基于学科交叉的节能与能源管理方向课程体系改革初探

任洪波 刘青荣 杨涌文 段芮

摘要：随着我国能源革命的深入推进，节能与能源管理知识在传统能源与动力工程专业的渗透日益深入。本文分析了上海电力学院能动专业节能与能源管理方向课程设置的现状，探讨了其对于当前该领域人才培养的适应性，并从教学内容革新和教學方法创新两个角度探讨了可能的改革方法与路径。

关键词：学科交叉；节能；能源管理；课程体系

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）45-0151-02

为了有效推进我国节能工作的进展，人才的培养至关重要。纵观我国当前高校专业布局，与节能关系最为密切的即为能源与动力工程专业（以下简称能动专业）。为此，近年来，节能知识与理念在能动专业的渗透得到了广泛关注。许学成等[1]探讨了为能动专业本科生所开设的“能源系统工程”课程的教学改革问题。王中贤和陶汉中[2]介绍了能动专业“能源经济与管理”课程的教学内容、教学方法和教学心得。杨涌文等[3]则针对“能源管理与审计”的教学，以校园能耗监控平台为支撑，提出了理论联系实际的教学改革方案。总体而言，目前国内相关高校大多在能动专业设置了相对独立的节能类课程，但较少形成相对成熟的节能类人才培育体系。

作为全国仅有的三所以电力命名的本科院校之一，上海电力学院的能动专业一直以来主要以传统火电厂作为主要的人才输出主体，然而在充分研判我国能源发展局势的基础上，本校能动专业在国内较早设置了节能与能源管理方向，并制定了具有针对性的培养方案[4]。本文在回顾分析上海电力学院能动专业节能与能源管理方向课程体系演变历程的基础上，结合当前及未来能源发展趋势，提出了既有课程体系的问题点，并从学科交叉的角度提出了合理的改革方案。

一、既有课程体系现状及存在的问题

上海电力学院能动专业于2008年开始按专业方向招生，共设置了电厂热能动力、洁净发电技术、节能与能源管理三大专业方向。三个专业方向的公共基础课程、专业领域课程完全一致，主要差别体现在拓展选修课程的设置上。在节能与能源管理方向建设初期，共设置了节能技术概论、空气调节、制冷原理与设备、热网技术、能源管理与审计、动力专业英语、单元机组及集控运行等7门课程，共计10个学分。此外，在集中实践环节还设置了1个学分的节能与能源管理课程设计。

2015年，学院对节能与能源管理方向课程设置进行了调整，在保持其他课程不变的前提下，将“动力专业英语”和“单元机组及集控运行”这两门与节能无直接联系的课程更换为“分布式能源系统概论”和“换热器设计”，完全体现了节能与能源管理方向的课程特色。

总体而言，无论是调整前还是调整后，整体课程体系还是侧重于单体技术性讲解，只有“能源管理与审计”课程体现了一定的宏观思维。然而，既有节能实践表明，技术节能在整个节能过程中的作用日益弱化，局限性日益凸显，而前期的规划节能和后期的管理节能则有望进一步挖掘节能潜力。缺乏合理的规划设置，高效的节能技术也可能长期处于低效运行状态，后期管理的缺失亦会导致节能技术的非节能效果。同时，规划节能和管理节能也顺应了当前面向“互联网+”智慧能源的能源革命总体战略方向。在节能与能源管理方向融入规划、管理等相关课程将为本方向的教育教学提出新的挑战：一方面，上述课程将跨越传统能源动力学科，涉及经济、管理等跨学科知识体系；另一方面，传统原理性讲授方式也将不能适应新的课程体系的教学要求。

二、节能与能源管理方向课程改革的基本思路

（一）教学内容的优化与改革

节能是一项系统工程，节能与能源管理方向的课程设置也应当以系统工程理念为主线，围绕其全生命周期布局。首先，所设置课程应能够适应先进节能理念的培育，强化理念创新。要突破常规以单体设备节能、单元用户节能为主体的“点状节能”思维，借鉴互联网思维引导学生从全局、系统的角度探索新型节能理念。具体而言，在教学内容中应能够体现能源互联网、互联网+智慧能源、综合能源系统等能源领域的新理念、新模式和新思路。其次，所设置课程应能够涵盖自上而下与自下而上协同推进节能工作的技术与方法。自上而下主要侧重于节能潜力分析方法、节能方案规划方法等方法论的学习，让学生能够针对特定场景，分析可能的节能潜力，选择合适的节能技术，制订合理的节能方案；自下而上则是以节能技术的讲授为主线，让学生了解典型节能技术的技术特性、适用条件，强化技术应用、弱化原理分析。只有让学生全面掌握了上下协动的思路和方法，才能够具备独立策划、设计并实施节能工程的技能。最后，需要培育学生科学评价节能工程实施效果的方式和方法。具体教学内容需要涉及多角度评价指标体系的构建、多属性评价方法的应用等方面。

总体而言，节能与能源管理方向的课程设置应强化应用导向，弱化理论解析；强化方法创新，弱化知识灌输。在配置教学内容的过程中应注重学科交叉、文理融合，要让学生认识到节能工作不仅仅是工程问题，要引导学生从技术、经济、社会、环境等方面综合考虑。通过系统思维方式的训练，培养学生的跨学科思维，为学生提供跨学科的学习经验，让学生学会从多科学角度研究同一主题，在不同学科知识和方法的整合中收益，获得相关知识、技能。此外，还应将课程讲授与实践设计融为一体，引导学生主动搜索、应用相关专业的软件和工具，培养学生的实战能力。

（二）教学方法的改革与创新

根据上述教学内容改革的基本思路和方向，节能与能源管理方向所设置的课程大多具有较强的应用性与实践性，传统的“满堂灌”式的教学方式已不能适用。为此，考虑引入跨学科问题的驱动教学，即教师不仅是课堂的指导者，更是管理者与参与者。通过精心选择与设计问题，让学生成为知识的产消者（Prosumer），意思是既是知识的消费者，更是知识的生产者。促进学生成为积极的学习者，主动寻找相关学科资源，应用新知识、新方法，形成自我导向型的学习模式，为今后工作中继续学习提供支撑。同时，为了激发学生的学习兴趣，在课程开始阶段可以考虑采用“现场教学”的方法，将学生带到相关节能技术或方法的应用现场，通过现场的实际感官认识，引发其进一步的探求其奥秘的热情。在课堂教学过程中，引入实际工程设计项目与科研项目，在实战中提升学生对整个节能规划、设计或管理过程的深刻理解。同时，充分展现学生个体的独立性，开展“头脑风暴”，针对特定问题，鼓励学生理论联系实际，发表自己的看法，从而培养学生发散性思维与收敛性思维相结合的能力。

三、结语

在充分研判能源电力行业发展趋势的基础上，上海电力学院能动专业在国内较早着手布局并设置了节能与能源管理方向，并与传统燃煤发电方向形成了有效补充。当前，我国发展已进入新时代，能源行业也将面临新的机遇与挑战，综合能源、分布式能源等能源发展的新思路、新理念已深入人心。在此背景下，有必要以大电力、大能源为导引，以综合性和应用性为根本立足点，结合热学、信息科学、管理运筹学、经济学、系统工程等学科知识在能源领域的应用，构建学科交叉、文理融合型节能与能源管理方向课程体系和教学模式。

参考文献：

[1]许学成，潘妮，游永华，戴方钦.能源动力类本科生“能源系统工程”课程教学改革初探[J].科教导刊，2017，（6）：114-115.

[2]王中贤，陶汉中.“能源经济与管理”课程教学体会[J].中国电力教育，2013，（28）：138-139.

[3]杨涌文，刘青荣，朱群志.基于能耗监控的“能源管理与审计”课程教学改革[J].中国电力教育，2013，（14）：48-49.

[4]朱群志，任建兴，郑莆燕，杨涌文，李琦芬，张莉.需求驱动的节能与能源管理人才培养探索[J].中国电力教育，2013，（10）：21-22.