能源化學工程全文(5篇)

摘要:2010年教育部批準設置能源化學工程等首批戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)專業(yè)。國內(nèi)能源化學工程專業(yè)建設剛剛起步，課程體系建構(gòu)、人才培養(yǎng)模式尚不完善。本文結(jié)合安徽理工大學能源化學工程專業(yè)建設中專業(yè)課程體系尤其是專業(yè)實踐模塊，以及能源化學工程專業(yè)建設中存在的一系列問題作一些探討。以期為能源化學工程專業(yè)的發(fā)展提供一些借鑒。

關鍵詞:能源化學工程;培養(yǎng)目標;課程體系;人才培養(yǎng)模式

1能源化學工程專業(yè)的產(chǎn)生

隨著世界經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人類社會對能源的需求越來越多。能源問題成為21世紀人類面臨的最基本問題。長遠來看，在全世界范圍內(nèi)，一次能源仍將占主要地位。但隨著時間的推移，一次能源逐漸消耗殆盡，煤、石油和天然氣等含碳能源的潔凈、高效利用，太陽能、風能、地熱能、生物質(zhì)能、潮汐能等具有清潔、低碳、可再生等優(yōu)勢的新能源的開發(fā)利用將成為未來世界經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的關鍵［1］。能源化學工程(EnergyChemicalEngineering)作為一個全新的專業(yè)應運而生。安徽理工大學化學工程學院化學工程系根據(jù)自身化學工程與工藝(煤化工方向)專業(yè)優(yōu)勢，僅僅依托煤化工，但又不局限于煤化工，涵蓋燃料電池、生物質(zhì)能、電化學、生物柴油、環(huán)境化工等豐富內(nèi)容，于2011年新增加能源化學工程專業(yè)。關于能源化學工程專業(yè)本科生課程體系建構(gòu)、人才培養(yǎng)模式正處于不斷探索和完善中。

2能源化學工程專業(yè)的培養(yǎng)目標

能源化學作為化學的一門重要分支學科，是掌握煤炭綜合利用，了解非煤礦物能源，普及新能源和可再生能源知識、實現(xiàn)能源科學利用和可持續(xù)發(fā)展的重要科學技術(shù)基礎。它利用化學與化工的理論與技術(shù)來解決能量轉(zhuǎn)換、能量儲存及能量傳輸問題，以更好地為人類經(jīng)濟和社會生活服務。化學變化都伴隨著能量的變化，而能源的使用實質(zhì)就是能量形式發(fā)生轉(zhuǎn)化的過程。能源化學因其化學反應直接或者通過化學制備材料技術(shù)間接實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換與儲存［2－8］。能源化學工程屬于一個全新的專業(yè)，之前僅在化學工程與工藝專業(yè)里涵蓋過一點，主要關注怎么利用能源、對大自然造成較少的傷害。主要研究方向:能源清潔轉(zhuǎn)化、煤化工、環(huán)境催化、綠色合成、新能源利用與化學轉(zhuǎn)化環(huán)境化工。如今上升到一個全新的專業(yè)獨立出來，可見其重要程度。專業(yè)人才培養(yǎng)目標的制定應建立在對專業(yè)深入分析和了解的基礎上并結(jié)合國情、校情，能源化學工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標也不例外［9－10］?？紤]到安徽省淮南市是歷史悠久的煤炭城市，再結(jié)合安徽理工大學化學工程學院化學工程系專業(yè)的辦學特色，考慮專業(yè)發(fā)展與社會進步對人才的客觀、合理的要求。我們在制定本專業(yè)的培養(yǎng)目標時，強調(diào)“厚基礎、寬專業(yè)、高素質(zhì)”，力求培養(yǎng)出具有良好科學素養(yǎng)、基礎扎實、知識面寬，同時具有創(chuàng)新精神和國際視野的高級專門應用型人才［11－12］。學生具有了扎實的化學化工基礎知識和能源化學工程專業(yè)知識就能夠快速適應涉及化學、化工、傳統(tǒng)和新能源加工等領域的相關工作。具備在煤炭行業(yè)、電力行業(yè)、石油石化行業(yè)、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用行業(yè)從事低碳能源清潔化、可再生能源利用以及能源高效轉(zhuǎn)化、化工用能評價等領域進行科學研究、生產(chǎn)設計和技術(shù)管理等工作。我們培養(yǎng)的畢業(yè)生工作領域包括:煤化工行業(yè)、天然氣化工行業(yè)、電廠化工綜合利用行業(yè)、生物質(zhì)能源化工行業(yè)、固體廢物綜合處理行業(yè)、石油加工行業(yè)、石油化工行業(yè)、催化劑生產(chǎn)和研發(fā)行業(yè)。可以在這些行業(yè)從事設計、科學研究、技術(shù)管理等工作或繼續(xù)深造［13－16］。

3能源化學工程專業(yè)課程體系

［摘要］根據(jù)新工科對能源化學工程專業(yè)人才的需求特點，并結(jié)合桂林理工大學自身的實際情況，對優(yōu)化能源化學工程專業(yè)的課程體系提出了一些對策，以其提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，滿足新工科對人才的要求。

［關鍵詞］能源化學工程；課程體系優(yōu)化；新工科

隨著國際競爭新形勢和國家戰(zhàn)略發(fā)展需求的變化，工程科技進步和創(chuàng)新能力顯得越來越重要，已成為決定一個國家發(fā)展動力是否強勁的標志性指標。為應對國際競爭新形勢，適應國家戰(zhàn)略發(fā)展新需求，我國提出了“新工科”的概念，從而指明了我國工科教育改革的方向，為國家工程科技進步和創(chuàng)新能力的發(fā)展提供了政策保障。在此背景下，桂林理工大學能源化學工程專業(yè)以新工科內(nèi)涵要求為指導，構(gòu)建了“以培養(yǎng)學生多元化能力為中心，堅持重基礎、重實踐、多學科交叉的特色教育為基本原則”的課程體系，為新工科人才培養(yǎng)實踐提供了一種新思路。

一、優(yōu)化能源化學工程專業(yè)課程體系的必要性

當今社會，新知識呈快速發(fā)展，邊緣學科、交叉學科不斷涌現(xiàn)，知識成果轉(zhuǎn)化周期縮短[2]。為此，我國高等工程教育經(jīng)過一系列重大舉措，如“質(zhì)量工程”“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”“2011計劃”“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)改革”等，在人才培養(yǎng)方面取得了顯著成績，形成了人才培養(yǎng)規(guī)模世界第一、人才培養(yǎng)層次完備、專業(yè)設置齊全的工程教育體系。而最近加入的“華盛頓協(xié)議”，更標志著我國工程教育真正融入世界[1]。但在看到成績的同時也應當看到，我國高等工程教育大而不強的問題仍然存在，并沒有因為規(guī)模劇增，而大幅度提升人才培養(yǎng)的質(zhì)量，特別是工程創(chuàng)新能力教育在課程體系建設中仍然屬于弱項。目前我校的能源化學工程專業(yè)培養(yǎng)的學生也有類似的情況，出現(xiàn)了不能完全適應社會和市場對人才的需求。為此，要求能源化學工程專業(yè)課程體系必須充分體現(xiàn)以學生為中心的思想，提高學生的創(chuàng)新能力，強化多學科交叉的知識體系，使學生在面對復雜社會時具有較強的競爭力。因此，能源化學工程專業(yè)課程體系的優(yōu)化就顯得尤為必要。

二、現(xiàn)行課程體系存在的問題

本專業(yè)的前身是桂林理工大學化學工程與工藝專業(yè)下的電化學方向，在2017年申請設立能源化學工程專業(yè)，2018年獲得教育部批準招生。目前該專業(yè)由能源化學工程教研室及實驗室團隊承擔建設，主要涉及新型化學儲能/轉(zhuǎn)能材料與器件、高效太陽能電池、光催化制氫、能源清潔轉(zhuǎn)化利用和能源材料表面工程等領域。同年，該專業(yè)被設立為桂林理工大學“新工科”建設專業(yè)。由于該專業(yè)前身是電化學方向，因此在人才培養(yǎng)目標、課程體系設置等方面都與“新工科”建設要求存在差異，比如化學工程基礎課在課時和內(nèi)容上不太符合當前本專業(yè)的人才培養(yǎng)，新能源類的專業(yè)特色課程較少。物理化學課程在學時上的設置也不符合新的人才培養(yǎng)要求。專業(yè)實踐課中缺乏創(chuàng)新綜合性的實驗實踐內(nèi)容。因此，能源化學工程專業(yè)有必要建立以“新工科”要求為導向的課程體系和課程內(nèi)容。

摘要：能源化學工程專業(yè)作為國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)相關專業(yè)，是教育部在當前能源和環(huán)境矛盾日益突出的新形式下開設的，以培養(yǎng)急需相關專業(yè)技術(shù)人才。西南科技大學在能源化學工程專業(yè)的課程設置中突出了學科交叉的特點，文章總結(jié)了該專業(yè)課程設置和建設方面的經(jīng)驗和積累，對能源化學工程專業(yè)課程的設置和建設進行了探討，并對今后的發(fā)展提出了建議，旨在促進該專業(yè)課程建設的完善，同時為國內(nèi)開設該專業(yè)的相關兄弟院校提供借鑒。

關鍵詞：能源化學工程專業(yè)；課程設置；專業(yè)建設

引言

我國“十三五”能源規(guī)劃進一步突出了深化能源體制改革、增強能源科技創(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、增強國內(nèi)油氣供應能力、建立能源可持續(xù)發(fā)展的政策標準體系等重點。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源消耗和環(huán)境污染的矛盾日益突出，解決這對矛盾已成為了關乎國家發(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工程專業(yè)，各高校也陸續(xù)從2011年開始開設能源化學工程專業(yè)。該專業(yè)是國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關本科專業(yè)，以開展化石資源優(yōu)化利用為基礎研究，面向可再生能源技術(shù)、低碳經(jīng)濟、清潔煤技術(shù)等領域的人才需求，重點解決高效催化劑研制及其產(chǎn)業(yè)化等重大問題；其主要關注怎么利用能源且對大自然造成最少的傷害[1-4]。我國專門解決能源與環(huán)境矛盾問題的相關專業(yè)開設較晚，能源化學工程專業(yè)的建設還處于起步階段[4-6]，因此，如何建設該專業(yè)課程體系，使其有助于達到人才培養(yǎng)效果，是能源化學工程專業(yè)教學過程中必須思考的問題[6，7]。西南科技大學于2012年開始籌建能源化學工程本科專業(yè)，通過充分的前期調(diào)研、在強大的硬件設施和師資力量的支持下于2013年獲批，目標為培養(yǎng)厚基礎、高素質(zhì)、強能力，具有創(chuàng)新潛能和協(xié)作精神的高級應用型專門人才，培養(yǎng)學生扎實的化學化工基礎知識和能源化學工程專業(yè)知識，使學生能夠適應涉及化學、化工和新能源化學工程等領域的廣泛需求。畢業(yè)生可在鋰離子電池、堿性電池、燃料電池、太陽能電池等領域從事工藝設計、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3年來在能源化學工程專業(yè)核心課程建設方面的經(jīng)驗和積累，對該專業(yè)課程的建設進行探討。

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

今年，我校能源化學工程專業(yè)在校本科生已達120余人，為達該專業(yè)培養(yǎng)目標，學生畢業(yè)總共需修滿170學分，其中專業(yè)課程需修滿86學分，占50.6%。根據(jù)專業(yè)建設培養(yǎng)目標和專業(yè)教師的知識背景，設置的現(xiàn)有專業(yè)課程可分為四個板塊，即化學基礎課程、電化學課程、分析測試課程和實踐課程（見圖1）。這樣設置的依據(jù)在于能源化學工程專業(yè)涉及多學科交叉的課程，僅靠某一個學科知識很難培養(yǎng)出適合新形勢發(fā)展需求的專門型人才。其中化學基礎課程涵蓋了有機化學、物理化學、無機化學、分析化學、化工原理、化學反應工程、工程制圖（化學工程）、化工熱力學、工業(yè)催化基礎、化工安全工程化學等基礎課程；電化學課程涵蓋了電化學原理、能源材料基礎、化學電源設計、應用電化學、太陽能電池概論、動力電池原理及應用、燃料電池技術(shù)等課程；分析測試課程包括材料分析與測試方法、儀器分析、電化學測試技術(shù)、材料分析與測試方法；實踐課程涵蓋了電化學基礎實驗（電化學原理實驗、電化學測試技術(shù)實驗）、化學電源設計與應用實驗（化學電源設計實驗）和能源化學工程實踐（能源化學工程綜合設計實驗A、能源化學工程專業(yè)認識實習、能源化學工程專業(yè)畢業(yè)實習）等實踐課程。我校課程的設置有如下優(yōu)點：

（1）通過化學基礎課程的學習，尤其是通過化學、物理、化工原理、化工催化等基礎課程的系統(tǒng)學習，能夠夯實學科基礎，具備多學科知識交叉的背景

摘要:結(jié)合中國石油大學(北京)的特色，提出并建設能源化學工程專業(yè)認知實習的課程設置、教學內(nèi)容、實習基地和教學改革等嘗試，不斷拓展認識實習的內(nèi)涵。經(jīng)過5年的探索和實踐，建立了依托于中國石化北京燕山分公司，面向石油化工、天然氣化工和化工中間體生產(chǎn)，將課堂教學、仿真實習與現(xiàn)場實習相結(jié)合的實習教學方法，進而提高學生的工程素養(yǎng)的培養(yǎng)。

關鍵詞:能源化學工程;認知實習;能源特色

1結(jié)合辦學培養(yǎng)目標確立認知實習教學內(nèi)容

中國石油大學(北京)能源化學工程專業(yè)結(jié)合近5年的辦學經(jīng)驗和學校的石油特色，提出了本專業(yè)的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)適應國家建設和科學技術(shù)迅速發(fā)展需求的，德智體美全面發(fā)展的，厚基礎、寬專業(yè)、強能力、高素質(zhì)、具有國際視野和創(chuàng)新思維的，掌握化石與可再生能源生產(chǎn)、高效清潔轉(zhuǎn)化利用過程中的基本理論、基本知識、基本技能以及化學加工技術(shù)，掌握企業(yè)能效評價、過程能量優(yōu)化等技術(shù)，掌握能源化工過程設計技能的，能在煤化工、生物化工、石油天然氣化工、新能源領域等行業(yè)從事化工生產(chǎn)、生產(chǎn)管理、技術(shù)管理、化工用能評價、過程設計、技術(shù)開發(fā)、科學研究等工作的優(yōu)秀專門人才。我校能源化學工程專業(yè)，主要圍繞“油氣”資源轉(zhuǎn)化，關注學生在石油、天然氣和煤化工以及新興的生物質(zhì)和新能源化工等領域的實踐能力的培養(yǎng)。因此，如何設置適合能源化工領域的實踐課程，著力培養(yǎng)學生工程素養(yǎng)和面向?qū)嵺`的創(chuàng)新意識和能力，是對我校能源化學工程專業(yè)認知實習課程體系建立的要求。傳統(tǒng)的化學工程與工藝專業(yè)的認知實習，主要是為后續(xù)學習《化工原理》核心課程準備［1－5］。而我校能源化學工程專業(yè)認知實習，既服務于后續(xù)的《化工原理》課程，還為后續(xù)學習的《石油煉制工程》、《煤化學轉(zhuǎn)化工程》和《天然氣處理與轉(zhuǎn)化工程》等三門專業(yè)核心課程打基礎。因此，認識實習課程內(nèi)容多元化顯得尤為重要。例如，同時開展針對典型化工生產(chǎn)車間、石油煉制車間和煤化工車間的認知實習，讓學生既能對化工生產(chǎn)過程中的設備和單元操作有初步的認識，同時又能夠初步了解能源化工和環(huán)境化工領域的主要生產(chǎn)流程。而這種多元化的教學內(nèi)容，一般只能通過煉化一體的能源化工企業(yè)的實習實踐才能滿足相應的要求。

2能源化學工程專業(yè)實習基地的建設

從專業(yè)學習的角度分析認知實習，可以發(fā)現(xiàn)認知實習的時間、成本以及實習單位地理位置等因素都是影響和制約認知實習教學工作深入的主要因素。因此，建設一個合適的實習基地是決定整個實習能否順利進行的關鍵因素，穩(wěn)定的實習基地的建設不僅可以為學生提供實習場所，同時有利于指導教師熟悉情況。中國石油大學(北京)的行業(yè)特色決定學校與石油相關的企業(yè)存在天然親近的關系。我?；瘜W工程學院與中國石化北京燕山分公司，北京石油化工學院的燕山分公司實習基地長期合作，建立了集中式的實習基地。通過實際調(diào)研發(fā)現(xiàn)，中國石化北京燕山分公司既能滿足石油煉制車間和精細化工車間的認知實習，同時，中國石化北京燕山分公司又擁有天然氣制氫車間，硫磺回收和污水處理車間等能滿足煤和天然氣化工、環(huán)境化工領域的實習。為此，我?；瘜W工程學院通過加強與中國石化北京燕山分公司科研合作、聘任企業(yè)專家到學校做兼職導師等方式，與中國石化北京燕山分公司集團建立了長期穩(wěn)定的集中式認知實習基地等。

3能源化學工程專業(yè)認知實習教學體系的構(gòu)建

培養(yǎng)應用型本科人才在我國高等教育中占據(jù)重要的地位，專業(yè)建設是保證人才培養(yǎng)質(zhì)量的核心內(nèi)容。我國在“十二五”能源規(guī)劃的制定過程中，突出了優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、調(diào)整能源產(chǎn)業(yè)布局、推進能源科技創(chuàng)新、完善能源宏觀調(diào)控體系、深化能源體制改革、進一步建立能源可持續(xù)發(fā)展的政策標準體系等六大重點。近年來由于煤化工、石油化工、生物質(zhì)化工、能源環(huán)保等相關行業(yè)在世界范圍內(nèi)高速發(fā)展，急需大批專門的能源化工人才作為支撐。與此同時，各種制氫技術(shù)、儲氫材料、燃料電池等新興能源化學工程產(chǎn)業(yè)也展示出廣闊的發(fā)展前景。這些新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也急需大批的專門能源化學工程人才。能源化學工程專業(yè)正是為了適應國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求而設置的面向能源化工領域的新技術(shù)專業(yè)。

一、能源化學工程專業(yè)定位與課程體系

1.專業(yè)概況

沈陽工程學院于2010年申請試辦能源化學工程專業(yè)，2011年開始招生。專業(yè)在創(chuàng)辦與建設過程中，始終以社會需求為導向，主動適應國家和遼寧省經(jīng)濟社會發(fā)展，以及能源化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，緊緊圍繞遼寧省經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略，重在培養(yǎng)和儲備能源化學工程領域高素質(zhì)應用型人才。能源化學工程專業(yè)涵蓋煤化工、生物質(zhì)化工、新型電源技術(shù)，以及節(jié)能環(huán)保和資源循環(huán)利用等新興能源化工領域，突出能源和電力行業(yè)的清潔生產(chǎn)和高效利用。

2.制定人才培養(yǎng)目標

沈陽工程學院能源化學工程專業(yè)以培養(yǎng)適應社會主義現(xiàn)代化需要的德、智、體、美全面發(fā)展，掌握能源化學工程基礎理論和技能，面向電力、供熱、化工、環(huán)保、煤炭等能源轉(zhuǎn)化領域，從事污染物控制和減排工藝的設計、運行及生產(chǎn)過程控制、相關產(chǎn)品研制與開發(fā)等工作，具有創(chuàng)新精神和能力的高級工程技術(shù)人才為目標。專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格為應用型人才，即學生既要懂得能源化學工程等方面的基本理論和基本知識，又要接受能源化學工程實驗技能、工程實踐、計算機應用、科學研究與工程設計方法等方面的基本技術(shù)。

3.制定科學合理的課程體系