基于學科交叉的節能與能源管理方向課程體系改革初探

任洪波 劉青榮 楊涌文 段芮

摘要：隨著我國能源革命的深入推進，節能與能源管理知識在傳統能源與動力工程專業的滲透日益深入。本文分析了上海電力學院能動專業節能與能源管理方向課程設置的現狀，探討了其對于當前該領域人才培養的適應性，并從教學內容革新和教學方法創新兩個角度探討了可能的改革方法與路徑。

關鍵詞：學科交叉；節能；能源管理；課程體系

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）45-0151-02

為了有效推進我國節能工作的進展，人才的培養至關重要。縱觀我國當前高校專業布局，與節能關系最為密切的即為能源與動力工程專業（以下簡稱能動專業）。為此，近年來，節能知識與理念在能動專業的滲透得到了廣泛關注。許學成等[1]探討了為能動專業本科生所開設的“能源系統工程”課程的教學改革問題。王中賢和陶漢中[2]介紹了能動專業“能源經濟與管理”課程的教學內容、教學方法和教學心得。楊涌文等[3]則針對“能源管理與審計”的教學，以校園能耗監控平臺為支撐，提出了理論聯系實際的教學改革方案?？傮w而言，目前國內相關高校大多在能動專業設置了相對獨立的節能類課程，但較少形成相對成熟的節能類人才培育體系。

作為全國僅有的三所以電力命名的本科院校之一，上海電力學院的能動專業一直以來主要以傳統火電廠作為主要的人才輸出主體，然而在充分研判我國能源發展局勢的基礎上，本校能動專業在國內較早設置了節能與能源管理方向，并制定了具有針對性的培養方案[4]。本文在回顧分析上海電力學院能動專業節能與能源管理方向課程體系演變歷程的基礎上，結合當前及未來能源發展趨勢，提出了既有課程體系的問題點，并從學科交叉的角度提出了合理的改革方案。

一、既有課程體系現狀及存在的問題

上海電力學院能動專業于2008年開始按專業方向招生，共設置了電廠熱能動力、潔凈發電技術、節能與能源管理三大專業方向。三個專業方向的公共基礎課程、專業領域課程完全一致，主要差別體現在拓展選修課程的設置上。在節能與能源管理方向建設初期，共設置了節能技術概論、空氣調節、制冷原理與設備、熱網技術、能源管理與審計、動力專業英語、單元機組及集控運行等7門課程，共計10個學分。此外，在集中實踐環節還設置了1個學分的節能與能源管理課程設計。

2015年，學院對節能與能源管理方向課程設置進行了調整，在保持其他課程不變的前提下，將“動力專業英語”和“單元機組及集控運行”這兩門與節能無直接聯系的課程更換為“分布式能源系統概論”和“換熱器設計”，完全體現了節能與能源管理方向的課程特色。

總體而言，無論是調整前還是調整后，整體課程體系還是側重于單體技術性講解，只有“能源管理與審計”課程體現了一定的宏觀思維。然而，既有節能實踐表明，技術節能在整個節能過程中的作用日益弱化，局限性日益凸顯，而前期的規劃節能和后期的管理節能則有望進一步挖掘節能潛力。缺乏合理的規劃設置，高效的節能技術也可能長期處于低效運行狀態，后期管理的缺失亦會導致節能技術的非節能效果。同時，規劃節能和管理節能也順應了當前面向“互聯網+”智慧能源的能源革命總體戰略方向。在節能與能源管理方向融入規劃、管理等相關課程將為本方向的教育教學提出新的挑戰：一方面，上述課程將跨越傳統能源動力學科，涉及經濟、管理等跨學科知識體系；另一方面，傳統原理性講授方式也將不能適應新的課程體系的教學要求。

二、節能與能源管理方向課程改革的基本思路

（一）教學內容的優化與改革

節能是一項系統工程，節能與能源管理方向的課程設置也應當以系統工程理念為主線，圍繞其全生命周期布局。首先，所設置課程應能夠適應先進節能理念的培育，強化理念創新。要突破常規以單體設備節能、單元用戶節能為主體的“點狀節能”思維，借鑒互聯網思維引導學生從全局、系統的角度探索新型節能理念。具體而言，在教學內容中應能夠體現能源互聯網、互聯網+智慧能源、綜合能源系統等能源領域的新理念、新模式和新思路。其次，所設置課程應能夠涵蓋自上而下與自下而上協同推進節能工作的技術與方法。自上而下主要側重于節能潛力分析方法、節能方案規劃方法等方法論的學習，讓學生能夠針對特定場景，分析可能的節能潛力，選擇合適的節能技術，制訂合理的節能方案；自下而上則是以節能技術的講授為主線，讓學生了解典型節能技術的技術特性、適用條件，強化技術應用、弱化原理分析。只有讓學生全面掌握了上下協動的思路和方法，才能夠具備獨立策劃、設計并實施節能工程的技能。最后，需要培育學生科學評價節能工程實施效果的方式和方法。具體教學內容需要涉及多角度評價指標體系的構建、多屬性評價方法的應用等方面。

總體而言，節能與能源管理方向的課程設置應強化應用導向，弱化理論解析；強化方法創新，弱化知識灌輸。在配置教學內容的過程中應注重學科交叉、文理融合，要讓學生認識到節能工作不僅僅是工程問題，要引導學生從技術、經濟、社會、環境等方面綜合考慮。通過系統思維方式的訓練，培養學生的跨學科思維，為學生提供跨學科的學習經驗，讓學生學會從多科學角度研究同一主題，在不同學科知識和方法的整合中收益，獲得相關知識、技能。此外，還應將課程講授與實踐設計融為一體，引導學生主動搜索、應用相關專業的軟件和工具，培養學生的實戰能力。

（二）教學方法的改革與創新

根據上述教學內容改革的基本思路和方向，節能與能源管理方向所設置的課程大多具有較強的應用性與實踐性，傳統的“滿堂灌”式的教學方式已不能適用。為此，考慮引入跨學科問題的驅動教學，即教師不僅是課堂的指導者，更是管理者與參與者。通過精心選擇與設計問題，讓學生成為知識的產消者（Prosumer），意思是既是知識的消費者，更是知識的生產者。促進學生成為積極的學習者，主動尋找相關學科資源，應用新知識、新方法，形成自我導向型的學習模式，為今后工作中繼續學習提供支撐。同時，為了激發學生的學習興趣，在課程開始階段可以考慮采用“現場教學”的方法，將學生帶到相關節能技術或方法的應用現場，通過現場的實際感官認識，引發其進一步的探求其奧秘的熱情。在課堂教學過程中，引入實際工程設計項目與科研項目，在實戰中提升學生對整個節能規劃、設計或管理過程的深刻理解。同時，充分展現學生個體的獨立性，開展“頭腦風暴”，針對特定問題，鼓勵學生理論聯系實際，發表自己的看法，從而培養學生發散性思維與收斂性思維相結合的能力。

三、結語

在充分研判能源電力行業發展趨勢的基礎上，上海電力學院能動專業在國內較早著手布局并設置了節能與能源管理方向，并與傳統燃煤發電方向形成了有效補充。當前，我國發展已進入新時代，能源行業也將面臨新的機遇與挑戰，綜合能源、分布式能源等能源發展的新思路、新理念已深入人心。在此背景下，有必要以大電力、大能源為導引，以綜合性和應用性為根本立足點，結合熱學、信息科學、管理運籌學、經濟學、系統工程等學科知識在能源領域的應用，構建學科交叉、文理融合型節能與能源管理方向課程體系和教學模式。

參考文獻：

[1]許學成，潘妮，游永華，戴方欽.能源動力類本科生“能源系統工程”課程教學改革初探[J].科教導刊，2017，（6）：114-115.

[2]王中賢，陶漢中.“能源經濟與管理”課程教學體會[J].中國電力教育，2013，（28）：138-139.

[3]楊涌文，劉青榮，朱群志.基于能耗監控的“能源管理與審計”課程教學改革[J].中國電力教育，2013，（14）：48-49.

[4]朱群志，任建興，鄭莆燕，楊涌文，李琦芬，張莉.需求驅動的節能與能源管理人才培養探索[J].中國電力教育，2013，（10）：21-22.