新能源科學與工程專業培養計劃的統計與分析

李 聰 陳 薦

（長沙理工大學能源與動力工程學院 湖南·長沙 410114）

能源是社會經濟發展的物質基礎，對社會的可持續發展和民眾生活水平的提高具有顯著的保障和促進作用。新世紀以來，全球社會經濟快速發展，科學技術創新日益增強，人口規模和經濟總量飛速上升，作為最根本驅動力的能源得到了更為廣泛的應用。隨著化石能源的日益消耗，能源的供應與需求之間矛盾日益突出。與此同時，不可再生能源資源在開發和利用過程中，對環境和生態造成嚴重的污染和破壞，碳排放引起的全球溫室效應對人類的生存和社會的可持續發展提出了新的挑戰。在中國，隨著改革開放四十多年來經濟的持續飛速增長，人均能源消耗量持續快速增長，化石能源消耗量大幅增加，由此引發的環境污染和能源短缺問題已經成為制約我國社會、經濟、環境可持續發展的關鍵與瓶頸，因此大力發展新能源產業十分迫切。全世界各國都積極發展新能源技術、培養新能源人才。在我國，隨著2006年《可再生能源法》的頒布，各級政府及社會各界對新能源的關注達到了一個的高度，而新能源科學與技術領域的人才培養日益受到政府、高校和社會各界的廣泛重視。

2008年，長沙理工大學成為繼華北電力大學之后第二批設置風能與動力工程專業的高校，2011年新能源科學與工程本科專業獲得教育部批準。目前，我國高校新能源科學與工程專業的課程設置和相關產業人才培養還落后于歐美日等發達國家。[1]在我國，新能源科學與工程專業是一個最近幾年才開設的專業，開設的高校相對較少，其規?；瞬排囵B起步較晚，人才培養方案和培養模式還在探索與研究階段，沒有完善與成熟的教學模式和方案可以借鑒。[2]基于此，本文首先分析當前我國新能源行業現狀，然后對國內各高校的新能源科學與工程專業的培養方案進行調查和分析，研究成果為我國新能源科學與工程專業的人才培養提供理論指導。

1 新能源行業現狀

自2006年《可再生能源法》頒布實施以來，國家已牢固確立了新能源產業的政策支持方向，并出臺了一系列管理和配套措施。這些措施實施以后，我國的新能源產業發展十分迅速，各類能源模式相繼問世，新能源技術創新速度加快，能源利用和轉化效率大幅提升，發電成本持續下降。以風力發電為例，目前全球風電裝機容量增加速度加快，所占市場份額持續增加，逐步由補充能源提升為主力替代能源。據統計，2006年至2016年期間，風電裝機容量平均年增長率為20.9%。2016年新增裝機容量為54270MW，累計裝機容量為486749MW，風電發展迅速。目前我國已經成為全球風電規模最大、增長最快的國家。2016年，新增裝機量占全球新增裝機容量的42.7%，累計風電裝機容量占全球累計風電裝機容量的34.7%，均位居全球第一。根據國務院部署，到2020年，我國非化石能源占一次能源消費比重將達到15%，其中，風電裝機將達到2 億千瓦，同時大力發展分散式風電，穩步發展海上風電。因此，新能源科學與工程專業人才需求巨大。[3]

2 新能源科學與工程專業培養方案分析

2.1 專業基礎課程分析與統計

自2011年起，我國就已經有多達74 所院校開設了此專業。為了進一步了解新能源科學與工程專業在國內的課程設置情況，我們通過詳細的資料查閱與數據分析，從專業必修課、實習實踐課、專業選修課三個方面總結了目前國內32 所高校的相關課程開設情況，分析了各高校專業人才培養模式。表1為各高校新能源科學與工程專業專業必修課的開設情況統計。從調查中可知，“工程熱力學”與“傳熱學”開設比例較高，分別占了71.9%與68.8%，其次是“電子技術”“電工技術”，分別占了65.6%與62.5%，這些都是能源類專業普遍而具有特色的課程。另外一門頗具特色的專業課程“自動控制原理”的開設比例也不低，占到46.9%?！安牧狭W”“理論力學”“機械設計與制造”的開設比例分別為62.5%、62.5%、56.3%，占了統計高校的一大部分，但這三門課程屬于工科類專業通用的專業基礎課，在本研究中很難體現其特殊性。值得一提的就是“工程流體力學”，占比59.4%，這也是能源動力類專業較為有特色的專業課程，因此開設的高校也不少。然而另外一門特色課程“工程燃燒學”，開設的高校較少，才占比18.8%，而這門課正好是熱能與動力工程方向的核心課程，與新能源的相關性較小。大多高等院校都注重培養學生對力學、電學、熱學及機械方面知識的掌握。

表1 國內各高校專業必修課課程開設情況

2.2 專業選修課分析與統計

表2 是國內高校新能源科學與工程專業培養計劃中增設的專業選修課情況統計表。從表中可以看出，這些選修課主要集中在兩個領域：一是生物質能領域，二是太陽能領域，這也是新能源領域發展比較迅速的方向，也是應用前景較好的新能源。生物質能領域主要開設了能源化學、生物化學、能源微生物、生物質轉化以及生物質能工程這些相關的課程，太陽能方向主要開設了半導體物理基礎、太陽能電池、材料科學基礎、光伏發電技術、太陽能熱利用技術、太陽能光伏發電系統、太陽能工程等相關課程。這些課程將拓寬學生的知識面，同時也體現了知識體系的基礎性與普適性，寬口徑、厚基礎。

表2 國內各高校專業選修課課程開設情況

2.3 實習實踐課分析與統計

新能源科學與工程本科教育應該既注重專業的基礎性，又要注重工程實踐性。從表3 中的數據可得知，多數高校都開設了加強實踐能力的實習課程如金工實習課程(59.4%)，電工電子實習(46.9%)，也有方向較明確的實習課程如光伏類課程實習(56.3%)。其中金工實習是工科類專業的通用實踐課程，因此開設的高校數量較多，電工電子實習與新能源科學與工程專業結合較為緊密，開設的高校也不少。部分高校還專門開設了新能源工程實習，這是一門新的實習課程，其具體課程內容還有待進一步研究查證。此外，部分高校結合自身實際特色，在人才培養方面還分方向開設了一些實習課程，如光伏類課程實習、風電類課程實習。結合企業所需人才的要求，一個高素質風電人才不僅需要牢靠扎實的專業基礎知識，還需要創新性的實踐操作能力以及多方面的技術能力要求。因此在校期間的金工實習、認識實習、生產實習、風電方面的課程設計以及在職時的技能培訓都需要認真學習。

表3 國內各高校實習實踐課課程開設情況

3 結論

隨著新能源產業的發展，新能源科學與工程專業人才需求量巨大。目前國內越來越多的高校開設了新能源科學與工程專業。為了進一步了解新能源科學與工程專業在國內的課程設置情況，我們通過詳細的資料查閱與數據分析，從專業必修課、實習實踐課、專業選修課三個方面總結了目前國內32 所高校的相關課程開設情況，分析了各高校專業人才培養模式。由于新能源科學所涉及到多學科的知識，各高校人才培養方案既有共同之處，也有各自的地方和行業特色，側重點有所不同。