能源化學工程專業建設研究

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摘要:2010年教育部批準設置能源化學工程等首批戰略性新興產業專業。國內能源化學工程專業建設剛剛起步，課程體系建構、人才培養模式尚不完善。本文結合安徽理工大學能源化學工程專業建設中專業課程體系尤其是專業實踐模塊，以及能源化學工程專業建設中存在的一系列問題作一些探討。以期為能源化學工程專業的發展提供一些借鑒。

關鍵詞:能源化學工程;培養目標;課程體系;人才培養模式

1能源化學工程專業的產生

隨著世界經濟的不斷發展，人類社會對能源的需求越來越多。能源問題成為21世紀人類面臨的最基本問題。長遠來看，在全世界范圍內，一次能源仍將占主要地位。但隨著時間的推移，一次能源逐漸消耗殆盡，煤、石油和天然氣等含碳能源的潔凈、高效利用，太陽能、風能、地熱能、生物質能、潮汐能等具有清潔、低碳、可再生等優勢的新能源的開發利用將成為未來世界經濟可持續發展的關鍵［1］。能源化學工程(EnergyChemicalEngineering)作為一個全新的專業應運而生。安徽理工大學化學工程學院化學工程系根據自身化學工程與工藝(煤化工方向)專業優勢，僅僅依托煤化工，但又不局限于煤化工，涵蓋燃料電池、生物質能、電化學、生物柴油、環境化工等豐富內容，于2011年新增加能源化學工程專業。關于能源化學工程專業本科生課程體系建構、人才培養模式正處于不斷探索和完善中。

2能源化學工程專業的培養目標

能源化學作為化學的一門重要分支學科，是掌握煤炭綜合利用，了解非煤礦物能源，普及新能源和可再生能源知識、實現能源科學利用和可持續發展的重要科學技術基礎。它利用化學與化工的理論與技術來解決能量轉換、能量儲存及能量傳輸問題，以更好地為人類經濟和社會生活服務。化學變化都伴隨著能量的變化，而能源的使用實質就是能量形式發生轉化的過程。能源化學因其化學反應直接或者通過化學制備材料技術間接實現能量的轉換與儲存［2－8］。能源化學工程屬于一個全新的專業，之前僅在化學工程與工藝專業里涵蓋過一點，主要關注怎么利用能源、對大自然造成較少的傷害。主要研究方向:能源清潔轉化、煤化工、環境催化、綠色合成、新能源利用與化學轉化環境化工。如今上升到一個全新的專業獨立出來，可見其重要程度。專業人才培養目標的制定應建立在對專業深入分析和了解的基礎上并結合國情、校情，能源化學工程專業人才培養目標也不例外［9－10］。考慮到安徽省淮南市是歷史悠久的煤炭城市，再結合安徽理工大學化學工程學院化學工程系專業的辦學特色，考慮專業發展與社會進步對人才的客觀、合理的要求。我們在制定本專業的培養目標時，強調“厚基礎、寬專業、高素質”，力求培養出具有良好科學素養、基礎扎實、知識面寬，同時具有創新精神和國際視野的高級專門應用型人才［11－12］。學生具有了扎實的化學化工基礎知識和能源化學工程專業知識就能夠快速適應涉及化學、化工、傳統和新能源加工等領域的相關工作。具備在煤炭行業、電力行業、石油石化行業、生物質轉化利用行業從事低碳能源清潔化、可再生能源利用以及能源高效轉化、化工用能評價等領域進行科學研究、生產設計和技術管理等工作。我們培養的畢業生工作領域包括:煤化工行業、天然氣化工行業、電廠化工綜合利用行業、生物質能源化工行業、固體廢物綜合處理行業、石油加工行業、石油化工行業、催化劑生產和研發行業。可以在這些行業從事設計、科學研究、技術管理等工作或繼續深造［13－16］。

3能源化學工程專業課程體系

除了公共基礎課程、學科專業必修課程，立足能源城淮南市，依托安徽理工大學化學工程學院化學工程系的特色開設特色專業核心課程(如，能源化工導論、化學反應工程、化工熱力學、化工分離工程、煤化學、工業催化I、能源化工工藝學、化工過程分析與合成、化工過程控制、化工設計基礎)以及特色專業任選課(如，煤氣化工藝學、煤基合成燃料、生物質能源及化工、燃燒工程、燃料電池、現代儀器分析、電化學工程、膜科學技術過程與原理、基本有機化工工藝、廢棄物處理與資源化、環境化工、化工專業英語)。此外專業實踐模塊本系能源化學工程專業開設的專業基礎實驗－《煤化學及工藝學實驗》，包含實驗項目:煤樣的制備、煤樣的粒度分析、煤樣堆積密度的測定;煤中水分、灰分、揮發分產率的測定及固定碳的計算;煤中硫元素的測定;煤的發熱量測定;煤中碳氫元素的分析;煤氣成分分析;煙煤坩堝膨脹序數的測定;煙煤奧亞膨脹度的測定;煤的粘結性指數的測定;煤灰熔融性的測定。這些實驗項目以煤化工為特色，厚基礎理論，意在培養學生扎實的理論基礎。開設的專業實驗－《能源化工專業實驗》，包含實驗項目:煤樣的XRD分析;煤的熱重分析;水煤漿的制備和性能評價;油品的常壓蒸餾;生物柴油制備及性能評價;石油產品的性能測定1;石油產品的性能測定2;電化學－燃料電池電化學性質的測定;電化學－質子交換膜電化學性質的測定。這些實驗項目不限于煤化工，設計生物柴油，電化學，燃料電池等，重在拓展知識面，培養寬專業，高素質人才。

4能源化學工程專業建設中存在的問題

安徽理工大學化學工程學院化學工程系根據自身化學工程與工藝(煤化工方向)專業優勢，開設能源化學工程專業，經過這些年的不斷摸索，至今已有一屆畢業生，通過學生反饋，在專業建設上仍有一些不足:

(1)專業實踐教學條件有待改善。就當前現狀來看，本專業實驗條件還相對落后，缺少大型分析儀器和設備，實驗室建設相對滯后，現有實驗器材臺數還不能很好滿足學生分組實驗要求。

(2)師資隊伍建設還需進一步加強。由于本專業辦學歷史較短，師資力量相對不足，專業結構也不近合理，一批青年教師還需逐漸成長，缺乏高水平科研項目和教學研究成果。

(3)部分課程設置不盡合理，同時，專業基礎課、專業課開課的先后順序還需進一步調整和完善。對于新開設的課程，有的授課教師對內容不太熟練，有必要加強教師的授課水平，有條件的話可以走出去，加強與兄弟院校和科研院所的交流合作。

(4)校外實習基地建設有待加強。現有實習基地以煤化工企業為主，與能源化學工程專業培養目標中強調的“寬專業”背景還有一定差距［17］。以煤化工行業為背景的院校能源化學工程專業建設是一個不斷發展的過程。在開設該專業時仍需明確方向，吸收、借鑒相關院校辦學經驗，不斷摸索、改進、完善專業建設。不僅要辦出自身專業特色，還要進一步解放思想，緊跟經濟社會發展需要，培養出適應經濟社會發展的高素質應用型人才。截止到目前為止，安徽理工大學能源化學工程專業建設經費陸續到位，新進大型設備招投標已完成，等待供貨、安裝調試。專業教師也正忙于實驗室和實訓基地的規劃設計。結合應用型人才培養目標，學院領導帶領專業教師通過廣泛調研，集眾家之長，具有專業特色的實踐教學基地也逐步落實到位。相信安徽理工大學能源化學工程專業的明天會更加光輝燦爛。

參考文獻

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作者：榮俊鋒 陳明功 劉銘 吳姍姍 張曄 單位：安徽理工大學化學工程學院