新能源科学与工程范例6篇

新能源科学与工程

新能源科学与工程范文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).

新能源科学与工程范文2

【关键词】课程体系 新能源科学与工程 专业建设 光伏技术

【基金项目】常州工学院教学改革研究课题(项目编号:J120324;J120305)。

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)10-0247-02

引言

新能源产业人才培养落后于产业发展,培养新能源方面专业技术人才已经成为当务之急[1-4]。新能源科学与工程专业是教育部2011批准的第一批战略性新兴产业专业,涉及的学科领域广泛,属于交叉学科,涉及物理、能源与动力工程等多个学科。目前国内对该专业的专业课程体系设置存在专业定位、培养方向模糊;专业基础课程与专业课程的知识结构不成体系;缺乏合理的实践、实训体系等诸多问题。如何依托众多的所属学科,明确准确的培养人才定位,构建可操作性强、结构合理的课程体系是新能源科学与工程专业建设迫切需要解决的问题。

1.以地方产业背景为引导,明确培养方向定位

围绕长三角地区光伏产业背景,依据学校创新型应用人才培养目标,创新教学理念,提炼新能源科学与工程专业的培养方向与专业特色。

为适应创新型应用人才培养目标,围绕学校“让每一个学生都获得成功”的办学理念,创建“以人为本,因材施教,学、做、创并举”的教学理念,为教学改革和创新型人才培养引领方向。围绕长三角地区的新能源产业背景,尤其是光伏产业,确定常州工学院新能源科学与工程专业以光伏技术为培养方向,培养从事可再生能源,尤其是光伏技术开发与应用系统的设计、开发、测试、运行、管理等方面的具有创新精神的应用型高级工程技术人才。

2.以“新能源产业链”为主线,构建纵横协同的专业课程体系

根据学生的认知规律,依据“以人为本,因材施教,学、做、创并举”的教学理念,结合新能源技术的理论与实践特点,以“新能源产业链为主线”构建纵横协同的专业课程体系,课程体系如图1所示。实现专业知识覆盖到“新能源材料开发”、“新能源器件制备”、“新能源应用系统设计”等整个完整的新能源产业链。

纵向以“新能源产业链中的各种技术能力培养”为主线,建立适应新能源技术学科特点,涵盖新能源材料开发技术、新能源器件制备技术、新能源系统设计与应用等三大系列的“模块化、系列化”完整的课程体系。横向按知识体系与认知能力模块化专业课程,以“机电基础”与“理化基础”为两个专业基础模块、以“光伏技术”为专业主导线、“测试技术”为专业副主线、“各种新能源技术”为专业支撑线,“能源管理”为专业特色线四个专业模块,共六个课程模块。在课程体系范围内,根据培养目标的要求,完善教学大纲,科学合理的设置各个系列各门课程的“多样化”内容。

3.以“实践创新能力培养”为实践主线,构建“分层次、递进式”实践训练体系

以“实践创新能力培养”为实践主线,构建“分层次、递进式”实践训练体系,如图2所示。纵横之间通过综合实训、课程实验、生产实习、课程设计、毕业设计等环节有机联系,协调运作,有效解决传统实践教学内容依附于理论课程进行划分,模块之间关联度小,知识体系缺乏连续性、系统性的问题,更好地适应信息时代的需求。

将学生实践能力的培养贯穿于实验、课程设计、毕业设计、技能培训、参加科研项目、创新训练项目、各种学科竞赛等实践教学活动的全过程,体现“全程化”。注重工程实际应用能力的培养,大部分课程设计、毕业设计的选题来自于各类科研项目,科研反哺教学,使学生受到更为系统的工程训练,体现“工程化”。针对基础、能力不同的学生,在实践能力培养上提出不同层次的要求,不搞“一刀切”体现 “多元化”。

4.结语

紧密围绕长江三角洲地方光伏产业背景,确定常州工学院新能源科学与工程专业以光伏技术为培养方向;根据学生的认知规律,结合新能源技术的理论与实践特点,以“新能源产业链为主线”构建纵横协同的专业课程体系;以“实践创新能力培养”为实践主线,构建“分层次、递进式”实践训练体系;探索出与产业背景紧密结合、具有明显特色的专业课程设置,带动人才培养体系创新,实现教育教学质量提高。培养多层次的光伏方向的专业人才,服务于地方经济的发展。

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).5-6

[2]王彦辉、齐威娜,新能源产业人才培养存在的问题及对策[J].中国成人教育,2010.(2).54

[3]王永、张渊、刘浩、程超,长三角地区高职光伏专业建设研究[J].职业教育研究,2012.(2).31-32

[4]刘学东、邵理堂、孟春站、宋祥磊,新能源科学与工程(太阳能利用方向)人才培养探讨[J].淮海工学院学报(社会科学版 教育论坛),2010.(8).46-47

作者简介:

新能源科学与工程范文3

关键词:新能源科学与工程;专业建设;人才培养

中图分类号:G646 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)20-0202-02

一、我国高校“新能源科学与工程”专业产生的背景

2011年,教育部公布了全国各高校申报设立的140个本科新专业名单。这140个新设置专业全部为国家确定的战略性新兴产业相关本科专业,从2011年开始招生。这些新增专业着重培养物联网、互联网、绿色经济、低碳经济等国家战略性新兴产业发展所需的高素质专门人才[1]。新能源科学与工程专业就是其中一个。该专业主要学习新能源的种类和特点、利用的方式和方法、应用的现状和未来的发展趋势。

根据联合国与国际能源组织预计,新能源的开发和利用是人类可持续发展的重要出路。为实现经济的可持续发展,我国“十二五”发展规划明确把常规能源、新能源、节能减排等能源类领域的发展放在优先位置,能源已成为我国未来国民经济高速发展的重要基础之一。根据国家中长期发展规划,2000年至2020年是新能源及可再生能源发展的重要时期。到2020年之前,我国可再生能源发展的总目标是:提高可再生能源在能源消费中的比重,解决偏远地区无电人口用电问题和农村生活燃料短缺问题,推行有机废弃物的能源化利用,推进可再生能源技术的产业化发展。到2020年建成水电3亿千瓦、风电3000万千瓦、生物质发电3000万千瓦、太阳能发电180万千瓦。建成太阳能热水器面积3亿平方米,实现沼气年利用440亿立方米、生物质成型燃料5000万吨,非粮生物液体燃料形成年替代1000万吨石油的能力。为实现上述目标,到2020年,我国需在可再生能源开发利用领域投资大约2万亿元,从现在到2020年的投资大约1.5万亿元。按照相关部门使用的投资拉动就业推算公式,每亿元固定资产投资对就业的拉动量保持在297~706人之间,均值为474人/亿元来计算,则1.5万亿元可拉动就业岗位711万个。因此“十二五”期间,这一领域的人才需求将呈现大幅上升的势头,新能源科学与工程专业作为2011年新增战略性新兴产业专业,是一个以培养新能源合理开发、高效清洁利用为目标的能源类专业,肩负着培养国家能源类紧缺人才的重任[2,3]。

二、天津市高校开设“新能源科学与工程”专业的必要性

目前,天津市从事能源类的企业达到300多家,如天津市风电整机、关键部件和配套企业达到50家,总投资126.45亿元,从业人员24760人,在全国风电行业形成了最完整的产业体系。据统计,目前,天津市整机生产能力达到5600兆瓦,叶片生产能力为14000支,按三叶片整机计算,可满足4900台整机需要;齿轮箱5400台以上;发电机1500台;控制系统3200台;以树脂为主的叶片材料5.5万吨,已成为中国最大的风电成套设备生产制造基地。

天津滨海新区日前也出台了《新能源产业发展规划纲要》和《促进新能源产业发展的若干措施》,明确在新能源领域重点发展风电、光伏、绿色二次电池和LED四大产业,计划每年从新区促进经济发展各专项资金中集中8000万元到1亿元,专项用于支持新能源产业发展。同时,各相关功能区结合各功能区新能源产业发展重点,也将集中12亿元,加大对新能源产业的支持力度。天津市西青区也计划在张家窝投资25亿元建立以新能源产业为龙头的科技产业园区。预计天津市在“十二五”期间投资在新能源产业上的资金超过50亿元。按照上述公式计算可拉动就业岗位2.37万个,也就是年平均5925个。天津市19所高校中有天津大学、天津理工大学、天津商业大学和天津城市建设学院开设能源动力类专业――热能与动力工程,每年的毕业生不足1000人。因此,仅从天津市这一局部区域来说,能源类人才培养和储备严重不足。

三、专业建设的整体目标与思路

在对国内外新能源相关专业人才培养充分调研的基础上,分析国家社会和经济发展要求,基于新能源产业特点及企业和社会对新能源专业人才知识结构和能力结构的要求,同时围绕天津区域经济社会发展对能源类人才的需求,确定了新能源专业人才培养建设方案,主要包括建设目标的确立及科学、合理的课程体系的设置,可行的教学计划的制订等[4]。

1.建设目标。围绕天津区域经济社会发展对能源类人才的需求,引进先进的教育思想(如认知灵活性理论等),以“3.4.5.6”人才培养理念贯穿于本专业教育的全过程中,高起点、高标准、严要求地开展本专业建设工作。首先是在以“全科模拟工作岗位实训体系”为专业教学轴心的分层次人才培养模式下,强化学生的人文素质教育,使其具有强烈的事业心、责任感,有良好的社会公共道德、职业道德和法律意识。同时优化该专业结构,提升本专业建设的整体水平;进一步强化校企合作,加强专业链与产业链的有效对接,共建应用型人才培养基地;建立企业、高校、科研院所三位一体的人才培养联盟和协作机制,全方位提高人才培养的质量,使该专业在教学条件、师资队伍、人才培养模式、人才培养方案、课程体系与教学内容、教学方法与教学手段等方面形成更具竞争力的优势和特色,实现“教育思想先进、培养目标明确、教学改革领先、师资队伍优化、教学成果优秀”的目标。

2.建设思路与实施方案。①以服务天津区域经济社会发展为导向。围绕天津市提出的农业科技创新工程和设施农业提升工程,构建具有都市型农业特色的“大农业”(郊区农业+市区绿化环卫)废弃物资源化利用工程技术平台和绿色能源在“大农业”生产中高效利用工程技术平台。并在此基础上,探索人才培养与地方需求的最佳结合点,形成互利共赢、互动发展的良好局面,培养适合天津农业和工业领域人才需求的能源类创新性复合型人才。②以“创新性复合型”人才培养为目标。创新性复合型人才是当今时代的迫切需求,也是培养能源类卓越工程师的前提。为此,大力开展教学改革,构建以基础教育、专业基础教育和专业教育为主体,全科模拟岗位实训贯穿其中,实现专业交叉,融入艺术教育的新型教学体系,探索“以能力培养为主线,宽口径、厚基础、强能力、高素质、重个性”的分层次人才培养模式。③以理论教学和实践教学并重为手段。坚持“以人为本、以学生为中心、以致用求创为目标”的教学改革思路,打通基础教学、专业基础教学和专业教学的瓶颈,构建有机的教学体系和师资交流平台。首先,在重视基础、专业基础和专业教学的知识积累的同时,更加重视“学生的思路、方向、方法论基础和把握全局者的综合性基础”素质的培养,使基础教学成为提升学生专业兴趣和好奇心的“催化剂”。其次,大力实施“全科模拟工作岗位实训计划”、学生科技创新活动和高校、企业、科研院所无缝隙合作工程,使其成为培养学生理论联系实践解决实际问题能力的主要手段,实现分层次人才培养,实现学生个性发展的主要措施,促进学生适应社会、适应岗位的“催熟剂”。

四、总结

“新能源科学与工程”专业是高等院校战略性新兴本科专业,其专业培养方案的设计和制定必须紧跟新能源科学技术的发展步伐,与时俱进。以动态跟踪的专业培养目标为依据,创新培养模式,建立科学的、先进的、发展的课程体系。专业建设要依据社会和企业需求,专业联系产业,学科对接产业,专业对接职业,积极培养新能源产业发展所需要的高级专门人才。

参考文献:

[1]郭瑞,王胜辉,高微,王帅杰.“新能源”科学与工程(太阳能方向)专业人才培养初探[J].沈阳工程学院学报(社会科学版),2012,8(3):400-402.

[2]任东明.中国新能源产业的发展和制度创新[J].中外能源,2011,(1).

[3]陈学俊.对能源科学与工程发展的若干建议[J].院士与学部,2005,20(6):451-455.

[4]韩新月,何志霞,王谦,吉恒松.新能源科学与工程专业人才培养探讨[J].人才培养改革,2013,(5):9-11.

新能源科学与工程范文4

关键词:新能源科学与工程;实践教学;远程监控

近年来,能源科技日新月异,风电等新能源快速发展,新能源领域的人才培养日益受到政府、高校和社会各界的广泛重视[1]。2011年教育部批准设置新能源科学与工程专业本科专业(080503T),全国许多高校纷纷增设新能源科学与工程专业,2012年原有的风能与动力工程和新能源科学与工程合并统一调整为新能源科学与工程,如何办好战略性新兴产业背景下的新专业是一项全新而艰巨的课题。作为传统能源特色高校的风电等新能源学科和专业发展面临着许多新的挑战,由风能与动力工程专业调整转变过来的新能源科学与工程专业人才面临诸多现实和复杂的研究课题[2],正在进行中的新能源专业人才培养应该予以及时解决。本文将结合校企共建远程监控中心建设项目的实践,探索一种新型的实际教学模式。

一、新能源专业校外实习面临的挑战

新能源专业的实践教学模式的探索和实践是一项十分紧迫的现实任务。新能源专业直接面对新能源产业的生产一线,具有很强的工程实践性,实践教学必须与生产实践相结合,需要有良好的实验环境和实践基地[3]。学校办学应与企业需求紧密结合,加强校企双向调研,优化新能源专业设置及相关课程设置,修订专业教学计划,共同培养出更多符合企业需要的高素质的实践型人才。在长沙理工大学的新能源专业的培养方案中,有两次校外集中实习和两次校内集中实践教学环节,探索有效可行的实践教学模式是一项重要的任务。风电专业校外实习面临较大的实际困难。长沙理工大学开设的“新能源科学与工程”专业主要面向风力发电生产一线,实习单位主要为建成运行的风电场,而当前周边的风电场大都建在远离市区的山顶,风电专业学生实习路途遥远、费用高、费时长、交通不便、安全隐患重重,而且风电场一般不能为集体实习的师生提供住宿和饮食条件,生活极为不便,给校外实习的经费、实习时间、安全、住宿和生活带来很大困难,很大程度上影响了实习效果。为了破解这一难题,结合智能风场和互联网+行动计划,学校在产学研合作的基础上,开创性地探索校企共建远程集中监控平台,探索校企联合人才培养的新模式。

二、校企共建风电远程集中监控平台建设的可行性分析

远程监控技术成熟。现代远程监控与诊断模式是随着通信、计算机和网络技术发展而产生的[4],其特点是现场的采样设备将各种传感器获得的设备状态信息转变成数字信号后,通过网络传送给远程诊断工程师[5]。基于计算机网络技术的远程实时监控系统不仅可以实现异地控制,也可实现多风场大范围的资源共享。采用无线通信技术为安装具有开通快捷、维护迁移方便、造价低等优点的监视控制和数据采集系统已经运行使用多年,技术成熟、性能稳定可靠[6]。校企共建远程集控平台和校企双方经济效益显著。将新能源发电远程监控中心建在学校校区,企业可以节省房屋建设或租赁费用;企业可以充分利用学校的相关资源和校区内完善的生活设施,降低运行成本和员工的生活成本。另外,企业投资建设新能源发电远程监控及仿真中心,学校则可节省新能源发电远程监控中心的建设成本;新能源发电远程监控中心由企业对其进行运行维护,学校还可节省新能源发电远程监控中心的运行维护成本。这种模式能充分发挥新能源发电远程监控示范效益、人才培养效益、科研效益、社会效益。学校在全国电力行业特别是中南地区电力行业有一定优势,为企业的相关业务向中南地区电力行业推广有一定较好的作用。人才培养效益主要是为学校能源类本科生提供认识实习、风电场运行与维护实习、风电机组远程监控实习基地;为研究生提供新能源技术领域的课题研究机会,特别是风电场远程监控和故障诊断的机会。在新能源发电远程监控建设和运行中开展科研合作能使校企双方共同受益;新能源发电远程监控与仿真中心建成后,可以对湖南省新能源发电进行监控和故障诊断,对相关人员技术提供培训服务,还可作为示范中心向全国相关单位推广。

三、新能源校企共建共享新模式的构建

学生在校内能借助“远程监控”完成运行跟班实习,充分利用多风场、多机型和多种风资源状况的实时运行情况,全面提高实习效果。建立一套具有统一软、硬件架构平台的集中监控系统,满足新能源自身监控需求及企业对所辖风电场、光伏电站的集中监管、调度控制,为新能源领域相关教师及工程技术人员提供科研平台。随着装机容量的快速增长,以及电网公司对风电场、光伏电站调度规划的需求,企业在借鉴国内外风电集中监控系统建设经验的基础上,建立了一套具有统一软、硬件架构平台的集中监控系统,可以满足新能源自身监控需求,同时公司可对所辖风电场、光伏电站的集中监管、调度控制,实现湖南区域风场群、光伏电站群的远程监控和管理。企业还充分利用学校能源动力学科的优势,合作开展新能源发电领域科学技术研究,以及开展下属企业新进员工开展业务培训。这种模式能很好地破解实践教学难题,全面提升专业办学水平。在整合学校特别是能源动力工程类学科现有技术机构、设施设备、人才队伍的基础上,建成新能源发电远程监控与仿真中心、新能源发电远程监控与仿真产学研基地,以及“新能源发电远程监控与仿真大学生实践教学基地”,实行统一的运行管理机制,从而大力提升学校新能源发电远程监控与仿真中心水平,推动学校新能源发电技术领域科学研究、学生实习、社会服务等方面的健康、协调和可持续发展,保障学校新能源发电技术大学生校内实习基地目标的顺利实现。

四、新能源远程监控中心建设的内容

根据项目建设目标,拟建的“新能源发电远程监控与仿真中心”建设内容主要分为“新能源发电远程监控平台、新能源发电实习实训平台、新能源发电关键技术研究与开发平台、学术交流与培训中心”等四个主要部分。1.新能源发电远程监控平台。主要由企业负责建设。根据公司的发展规划,该平台将纳入该公司下属十余个能源开发项目,总规划容量达1000MW以上。具体建设内容分为软件、硬件两大部分。软件部分包括大容量实时/历史数据库、报表系统等;硬件部分包括采集设备、存储设备、传输设备、互联互通设备等。2.新能源发电实习实训平台。主要由学校负责建设。利用该平台可对在校学生开展各项实践教学活动(包括认识实习、运行实习、仿真实习、毕业实习、新能源综合实验、创新性实验、课外科技活动等),年均达1000人次以上。具体建设内容包括场地建设、相关设备及仪器仪表建设、师资队伍教室、文档资料建设等。3.新能源发电关键技术研究与开发平台。校企合作共建科研和实验平台,对新能源发电的关键技术难题(如新能源发电并网技术、先进控制技术、状态监测与故障诊断技术、风资源评估及风功率预测技术等)联合攻关,合作开发科学研究项目,建设内容包括场地建设、专用工具和仪器仪表、测试及分析软件等。4.学术交流与培训中心。主要由学校负责建设,可承接企业员工培训、相关教师的工程化锻炼及业内学术交流等,培训人工年均人次数达50人次以上,每年教师赴企业进行工程化锻炼3—5人次,每年不定期举行多场次以上学术交流活动。建设内容包括培训教室、会议中心等场地建设、培训计划制订、培训教材编写、工程案例准备等。

五、新能源专业多环节实践教学的效果

在中心建设和运行过程中,研究新能源实验课程、核心专业课程的课程设计、仿真实习、认识实习、运行实习和毕业设计等环节的调整,实验室和实习条件的建设方案等。这主要包括以下方面内容:新能源专业实践教学内容和环节的研究、省部共建风能与动力工程专业实验室功能的调整与改造、新能源实验和实践教学环节教学质量标准的研究、新能源新增实践教学条件的建设方案研究。利用笔者所在高校“电力生产与控制部级虚拟仿真实验教学中心”的优质资源,高标准建设新能源发电过程仿真实验室。产学研结合不仅是新能源这样的工科专业人才培养的必然要求,能使学校学科和教学受益,同时也应做足做实让企业获利,实现双赢,这样的产学研合作模式才能真正发挥其应有的效能。本文不仅为高校新能源专业人才培养模式提供一种新思路,也为企业的校企合作提供有用的参考。

参考文献:

[1]李俊峰,蔡丰波等.2014中国风电发展报告[R].2014.

[2]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,2014,(22).

新能源科学与工程范文5

关键词:新能源汽车工程;创新;实践教学

随着全球变暖和石油危机的加重,世界各国开始开发新能源汽车。新能源汽车是指以新能源(包括电能、太阳能、燃料电池等)为动力,综合车辆技术、电力电子技术等多学科先进技术,形成新结构、技术原理先进的汽车[1]。新能源汽车包括纯电动汽车、太阳能汽车、混合动力汽车(串联式混合动力汽车、并联式混合动力汽车、混联式混合动力汽车和复合式混合动力汽车)、燃料电池汽车、生物燃料汽车、煤制醇醚燃料汽车、燃气汽车等[2]。新能源汽车可以降低传统汽车对石油资源的依赖,是汽车工业发展的方向[3]。而在2015年国务院公布的《中国制造2025》中又明确发展节能与新能源汽车。继续支持燃料电池汽车和电动汽车的发展,提升动力电池、电机变速器等关键零部件工程化和产业化,掌握汽车信息化和智能化等核心技术,推动我国自主研发的新能源汽车同国际先进水平接轨。由此可见,新能源汽车在我国经济发展与汽车工业中的重要作用。

一、新能源汽车工程方向人才市场需求情况

(一)我国新能源汽车工业发展政策分析

我国在2009年哥本哈根气候大会上作出承诺,到2020年我国二氧化碳排放量比2005年下降40%~45%。随后我国将新能源汽车的发展提到了国家战略的高度,同年国务院颁发了《关于开展节能与新能源汽车示范推广试点工作的通知》,将我国13个城市列为推广节能与新能源汽车示范推广城市,并且确定了推广纯电动汽车和混合动力汽车作为新能源汽车产业化方向。到2012年我国汽车产量中新能源汽车占10%的份额。目前我国新能源汽车采取“三纵、三横”的发展格局,如图1所示。其中三纵指的是发展电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车,三横指的是发展多能源动力总成控制系统、电机驱动系统及其控制单元、动力电池及其电池组管理系统。这个发展路线要求在三个平台的基础上进行,即设计制造平台、政策平台和社会服务平台。

(二)我国新能源汽车产业相关从业人员需求分析

新能源汽车领域要求从业人员能从事电动汽车结构与电气设计、信息通讯、零部件及整车试验、管理与维护等方面的工作。从我国政府对新能源汽车产业化政策可以看出,我国未来新能源工业相关从业人员数量将快速增长。据中国汽车人才网统计,2010年3月招聘信息显示,新能源汽车相关岗位为4521个,环比增长13.2%。仅长安新能源汽车公司在3月新增招聘新能源领域相关职位28个,需求人数超过150人,而国内大多数汽车公司正在研发自己的新能源汽车。如北汽福田汽车、奇瑞汽车、长安汽车、比亚迪、陕西汽车有限公司、江铃汽车等。由此可以看出未来中国新能源汽车人才将有很大缺口。从我国新能源汽车工业发展政策和新能源汽车产业相关从业人员需求分析可以看出,培养新能源汽车专业(方向)高级人才迫在眉睫。为了适应社会发展需要,辽宁工业大学(以下简称我校)汽车与交通工程学院申办了车辆工程专业(新能源汽车工程方向)本科。2011年,我校首次对该专业进行招生。

二、新能源汽车工程方向建设实践教学体系的必要性

我校针对汽车市场需求情况,确定新能源汽车工程方向的培养目标为培养在市场经济条件下,适应社会发展需要的具备新能源汽车理论、车辆设计及制造、实验技术等方面知识,能在新能源汽车领域进行设计、研发、试验以及维修、管理部门从事新能源汽车整车、零部件的设计开发、试验研究以及管理工作,具有宽厚理论基础、较强创新精神和实践能力的应用型高级工程技术人才与管理人才。通过实践教学,可以巩固、加深理论教学知识,学生通过实际操作,一方面可以锻炼实际动手能力;另一方面对课堂上教师讲授的枯燥公式有直观的了解。这样可以极大地提高学生学习兴趣,加快知识的吸收、理解。新能源汽车工程方向与车辆工程专业相比,增加了很多与电力电子和电子信息相关的课程,对这些理论知识的理解必须通过实验环节加以强化,因此实践教学环节在新能源汽车工程方向教学体系中起着至关重要的作用,必须加以重视。制定切实可行的实践教学体系,提高学生的实践能力,促进学生创新思维能力的形成、发展。

三、新能源汽车工程方向实践教学体系改革方案

在新能源汽车工程方向实践教学体系改革方案中,包含以下两个方面内容:增加实验教学环节、完善大学生创新活动平台。

(一)增加实验教学环节

该方向主要课程有新能源汽车发动机、汽车理论、汽车构造、动力电池技术、电机、电动汽车技术、汽车设计等。专业课包括理论教学和实验教学两部分。理论教学部分较抽象、不易理解,学生有时缺乏学习兴趣,而实验教学部分是对理论教学的验证,学生有很高的学习热情,因此加强实验教学环节能够有效提高教学效果[5-7]。表1是新能源汽车工程方向部分学科技术基础必修课改革方案建议,新能源汽车概论、电机学、自动控制原理、单片机原理与接口技术、动力电池技术及应用课程实验教学,在原有的基础上不同程度增加了实验学时,这样,学生通过实验教学环节可以提高实践能力,加深理论知识的理解。

(二)完善大学生创新活动平台

建立科研创新活动基地,扩展学生科研创新活动空间。在大学生科研创新实践训练中,依靠汽车与交通工程学院的辽宁省高校汽车工程研究中心、电动汽车驱动技术重点实验室,让学生进行较为系统的科研训练。此外,注重科研向教学的转化,让科研兴趣浓厚的学生参与到教师的部级、省级课题研究中。另外,通过激发学生参加各种竞赛,提高学生的实践能力。目前,车辆工程专业全国类的比赛主要有中国汽车工程学会主办的全国大学生方程式赛车,包含三个赛事,即大学生方程式赛车-油车(FSC)大赛、大学生方程式赛车-电车(FSEC)大赛、中国汽车工程学会巴哈大赛(BSC)。比赛分静态测试和动态每台比赛车都由学生设计、加工、调试、组装、测试。经过这些过程,学生对理论教学内容有了新的认识,提高了实践能力,促进了学生创新思维的培养。

参考文献:

[1]高中伟.我国新能源汽车发展现状简介[J].汽车维修与保养,2012(3):32-38.

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[4]时间.中国新能源汽车产业国际竞争力评价研究[J].汽车工业研究,2014(2):84-85.

[5]丁洪生,蔡颖,项昌乐,等.以创新人才培养为目标构建本科实践教学体系[J].北京理工大学学报(社会科学版),2007(S1):54-57.

[6]荣昶,赵向阳,蔡惠萍.实验教学与创新能力培养探析[J].实验室研究与探索,2004(1):34-36.

新能源科学与工程范文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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