新能源科学工程篇1
关键词：新能源；新能源科学与工程；培养方案；课程体系
作者简介：韩新月（1982-），女，河南商丘人，江苏大学能源与动力工程学院，讲师；何志霞（1976-），女，甘肃泾川人，江苏大学能源与动力工程学院，副教授。（江苏镇江212013）
基金项目：本文系江苏大学教学改革项目（项目编号：JGZD2009025）、江苏省高等教育教学改革研究重中之重课题（课题编号：2011JSJG006）的研究成果。
中图分类号：G642文献标识码：a文章编号：1007-0079（2013）05-0009-03
一、我国高校设立新能源专业的必要性
能源问题与环境问题是21世纪人类面临的两大基本问题，发展新能源是解决这两大问题的必由之路。新能源是相对于常规能源而言，以采用新技术和新材料而获得，在新技术基础上系统地开发利用的能源，如太阳能、风能、地热能、海洋能等。由于新能源具有再生、清洁、低碳、可持续利用等优势，所以越来越多的国家开始重视它。而且新能源可以作为促进人类发展和保护环境的重要途径，所以这些国家在相关政策中都增加了新能源的元素。新能源产业的发展也是未来中国可持续发展的关键。但是，和发达国家相比，我国新能源产业化发展起步较晚，技术相对落后，总体产业化程度不高。不过，我国天然资源非常丰富，市场需求空间很大，在政府大力发展新能源及可再生能源政策的带动下，新能源领域成为大型能源集团、民营企业、国际资本、风险投资等诸多投资者的投资热点，技术利用水平正逐步提高，具有较大的发展空间。“十二五”期间将是我国新能源产业从起步阶段进入大规模发展的关键转折时期。我国新能源在这一时期的发展总目标是：建立初步适应大规模新能源发展的电网等重大基础设施体系，推动新能源装备制造业的壮大和升级，促进新能源市场的不断扩大，争取在2015年将非化石能源在能源消费中的比重提高到12%左右。[1]
尽管国家已经把发展新能源放在一个重要的战略位置上，一场新的能源革命已在悄然进行，它必将带来新的经济繁荣、新的社会理念和新的生活方式。但是，我国新能源产业发展过程中的一大难题是缺少成熟先进的新能源技术。我国主要的新能源设备和技术完全依赖进口，新能源领域的科技创新能力明显不足。而新能源产业化进程中的这些难题有待专业人士去破解。所以，培养新能源方面的专业和复合型人才是重中之重。[2]但是，新能源产业作为一个错综复杂的资源环境复合体，涉及物理学、化学、流体力学、传热学、电子电工学、材料科学、生物学、管理学、工业经济学等学科内容，是一个典型的多学科交叉的新兴产业。[3]因此，需要设立专门的新能源专业来满足，新能源产业对新能源人才要有宽的知识面、自主的学习能力、丰富的想象力、敏锐的洞察力以及较强的沟通协调能力等要求，进而要求高校做好优化人才培养层次、改进人才培养方案等工作。
国外已有一些著名大学建立了新能源的本科专业，用于培养太阳能、风能、生物质能等方面的科技人才，如澳大利亚的新南威尔士大学设立了专门的光伏与可再生能源工程学院，并于2000年开设了光伏与太阳能本科专业，2003年又开设了可再生能源工程本科专业；澳大利亚国立大学依托其可持续能源系统中心也建立了四年制的可再生能源系统专业。此外，意大利的都灵理工大学和米兰理工大学都开办了四年制的可再生能源专业。美国的俄勒冈州科技学院于2005年也建立了可再生能源四年大学本科学位课程。随着全球能源结构的变化，对于新能源方面的人才需求不断增加，世界上将会有更多的高校开办有关新能源的专业。
我国高校在新能源专业设置和新能源产业专业人才培养方面还落后于发达国家。为顺应时代的发展，为国家培养新能源这一新兴产业的专业人才，2010年7月经教育部审批，浙江大学、中南大学、江苏大学等11所高校首次设立新能源科学与工程专业。其中江苏大学的新能源科学与工程本科专业由能源与动力工程学院承担开设任务，已分别于2011年9月和2012年9月招收第一批和第二批本科生。关于新能源科学与工程专业本科生的培养方案、培养模式和培养体系则处于不断探索和完善中。
二、新能源科学与工程专业的培养方案
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，同时结合本校自身的学科特色和优势，确定了新能源专业人才培养方案，主要包括专业培养目标的确立及科学、合理的课程体系的设置、可行的教学计划的制订等。
1.培养目标
专业的培养目标是专业建设和一切教学活动的基础、依据，也是人才培养的最终目的。新能源科学与工程专业在国内甚至在世界上都是非常新的专业，目前处于初步形成和探索阶段，因此，找准本校专业人才培养定位和确立该专业人才培养的长远目标尤为重要。江苏大学能源与动力工程学院结合自身实际情况，依托机械工程、电气信息工程、材料科学与工程、化学化工、土木工程等学科专业的支持，并结合新能源产业的特点设立了新能源科学与工程专业，使培养出来的学生具有良好的综合素质和创新意识，富有社会责任感，具有国际一流的视野，具备新能源科学与工程这一强交叉学科宽厚扎实的物理、化学及热流体科学基础理论，系统掌握新能源科学与工程应用专业知识及技能、新能源转换与利用原理、新能源装置及系统运行技术，能胜任新能源技术相关的科学研究、工程设计、技术开发及技术经济管理等工作的高级专门人才。
2.课程体系的构建
尽管自2010年以来国内陆续已有许多高校正式获批新能源科学与工程专业在本科阶段的招生资格。但总体来看，我国系统培养新能源科学与工程本科生、研究生的工作才刚刚起步，对于相应课程体系的构建也处于探索阶段。一个专业所设置的课程相互间的分工与配合构成课程体系。课程体系是否合理、课程内容是否先进直接关系到培养人才的质量。而且，一个专业要具有区别于其他专业的培养方向和业务范围，就应有自己独立的课程体系。[4]新能源科学与工程专业是一门内容丰富而又广泛的科学与工程，属交叉学科。它与数学、物理、化学、生物学等紧密相关，又强烈地依托于能源与动力工程、材料、机械、电气、化工、自控和生物工程技术的发展。由于国内在这方面的研究几乎为空白，因此，如何以这些学科为依托，形成内容先进、结构合理的课程体系是急需解决的一项重大课题。笔者根据孙根年有关课程体系优化的思路给出了系统思考下新能源科学与工程专业课程体系的总体结构，如图1所示。[5]
由图1可以看出，在层次上将新能源科学与工程课程划分为通识教育平台课程、学科专业基础课程、专业（方向）课程、集中实践环节和课外实践环节五个方面。新能源科学与工程课程体系作为一个系统，不同的课程类别在培养目标和培养规格的指导下相互作用、相互影响，共同服务于新能源科学与工程专门人才培养这一特定的功能。
3.教学组织与实施
基于新能源科学与工程专业的培养目标及课程体系结构，考虑到本地区、本学校的实际情况，笔者制定的新能源科学与工程专业的指导性教学计划如图2所示。
由图2可以看出，在教学组织上前五学期主要进行普通文化课和专业技术基础课的教学，为后续专业课程的学习打下良好基础。同时，在第二、三、四、五学期还安排了金工实习、专业认知实习、电工电子实习和机械设计课程设计，目的是增加学生在校期间的动手操作机会。第六、七学期组织专业（方向）课程的教学和实习实训，核心课程均采用一体化教学方式。第八学期开展毕业设计环节，从而培养学生综合运用所学知识、结合实际独立完成课题的工作能力。
三、新能源科学与工程专业培养计划的特色
1.以厚基础、宽平台、交叉学科为理念，强调扎实的物理、化学和热流体科学基础理论
课程建设时，首先在物理、化学基础理论方面增加了“大学化学”、“物理化学”、“能源与环境化学”和“半导体物理”课程。其次，根据新能源专业的特点，强调物理、化学基础的同时，通过减少“工程图学”、“工程力学”和“机械原理与设计”课程的学时数来弱化机械类课程。再次，为了充分发挥本校本学院学科优势和特点，在热流体理论方面除了开设“流体力学”、“工程热力学”和“传热学”课程外，还开设了“热流体数值计算基础”和“新能源利用中的热流体理论与技术”两门专业特色课程。目的是提升专业内涵，强化特色，确保学生具备新能源领域相关的扎实的基础理论，是学生今后在本专业及相关领域是否具备发展潜力的关键所在。
2.强调实践教学及新能源工程训练
首先，增加了“现代分析测试技术”课程。其次，增加了实习环节的学时数，把一般安排在第六学期的三周生产实习变为第四学期末的一周认知实习和第六学期的三周生产实习。目的是增加实践教学，先认知实习，后生产实习，使实习环节更为科学和合理。再次，还增加了项目设计，把一般安排在第七学期的两周课程设计修订为第六学期末的两周课程设计和第七学期末的两周项目设计。目的是先开展某门课程的课程设计，后进行具体的项目设计，设置更为科学和合理。通过指导学生开展设计性、综合性项目设计，培养学生发现问题、解决问题的创新能力。此外，还增加了新能源工程训练环节，在此环节中学生和指导老师双向选择后，学生参与到老师的科研项目中。指导老师在与国内外新能源企业合作中，向学生提供不同类型的专业实践机会。这个环节是在第七学期前完成，设置此环节的目的是培养学生实践创新和工程应用能力。通过明确的学分要求保证学业导师制的落实。指导老师通过这样一个环节对于特别优秀的学生可向学院推荐其保研，实现本研贯通培养，前后的培养具备一定的连续性。最后，为了充分利用学科资源及已有的实验条件，培养学生实践创新能力，更好地满足新能源专业对学生实践能力和新能源技术工程应用能力的高要求，在课内及集中实践环节总学分要求基础上还增加大于等于六个学分的课外实践要求（社会实践、竞技活动）。
3.体现多学科交叉特点
在课程设置时，除开设“工程图学”、“工程力学”、“电工电子学”、“机械原理”、“工程材料”等课程外，还增开了物理、化学方面的课以及“新能源材料”、“现代生物学导论”、“能源与环境”、“新能源系统自动控制原理”课程，这样充分体现了新能源科学与工程专业和动力工程及工程热物理、应用化学、材料物理、机械工程、化学工程与技术、环境科学与工程各学科的交叉。
4.重视形成宽阔的国际视野
首先，学校开设了全英文及双语课程，比如全英文的“太阳能光伏技术”以及双语的“热流体数值计算基础”、“热泵原理与应用”、“生物质燃烧及混燃技术”课程。其次，借鉴国外新能源专业的课程设置增设了反映新能源领域前沿的“生命周期评价”课程。此外，还增设“新能源前沿及工程应用专题”必修课。这门课要求学生在第七学期结束前听取学院安排的新能源前沿及工程应用专题讲座7次以上。专题可以是合作企业、国内外知名专家的讲座，也可以是本专业教师科研最新进展的讲座，目的是让学生了解本专业领域的最新研究进展及发展趋势，拓宽视野，尽快适应社会发展要求，同时提高学生的专业兴趣。
5.以太阳能为主，兼顾生物质能和风能，提供其他种类新能源的广泛选择的专业定位
首先，在太阳能方面，学校设置有“太阳能热利用”和“太阳能光伏技术”专业课；在生物质能方面，开设有“现代生物学导论”和“生物质能转化原理与技术”；而在风能方面，设置有“风力机空气动力学”和“风力发电与控制技术”专业课。其次，还提供了广泛的新能源相关选修课程来满足学生对不同专业的需求，比如“氢能与新型能源动力系统”、“新能源发电并网技术”、“水力发电与水电站”、“燃料电池原理与技术”、“热泵原理与应用”、“生物柴油制备及应用”、“生物质燃烧与混燃技术”、“能源工程管理”、和“能源经济学概论”等课程。
四、结束语
新能源科学与工程专业的设置顺应时代的发展，是我国可持续发展的需要。但是，由于新能源科学与工程专业是非常新的专业，与之配套的培养方案、课程安排等还处于起步探索阶段。笔者考虑到本地区、本学校的实际情况，同时结合新能源产业对人才的要求提出了具有鲜明特色的新能源科学与工程专业的培养方案，以供参考。笔者相信江苏大学有能力、有信心建设好该专业，为国家经济的可持续健康发展输送合格的人才。
参考文献：
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新能源科学工程篇2
专业建设基础
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-eUinstituteforcleanandrenewableenergy，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。
实践环节建设
新能源科学工程篇3
关键词：创新实践能力培养；高等教育；科研实践活动；工程中心
中图分类号：G642.0文献标志码：a文章编号：1674-9324（2017）07-0108-02
随着全球经济一体化进程的加速，世界各国对人力资源的竞争也日益激烈。为了适应当前社会的需求，各国高校在人才培养模式和理念也在逐步的由以“学历”为主向以“能力”为主过渡。2015年，总理提出：“大学生是实施创新驱动发展战略和推进大众创业、万众创新的生力军，既要认真扎实学习、掌握更多知识，也要投身创新创业、提高实践能力。”那么，如何切实地提高我国当代大学生的创新实践能力，则是笔者重点研究内容。自上世纪60年代开始，欧美众多高校就逐步调整教学模式，以培养大学生动手实践能力为主，经历几十年的探索和实验，他们积累了十分丰富的实践教学经验。而我国在1977年恢复高考以后，高等教育在历经十几年的停滞之后，逐步地恢复正常秩序。到90年代初期，我高校才逐步开始意识到大学生实践能力培养的重要性，这相比于欧美等西方高校，已经严重落后。
一、国外高校现状
在高等教育非常发达的美国，他们为了提高学生的动手实践能力、培养学生的创造力以及促进学生的全面个性化发展，采用了灵活多样的教育方式和制订了多种的教育制度用以保证学生的各项权利和身心全面发展。例如，在高校的学习生活时间十分富有弹性，允许学生自由选择校内和校外的学习方式以及学习途径，同时，也允许学生自由选择学科专业，以及自由的转换专业等，在校期间的学习的年限十分灵活，可以选择全日制、非全日制（远程教育、函授）等多种途径进行学习，只要达到完成相应的课程学习目标和获得课程考核的通过，就能获得同样的学历或学位。不仅如此，学生在校期间，可选择理工科、文史科、自然科学等单一学科进行学习，也可以选择电子商务类似的交叉学科或者跨学科门类进行学习等[1]。
而在欧洲德国和瑞士等高校，他们将实践教学精心设计成与职业技能相关的实验实训课程，把理论教学的知识点分散充实到实践教学之中，从而将课程和实践完美的结合。这种类似于学徒培养的人才培养模式，我们称之为“双轨制”。通过“双轨制”培养出来的学生，能将课题的理论知识最大限度地应用于实践之中，同时，能将实践中所遇到的困惑，在理论知识中找到解答，这将极大地提高学生对专业问题的处理能力和动手实践能力，对学生未来的就业和职业生涯规划，有着十分重要的作用。
亚洲邻国印度，他们在计算机信息技术领域所取得的成绩，与他们对学生创新实践能力的培养是密不可分的。我们以印度理工学院为例，简答阐述印度高校对学生实践能力的培养具体措施。首先，印度理工学院为学生提供全体24小时免费开放的计算机实验室，要求学生自觉独立的完成相应的教学实验项目。其次，在学生进行相关实验的过程中，指导老师参与项目的设计和规划，带领学生通过简单的项目入手，让学生完整地了解项目开发制作过程。而后，指导老师进一步以企业真实项目为案例给学生讲解，最终实现学生能够以团队模式完成企业项目开发为培养目标。在大量的项目开发实验教学过程中，学生积累了丰富的解决问题的经验，从而有效地提高了学生的创新实践能力。正是这种实验教学为主的培养模式，也为印度成为世界软件强国提供了人力资源基础[2]。
二、国内高校现状
在了解欧美和近邻的高校学生创新实践能力培养之后，再反观我国的高等教育。在我国当前的高等教育中，主要存在两大问题：一是在教学活动中过分强调授课教师的作用，在课堂教学过程中以教师讲授为主体，从而忽略了学生的学习意识和主体地位；二是在教学评价过程中，过分强调以考试成绩作为评优标准，导致无形中强化了学生的一种“标准答案”模式思维，从而逐步让学生的创新性思维消失殆尽，很难让学生去锻炼发散性思维和提高创造力。这种传统的应试教育模式，束缚了学生的思维方式，让学生的灵感和悟性无从释放，造成了思维惰性、惯性依赖、知识僵化等等无法学以致用的创新障碍[3]。除此之外，参与科研项目研究是能够作为锻炼人们创新实践能力的一种最佳途径。而我国大多数高等院校中参与科研项目研究的主力军仍然是高校教师和研究生们，而本科生作为高校的主要组成部分，却很少能参与进科研项目研究过程中，即使是本科生的毕业设计环节，对于大多数高校来说也只是当作他们完成大学学业的一门普通课程去对待，很少有高校能将科研项目分解成若干本科生的毕业设计，主动吸纳本科生来共同完成科研项目的。这样就直接造成了，大学生对于科研项目的态度是不了解、不积极和没兴趣。从此，造成了学生的创新意识淡薄和学校的科研氛围不浓，这也严重制约着大学生的创新实践能力的培养。
三、基于工程中心科研资源的高校学生创新实践能力培养模式
如今，我国许多高校均已建立了部级、省部级或者地市级的工程技术研究中心。高校通过这些工程中心的建立和发展，将自身的科研成果不断地产业化，有效地建立起一种产、学、研相结合的社会服务的机制，并且已经拥有了丰富的技术成果、先进的仪器设备、优秀的专业技术人员和优良的企业资源。
那么，如何来利用好工程中心的这些科研实践资源来有效地建立一种高校学生创新实践能力培养的模式呢？笔者将主要阐述以下几点：
1.利用工程技术中心丰富的科研实践资源，将科研和教学有机结合，把所获得的科研成果的转化分解为若干个创新实践实验项目补充到实践教学中。这样不仅可以有效地提高学科实践教学质量，还可以让大学生们真正感知到知识应用和知识转化的过程，加深他们对学科前言动态的了解，从而提高他们对学科的兴趣、强化科学创新意识和促进学科知识到实用技能的转变。
2.吸{大学生来参与工程中心的科研项目研究中，由工程中心来指派相关的项目负责老师来完成对他们的项目研究指导，不仅可以让学生切实地了解项目的研发管理，还可以将自己所学的学科知识得以应用实践。学生在参与科研项目研究又主要分成两类情况：一是工程中心的指导老师可将在研项目分解成若干子任务，指导学生以团队的形式共同来完成子任务的研发，相对于每一位学生来说，每一个子任务必须独立完成；二是在工程中心指导老师的指导下，由学生自己完成科研项目，从中他们需要独立完成选题、设计、调查和论证过程并撰写相关报告，从而提高他们的科研能力、创新思维能力、语言表达能力、分析问题与解决问题能力。通过科研训练，不仅是提高他们的各项基本能力，同时，对于他们的综合素质提高和团队意识的增强，有着显著的效果。
3.工程中心往往还兼具大学生创新项目创业孵化的功能，因此，工程中心可以为许多高年级大学生或者研究生们提供创新创业指导和项目孵化的资金和技术支持，这样不仅是鼓励大学生去创新和知识应用，更是以一种开放式的姿态去将高校科研资源最大化利用。
四、结束语
让大学生参与到科研实践中，是为了给他们提供更多的知识应用和实践的机会，让他们在学习知识的过程中不断地去了解和探索学科前言。通过科研成果的转化分解，不仅是让他们了解和掌握知识转化的过程，更是培养他们解决问题和知识更新的能力。
参考文献：
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新能源科学工程篇4
专业建设概况
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
形成特色鲜明的专业课程体系。顺应国内外新能源产业发展趋势，结合学科研究特色，进一步梳理现有课程设置，完善“重基础、强实践”的课程体系；进一步凸显新能源科学与工程专业的建设特色，形成以力学、热学为专业基础教学内容，太阳能、生物质能、风能等新能源的开发、储运、利用技术为专业核心教学内容，课内外实验实践环节相结合的专业课程体系。
新能源科学工程篇5
关键词：新能源科学与工程；实践教学；远程监控
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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新能源科学工程篇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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新能源科学工程篇7
一、能源动力工程领域的高等工程教育
能源动力工程专业是伴随着近现代工业革命发生、发展、加速过程成长起来的传统专业，在新的能源形势和建立工业强国的需求下承担着崭新而重大的培养责任。我国目前设有能源动力大类专业的学校有130余所。经过几十年的努力，我国能源动力的工程教育有了长足的进步，但总体来看，整个工程教育体系没有发生本质的变化，还不能很好满足现代工业对工程技术人才的需求。[3]能源动力领域的高等工程教育主要存在四个方面的不足。
1.缺乏明确的工程教育定位
很多研究型大学的目标是培养科学家，而不是工程师。而工程教育和科学教育是两种不同的教育。科学家从事研究发现，工程师进行创造发明。培养工程师和培养科学家需要两种不同的教育体系。作为一个典型的工程学科，能源动力专业的培养目标应该是以培养工程师为主。在现实需求下，就是培养既有创新能力又能解决实际工程问题，同时具备国际竞争力的高级人才。
2.工程教育体系陈旧
在课程设置上，能源动力专业的课程改革基本上是在原有课程体系下的完善，没有从根本上打破原有的课程体系。随着新知识的不断出现，由于缺乏课程间的整合机制，课程有增无减，使学生不得不面对越来越多的课程。在教学模式上，通常是以教师为中心的讲授式教学，而不是以学生为中心的启发式教学。学生的分析、想象、创造能力的培养受到限制。在教学内容上，工程教育基础课程太偏理论，教学中缺乏实际应用的环节。不少专业课程跟不上科技发展的节奏，内容几十年不变，总体上比较陈旧。教学实验以验证性为主，测试手段比较落后，设备比较陈旧。
3.缺乏与企业的互动
作为一个实践性很强的学科，不了解工程界的需求而一味纸上谈兵不仅不能培养出合格的现代工程师，而且对于学科发展也是极其不利的。工程界对工程教育的教学内容和实践水平有严格要求，但不少工科教师缺乏必要的工业经验和工程背景，学生也缺乏必要的实训机会和体验。4.缺乏工程教育的国际化随着世界经济全球化进程的加速，能源动力领域需要更多的按照国际标准培养的工程人才。在工程教育体系中，需要更多地接纳来自不同国家的学生，在教学和科研中注入更多的国际化内容，与国外大学加强校际交流与合作，培养具备专业知识和能力的国际化现代工程师。总之，长期以来，能源动力工程领域习惯于从系统性和科学性出发组织工程教育体系，较少以学生和工程界需求出发进行考虑，无法真正适应社会的变化和现代大工程教育观念。
二、能源动力工程领域的高等工程教育探索及实践
针对能源动力领域的工程教育问题，近年来上海交通大学机械与动力工程学院对能源动力专业的本科工程教育体系进行了积极探索和实践，主要归纳为三个方面。
1.明确培养主体
首先明确了能源动力专业的培养目标就是培养合格的现代工程师。培养的主体就是学生。从华沙世界工程教育会议和美国“2020工程师”计划[4]对新一代工程师的要求来看，现代工程师首先要对工程或技术有热情，因此在充分考虑学生需求和实际办学条件的基础上，选拔对成为未来工程师有强烈意愿的学生进入教育部的“卓越工程师教育培养计划”特色班，希望能培养出未来企业界的领军人物。这样，学生在培养过程中可以保持较高的热情，有利于教学和实践工作的开展。
2.制订“工程教育特色”培养计划
新的培养方案中的课程设置主要分为四个部分，如图1所示。第一部分通识教育课程主要由人文、社科、经济管理、外语、体育等课程组成。第二部分专业教育课程包括了能源动力领域必备的数学、物理、化学、电子电工、材料、设计制造、热学、流体力学等最基本的知识（必修）和各个研究方向（包括热能工程、车用发动机、叶轮机械、制冷与低温工程）的专业课程（选修）。第三部分专业实践课程涵盖了各类实习、实验和毕业设计。第四部分个性化教育课程由学生根据需要自主选择。相比原来的非工程教育课程体系，新的课程设置有下面几个很大的变化：
（1）淡化了各研究方向的具体差异，强调通用基础知识的学习。目前国际上普遍认为应该注重“基础知识”，而“专业知识”可以在工作以后继续增加积累，甚至终身都要不断地学习。在“基础知识”中，国际上的观点更强调的是“通用基础”。
（2）对课程进行有效整合。原先的课程多而杂，在教学内容上出现重叠，加上许多课程学分少，学生为了凑学分需要同时学习多门课程，所以学习负担很重，不少学生都有“考完即忘”的经历，没有达到要求的教学效果。在新的课程体系中，考虑上述问题，对课程进行大范围整合：取消小学分课程（学分），设置高学分课程（学分），除个别课程外，多数课程都在3个学分以上。另外，突出了工程实践类课程和基本理论课，减少了拓展理论课的数量。以专业教育课程为例，可以看出新旧课程设置的差别，见表1。由表可见，专业基础课的必修总学分提高11分，但门数减少2门；专业方向课选修的总学分减少7分，可选的课程也减少了三分之二。
（3）强调工程意识和实践能力的培养。由于我国的基础教育是按科学教育的体系构建的，所以工科学生进大学后难以马上适应工程教育，使教学效果打了折扣。在新的课程体系中，特别设置了“工程学导论”必修课程，向学生介绍工程问题及其解决方案的基础知识，同时培养学生提出工程问题、通过团队合作研究并设计解决方案的能力以及交流、写作的基本能力。该课程要求学生在一年级学完，希望能够弥合高中教育和大学工科教育之间的鸿沟。另外，在热工核心基础课程如传热学、工程热力学和流体力学等中增加课程设计和团组大作业，课题取自生活和企业，在解决实际问题过程中增强学生对知识的实际应用能力。
（4）增设企业课程模块。为使学生尽早地接触企业，了解企业需求和产品设计规范标准，在新的培养计划中增加了企业课程模块，包括“企业项目管理”、“质量管理及控制”、“精益六西格玛管理”等课程供学生选修。授课老师都是来自优质企业的具有丰富工程经验的工程师，可以提供大量新鲜而实用的案例，提高学生的学习兴趣，加速学生适应工程实践的进程。
（5）采用合适的优秀工程教材。现代工程技术的发展给能源动力类专业课程的教学提供了极其丰富的素材，如纳米微米的应用、燃料电池、新能源开发、污染物减排等。优秀的教材能够及时恰当地反映工程技术的这些新变化，并以学生容易接受的形式表达出来。在这一点上，国外有些教材做得更出色。能源动力类各专业课程精心挑选了取材丰富、构思新颖、内容先进的教材，而且要求使用中文教材的课程必须提供优秀的英文参考书。例如，工程热力学课程就选用了中文教材《工程热力学》（沈维道、童钧耕编著）和美国的moran、Shapiro编著的英文教材《Fundamentalsofengineeringthermodynamics》，不仅有益于知识的互补，而且能开拓视野、活跃思维、引导学生去感受理论与实践的重要性。
3.增强实践教学和工程实训环节
实践是实现工程教育的必要环节。在新的培养计划中，特别注重了实践教学环节的设计和规划。整个实践体系分成四部分：理论课实验及课程设计、工程设计类、各类实习及各级工程实验/实践活动。如表2所示。
（1）理论课实验及课程设计。这类实践主要包括涉及课程知识的原理性验证实验和基本设计等，与工程实践内容相差较大，但却是夯实理论知识基础有效的手段，不可缺少。在新的课程教学大纲中，除了保留传统教学实验和设计外，还增设了综合性和实践性较强的训练项目，如在传热学、工程热力学和流体力学等核心基础课程中增加课程设计或团组大作业，题目具有一定的启发性和现实性，希望能够增强学生的综合运用能力和驾驭理论实践相互转化的能力。
（2）工程设计类。工程设计系列课程的主要目标是贴近工程实际，搭起学校学习与工程实践的桥梁。包括：“工程学导论”，通过课程学习将一年级学生引进门，建立对工程的认识和兴趣，如前所述；“工程设计1”，进行符合二年级所学内容的具有一定难度的项目设计；“工程设计2”，进行符合三年级所学内容的有较大难度并和专业相关的项目设计，如结合数理化、热机电等基础知识，设计电子元件冷却系统、余热回收利用系统等；“毕业设计”。在四年级，结合企业实际项目，以产品为对象，实现较大的工程项目的综合训练。毕业设计可与生产实习衔接，共同在企业完成，给予毕业设计充分的时间和质量保障。工程设计类课程以项目为导向，强调设计的实用性、经济性与开放性，同时强调团队合作、沟通与领导能力的培养。项目有的来自上海通用、宝钢、航天八院、商飞、泰科等优质企业，有的是与海外大学合作联合承接海外公司的项目，进行海外实习，开拓了学生的国际视野，培养了其全球工作的能力。
（3）各类实习。这类实践包括了传统的金工实习、认识实习和生产实习。其中认识实习和生产实习都在企业完成，生产实习又和毕业设计紧密相关，这样使实习目的更加具体，不仅促进了企业和学生的相互了解，更保证了双方合作的积极性。
（4）各级工程实验/实践活动。除了培养计划中的各类实践内容外，学有余力的学生还可以参加部级、省部级、校级的工程实践活动，如全国大学生节能减排科技竞赛、国家大学生创新性实验计划、上海大学生创新活动计划、上海交通大学大学生创新实践计划、上海交通大学特色实验项目等。通过竞赛或设计，学生对专业的兴趣得到了培养和强化，实践能力和创新意识也获得了不同程度的提高。
新能源科学工程篇8
关键词：课程体系教学改革水文与水资源工程创新能力
中图分类号：G642.0文献标识码：a文章编号：1674-098X（2015）06（c）-0133-03
CurriculumSystemConstructionofHydrologyandwaterResourcesengineering
ZhangYongboZhangZhixiangYangJunyaoZhaoZhihuaiZhaoXuehua
（CollegeofwaterResourcesScienceandengineering，taiyuanUniversityoftechnology，taiyuanShanxi，030024，China）
abstract：inordertomeetthesocialrequirementsofengineeringinnovativetalents，itisnecessarytoconstructthehydrologyandwaterresourcesengineeringprofessionalcurriculumsystemoftaiyuanUniversityoftechnology，andithasgreatsignificanceincultivatingstudentsinnovationcapability.BasedontheanalysisofexistingproblemsinhydrologyandwaterresourcesengineeringcurriculumsystemintheCollegeofwaterResourcesScienceandengineeringoftaiyuanUniversityoftechnology，hydrologyandwaterresourcesengineeringprofessionalcurriculumsystemconstructionundertheconditionsofnewsituationisproposed，includingnewcurriculum，settingupareasonablecurriculumorder，curriculumcontentreform，selectionofreasonableteachingmaterials，increasingtheexperimentalteachingandscientificresearchtransformationteaching，tolaythefoundationforthefurtherimprovementofqualityofundergraduateteachingandthecultivationofinnovativetalentsofhydrologyandwaterresourcesengineering.
Keywords：Curriculumsystem；teachingreform；Hydrologyandwaterresourcesengineering；innovationcapability
水文与水资源工程是太原理工大学水利科学与工程学院的主要专业之一，其前身是原“水文地质与工程地质”专业，1975年第一届招生，1997年国家专业调整时取消，2004年水文与水资源工程专业获山西省教育厅批准，2005年恢复招生。作为目前山西省高校中惟一一个水资源类本科专业，坚持立足山西、面向全国的发展方向，针对山西山丘区多、干旱缺水、污染严重、矿山开采诱发地质灾害及水循环系统严重破坏等自然地理和经济发展特点，制订培养计划，开设的课程涉及地表水和地下水两个方面，并且有机地将地表水和地下水结合起来培养专门人才。近年来，我校水文与水资源工程专业取得了较大成绩，毕业生的就业形势良好，但面对新形势条件下我国经济社会发展对创新人才的要求，还存在一定的差距和不足，特别是教学环节中的课程体系存在一些问题，已直接影响到课堂教学效果和学生创新能力的提高。为了适应水文与水资源工程专业目录调整的需要以及满足工程领域发展迅速、知识更新快、工程创新人才需求紧迫的要求，有必要对我校水文与水资源工程专业课程体系进行构建，对提高教学效果及培养学生创新能力等具有重要的理论和现实意义。尽管已有学者针对水文与水资源工程专业进行了诸如课程体系、实践等教学改革[1-8]，但是从总体上看，目前全国关于水文与水资源工程专业教学改革的理论研究成果仍然较少，而山西省在这方面的研究还属于空白。从水利工程高等教育发展角度来说，必须进一步加强我校水文与水资源工程专业课程体系构建，才能为我省水利工程高等教育提供参考和理论支持。
1课程体系存在的问题
我校水文与水资源工程专业本科生的培养，主要是通过课堂理论教学以及实验、实习等环节来完成的，培养具有水文与水资源、水与地质环境等方面的专业及专业基础理论，能从事水文与水资源、水与地质环境保护和防治方面的勘察、设计、规划、管理、技术开发、科学研究等的高级工程技术和管理人才。通过近年来对我校水文与水资源工程专业毕业生、本科生及授课教师的调查和访问，水文与水资源工程专业课程体系存在如下问题。
1.1课程设置不合理
我校水文与水资源工程专业的课程有综合基础课、公共选修课、学科基础课和专业课，在学科基础课和专业课中开设有必修课和选修课，一般先开综合基础课、公共选修课，后开学科基础课和专业课。从总体上讲，这种课程设置仍存在一些不合理现象：（1）同期开课或课程顺序颠倒，造成一些学科基础课与专业课次序不清，不能很好地体现课程之间的相互递进关系；（2）有的课程无法体现本专业的特点，使学生感到学的有些杂乱。如《土力学》和《地基基础与基础工程》，前者属于学科基础课，后者属于专业课，两课程之间本应该有很好的递进关系，却都安排在第五学期。再如《水利工程经济学》和《水利工程概论》，前者属于学科基础课，而后者属于专业课，却把课程顺序颠倒了，将前者安排在第六学期，后者安排在第五学期。另外，对于所开设的《环境影响评价理论与方法》，属于环境工程的专业课，对于水文与水资源工程专业的学生来说，由于没有前期《环境学》等基础课做铺垫，学生总体上感到该课程偏离本专业，对课程内容不能很好地理解。
1.2课程之间的衔接性差
课程之间的衔接性好坏直接影响着学生对专业知识的掌握和巩固。我校水文与水资源工程专业课程之间的衔接性总体上比较符合教学规定，但也有个别课程之间的衔接性差，以至于学生们感到课程安排有点零乱。如同样为专业课的《水资源工程勘察》《水资源开发利用》《矿床水文地质学》，分别由三位主讲教师进行授课，但由于课程之间的衔接性考虑不够，将《矿床水文地质学》被安排在第六学期开课，而《水资源开发利用》《水资源工程勘察》被安排在第七学期开课，这就造成学生在学习《矿床水文地质学》之前还没有掌握《水资源工程勘察》的专业知识，在学习《水资源开发利用》之前还没有掌握《水资源工程勘察》的专业知识。由于前期《水资源工程勘察》专业知识的缺乏，学生普遍反映在学习过程中对《矿床水文地质学》《水资源开发利用》的部分内容不好理解。这种课程之间的衔接性差的状况，已阻碍了学生对地下水专业知识的巩固，导致课堂学习效果相对较差。
1.3课程内容交叉重复
课程内容安排是否合理对课堂教学效果的影响也很大。我校水文与水资源工程专业课程内容存在的问题是部分课程内容交叉重复，加上授课教师之间没有做好沟通，对课程内容交叉重复的部分没有进行适当的协调和删减，造成部分课程内容已由某一位老师前期在课堂上进行了讲解，另一位老师后期又在课堂上进行重复讲解。如《水文分析与水利计算》《水资源工程勘察》这两门课，课程内容交叉重复的是地表水勘察这一部分，包括水文测验、水文调查和水文实验等。再如《水文与工程物探》《水资源工程勘察》这两门课，课程内容交叉重复的是水文地质物探这一部分。课程内容交叉重复不仅浪费学生的宝贵时间，而且降低了学生对课程学习的主动性和积极性。
1.4教学内容重理论轻实践
理论与实践密不可分，二者紧密结合才能促进教学效果的巩固和提高。多年来，由于我校水文与水资源工程专业实验教学条件的限制，部分学科基础课和专业课无法开展正常的实验，不能满足实践教学活动的要求，致使一些课程的教学内容重理论轻实践，无法取得良好的教学效果。如《水文地质学基础》，学生对基本概念与原理容易理解，但深入掌握并灵活运用就困难，这是因为学生无法在实验室进行达西渗流实验、潜水模拟演示实验、承压水模拟演示实验、地下水流动系统模拟演示等实验，对地下水缺乏感性认识。再如《地下水动力学》，由于学生没有在实验室进行过裘布依潜水稳定流井流实验、坝基渗流水电比拟实验、非饱和带水运动实验等实验，影响学生对课程知识的巩固及实践技能水平的提高。还有《水文分析与水利计算》，学生虽然学了许多水文方面的理论知识，但却没有机会进行水文测验和水文实验。教学内容重理论轻实践造成学生的科学实验基本能力无法得到有效训练，降低了学生毕业后在社会上的竞争力或进一步深造的实验实践能力。
2课程体系的构建
根据我校水文与水资源工程专业课程体系存在的问题，我们认为，必须严格从人才培养目标出发，按照专业发展需求，以促进校企合作、产学研共同培养学生工程创新能力及就业等为前提，科学优化和重组课程体系，筛选符合当前教育现状及经济社会发展所需的课程，为学生专业水平的提高及创新能力的培养打下坚实的基础。因此，结合水文与水资源工程专业即包含地表水又兼顾地下水的特点，提出新形势条件下我校水文与水资源工程专业课程体系构建。
2.1新增课程
在确保我校水文与水资源工程专业本科培养计划中所设课程总门数不变的情况下，根据本学科发展的需要，考虑到《水文分析与水利计算》《水资源工程勘察》两门课程在地表水勘察内容上的交叉重复，可删除《水资源工程勘察》，新增《水文地质勘察》，既避免课程内容的重复，又使学生能较好地掌握水资源工程勘察的方法及最新的技术。考虑到目前地下水环境影响评价在我国建设项目环境影响评价占有越来越重要的地位及环境保护部《环境影响评价导则――地下水环境》（HJ610-2011年）的出版，结合我校水文与水资源工程专业特点、地下水环评人才短缺以及环评单位对地下水环评人员的迫切需求，可删除《环境影响评价理论与方法》，新增《地下水环境监测与评价》，并把《环境影响评价理论与方法》作为教学参考书，使学生掌握地下水环境影响评价的理论方法，为其就业创造良好条件。考虑到《水文地质勘察》与《水文与工程物探》内容的重复以及同位素技术在地下水研究中的广阔应用前景，可删除《水文与工程物探》，新增《环境同位素水文地质》，使学生多掌握一项水文地质新技术，增强其未来应用同位素技术从事水文地质勘察的能力。
2.2设置合理课程次序
为了体现课程内容之间的相互递进关系，必须对不合理的课程次序进行相应调整，理顺课程开设的前后顺序，使学生在学习过程中达到循序渐进，真正所学课程专业知识的积累。为此，把《土力学》安排在第五学期，《地基基础与基础工程》安排在第六学期，确保学生在充分掌握《土力学》的基础理论知识后，对《地基基础与基础工程》相关专业知识的学习有更深入的理解和巩固。把《水利工程经济学》安排在第五学期，《水利工程概论》安排在第六学期，确保学生在充分了解水利工程经济的基础上，对各项水利工程专业知识的学习有更深层次的掌握。把《水文地质勘察》安排在第六学期，《水资源开发利用》《矿床水文地质学》安排在第七学期，确保学生在前期掌握了《水文地质勘察》的技术方法和手段后，能更好地运用所学知识理解和掌握《水资源开发利用》的理论与方法以及《矿床水文地质学》的调查评价方法。
2.3课程内容改革
在科学技术日益发展的今天，水文与水资源工程专业知识更新较快，但课程教材更新却相对较慢，其中的一些知识已经无法满足经济社会发展的需求。因此，在课程专业知识的教学过程中，教师必须与时俱进，对课程内容进行合理改革，删除一些课程中内容陈旧、理论与实际脱节的内容，对课程内容要突出其科学性和先进性，深入浅出，能够反映新理论、新技术、新方法及前沿性的新视点，把原来分散的课程内容联成一个有机的整体。如在《水文地质学基础》课程内容改革中，可增加区域尺度非均质性、断裂带渗透性、海洋―陆地界面处的地下水等内容，与学生分析和探讨这些因素对地下水资源的分布、循环、水质和可持续性利用的影响。在《水环境化学》课程内容改革中，可增加水文、化学、生物过程的耦合及水文和地球化学过程的计算机模拟等内容，使学生了解目前水文地球化学研究的热点和方向。在《水污染控制与修复理论》课程内容改革中，可增加有机污染物的野外最有效的降解路径及强放射性废料的地质处置等内容，增强学生在水污染控制与修复中的自我创新能力。
2.4选用合理教材
合理的教材对促进学生专业知识的学习起着非常重要的作用。为此，严格要求本专业教师对所授课程选用合理教材，必须是国家规划教材和专业规范核心课程教材，且教材名称与所开设课程的名称一致或接近，对于未纳入国家教材计划的非正规教材或正规出版的书籍，严禁用做教材给学生使用，可作为课程参考书使用。通过选用合理教材，不仅避免课程知识交叉重复，而且能反映新理论、新技术、新方法，可使学生比较系统的接受学科基础知识及专业知识的学习。同时结合山西省矿山开采对水循环系统造成严重破坏的实际，加强我校水文与水资源工程专业教材建设，通过申请水文与水资源工程专业委员会下达的教材指标，组织主要骨干教师编写出理论联系实际、基础知识与技术知识兼容的《矿床水文地质学》《水文水利计算》等专业教材，为学生课堂的学习提供更符合实际的教材，达到进一步提高学生创新能力的目的。
2.5增加实验教学
实验课在教学环节中非常重要，实践性很强。通过实验教学，可进一步巩固学生所学的学科基础知识和专业知识，培养学生的创新意识、创新思维和创新能力。为此，我校水文与水资源工程专业在中央财政支持地方高校发展专项资金及山西省财政专项资金的支持下，对整体水平落后的实验室进行了改造，共建设有6个实验室，包括气候气象实验室、饱和与非饱和带水实验室、水文工程勘察实验室、水文实验室、水环境污染与修复实验室、矿山水文地质实验室，并制定详细的实验计划，使实验室能开设出符合教学大纲规定的实验，如人工模拟降雨实验、土壤入渗性能测量实验、浅层水流流速测量实验、达西渗流实验、潜水模拟实验、承压水模拟实验、裘布依潜水稳定流井流实验、坝基渗流水电比拟实验、地表水溶质迁移转化实验、水质分析实验等。同时为了确保实验的顺利开展，加强实验教学队伍建设，提高实验教师的业务素质，为提高实验教学质量打下坚实的基础。
2.6科研转化教学
太原理工大学作为教学研究型大学，对教学和科研非常重视。从辩证的角度来看，教学和科研是相辅相成的，缺一不可。我校水文与水资源工程专业授课教师都从事有关科研项目的研究，如国家自然科学基金、山西省自然科学基金、校基金、行业基金及其他横向科研项目等，在国内外核心期刊上或国际会议论文集上发表了诸如水文地质、工程地质、环境地质、径流趋势预测、水资源、水环境、水污染、土壤、水土保持等不同方向的专业学术论文，并有多篇论文被ei、SCi收录及他人参考引用。针对水文与水资源教师在科研上的优势，提倡各位授课教师以科研促进教学，鼓励教师积极将科研成果转化到教学中。通过科研转化教学，不仅使学生了解各位教师的主要研究方向，从教师的科研成果中学到最新的理论知识，而且能激发学生的科研兴趣，促进学生学习效果的提高及创新能力的培养。
3结语
课程体系对学生专业知识的学习和创新能力的培养至关重要，必须给予高度重视。太原理工大学水利科学与工程学院水文与水资源工程专业课程体系存在的问题主要是课程设置不合理、课程之间的衔接性差、课程内容交叉重复、教学内容重理论轻实践。水文与水资源工程专业课程体系构建主要包括新增课程、设置合理课程次序、课程内容改革、选用合理教材、增加实验教学及科研转化教学。通过课程体系构建，为进一步提高本科教学质量及水文与水资源工程专业创新人才的培养奠定基础。
参考文献
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[6]郭纯青，周蕊，代俊锋.水文与水资源工程专业应用型人才培养与教学改革[J].当代教育理论与实践，2012，4（11）：83-85.
新能源科学工程篇9
关键词：能源动力；人才培养；CDio；实践
作者简介：杨俊兰（1971-），女，河北行唐人，天津城建大学能源与安全工程学院，教授；王泽生（1964-），男，天津人，天津城建大学能源与安全工程学院，教授。（天津300384）
基金项目：本文系天津城建大学教育教学改革项目（项目编号：JG-1207）的研究成果。
中图分类号：G642文献标识码：a文章编号：1007-0079（2014）02-0022-02
一、概述
当今世界，能源和环境是目前世界各国所面临的头等重大的科技与社会问题，而相关专业人才资源会成为推动经济社会发展的战略性资源。培养高素质的具有创新意识的能源工程应用型专业人才是我们义不容辞的责任。2012年9月，教育部颁布实施新的《普通高等学校本科专业目录（2012年）》，热能与动力工程本科专业更名为能源与动力工程专业，可见专业名称所赋予的内涵更加广阔和深远，从而也说明随着能源动力科学技术的飞速发展和新问题的提出，需要培养更加适合社会所需的人才，由此有必要对能源动力专业人才的培养模式进行改革与实践，培养适应21世纪社会发展需要的高级应用型人才，对推动我国执行可持续发展战略具有重要的意义。
目前正处于信息化的时代，各方面技术的发展也是日新月异，能源动力学科所应用的范围、涉及的领域更加广阔。由此培养方案的制定必须坚持按大类培养原则，体现本科专业通识教育思想，使学生不仅仅局限于传统的研究对象，还要有比较坚实的知识基础、比较广的知识面和一定的能力储备。[1]CDio工程教学理念是国际工程教育与人才培养的创新模式。美国麻省理工学院和瑞典皇家理工学院等4所大学组成的工程教育改革研究团队提出、持续发展和倡导了全新的CDio即构思—设计—实现—运行的工程教育理念和以能力培养为目标的CDio理念。CDio模式强调综合的创新能力，与社会大环境的协调发展，同时更关注工程实践，加强培养学生的实践能力。[2]文献[1，3-4]指出的所谓“回归工程”，是指建立在科学与技术之上的包括多种因素的大工程含义。这就需要对能源动力专业的人才培养模式进行革新来实现。
天津城建大学于2000年成立热能与动力工程本科专业，多年来，我们对专业培养方案和课程体系进行了多次完善和改革创新。而且在课程建设方面取得了显著成果。但在提高学生工程素质和能力培养质量方面，尤其是实施过程的规划和设计，有待进一步深入探讨。本文基于CDio理念，将构思—设计—实现—运行贯穿于学生学习的每个阶段，探索反映工程本质的教育理念与知识技能训练相融合的人才培养模式及其实施方案，并完善相应的课程体系，使毕业生具备较高的工程素质和能力，更好地服务于天津经济的发展和滨海新区的建设，以及满足周边地区乃至全国对能源动力类人才培养的需求。
二、人才培养目标和要求
1.培养目标
本专业培养适应国家和社会经济发展和建设需要的、德智体美全面发展的、具备能源生产、转化、利用与动力系统研发基本理论和应用技术，以及具有节能减排理念，能在工业与民用等领域从事城市能源供应与利用、新能源工程、制冷空调等方面的生产、开发、设计、管理以及科学研究工作的高级应用型人才。
2.培养要求
作为地方院校，应当坚持与地方经济建设紧密结合，面向基层，服务地方区域，在人才培养中首先应当找准人才培养定位，突出专业特色。[5]
本专业学生主要学习各种能量转换及有效利用的理论和技术，接受现代科学与工程的基本训练，掌握能源、热科学及动力系统基础理论，掌握计算机及控制技术等现代工具，具备从事节能、制冷、动力、环保和新能源开发利用等领域的研究开发、设计制造和应用管理所必须的工程技术知识，初步具有应用所学知识提出、分析及解决本专业领域问题的能力。
三、人才培养实施方案
拟将学生的培养分成四个阶段（四个学年），在每个阶段以工程项目为主线，学生经历CDio的完整实训过程，与相应的核心知识点相关联。即从工程流程出发，将课程体系融合在工程教育流程中，使得课程体系不再是简单的叠加，而是有机的综合化。
第一学年：接受早期CDio体验。通过开设专业导论课，让学生了解能源专业的发展动态，初步了解一般能源系统的构成；在导师的指导下，制定个人学习及职业生涯的初步规划。
第二学年：接受初级CDio体验。在导师的指导下，通过认识实习、实验室参观调研，了解一般能源系统“构建—设计—实现—运行”的基本内容。
第三学年：接受中级CDio体验。学生以小组为单位进行现场专业实训，初步完成对一个具体的能源系统进行“构建—设计—实现—运行”的完整过程，即通过学习专业课程，先对设备的设计进行实训，进而开展系统的设计，而且使这两个设计之间进行有机的结合。
第四学年：接受高级CDio体验。在第一学期，主要针对学过的专业课程进行课程设计群的实训。将2～3门专业课程的设计内容整合成一个综合的设计项目，让学生将所学课程之间的知识进行有机结合，设计一个工程项目。在第二学期，学生通过毕业设计进行综合项目设计，应用所学课程解决实际问题。学生首先通过毕业实习对实际工程进行调研，提出设计方案。
四、人才培养措施
1.调整专业结构
文献[5]中提到不同的院校各有特色，主要表现为不同专业方向，服务于不同的工程技术领域。我们紧紧围绕本学校的办学理念，结合天津地区的经济和行业的发展趋势，对专业方向进行了调整。在2006级培养方案中，专业方向为热力发电厂工程和制冷与空调工程，相应的专业必修课分成两个模块供学生选择。在2010级培养方案修订过程中，专业方向调整为：城市热力工程和制冷与空调工程。两个专业方向必修课程采用了交叉捆绑的方式，都是把另一方向的主要课程进行了整合。热能与动力工程专业更名为能源与动力工程专业后，在2013级培养方案修订过程中，依然沿用2010级培养方案中的两个专业方向：城市热力工程和制冷与空调工程，但是对课程体系进行了修订，目的是为了拓宽学生的知识面，更加适应社会的需求。
2.课程教学体系完善与优化
能源与动力工程专业广泛应用于能源、动力、建筑、环保等许多领域。学生四年在校学习过程中，针对四个阶段的CDio实训，完善配套的课程体系建设，优化理论教学和实践教学体系。在专业课程体系中贯彻CDio理念及标准，整个课程体系以实际工程项目为主线，把培养目标融入到教学过程中。专业培养方案包括公共基础课程、学科基础课程、专业基础课程、专业模块课程、专业选修课程以及实践教学环节等内容，培养学生综合应用和实践能力，使学生的专业素养得到稳步提升。
在2010级培养方案修订过程中，两个专业方向必修课程采用了交叉捆绑的方式，即在城市热力工程方向中捆绑了“制冷系统与设备”课程；而在制冷与空调工程方向中捆绑了“热电厂系统与设备”课程，都是把另一方向的主要课程进行了整合。在2013级培养方案修订过程中，进一步对课程体系进行了修订和完善。拓宽了学生的就业面，提高了毕业生与社会用人需求的适应性。另外，开设有一定数量的专业选修课，有利于扩大学生的知识面，适应社会对择业的不同要求。
在实践教学方面不断强化，主要包括认识实习、生产实习、毕业实习、课程设计、毕业设计等环节，共41周。充分挖掘现有实验设备潜力，进一步完善实验教学体系和实验教学平台，提高实验教学质量及效果。能源与动力工程专业的专业基础实验和专业实验都已经采取了独立设课的方式，分为综合性、演示性和设计性实验，有些实验是必做，有些实验是选做，培养了学生的自主性和实践创新能力。另外，在2013级培养方案中增加了课程设计的门数和总学时，课程设计和毕业设计题目大都来自于工程实践。学院实验中心还建有实验实训平台，可以培养锻炼学生的动手能力和自主创新。从2012级学生开始，还设立了班导师制，定期指导学生参加科研活动、行业比赛、挑战杯以及大学生创新实验项目等科技活动。
3.改革教学内容和方法
随时跟踪国内外本学科的最新发展，了解能源动力行业的发展动态，吸取其他兄弟院校的经验，不断完善优化课程体系和教学内容，增加适应社会发展的新知识和新技术等，保持教学内容的先进性和适用性。
在教学方法与教学手段方面，以先进的教学理念指导教学方法的改革；灵活运用多种教学方法，调动学生学习积极性，促进学生学习能力发展；协调传统教学手段和现代教育技术的应用，并做好与课程的整合。教学方法要有利于激发和调动学生学习的主动性和创造性，开展探索性教学方法。[6]为了实施探索性学习的教学模式，尤其是专业课程，采取问题式教学方式，即针对教学内容，从工程实际、日常生活或最新发展技术中提炼出能引起学生浓厚兴趣且能够加强学生对重点或难点知识理解的一个课题，在课上结合教学内容指导和启发学生展开课题的思考、分析和研究，使学生在每一堂课上在探索中“听”课、学习。并且建立完善专业核心课程教学网站，优化组合教学资源，建设丰富的教学辅助资料，为学生课余时间的探索性学习创造条件。
4.完善实践教学平台
强化学生工程素质培养，与实践紧密结合，培养学生的动手能力。通过充分挖掘现有实验设备潜力，进一步完善实验教学体系和实验教学平台，提高实验教学质量及效果。在实验教学组织上采取开放实验教学与传统的集中实验教学相结合的方式，并开放实验室，加强学生实验技能培养，重视在实践教学中培养学生的实践能力和创新能力，重新编制了与之相配合的实验指导书。
五、结束语
作为天津市地方性高等院校，根据当地的经济和行业发展需求，合理定位人才培养层次，结合学校的办学理念和自身发展特点，不断完善和修改培养方案，优化课程体系，改革人才培养模式。通过将CDio现代工程教育理念引入能源与动力专业的人才培养方案中，将构思—设计—实现—运行贯穿于学生学习的每个阶段，探索反映工程本质的教育理念与知识技能训练相融合的人才培养模式及其实施方案，并完善相应的课程体系，使毕业生具备较高的工程素质和能力，更好地服务于天津经济的发展和滨海新区的建设，以及满足周边地区乃至全国对能源动力类人才培养的需求。
参考文献：
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新能源科学工程篇10
关键词：多学科；交叉融合；卓越工程师；实践；平台；项目课程；校企合作
我国的工程教育与西方发达国家相比规模非常大，面临的情况更为复杂，这直接决定了我国的工程教育不能完全照搬其他国家的培养模式，应该积极探索适合自己现状的工程教育新模式，走有中国特色的工程教育之路。本文以特色高水平研究型大学为例，通过运用多学科交叉融合方法，构建功能集约、资源优化、开放充分、运作高效的创新实践平台，探索提高工程人才创新实践能力的新机制。
一、运用多学科交叉融合方法构建创新实践平台框架
20世纪90年代，美国工程教育掀起了“回归工程”的浪潮，提出建立大工程观，工程不仅仅是狭窄的科学与技术的含义，而是建立在科学与技术之上的包括社会、经济、文化、道德、环境等因素的大工程含义。“回归工程”的本质要求工程教育更加重视工程的系统性、完整性和创新性。这种“回归”乃是“否定之否定”，是更高意义上的“回归”，是学科的综合与方法的综合[1]。
工程创新具有复杂、综合、交叉的特征，这意味着以培养创新人才为本的工程教育必然具有复合性。特色高水平研究型大学工程教育的目标应该定位在培养具有复合性的知识背景和在工程创新实践中能够引领行业发展的工程精英人才。在这一目标下培养的工程创新人才应具有较强的工程实践能力，具有多学科背景及整体性思维方式，具有职业道德和强烈的社会责任感，等等。
近年来，人们对学科交叉问题越来越关注。学科交叉点是科学新的生长点、新的科学前沿，重大的科学突破往往在这里产生。交叉科学是自然科学、社会科学、人文科学等大门类科学之间发生的外部交叉以及本门类科学内部众多学科之间发生的内部交叉所形成的综合性、系统性的知识体系，因而有利于有效地解决人类社会面临的重大问题，尤其是全球性的复杂问题。学科交叉、思维路线的交叉是创新的动力和源泉[2]。现在的工程教育更多地运用学科交叉、思维路线的交叉方法，也必将促进工程创新人才的培养。工程创新实践平台作为高等工程教育的重要实践基地，其建设应充分考虑多学科交叉，合理规划。
从方法论的定义可以看出，方法论主要解决“怎么办”的问题[3]。工程创新实践平台的建设主要是解决培养学生创新实践能力这一核心问题。而创新实践能力的培养需要通过大量复杂的、综合性的实际问题的解决慢慢积累，所以平台的构建必须要考虑给大学生提供足够数量的复杂问题训练环境。多学科交叉融合形成的综合性、复杂性问题非常多，大大超出一般课程学习的范畴，这些问题的合理解决对大学生创新实践能力培养具有非常重要的价值。本文将高等工程教育中应用学科交叉、思维路线的交叉培养大学生创新实践能力的方法定义为“多学科交叉融合方法”。
根据多学科交叉融合方法，卓越工程师培养创新实践平台的建设要依托特色研究型大学优势学科群，打破教学和科研实验室的壁垒，突破现有管理体制的纵横界限，建立一套有利于大学生工程创新能力提升的新体系。新体系首先应该整合优化资源配置，建立实践教学与学科、科研的联系，推进科研反哺教学，围绕项目开展工程实践教学，提升训练水平；其次，应该创造条件，加强创新实践平台与国内外企业合作，建立校企合作共赢机制，保证工程训练项目贴近实际，真题真做，拓宽训练范围；再次，要加强服务保障，围绕项目课程组建跨学科跨单位教师指导、管理团队，提升多学科交叉融合项目的实践训练效果，保证训练质量。
二、实施项目课程教学模式，提升创新实践平台建设内涵
特色高水平研究型大学培养的工程创新人才不仅是某一工程领域的优秀专业技术人才，还应该是在国际化背景下，适应市场激烈竞争和社会高速发展的高素质综合型人才。工程创新人才除了具有某一工程领域的知识和专业能力（实践能力、设计能力、创新能力等）外，还必须具有协调、沟通、团队合作和领导能力，具有处理好工程和生态环境、经济发展以及社会进步等关系的综合素质。创新实践平台的建设就是为了实现这一培养目标，提升工程人才培养质量。创新实践平台建设与培养目标实现之间需要依托合适的载体。
高等教育中课程是实现人才培养目标的基本载体。工程创新人才的培养过程中，开发符合现代工程实际的工程实践课程是实现培养目标的关键。顺应当前国际高等工程教育发展趋势，结合特色高水平研究型大学自身的特点，将工程项目研发过程融入创新实践平台课程开发计划，可以有效提升大学生创新实践能力，可以作为创新实践平台实现培养目标所依托的载体。依托创新实践平台开发的这类课程我们称之为“工程创新合作项目课程”，它具有两个显著特征：一是联合企业参与，校企导师团队合作开发；二是以项目为纽带，跨专业学生团队合作学习、研究。
工程创新合作项目课程的开发和建设是以提高大学生工程创新实践能力为核心的，是卓越工程师培养创新实践平台建设的核心。为了做好这一建设工作，学校层面上需要做好体制机制的调整。
1.调整创新实践平台管理机制，优化资源配置
特色高水平研究型大学应该在学校层面上建立有效机制，打破壁垒，开展实验室资源整合。将分散建设、分散管理的实验室和实验教学资源，建设成面向多学科、专业的创新实践平台。平台建立相对独立的管理机构，在学校教学、科研、实验室等行政管理部门的指导下，协调多方共同参与实验室建设与资源管理，探索合适的管理、运作机制，实现对教学实验室、学科科研平台和省部级重点实验室乃至教师科研实验室的统一规划、统一建设和统一管理。平台管理机构在实验室建设、硬件管理与维修、后勤服务等方面为教学与科研提供全方位服务，保证参与共享的硬件资源向教学与科研全面开放。
通过这些机制，将学校专业的实验设备、顶级的学术大师、前沿的科学研究成果等最优质的教育资源整合在一起，构建功能集约、资源优化、开放充分、运作高效的创新实践平台，建立适合创新人才培养的实践体系，为学生自主学习、自主实践和创新活动创造条件。同时，这些条件的建立也为工程创新合作项目课程的开发提供了资源保障和人力保障。
2.制订激励机制，鼓励科研反哺教学
特色高水平研究型大学的教学和科研工作是相辅相成的，都是学校的核心利益。协调好教学科研关系，建立教学支持科研、科研反哺教学的激励机制，可以更好地提升学校整体水平。创新实践平台的建设更要发挥学校科研的优势，这是提升工程创新实践教学水平的关键。科研反哺教学主要体现在三个方面：把科研成果转化为教学内容，将科研方法融入教学活动，将科研设备提供给学生开展创新实践活动。
创新实践平台将科研成果转化为教学内容主要包括研究成果固化成教学内容和转化为创新实践项目。创新实践平台通过支持该类创新实践项目的开发和实施，构建以教师特色研究成果为实验内容、以研究室为实验场所的学生研究性实验项目。
创新实践平台的实践项目设计要注重将科研方法融入教学活动，具体包括：注重引导学生从实验原理与技术的结合中领悟蕴涵其中的方法，注重引导学生从实践过程的每一个细节培养自身的基本技能，注重引导学生从众多知识与技术节点中培养自己的创新意识和创新精神。通过这些实践项目，使学生学习相关的技能和方法，了解多学科的研究方向和科研方法，感受科研氛围、体悟科研精神。这些实践项目一般都是教师的亲身经历，因而教师对实验过程细节的指导，更具针对性、现实性和生动性，从而使学生提高研究兴趣，提升创新实践能力。
创新实践平台还要充分利用现有科研设备，为学生开展创新实践活动提供服务。依托“国家大学生创新性实验计划项目”、学校“科研训练计划项目”和开发的“工程创新合作项目课程”等载体，为学生提供参与创新实践活动的机会。
3.建立合作项目课程规范和开发机制，提高培养质量
在学校层面上实施工程创新合作项目课程开发计划，制订项目课程规范，是保证工程人才培养效果的重要手段。在项目课程规范建设上，一是重视凝练工程领域的最新成果和发展，重视多学科交叉融合，将先进的工程思想和理念引入项目课程，在课程中加大富有创新精神的训练项目数量，强化探索性和研究性学习；二是规范项目课程教学方法和手段，积极推动“做中学”，培养学生通过训练项目解决工程实践问题的能力；三是推动项目课程中的训练项目与工程实践相结合，将企业工程实践中出现的生产、技术、管理等方面的新问题提炼出来作为训练项目，提高学生解决实际工程问题的能力。
在项目课程开发机制上，一是充分发挥特色高水平研究型大学学科发展的优势，采取有效的措施吸引教学水平高、学术造诣深的优秀教师进入课程开发队伍，组建开发团队负责设计课程内容，优化教学方法与手段，按照规范开发合作项目课程；二是通过建立校企合作、校际合作、国际产学研合作、跨学科跨专业合作等多元合作开发新机制，集成、拓展、嫁接资源，促进高水平项目课程的开发；三是建立项目课程开发质量监控机制，成立项目课程开发管理工作组，由部门领导和相关学科专业的专家共同组成，负责对合作项目课程建设进行协调实施、进程控制和质量保障。
三、完善校企合作共赢机制，拓展创新实践平台外延
西方发达国家的工程教育都与企业界有着密切合作，通过校企合作开展工程人才培养，可以使毕业生更好地适应职业需要。近年来，为了有效解决高等学校工程人才培养与企业需求脱节的问题，我国部分学校试点实施了卓越工程师教育培养计划，开展了工程人才培养改革。特色高水平研究型大学的工程创新人才培养在这一改革浪潮中应该积极参考发达国家的工程教育经验，极力推动工程人才培养模式改革。
根据我国高等工程教育现状，目前高等学校应立足自身特色，积极联系合作企业，在两个层面上推进校企合作培养工程人才。其一是高校配合企业共同建立各级工程实践教育中心，构建以企业为基地的工程人才培养现场实习平台；其二是拓展校内创新实践平台外延，吸引企业共同建设工程人才培养模拟实践环境，有效解决工程人才培养的规模问题。校内创新实践平台的外延拓展主要有两方面的工作：一是沟通建立校企共赢机制；二是共同建设模拟实践环境，开发合作项目课程。
建立互利共赢的新型校企合作模式的基础是找到双方的利益共同点。企业与高校在工程人才培养上的利益共同点不应该是经济利益，而应该是更高层次的人才培养和科研创新成果产出。在合作中，企业可以将预期收益定位在未来需求的人才和得到学生在合作课题研究中可能产生的创新思维上；高校应该将预期收益定位在高水平工程人才培养成果上。以此为基础的校企合作模式，将有效提高创新实践平台的外部资源利用。
创新实践平台与企业密切合作，建立专业技能培养与实践体验相结合的实践教学模式，打造贴近实际的模拟、虚拟、仿真实践环境，将有效解决大规模的学生实践问题。另外，建立企业定期向学校产品设计开发、工艺流程改进等课题的机制，通过校内教师和企业专家共同调整课题难度和规模，达到适合合作项目课程的要求，使学生的学习环节“真题真做”，将有效提高学生解决工程实际问题的能力。
创新实践平台的体制机制建设和提升内涵、拓展外延是非常重要的环节，但建设中也要特别关注和加强适应工程创新人才培养任务的教学管理队伍建设。现代工程学科的交叉性、综合性和复杂性及现代工程项目的开放性和社会性，都要求从事工程教育的教师、管理人员不仅要拓宽自身的知识面、提高自己的能力水平，还要加强与不同学科专业背景的教师的合作与配合。
参考文献：
[1]周玲等.回归工程服务社会：美国大学工程教育的案例分析与思考[J].清华大学教育研究，2011（6）：119-124.
[2]张文范.学科交叉是创新的动力和源泉[J].自然辩证法研究，2008（3）：10.