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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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2022年是新能源及可再生能源发展的重要时期。到2022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2022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2022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2022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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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。
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