基于學科交叉的能源化學工程專業課程建設的幾點思考*

王輔　何平　廖其龍　劉敬松　何輝超（西南科技大學材料科學與工程學院，四川綿陽621010）

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基于學科交叉的能源化學工程專業課程建設的幾點思考*

王輔何平廖其龍劉敬松何輝超
（西南科技大學材料科學與工程學院，四川綿陽621010）

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

關鍵詞：能源化學工程專業；課程設置；專業建設

何平（1971，7-），男，漢族，四川省鹽亭人，博士，教授，研究方向：材料電化學。

廖其龍（1965，2-），男，漢族，四川省三臺人，博士，教授，研究方向：功能材料的研究與教學管理。

劉敬松（1975，4-），男，漢族，湖北省孝感人，博士，教授，研究方向：功能材料的研究與教學管理。

何輝超（1985，10-），男，漢族，湖南省永州人，博士，講師，研究方向：材料電化學。

Abstract：Energy and Chemical Engineering Specialty（ECES）as a national strategic emerging industry related specialty is opened by the Ministry of Education due to the increasingly serious energy and environment problems，aiming at cultivating professional and technical personnel for urgent field. Interdisciplinary feature is highlighted on curriculum settings for ECES in Southwest University of Science and Technology. This paper summarizes the experiences and accumulations of curriculum settings and construction，probes into the experiences and accumulations of curriculum settings and construction and puts forward some suggestions for the future development，aiming to promoting the construction of the professional curriculum and providing references for fraternal schools in domestic related universities.

Key words：energy and chemical engineering specialty；curriculum setting；specialty construction

引言

我國“十三五”能源規劃進一步突出了深化能源體制改革、增強能源科技創新能力、大力拓展能源國際合作、清潔高效開發利用煤炭、增強國內油氣供應能力、建立能源可持續發展的政策標準體系等重點。隨著社會經濟的快速發展，能源消耗和環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展和安全的戰略性問題。根據我國現階段經濟發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，各高校也陸續從2011年開始開設能源化學工程專業。該專業是國家戰略性新興產業相關本科專業，以開展化石資源優化利用為基礎研究，面向可再生能源技術、低碳經濟、清潔煤技術等領域的人才需求，重點解決高效催化劑研制及其產業化等重大問題；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境矛盾問題的相關專業開設較晚，能源化學工程專業的建設還處于起步階段［4-6］，因此，如何建設該專業課程體系，使其有助于達到人才培養效果，是能源化學工程專業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，通過充分的前期調研、在強大的硬件設施和師資力量的支持下于2013年獲批，目標為培養厚基礎、高素質、強能力，具有創新潛能和協作精神的高級應用型專門人才，培養學生扎實的化學化工基礎知識和能源化學工程專業知識，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、生產控制、科技管理以及新技術、新材料、新產品的開發與研究工作。文章通過總結西南科技大學3年來在能源化學工程專業核心課程建設方面的經驗和積累，對該專業課程的建設進行探討。

一、西南科技大學能源化學工程專業現有核心課程設置與建設情況

今年，我校能源化學工程專業在校本科生已達120余人，為達該專業培養目標，學生畢業總共需修滿170學分，其中專業課程需修滿86學分，占50.6%。根據專業建設培養目標和專業教師的知識背景，設置的現有專業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）。這樣設置的依據在于能源化學工程專業涉及多學科交叉的課程，僅靠某一個學科知識很難培養出適合新形勢發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、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、能源化學工程專業認識實習、能源化學工程專業畢業實習）等實踐課程。

圖1　西南科技大學能源化學工程專業的專業課程

我校課程的設置有如下優點：（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學習，能夠夯實學科基礎，具備多學科知識交叉的背景（2）完成化學基礎課程群的學習之后，學生緊接著進入與電化學及電化學測試技術有關課程的學習，這樣設置有利于學生較好地理解和掌握所學習的知識。此外，學生可在此基礎上根據自己的興趣選擇相應的側重新能源材料某一個方向的選修課，鞏固所修的專業知識，成為某一個方向上的專門人才。（3）對一些重要的基礎課，如無機化學、分析化學、有機化學、物理化學、儀器分析、材料分析與測試方法等，都分別單獨或者在課程學習中開設有實驗課，有利于學生學以致用，加強了學生實踐能力的培養。（4）學生的實踐課程合理而豐富。電化學原理實驗、電化學測試技術實驗、化學電源設計實驗、能源化學工程綜合設計實驗的內容讓學生掌握和學習從電化學基礎實驗到鋰離子電池、超級電容器等器件從材料至成品的制作工程應用知識。此外，我校學生可在四川長虹新能源科技有限公司、四川長虹電源有限責任公司、四川久遠環通電源有限責任公司等公司完成工程實踐，體現了我校對學生第二課堂建設的重視。

二、存在的主要問題和建議

經過近三年的建設，我們發現在專業課程設置上仍存在不足之處，在21世紀及目前新形勢下其課程建設還應注意以下問題。（1）當前的體系過于偏重化學基礎課程，輕材料科學基礎學科課程，如固體物理、半導體物理或材料科學基礎等以材料結構與性能之間關系的基礎課程沒有開設，不利于學生掌握相關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課程上應完善。能源化學工程專業開設的最初目的是以化石資源優化利用為基礎研究，解決能源與環境污染的重大問題。煤化工、石油化工在當今我國國民經濟中還有重要地位，因此，課程設置在煤化工、石油化工及其綠色合成等選修課程上還應加強。這些課程可供學生學習專業基礎課程后選修，拓寬培養人才的知識面和技能。（3）創新意識和科學素養培養不足。創新意識和科學素養來源于對基礎知識的扎實掌握及對行業的全面和前瞻性了解，當前課程還存在容量不夠大、涵蓋面不足、供學生選擇的課程還不夠豐富，需要在今后的建設中繼續完善。其次，學生工程實踐機會和場地還有待進一步挖掘和拓展，加強與更多的國內乃至國外知名公司合作更佳。因此建議能源化學工程專業在今后在發展中要不斷完善專業課程的設置，進一步擴大課程體系容量。

三、結束語

能源化學工程專業課程的建設直接關系到培養出的專業人才質量以及人才專業素質能否滿足社會需求，在當前國家和地方急需能源化學工程專業技術人才的大背景下，完善該專業課程的建設尤為重要。西南科技大學經過3年的建設，取得了一定的成果，但也應該看到專業課程的建設還需要進一步完善。希望文章對能源化學工程專業課程建設的闡述能為國內開設該專業的相關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工程專業課程的建設上，加快其完善的步伐。

參考文獻

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［5］孟廣波，畢孝國，付洪亮.能源化學工程專業優化實踐教學體系研究［J］.中國電力教育，2014（3）：145-147.

［6］陳彥廣，韓洪晶，陳穎，等.基于國際化、工程化能源化學工程創新人才培養模式的評價及效果［J］.教育教學論壇，2013（13）：214-216.

［7］尹振，劉秀軍，高健.面向新世紀化學工程與工藝專業課程建設的問題與建議［J］.廣東化工，2014（1）：179.

中圖分類號：G647

文獻標志碼：A

文章編號：2096-000X（2016）07-0183-02

*基金項目：文章系2014年西南科技大學教學改革項目《材料學院各專業人才培養規格研究》資助成果（編號：14pyfa01）。

作者簡介：王輔（1984，9-），男，漢族，貴州省遵義人，博士，講師，研究方向：功能材料、材料電化學。