新能源科学与工程专业教育教学的改革与思考
于 月,吴巧凤,张 富,于 华
(西南石油大学 光伏产业技术研究院,四川 成都 610500)
摘要
:新能源科学与工程专业是面向新能源产业,立足于国家十二五发展规划,根据能源领域的发展趋势而开设的新专业。由于新能源科学与工程专业是非常“年轻”的专业,很多课程以及教学等还处于起步摸索阶段。本文结合西南石油大学现有的新能源专业方面教学和科研积累,论述了新能源专业的特点、探讨了该专业的教学方法和存在的问题,并在此基础上提出了该专业的教学改革建议。
关键词
:新能源;教学方法;教学改革
基金项目
:2018年西南石油大学本科课程教学改革研究项目(编号:X2018JGYB030)。
作者简介
:于月(1993-),女,山东章丘人,材料化学工程专业,在读博士研究生,研究方向:新型太阳能电池薄膜材料;于华(1981-),男,山东济南人,材料化学专业博士,教授(通讯作者),研究方向:光电材料
[中图分类号] G642[文献标识码] A
引言
人类的活动、经济的发展都离不开能源。我们对能源的需求远远超过以往时代,并且还在持续快速增长。石油、煤炭等化石燃料都是不可再生能源,而且过度开发利用会加重环境污染问题。据某些科学家估计,地球上现存的化石能源很快就会消耗殆尽。“能源危机” 是人类当前面临的最大挑战,而新能源科学与工程就是破解“能源危机与环境问题”的一把金钥匙。与传统的煤、石油等化石能源相比,风能、太阳能和生物质能等新能源具有绿色、环保、无污染和可再生的优点,因此,立足于国家十二五发展规划,2011年教育部批准设置了新能源科学与工程专业(本科)
[1,2]。根据现在的能源现状和顺应国家能源发展的规划,集中力量开发并发展可再生能源,对于国民经济的发展有重要的意义
[3]。
新能源学科最重要的一个特点是高度前沿,飞速发展。开设新能源专业的高校会根据本学校的校情和专业设置的特点,在具体的学科建设实施上会有所不同。所以,本文结合新能源专业的特点以及西南石油大学现有的新能源专业方面教学和科研积累对该专业以后教育教学方面的发展进行了探讨,为培养出大量合格的能源人才和国家经济发展做出应有的贡献。
一、新能源专业课程特点
新能源专业的课程主要涉及能源工程、流体力学及其自动化等领域的基本知识和理论,重点掌握新能源发电原理、转化与利用原理,既注重厚基础,又注重宽方向,丰富学生的知识视野,为以后从事新能源相关工作打下坚实的理论知识基础。新能源学科的研究领域多,涉及范围广,并且发展飞速,同时又具有显著的应用特点,因此在课程设置方面带来了一定难度。如果局限于学校的原有专业背景和师资力量,缺少具备交叉学科知识的师资,忽视了学科的融合和综合性相结合的原则,会使学生理解不够深入,视野较窄。
基于以上分析,西南石油大学的新能源专业在满足学生基础知识学习要求的条件下,一方面开设了有关学科的必修课程;另一方面有针对性的开设了实践环节,包含新能源材料与器件专业基础和综合实验,社会实践,金工实习,新能源材料及器件课程设计等,从而提高学生对所学课程的理解及应用。
二.新能源专业实践教学的探讨
1.基础实践。基于新能源专业的特点,学校应综合自身师资力量和专业设置特点,选择一两个重点且擅长领域作为重点教学,在课程设置上予以倾斜,同时开设其他相关新能源课程作为辅助。西南石油大学新能源专业主要以物理、材料科学与工程、新能源材料与器件为主要领域,同时辅以一定的锂电池设计与制造技术、生物质能开发与应用等学科内容
[4]。使学生在物理、化学、材料学以及器件设计方面具备扎实的基础与宽阔的眼界,能从事通用和新型能源材料与器件领域的开发和应用工作。
2.专业实践。专业实践依托光伏院实验教学示范中心,通过社会实践、金工实习、新能源材料与器件专业基础和综合实验等实验平台,提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力,进一步培养学生对有关新能源研究方向的兴趣。
3.综合与创新实践。综合与创新实践方面主要建立校企合作,拓展校外实习基地。西南石油大学依托通威太阳能(成都)有限公司,积极拓展校企之间的合作,利用公司的实际生产线来安排学生实习,切身体验,真正将书本中的知识转化为实践,培养学生的实践动手和创新能力。
三、存在的问题和建议
1.问题。(1)培养方案不明确:新能源科学与工程专业是一个新兴的专业,该专业设置才刚刚起步,人才培养模式和培养方案正在探索研究阶段,没有成熟的实践教学方案和模式可以借鉴
[5-7]。(2)实践教学软硬件设施不足:由于新能源类课程难度大,通常硬件条件缺乏,在这种硬件条件不足的环境下进行的实践教学,学生缺少充足的学习和锻炼,不利于对学生创新能力的培养。(3)实践教学体系不完善:目前学生培养方案只是注重书本知识,在一些专业实验、课程设计上的培养较少。显然,只注重传授学生“纸上知识”,往往会忽略实践锻炼。
2.建议。(1)学校和企业一起制订培养方案,共同开发人才资源。在本科生培养计划制定或修订过程中,高校应该与企业充分交流,结合实际人才需求,及时调整、补充,逐步完善培养方案。(2)学生校外实习的企业应该是一个系统而真实的实践环境,所有实习项目都按公司生产环节来安排,不能仅限于到公司参观学习。(3)保证实习的质量,建立一支高水平的实践教学教师队伍。新能源科学与工程专业是一个战略新兴专业,新教师较多,应结合专业的教学现状,学校增加对新进教师的技能培训和综合考核。加强学校和企业的合作,鼓励教师多深入企业研究学习,积累实践教学所需的技能和经验,从而更加了解社会需求和准确培养学生的实际操作能力,提高实践教学的效果。此外,也可以从企业中聘请富有教学经验的高级工程师充实教师队伍。
四、结论
新能源科学与工程专业是顺应我国社会主义现代化建设的需求而设置的。为培养综合型人才,基于理论学习的同时还要加强实践训练环节,有利于培养学生动手能力和创新意识。研究新能源专业人才培养模式是一项长期而复杂的任务,学校必须顺应时代变化和企业的需求,在现有培养方案的基础上,继续开展深入研究,进一步完善和改进新能源专业的教育教学,提高人才培养质量,使其更符合新能源产业的发展需求。相信西南石油大学有能力、有信心建设好该专业,为国家的可持续健康发展输送基础扎实、知识面宽、素质高、能力强、富有创新精神的高级工程技术人才。
参考文献:
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[3]https://baike.so.com/doc/7529798-7803891.html
[4]https://www.swpu.edu.cn/cly/info/1009/2338.htm
[5]王莉,杜艳红,靳登超,施煜,杨磊.新能源科学与工程专业实践教学的探究[J].实验室科学,2016(04):159-162.
[6]李聪,李微,何建军.基于卓越工程师培养理念的新能源科学与工程专业实践培养方案的改革与思考[J].教育教学论坛,2016(01):264-265.
[7]徐志祥,王谦.关于新能源科学与工程专业的教学实践的思考[J].课程教育研究,2017(22):219-221.
The reform and thinking of education and teaching of new energy science and Engineering
YU Yue, WU Qiao-feng, ZHANG Fu, YU Hua
(Institute of Photovoltaic Industry Technology, Southwest Petroleum University, Chengdu,Sichuan,610500,China)
Abstract: The major of new energy science and engineering is a new major for the new energy industry, based on the national 12th Five year development plan and according to the development trend of the energy field. As the new energy science and engineering major is a very "young" major, many courses and teaching are still in the initial stage of exploration. Based on the existing teaching and research accumulation of the new energy major in Southwest Petroleum University, this paper discusses the characteristics of the new energy major, discusses the teaching methods and existing problems of the major, and on this basis puts forward the teaching reform suggestions of the major.
Key words: new energy, teaching methods, teaching reform