能源化學(xué)工程專業(yè)課程建設(shè)思考

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摘要：能源化學(xué)工程專業(yè)作為國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)，是教育部在當(dāng)前能源和環(huán)境矛盾日益突出的新形式下開設(shè)的，以培養(yǎng)急需相關(guān)專業(yè)技術(shù)人才。西南科技大學(xué)在能源化學(xué)工程專業(yè)的課程設(shè)置中突出了學(xué)科交叉的特點(diǎn)，文章總結(jié)了該專業(yè)課程設(shè)置和建設(shè)方面的經(jīng)驗(yàn)和積累，對(duì)能源化學(xué)工程專業(yè)課程的設(shè)置和建設(shè)進(jìn)行了探討，并對(duì)今后的發(fā)展提出了建議，旨在促進(jìn)該專業(yè)課程建設(shè)的完善，同時(shí)為國內(nèi)開設(shè)該專業(yè)的相關(guān)兄弟院校提供借鑒。

關(guān)鍵詞：能源化學(xué)工程專業(yè)；課程設(shè)置；專業(yè)建設(shè)

引言

我國“十三五”能源規(guī)劃進(jìn)一步突出了深化能源體制改革、增強(qiáng)能源科技創(chuàng)新能力、大力拓展能源國際合作、清潔高效開發(fā)利用煤炭、增強(qiáng)國內(nèi)油氣供應(yīng)能力、建立能源可持續(xù)發(fā)展的政策標(biāo)準(zhǔn)體系等重點(diǎn)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源消耗和環(huán)境污染的矛盾日益突出，解決這對(duì)矛盾已成為了關(guān)乎國家發(fā)展和安全的戰(zhàn)略性問題。根據(jù)我國現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)發(fā)展還主要依靠資源消耗的特殊性，2011年教育部新增了能源化學(xué)工程專業(yè)，各高校也陸續(xù)從2011年開始開設(shè)能源化學(xué)工程專業(yè)。該專業(yè)是國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)本科專業(yè)，以開展化石資源優(yōu)化利用為基礎(chǔ)研究，面向可再生能源技術(shù)、低碳經(jīng)濟(jì)、清潔煤技術(shù)等領(lǐng)域的人才需求，重點(diǎn)解決高效催化劑研制及其產(chǎn)業(yè)化等重大問題；其主要關(guān)注怎么利用能源且對(duì)大自然造成最少的傷害[1-4]。我國專門解決能源與環(huán)境矛盾問題的相關(guān)專業(yè)開設(shè)較晚，能源化學(xué)工程專業(yè)的建設(shè)還處于起步階段[4-6]，因此，如何建設(shè)該專業(yè)課程體系，使其有助于達(dá)到人才培養(yǎng)效果，是能源化學(xué)工程專業(yè)教學(xué)過程中必須思考的問題[6，7]。西南科技大學(xué)于2012年開始籌建能源化學(xué)工程本科專業(yè)，通過充分的前期調(diào)研、在強(qiáng)大的硬件設(shè)施和師資力量的支持下于2013年獲批，目標(biāo)為培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、高素質(zhì)、強(qiáng)能力，具有創(chuàng)新潛能和協(xié)作精神的高級(jí)應(yīng)用型專門人才，培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的化學(xué)化工基礎(chǔ)知識(shí)和能源化學(xué)工程專業(yè)知識(shí)，使學(xué)生能夠適應(yīng)涉及化學(xué)、化工和新能源化學(xué)工程等領(lǐng)域的廣泛需求。畢業(yè)生可在鋰離子電池、堿性電池、燃料電池、太陽能電池等領(lǐng)域從事工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)控制、科技管理以及新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品的開發(fā)與研究工作。文章通過總結(jié)西南科技大學(xué)3年來在能源化學(xué)工程專業(yè)核心課程建設(shè)方面的經(jīng)驗(yàn)和積累，對(duì)該專業(yè)課程的建設(shè)進(jìn)行探討。

一、西南科技大學(xué)能源化學(xué)工程專業(yè)現(xiàn)有核心課程設(shè)置與建設(shè)情況

今年，我校能源化學(xué)工程專業(yè)在校本科生已達(dá)120余人，為達(dá)該專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，學(xué)生畢業(yè)總共需修滿170學(xué)分，其中專業(yè)課程需修滿86學(xué)分，占50.6%。根據(jù)專業(yè)建設(shè)培養(yǎng)目標(biāo)和專業(yè)教師的知識(shí)背景，設(shè)置的現(xiàn)有專業(yè)課程可分為四個(gè)板塊，即化學(xué)基礎(chǔ)課程、電化學(xué)課程、分析測(cè)試課程和實(shí)踐課程（見圖1）。這樣設(shè)置的依據(jù)在于能源化學(xué)工程專業(yè)涉及多學(xué)科交叉的課程，僅靠某一個(gè)學(xué)科知識(shí)很難培養(yǎng)出適合新形勢(shì)發(fā)展需求的專門型人才。其中化學(xué)基礎(chǔ)課程涵蓋了有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、化工原理、化學(xué)反應(yīng)工程、工程制圖（化學(xué)工程）、化工熱力學(xué)、工業(yè)催化基礎(chǔ)、化工安全工程化學(xué)等基礎(chǔ)課程；電化學(xué)課程涵蓋了電化學(xué)原理、能源材料基礎(chǔ)、化學(xué)電源設(shè)計(jì)、應(yīng)用電化學(xué)、太陽能電池概論、動(dòng)力電池原理及應(yīng)用、燃料電池技術(shù)等課程；分析測(cè)試課程包括材料分析與測(cè)試方法、儀器分析、電化學(xué)測(cè)試技術(shù)、材料分析與測(cè)試方法；實(shí)踐課程涵蓋了電化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（電化學(xué)原理實(shí)驗(yàn)、電化學(xué)測(cè)試技術(shù)實(shí)驗(yàn)）、化學(xué)電源設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)（化學(xué)電源設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）和能源化學(xué)工程實(shí)踐（能源化學(xué)工程綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)A、能源化學(xué)工程專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、能源化學(xué)工程專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)）等實(shí)踐課程。我校課程的設(shè)置有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）通過化學(xué)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，尤其是通過化學(xué)、物理、化工原理、化工催化等基礎(chǔ)課程的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，能夠夯實(shí)學(xué)科基礎(chǔ)，具備多學(xué)科知識(shí)交叉的背景

（2）完成化學(xué)基礎(chǔ)課程群的學(xué)習(xí)之后，學(xué)生緊接著進(jìn)入與電化學(xué)及電化學(xué)測(cè)試技術(shù)有關(guān)課程的學(xué)習(xí)，這樣設(shè)置有利于學(xué)生較好地理解和掌握所學(xué)習(xí)的知識(shí)。此外，學(xué)生可在此基礎(chǔ)上根據(jù)自己的興趣選擇相應(yīng)的側(cè)重新能源材料某一個(gè)方向的選修課，鞏固所修的專業(yè)知識(shí)，成為某一個(gè)方向上的專門人才。

（3）對(duì)一些重要的基礎(chǔ)課，如無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、儀器分析、材料分析與測(cè)試方法等，都分別單獨(dú)或者在課程學(xué)習(xí)中開設(shè)有實(shí)驗(yàn)課，有利于學(xué)生學(xué)以致用，加強(qiáng)了學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

（4）學(xué)生的實(shí)踐課程合理而豐富。電化學(xué)原理實(shí)驗(yàn)、電化學(xué)測(cè)試技術(shù)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)電源設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、能源化學(xué)工程綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容讓學(xué)生掌握和學(xué)習(xí)從電化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)到鋰離子電池、超級(jí)電容器等器件從材料至成品的制作工程應(yīng)用知識(shí)。此外，我校學(xué)生可在四川長(zhǎng)虹新能源科技有限公司、四川長(zhǎng)虹電源有限責(zé)任公司、四川久遠(yuǎn)環(huán)通電源有限責(zé)任公司等公司完成工程實(shí)踐，體現(xiàn)了我校對(duì)學(xué)生第二課堂建設(shè)的重視。

二、存在的主要問題和建議

經(jīng)過近三年的建設(shè)，我們發(fā)現(xiàn)在專業(yè)課程設(shè)置上仍存在不足之處，在21世紀(jì)及目前新形勢(shì)下其課程建設(shè)還應(yīng)注意以下問題。

（1）當(dāng)前的體系過于偏重化學(xué)基礎(chǔ)課程，輕材料科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科課程，如固體物理、半導(dǎo)體物理或材料科學(xué)基礎(chǔ)等以材料結(jié)構(gòu)與性能之間關(guān)系的基礎(chǔ)課程沒有開設(shè)，不利于學(xué)生掌握相關(guān)器件材料的合成及其使用性能。

（2）在煤化工、石油化工及其綠色合成、污染控制與防治等可選修的基礎(chǔ)課程上應(yīng)完善。能源化學(xué)工程專業(yè)開設(shè)的最初目的是以化石資源優(yōu)化利用為基礎(chǔ)研究，解決能源與環(huán)境污染的重大問題。煤化工、石油化工在當(dāng)今我國國民經(jīng)濟(jì)中還有重要地位，因此，課程設(shè)置在煤化工、石油化工及其綠色合成等選修課程上還應(yīng)加強(qiáng)。這些課程可供學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課程后選修，拓寬培養(yǎng)人才的知識(shí)面和技能。

（3）創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)不足。創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)素養(yǎng)來源于對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的扎實(shí)掌握及對(duì)行業(yè)的全面和前瞻性了解，當(dāng)前課程還存在容量不夠大、涵蓋面不足、供學(xué)生選擇的課程還不夠豐富，需要在今后的建設(shè)中繼續(xù)完善。其次，學(xué)生工程實(shí)踐機(jī)會(huì)和場(chǎng)地還有待進(jìn)一步挖掘和拓展，加強(qiáng)與更多的國內(nèi)乃至國外知名公司合作更佳。因此建議能源化學(xué)工程專業(yè)在今后在發(fā)展中要不斷完善專業(yè)課程的設(shè)置，進(jìn)一步擴(kuò)大課程體系容量。

三、結(jié)束語

能源化學(xué)工程專業(yè)課程的建設(shè)直接關(guān)系到培養(yǎng)出的專業(yè)人才質(zhì)量以及人才專業(yè)素質(zhì)能否滿足社會(huì)需求，在當(dāng)前國家和地方急需能源化學(xué)工程專業(yè)技術(shù)人才的大背景下，完善該專業(yè)課程的建設(shè)尤為重要。西南科技大學(xué)經(jīng)過3年的建設(shè)，取得了一定的成果，但也應(yīng)該看到專業(yè)課程的建設(shè)還需要進(jìn)一步完善。希望文章對(duì)能源化學(xué)工程專業(yè)課程建設(shè)的闡述能為國內(nèi)開設(shè)該專業(yè)的相關(guān)兄弟院校有借鑒和啟迪作用，也希望有更多的研究工作能集中在能源化學(xué)工程專業(yè)課程的建設(shè)上，加快其完善的步伐。

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作者：王輔 何平 廖其龍 劉敬松 何輝超 單位：西南科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院