基于学科交叉的能源化学工程专业课程建设的几点思考*

王辅　何平　廖其龙　刘敬松　何辉超（西南科技大学材料科学与工程学院，四川绵阳621010）



基于学科交叉的能源化学工程专业课程建设的几点思考*

王辅何平廖其龙刘敬松何辉超
（西南科技大学材料科学与工程学院，四川绵阳621010）

摘要：能源化学工程专业作为国家战略新兴产业相关专业，是教育部在当前能源和环境矛盾日益突出的新形式下开设的，以培养急需相关专业技术人才。西南科技大学在能源化学工程专业的课程设置中突出了学科交叉的特点，文章总结了该专业课程设置和建设方面的经验和积累，对能源化学工程专业课程的设置和建设进行了探讨，并对今后的发展提出了建议，旨在促进该专业课程建设的完善，同时为国内开设该专业的相关兄弟院校提供借鉴。

关键词：能源化学工程专业；课程设置；专业建设

何平（1971，7-），男，汉族，四川省盐亭人，博士，教授，研究方向：材料电化学。

廖其龙（1965，2-），男，汉族，四川省三台人，博士，教授，研究方向：功能材料的研究与教学管理。

刘敬松（1975，4-），男，汉族，湖北省孝感人，博士，教授，研究方向：功能材料的研究与教学管理。

何辉超（1985，10-），男，汉族，湖南省永州人，博士，讲师，研究方向：材料电化学。

Abstract：Energy and Chemical Engineering Specialty（ECES）as a national strategic emerging industry related specialty is opened by the Ministry of Education due to the increasingly serious energy and environment problems，aiming at cultivating professional and technical personnel for urgent field. Interdisciplinary feature is highlighted on curriculum settings for ECES in Southwest University of Science and Technology. This paper summarizes the experiences and accumulations of curriculum settings and construction，probes into the experiences and accumulations of curriculum settings and construction and puts forward some suggestions for the future development，aiming to promoting the construction of the professional curriculum and providing references for fraternal schools in domestic related universities.

Key words：energy and chemical engineering specialty；curriculum setting；specialty construction

引言

我国“十三五”能源规划进一步突出了深化能源体制改革、增强能源科技创新能力、大力拓展能源国际合作、清洁高效开发利用煤炭、增强国内油气供应能力、建立能源可持续发展的政策标准体系等重点。随着社会经济的快速发展，能源消耗和环境污染的矛盾日益突出，解决这对矛盾已成为了关乎国家发展和安全的战略性问题。根据我国现阶段经济发展还主要依靠资源消耗的特殊性，2011年教育部新增了能源化学工程专业，各高校也陆续从2011年开始开设能源化学工程专业。该专业是国家战略性新兴产业相关本科专业，以开展化石资源优化利用为基础研究，面向可再生能源技术、低碳经济、清洁煤技术等领域的人才需求，重点解决高效催化剂研制及其产业化等重大问题；其主要关注怎么利用能源且对大自然造成最少的伤害［1-4］。我国专门解决能源与环境矛盾问题的相关专业开设较晚，能源化学工程专业的建设还处于起步阶段［4-6］，因此，如何建设该专业课程体系，使其有助于达到人才培养效果，是能源化学工程专业教学过程中必须思考的问题［6，7］。

西南科技大学于2012年开始筹建能源化学工程本科专业，通过充分的前期调研、在强大的硬件设施和师资力量的支持下于2013年获批，目标为培养厚基础、高素质、强能力，具有创新潜能和协作精神的高级应用型专门人才，培养学生扎实的化学化工基础知识和能源化学工程专业知识，使学生能够适应涉及化学、化工和新能源化学工程等领域的广泛需求。毕业生可在锂离子电池、碱性电池、燃料电池、太阳能电池等领域从事工艺设计、生产控制、科技管理以及新技术、新材料、新产品的开发与研究工作。文章通过总结西南科技大学3年来在能源化学工程专业核心课程建设方面的经验和积累，对该专业课程的建设进行探讨。

一、西南科技大学能源化学工程专业现有核心课程设置与建设情况

今年，我校能源化学工程专业在校本科生已达120余人，为达该专业培养目标，学生毕业总共需修满170学分，其中专业课程需修满86学分，占50.6%。根据专业建设培养目标和专业教师的知识背景，设置的现有专业课程可分为四个板块，即化学基础课程、电化学课程、分析测试课程和实践课程（见图1）。这样设置的依据在于能源化学工程专业涉及多学科交叉的课程，仅靠某一个学科知识很难培养出适合新形势发展需求的专门型人才。其中化学基础课程涵盖了有机化学、物理化学、无机化学、分析化学、化工原理、化学反应工程、工程制图（化学工程）、化工热力学、工业催化基础、化工安全工程化学等基础课程；电化学课程涵盖了电化学原理、能源材料基础、化学电源设计、应用电化学、太阳能电池概论、动力电池原理及应用、燃料电池技术等课程；分析测试课程包括材料分析与测试方法、仪器分析、电化学测试技术、材料分析与测试方法；实践课程涵盖了电化学基础实验（电化学原理实验、电化学测试技术实验）、化学电源设计与应用实验（化学电源设计实验）和能源化学工程实践（能源化学工程综合设计实验A、能源化学工程专业认识实习、能源化学工程专业毕业实习）等实践课程。

图1　西南科技大学能源化学工程专业的专业课程

我校课程的设置有如下优点：（1）通过化学基础课程的学习，尤其是通过化学、物理、化工原理、化工催化等基础课程的系统学习，能够夯实学科基础，具备多学科知识交叉的背景（2）完成化学基础课程群的学习之后，学生紧接着进入与电化学及电化学测试技术有关课程的学习，这样设置有利于学生较好地理解和掌握所学习的知识。此外，学生可在此基础上根据自己的兴趣选择相应的侧重新能源材料某一个方向的选修课，巩固所修的专业知识，成为某一个方向上的专门人才。（3）对一些重要的基础课，如无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、仪器分析、材料分析与测试方法等，都分别单独或者在课程学习中开设有实验课，有利于学生学以致用，加强了学生实践能力的培养。（4）学生的实践课程合理而丰富。电化学原理实验、电化学测试技术实验、化学电源设计实验、能源化学工程综合设计实验的内容让学生掌握和学习从电化学基础实验到锂离子电池、超级电容器等器件从材料至成品的制作工程应用知识。此外，我校学生可在四川长虹新能源科技有限公司、四川长虹电源有限责任公司、四川久远环通电源有限责任公司等公司完成工程实践，体现了我校对学生第二课堂建设的重视。

二、存在的主要问题和建议

经过近三年的建设，我们发现在专业课程设置上仍存在不足之处，在21世纪及目前新形势下其课程建设还应注意以下问题。（1）当前的体系过于偏重化学基础课程，轻材料科学基础学科课程，如固体物理、半导体物理或材料科学基础等以材料结构与性能之间关系的基础课程没有开设，不利于学生掌握相关器件材料的合成及其使用性能。（2）在煤化工、石油化工及其绿色合成、污染控制与防治等可选修的基础课程上应完善。能源化学工程专业开设的最初目的是以化石资源优化利用为基础研究，解决能源与环境污染的重大问题。煤化工、石油化工在当今我国国民经济中还有重要地位，因此，课程设置在煤化工、石油化工及其绿色合成等选修课程上还应加强。这些课程可供学生学习专业基础课程后选修，拓宽培养人才的知识面和技能。（3）创新意识和科学素养培养不足。创新意识和科学素养来源于对基础知识的扎实掌握及对行业的全面和前瞻性了解，当前课程还存在容量不够大、涵盖面不足、供学生选择的课程还不够丰富，需要在今后的建设中继续完善。其次，学生工程实践机会和场地还有待进一步挖掘和拓展，加强与更多的国内乃至国外知名公司合作更佳。因此建议能源化学工程专业在今后在发展中要不断完善专业课程的设置，进一步扩大课程体系容量。

三、结束语

能源化学工程专业课程的建设直接关系到培养出的专业人才质量以及人才专业素质能否满足社会需求，在当前国家和地方急需能源化学工程专业技术人才的大背景下，完善该专业课程的建设尤为重要。西南科技大学经过3年的建设，取得了一定的成果，但也应该看到专业课程的建设还需要进一步完善。希望文章对能源化学工程专业课程建设的阐述能为国内开设该专业的相关兄弟院校有借鉴和启迪作用，也希望有更多的研究工作能集中在能源化学工程专业课程的建设上，加快其完善的步伐。

参考文献

［1］陈秀，来永斌，陈明功，等.基于能源化学工程专业学生创新能力培养的多维创新实践平台建设［J］.产业与科技论坛，2015，14 （1）：216-217.

［2］赵海，刘俊清，刘瑾，等.能源化学工程专业人才培养模式研究与实践［J］.山东化工，2015，44（12）：99-101.

［3］陈彦广，韩洪晶，杨金保，等.能源化学工程专业本科生创新能力培养体系的建立与实践［J］.教育教学论坛，2013（15）：228-229.

［4］刘淑芝，王宝辉，陈彦广，等.能源化学工程专业建设探索与实践［J］.教育教学论坛，2014（6）：209-210.

［5］孟广波，毕孝国，付洪亮.能源化学工程专业优化实践教学体系研究［J］.中国电力教育，2014（3）：145-147.

［6］陈彦广，韩洪晶，陈颖，等.基于国际化、工程化能源化学工程创新人才培养模式的评价及效果［J］.教育教学论坛，2013（13）：214-216.

［7］尹振，刘秀军，高健.面向新世纪化学工程与工艺专业课程建设的问题与建议［J］.广东化工，2014（1）：179.

中图分类号：G647

文献标志码：A

文章编号：2096-000X（2016）07-0183-02

*基金项目：文章系2014年西南科技大学教学改革项目《材料学院各专业人才培养规格研究》资助成果（编号：14pyfa01）。

作者简介：王辅（1984，9-），男，汉族，贵州省遵义人，博士，讲师，研究方向：功能材料、材料电化学。