前言:我们精心挑选了数篇优质新能源科学与技术文章,供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发,助您在写作的道路上更上一层楼。
关键词:新能源发电技术;多媒体教学;启发式教学
作者简介:陈春香(1983-),女,山东单县人,广西大学电气工程学院,讲师;李啸骢(1959-),男,云南昆明人,广西大学电气工程学院,教授。(广西 南宁 530004)
基金项目:本文系广西高等学校特色专业及课程一体化建设项目(项目编号:GXTSZY138)、2012年新世纪广西高等教育教改工程项目(项目编号:2012JGB100)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)05-0062-01
能源是国民经济发展和人们生活所必需的物质基础。[1]目前,能源资源、能源环境是全世界、全人类共同关心的话题,也是我国社会经济发展面临的重要问题。
据统计,世界已探明的能源储量,煤炭资源大约尚可开采164年,石油40.5年,天然气66.7年。[2]由于化石能源的日趋减少和使用化石能源造成的严重的环境污染,许多科研工作者把注意力转移到寻找替代化石燃料的可再生能源的开发利用以及研发新的能源转化利用技术上。[3]
“新能源发电技术”是广西大学电气工程专业课程体系中一门重要的专业课。该课程涉及电气、热能动力工程、生物、材料、机械等许多学科领域,概念多、知识面广,工程应用性强,学生学习起来有些吃力。
广西大学(以下简称“我校”)针对该门课程的特点在传统教学的基础上对其进行了改革,目的是使学生深入系统地学好该门课程,理解和掌握新能源发电技术方面的知识点。
一、教学观念的改革
改革是发展的必然趋势,创新是方向,改变教学观念是关键。[4]随着高新技术与知识经济的迅速发展,中国迫切需要具有创新能力的人才。长期以来,教学过程基本是以教师为中心,学生的思维限制在教师的思维范围内,学生处于被动接受的地位,限制了学生学习的主动性和积极性,不利于培养学生积极主动思考问题和归纳总结问题的能力,更不利于培养学生的创新能力,培养出来的学生模仿能力强但创新意识差。因此,高校必须重视培养学生的创新能力。思维方式和思维水平是影响创造能力的核心因素。[5]因此,教师在教学中必须更新教育观念,改变原有的“填鸭式”教育观,建立新的启发式教育观念。启发式教育是培养学生创新精神和实践能力的一种重要途径和载体。它突出学生的主体作用、重视学生主动积极的参与精神,是依据学生的年龄特点和成长方式而进行的一种研究性教育方式。高校只有改变传统的教育观念,才能激发学生潜在的创造欲望和创造热情,培养出来的学生才具有创造性思维,才能为国家和社会不断输送具有创新能力的人才。
二、教学方法的改革
“新能源发电技术”课程是一门新开设的课程,2012年面向2010级本科生第一次授课。根据2010级的教学大纲,该课程的总学时数为36学时。该课程的主要内容包括太阳能光伏发电技术、太阳能热发电技术、风力发电技术、核能发电技术、洁净煤发电技术、生物质能发电技术、地热发电技术、海洋能发电技术以及燃料电池发电技术共九个章节。较多的内容与较少的课时量形成了矛盾,这就要求教师不能按照传统的教学方法进行授课,必须寻找新的适合该门课程的教学方法。
1.采用启发式的教学方法
课程采用启发式的教学方法,其组织形式是以学生为主体,教师的作用就是整体把握教学内容,启发和引导学生对问题的思索,从而让学生掌握知识并对知识进行升华。这种以学生为主体、以教师为导向的启发式教育,以培养学生的能力为目标,调动学生学习的主动性和积极性。教师通过启发式教育,引导学生在掌握现有知识的同时,努力探索新知识,在了解现有结论的同时进行创新和发展。启发式的教学方法非常适合“新能源发电技术”这门课程。教学过程中教师首先启发学生思索当今环境问题出现的原因,化石类能源枯竭后由什么来提供人类社会发展所必需的能源,为什么要研究新能源及新能源利用技术,以及如何把这些新能源转化为电能等。这种教学方法必然会调动学生学习的积极性。
2.以多媒体教学为主,传统教学为辅
由于本门课程内容多,如果全部或者大部分运用板书的形式,36个课时完全不够用。因此我校采用以多媒体教学为主,传统教学为辅两者有机结合的教学方式。教师在讲新能源概念以及定义的时候,运用幻灯片播放一些提前制作的典型的能引起学生兴趣并激发学生思考的新能源图片,在播放幻灯片的同时提出一些问题,让学生发挥想象力去思考问题,调动学生的积极性,充分发挥学生的主体作用,帮助学生从感官上认识新能源,学生通过思考进而掌握知识。再者,教师可结合幻灯片运用板书的形式对一些概念进行一些必要的讲解,以帮助学生理解这些概念。
教师在讲新能源发电原理的时候,首先设置几个问题,播放事先做好的新能源发电工艺动画,让学生带着问题去观看发电工艺动画,吸引学生的注意力并激发他们的学习兴趣。教师再对照动画中的发电工艺,理清发电过程的能量转换、发电过程设备的作用,进而让学生归纳总结出新能源发电的相关知识点。学生通过直观地观看发电工艺、思考问题、归纳总结知识,再配上教师的指导,从而可以理解和掌握新能源发电原理,并在现有理论基础上有所突破和创新。
三、教学内容的改革
21世纪是人类大规模开发利用新能源的关键时期,因此开发利用新能源的新技术必定也层出不穷,教学内容的更新必然要追随科学技术的发展,不能一成不变。[6]这就要求授课教师不能一味要求学生死记硬背一些枯燥的概念,而应该在提高学生听课兴趣的同时,合理地安排教学内容,帮助学生深入系统地掌握新能源方面的知识。
1.教学过程中对教学内容的取舍
教师对教学内容的取舍主要根据教学学时、学生的知识水平和教学内容的结构。由于本门课程存在教学内容多但学时少的矛盾,教师在授课时必须对教学内容进行精选。授课的重点是对新能源的介绍以及对新能源发电原理的讲授,而新能源利用技术只让学生了解即可,和专业相关度不高的知识点忽略不讲。这样教师可通过对教学内容的取舍来解决课时不足与内容丰富的矛盾。
2.引导学生自主学习
课堂教学是教师和学生共同参与的互动活动,以学生为主体。我校在教学中有计划地选取部分章节,让学生以小组(3~4人一组)的形式在课堂上对收集整理的知识进行讲解。这不但锻炼了学生检索文献、查阅资料的能力,同时也锻炼了学生对所获取的资料文献进行收集、分析和归纳总结的能力,并加深他们对内容的理解和掌握。每个小组讲解完之后,其他小组成员进行点评,教师在整个过程中给予必要的指导。通过学生点评、教师指导,学生学会思考问题、理解知识,调整和改进以往对课堂知识认识的不足,形成新的正确的认知结构,实现在认知水平上的升华。
四、结束语
本文针对“新能源发电技术”课程的特点,在教学观念、教学方法和教学内容方面采取了一些改革措施,激发了学生的学习兴趣,锻炼了学生的思维能力,取得了较好的教学效果。
随着新能源发电技术的发展,“新能源发电技术”这门课程的教学观念、教学方法和教学内容也需要不断优化和更新,这些都有待于今后不断实践与改进。
参考文献:
[1]于国强.新能源发电技术[M].北京:中国电力出版社,2009.
[2]Hossain,A.K.and O.Badr.Prospects of renewable energy utilisation for electricity generation in Bangladesh[J].Renewable & Sustainable Energy Reviews,2007,11(8):1617-1649.
[3]Haykiri-Acma,H.Y.,S.Kucukbayrak,S.Effect of heating rate on the pyrolysis yields of rapeseed[J].Renewable Energy,2006.31(6):803-810.
[4]邱树君.新能源技术教学的实践与探讨[J].科技信息,2012,
(13):205.
文章编号:1671-489X(2017)08-0091-03
Course Construction and Teaching Reform of New Energy Power
Generation and Grid Connected Technology//JIAO Yuechao, QU Boyang, XIAO Junming, WU Mingyi, ZHOU Qian
Abstract In this paper, the content of the course of the New Energy Power Generation and Grid Connected Technology teaching content, teaching methods and the construction of experimental practice platform are analyzed in depth, and the new scheme of adjustment and optimization is presented. Adopting theoretical teaching and experimental practice is able to stimulate students’ learning interest and enhance students’ ability of practice and engineering practice.
Key words new energy power generation and grid connected tech-nology; experimental platform; teaching reform
1 引言
能源是社??发展最重要的基础性资源之一,是社会发展的原动力。为保证人类稳定、持久的能源供应,必须优化现存的、以不可再生的化石能源为主体的能源结构,大力发展太阳能、风能、生物质能、水能等可再生能源[1]。新能源发电与并网技术主要涉及电气、材料、控制、电力电子技摘 要 针对地图学课程教学中存在的问题,应用任务驱动教学理念,结合网络教学综合平台、专业竞技大赛、地理信息系统专业公共云平台等,构建线上线下的多维一体教学模式,并在课程中进行实践应用,激发学生的学习主动性,取得良好的教学效果。
中图分类号:G642.3 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2017)08-0089-03
Teaching Reform and Practice on Course of Cartography based on Task-driven and Multi-dimensional Integrated Mode//YIN Min, WANG Shitai
Abstract Aiming at the existing problems in the teaching of carto-graphy, the author applied task-driven teaching model, combined with network teaching integrated platform, professional competitive contest, GIS public cloud platform, and constructed a multi-dimen-sional integrated teaching mode online and offline. Through the prac-
tice on the course of cartography, it found that the teaching mode stimulated students’ learning initiative, and have achieved good tea-ching results.
Key words course of cartography; task-driven; multi-dimensional integrate teaching mode
1 前言
地图学是地理科学及其相关专业的学生必修的一门专业基础课,是一门技术性强、应用范围广、融理论与实践于一体、综合性极强的学科。地图学教学以培养学生理解地图学的相关理论,熟悉地图编制的基本过程,掌握地图的应用以及高新技术在地图学中的渗入及应用为目的。地图学的学习要求学生掌握地图学基础理论、地图设计、编制的方法,掌握空间信息可视化的能力,掌握阅读、使用各类地图解译空间信息的科学方法,为将来从事有关工作与研究奠定基础。
目前的地图学课程开设过程中,主要采用多媒体教学方式。虽然将传统的板书“文字表达理论、手绘相关模型”的教学方式改进为“图片呈现地图、动画表达模型”,但相较于完整实现上述教学目的,在教学方法上仍存在一些问题:1)教―学的学习模式,学生没有主动感;2)平面的视觉感受,学生没有空间感;3)原理方法的分块分条,学生没有实用感。
针对上述问题,网络时代的教师亟待根据学生的特性、技术现状,从三个方面进行改进:1)教学模式的改变;
2)(实物)立体感受的增加;3)以任务驱动的实践项目为中心进行概念串讲,以此来提高教学质量。
2 任务驱动式多维一体教学模式设计
任务驱动教学法基本思想 该方法从结果出发,以解决问题、完成任务为根本,采用探究式学习方式,让学习者处于主动的学习状态,根据团队共有的知识和自己特有的经验提出方案、解决问题[1-5]。任务驱动式教学法是适用于操作性、实践性课程的有效教学模式[2],将其应用于地图学课程教学中,具有较强的针对性和实效性。
任务驱动式多维一体教学模式设计 任务驱动式多维一体教学模式,以任务驱动教学方法为核心,通过网络教学综合平台、专业竞技大赛、地理信息系统(简称GIS)专业公共云平台构建多维综合体,如图1所示。
教师结合生产实践与专业竞赛内容,将课程的核心教学内容通过若干个任务进行贯穿,通过教学综合平台向学生布置任务;学生接受任务后,利用教学综合平台的资源找到任务的解决办法,进而在专业的云平台上,如ArcGIS门户云平台、天地图平台等将地图任务进行实现。教学综合平台还为教师与学生提供了多种交流形式,将传统的课堂教学形式有效地拓展到课堂之外,让学生不受时间、地点的限制,打造没有“围墙”的知识流[6]。
任?涨?动式多维一体教学模式将课堂与课下的学习时间与学习内容互置,用实践带领学生寻找知识点、理解知识点并加以有效应用,本着“实用性”的学习态度完成作品,让学生在任务的驱动下学会思考、运用、协作与解决,从而达到主动学习与创新性学习的目标。
3 任务驱动式多维一体教学模式建设内容
任务驱动式教学方法实施流程设计 针对学生的专业特点和前期课程的基础特点,应用任务驱动式教学方法的理论基础,确定教学实施的关键点,建立任务驱动教学模式实施流程图[7-8],确定具体实施的流程步骤,如图2所示。
地图学课程教学任务设计 针对人才培养方案中的知识能力矩阵设计,结合任务驱动教学模式的任务设计原
则[8],将地图学课程的知识点融会贯通,设计四大任务,如表1所示。
教学综合平台的建设 教学综合平台是任务驱动式多维一体教学模式得以顺利实施的物质基础,充足、丰富的学习资源是学生进行有效学习的前提。教学综合平台主要由课程管理、教学资源、教学活动三大模块构成,平台具体结构见图3。
课程管理模块让学生了解课程、教学资源模块让学生学习课程、教学活动模块让学生实践课程。教师布置的任务根据难易程度出现在课程作业、答疑讨论、研究型教学板块中。教师在课堂上可直接利用教学综合平台进行任务成果的点评,进而引出知识点的讲解。
GIS专业云平台的实践应用 云平台是地图学课程中任务完成的渠道和工具。在课程中,学生在平台使用和创建地图、访问即用型图层和工具、作为Web图层数据、协作和共享、使用任何设备访问地图、使用Microsoft Excel数据制作地图等,完成团队作品。
4 应用成效
任务驱动式多维一体教学模式在两个校区相同专业的学生中做了对比教学实验。实验表明,采用任务驱动式教学的实验组学生听课的主动性更强;在知识点考核中发现,实验组对任务中涉及的内容掌握更深刻。在这一教学模式的推动下,学生对本专业的学习兴趣显著提升,本着“实用性”的学习态度完成作品,让学生在任务的驱动下学会思考、运用、协作与解决,从而达到主动学习与创新性学习的目标。
关键词 单片机 教学改革 创新能力
中图分类号:TP368.1 文献标识码:A
1 目前单片机教学存在的问题
1.1 单片机课程往往多以理论为主,实验为辅的教学形式,不利于学员学习兴趣的培养
《单片机原理与接口技术》课程的传统教学模式基本是:在教室进行理论教学,在实验室进行实验教学,在不同时间、不同空间完成各自的教学内容,其中课堂教学占主导地位。这种模式将理论教学和实验教学隔离,致使很多抽象的知识不能及时消化吸收,造成累积性学习负担,对学员的学习兴趣和信心都有很大影响。
1.2 实验教学内容和形式固定,不利于学员自主性发挥和创新能力培养
实验现在普遍采用“实验箱”,实验内容是固定不变的。对于单片机电路也只是按实验指导书在实验箱上做简单的连线,没有一个整体的电气原理图概念,最终还是不会设计电路,甚至连基本的电气原理图都读不懂,很难真正把单片机方面的知识理解掌握,为专业课学习奠定基础。
2 打破传统章节体系,构建项目式教学内容
传统的单片机教材多是按照单片机的结构、工作原理及应用技术的顺序进行编排,重原理知识的讲解,轻实际应用的分析,容易使学员感到原理深奥难懂、生涩难学,逐渐丧失学习兴趣。为了使学员容易入门,激发他们的求知欲望,我们将打破传统的章节体系,将教学内容重新编排整合成15个项目式教学内容,见表1。把枯燥的原理知识以及原来集中讲授的指令和编程分解,融入到各个不同的项目中,这样可以将更多新奇的自动控制场景直观地展示在学员面前,使其深切的感受单片机在智能控制中发挥的作用,使理论和实践得到了很好的衔接和融合。
3 构建虚拟教学实验开发平台,强化实践环节
为了完成上述教学内容,达到将理论教学和实践教学有机融合、将实践引入课堂、培养学员实际能力的教学目标,我们根据现有的实验条件,决定搭建PROTEUS与Keilc软件仿真平台和具有丰富资源的硬件平台,实现虚拟实验与真实实验有机整合、验证性实验和拓展性实验并举。
除了现有的实验箱以外,我们还开发了具有最小系统,包括控制器模块、电源模块、复位模块、Flash ROM 模块、SDRAM 模块、JTAG 接口等;扩展接口,包括LED、键盘、RS232 串口、I2C 接口、液晶模块、以太网模块的实验板,该实验板不仅具有基本模块还拥有丰富的接口,可以实现在线编制、烧录程序,进行单片机应用开发,为学员进行拓展性实验提供了硬件支持。
4 采用讲、学、做一体化教学模式,取得良好的教学效果
在具体的教学实施过程中,针对每个具体项目,我们基本按照教员讲解理论、提出任务展示效果、引导学员思考、教员演示、学员练习教员指导、归纳小结的步骤进行,整个过程充分运用启发、演示和举例的方法,以学员为主体,融教、学、做为一体。通过一段时间的教学实践,学员已经完成了前6个项目的学习实践,学会了简单程序的编制和烧录,达到控制单片机工作的目的。通过由浅入深、循序渐进的实践过程,学员的实践能力得到了培养,体会了单片机系统开发的全过程,将硬件和编程联系起来了,将理论教学和实践教学有机结合起来了,使抽象的指令、程序更加具体了,教学效果明显,相信通过全部项目的学习训练,学员的创新能力一定可以得到培养和提高。
5 结语
通过上述教学改革实践,打破了原有的章节体系,重新编排成项目式教学内容,分散了重点,把原来生涩难懂的原理知识与具体实例相结合,激发了学员的学习兴趣。学员通过大量的不同层次的实践操作,熟悉单片机系统的开发过程,进一步培养学员的综合分析能力、排除故障能力和创新能力。下一步我们将根据学员的学习效果的反馈情况和专业需求进一步探讨教学内容的更新以及实践教学的模式,形成一套完整的单片机理论、实验、实训教学融为一体的教学新模式。
参考文献
可见,战略性新兴新能源产业的发展离不开新能源科学与工程等专业,而且,新能源产业的发展同样离不开能源与动力工程专业的参与。同时,战略性新兴新能源产业的发展,为能源与动力工程专业的建设带来挑战与机遇,因此,需要加强能源与动力工程专业建设,满足新能源及常规能源发展对人才的需求。
能源动力类专业是战略性新兴的新能源相关产业及新能源科学与工程等专业的发展基础
战略性新兴产业如新能源学科与工程等专业的发展需要以传统优势学科为其基础。传统产业的基础和发展现状将影响战略性新兴产业的形成与发展,战略性新兴产业的发展也将从传统产业的发展中获取帮助。能源动力类专业涉及的多是传统产业,而新能源科学与工程专业所涉及的是战略性新兴产业,因此,能源动力类专业的发展直接影响到新能源及其新能源科学与工程专业的发展。新能源科学与工程专业涉及的学科领域广泛且属交叉学科,涉及物理学、能源与动力工程、电子科学与技术、自动控制、材料科学、机械工程、化学等多个基础学科。新能源科学与工程专业是一个典型的多学科交叉专业并强烈地依托于能源与动力工程等工程技术的发展。基础学科是催生和促进新的学科领域特别是交叉学科、新兴学科发展的源泉。战略性新兴新能源产业及新能源科学与工程专业的发展离不开孕育其出生的能源动力类专业,能源动力类专业作为其发展的基础与源泉,并为新能源科学与工程专业的发展提供强大的理论基础。
国内外高校的新能源科学与工程专业的课程设置与能源与动力工程专业的设置有共同之处,如均以流体力学、工程热力学、传热学等作为专业基础课。国内已开设的新能源科学与工程专业的人才培养课程体系可知,大部分培养方案体现了能源动力类专业的学科基础(包括流体力学、工程热力学、传热学等),这些均与教育部新修订的《普通高等学校本科专业目录(2010)》中,将新能源科学与工程专业设为能源动力类特设专业的要求是一致的。北京工业大学新能源科学与工程专业的实践教学方面,主要依托热能与动力工程北京市实验教学示范中心的实践教学平台,并借助重点实验室的科研优势和动力工程及工程热物理学科优势,进行新能源科学与工程专业的创新性实验项目研究。
综上所述可知,国内大多数高校的新能源科学与工程专业多是建立在原来的能源动力类专业基础之上的,能源动力类专业是战略性新兴的新能源相关产业及新能源科学与工程等专业的发展基础,因此,需要深入探讨能源与动力工程专业的人才建设。
战略性新兴的新能源产业发展对能源动力类专业人才培养的需求
自2010年7月教育部下文开办新能源科学与工程专业的建设已有4年时间,该专业的发展取得了很大的进步,该专业主要是学生通过学习各种类新能源的特点、利用方式和方法以及新能源应用的现状、未来发展的趋势,学习动力工程及工程热物理学科宽厚理论基础,系统掌握新能源与可再生能源转换利用过程中所涉及到的能源动力、化工、环境、材料、生物等专业知识,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,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,具备能源科学及工程知识与现代信息技术,具有良好的团队合作精神和国际视野,具有较强工程实践与创新能力的专门人才。
经过近几年的发展,新能源科学与工程专业的人才培养目标及课程体系的设置取得了很大的进步,但是,从新能源科学与工程专业的人才培养目标以及课程设置体系设置的分析,可以看出,其侧重于将风能、太阳能、地热、生物质能、核电能等各种“新能源”如何高效的转换为“中间能源”,如将将太阳能转化为热能,生物质转换为生物油,将风能转化为机械能,将潮汐能转换为势能等“中间能源”。但是,新能源要高效地为我们所利用,还需要将这些“中间能源”合理高效转换为可以利用的“二次能源”如电能以及可以直接应用的生物油等,这些“中间能源”的高效转换需要有能源与动力工程专业的参与才能够高效完成“中间能源”向“二次能源”的转换。
因此,在大力发展新能源相关产业及新能源科学与工程专业的同时,对能源与动力工程专业的发展提出了新的挑战与机遇,需要针对新能源科学与工程专业设置的不足之处,针对各种“中间能源”的特点及转换特点,制定出合理的能源动力类专业的人才培养方案,使其与新能源科学与工程等新能源相关专业形成互补,共同完成从“新能源”向“中间能源”再到“二次能源”的高效转换,将新能源的利用率发挥到极致。
基于战略性新兴的新能源产业发展背景下的能源动力类专业人才培养的探讨
国内开设有能源动力类专业的高校有100余所,通过查阅并归纳国内各个高校能源动力类专业的人才培养目标:着力培养拥有扎实的动力工程及工程热物理学科宽厚基础理论与专业知识,并具有较高的人文社会科学和管理学的知识,系统掌握热力科学、控制技术和计算机应用技术、能源高效转换、清洁利用及其自动控制与运行的专业知识、基本技能及学科发展动态,具有较强的工程意识、工程素质、工程实践能力、自我获取知识的能力、创新素质、创业精神、社会交往能力、组织管理能力和国际视野的高素质人才。
根据战略性新兴产业之新能源发展的要求以及新能源科学与工程专业人才培养的特点,结合能源与动力工程专业的人才培养目标以及当今能源动力类专业自身发展的需求,提出了能源与动力工程专业人才培养的一些建议。
针对新能源产业的发展,调整能源与动力工程专业的人才培养课程体系
针对新能源产业的发展特点,以及新能源的能源转化特点,适当调整人才培养目标及课程体系使之满足新能源后续利用对人才的需求。如太阳能的热利用过程中,可设置高效吸收、储存及释放太阳能(热能)的相关课程,以及高效利用其储能材料释放的热能的动力机械的相关课程,完成从“新能源”(太阳能)到“中间能源”(储能材料所储存的热能)再到“二次能源”(如电能)的高效转换;可以添加高效热解生物质转换为高品质的生物油(“中间能源”)的课程,以及开设特定课程来讲解如何将生物油(“中间能源”)转换为可以直接高效利用的“二次能源”或直接将生物油“中间能源”高效利用的课程等等。
构建多层次、不同规格的人才培养体系
能源动力类专业(学科)的人才培养需要分为博士、硕士、本科及专科,满足不同层的人才需求。同时,不同性质的高校在本科层次的人才培养目的是不同的,如研究型大学主要培养学术型以及研究与应用人才、教学研究型大学培养学术和应用型人才为主、教学型大学培养应用型人才为主以及高等职业院校培养应用型学生为主。
加强职业教育与培训,发展继续教育,构建终身教育体系
虽然高校有多层次、不同规格的人才培养方式,可以针对不同层次的人才需求制定相应的人才培养目标并培养出合格的人才,但是,当今科技发展日新月异,知识发展迅猛,技术更新频繁,如果企业引进的人才仅仅靠在学校所学的知识是不能满足企业的快速发展的。总书记在十六大的政治报告中指出:要“加强职业教育与培训,发展继续教育,构建终身教育体系”。因此,需要为已经毕业的能源动力类专业人才制定继续教育培训计划,构建终身教育体系,使能源动力类人才时刻具备最新知识与技能,满足企业发展的需求。
采取的措施可以是要根据不同岗位的人员,帮助其制定终身的自我学习与培训计划,使其获得并完善各种知识与技能;与高校联合制定长期的培训计划,如每年对企业的人才进行专业相关新知识的培训或是按照企业的要求进行专业知识培训;邀请能源动力类的研究院所专家定期举行学术讲座,传播能源动力类的最新技术发展,起到抛砖引玉的作用;可以与行业协会共同举办相关知识的讲习班,使热能工程师掌握相关最新的专业技术;要求企业员工进行培训考证,使他们在考证过程中学习到相关知识,同时也使其保持强烈的学习愿望;出国进行短期培训学习,学习国外最新的能源动力类知识;采取要求每位员自己工定期举办讲座,将其学习、工作或查阅中所获得的知识进行相互交流,使大家能便捷地学习到更多的知识。
建立跨产业、跨领域、跨学科合作的人才培养模式
对能源动力类专业进行教育资源的整合,在培养常规的能源动力类人才基础之上与新能源相关产业合作培养跨产业人才,并与能源动力类之外的领域如化学工程及材料学科合作培养生物质能高效利用与新能源材料相关的专业技术人才。
建立高校与企业、研究院所及国外高校学联合的人才培养模式
高校与企业联合人才的培养主要是让企业里面的既懂理论专业知识和具有丰富实践工程经验的工程师担任本科人才培养(毕业设计)的第二导师,让本科生在毕业设计阶段可以得到实际工程知识的训练,学习到如何将理论知识与实践工程联合起来解决实际工程问题的能力,学习如何将知识转换为生产力。其次,可以让企业参与硕士及博士人才的培养,由于硕士人才与博士人才培养目标不同,因此,对于硕士人才的培养主要是让学生参与企业的技术改革,解决较高难度的实际课题为主。博士人才的培养可以部分参照博士后流动站对其博士后工作人员的要求进行培养,参与企业的产品研发的研究工作。聘请国内能源动力类研究院所的知名专家院士来校进行学术交流,让学生有机会与这些学术泰斗面对面交流,学习他们的思维方式,以及他们所带来本领域的最新专业知识信息。可以聘请国外高校知名教授专家来国内短期讲课,让学生了解国外本领域的最新发展及相关知识。
注重能源动力类人才出国留学培养
选送优秀的学生在完成国内的课程以后,到国外动力类著名高校继续学习先进的能源动力类知识,使人才的培养具有国际水准,这些学生在国外完成本科、硕士或博士的学业之后回国工作,这样就可以为我国能源动力类的建设起到推波助澜的作用,加快我国能源动力类产业及新能源产业的快速发展。
能源动力类人才的后续培养
从高校毕业的博士、硕士、本科及专科具备一定理论知识,但是,这些人才要在企业做出成果,离不开企业的“二次培养”,就是按照不同层次人才的特点安排在不同的工作岗位进行专业技能、技术以及研发的后续培养锻炼,在此过程中培养出能够将知识转化为实际生产力的各个环节上的不同层次的人才,培养出如科技创新的领军人才、科学研究与技术开发人才、高技能的技术创新人才以及实际科技成果的转化人才等。
按照CDIO模式及卓越工程师模式培养能源动力类人才
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:
[1]任东明.中国新能源产业的发展和制度创新[J].中外能源,2011,
(1).
[2]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).
[3]张珏.新能源产业发展所需专业人才培养探讨[J].中国人才,
2010,(8).
【关键词】新能源科学与工程;多学科;培养方案
【Abstract】New energy science and engineering is a typical multi subject cross specialty and has already become an emerging industries which our nation prefers to develop. Based on the analysis of the current situation of the new energy profession, this paper proposes a distinctive training program for new energy science and engineering, combing with our own advantages.
【Key words】New energy science and Engineering; Multi discipline; Training program
随着社会经济的发展,传统能源产业已经成为制约当今社会经济发展的关键因素,新能源产业的发展必然是未来中国可持续发展的趋势。然而与发达国家相比,我国的新能源产业化发展起步相对较晚,技术也较为落后,总体产业化程度不高,且新能源领域的科技创新能力明显不足。特别是我国高校新能源专业人才培养方案尚处于摸索阶段[1-3]。
目前,国内大部分高校的新能源科学与工程专业都是以能源与动力工程专业为基础,再开设几门与新能源领域相关的课程,并没有从根本上解决培养方案的问题,因此,在课程体系设置、专业素质培养、本科生就业等方面存在不少问题。例如:(1)专业特色不明确;(2)专业基础课程与专业课程脱节;(3)实践教学和创新教学的形式化[4-5]。因此,本文针对目前各高校在新能源科学与工程专业人才模式培养中存在的主要问题,提出了具有特色的新能源科学与工程专业培养方案。
1 一体化人才培养
本校新能源科学与工程专业的课程体系由四个主要模块组成:通识课程71学分(人文社科课程和公共基础课程)、学科课程58学分(学科基础课程、专业核心课程和专业选修课课程)、集中实践教学38学分(毕业设计、课程设计、项目设计、电工实习、金工实习、生产实习、课外实践教学等)和素质、创新、创业教育16学分。在本课程体系中,一方面开设了本专业的基础技术知识课程,让学生能够掌握与新能源体系设计、开发和测试相关的知识,另一方面开设了能源管理等方面的课程,最终培养的学生能够熟悉规划-设计-制造-运营-管理环节中关键的技术和方式,使得他们能更好的适应社会的需求。
2 供求关系引导特色学科
目前,各高校根据自身专业设置的特点和学科发展的优势,制定了稍有不同的新能源科学与工程专业人才的培养方案,如华北电力大学新能源科学与工程专业以生物质能、太阳能和风能三个专业为主;江苏大学的新能源科学与工程专业则围绕风能发展相关课程,实行单方向发展模式。本专业由于是新组建专业,暂时还未形成特色学科,因此,在专业核心课程设置时,以全面介绍新能源的动力系统、新能源的利用、新能源的储存和节能方式为目的,未涉及具体的特色方向,同时,河南省是以农业产品为主,结合目前太阳能热泵技术的大力推进,因此,在设置专业选修课程时,主要以热泵技术、太阳能制冷和冷热源工程为主导。在以后的实践过程中,发展出自身特色后,再利用选修课色学科对专业核心课程进行替换,从而形成“从发展中找特色”的人才培养方式。
3 “1+1”就业模式
新能源科学与工程专业属于新生学科,该方向毕业的学生较少,在能源行业中并未站稳脚步,在考虑学生就业问题时,一方面要以新能源学科为基础,开设新能源就业较好的课程,另一方面,也要重视我们现状,新能源比重小于20%,目前仍然以传统能源为主,因此,也开设了传统能源的节能技术课程,从而形成新能源利用和传统能源升级改造并行的“1+1”就业模式。
4 “分层次”创新教学
高校的教学模式必须具有连贯性,才能保证教学的质量。因此,本专业在设置相关软件学习课程时,尝试性地在大学一年级开设程序设计技术(C语言),大学二年级开设工程软件基础,让学生掌握工程软件基本知识,大学三年级时开设工程软件应用技术,让学生能熟练的利用三维软件进行实物绘制,在大学四年级的素质教育时,开设CAD-CFD综合应用创新教育课,更进一步让学生掌握模型的网格划分和传热与流动方面的简单编程计算。在上述的课程学习中,既保证的课程学习的连贯性,也形成了“分层次”创新教学的发展模式。
5 结语
新能源领域的发展,关键在于人才的培养。由于新能源科学与工程专业涉及物理学、化学、传热学、材料科学、管理学等学科,是一个典型的多学科交叉的新兴专业。因此,其培养方式和课程设置必须紧跟新能源科学技术的发展步伐,与时俱进。在贯彻厚基础、宽方向、重实践原则的基础上,积极培养具有扎实的自然科学基础、人文社会科学基础和专业知识,能够承担新能源工程的设计、运行管理、技术开发、科学技术教育与教学等工作,富有社会责任感,具有创新精神、实践能力和竞争力的高级专门人才。
【参考文献】
[1]冯大千,刘国良,范大和,等.浅谈《新能源概论》课程教学实践[J].科技视界, 2016(19):157-157.
[2]张宏丽,王存旭,郭瑞.美国俄勒冈州技术学院新能源专业人才培养的启示[J]. 当代教育理论与实践,2015(12):103-105.
[3]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,2015(3):61-62.
以学科建设带动新能源科学与工程专业发展
学科和专业建设两者之间相互促进、共同发展,学科建设中学科方向的凝练,是课程建设、教材建设、教学方法改进的基础。学科发展的水平越高,专业发展的后劲越大。中国工程院尹伟伦院士指出新能源是一个应时代需求、人类必需寻找的能源,其意义、价值和必行性是不言而喻的。通过寻找煤和石油等简单能源来解决人类工业革命的方式终将被取代,过去我们在风能、水能的研究上做了很多工作,取得了一些成绩。然而,新能源是多元化的,作为一种产业革命和产业结构调整,其他能源如生物质能源等也是值得去研究的。新能源作为一个朝阳产业,通过学科建设带动专业的发展,从而为新能源产业的发展提供强有力的人才支撑。具体来说就是,通过学科建设培养大批学术水平高、教学能力强的学科领军团队,促进一批教学名师和学术骨干的成长,提高专业教师队伍的教学水平和科研能力;通过学科建设提高科研水平促进教学水平的提高;通过学科建设为专业建设提供有关学科发展最新成果的课程教学内容等。新能源的开发与利用,代表了一个时代。世界上有关新能源的竞争也很激烈,从国家层面来说,国家应加大在这方面人才培养上的投入,给与宽泛的支持和经费的投入,教育部应对新能源科学与工程这个新专业的教学计划、培养目标给予高度关注。与会代表们高度赞同和积极响应尹伟伦院士提出的“建立新能源学科带动新能源科学与工程专业发展”的建议,并将推动新能源学科的建立作为各所高校共同努力的目标。
明确专业内涵及定位 规范人才培养原则
究竟什么是新能源,其范畴如何界定?代表们结合人才培养针对专业发展的规范化问题进行了讨论。东北农业大学工程学院李岩院长提出,自2010年教育部批准设立新能源专业至今,经过3年的发展目前已到了需要进行认真总结、梳理的阶段,各高校在自由发展、特色发展的同时需要对专业内涵及其定位加以规范,对于新能源专业的范畴各高校应取得共识。新能源究竟包含哪些能源,除目前发展迅速的风能、太阳能、生物质能外,是否还包含其他能源,如核能、海洋能、地热能等,从专业的长远发展来看,对新能源概念的认识、专业的范畴进行规范是非常必要且是必需的。
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。现阶段我国系统培养新能源科学与工程专业本科生、研究生的工作才刚刚起步,对于相应课程体系的构建正处于探索阶段。目前各校课程设置差别较大,这种状况不利于该专业的发展。对此,李岩教授提出,虽然各种新能源所需要的基础课和专业基础课存在较大不同,但应该设置几门各校均应开设的本专业的基础课和专业基础课。这种规范对于今后的学科发展与建设、本科生考研以及学生就业非常有利。深圳大学能源与环境工程学院孙宏元书记补充说到,要找到各高校间的交集,明确学生应具备哪些具体知识。
应该在保持特色的基础上,构建明显有别于传统专业的专业课程体系。浙江大学周昊教授补充谈到,目前新能源课程的开设表现出趋于泛论或引论趋势,课程内容很浅,且不少课程之间存在着重复,如何解决课程之间的重复问题也是需要加以考虑的。要抓好主干课程建设,形成从教材,到课件,到网上资源,到实验,到实习的一条龙建设,要有一定的深度。深圳大学能源与环境工程学院孙宏元书记提出,新能源科学与工程专业对目前我国的各高校而言都是一个刚起步的专业,是在各高校各自的背景下发展起来的,从专业的整体发展来看,在规范新能源专业范畴的基础上,需要明确学科专业的主要课程及课程设置的特色,与传统专业课程的区别所在。江苏大学能源与动力工程学院何志霞教授认为,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。与数学、物理、化学、生物学等紧密相关,又强烈的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。
对于如何强化实践教学在人才培养中的作用,华北电力大学可再生能源学院副教授杨世关指出,新能源科学与工程专业是一个工程与技术结合较为紧密的专业,各高校都安排了学生的实习,企业也为学生提供了实习的机会,然而目前学生的实习过程仅限于“看”、“观摩”,学生很难真正参与其中,实习很难达到应有的作用,真正起到提高学生实践技能的目的,如何与企业更好地结合,发挥实习的真正意义是需要重点考虑的问题。另外,杨教授还介绍了德国在新能源人才培养上的一些经验做法,为今后如何切实培养新能源人才实践能力提供了参考。
推进精品教材的编写
新能源飞速发展,培养专业型人才是当务之急,同时急需与之匹配的教材。华北电力大学可再生能源学院副教授杨世关提出:不求大而全,应寻找一些共同点、切入点,各高校联合共同编写我国新能源学科的一些教材,为新能源科学与工程专业服务。针对目前已出版的新能源类图书水平、方向参差不齐,缺少系统的、精品的系列教材的现状,水利水电出版社电气编辑室主任李莉谈到目前新能源学科教材的编写工作存在着4个特点:一是对于教材的编写只是开设了该专业的少部分高校的个别行为,对于大多数院校来说还未涉及教材的编写工作;二是现有教材从内容上来说以高校教学为主,缺少为行业服务;三是已出版的新能源类图书,泛谈居多,高尖的精品图书少;第四就是缺少系统性、针对性和权威性。李莉主任还提出,新能源领域需要通过高校间、高校与相关单位间的密切合作、整合资源,集众权威专家打造一套综合型、教材型的丛书,在内容上应避免泛泛而谈,必须有所创新。涉及范围要广,从高校教材、人才培训、专家参考三个层面进行策划,满足不同需求。高校教材作为供学生学习的教材,人才培训部分可供该领域相关从业者的培训用书,而专家参考可供相关研究、设计、制造的人员阅读参考,要能够做到深浅不同难度的结合。如何以创新的思路推进教材建设的问题,参会代表们普遍认为目前面临的一个现实难题就是全国统编教材的编写难以推进,并建议在确定专业共性核心课程的基础上与出版社合作共同推进教材的编写,做精品教材。
建设新能源科学与工程专业资源网络共享平台
新能源科学与工程专业作为一个新兴的学科专业,建立一个教学资源共享、教学成果共享的平台,有利于开创高校教育资源优势互补、互利互赢的新局面,实现各高校间的合作与共同发展,为新能源产业的发展提供优质的人才储备,为行业发展做出更大贡献。华北电力大学杨世关副教授指出目前我国的新能源专业建设处在探索阶段,各校在该专业发展上还不成熟,同时又各具侧重点和特色,建立基于互联网的教学资源共享平台,教师授课可相互借鉴,学生可以接触到来自不同学校的教学资源,视野得到开阔,对教师教学和学生学习都将起到很大的促进作用。
倡议成立“全国新能源科学与工程专业联盟”
新能源科学与工程专业开设3年来,国内已经有34所院校开始了招生工作,2014年即将迎来第一届毕业生。但每一所学校都有自身的特色,彼此之间沟通协调较少,基本上按照自己的优势来办学,而不是从新能源行业发展的整体出发来制定培养目标和教学体系。基于这种现状,福建师范大学物理与能源学院黄志高院长建议成立“全国新能源科学与工程专业联盟”,该提议得到了与会高校的一致赞同。深圳大学孙宏元书记谈到,新能源专业的联盟或组织的建立,可为各高校间定期进行交流、互访、青年教师作为交流学者搭建平台,在建立联盟的同时还应考虑通过创建新能源科学与工程专业的刊物,如期刊或电子杂志建立信息交流的平台,以便及时了解、分享各校在学科建设上的最新进展、成果与经验,推进新能源专业整体水平的提升。此外,代表们呼吁尽快成立“全国新能源科学与工程专业建设咨询委员会”,积极与教育主管部门沟通、协调,定期召开工作会议,探讨专业建设的各项内容,规范专业的发展。
大学的人才培养应与企业实际需求相契合
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“电力生产与控制国家级虚拟仿真实验教学中心”的优质资源,高标准建设新能源发电过程仿真实验室。产学研结合不仅是新能源这样的工科专业人才培养的必然要求,能使学校学科和教学受益,同时也应做足做实让企业获利,实现双赢,这样的产学研合作模式才能真正发挥其应有的效能。本文不仅为高校新能源专业人才培养模式提供一种新思路,也为企业的校企合作提供有用的参考。
参考文献:
[1]李俊峰,蔡丰波等.2014中国风电发展报告[R].2014.
[2]陈建林,陈荐.新能源科学与工程本科专业人才培养模式探究[J].中国电力教育,2014,(22).
关键词:双一流;专业建设;人才培养模式;新能源科学与工程
中图分类号:G424 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)27-0136-02
2015年10月国务院印发《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》。总体目标分三步实现:到2020年,若干所大学和一批学科进入世界一流行列,若干学科进入世界一流学科前列。到2030年,更多的大学和学科进入世界一流行列,若干所大W进入世界一流大学前列,一批学科进入世界一流学科前列,高等教育整体实力显著提升。到本世纪中叶,一流大学和一流学科的数量和实力进入世界前列,基本建成高等教育强国。
2016年10月9日,长沙理工大学创建“双一流”暨办学60周年纪念大会,赖明勇校长指出按照“六个突破、六个提升”的发展思路,突出优势、强化特色、创新机制、打造品牌,坚持以学科建设为龙头,努力将行业特点转化为学科特色,专注打造一批一流学科,全面提高学校的核心竞争力,努力跻身全国“百强”。
长沙理工大学一直重视能源领域的学科建设和人才,学校准确把握当前国际国内的能源发展形势和能源科学的发展方向,瞄准国家新能源重大人才需求,在全国率先开展新能源人才培养工作,创办全国第二,湖南省第一个风能与动力工程本科专业。2011年该专业被批准为湖南省特色专业,2013年5月顺利通过了湖南省教育厅的新增专业办学水平评估和新增学士学位授权学科专业评估。2012年教育部要求新能源相关专业统一更名为新能源科学与工程。通过6年的专业建设和人才培养,取得的主要贡献如下7个方面:创办了湖南省第一个新能源科学与工程本科专业,构建了风电特色鲜明的新能源科学与工程实践教学平台,探索了科研反哺教学的新能源科学与工程人才培养模式,发展了双一流建设背景下新能源人才培养模式系列高等教育理论、建成了国家级虚拟仿真实验教学中心重要组成部分即湖南第一个风电场设计和风力发电过程仿真教学实验室、开展了“2+2”新能源国际化办学模式、实施了“顶岗实习”的新能源实践教学新模式。
一、创办了湖南省第一个的新能源科学与工程本科专业
2009年新能源科学与工程专业(风能与动力工程)招收第一批本科生,经过4年的教育教学探索,成功地完成了第一轮本科人才培养工作,2013年5月顺利通过了湖南省教育厅的新专业评估验收,人才培养取得圆满成功。该专业2011年被批准为湖南省特色专业,本研究成果对我省风电领域人才培养、新能源科学与工程本科专业建设以及双一流建设和战略性新兴产业的发展具有重要的指导和借鉴意义。
二、构建了风电特色鲜明的新能源科学与工程实践教学平台
新能源科学与工程专业已建成实验室有:“风力机叶片振动实验台”、“新能源材料疲劳特性试验台”、“风电机组运行与控制实验台”、“风光互补实验台”、“小型风力机拆装实验台”、“风电场设计与仿真实验室”、“分布式发电综合实验系统”等,“风力发电过程虚拟仿真实验室”是国家级“电力生产与控制”仿真中心重要组成部分。新能源科学与工程实验室是能源系统与动力工程国家级实验示范教学中心重要组成部分。
三、探索了科研反哺教学的新能源科学与工程人才培养模式
16位在编教师中主持11项国家自然科学基金,还承担20余项省部项目;多位教师发表在顶级国际刊物上发表学术论文,研究成果获得国际同行的认可;多位教师获发明专利授权。以上这些科研成果反哺教学,通过指导本专业学生参加大学生挑战杯、节能减排大赛等方式,培养学生创新能力。教师将自己科研成果带入教学课堂,从而使同学们了解新能源领域科技前沿知识和学术思维。
四、发展了双一流背景下新能源人才培养模式系列高等教育理论
近年来,我国风电等新能源产业迅猛发展需要培养大量的专业技术人才,新形势下培养什么样的人才和如何培养新能源等战略性新兴产业高级专业人才是高等教育理论的一项重要的新兴课题。本项目结合“卓越工程师”的人才培养思路、能源领域专业综合改革试点和“2011计划”,在湖南省和长沙理工大学教研项目的支持下,研究探索了新形势下新能源人才培养理念、培养思路、培养模式等系列高等教育理论。
五、建成了国家级虚拟仿真实验教学中心重要组成部分即湖南第一个风电场设计和风力发电过程仿真教学实验室
除了风电场的运行控制仿真以为,创造性把风资源测量与评估、风电场设计引入风电仿真实验室,建成了多功能、全过程的风电仿真实验室,这在全省甚至全国都是一个创新。2014年,风电场设计与运行仿真实验室作为一个重要部分已成功获批为“电力生产与控制虚拟仿真实验教学”国家级虚拟仿真实验教学中心,获得了进一步建设发展的良好机遇,将在仿真教学、科技服务及科学研究等方面发挥更重要的作用。
六、开展了“2+2”新能源国际化办学模式
长沙理工大学与英国诺森比亚大学签订了合作办学模式。长沙理工大学新能源科学与工程专业本科第一、二学年在本校就读,且学习成绩不低于评分标准70%(平均绩点2.0以上)、无不及格课程的学生,可申请诺森比亚大学机械工程本科专业本科第三、四学年课程,顺利完成课程学习后可获得诺森比亚大学学士学位,经长沙理工大学认证,并能获得长沙理工大学的学士学位。
七、实施了“顶岗实习”的新能源实践教学新模式
本专业把实践教学作为专业建设和人才培养的重点和特色之一,建设了高水平的风力发电综合实验室,建立了多环节多层的专业实践教学模式,从无到有,建设了6个校外实习基地。新能源科学与工程专业毕业实习实施了“顶岗实习”的新能源实践教学新模式,在风力发电场实践基地给每一位学员分配一个岗位,并配备一位指导师傅,实习3周。结合多项省级、校级教研课题,探索形成了校内外实习相结合、风电场实习和校内仿真运行相结合的模式。
在A电仰天湖风电场、大唐南山风电场、湘电风能公司、南车时代公司风电事业部等单位建立了实践教学基地,为新能源提供良好的实践教学基础条件。
八、总结
新能源科学与工程专业是我校2009年新开办的一个专业,成为我校以风电为特色的专业,也是能动学院新的人才培养增长点,人才培养质量获得就业单位的高度评价。
在国家和学校双一流建设背景下,我校十分重视能源学科的发展,在新能源科学与工程专业建设、人才培养及相关领域的教学研究等方面投入了大量人力物力,取得了以上七个方面的专业建设成果。
1、能源与动力工程:此专业学生主要学习动力工程及工程热物理的基础理论,学习各种能量转换及有效利用的理论与技术,受到现代动力工程师的基本训练,具有进行动力机械与热工设备设计、运行、实验研究的基本能力。
2、能源与环境系统工程:此专业培养具备宽厚热科学理论和能源与环境系统工程知识,能从事清洁能源开发、电力生产自动化、能源环境保护、制冷与低温、空调和储能、空调与人工环境等领域的设计、研究与管理的跨学科复合型高级技术人才。
3、新能源科学与工程:此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。
(来源:文章屋网 )
关键词 人才培养目标 定位 复合型 应用型
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。
注释
关键词:新能源科学与工程;卓越工程师计划;实践教学;改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)01-0264-02
一、引言
近年来,我国的能源短缺与环境污染等问题成为制约我国经济又好又快发展的瓶颈,随着产业结构调整与培育新兴战略产业步伐加速,新能源产业的战略地位将愈加突出[1]。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。目前,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[2]。
我国工程教育的规模位居世界第一,但不是人才培养强国,人才质量难以满足需求。在瑞士洛桑的世界竞争力报告中,中国合格工程师的数量和总体质量在参加排名的55个国家中仅列第48位[3]。为加快我国向工程教育强国迈进,提升学生的工程实践能力,教育部联合其他有关部门共同实施“卓越工程师教育培养计划”。随着国家“卓越计划”的提出,在实践教学培养方面,对新能源人才的培养也提出了更高的要求[4]。作为传统能源特色高校的长沙理工大学,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培养面临诸多现实和复杂的问题,实践教学作为其中的一个重要环节,必须得以及时解决。
本文首先分析当前我国新能源科学与工程专业实践教育状况,然后以长沙理工大学能源与动力工程学院(以下简称能动学院)新能源科学与工程专业的实践教学为例,结合近年来的实践教学经验和效果,探讨了改革的具体思路和措施,提出该专业的实践培养方案改革。
二、现状与问题
目前,我国从事新能源产业的技术骨干大多数是从其他行业转行过来的,他们普遍缺少新能源方面的专业系统培训和技术学习。具备突出实践创新能力的新能源专业人才尤为短缺,已经影响了我国新能源产业的健康发展。业内专家认为,中国新能源专业人才的创新化培养已刻不容缓[5]。《中华人民共和国可再生能源发》第三章第十二条明确指出:国务院教育行政部门应当将可再生能源知识和技术纳入普通教育、职业教育课程。
新能源科学与工程专业面向新能源产业,是一门涉及机械、流体、材料、电气和控制等多学科的新兴行业。这些人才不但能够将各学科知识结合起来,而且熟悉新能源应用技术的系统过程,但这些知识能力只有在长期的实践教学中进行培养积累才能形成[1]。实践教学是巩固理论知识和加深理论认识的有效途径,在高等学校中大力培养卓越工程师已经倡导多年,各高校通过各类项目资金等对实验室、实习基地等进行了升级,改善了学生实践实习的条件,促进了学生实践能力的提高,然而依然存在如下问题制约着卓越工程师人才的培养:
1.人才培养方案不明确:在我国,新能源科学与工程专业是一个较新的专业,开设的学校较少,其规模化人才培养才刚刚起步,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。
2.实践教学软硬件条件缺乏:近几年,高校青年教师都是从学校到学校的培养模式,大部分缺少工程训练背景,制约了学生工程实践能力的提高和创新意识的培养。由于新能源类课程难度大,在一些专业实验、课程设计上往往缺乏足够硬件条件,学生实践操作能力得不到有效的训练,甚至有些关键环节仅停留在“认识层次”,而没有上升到真正意义上的“应用层次”。在这种环境下进行实践教学,学生得不到应有的学习和锻炼。
3.实践教学体系不健全:实践教学是卓越工程师人才培养的重要环节,对学生的创新能力的培养具有重要作用。目前学生培养方案只是注重书本知识,而对实际工作中起重要作用的工程实践技能的培养是较少。显然这种只注重传授学生“纸上知识”的培养方案是不健全的。
4.实践教学管理体制不完善:实践创新是学生自主学习和探索的活动,其实践内容和时间具有一定的灵活性和不确定性,无法按照十分严格的时间制度进行,这就需要灵活的教学管理制度。同时实践教学不仅在校内进行,还时常需要到企业进行实践活动,涉及的管理单位和管理人员较多,需要一个完善的责任制度和安全保障制度。
三、建议与对策
卓越工程师培养目标应体现工程知识、工程素质、工程能力。实践教学目的就是培养学生的专业实践能力和创新精神,所以学校以企业需求为设计主线,积极开展校企合作、整合校内与校外资源、改革与发展并重,推进工程实践人才的培养工作。
1.校企联合制订培养计划,共同开发人才资源。在本科生培养计划方案制定或修订过程中,与企业充分沟通,结合实际需求制定详细的培养方案。长沙理工大学在制定培养方案前也对大唐福建漳州六鳌近海风电场、内蒙古华电辉腾锡勒风电场等新能源企业进行了考察和交流,收到了良好的效果。另外长沙理工大学具有传统的能源电力行业优势和特色,与大唐湖南分公司、湖南省电力公司等企业联系紧密,在学生实践教学方面开展了一系列合作,如毕业课题来自企业的实际问题,学生实施双导师制等。
企业提供给学生的是一个系统而真实的实践环境,所有实践项目都按生产环节来安排。今后学校、企业和学生可以签订三方协议,企业在实习过程中对学生进行考察,承诺优先选用优秀人才,实现企业人才需求与学校人才培养的深度融合。
2.深入实施教师发展工程,加强实验室和实习基地建设。针对实践教学过程中教师工程能力的问题,可以采取以下措施:一是引进新教师时,优先考虑具有工程实践经验的人选;二是大力推进青年教师工程化,学院每年派遣一定数量的青年教师到相关企业接受“工程化”培训,为此长沙理工大学将青年教师的工程化纳入职称评定的基本条件;三是通过加强学校和企业之间的合作研究,提高学校青年教师的实践能力;四是聘请校内具有丰富工程经验的老教师,对青年教师进行指导和培训;五是从企业中聘请富有教学经验的高级工程师充实教师队伍,长沙理工大学能动学院依托湘电风能等企业的资源,聘请了多位高级工程师为本科生讲学。
建设创新实践基地是开展项目学习的硬件支撑和条件保障,可以从多方面加强建设:(1)整合校内资源,争取各级政府的支持,增加实验室建设投入,建立实践教学中心,大力推进开放式教学,教学场地、教学设备、师资均可共享,加大实践教学平台开放力度;(2)利用长沙理工大学在电力行业的影响力,通过吸引社会资源,联合企业单位,以产学研为切入点,共建实践教学基地;(3)利用长沙市麓谷大学生创业园区,开展创新创业实践活动。
3.改革教学方法和考核方式,积极开展科技创新与实践活动。着力推动以基于实践问题、项目为背景、面向企业需求的教学方法,建构实践教学的新模式。在考核方式上,改进传统的试验报告或笔试考核的评价方式,主要考察学生的应用实践能力,采取现场解决问题的模式进行考核。
通过鼓励学生参加各种科技创新竞赛与社会实践活动,培养大学生的实践能力。长沙理工大学能动学院积极承办各类竞赛,也鼓励学生参加全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛、全国大学生挑战杯科技竞赛、以及学校组织的大学生创新性实验计划项目评比等活动。为此长沙理工大学能动学院还专门成立的大学生科技创新中心,聘请了经验丰富的老师专门负责,效果显著。
4.创新实践教学管理。加强实践教学管理,特别是加强行业实践阶段的管理、建立行业实践管理保障机制,是实践教学体系建构成功的关键。建立新能源科学与工程专业的实践教学网络平台,将基础实验和专业实验的实践教学说明书、多媒体课件、教学方式、仪器设备操作规程、教学科研成果等资源全部共享到网络平台上,实现优质资源的共享。
学生进入企业实践,建议签订学校、企业、学生三方协议,购买保险。在实习过程中采取“双导师”制,校内由专业教师负责,行业导师由企业高级技术人员或专家担任。实施动态和全过程的监控,加强教学过程评价,在提高学生能力的同时,及时分析评价信息,发现问题并提出整改建议,完善教学管理机制。
结语
当今社会,人力资源越来越成为推动经济社会发展的战略性资源。国家提出了培养卓越工程师的战略思想,这对新能源专业人才培养提出了更高的要求。探索新能源专业人才培养模式是一项长期复杂的系统工程。学校必须紧跟时代和企业的需求,不断地改进实践培养方案,不断地升级教学所需的“软件”和“硬件”,不断地加强实践教学管理,从而培养出更多符合生产力发展需求的卓越工程师。
参考文献:
[1]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.
[2]何建军,陈荐.风电人才需求与人才培养模式的研究[J].中国电力教育,2010,(31):31-33.
[3]徐世军,范伟,黄贤英.面向卓越工程师培养的专业课程教学实践[J].计算机教育,2013,(13):22-25.
【关键词】 应用型 工学结合 新能源 人才培养模式
面对日益严峻的化石能源枯竭和环境恶化问题,人们已经清楚的意识到太阳能将是人类最重要的能源。目前,太阳能光伏发电技术与应用得到快速发展。到2008年年底,全球光伏累计安装容量大约18.5GWp,但其主要市场在欧美和日本。欧美和日本已经形成了光伏应用的设计、安装、运行维护的新兴产业队伍和人才培养教育体系。而我国虽然是光伏组件的生产大国,但光伏的安装总量包括光伏电站的安装占世界光伏安装总量的比重很小,设计、安装、运行维护产业队伍尚未形成,人才培养体系还没有建立。
根据我国新能源中长期发展规划,2009年-2010年均新增55MW,到2010年我国光伏发电累计装机容量将达到250MW;而到2020年年需新增1350MW,累计装机将达到1600MW。因此我国光伏发电应用的潜在市场非常巨大。面对国家推动国内光伏发展的政策到位,国内光伏市场即将规模化发展,人才制约瓶颈将很快显现。因此,必须加大力度,迅速建立和完善我国光伏应用人才培养体系。
南昌理工学院就是在这一背景下于2008年成立了太阳能光电工程学院,在应用型太阳能光伏专业人才培养模式的教育理念、培养方案、课程设置、教学内容等方面进行了有益的改革与探索,学校把新能源科学与工程专业教育厅重点学科优势和应用型光伏创新人才培养结合起来,并率先摸索出光伏专业应用型、创业型人才培养模式,具有一定的创新性。以此为案例,本文力求总结与阐述工学结合教学模式在光伏应用专业教育中的成效性。
一、工学结合,依托行业、企业确定人才培养方案
人才培养模式是是教育教学思想、理论转化为创新教学实践, 实现培养目标的物质力量的中介[1] ,它包含教育思想与教学观念、专业培养目标与规格、专业设置、教学内容与课程体系等几个基本要素[2]。为适应世界光伏产业发展和工科院校教育改革的趋势,南昌理工学院联系我国光伏产业现状,紧密结合学校的学科优势与办学特色,根据江西区域经济发展的要求,建立适应“光伏产业应用性人才教育基本要求”为目标的教育教学体系。力争在省属工科本科院校中培养具有国际光伏产业发展思维,能够胜任光伏电池组件生产、研发以及光伏系统的设计、安装维护等工作,促进本地区经济社会发展的具有创新能力与创业思维的新一代光伏产业复合型人才。学院与国内大型光伏企业如赛维、晶科能源等高科技企业强强联合,建立起订单式培养。根据企业的需要确定人才培养方案,开设有光伏电池片制造工艺、光伏材料与检测、单晶硅/多晶硅制造工艺、光伏组件加工与工艺、太阳能发电技术、光伏发电设计与施工等核心专业课程,并到企业实训,强化技能素质培养,掌握光伏电池片及组件加工技术,使学生在就业初期就能够在技术岗位上脱颖而出,从而获取更多的升职机会;同时,要求学生掌握光伏电池片、光伏组件生产过程的原理与工艺要求,掌握光伏发电及相关供用电技术,有利于学生的可持续发展。
二、开展实验教学改革,不断完善实验室硬件设施,为学院的发展提供硬件支撑条件。实践教学是职业教育的核心环节,主要培养学生的职业能力,即专业能力、方法能力、社会能力[3]。新能源产业人才教育教学改革的关键是新能源产业相关实践技能的培养,加强新能源专业本科生生产实践课程的教学,以创业型、应用性人才培养为主,科研教学型人才培养为辅。
1. 修订各专业实验教学大纲,加大实践教学的比例。
打破专业和学科的界限,合并内容相同或相近的课程,优化专业基础课理论与实验教学内容,删除陈旧过时和过深过难的内容,吸收前沿科技成果,增加实践教学内容,尽可能应用新的实验技术,在教学之中使学生的综合能力得到培养。
2. 增开综合性实验和设计性实验,实施学生开放实验室建设
学校建有实验实训中心1个,其中包含6个实验室(机房、操作平台),教学机房、电子电工实验室、光伏基础实验室、光伏发电实验室、光伏材料实验室,多晶硅铸锭实验操作平台。实验实训中心平时对学生开放,66.67%的实验室为开放性实验室。制订实施了《实验室开放管理暂行办法》,对实验室开放做出明确规定和具体要求,并提供专项经费保障,有效改变目前本科生实验教学中存在的动手能力不足的问题,学生综合实验能力得到很好地培养。同时,在开放实验室中学生可以自行设计实验,科研兴趣小组还能设计专题实验。
三、 改变既往单一的实习模式,加强实习实训基地建设,探讨加强新能源专业本科生假期专业技能社会实践的有效模式
学校还建成由实践教学设备配套的校内实践教学基地(含专业实训室)[4],能对行动体系课程[5]的教学提供具体的学习情境[6],因此, 建设校内实践教学基地是工学结合教学情境实现的关键。学校还先后与江西上饶光电、江西上饶晶科、上海正泰、泉州百来等公司签订了长期合作协议,共建实习实训基地,企业技术人员来校任教或参与实训指导、毕业设计(论文)指导等方式参与人才培养。改变新能源专业学生实习模式,利用假期组织学生进入实习实训基地进行社会实践工作,提高学生学习专业课的主动性,充分认识用人单位对毕业生的需求。并且还可以提高学生的组织能力、社会活动能力,倡导个性发挥的教学。
短短四年来,学院立足新建地方本科院校实际,积极探索具有自身特点的发展之路,努力提升符合时代要求的办学理念。在光伏学科专业建设、人才培养等方面,突出地方性,发展应用性,着力实践性,强化专业性,不断提高人才培养质量,通过主课堂教学与课外创新相结合,学生的应用能力和创新能力有了明显的提高,这是工学结合教学的成果,值得推广和实践。
参考文献:
[1]杨峻, 刘亚军. 面向21世纪我国高等教育培养模式转变刍议[ J] . 兰州大学学报(社科版) , 1998, ( 2): 5-12.
[2]王振洪. 构建新型高师院校人才培养模式刍议[ J] . 课程・教材・教法, 2004, ( 9): 75-79.
如果白昼的美丽是因为光明,那么电就将这种美丽延续到了黑夜。21世纪多数重要的发明都是在电的推动下运作的,失去了电,满目繁华都将归为荒芜。在教育部直属的高校中,有一所大学,或许你并不熟悉它,但时代赋予了它一个特殊的地位――它是唯一一所以电力为学科特色的大学,它始终关注着国际电力学科研究的前沿领域,推动着我国的电力工业发展。它,就是华北电力大学(下简称华电),一所承载着中国电力事业腾飞使命的大学。
说起人文情怀,华电或许并无出众之处,但说到华电在电力方面的建树,那我绝对可以如数家珍。国家级重点学科“电气系统及其自动化”“热能工程”是华电的支撑力量,但是作为电力教育的领头羊,其他新兴学科的建设是华电无法忽视和放弃的。因此,华电在拓展了核电、水电、风电等新型洁净能源学科领域的基础上,积极扩展更多的新能源类专业,新增了如新能源科学与工程、新能源科学与器件等发展处于国际前沿的新能源类专业。2006年,华电成立了国内首个“可再生能源学院”,整合各新能源学科力量,逐步形成并深化了“以优势学科为基础,以新兴能源学科为重点,以文理学科为支撑”的“大电力”学科特色办学体系。
在华电,流传着一句玩笑话:“凡是长相过得去的都能就业。”许多面试官在面试时甚至根本不会问华电学生与专业相关的问题,常常只需要了解你的性格特点、兴趣爱好等就可以决定是否签下。这体现了华电人专业技术的过硬和良好的社会口碑。华电的电气专业直接对口国家电网公司,热能专业对口各大发电集团,同时风电、核电等新兴产业也有自己的就业单位,如维斯塔斯风机公司、中广核等。因此学校的就业率一直稳定在96%以上,不仅在北京的高校中位居前三,在所有“211工程”“985工程”高校中亦是名列前茅。同时,毕业生不仅在电力技术类岗位受到青睐,连电力核算、会计等岗位华电学子都能包揽。如电力核算是一个针对性较强的工作,行业知识能够帮助核算人员判断成本的必要性和合理性,所以即使各大财经大学人才济济,但电力能源等公司还是更青睐华电培养的有电力专业基础的核算人员。目前,活跃在国家电网、中国南方电网公司以及五大发电集团的技术人才,来自华电的占到了半壁江山甚至更多。就拿中广核集团去年在北京的招聘会来说,150个招聘岗位华电学子就包揽了80多个,因此,华电又有了一个响亮的称号――“电力黄埔”。
这些单位不但每年“包揽”了大部分的应届毕业生,还拿出大量资金支持学校的学生培养。单是学校设立的企业奖学金就有20余项,资助总金额达690余万元,每年都有大量的学生可以得到企业捐出的资助金,而华电优秀的毕业生也投桃报李,投身于这些企业。这样,企业就与学校形成了一种良性互动,实现了校企合作双赢的局面。
和其他创建于建国前的大学相比,华北电力大学似乎仍是个“小学生”,她没有清华北大的大师,没有北师大的悠久历史,没有中科大浓厚的学术氛围,但是她拥有着其他学校所不能比的自信――一个充满活力和前途的行业背景。这使得每一个华电的学子都清楚自己肩上的责任和背负的使命,也激励着一代又一代的华电学子不断地前进、拼搏,继续发展完善中国的电力事业。
【开场致辞】亲爱的来宾和观众朋友们,大家好!欢迎来到2015年“绿色制造,专业先行”的颁奖现场。今天,我们有幸请到了今晚的特约嘉宾――绿色制造!随着我国经济的突飞猛进和制造业的一路崛起,绿色制造的出现为我们全人类提供了良好的环境保障,而这一切,又离不开许多与它息息相关的专业提供的支持。今天,就让绿老师为这些在背后默默付出的专业颁奖!
特别贡献奖
【工】善其事・机械
队长:机械工程
获奖者:机械工程、机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、机械电子工程、工业设计、机械工艺技术
【颁奖词】离开机械难以谈制造,绿色制造从机械改造开始;离开机械难以谈生产,绿色生产从机械革新初行;离开机械难以谈运输,绿色运输从机械节能起步。
・事迹・
男女比例严重失衡,毕业之后做焊工、刨工、电工……不不不,你看到的不是机械类专业的全部。设备工程师、工艺工程师、产品工程师……没错,这些也是从机械类专业走出来的高端人才。经济学家厉以宁曾说过,在我国,蓝领阶层将越来越成为有修养的人,他们和白领一样都将成为社会的中坚力量。
机械类专业重视学生的实践能力和动手能力。经过严谨的制图实训,精准的装配图和零件图跃于纸上;通过霸气的电工实习,用电知识和电工安全操作规程尽收囊中……这些都是专属机械学子的成就感。
近年来,我国的大型工业在逐渐复苏,社会对于精通现代机械设计与管理的人才的需求量越来越大。如果你比较喜欢动手拆装东西,能常常想到新奇的点子,那就选机械类专业吧,这类专业将会充分满足你的好奇心和动手的欲望。
画外音:
在我国开设有机械类专业的几百所高校中,既有清华大学、北京交通大学等名校,也有一些颇具实力,但名气不大的地方院校,如燕山大学、南京工业大学、广西科技大学等。其中,燕山大学是原机械部四小龙之一,该校的机械工程学为国家一级重点学科,其实力不容小觑。
最上进新人奖【武】利其器・能源
队长:新能源科学与工程
获奖者:新能源科学与工程、新能源材料与器件、能源与环境系统工程
【颁奖词】想要实现绿色制造,就必须得研发和使用新能源。新能源不仅可以重复利用,而且具有无公害、效值高等强大优势。因此,毫无疑问,它是绿色制造的“得力助手”。
・事迹・
新能源主要包括太阳能、风能、海洋能、地热能和氢能等,这些能源资源丰富,可以再生。
开发新能源是有效解决能源危机和改善环境质量的主要途径。我国目前使用的主要能源是煤炭等化石燃料,发电效率低,而且会产生有害气体,是我国雾霾天气的主要元凶。要想解决这一棘手问题,就要提高对新能源的开发与利用。在我国西部偏远的沙漠、草原等地区,就可以架设风机进行发电,而不需要通过主电网长距离供电。
新能源科学与工程专业主要研究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。新能源材料与器件专业主要研究与开发新一代高性能绿色能源材料和器件。能源与环境系统工程专业主要研究如何改善能源消耗产生的废物对环境的影响。
画外音:
在高校中,新能源科学与工程专业基本都依托于传统的能源专业成立,比较好的有南京大学、东北大学、重庆大学、天津理工大学等。开设有新能源材料与器件专业的学校较少,比较好的有华东理工大学、东南大学、电子科技大学等。开设有能源与环境系统工程专业的学校更少,目前仅有东华大学、华南农业大学等七所高校开设有此专业。
最佳劳模奖
【农】惠苍生・植物
队长:植物科学与技术
获奖者:植物科学与技术、设施农业科学与工程
【颁奖词】从表面上看,你与制造业互不相干,但实际上,你们相互依存,相互制约。有了你的绿色原料,方能成就它的绿色制造;有了它的技术支持,方能推动你的绿色改良。
・事迹・
农业是人类的“母亲产业”,人类的衣食住行始于农业,社会生产的发展始于农业,人们生活水平的保障与提高一样始于农业。所以,农业帐篷下的植物生产类专业,发展前景十分光明。
年轻的植物科学与技术专业出生于2002年,最先在山东农业大学成立。它是个不折不扣的“混血儿”,是一个将传统农业生产技术与现代生物技术有机结合的专业,成立之初曾在社会上引起了广泛的关注。
设施农业科学与工程是指设施农业的完整科学体系和生产体系,该专业旨在教会学生利用相关的设施和设备,为生产对象创造适宜的生长发育环境,实现设施农业的优质高产。
画外音:
目前,植物生产类专业的毕业生就业岗位最多的地区是北京,薪酬最高的地区是厦门。比较好的大学有西北农林科技大学、河北农业大学、河南农业大学、华中农业大学等。其中,西北农林科技大学由教育部与农业部、国家林业局等十六个部委和陕西省共建,是中国西北地区现代高等农业教育的发源地,学科实力雄厚。
开源节流奖
【理】生万物・化学
队长:化学
获奖者:化学、应用化学
【颁奖词】绿色材料,难离化学;绿色包装,难离化学;绿色加工,难离化学;绿色回收,难离化学;绿色制造,难离化学!传统化学,有时与污染共存;绿色化学,时刻与环保同在。
・事迹・
氢氦锂铍硼,碳氮氧氟氖,钠镁铝硅磷,硫氯氩钾钙……没错,接下来出场的就是与我们的生活密切相关的化学先生。
在我们的生活中,化学无时无刻不在。我们常用的汽油、煤油、柴油都不是最原始的存在,它们都是要通过对原油进行分馏、裂化、重整、精制等化学加工才能形成的。化学凭借强大的创造力,为人类提供了丰富多彩的物质基础。化学,既能让人最大限度地利用原料,也能让人最小限度地消耗能源。因此,化学类专业的重要性不言而喻。
化学专业是理科性质的专业,偏重于研究。应用化学专业是工科性质的专业,更偏重于实际应用。
画外音:
北京大学的化学专业实力位居榜首,南开大学、南京大学、复旦大学的化学专业也属国内一流水平。吉林大学、厦门大学等院校也有雄厚的实力,均具有化学一级学科博士学位授予权。另外,吉林大学还设有无机化学、物理化学、高分子化学等国家级重点学科点,南开大学的有机化学、高分子化学亦为国家级重点学科。
社会责任奖
【管】行天下・环境
队长:环境科学与工程
获奖者:环境科学与工程、环境工程、环境科学
【颁奖词】绿色制造是协调环境与社会经济发展的重要手段,它要求在绿色制造初期――设计阶段就得考虑整个制造过程是否会对环境产生影响,从决策源头上抑制环境污染的产生。所以,在这个过程中,环境生态类专业的学子们便要大显身手了。
・事迹・
随着人们对环境的日益重视,环境保护已经成为一个世界关注的焦点,在未来数十年内是我国环境保护事业大发展的黄金时期。
环境科学与工程专业主要培养具备城市和城镇污染防治和水资源保护等方面知识的人才。环境工程主要培养具备有机废水的生物化学处理、可持续发展的垃圾填埋处置及环境污染修复的生态工程方面知识的人才。环境科学专业主要培养具备环境监测与环境质量评价方法以及进行环境规划与管理技能的人才。
环境生态类专业的课程任务总体来说比较轻松,学生有较多的自主时间。