供稿|張欣茹，尹少武，姜澤毅，馮妍卉

當(dāng)前，我國(guó)石油對(duì)外依存度70%以上[1]，新能源技術(shù)的開(kāi)發(fā)迫在眉睫，并有望成為未來(lái)最重要的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)引擎[2-3]。為配合新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，教育部陸續(xù)批準(zhǔn)多所高校開(kāi)設(shè)了“新能源科學(xué)與工程”專業(yè)，以滿足國(guó)家對(duì)新能源科學(xué)和技術(shù)人才的迫切需求。本文將帶領(lǐng)大家了解新能源專業(yè)的研究范疇，學(xué)科特點(diǎn)，就業(yè)前景，及北京科技大學(xué)新能源專業(yè)的特色。

以“新”為始——新能源科學(xué)與工程專業(yè)探秘

新能源的范疇

為應(yīng)對(duì)能源短缺和環(huán)境污染對(duì)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的制約，習(xí)近平總書(shū)記提出了推動(dòng)“能源革命”的要求。2020年9月11日 ，習(xí)總書(shū)記在“科學(xué)家座談會(huì)”上進(jìn)一步指出要大力開(kāi)發(fā)新能源技術(shù)，以應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)峻的能源匱乏問(wèn)題[1]。

能源指的是可直接或經(jīng)轉(zhuǎn)換提供人類所需的光、熱、動(dòng)力等任一形式能量的載能體資源，簡(jiǎn)言之，比較集中的含能物體或能量過(guò)程，即為能源；比如我們常見(jiàn)的煤炭、石油、天然氣等都屬于能源的范疇[4]。而新能源(如圖1所示)，指的是剛開(kāi)始開(kāi)發(fā)利用，或正在積極研究、有待推廣的能源，這些能源以“新”為特色，如太陽(yáng)能、地?zé)崮?、風(fēng)能、氫能、生物質(zhì)能、核能、水能、波浪能、洋流能和潮汐能等。除此之外，通過(guò)技術(shù)研發(fā)與革新，對(duì)傳統(tǒng)能源進(jìn)行升級(jí)與智能化的利用，也就是傳統(tǒng)能源的“刷新”，也屬于新能源技術(shù)的研究范疇，比如新型煤炭清潔高效利用技術(shù)、油氣資源綜合高效利用技術(shù)等[4]。

圖1 新能源專業(yè)的學(xué)習(xí)范疇

由此可見(jiàn)，新能源技術(shù)遍及我們的生產(chǎn)生活，比如在一些日照充足的地區(qū)，人們喜歡在陽(yáng)臺(tái)或房頂上安裝太陽(yáng)能熱水器，為家庭提供高效便捷的生活熱水；在一些風(fēng)力強(qiáng)勁的空曠平原或沿海島嶼上，經(jīng)常能看到數(shù)十米高的風(fēng)車，為我們?nèi)粘Ｉ钐峁╇娔?；除此之外，日益蓬勃發(fā)展的新能源電動(dòng)汽車、小試牛刀的太陽(yáng)能動(dòng)力飛機(jī)、嫦娥三號(hào)探月器中的核動(dòng)力電池(圖2)，處處都有著新能源技術(shù)的身影，并帶給了我們諸多的驚喜。

新能源專業(yè)的學(xué)科特點(diǎn)

圖2 新能源助力現(xiàn)代科技的發(fā)展

由于新能源科學(xué)技術(shù)涵蓋范疇較廣，因此，新能源科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)科交叉性強(qiáng)、專業(yè)跨度大，學(xué)科基礎(chǔ)涉及能源動(dòng)力、材料、機(jī)械、電氣、物理、化學(xué)等多個(gè)學(xué)科，與電子、信息、經(jīng)濟(jì)、管理等學(xué)科也密切相關(guān)[5]。

通過(guò)在新能源專業(yè)的學(xué)習(xí)，學(xué)生們可以掌握能源工程、熱力學(xué)、傳熱學(xué)、流體力學(xué)、動(dòng)力機(jī)械、電工與電子、自動(dòng)控制等基礎(chǔ)知識(shí)，理解能質(zhì)傳遞、能量轉(zhuǎn)換與高效利用、能源系統(tǒng)集成與控制的基本概念與規(guī)律，了解風(fēng)力發(fā)電、光伏電池、光熱發(fā)電、生物質(zhì)燃料、地?zé)崮?、燃料電池、氫能、?chǔ)能等常見(jiàn)新能源技術(shù)的工藝設(shè)計(jì)方法與運(yùn)行調(diào)控技術(shù)措施，為未來(lái)從事新能源產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的工程設(shè)計(jì)運(yùn)行、產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)和科學(xué)研究奠定理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。

特色鮮明——北京科技大學(xué)新能源專業(yè)的優(yōu)勢(shì)

師資力量雄厚

北京科技大學(xué)新能源科學(xué)與工程專業(yè)，以國(guó)家“新工科”建設(shè)的蓬勃發(fā)展為契機(jī)，自2019年起開(kāi)始招生。該專業(yè)教學(xué)師資力量雄厚，具有一支由北京市優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)、全國(guó)優(yōu)秀教師、北京市教學(xué)名師、北京市優(yōu)秀教師、北京市青年教學(xué)名師、寶鋼優(yōu)秀教師、973首席科學(xué)家、863主題專家、跨/新世紀(jì)優(yōu)秀人才、北京市骨干教師等組成的充滿活力且具有創(chuàng)新性的教學(xué)科研團(tuán)隊(duì)。擁有國(guó)家級(jí)精品課程、雙語(yǔ)教學(xué)示范課程“傳質(zhì)傳熱學(xué)”和北京市精品課程“工程流體力學(xué)”等多門(mén)優(yōu)秀課程。

近年來(lái)，面向能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)及新能源開(kāi)發(fā)的戰(zhàn)略需求，該專業(yè)教師聚焦新能源開(kāi)發(fā)利用中的基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)，以“能效提升、節(jié)能優(yōu)先”為目標(biāo)，在氫能、燃料電池、生物質(zhì)能、太陽(yáng)能、頁(yè)巖氣/油、儲(chǔ)熱/冷、化石能源清潔利用、智慧能源體系等方面開(kāi)展了卓有成效的工作，形成了鮮明的學(xué)科特色和深厚的研究基礎(chǔ)。

專業(yè)體系豐富

據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)已有近百所院校設(shè)立新能源科學(xué)與工程專業(yè)。許多院校將自己學(xué)校特色與新能源結(jié)合，形成了不同的人才培養(yǎng)體系。北京科技大學(xué)新能源科學(xué)與工程專業(yè)，結(jié)合學(xué)校特色，設(shè)置了豐富的課程體系(如圖3)。培養(yǎng)體系中，以工程熱力學(xué)、工程流體力學(xué)、傳熱傳質(zhì)學(xué)、物理化學(xué)、過(guò)程自動(dòng)檢測(cè)與控制等課程為基礎(chǔ)，開(kāi)設(shè)了涵蓋太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、儲(chǔ)能、生態(tài)環(huán)保等方向的多個(gè)專業(yè)模塊，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生具有寬厚的新能源知識(shí)結(jié)構(gòu)起到了積極的作用。

圖3 北京科技大學(xué)新能源科學(xué)與工程專業(yè)課程體系

同時(shí)，北京科技大學(xué)新能源科學(xué)與工程專業(yè)，還以“寬基礎(chǔ)、重實(shí)踐”為特色，在注重基礎(chǔ)理論教學(xué)的同時(shí)，大力開(kāi)展實(shí)踐教育，并鼓勵(lì)學(xué)生參與多種學(xué)科競(jìng)賽，如挑戰(zhàn)杯，節(jié)能減排競(jìng)賽等(圖4)。同時(shí)，還依托于北科大熱能科學(xué)與能源工程系，建立了北京市高校節(jié)能與環(huán)保工程研究中心、工業(yè)節(jié)能與能效經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新引智基地、“新能源與節(jié)能環(huán)保技術(shù)”創(chuàng)新引智基地、北京科技大學(xué)智慧能源中心等產(chǎn)教融合創(chuàng)新研究平臺(tái)和實(shí)踐教學(xué)基地，為人才培養(yǎng)保駕護(hù)航。

圖4 本專業(yè)學(xué)生屢次在各類學(xué)科競(jìng)賽中斬獲佳績(jī)

此外，北科大新能源專業(yè)還擁有極具優(yōu)勢(shì)的國(guó)際化教學(xué)模式和體系。在這里，你可以與來(lái)自普林斯頓大學(xué)、德克薩斯大學(xué)、伯明翰大學(xué)、帝國(guó)理工等多所國(guó)外知名大學(xué)新能源領(lǐng)域的杰出學(xué)者，在課堂上面對(duì)面交流，聆聽(tīng)大師教誨，觸摸學(xué)術(shù)前沿(圖5)；你還將擁有豐富的海境外交流機(jī)會(huì)，可參與我們同美、英、法、德、澳、日、新加坡等地的多所著名高校聯(lián)合開(kāi)設(shè)的交換生培養(yǎng)項(xiàng)目，開(kāi)拓視野，豐富思維，感受國(guó)際化的人才培養(yǎng)模式。經(jīng)過(guò)四年的學(xué)習(xí)，你將成為具有強(qiáng)烈社會(huì)責(zé)任感、扎實(shí)專業(yè)技能、出色創(chuàng)新精神和廣闊國(guó)際視野的新能源領(lǐng)域高層次復(fù)合型人才。

圖5 豐富多彩的國(guó)際化課堂

多“能”多樣——新能源專業(yè)學(xué)生就業(yè)前景

新能源產(chǎn)業(yè)是全球經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要支撐，也是我國(guó)未來(lái)重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)之一。作為國(guó)家“新工科”建設(shè)中的重要專業(yè)之一，新能源專業(yè)的學(xué)生具有很好的就業(yè)前景。

該專業(yè)的畢業(yè)生未來(lái)不僅可以在太陽(yáng)能、風(fēng)電、核電、生物質(zhì)能、電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能等新能源領(lǐng)域的企事業(yè)單位從事裝置設(shè)計(jì)與制造、集控運(yùn)行與維護(hù)、生產(chǎn)管理與項(xiàng)目開(kāi)發(fā)等方面的工作；還可以在電力、制冷、低溫、船舶、流體機(jī)械、石化等大型企業(yè)從事與新能源和節(jié)能環(huán)保有關(guān)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、策劃、管理和營(yíng)銷等工作。除此之外，也可以繼續(xù)深造后，在高校、科研院所和政府部門(mén)進(jìn)行新能源教學(xué)與研究、新能源管理與政策分析等方面的工作。

“百舸爭(zhēng)流千帆競(jìng)，乘風(fēng)破浪正遠(yuǎn)航。”期待，與你在這里相聚！燃起夢(mèng)想，點(diǎn)亮智慧，共同開(kāi)啟新能源的光輝未來(lái)！