新能源科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃的統(tǒng)計(jì)與分析

李 聰 陳 薦

（長(zhǎng)沙理工大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院 湖南·長(zhǎng)沙 410114）

能源是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，對(duì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展和民眾生活水平的提高具有顯著的保障和促進(jìn)作用。新世紀(jì)以來，全球社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新日益增強(qiáng)，人口規(guī)模和經(jīng)濟(jì)總量飛速上升，作為最根本驅(qū)動(dòng)力的能源得到了更為廣泛的應(yīng)用。隨著化石能源的日益消耗，能源的供應(yīng)與需求之間矛盾日益突出。與此同時(shí)，不可再生能源資源在開發(fā)和利用過程中，對(duì)環(huán)境和生態(tài)造成嚴(yán)重的污染和破壞，碳排放引起的全球溫室效應(yīng)對(duì)人類的生存和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)。在中國(guó)，隨著改革開放四十多年來經(jīng)濟(jì)的持續(xù)飛速增長(zhǎng)，人均能源消耗量持續(xù)快速增長(zhǎng)，化石能源消耗量大幅增加，由此引發(fā)的環(huán)境污染和能源短缺問題已經(jīng)成為制約我國(guó)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵與瓶頸，因此大力發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)十分迫切。全世界各國(guó)都積極發(fā)展新能源技術(shù)、培養(yǎng)新能源人才。在我國(guó)，隨著2006年《可再生能源法》的頒布，各級(jí)政府及社會(huì)各界對(duì)新能源的關(guān)注達(dá)到了一個(gè)的高度，而新能源科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的人才培養(yǎng)日益受到政府、高校和社會(huì)各界的廣泛重視。

2008年，長(zhǎng)沙理工大學(xué)成為繼華北電力大學(xué)之后第二批設(shè)置風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)的高校，2011年新能源科學(xué)與工程本科專業(yè)獲得教育部批準(zhǔn)。目前，我國(guó)高校新能源科學(xué)與工程專業(yè)的課程設(shè)置和相關(guān)產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)還落后于歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家。[1]在我國(guó)，新能源科學(xué)與工程專業(yè)是一個(gè)最近幾年才開設(shè)的專業(yè)，開設(shè)的高校相對(duì)較少，其規(guī)模化人才培養(yǎng)起步較晚，人才培養(yǎng)方案和培養(yǎng)模式還在探索與研究階段，沒有完善與成熟的教學(xué)模式和方案可以借鑒。[2]基于此，本文首先分析當(dāng)前我國(guó)新能源行業(yè)現(xiàn)狀，然后對(duì)國(guó)內(nèi)各高校的新能源科學(xué)與工程專業(yè)的培養(yǎng)方案進(jìn)行調(diào)查和分析，研究成果為我國(guó)新能源科學(xué)與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)提供理論指導(dǎo)。

1 新能源行業(yè)現(xiàn)狀

自2006年《可再生能源法》頒布實(shí)施以來，國(guó)家已牢固確立了新能源產(chǎn)業(yè)的政策支持方向，并出臺(tái)了一系列管理和配套措施。這些措施實(shí)施以后，我國(guó)的新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分迅速，各類能源模式相繼問世，新能源技術(shù)創(chuàng)新速度加快，能源利用和轉(zhuǎn)化效率大幅提升，發(fā)電成本持續(xù)下降。以風(fēng)力發(fā)電為例，目前全球風(fēng)電裝機(jī)容量增加速度加快，所占市場(chǎng)份額持續(xù)增加，逐步由補(bǔ)充能源提升為主力替代能源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2006年至2016年期間，風(fēng)電裝機(jī)容量平均年增長(zhǎng)率為20.9%。2016年新增裝機(jī)容量為54270MW，累計(jì)裝機(jī)容量為486749MW，風(fēng)電發(fā)展迅速。目前我國(guó)已經(jīng)成為全球風(fēng)電規(guī)模最大、增長(zhǎng)最快的國(guó)家。2016年，新增裝機(jī)量占全球新增裝機(jī)容量的42.7%，累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)容量占全球累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)容量的34.7%，均位居全球第一。根據(jù)國(guó)務(wù)院部署，到2020年，我國(guó)非化石能源占一次能源消費(fèi)比重將達(dá)到15%，其中，風(fēng)電裝機(jī)將達(dá)到2 億千瓦，同時(shí)大力發(fā)展分散式風(fēng)電，穩(wěn)步發(fā)展海上風(fēng)電。因此，新能源科學(xué)與工程專業(yè)人才需求巨大。[3]

2 新能源科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)方案分析

2.1 專業(yè)基礎(chǔ)課程分析與統(tǒng)計(jì)

自2011年起，我國(guó)就已經(jīng)有多達(dá)74 所院校開設(shè)了此專業(yè)。為了進(jìn)一步了解新能源科學(xué)與工程專業(yè)在國(guó)內(nèi)的課程設(shè)置情況，我們通過詳細(xì)的資料查閱與數(shù)據(jù)分析，從專業(yè)必修課、實(shí)習(xí)實(shí)踐課、專業(yè)選修課三個(gè)方面總結(jié)了目前國(guó)內(nèi)32 所高校的相關(guān)課程開設(shè)情況，分析了各高校專業(yè)人才培養(yǎng)模式。表1為各高校新能源科學(xué)與工程專業(yè)專業(yè)必修課的開設(shè)情況統(tǒng)計(jì)。從調(diào)查中可知，“工程熱力學(xué)”與“傳熱學(xué)”開設(shè)比例較高，分別占了71.9%與68.8%，其次是“電子技術(shù)”“電工技術(shù)”，分別占了65.6%與62.5%，這些都是能源類專業(yè)普遍而具有特色的課程。另外一門頗具特色的專業(yè)課程“自動(dòng)控制原理”的開設(shè)比例也不低，占到46.9%。“材料力學(xué)”“理論力學(xué)”“機(jī)械設(shè)計(jì)與制造”的開設(shè)比例分別為62.5%、62.5%、56.3%，占了統(tǒng)計(jì)高校的一大部分，但這三門課程屬于工科類專業(yè)通用的專業(yè)基礎(chǔ)課，在本研究中很難體現(xiàn)其特殊性。值得一提的就是“工程流體力學(xué)”，占比59.4%，這也是能源動(dòng)力類專業(yè)較為有特色的專業(yè)課程，因此開設(shè)的高校也不少。然而另外一門特色課程“工程燃燒學(xué)”，開設(shè)的高校較少，才占比18.8%，而這門課正好是熱能與動(dòng)力工程方向的核心課程，與新能源的相關(guān)性較小。大多高等院校都注重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)及機(jī)械方面知識(shí)的掌握。

表1 國(guó)內(nèi)各高校專業(yè)必修課課程開設(shè)情況

2.2 專業(yè)選修課分析與統(tǒng)計(jì)

表2 是國(guó)內(nèi)高校新能源科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中增設(shè)的專業(yè)選修課情況統(tǒng)計(jì)表。從表中可以看出，這些選修課主要集中在兩個(gè)領(lǐng)域：一是生物質(zhì)能領(lǐng)域，二是太陽能領(lǐng)域，這也是新能源領(lǐng)域發(fā)展比較迅速的方向，也是應(yīng)用前景較好的新能源。生物質(zhì)能領(lǐng)域主要開設(shè)了能源化學(xué)、生物化學(xué)、能源微生物、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化以及生物質(zhì)能工程這些相關(guān)的課程，太陽能方向主要開設(shè)了半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)、太陽能電池、材料科學(xué)基礎(chǔ)、光伏發(fā)電技術(shù)、太陽能熱利用技術(shù)、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、太陽能工程等相關(guān)課程。這些課程將拓寬學(xué)生的知識(shí)面，同時(shí)也體現(xiàn)了知識(shí)體系的基礎(chǔ)性與普適性，寬口徑、厚基礎(chǔ)。

表2 國(guó)內(nèi)各高校專業(yè)選修課課程開設(shè)情況

2.3 實(shí)習(xí)實(shí)踐課分析與統(tǒng)計(jì)

新能源科學(xué)與工程本科教育應(yīng)該既注重專業(yè)的基礎(chǔ)性，又要注重工程實(shí)踐性。從表3 中的數(shù)據(jù)可得知，多數(shù)高校都開設(shè)了加強(qiáng)實(shí)踐能力的實(shí)習(xí)課程如金工實(shí)習(xí)課程(59.4%)，電工電子實(shí)習(xí)(46.9%)，也有方向較明確的實(shí)習(xí)課程如光伏類課程實(shí)習(xí)(56.3%)。其中金工實(shí)習(xí)是工科類專業(yè)的通用實(shí)踐課程，因此開設(shè)的高校數(shù)量較多，電工電子實(shí)習(xí)與新能源科學(xué)與工程專業(yè)結(jié)合較為緊密，開設(shè)的高校也不少。部分高校還專門開設(shè)了新能源工程實(shí)習(xí)，這是一門新的實(shí)習(xí)課程，其具體課程內(nèi)容還有待進(jìn)一步研究查證。此外，部分高校結(jié)合自身實(shí)際特色，在人才培養(yǎng)方面還分方向開設(shè)了一些實(shí)習(xí)課程，如光伏類課程實(shí)習(xí)、風(fēng)電類課程實(shí)習(xí)。結(jié)合企業(yè)所需人才的要求，一個(gè)高素質(zhì)風(fēng)電人才不僅需要牢靠扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，還需要?jiǎng)?chuàng)新性的實(shí)踐操作能力以及多方面的技術(shù)能力要求。因此在校期間的金工實(shí)習(xí)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、風(fēng)電方面的課程設(shè)計(jì)以及在職時(shí)的技能培訓(xùn)都需要認(rèn)真學(xué)習(xí)。

表3 國(guó)內(nèi)各高校實(shí)習(xí)實(shí)踐課課程開設(shè)情況

3 結(jié)論

隨著新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，新能源科學(xué)與工程專業(yè)人才需求量巨大。目前國(guó)內(nèi)越來越多的高校開設(shè)了新能源科學(xué)與工程專業(yè)。為了進(jìn)一步了解新能源科學(xué)與工程專業(yè)在國(guó)內(nèi)的課程設(shè)置情況，我們通過詳細(xì)的資料查閱與數(shù)據(jù)分析，從專業(yè)必修課、實(shí)習(xí)實(shí)踐課、專業(yè)選修課三個(gè)方面總結(jié)了目前國(guó)內(nèi)32 所高校的相關(guān)課程開設(shè)情況，分析了各高校專業(yè)人才培養(yǎng)模式。由于新能源科學(xué)所涉及到多學(xué)科的知識(shí)，各高校人才培養(yǎng)方案既有共同之處，也有各自的地方和行業(yè)特色，側(cè)重點(diǎn)有所不同。