新能源科学与工程合集12篇

时间:2023-03-03 15:56:33

新能源科学与工程

新能源科学与工程篇1

新能源科学工程”是高校根据国务院关于加快培育发展战略性新兴产业的决定而新设的。国务院提出的七大战略性新兴产业包括节能环保产业、新一代信息技术产业、生物产业、高端装备制造产业、新能源产业、新材料产业、新能源汽车产业。其中,对于新能源产业,国家要积极研发新一代核能技术和先进反应堆,发展核能产业。加快太阳能热利用技术推广应用,开拓多元化的太阳能光伏光热发电市场。提高风电技术装备水平,有序推进风电规模化发展,加快适应新能源发展的智能电网及运行体系建设。因地制宜开发利用生物质能。

2011年,“新能源科学与工程”专业将在南京理工大学、华北电力大学、东北大学、河海大学、浙江大学、华中科技大学、中南大学、重庆大学、西安交通大学、上海理工大学、江苏大学等十所高校“生根发芽”。仅江苏就有3所高校设立了这个专业。国家战略性新兴产业把新能源产业作为其中的一部分提出来,可见其重要性,为什么这个产业会受到这么关注?新兴专业学什么?就业前景怎样?本文将对“新能源科学与工程”专业的相关状况做个详细分析,为考生了解、有的放矢的报考服务。

发展前景

东北大学博士生导师蔡九菊教授认为,发展新能源符合社会发展的需要,市场前景广阔,同时相关的专业人才需求量大。近年来我国经济持续高速增长,传统能源消耗量大幅增长,引发的能源短缺和环境污染等问题成为制约我国经济又好又快发展的瓶颈,为此,发展新能源产业势在必行。一方面,发展新能源产业孕育着巨大的投资机会,将有效拉动经济增长;另一方面,也可以有效地改变经济增长方式,引领中国经济走向低碳化。

目前,中国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%,规划到2020年,中国在新能源领域的总投资将超过3万亿元。虽然我国新能源产业迅速发展,然而推动新能源行业前进的人才供给却显得捉襟见肘。高素质专业人才和核心技术的缺失,已严重阻碍了我国当前新能源产业的健康发展。据估算,到2020年在风电领域的从业人员就将会有几十万,其中包括几万名专业人员。根据《核电中长期发展规划(2005―2020)》,在未来10年内,国家每年平均要开工建设5-8台以上的核电机组,预计每年对核电人才的需求有数千人,而全国每年相关专业的毕业生总量不超过500人。对于快速发展的太阳能产业而言,人才供应同样面临严重不足。因此,亟待加大新能源产业人才的培养力度,以满足新能源产业发展对高素质人才的迫切需求。

专业培养目标

新能源科学与工程专业面向新能源产业,根据能源领域的发展趋势和国民经济发展需要,培养在新能源科学研究及其利用的技术开发与实施等方面既有扎实的理论基础,又有较强的实践和创新能力的专门人才,以满足国家战略性新兴产业发展对该领域教学、科研、技术开发、工程应用、经营管理等方面的专业人才需求。学生的修业年限为4年,对于完成培养要求者授予工学学士学位。

专业课程体系

新能源科学与工程专业在课程内容体系的设置上紧密结合培养目标要求,既注重“厚基础”,突出基本理论与方法,又注重“宽方向”,丰富课程知识结构。注重学生“知识结构”的构建和“能力结构”的形成。

理论部分:在基础教育系列中重点强调基础性与综合性相结合的原则。包括高等数学、大学物理等工程技术基础课群;大学外语、马克思主义原理等社会科学课群。在专业教育系列中重点遵循厚基础、宽口径的原则。包括工程热力学、流体力学、传热学、能源系统工程、可再生能源及其利用、光伏科学与工程、风力发电原理、生物质能工程、核能利用基础等专业平台课群;光伏材料与太阳能电池、风力发电场等专业选修课群等。

实践部分:重点培养学生的独立思考能力、动手能力和工程实践能力。单独设立“能源工程综合实验”课程,目的是充分利用学科的开放式实验室,指导学生开展设计性、综合性实验项目,培养学生发现问题、解决问题的创新能力。

毕业生就业去向

毕业生就业前景广阔,可在核能、风能、太阳能、生物质能等新能源和节能减排领域的企事业单位、高等院校和政府部门从事技术研发、工程设计、新能源科学教育与研究、新能源管理等相关工作。

如河海大学主修课程包括:理论力学、材料力学、机械设计基础、电工技术基础、微型计算机原理及应用、工程热力学、气象学、太阳能发电电气设备与系统、太阳能发电并网技术、项目及企业管理等。毕业生就业方向:培养太阳能利用工程系统设计、研究、运行、施工管理等方面知识的高级工程技术人才。

南京理工大学主要以新能源的能源转换过程、高效清洁能源利用与功率转换技术为核心,培养掌握上述领域基础知识和专业技能、具备良好综合素质的高级工程技术人才,为太阳能、风能电站和供电公司等电力部门提供后续人才及技术支持。南京理工大学对新能源科学研究与人才培养已有25年的历史,包括太阳能、风能以及能效节能的可持续能源投资中,还有一个巨大的市场有待开发――能效和节能。可再生能源的开发在中国有广阔的空间,新能源科学与工程专业人才的缺口很大,目前学校在此方向培养的硕士生一入校就被用人单位盯上。

新闻链接

北大世界新能源战略研究中心成立

新能源科学与工程篇2

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:

新能源科学与工程篇3

华中科技大学是首批列入国家“211工程”和“985工程”重点建设院校之一,在国内高校中具有重要影响力。能源与动力工程学院作为学校重点建设的学院之一,拥有国家重点实验室,国家一级重点学科——动力工程及工程热物理,国家二级重点学科工程热物理与热能工程,一级学科博士点,部级优秀博士后工作站,湖北省品牌专业,国家特色专业等,学科优势和综合实力优势明显。

优质的师资队伍

学院拥有“国家基金委创新群体”、“教育部创新团队”和“湖北省自然科学基金创新群体”,团队成员包括一批国内外知名学者和数名从国外回国工作的专家学者,他们具有广泛的国际合作研究背景。这些团队主要的研究方向都包括了新能源科学与工程,为组建新能源科学与工程专业的教师队伍创造了良好的先天条件。此外,能源与动力工程学院于2005年成功入选国家外国专家局、教育部高等学校学科创新引智计划(“111计划”),使学院成为全国首批26个创新引智基地之一。在该计划的资助下,学院瞄准国际学科发展前沿,结合新能源学科领域的具体情况,每年从世界排名前100位的大学或世界排名前20位的学科或研究机构的优势学科队伍中,引进、汇聚10位左右的海外学术大师、学术骨干,配备一批国内优秀的科研骨干,形成高水平的研究队伍,建设世界一流的学科创新引智基地。

经过多年的发展,学院目前已经形成了以太阳能、生物质能和风能为代表的研究团队和教师队伍,在新能源科学与工程专业方向上共有教授18名,副教授12名,其中博导20名,硕士导师30名,具有博士学位教师29名。教师队伍中有“国家重点基础研究发展计划(973计划)项目首席科学家”1人,“教育部长江学者特聘教授”3人,“国家杰出青年基金”获得者4人,入选国家“百千万人才工程”第一、二层次的2人,入选教育部“跨世纪优秀人才培养计划”5人,教育部骨干教师4人。拥有国家精品课程2门,湖北省精品课程1门。学校新能源学科还与美国麻省理工学院、加拿大阿尔伯特大学、英国帝国理工、日本东京大学、香港理工大学等国外著名研究机构和大学在人才培养、项目研究、技术开发等方面建立了广泛的合作,形成了一支梯队健全、结构合理、具有较高学术水平的教学科研队伍。

此外,新能源科学与工程专业还拥有一批极具优势的国际化教学力量。华中科技大学能源与动力工程学院承建的中欧清洁和可再生能源学院(China-EU Institute for clean and renewable energy,简称CEICARE或ICARE)是继中欧国际工商学院、中欧法学院之后,由中国政府和欧盟委员会共同发起建立的第三所中外合作办学机构。该学院每周都从法国巴黎高科、希腊雅典国家技术大学、西班牙萨拉哥萨大学、英国诺森比亚大学、意大利罗马大学、法国佩皮尼昂大学、国际水资源事务所等共6个国家9所重点大学邀请新能源领域著名学者和专家来汉为研究生授课,同时应邀为本科生讲授部分新能源学科课程,这些国际化水准师资力量的引入为新能源科学与工程专业的建设提供了良好的发展契机,极大丰富了新能源专业的国际化视野。

雄厚的科研实力

新能源科学与工程专业的建设有着强大的科研基地做支撑,其中包括:煤燃烧国家重点实验室、中美清洁能源联合研究中心试验基地、中澳煤与生物质利用联合实验室、煤燃烧教育部网上合作研究中心、国家煤清洁低碳发电技术研发中心、能源动力装置节能减排教育部工程中心、武汉新能源研究院、流体及热科学研究实验中心、动力工程及工程热物理博士后科研流动站等,这些科研基地的主要研究方向都包括新能源研究领域,其专业教师完成的先进丰硕的科研成果为新能源学科的发展提供了强有力的支撑。

国家“十五”计划以来,共完成国家、地方和企业委托的科研课题300多项。其中,牵头和参加“973”项目37项,获“863”项目9项,获国家自然科基金重点项目2项,国际合作重点项目2项,面上的与企业合作研究项目53项,国防预研类项目5项;获部级、省部级科研和教学成果奖20多项,其中国家自然科学二等奖、国家技术发明二等奖、国家科技进步二等各1项,省部级科技一等4项,二等奖9项,国家授权的发明和实用新型专利近50项;出版专著、译著和教材30余部,发表学术论文2000余篇,被国际三大索引收录的论文600余篇,其中生物质能研究领域的多篇论文进入国际SCI高引数据库,单篇最高它引次数超过300次,在国际生物质能领域具有持续的影响力。同时,学校在新能源科学与工程理论研究和技术开发方面有着独特的优势。新能源学科承担了有关生物质能、太阳能热利用、太阳能电池、风力发电、能源清洁利用、CO2减排相关的973课题、863计划项目、国家自然科学重点基金、国家自然科学面上基金等许多国家项目,为新能源科学与工程专业学科的建设奠定了坚实的基础。

培养方案改革

华中科技大学新能源科学与工程专业着重培养具备宽厚的基础理论知识、受到新能源转换与利用以及新能源利用技术与设备的全面训练、集新能源科学及工程知识与现代信息技术为一体的跨学科复合型高级技术人才和管理人才。要求学生通过4年的专业学习能够具有一定的人文社会科学和自然科学基本理论知识,特别是有较好的人文素质;系统地掌握本专业必需的技术基础理论,主要包括力学、热学、电工与电子、自动控制及能源动力工程基础理论等;熟悉本专业领域内1-2个专业方向或有关方面的专业知识,了解学科前沿和发展趋势;具有本专业必需的制图、计算、测试、调研、查阅文献和基本工艺、操作、运行等基本技能;掌握一门外国语,要求能阅读专业书刊,并有一定的听说能力;具有一定计算机相关知识和较强的计算机应用能力,能熟练使用计算机解决工程中的有关问题;具有新能源科学与工程的专业知识,兼顾装备制造、过程控制和信息技术基础知识,能利用新能源开发与利用工程实践经验,解决工程中的有关问题;同时,具有较强的自学能力、分析能力和创新意识。

在专业培养方案的制定上,基于学院多年教学摸索和多次研讨设计出“通专结合,协调发展”的创新型培养方案:3年——加强基础的专业通才教育;0.5年——拓宽专业方向的分组教育;0.5年——面向就业市场的个性化专业方向教育,优化专业教育内容。同时,制定出“专业分组与专业方向相结合”的教学组织模式:学生在通才教育基础上自主选择专业分组,可跨专业组选课;并在此基础上根据就业或考研的具体情况,第二次再选专业方向。

本科教学建设

“夯实基础、拓宽平台、交叉学科”的教学设计

为确保学生具备新能源领域相关的扎实的基础理论,同时又考虑到新能源学科本身具有多学科交叉的特点,因此,专业的基础课程必须宽而广。在基础课程设计上,本科生通过系统的学习,可以掌握本专业必需的技术基础理论,主要包括力学、热学、电工与电子、自动控制及能源动力工程基础理论等。主要课程包括工程热力学、工程流体力学、传热学、工程燃烧学、能量转换与利用、自动控制原理、可持续能源利用技术、新能源转换-原理与技术、风力发电原理、太阳能热利用技术与原理、生物质能转化原理与利用、节能减排技术等。

主辅并进的专业定位

先进的生物质能源技术是目前可再生能源技术中全球使用最为普遍的新能源,而太阳能和风能是发展最为迅速的新能源。生物质能、太阳能和风能作为最主流的新和可再生能源,其就业需求也迅速增加。能源与动力工程学院自20世纪60年代成立以来,就在水电、太阳能、生物质、风力机等新能源方面进行着研究,并一直开设“可再生能源概论”等新能源相关的本科选修课程;此外,引进国际化高层次人才和邀请中欧清洁与可再生能源学院外国知名教授,这些方式的采用进一步完善和优化了师资体系。有了强大的师资力量作为基础,综合考虑就业面需求,制定了以生物质能、太阳能和风能为主,兼顾其他新能源的广泛选择的专业课程框架体系。其中专业核心课程包括了《可持续能源利用技术》、《风力发电原理》、《太阳能热利用技术与原理》、《节能减排技术》、《新能源转换-原理与技术》、《生物质能转化原理与利用》。

强化对外办学扩展国际视野

为了加强国际交流与合作,取长补短,学院与美国、法国、日本、加拿大、澳大利亚、意大利、葡萄牙等20多个国家的著名大学和科研机构建立了长期合作关系。中欧清洁与可再生能源学院(ICARE)在太阳能、生物质能、风能、地热能以及节能方面开展了硕士培养及专业技术人员培训。在欧盟资助的10年期内ICARE将培养近2000名高水平可再生能源双学位硕士,培训不少于5000名的可再生能源从业人员,培养与推介若干博士生/青年教师以及在中欧可再生能源领域开展学术、技术交流。为了培养高品质的本科生,进一步提高办学的国际化水平,在学校本科教学协同计划基金的资助下,该专业聘请了多名国外一流大学的教授来校给本科生授课,授课形式采取多名外国教授共同教授一门全英文课程的形式展开。同时,还将聘请新能源产业著名企业的高级工程师和高级管理人才来汉授课。通过与国际可再生能源培养机构和业界知名企业的合作,将极大提高新能源专业人才培养的国际化程度,推进新能源学科建设的快速发展。

新能源科学与工程篇4

关键词:工程热力学;传热学;新能源;教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)52-0176-02

能源是现代社会赖以生存和发展的物质基础,是国民经济和社会发展的先决条件。新能源专业的毕业生,肩负着为国家能源发展贡献力量的重要责任。为达到培养专业知识面广、基本功扎实和创新能力强的本科人才的目标,作为新能源专业非常重要的必修课――《工程热力学》和《传热学》的课程设计和教学方法探索就显得尤为重要[1,2]。此前的相关文献中报道了《工程热力学》和《传热学》教学的优秀经验[3-6]。本文在此教学经验的基础上,对热工课程的教学内容和教学方法进行优化和探索,以更好地提高学生的创新精神和创新思维。

一、教学内容的优化

教学内容的优化和精选是教学改革的关键。作为专业必修课,在学时有限的情况下,如何最大程度地讲授最有价值的知识点成为教学的关键。

热工类课程由《工程热力学》和《传热学》两门课组成。《工程热力学》按热力学基本概念、热力学第一定律、理想气体的性质与过程、热力学第二定律与熵、气体动力循环、水蒸气、蒸汽动力循环、制冷循环、理想混合气体和湿空气、实际气体的性质等内容分为若干章节;《传热学》按照传热基本概念、稳态热传导、非稳态热传导、对流换热、热辐射及辐射换热、传热过程与换热器等分为若干章节。由于新能源科学与工程专业属于新兴产业专业,学科领域广泛,涉及能源类(如生物质能、太阳能、风能)、化工类(如基础化学、物理化学、新能源材料)、力学类(如工程力学、流体力学)等多门课程和领域。

在实际的教学过程中,教学内容必须有所侧重,应充分考虑到不与新能源科学与工程专业开设的其他相关课程的知识点产生重复。另外由于《工程热力学》和《传热学》课程难度较大,在教学过程中要讲清课程中的要点和基础知识。可以以“基本原理―公式推导―影响因素―实际应用”为主线介绍该课的有关知识,建立每章知识结构图,让学生清楚该门课程的知识体系结构。对重点的热力学第一和第二定律进行原理介绍,仔细推导相关公式,让学生夯实基础,使学生在进一步的学习中不会混淆概念,相对轻松地应对课程。此外,注重理论与实践相结合,例如介绍空调在夏天与冬天的工作原理、冰箱开门对室内的影响,积极引导学生利用热力学定律进行分析,增加课程的趣味性以提高学生的创新能力。通过优选教学内容,使教学内容始终能反映本学科的专业特点和学术水平,加强学生对后续专业方向的把握。

二、教学方法的探索

(一)以创新性地教带动创新性地学

科学技术是第一生产力。要想发展经济,需要加大科研力度、提高科技含量。这已被证明是一种行之有效的道路。与此对应的是,要促进教学质量、提高教学效率,必须加大教学与科研的力度、提高教学与科研互动水平。在当今大力发展科学技术的大背景下,如何提高身为未来科学技术发展主力军的大学生的学习热情和创新能力,成为目前高校教学的难题和重点。传统的直白讲课和搜集各种习题以供学生练习只会让课程变得生硬和枯燥,导致学生的学习效率和学习热情越来越低,甚至出现了普遍的抄袭作业和迟到早退等不良现象。为了改变这些不良现象,就需要在教学手段上进行创新。教师通过对平时科研工作成果的再学习,并结合对教材的研究,创造性地运用某些方法,使学生对重要问题达到本质上的领悟。在这种途径中,教师的创新思维方式以及从中体现的一言一行,让学生耳濡目染、潜移默化,对带动学生进行创新学习、开发创新思维起到积极的作用。

例如,在进行《传热学》教学时,学生往往对传热的基本概念,尤其是二维与三维的导热理论及方程很难理解。一般地教学方式是,教师在黑板上进行微观导热原理推导,得出一维傅里叶导热定律和二维三维傅里叶导热定律,并给出几个常用的导热方程。这种教学方式中,推导过程比较晦涩,给出的方程也较为难懂,学生们很可能只会死记硬背,不能灵活运用。针对以上问题,笔者建议将导热理论与生活问题相结合,或者采取数学建模的方法,将导热方程与实践相结合,选取最适合该问题的模型,以达到课程有趣生动、富有创新性,激发学生们的创新思维。以创新性地“教”带动创新性地“学”,学生收获的不仅仅是知识点,更是如何去发现问题、解决问题的实际能力,为以后在新能源科学与工程专业领域的探索中打下良好基础。

(二)板书教学与多媒体辅助教学相结合

多媒体技术以其图文并茂、声像俱佳、动静皆宜的呈现使课堂教学达到了全新的境界。在《传热学》的讲授中,一维的传热理论和公式很好理解和应用,但二维与三维牵扯到微观传热理论,以至于推导过程较为复杂,传热方程较为抽象难懂。因此需要教师精心准备多媒体课件,通过动态描绘各向同性材料的微观传热过程,让学生理解不同形状材料在具有不同位置的热源时如何进行热传导。通过绘制动态的卡诺循环过程,使学生深入理解热力学第二定律,并理解第二类永动机无法制成的原因。同时需要注意的是,对于工程热力学和传热学,由于信息量大、内容广,过多地依赖多媒体教学可能会让学生在短时间内难以消化,因此在教学中对于难度较大的基础理论部分和原理的学习,板书不可缺少,使学生能够有充分时间紧跟老师的思维去理解每一个知识点。

(三)课程教学与科研活动相结合

教师可以将全班学生分为若干调研小组,每五个人为一组,选择新能源与热工基础理论相结合的课题,通过查找国内外科技文献,调研总结新能源专业前沿知识,形成调研报告,锻炼学生阅读科技文献的能力,提前为毕业设计的开展奠定基础。各小组也可以参与指导教师的科研项目,在实验室做一些力所能及的科研活动,并通过文献调研,形成工程热力学和传热学知识系统。课程结束时,各小组以PPT形式向全班同学作汇报,授课老师根据报告提出问题,该组同学进行即时答辩,考查学生对相关知识点的掌握情况。

三、课程考核方式的探索

工程热力学和传热学覆盖面广、知识点多,应该采取灵活多样的考核办法。在成绩的评定方式上,可以设定了四项考核内容,第一部分是学生考勤、课堂互动表现和课堂笔记,通过此部分的考核,提高学生的听课注意力,锻炼学生提炼课程重点内容的能力;第二部分是根据每个小组的调研报告、PPT展示、答辩情况打分,锻炼学生的团队合作能力、口头表达能力和应变能力;第三部分是每节课结束前的思考题,采取加分方式,鼓励学生积极思考;第四部分是传统的期末考试,考试内容为课程讲授的基本内容,专业性强的理论部分强调定性了解,让学生对热工基础有个整体的认识。

随着新能源科学领域的不断发展,热工基础理论散发出强大的活力。根据新能源科学与工程专业特点,教师还需要在教学过程中,不断探索教学方法和考核方式,不断优化课程内容,提升教学质量,使课程教学体系更加科学合理,更好地适应社会对新能源科学与工程专业人才的需求。

参考文献:

[1]陈登宇.新能源科学与工程专业人才培养模式研究[J].科教文汇(下旬刊),2015,(1):61-62.

[2]登宇.新能源科学与工程专业(生物质能方向)人才培养探索[J].课程教育研究,2015,(1):236-237.

[3]武和全,姚永腾.对“工程热力学及传热学”课程教学的几点思考[J].科教导刊(下旬),2015,(4):90-91.

新能源科学与工程篇5

【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

新能源科学与工程篇6

中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2016.01.089

Investigation of New Energy Science and Engineering

Professional Talents Training Requirements

LI Zhiguo

(Department of New Energy Science and Engineering, Science School,

Huaihai Institute of Technology, Lianyungang, Jiangsu 222005)

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

2012年教育部颁布的普通高等院校专业目录中,新能源科学与工程专业作为新批准的专业列入。专业介绍中初步确立了本专业的人才培养目标:面向新能源产业,立足于国家十二五发展规划,根据能源领域的发展趋势和国民经济发展需要,培养在风能、太阳能、地热、生物质能等新能源领域从事相关工程技术领域的开发研究、工程设计、优化运行及生产管理工作的跨学科复合型高级工程技术人才,和具有较强工程实践和创新能力的专门人才,以满足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、经营管理等方面的专业人才需求。截止目前,已有63所院校开设了该专业,各开设高校根据自己学校的培养目标、学科设置和专业特点不同,依据教育部的基本目标,制定了各自的培养方案,但培养方案中具体的学科方向、培养要求有所不同。笔者选择其中具有代表性的25所院校进行了调研,分析了他们在培养要求的制定、具体表述等方面的特点和问题,提出了一些看法和建议,为加快我国新能源科学与工程专业的发展提供依据。

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。

对培养要求中素质要求的制定调查结果见表3,可以看出,近半数的院校明确提出了人文和科学素质、身心素质的要求,20%的院校提出了对专业素质的要求,而有20%的院校只是以综合素质笼统表述,未能将素质要求进行分类,简单的以几个字概括(表1、表2、表3)。

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”。

从高等教育的普遍人才要求来看,知识要求方面,所有院校都应明确提出具体的自然科学基础知识和人文社会科学基础知识要求,而不是只在后面课程体系的具体设置中体现,这是作为高等教育必须完成的要求;能力要求方面,所有院校都应明确提出计算机能力、外语能力、创新能力和(下转第192页)(上接第187页)自学能力的要求,这是社会发展新时代下,高等教育培养的人才所必备的能力;素质要求方面,所有院校都应明确提出本专业的人文科学素质和身心素质等具体要求,而不是以综合素质代替。

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。

新能源科学与工程篇7

中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.03.025

进入二十一世纪以来,随着全球不可再生能源资源日益枯竭,能源供需矛盾突现。世界各国都致力于开展能源科学领域的研究,同时将能源产业特别是新能源产业作为国家战略性产业之一。而要促进该产业的发展就必须有大量的人才,高等教育必须培养出优秀的新能源领域的高级人才,因此新能源科学与工程本科专业在2010年获得了教育部的正式批准,并初步确立了专业培养目标,即培养能够适应能源产业快速发展和建设需要的专业人才,必须具有扎实的理论基础、较强的实践能力和创新能力,能够进行新能源科学的研究以及利用技术的开发和实施,能够从事该领域的教学科研、技术的开发、工程应用和经营管理等方面的专门工作。现今新能源科学与工程专业正处于发展的起步阶段和关键时期,各高校在专业建设的各个方面进行了大量研究,取得了阶段性成果。然而由于已开设该新专业的50多所高校的历史背景、办学层次和条件等不同,对新能源专业的认识不同,在进行新能源科学与工程专业的人才培养目标定位时有所差异,存在定位不明确、表述模糊等问题,而这将会影响专业的后续发展和人才培养的质量。在新形势下,本文从人才培养目标的内涵出发,调研了25所高校的新能源科学与工程专业的人才培养目标,对其进行综合性分析,指出各高校应在教育部基本培养目标的框架内,合理准确定位本校本专业的人才培养目标。

1 人才培养目标的内涵思考

随着经济的全球化,开发人才资源成为了现代社会发展的战略措施,人才成为了经济发展中最重要的战略资源。2010年,教育部出台了《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》以及《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,为近10年的教育改革和发展开辟了广阔空间,提供了开放思路。《纲要》提出高等教育要“提高人才培养质量”、“增强社会服务能力”,高校人才培养目标的制定就是要明确办什么样的学校,培养什么样的人。

潘懋元先生曾在文献中对高等教育的培养目标进行了表述, “社会主义高等教育必须通过德育、智育、体育、美育,培养知识、能力、素质结构优化,全面发展,具有创新精神与创造能力的高级专门人才”。①可以看出,我国的教育方针以及高等教育培养目标的一般性要求都在这个表述中得到了体现。高校在制定各自的培养目标时,都应遵循两个规律-教育的外部关系规律和教育的内部关系规律。即以适应社会发展的需要为目标要求,适时合理地调整学校的专业设置以及各专业的培养目标,培养能够符合社会经济发展需要的适应性人才;同时以专业的培养目标、培养规格为基准要求,适时调整本校各专业的培养方案,协调人才培养模式的诸多要素,提高人才培养的质量,完整体现人才培养的目标。因此,高校在制定学校以及专业的人才目标时,应充分考虑本地区社会与经济发展对人才的客观需求,即需要什么层次、什么规格、什么类型的高级专门人才,从而合理恰当地定位学校以及专业的人才培养目标。

潘懋元先生按人才培养层次规格的不同,将高校分为了学术型、应用型和职业技术型三种:培养以学习基础和应用科学的基本理论为主,旨在研究高深学问的学术型人才的学术型大学;培养以学习各行业专门知识为主,旨在将高新技术转化为生产力的能力的应用型专门人才的应用型本科高校;培养以学习各行业的职业技能为主,旨在从事生产、管理、服务第一线工作的技能型人才的职业技术学校。这一分类方法得到了大多数人的认同,已成为现今高校人才培养目标定位的依据,笔者对此持赞同态度。不同类型的高校定位人才培养目标时都应考虑两个因素,即学校在同类高校中具有什么样的地位和学校为人才的培养承担什么样的任务,在对人才培养目标进行描述时应指出所培养的人才得到了什么样的训练,具有什么方面的基础,包括理论知识和实践技能,具备什么样的能力,能够从事哪些方面的工作等,定位人才的类型。

2 新能源科学与工程专业人才培养目标设置现状及分析

一个学校会在综合分析考虑了国家的知识政策、社会发展的需要、人才个性的需要、学校的自身定位等方面之后制定学校的总体人才目标,然而在落实时就需将其转化为各专业的具体人才培养目标。笔者以开设新能源科学与工程专业的25所学校作为调研的研究样本,对新能源科学与工程专业的培养目标设置现状进行了分析,探讨了其和学校人才培养目标的关联性。调研的25所院校,其所属类型、办学层次、校级人才培养目标、专业培养目标部分内容列举如表1所示。

通过分析25所高校的办学层次、办学类型和校级人才培养目标、新能源科学与工程专业的培养目标,得出以下结论。

2.1 专业培养目标与校级人才培养目标具有较强的一致性

所调研的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。可以看出,各高校在定位自己的校级培养目标时大都考虑了本校在全国高校中的地位以及学校对地方经济发展的作用,定位基本正确;新能源专业人才培养目标的设定落脚于复合型人才或应用型人才,与所在学校的人才培养目标定位属于一脉相承的关系,具有较强的一致性。如东北农业大学为211工程、全国重点的研究型大学,校级人才培养目标为“经济社会发展需要的研究型、研究应用型或复合性应用型、应用型人才”,新能源专业的培养目标为“掌握能源与环境科学、生物质能转化和利用原理与技术、风能转换原理与技术、太阳能热利用与发电原理与技术、节能原理与农村节能工程等的基本理论和方法,基础知识扎实、国际视野宽广,……的复合型工程技术人才”;常州工学院为一所普通的应用型地方院校,校级人才培养目标为“切合地方经济社会发展需要的应用型本科人才”,新能源专业的培养目标为“应用型高级工程技术人才”。

笔者认为无论是高校校级还是具体专业的培养目标定位,都应该对下面两个问题有一个清楚的认知:什么是复合型人才和应用型人才,它们的区别在哪里;专业的培养目标是否一定要与学校的培养目标一致。所谓应用型人才应该指的是那些熟练掌握了所从事专业的基础知识和基本技能,能够将专业知识和技能应用于社会活动实践,注重专业实践能力的人才;而复合型人才应该指的是那些学习了宽厚的基础和应用科学的基本理论,构建了复合知识、复合能力、复合思维的综合能力突出的多功能人才。从所调研的情况来看,将专业人才培养目标定位于复合型人才的高校大都是211/985高校,学校的师资力量雄厚、硬件设施和软件条件都非常高,能够实现复合型人才的培养。对于第二个问题,从调研的情况就可以看出,绝大多数院校的专业培养目标与学校的一致,但也有个别例外。如济南大学的校级与专业培养目标定位分别为“高级复合型专门人才”和“高级应用型人才”,专业目标定位的层次维度低于校级目标。笔者认为这并没有任何问题,因为一所高校在一定时期内其总体人才培养目标是确定的,但个别专业依据办学传统的不同、拥有的条件不同、不同时期社会对专业人才的需求特点不同,其培养目标可以低层次、低维度地进行异型设定,这样才能更好地适应社会及个人的需要,才是好的专业培养目标定位。

2.2 培养目标中人才定位表述随意、概念模糊不清

在所调研的高校中,将新能源专业人才培养目标定位于复合型人才的院校,在表述目标时用到了诸如“复合型技术人才”、“复合型工程技术人才”、“复合型人才”、“跨学科复合型工程技术人才”、“复合型高级专门人才”;“复合型专门人才”、“跨学科复合型高级人才”、“复合型技术人才”、“高级工程技术复合型人才”、“跨学科复合型人才”等词语;而定位于应用型人才的院校在目标描述时用到了“应用型工程技术人才”、“应用型高级工程技术人才”、“高级工程技术人才”、“高级应用型人才”、“应用型高级专门人才”等词语。从中可以看出,大多数学校在目标定位时存在着概念不清、分类不明确等问题,需要从人才的定义、高校人才培养的类型出发,正确认识,理清所属关系,进行明确的专业人才培养目标定位和准确描述。

我们可以遵循从认识世界到改造世界的过程规律来进行人才培养类型的划分,刘维俭据此将高校人才培养类型分为了四种:②深入研究基础学科和应用学科的基础理论的研究型人才,将科学原理转化为可以直接应用于社会实践的工程设计、工作规划、运行决策等的工程型人才;处于各行业的生产第一线或工作现场,从事专门的组织管理、生产建设、服务等实践活动以及技术工作的技术型人才;掌握某一门专门的知识技术,具备一定的操作技能,在工作实践中进行实际操作的技能型人才。与潘懋元先生的高校分类对比可知,学术型高校培养的人才侧重于研究型人才,也可以是学术、应用兼重的复合型人才;应用型高校所培养的人才就应该是应用型的,包含工程型和技术型两种,还可以有技能型人才。

从所调研高校来看,在具体描述专业培养目标时表述不够准确,概念混淆。如前所述,复合型人才就是既具有宽厚的基础和应用学科的理论知识,又具有本专业的深厚理论基础知识,具有两门以上不同学科的知识和技能,能够适应跨专业行业需要的、实践创新等综合能力突出的高级人才。该人才需掌握跨专业的知识结构,对两个及以上专业领域的理论和应用都有一定程度的了解,不是深入研究具体业务能力的“专才”,也不是掌握广博知识面的“通才”。而“专门人才”这一概念,强调的是人才的专业性,需经过专业的培养或训练,掌握某种专业知识、专门才能的、但又能从事管理的应用型人才。所以定位落脚点在复合型人才的,在进行定位描述时不需要出现“跨学科”、“高级”字眼,不能将“复合型”与“专门”放在一起叙述,笔者认为直接定位于复合型人才即可。

还应该指出的是,地方本科院校的专业在进行应用型人才培养目标的定位时应将人才培养目标定位进一步细化,具体而明确地指出是应用工程型还是应用技术型,而不是笼统的工程技术人才。只有准确、细化地定位了专业的人才培养目标,才能在人才培养方案中提出具有操作性强、可执行性强的知识要求、能力要求和素质要求,才能正确指导专业课程体系的安排设计、课时比例的分配等问题,才能制定符合教育规律和社会及个性需要的凝聚力强的人才培养方案。

3 结论

高校在制定学校以及专业的人才目标时,应充分考虑本地区社会与经济发展对人才的客观需求,即需要什么层次、什么规格、什么类型的高级专门人才;考虑两个因素,即学校在同类高校中具有什么样的地位和学校为人才的培养承担什么样的任务,从而合理恰当地定位学校以及专业的人才培养目标。具体专业的培养目标在大方向上应与学校的人才培养目标一致,但也可依据具体情况进行异型设定。在深刻理解各种类型人才的内涵后,依据社会的需求和自身的发展需要,准确定位人才类型,按“类”、“群”的理念来培养学生,通过人才培养模式的改革与协调,来加深人才培养质量的内涵,以促进学生个体的全面发展,更好更快地适应社会。从国家知识政策的发展方向、社会对新能源产业人才的迫切需要来看,那些师资力量、教学条件各方面都很好的高校应该将专业培养目标定位于复合型人才,培养出基础理论宽厚扎实、工程实践能力较强、专业特色明显的高素质创新人才;而地方普通高校则应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。

新能源科学与工程篇8

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:

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[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.

新能源科学与工程篇9

专业定位。新能源科学与工程专业围绕浙江大学“以人为本、整合培养、求是创新、追求卓越”的教育理念,以“培养知识、能力、素质俱佳,具有国际视野的新能源科学与工程专业拔尖创新人才和未来行业领导者”为宗旨,以新能源的开发、储运、利用为特征,紧密结合学科前沿和行业发展需要,积极培养满足国家战略性新兴产业的创新型人才。

培养目标。培养具备热学、力学、电学、机械、自动控制、能源科学、系统工程等宽厚理论基础,掌握可再生能源和新能源专业知识,能从事清洁能源生产、可再生能源开发利用、能源环境保护、新能源开发、工程设计、优化运行与生产管理的跨学科复合型高级人才。

课程设置。专业课程设置按照浙江大学“通识课程+大类课程+专业课程”体系进行构建,其中专业课程包含专业基础课、专业核心课和专业实验实践课。专业基础课的安排上,设置了如工程流体力学、工程热力学、传热学、能源与环境系统工程概论等基础课程,使学生具有热学、力学、机械、能源科学和系统工程等宽厚理论基础。专业核心课程开设了包括生物质能源、太阳能、风能、氢气大规模制取的原理和方法、新型液体燃料能源等课程,旨在让学生掌握新能源领域相关科学原理、工艺以及新技术研究发展趋势方面的知识。在专业实验实践课程上,安排了新能源实验、认识实习、风电风机课程设计、生物质发电系统课程设计等,使学生掌握新能源的有关实验,掌握现场运行,工程设计和生产管理等知识,为今后从事新能源开发利用工作打下基础。

专业建设特色

依托动力工程及工程热物理国家重点一级学科平台,浙江大学新能源科学与工程专业建设体现出鲜明的科研与教学相长的教学特色。

强大的学科平台。能源系拥有国内一流的学科与科研优势,具备国际竞争的实力。现有国家重点一级学科1个,一级学科博士点1个,国家重点实验室1个,国家工程研究中心2个。设博士点8个、硕士点8个、博士后流动站1个。连续5年科研经费超过亿元。依托强大的学科与科研优势,以及不断在学科交叉领域取得的创新型研究进展,为学生直接参与项目研究、在实践中培养创新精神创造了条件;同时为优秀大学生继续深造提供了宽广的平台。能源系在新能源领域已有大量的研究积累,开展了大量新能源的研究方向,如太阳能热利用发电技术,生物燃料电池,微藻制油等,并已承担了新能源方向的973项目2项,863项目多项。

一流的师资力量。能源系拥有一批在国际上具有竞争力的中青年人才,其中院士1人,“973计划”项目首席科学家3人,长江学者奖励计划特聘教授6人,国家杰出青年基金获得者5人,浙江省特级专家2人,国家百千万人才工程人选7人,教育部跨世纪和新世纪优秀人才5人。全系教师队伍具有博士学位比率达93.1%,已形成了一支知识结构、学历结构和学缘结构优化、年龄结构合理、教育教学能力和研究能力突出、具有国际竞争力的教学团队。在新能源专业方向上,已形成了由院士牵头,5位长江学者和一大批教授为核心的新能源研究队伍。

先进的教学模式。专业建设以拓宽专业基础、专业知识面为宗旨,制订与国家发展需求相适应的本科教学计划和课程体系。科研成果通过教学改革、课堂教学、大学生科技创新活动、毕业论文(设计)等途径,转化为教学资源,实现教学科研互动,为学生创新能力的培养提供了平台。能源系积极开展本科教学改革,“结合国家重大需求,创建能源与环境复合型人才培养新体系”获2009年部级教学成果二等奖;《工程热力学》、《热工实验》课程获部级精品课程称号;“部级能源与动力实验教学示范中心”2012年通过专家验收。

开放的实践体系。经过多年的建设,能源系建立和发展了与学科前沿及行业发展紧密结合的能源与动力创新型人才培养实验实践教学体系。依托动力工程及工程热物理国家重点一级学科、能源清洁利用国家重点实验室,以能源与动力部级实验教学示范中心建设为契机,通过实验课程精品化、建设学生创新实验室和节能减排实践基地、开展以全国大学生节能减排竞赛为代表的各类学生科技创新活动、与行业领军企业共建创新实践教学基地等形式,构建了多层次训练、多学科交叉、全方位辐射的立体创新实践平台。

专业建设成效

学科资源与科学研究成果及时、有效地引入本科教学建设中,为本科教育提供了大量优质资源,有效地提升了教学质量。本科生对该专业的认同度高,目前该专业已经成为最受学生欢迎的热门专业之一,学生主修专业确认平均绩点在4以上,在工科专业中排名第三。

核心课程精品化建设。专业依托教师在新能源领域的前沿研究方向,将科研方法、体验与成果引入课程,推进核心课程精品化建设。2013级培养方案修订中,确定《太阳能》、《生物质能源》2门专业核心课程建设,并增设了《非常规天然气和合成气开发与发电技术》、《生物质直燃发电技术》、《新型液体燃料能源》等课程,优化了课程结构,体现了专业特色。

专业教材高质量建设。近年来,教师总结多年科研和教学经验,出版了《能源与环境系统工程概论》、《能源工程管理》等2部“十一五”部级规划教材。出版了《热学基础》、《核电与核能》、《热能专业英语阅读与写作》、《燃烧理论与污染控制》、《多孔介质燃烧理论与技术》、《二氧化碳捕集封存和利用技术》、《生物质液化原理及技术应用》等专业课程指导教材。

实验教学创新性建设。教师结合新能源领域的科研项目研究成果和科研项目实验台开展新开实验课程项目的建设与研究,开设了“硫碘热化学循环制氢”、“流动和雾化的激光测量”、“生物能源实验”等实验项目,同时充分利用学科实验室的设备为学生提供优质的实验环境。

实习基地全面性建设。在校外实践教学基地建设中,与东方电气集团东方锅炉股份有限公司、上海锅炉厂、浙能集团等9家企业签订了校企合作协议,并根据行业面向与专业培养目标,对校企合作的课程进行了合理的规划,注重实习企业的交叉互补。如东方锅炉、上海锅炉厂等企业提供热能转化设备的实践实习;深圳东方锅炉控制有限公司提供热能设备控制方面的实习;蓝天环保等提供燃烧污染控制方面的实习;华电电力科学研究院提供测试方面的实习;广州瑞明电力股份有限公司提供电厂整体的实习。上海锅炉厂有限公司、东方电气集团东方锅炉股份有限公司成为首批部级工程实践教育中心。

学生科技创新活动开展。能源工程学系打破教学、科研、学科实验室界限,学生通过自主立项或参加教师的科研项目,自定实验方案、自主完成大学生科研训练计划、节能减排竞赛等课外科技创新活动。目前,新能源科学与工程专业本科生已获得SRTP立项31项,浙江省大学生科技创新活动计划项目3项,全国大学生创新创业训练计划项目1项;获校级大学生节能减排学科竞赛奖项15项,获部级大学生节能减排竞赛三等奖1项。

未来专业建设的方向

新能源科学与工程篇10

关键词:车辆工程 材料科学与工程 学科交叉 源头创新 未来汽车

中图分类号:G643 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)08(a)-0150-03

Subject Crossing Talent Cultivation for Source Innovation of Future Automotive Industry

Lin Jian

(School of Materials Science and Engineering,Tongji University,Shanghai,201804,China)

Abstract:New energy, lightweight and intelligent technologies are the future direction of the automobile revolution.The innovation and application of automotive materials is the one route to change Chinese automobile industry from industrial giant to the power.In order to cultivate talents with source innovation ability and subject crossing in vehicle engineering and materials science & engineering,the Materials-Automobile-New energy innovation experimentation area for inter-disciplinary talent cultivation in Tongji University was introduced in this paper.A new kind subject crossing and innovative talent cultivation system for automotive industry was also discussed.

Key Words:Vehicle engineering;Materilas science and engineering;Subject crossing;Source innovation;Future automotive

自1886年第一辆汽车诞生以来,人类社会生产与生活发生了深切的变化。汽车工业的迅猛发展,已经成为许多工业大国的支柱产业。20世纪50年代起中国开始自主建设汽车工业,并于20世纪80年代起通过大规模引进和消化吸收、自主开发,我国的汽车工业已发展成为世界汽车大国,产量占全球第一,不过在汽车技术领域与国际先进国家仍有较大差距[1]。

随着人类社会对资源消耗的大幅增加,化石能源短缺、温室效应、环境污染已成为人类所面临的一个重大问题,而建立在大规模资源消耗的汽车工业则走到了一个十字路口。为适应社会发展的需求,新能源技术、轻量化、智能化已成为未来汽车产业发展的必由之路,诸如:锂电池、轻量化材料、传感器材料等一大批汽车新材料不断涌现,成为新一轮汽车工业革命的源头动力[2]。

1 我国汽车相关本科专业人才培养现状及需求

为了培养我国汽车工业研发、技术与管理人才,国内一些高校相继建设了车辆工程、汽车服务工程等一批汽车类专业,成效显著。但目前该类专业的人才培养模式与我国汽车工业发展模式相近,即偏重于汽车生产制造和汽车服务保障,各高校车辆工程专业培养方案同质化现象较为严重[3,4],在汽车技术源头开发创新人才培养上则有所欠缺。近年来,我国许多高校在车辆工程等本科专业教学实践中已逐渐认识到,单纯偏重于车辆机械工程领域的教学模式已不完全适应汽车产业的高端人才培养所需,因此,相继开展了跨学科培养试点。如同济大学汽车学院近年来除了在车辆工程专业中新增了“新能源汽车”专业方向外,还与工业设计相结合建立了汽车造型专业人才模式创新实验区。江苏理工学院将车辆工程与电子信息工程两个专业相结合开展了跨学科人才培养试点。许多高校相继开设了一些汽车材料类课程,为车辆工程或材料类专业课程体系中增加了一些跨学科元素。[5-7]

自古以来,材料科学始终是人类文明发展的基石、推动现代工程技术创新的源头动力。未来汽车技术的变革离不开在汽车材料领域的源头创新[8-11]。在目前国内高校车辆工程专业的课程设置中,一般偏重于机械、汽车技术方面的知识点教学,而对于汽车生产所用材料科学领域的知识点则多局限在应用范围,汽车工业人才的培养缺乏汽车材料科学与技术研发领域的积淀。

因此,为了适应国家对汽车产业发展的新需求,培养兼具汽车材料源头创新和汽车设计制造创新的高端研发和工程技术人才,同济大学材料科学与工程学院、汽车学院结合各自优势,强势联合,在国内首创“材料-汽车-新能源复合型人才培养模式创新实验区”,将新材料与新能源技术、汽车技术有机结合,重点培养服务于新一代汽车工程技术与汽车材料创新、具有源头创新思维的汽车产业领域高端人才,以满足国家发展之急需。

2 创新实验区建设理念及思路

从现有的本科培养体系来看,车辆工程专业是研究汽车等各类车辆的理论、设计及制造技术、培养从事上述领域高级研发和工程技术人才的本科专业,目前我国数十个高校开设了此类专业。该专业除了要求掌握必需的车辆工程专业知识外,还要求具备扎实的力学、电工、电子、机械、设计等方面的工科基础知识。其主干课程包括车辆工程、机械原理、理论力学、材料力学、机械设计、电工与电子技术、汽车构造、汽车理论、内燃机理论、汽车设计等。

材料类专业则是全国综合性高校大都拥有的本科专业,是一类涉及材料学、工程学和化学等方面知识的宽口径专业,其以材料学、化学、物理学为基础,重点研究材料成分、结构、加工工艺与其性能和应用。材料类专业又可细分为材料科学与工程、金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料等本科专业或专业方向,随着新材料研究和应用开发的不断深入,功能材料、纳米材料、光电子材料等一些新的本科专业也都有招生。

2014年在上海汽车集团考察时就强调,发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。未来汽车的发展必定围绕着新能源技术、轻量化节能减排和智能化方向发展,而要实现这一目标,就必须在汽车材料上的进行不断创新,才能进而实现汽车技术上的变革。

为了培养服务于未来汽车工业领域源头创新、能够从事新能源、轻量化、智能化汽车相关材料、装备及整车开发的综合性高级科学研究和工程技术人才,同济大学近年来通过不断深入研讨汽车、材料、新能源技术领域学科交叉及复合型人才培养机制,于2016年设立了“材料-汽车-新能源复合型人才培养模式创新实验区”,并正式对外招生,以培养兼具物理、化学、力学、机械、设计等工科基础知识以及材料科学与工程、车辆工程等必备专业知识的学科交叉复合型拔尖人才为目标,定位于依托材料科学与工程专业、同时与车辆工程专业开展学科交叉密切合作,在未来汽车产业紧缺人才培养上协同创新,为未来汽车工业的发展和新一轮变革提供源头推动力。

3 创新实验区的课程体系建设

在同济大学材料科学与工程本科专业课程体系中,分别开设了物理、化学类基础课程、电工、设计等工科基础课程以及大量材料类专业课程,专业总学分为175。而车辆工程为5年制本科专业,除了大量的车辆工程专业课程外,还开设了力学、机械、电子、电工等工程基础课程,5年总学分达211.5,即使在扣除其第二外语课程设置后,总学分也高达179.5学分。由于国家及学校对本科教育的总学分有严格的限制,因此,创新实验区的课程体系设置不能简单合并两个专业的课程体系,需保证学生有适宜的课堂学习强度和足够的课外学习时间。

因此,在设定实验区课程体系建设目标时,根据人才培养定位,遵循以材料科学与工程本科专业课程体系为基础、融合汽车工程核心课程教学、强化新能源技术、轻量化技术、智能化技术等特色交叉课程教学的培养模式,开展复合型人才的教学与培养工作。创新实验区课程体系在保证完整的材料类专业基础课程体系和必要的物理、化学类、电工、设计基础知识的基础上,增加车辆工程类专业基础课程和必要的力学、机械等基础课程教学内容。同时大规模开展材料-汽车-新能源技术学科交叉课程建设,在保证材料科学与工程专业必须的专业课程总学分和毕业要求基础上,同时满足车辆工程专业课程体系结构要求。

因此,在创新实验区的课程设置中,除了开设高等数学、普通物理、三大化学、电工学等理工科基础课程外,还增设了理论力学、机械原理、机械制图、制造技术基础等力学、机械类基础课程。在材料类课程中则保持了材料概论、材料科学基础、材料工程基础、材料研究方法等全部材料专业基础课程以及材料力学性能、材料物理性能、功能材料学、功能材料制备工艺基础等重要专业课程。对于车辆工程专业课程来说,则根据创新实验区培养目标开设了车辆工程导论、汽车理论、汽车构造、车用新能源及动力系统、自动控制原理等核心专业课程。与此同时实验区通过深入研讨开设了诸如汽车工程材料、新能源材料、轻量化汽车技术与材料、车用传感器技术与材料、新能源汽车产业概论等学科交叉课程,同时两院合作设立了材料专业与车辆工程专业综合实验、车用新能源技术及材料综合实验、汽车构造实习等一批学科交叉型实验实践类课程。这些学科交叉课程的设立不仅使创新实验区学分分布可满足材料科学与工程专业毕业要求,也能够满足学生在车辆工程专业继续深造和就业的要求。同时创新实验区的总学分控制在17分,保证了学生能顺利完成在4年本科阶段学习。(如图1)

为了进一步加强材料-汽车-新能源技术学科交叉领域的高端人才培养,创新实验区采用本-硕-博贯通式复合型人才培养模式,即学生通过本科阶段学习训练,完全具备同时在材料科学与工程、车辆工程专业继续学习深造、工作的能力。学生可以通过选拔进入材料科学与工程或车辆工程专业的研究生阶段学习,同时也提供赴美、英、法国等知名高校进行国际联合学位培养的机会,以培养在汽车工业领域国家急需之才。学生也可以经过本科学习直接进入汽车、新材料、新能源等相关行业工作。

4 结语

创新实验区的学生经过创新实验区的跨学科模式人才培养,将兼具材料学科和车辆工程的专业知识,材料研究和汽车工程开发相结合,在车用材料开发时直接掌握汽车应用之需,而在汽车研发和生产、维护时则明晰各类车用材料的特点和可能面临的挑战。材为车用,车以材先,对于现代汽车工业的发展和未来汽车技术源头创新具有重要意义。同济大学将在创新实验区的建设中不断探索,优化并健全实验区课程体系,并由学科交叉型本科教学逐渐向教学、科研并重的研究生跨学科培养延伸,并希望在不久将来建设成一个汽车材料相关学科交叉新专业,为我国汽车工业的创新发展提供强力支持,同时为高等教育跨学科融合式人才培养树立典范。

参考文献

[1] 吴斯.追逐数十载 中国汽车工业落后之痛缘何还在[N].现代物流报,2016-5-13(C3).

[2] 唐科祥.浅谈汽车未来发展趋势[J].企业科技与发展, 2016(4):148-151.

[3] 王旭飞,康芹,施绍宁,等.地方院校车辆工程专业培养方案的研究[J].中国现代教育装备,2016(4):50-52.

[4] 陈茹雯,张雨.车辆工程专业同质化现象探析[J].科学大众-科学教育,2014(11):156.

[5] 张兰春,赵景波,刘晓杰.车辆工程专业跨学科人才培养模式的探讨[J].江苏理工学院学报,2014,20(6):112-114.

[6] 王天国,罗成,李建.面向汽车工业的材料科学与工程专业应用型人才培养模式的研究[J].时代教育,2015(18):5.

[7] 常颖,李晓东,魏志勇.汽车材料类课程整合及教学模式改革研究[J].实验室科学,2014,17(6):190-192.

[8] 牟宁博.关于汽车新材料的应用现状及发展探讨[J].化工管理,2016(4):89.

新能源科学与工程篇11

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.

新能源科学与工程篇12

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2017)07-0004-02

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F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R悼纬痰目纬躺杓啤⒎抡媸迪啊⑷鲜妒迪啊⒃诵惺迪昂捅弦瞪杓频然方诘牡髡,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。

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