基于學(xué)科交叉的能源化學(xué)工程專業(yè)課程建設(shè)的幾點(diǎn)思考*

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

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基于學(xué)科交叉的能源化學(xué)工程專業(yè)課程建設(shè)的幾點(diǎn)思考*

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

摘要：能源化學(xué)工程專業(yè)作為國(guó)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(kāi)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(guó)內(nèi)開(kāi)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)

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(xué)。

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

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(guó)“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(guó)際合作、清潔高效開(kāi)發(fā)利用煤炭、增強(qiáng)國(guó)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(guó)家發(fā)展和安全的戰(zhàn)略性問(wèn)題。根據(jù)我國(guó)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(kāi)始開(kāi)設(shè)能源化學(xué)工程專業(yè)。該專業(yè)是國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)本科專業(yè)，以開(kāi)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(wèn)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(guó)專門(mén)解決能源與環(huán)境矛盾問(wèn)題的相關(guān)專業(yè)開(kāi)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(guò)程中必須思考的問(wèn)題［6，7］。

西南科技大學(xué)于2012年開(kāi)始籌建能源化學(xué)工程本科專業(yè)，通過(guò)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(mén)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(yáng)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(kāi)發(fā)與研究工作。文章通過(guò)總結(jié)西南科技大學(xué)3年來(lái)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(jiàn)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(mén)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(wú)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(yáng)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。

圖1　西南科技大學(xué)能源化學(xué)工程專業(yè)的專業(yè)課程

我校課程的設(shè)置有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）通過(guò)化學(xué)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，尤其是通過(guò)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(mén)人才。（3）對(duì)一些重要的基礎(chǔ)課，如無(wú)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(kāi)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(wèn)題和建議

經(jīng)過(guò)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(wèn)題。（1）當(dāng)前的體系過(guò)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(méi)有開(kāi)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(kāi)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(wèn)題。煤化工、石油化工在當(dāng)今我國(guó)國(guó)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(lái)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(guó)內(nèi)乃至國(guó)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(yǔ)

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(guó)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(guò)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(guó)內(nèi)開(kāi)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。

參考文獻(xiàn)

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中圖分類號(hào)：G647

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：2096-000X（2016）07-0183-02

*基金項(xiàng)目：文章系2014年西南科技大學(xué)教學(xué)改革項(xiàng)目《材料學(xué)院各專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格研究》資助成果（編號(hào)：14pyfa01）。

作者簡(jiǎn)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(xué)。