新能源科学与工程专业培养计划的统计与分析

李 聪 陈 荐

（长沙理工大学能源与动力工程学院 湖南·长沙 410114）

能源是社会经济发展的物质基础，对社会的可持续发展和民众生活水平的提高具有显著的保障和促进作用。新世纪以来，全球社会经济快速发展，科学技术创新日益增强，人口规模和经济总量飞速上升，作为最根本驱动力的能源得到了更为广泛的应用。随着化石能源的日益消耗，能源的供应与需求之间矛盾日益突出。与此同时，不可再生能源资源在开发和利用过程中，对环境和生态造成严重的污染和破坏，碳排放引起的全球温室效应对人类的生存和社会的可持续发展提出了新的挑战。在中国，随着改革开放四十多年来经济的持续飞速增长，人均能源消耗量持续快速增长，化石能源消耗量大幅增加，由此引发的环境污染和能源短缺问题已经成为制约我国社会、经济、环境可持续发展的关键与瓶颈，因此大力发展新能源产业十分迫切。全世界各国都积极发展新能源技术、培养新能源人才。在我国，随着2006年《可再生能源法》的颁布，各级政府及社会各界对新能源的关注达到了一个的高度，而新能源科学与技术领域的人才培养日益受到政府、高校和社会各界的广泛重视。

2008年，长沙理工大学成为继华北电力大学之后第二批设置风能与动力工程专业的高校，2011年新能源科学与工程本科专业获得教育部批准。目前，我国高校新能源科学与工程专业的课程设置和相关产业人才培养还落后于欧美日等发达国家。[1]在我国，新能源科学与工程专业是一个最近几年才开设的专业，开设的高校相对较少，其规模化人才培养起步较晚，人才培养方案和培养模式还在探索与研究阶段，没有完善与成熟的教学模式和方案可以借鉴。[2]基于此，本文首先分析当前我国新能源行业现状，然后对国内各高校的新能源科学与工程专业的培养方案进行调查和分析，研究成果为我国新能源科学与工程专业的人才培养提供理论指导。

1 新能源行业现状

自2006年《可再生能源法》颁布实施以来，国家已牢固确立了新能源产业的政策支持方向，并出台了一系列管理和配套措施。这些措施实施以后，我国的新能源产业发展十分迅速，各类能源模式相继问世，新能源技术创新速度加快，能源利用和转化效率大幅提升，发电成本持续下降。以风力发电为例，目前全球风电装机容量增加速度加快，所占市场份额持续增加，逐步由补充能源提升为主力替代能源。据统计，2006年至2016年期间，风电装机容量平均年增长率为20.9%。2016年新增装机容量为54270MW，累计装机容量为486749MW，风电发展迅速。目前我国已经成为全球风电规模最大、增长最快的国家。2016年，新增装机量占全球新增装机容量的42.7%，累计风电装机容量占全球累计风电装机容量的34.7%，均位居全球第一。根据国务院部署，到2020年，我国非化石能源占一次能源消费比重将达到15%，其中，风电装机将达到2 亿千瓦，同时大力发展分散式风电，稳步发展海上风电。因此，新能源科学与工程专业人才需求巨大。[3]

2 新能源科学与工程专业培养方案分析

2.1 专业基础课程分析与统计

自2011年起，我国就已经有多达74 所院校开设了此专业。为了进一步了解新能源科学与工程专业在国内的课程设置情况，我们通过详细的资料查阅与数据分析，从专业必修课、实习实践课、专业选修课三个方面总结了目前国内32 所高校的相关课程开设情况，分析了各高校专业人才培养模式。表1为各高校新能源科学与工程专业专业必修课的开设情况统计。从调查中可知，“工程热力学”与“传热学”开设比例较高，分别占了71.9%与68.8%，其次是“电子技术”“电工技术”，分别占了65.6%与62.5%，这些都是能源类专业普遍而具有特色的课程。另外一门颇具特色的专业课程“自动控制原理”的开设比例也不低，占到46.9%。“材料力学”“理论力学”“机械设计与制造”的开设比例分别为62.5%、62.5%、56.3%，占了统计高校的一大部分，但这三门课程属于工科类专业通用的专业基础课，在本研究中很难体现其特殊性。值得一提的就是“工程流体力学”，占比59.4%，这也是能源动力类专业较为有特色的专业课程，因此开设的高校也不少。然而另外一门特色课程“工程燃烧学”，开设的高校较少，才占比18.8%，而这门课正好是热能与动力工程方向的核心课程，与新能源的相关性较小。大多高等院校都注重培养学生对力学、电学、热学及机械方面知识的掌握。

表1 国内各高校专业必修课课程开设情况

2.2 专业选修课分析与统计

表2 是国内高校新能源科学与工程专业培养计划中增设的专业选修课情况统计表。从表中可以看出，这些选修课主要集中在两个领域：一是生物质能领域，二是太阳能领域，这也是新能源领域发展比较迅速的方向，也是应用前景较好的新能源。生物质能领域主要开设了能源化学、生物化学、能源微生物、生物质转化以及生物质能工程这些相关的课程，太阳能方向主要开设了半导体物理基础、太阳能电池、材料科学基础、光伏发电技术、太阳能热利用技术、太阳能光伏发电系统、太阳能工程等相关课程。这些课程将拓宽学生的知识面，同时也体现了知识体系的基础性与普适性，宽口径、厚基础。

表2 国内各高校专业选修课课程开设情况

2.3 实习实践课分析与统计

新能源科学与工程本科教育应该既注重专业的基础性，又要注重工程实践性。从表3 中的数据可得知，多数高校都开设了加强实践能力的实习课程如金工实习课程(59.4%)，电工电子实习(46.9%)，也有方向较明确的实习课程如光伏类课程实习(56.3%)。其中金工实习是工科类专业的通用实践课程，因此开设的高校数量较多，电工电子实习与新能源科学与工程专业结合较为紧密，开设的高校也不少。部分高校还专门开设了新能源工程实习，这是一门新的实习课程，其具体课程内容还有待进一步研究查证。此外，部分高校结合自身实际特色，在人才培养方面还分方向开设了一些实习课程，如光伏类课程实习、风电类课程实习。结合企业所需人才的要求，一个高素质风电人才不仅需要牢靠扎实的专业基础知识，还需要创新性的实践操作能力以及多方面的技术能力要求。因此在校期间的金工实习、认识实习、生产实习、风电方面的课程设计以及在职时的技能培训都需要认真学习。

表3 国内各高校实习实践课课程开设情况

3 结论

随着新能源产业的发展，新能源科学与工程专业人才需求量巨大。目前国内越来越多的高校开设了新能源科学与工程专业。为了进一步了解新能源科学与工程专业在国内的课程设置情况，我们通过详细的资料查阅与数据分析，从专业必修课、实习实践课、专业选修课三个方面总结了目前国内32 所高校的相关课程开设情况，分析了各高校专业人才培养模式。由于新能源科学所涉及到多学科的知识，各高校人才培养方案既有共同之处，也有各自的地方和行业特色，侧重点有所不同。