(以植物为例)转化生成化学品的利用路线如图2所示。生物质的组织结构与常规化石资源相似,加工利用化石资源的化学工程技术无需做大的改动,即可应用于生物质资源。但是,生物质的种类繁多,分别具有不同的特点和属性,利用技术远比化石资源复杂与多样。可见,生物质化学工程人才必须具有扎实的化学工程基础,并熟悉各类生物质资源的特点、用途和转化利用方式。因此,浙江工业大学将生物质化学工程人才的培养目标定位为:既能把握和解决各种化工过程的共性问题,胜任化工、医药、环保和能源等多个领域的科学研究、工艺开发、装置设计和生产管理等工作;又能将化学工程的基础知识灵活运用于生物质资源的转化利用和生物质化工产品的生产开发等领域,胜任生物质能源和生物质化工等新兴行业的工作。
三、生物质化学工程人才培养的探索与实践
(一)组织高水平学术会议,营造人才培养氛围
2007年4月,浙江工业大学与中国工程院化工、冶金与材料工程学部和浙江省科技厅共同主办了“浙江省生物质能源与化工论坛”。中国工程院学部工作局李仁涵副局长分析了我国能源技术的发展状况,强调了发展生物质能需注意工艺过程的绿色化。浙江省科技厅寿剑刚副厅长介绍了浙江省能源消费状况和新能源技术研发动态,鼓励省内外的科技工作者为改善浙江省能源紧缺现状而努力工作。浙江工业大学党委书记汪晓村回顾了浙江工业大学的发展历程,介绍了浙江工业大学化学工程学科在生物质能源领域的科学研究特色和人才培养思路。浙江工业大学的计建炳教授和石油化工科学研究院的蒋福康教授主持了学术交流与讨论。闵恩泽、李大东、舒兴田、岑可法、沈寅初、汪燮卿等六位院士分别从我国发展生物能源的机遇与挑战、我国生物质能源产业发展状况、生物质燃料(清洁汽柴油、生物柴油)利用技术、生物柴油联生产物利用技术和以生物质为原料进行化工生产等几个方面进行了精辟论述。2009年4月,浙江工业大学承办了“中国工程院工程科技论坛第84场———生产生物质燃料的原料与技术”。浙江工业大学副校长马淳安教授在开幕式上致辞,介绍了浙江工业大学化学工程学科在生物质能源领域开展的科学研究和人才培养工作。浙江省可再生能源利用技术重大科技专项咨询专家组组长、浙江工业大学化工与材料学院生物质能源工程研究中心主任计建炳教授主持了学术交流与讨论。国家最高科学技术奖获得者、两院院士闵恩泽做了题为“21世纪崛起的生物柴油产业”的报告,重点阐释了我国发展生物能源和生物质化工的机遇与挑战。在两次会议上,来自石油化工研究院、清华大学、浙江大学、浙江工业大学、浙江省农业科学院、中国林业科学研究院和中粮集团等单位的专家学者分别介绍了生物质原料植物的选育、生物质原料的收储运物流供应体系、生物质原料的梯级利用、生物质液体燃料的制取技术、生物柴油的生产实践及其副产物综合利用和生产生物柴油的反应器技术等方面的研究进展。会议期间,闵恩泽院士等人应邀参加了浙江工业大学化学工程与工艺专业建设暨生物质化学工程专业方向建设研讨会。闵恩泽院士指出,迈入21世纪以来,针对日趋严峻的能源危机和环境危机,国家高度重视能源替代战略的发展和部署,新能源代替传统能源、优势能源代替稀缺能源、可再生资源代替非可再生资源是大势所趋;因此,化学工程与工艺专业根据国家发展需求调整学科设置、进一步促进交叉学科的发展也势在必行。闵恩泽院士认为,在降低能耗和保护环境的时代背景下,生物质能源和生物质化工的产业发展为生物质化学工程人才提供了广阔的发展空间,生物质化学工程(专业)方向的建设思路符合当今化工产业的发展趋势。近距离接触学术泰斗,聆听专业领域的前沿进展,极大地激发了学生们的学习兴趣。通过组织高水平学术会议,浙江工业大学营造了培养生物质化学工程人才的良好氛围。
(二)理论与实验课程体系
根据人才培养目标定位,浙江工业大学将生物质化学工程(专业)模块的主干学科确定为化学工程与技术,针对生物质资源加工利用过程的特点,对化工原理、化学反应工程、化工热力学、化学工艺学、化工设计、分离工程和化工过程分析与合成等主干课程的教学内容进行了梳理。此外,增设了生物质化学与工艺学和生物质工程两门专业课程。生物质化学与工艺学重点讲授糖类、淀粉、油脂、纤维素、木质素、甲壳素、蛋白质、氨基酸等生物质的结构、性质、用途,以及加工转化为化工产品的生产工艺。生物质工程从原料工程学、转化过程工程学和产品工程学等角度出发,为学生讲授生物质资源转化利用过程中的工程原理、工程技术和生产实例。化学工程与工艺国家特色专业综合实验室在中央与地方共建高等学校共建专项资金的资助下,为生物质化学工程(专业)方向增设了酯交换法制备生物柴油和生物质热解制备生物原油两个实验,并在积极筹备开设生物柴油品质测定、淀粉基两性天然高分子改性絮凝剂的制备和易降解型纤维素-聚乙烯复合材料的制备等实验。
能源科学工程范文5
关键词:能源化学工程专业;应用型本科人才;培养模式
能源化学工程专业是研究利用化学与化工的理论和技术来解决能量转换、能量储存及能量传输问题的战略性专业。能源的高效、清洁利用将是21世纪化学科学与工程的前沿性课题，也是当前社会急需的具有广泛发展前景的新兴产业。我国于2010年开始设置了能源化学工程战略新型专业，并于2011年进行试点招生。目前针对能源化学工程专业并结合学校实际情况，对能源化学工程专业的培养模式进行了有益的探索。例如:
(1)东北石油大学对能源化学工程专业课程体系进行了构建，专业按照“通识教育+学科专业基础+专业教育+实践教学”四个层面对课程体系进行了设置［1］;
(2)沈阳工程学院对能源化学工程专业学生的实践能力的培养进行了教学探讨，制定了一系列实践教学的相关规章制度，如《实验室开放制度》《实验室守则》《校内外实习管理办法》《课程设计、毕业设计管理办法》等实践教学的规章制度［2］;
(3)北京化工大学对能源化学工程专业人才的培养注重学科发展的国际化交流与合作。每年邀请国际上著名的学者到能源化学工程实验室进行访问和交流，通过学术报告和互动交流，拓宽学生的国际化视野。并与多所国际著名大学建立了密切的科研合作关系和联合培养学生机制，为学生搭建了国际交流平台［3］;
(4)哈尔滨工业大学能源化学工程专业教学主要侧重于学科研究方向的改革，主要包括太阳能电池材料的制备及性能研究，功能晶体材料的制备，生物质能源的开发，生物质能源与化工原料的转化研究，多晶硅高效回收新技术，发光二极管(LED)用荧光粉的研制，LED新型散热器材料的合成及LED封装材料等研究方向［4］。菏泽学院是一个应用型的地方本科院校，2012年菏泽学院化学化工系紧扣菏泽市煤炭石油资源丰富和能源化工基地建设的需要，成功地申请了能源化学工程专业，并于2013年开始招生。构建一个适应社会发展需求、具有地方特色的人才培养模式，是能源化学工程专业健康发展的基础。在高等教育大众化的背景下，应用型本科人才成为高等教育的重要对象，并占据了主导地位［5］。近年来，菏泽学院根据地方资源特点、经济发展需求和学校的师资结构特点对应用型本科能源化工专业的人才培养模式进行了构建。主要从人才培养规格、理论课程体系构建、教学方式方法革新、实践教学和学生科技创新体系的完善、考核评价方式的改进、师资队伍建设等方面进行了探索。
1人才培养规格的建构
人才培养规格是教学的前提和基础。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010－2020)》明确提出:要遵循教育规律和人才成长规律，深化教育教学改革，创新教育教学方法，探索多种培养方式，形成各类人才辈出、拔尖创新人才不断涌现的局面［6］。为此应构建以学生为主体、以创新应用人才为核心，以学生全面发展为中心的多规格本科人才培养模式。为制定切合实际的应用型人才培养规格，我系深入菏泽市及周边地市各个能源化工企业进行调研，与人力资源招聘部门进行接触、对已毕业的学生进行调查反馈等，多方收集相关信息，并结合菏泽学院化学化工系师资结构特点，对我们的人才培养规格进行了定位。在调查过程中，我们发现:社会对能源化工专业的人才需求有三种类型:科研创新性，动手操作技术性和管理经营性人才。考虑到我系师资力量和学校发展目标，我们把能源化学工程的人才培养目标定为培养动手操作技术性和能源化工企业管理经营性人才。采用“一个专业两个方向”进行培养，实行“5+3”分流培养方式，即前5个学期在一起上通识课和专业基础课，后3个学期按照学生的意愿进行分开培养，主要开设专业课。同时对经营管理型的学生聘请经济系的老师开设经济管理型方面的课程。
2课程培养体系的构建
课程体系直接关系到培养人才的质量。能源化学工程是一门内容丰富而又广泛的科学，是涵盖能源、化工、环境和材料的交叉学科。课程体系按照“通识教育+学科专业基础+专业教育+实践课”四个模块设置，注意学科前沿和知识体系的完整性，构建具有地方特色的厚基础、宽口径、重视学科交叉的课程体系。应用型人才培养必须重视实践课的建设。在课程体系构建中，我们十分重视实践课的比例，规定不少于总课时的20%。课程除了基础课程实验、专业课程实验、暑假实习、毕业实习、生产实习，毕业论文设计外，还应增加大学生挑战杯竞赛、大学生科研基金项目、大学生创业计划项目、开放实验室等项目。教学是基础，是传授知识;科研是创造知识，是教学的延伸和发展［7］。组织学生积极参加全国大学生化工设计竞赛、数学建模竞赛、机械设计竞赛、结构设计竞赛、大学生挑战杯赛等竞赛项目。其目的是以竞赛为载体，把探索精神、创新技能、动手能力、合作能力、针对具体实际问题提出解决方案的能力作为培养目标。这些竞赛对于培养我国本科生的科研实践能力和创新精神起到了积极作用［18］，加强了学生应用型能力的培养。
3教学方式方法的革新
紧密结合人才培养目标，构建全方位的教学改革模式。在教学方法上，根据“多元智力理论”和应用创新型人才成长规律，进行教学方式的改革，结合企业生产实例，采用范例教学改革模式，使学生在实践体验中感受应用创新型人才成长的过程，倡导“做中学”，使学生在小组合作比赛中体会自己的成长。在教学实践中可采用“项目活动法”，在项目设计过程中，教师仅起指导作用，学生可以自主查阅资料并开展与项目有关的研究性活动和合作学习。
4实践教学和科技创新体系的完善
实践教学和学生科技创新是培养应用创新型人才的重要环节。构建多层次的包括校内实验、实训、课程设计、参加科技创新竞赛、毕业设计，校外工厂见习、项目合作导师制、校外实习的“双导师”制以及校企合作协同培养制度，切实加强学生实践能力和科技创新能力的培养［9］。“双导师”制是指学生的实习过程中，由学校教师和企业老师共同指导，使学生对工厂实际生产的流程和工艺有一个全面清楚的认识，培养学生运用所学知识分析工程问题和工程实践应用能力。现在我们已与菏泽市的玉皇化工集团、洪业化工集团、多友科技等企业合作建立了10多处校外实习基地。双导师制的实行，加强了校企结合，有力地培养了学生解决工程问题的能力，避免了学生“所学”和企业“所需”脱节的问题，实现了学校培养和企业所需人才的对接。
5考核评价方式的改进
评价是学科教学的指挥棒。在能源化学工程专业课程评价过程中，采用过程评价与终结性评价相结合的评价方式［8］。对于通识课和专业基础课程，采取以闭卷考试(70%)和平时成绩(作业、小论文、实践报告)相结合为主;对于专业课，可采用闭卷考试、开卷考试和设计(论文)相结合的方式进行考核;对于选修课，采取教师自主考核与院系抽查相结合的方式;对于实习和实践课程，结合“双导师制”，采用化学化工系与企业共同考核的方式;对于实践课程，采取小组提交实践报告并答辩的方式进行评价。变单一评价为多元评价，从而调动学生的学习积极性。
6“双师型”师资队伍的建设
教师的“复合”能力(高深的专业理论和丰富的工业实践操作技能)是培养学生应用创新能力的前提和基础。为培养学生的实践创新能力，结合专业发展实际，构建“外引+内培+实践锻炼”相结合多渠道的“双师型”教师的培养方式，加强与高校、科研院所和企业的联系，切实提高教师的业务水平。近三年来，我系派出4位教师到能源化工企业进行业界锻炼，培养教师的工程实践能力，使教师明确企业对人才规格的需求，同时加强与企业之间的科研合作。我们还聘请企业的业务骨干为我们的兼职教师，不定期地给学生开设讲座和实践课。同时，我们鼓励年轻教师考取化工安全评价师、化工工程师、设备设计工程师等相关专业的职业资格证书。这些措施有力地培养了教师的工程实践应用能力，加强了“双师型”师资队伍的建设。总之，根据社会发展对能源化学工程人才的需求和菏泽学院建设应用型地方特色明显建设的目标，化学化工系根据师资结构特点，对能源化工人才培养模式进行了探索和改革，目前取得了一定的经验。而对如何更高效的进行校企合作，建设产学研联合协同创新体系，打造有能源化学工程专业特色的培养模式和体系，是我们继续努力和探索的目标。
参考文献
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［8］陈彦广，韩洪晶，陈颖，等，基于国际化、工程化能源化工工程创新人才培养模式的评价及效果［J］．教育教学论坛，2013(13):224－227．
能源科学工程范文6
关键词：能源化学工程专业；课程设置；专业建设
引言
我国“十三五”能源规划进一步突出了深化能源体制改革、增强能源科技创新能力、大力拓展能源国际合作、清洁高效开发利用煤炭、增强国内油气供应能力、建立能源可持续发展的政策标准体系等重点。随着社会经济的快速发展，能源消耗和环境污染的矛盾日益突出，解决这对矛盾已成为了关乎国家发展和安全的战略性问题。根据我国现阶段经济发展还主要依靠资源消耗的特殊性，2011年教育部新增了能源化学工程专业，各高校也陆续从2011年开始开设能源化学工程专业。该专业是国家战略性新兴产业相关本科专业，以开展化石资源优化利用为基础研究，面向可再生能源技术、低碳经济、清洁煤技术等领域的人才需求，重点解决高效催化剂研制及其产业化等重大问题；其主要关注怎么利用能源且对大自然造成最少的伤害[1-4]。我国专门解决能源与环境矛盾问题的相关专业开设较晚，能源化学工程专业的建设还处于起步阶段[4-6]，因此，如何建设该专业课程体系，使其有助于达到人才培养效果，是能源化学工程专业教学过程中必须思考的问题[6，7]。西南科技大学于2012年开始筹建能源化学工程本科专业，通过充分的前期调研、在强大的硬件设施和师资力量的支持下于2013年获批，目标为培养厚基础、高素质、强能力，具有创新潜能和协作精神的高级应用型专门人才，培养学生扎实的化学化工基础知识和能源化学工程专业知识，使学生能够适应涉及化学、化工和新能源化学工程等领域的广泛需求。毕业生可在锂离子电池、碱性电池、燃料电池、太阳能电池等领域从事工艺设计、生产控制、科技管理以及新技术、新材料、新产品的开发与研究工作。文章通过总结西南科技大学3年来在能源化学工程专业核心课程建设方面的经验和积累，对该专业课程的建设进行探讨。
一、西南科技大学能源化学工程专业现有核心课程设置与建设情况
今年，我校能源化学工程专业在校本科生已达120余人，为达该专业培养目标，学生毕业总共需修满170学分，其中专业课程需修满86学分，占50.6%。根据专业建设培养目标和专业教师的知识背景，设置的现有专业课程可分为四个板块，即化学基础课程、电化学课程、分析测试课程和实践课程（见图1）。这样设置的依据在于能源化学工程专业涉及多学科交叉的课程，仅靠某一个学科知识很难培养出适合新形势发展需求的专门型人才。其中化学基础课程涵盖了有机化学、物理化学、无机化学、分析化学、化工原理、化学反应工程、工程制图（化学工程）、化工热力学、工业催化基础、化工安全工程化学等基础课程；电化学课程涵盖了电化学原理、能源材料基础、化学电源设计、应用电化学、太阳能电池概论、动力电池原理及应用、燃料电池技术等课程；分析测试课程包括材料分析与测试方法、仪器分析、电化学测试技术、材料分析与测试方法；实践课程涵盖了电化学基础实验（电化学原理实验、电化学测试技术实验）、化学电源设计与应用实验（化学电源设计实验）和能源化学工程实践（能源化学工程综合设计实验A、能源化学工程专业认识实习、能源化学工程专业毕业实习）等实践课程。我校课程的设置有如下优点：
（1）通过化学基础课程的学习，尤其是通过化学、物理、化工原理、化工催化等基础课程的系统学习，能够夯实学科基础，具备多学科知识交叉的背景
（2）完成化学基础课程群的学习之后，学生紧接着进入与电化学及电化学测试技术有关课程的学习，这样设置有利于学生较好地理解和掌握所学习的知识。此外，学生可在此基础上根据自己的兴趣选择相应的侧重新能源材料某一个方向的选修课，巩固所修的专业知识，成为某一个方向上的专门人才。
（3）对一些重要的基础课，如无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、仪器分析、材料分析与测试方法等，都分别单独或者在课程学习中开设有实验课，有利于学生学以致用，加强了学生实践能力的培养。
（4）学生的实践课程合理而丰富。电化学原理实验、电化学测试技术实验、化学电源设计实验、能源化学工程综合设计实验的内容让学生掌握和学习从电化学基础实验到锂离子电池、超级电容器等器件从材料至成品的制作工程应用知识。此外，我校学生可在四川长虹新能源科技有限公司、四川长虹电源有限责任公司、四川久远环通电源有限责任公司等公司完成工程实践，体现了我校对学生第二课堂建设的重视。
二、存在的主要问题和建议
经过近三年的建设，我们发现在专业课程设置上仍存在不足之处，在21世纪及目前新形势下其课程建设还应注意以下问题。
（1）当前的体系过于偏重化学基础课程，轻材料科学基础学科课程，如固体物理、半导体物理或材料科学基础等以材料结构与性能之间关系的基础课程没有开设，不利于学生掌握相关器件材料的合成及其使用性能。
（2）在煤化工、石油化工及其绿色合成、污染控制与防治等可选修的基础课程上应完善。能源化学工程专业开设的最初目的是以化石资源优化利用为基础研究，解决能源与环境污染的重大问题。煤化工、石油化工在当今我国国民经济中还有重要地位，因此，课程设置在煤化工、石油化工及其绿色合成等选修课程上还应加强。这些课程可供学生学习专业基础课程后选修，拓宽培养人才的知识面和技能。
（3）创新意识和科学素养培养不足。创新意识和科学素养来源于对基础知识的扎实掌握及对行业的全面和前瞻性了解，当前课程还存在容量不够大、涵盖面不足、供学生选择的课程还不够丰富，需要在今后的建设中继续完善。其次，学生工程实践机会和场地还有待进一步挖掘和拓展，加强与更多的国内乃至国外知名公司合作更佳。因此建议能源化学工程专业在今后在发展中要不断完善专业课程的设置，进一步扩大课程体系容量。
三、结束语
能源化学工程专业课程的建设直接关系到培养出的专业人才质量以及人才专业素质能否满足社会需求，在当前国家和地方急需能源化学工程专业技术人才的大背景下，完善该专业课程的建设尤为重要。西南科技大学经过3年的建设，取得了一定的成果，但也应该看到专业课程的建设还需要进一步完善。希望文章对能源化学工程专业课程建设的阐述能为国内开设该专业的相关兄弟院校有借鉴和启迪作用，也希望有更多的研究工作能集中在能源化学工程专业课程的建设上，加快其完善的步伐。
参考文献
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