[作者:楊世關等
書名:新能源專業(yè)導論
出版:中國水利水電出版社
ISBN:9787517086796
出版時間:2020年07月01日
近年來,經(jīng)濟的迅速發(fā)展帶動了人們生活水平的提高,但與此同時,環(huán)境污染問題卻變得日益嚴峻。隨著“碳達峰、碳中和”目標的提出,以化石燃料為主的傳統(tǒng)能源已經(jīng)不能滿足新時代的發(fā)展需求,亟需培養(yǎng)新能源專業(yè)人才。2022年4月,教育部印發(fā)《加強碳達峰、碳中和高等教育人才培養(yǎng)體系建設工作方案》,要求加強風電、光伏、水電等新能源緊缺人才培養(yǎng),各高校應根據(jù)開設的新能源專業(yè)的特色調(diào)整培養(yǎng)目標要求,優(yōu)化課程體系和教學內(nèi)容,培養(yǎng)新時代下優(yōu)秀的新能源專業(yè)技術人才,以更好的實現(xiàn)“雙碳”目標。
《新能源專業(yè)導論》(中國水利水電出版社2020年出版)一書聚焦于新時代下新能源學科人才的培養(yǎng),該書由5個部分組成:第一部分對新能源的發(fā)展歷史、發(fā)展現(xiàn)狀做了介紹;第二部分詳細闡述了新能源的組成及特點,并對新能源的轉換利用途徑進行解析;第三部分給出了新能源專業(yè)人才培養(yǎng)的具體要求,從知識體系、課程設置、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提升等方面做了詳細介紹;第四部分講述了新能源的產(chǎn)業(yè)鏈構成及行業(yè)工作崗位;第五部分列舉了新能源工程相關案例,并給出了復雜問題的解決方案。河南省高等教育教學改革研究與實踐項目(編號:2021SJGLX529)對工科專業(yè)人本培養(yǎng)進行了研究,本文結合項目和該書,對新能源專業(yè)人才培養(yǎng)方法進行了探討。
一、新能源專業(yè)設置背景
化石能源極大促進了社會的進步和發(fā)展,給人類帶來了巨大的效益,但化石能源的儲量并非無窮無盡,并且化石能源的開發(fā)利用導致的氣候問題(溫室效應、酸雨等)愈加嚴重,亟需推動能源轉型。20世紀末,發(fā)達國家首先提出新能源發(fā)展策略,比如,德國最先提出了太陽能屋頂發(fā)電計劃。同時,中國的新能源建設也在逐漸開展,相繼出臺了多部法規(guī)。中國于2012年首次實現(xiàn)了家庭光伏發(fā)電并入電網(wǎng);同年,中國青海省開始著手建設海南州生態(tài)光伏園區(qū)項目,總裝機容量10000 MW;2017年,青海省創(chuàng)紀錄的在全省開展了連續(xù)168 h的可再生能源供電。隨著科學技術的進步,近年來中國部分建筑企業(yè)將建筑與光伏結合在一起,利用光伏建筑一體化技術(BIPV)將光伏方陣與建筑物相融合以降低建筑物的能耗。此外,在中國很多地區(qū)建立了數(shù)量眾多的光伏發(fā)電和風力發(fā)電裝置,以實現(xiàn)可再生能源的充分利用。
新能源包含風能、太陽能、生物質(zhì)能、核能、氫能、地熱能、海洋能等。相比于傳統(tǒng)的化石能源,新能源的優(yōu)勢無可比擬。隨著人們保護環(huán)境意識的增強,近年來新能源相關的就業(yè)崗位日益增多,國家對于新能源專業(yè)人才的需求量急劇增加,新能源專業(yè)人才數(shù)量的不足使得中國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展出現(xiàn)了人才短缺的問題。基于該背景,中國高等院校逐步開始設置新能源專業(yè),以培養(yǎng)能夠從事新能源技術開發(fā)、管理運營、科學研究的高層次人才。
二、夯實寬厚的專業(yè)知識體系
近年來,新能源發(fā)展迅速,新能源專業(yè)的課程設置尚且存在明顯的問題,各學校新能源專業(yè)并未形成統(tǒng)一的課程體系,還處在探索教學的階段。在這種現(xiàn)狀下,應秉承開放教學的思維,在課程中進行融合教學,打造課本教學、多媒體及網(wǎng)絡教學、實踐教學為一體的教學手法。新能源專業(yè)的學生須努力學習本專業(yè)的課程,全面掌握專業(yè)知識。新能源專業(yè)的大學課程包括理論課和實踐課兩大類。其中,理論課的授課方式主要是課堂教學。理論課又分為3類:首先,公共及學科基礎課是根據(jù)本專業(yè)特點開設的先遣課程,能為專業(yè)基礎課及專業(yè)課的學習帶來巨大幫助,重要性不言而喻;再者,專業(yè)基礎課,新能源領域的細分專業(yè)有新能源科學與工程、新能源材料與器件兩類,因此對于不同的細分專業(yè),需要學習的專業(yè)基礎課及專業(yè)課也有很大不同。對于新能源科學與工程專業(yè)而言,它屬于能源動力類專業(yè),學科交叉性強,難度較大,專業(yè)基礎課包括了熱能與動力工程類、化學類、電氣控制類、力學機械類、生物類、材料類、制圖類等多門學科下的課程。對于新能源材料與器件專業(yè)而言,它屬于材料類專業(yè),其學科交叉性弱,學科較為集中,相比新能源科學與工程專業(yè)其基礎課更突出材料類課程,各高校會根據(jù)自身的新能源專業(yè)建設規(guī)劃和社會需求,設置對應的新能源專業(yè)基礎課,不同的細分方向專業(yè)基礎課會有不同。最后也是最重要的專業(yè)課,專業(yè)課開設的目的是培養(yǎng)學生在專業(yè)崗位上所需要的技術和知識,開拓學生的工程思維。不同高校在開設新能源專業(yè)課時,也會基于自身的新能源專業(yè)建設特色,但總體來說,專業(yè)課主要是圍繞太陽能、風能、儲能、生物質(zhì)能、燃料電池、節(jié)能環(huán)保等類別來設置。除了上述三類理論課外,為了全方位的培養(yǎng)人才,高校還普遍開設了通識課,以提高學生人格的修養(yǎng),培養(yǎng)社會責任感,引導學生建立全球性視野,成為工作、生活中的“多面手”。
要想成為專業(yè)人才,除了學好理論課之外,實踐課的設置同樣很重要。實踐課是培養(yǎng)工科學生實踐能力的重要途徑,大學實踐主要包括各種實驗課、課外實習以及課程畢業(yè)設計等。大學生可以通過實驗的方式加深對所學知識的理解,培養(yǎng)操作能力、動手能力、創(chuàng)新實踐能力、知識綜合運用能力。大學實驗通常分為三類:第一類是驗證性實驗,其目的是加深學生對所學知識的理解;第二類是設計性實驗,即學生根據(jù)實驗任務自行設計實驗方案并操作驗證實驗結果;第三類是綜合性實驗,即綜合運用所學知識和技能進行的復合型實驗。為了使新能源專業(yè)的大學生進一步了解專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,提升專業(yè)技能,高校應和社會企業(yè)開展廣泛的合作,推進新能源專業(yè)的實習教育。比如,學??梢月?lián)系相關企業(yè)將其工廠作為大學生的實習基地,組織大學生進行參觀,以了解企業(yè)生產(chǎn)工藝、管理模式、技術發(fā)展現(xiàn)狀等內(nèi)容;在工廠內(nèi)進行金工實習、生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習,以掌握各種部件的加工的工藝、過程、方法以及各種設備器具的使用,學習優(yōu)秀的管理方法,提升自身技能。最后,大學生還可通過課程設計、畢業(yè)設計等方式培養(yǎng)創(chuàng)造力和解決問題的能力。
三、拓展對新能源行業(yè)的認識,提高職業(yè)素養(yǎng)
中國是能源消費大國,為了推動能源結構轉型,2009年中國就將新能源產(chǎn)業(yè)定義為國家的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。近幾年,中國的新能源產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐年攀升,已居世界首位。新能源產(chǎn)業(yè)的核心是能源的轉換、存儲、利用,以新能源替代化石能源進行發(fā)電,能大幅降低發(fā)電成本。時至今日,風能、太陽能、生物質(zhì)能等新能源均已形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈,各產(chǎn)業(yè)鏈均有一套自身的制造產(chǎn)業(yè)體系,并提供了大量優(yōu)質(zhì)的綠色工作崗位,包括研究工程師、設計工程師,生產(chǎn)測試工程師、開發(fā)工程師、運維工程師、管理工程師、咨詢工程師等,大學生要根據(jù)自身愛好和能力選擇適合自己的工作崗位,為新能源行業(yè)貢獻一份力量。
為了能夠更好的從事新能源行業(yè),大學生還應加強個人能力的培養(yǎng),提高職業(yè)素養(yǎng)。大學生須培養(yǎng)的能力包括學習能力、思維能力、實踐能力、創(chuàng)新能力。學習是指在他人的幫助下建構知識的過程,是獲得技能的直接途徑。在信息化時代,利用優(yōu)秀的學習資源(比如慕課),培養(yǎng)和使人提高自身的學習能力,有助于職業(yè)能力的持續(xù)提升。思維能力的培養(yǎng)要從不同的方面開展:邏輯思維能力的培養(yǎng)能夠使人客觀的認識世界,所以要學習邏輯學課程的相關知識,并通過聽說讀寫、創(chuàng)新實踐等方式培養(yǎng)邏輯思維能力;批判性思維能力的培養(yǎng)能夠幫助人做出更加正確、明智的決定,所以要努力做到從自身的“本能自信”向“自我質(zhì)疑”和“仔細審查”方向轉變,以培養(yǎng)批判性思維能力;專注思維能力的培養(yǎng)能夠使人的注意力高度集中,所以要做到做事專一,聚精會神,以培養(yǎng)專注思維能力;發(fā)散思維能力的培養(yǎng)能夠開闊視野,使人更加有全局意識,可以通過散布、打盹、聽音樂等方式培養(yǎng)發(fā)散思維能力;實踐能力是指個體解決實際問題的能力,培養(yǎng)實踐能力,要注重表達能力、國際交流合作能力、數(shù)字化能力、開拓國際視野能力的培養(yǎng)。在創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方面,要注重創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法的培養(yǎng)。在加強能力培養(yǎng)的同時,也要注重素質(zhì)的提升。一是要提高基本素質(zhì),包括愛國敬業(yè)精神、職業(yè)道德、社會責任感、人文素養(yǎng)、艱苦奮斗的精神等;二是要提高現(xiàn)代工程意識,如服務意識、安全意識、質(zhì)量意識等。當下,新能源產(chǎn)業(yè)處于快速發(fā)展的時期,在廠房建設、設備運行、工廠生產(chǎn)過程中事故偶有發(fā)生,要著重注意安全生產(chǎn)問題,提高安全意識。
整體而言,《新能源專業(yè)導論》一書對新能源的發(fā)展歷史、發(fā)展現(xiàn)狀及其組成、特點做了詳細介紹,對新能源的轉換利用途徑進行了具體的解析,從知識體系、課程設置、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提升等方面對新能源專業(yè)的人才培養(yǎng)提出了具體要求,介紹了新能源的產(chǎn)業(yè)鏈構成及相關工作崗位。該書內(nèi)容具體詳細,言簡意賅,可作為高等院校新能源專業(yè)用書使用。