能源化學(xué)工程專業(yè)建設(shè)研究

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摘要:2010年教育部批準(zhǔn)設(shè)置能源化學(xué)工程等首批戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)專業(yè)。國(guó)內(nèi)能源化學(xué)工程專業(yè)建設(shè)剛剛起步，課程體系建構(gòu)、人才培養(yǎng)模式尚不完善。本文結(jié)合安徽理工大學(xué)能源化學(xué)工程專業(yè)建設(shè)中專業(yè)課程體系尤其是專業(yè)實(shí)踐模塊，以及能源化學(xué)工程專業(yè)建設(shè)中存在的一系列問(wèn)題作一些探討。以期為能源化學(xué)工程專業(yè)的發(fā)展提供一些借鑒。

關(guān)鍵詞:能源化學(xué)工程;培養(yǎng)目標(biāo);課程體系;人才培養(yǎng)模式

1能源化學(xué)工程專業(yè)的產(chǎn)生

隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人類社會(huì)對(duì)能源的需求越來(lái)越多。能源問(wèn)題成為21世紀(jì)人類面臨的最基本問(wèn)題。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，在全世界范圍內(nèi)，一次能源仍將占主要地位。但隨著時(shí)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(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能、潮汐能等具有清潔、低碳、可再生等優(yōu)勢(shì)的新能源的開(kāi)發(fā)利用將成為未來(lái)世界經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵［1］。能源化學(xué)工程(EnergyChemicalEngineering)作為一個(gè)全新的專業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。安徽理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化學(xué)工程系根據(jù)自身化學(xué)工程與工藝(煤化工方向)專業(yè)優(yōu)勢(shì)，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(zhì)能、電化學(xué)、生物柴油、環(huán)境化工等豐富內(nèi)容，于2011年新增加能源化學(xué)工程專業(yè)。關(guān)于能源化學(xué)工程專業(yè)本科生課程體系建構(gòu)、人才培養(yǎng)模式正處于不斷探索和完善中。

2能源化學(xué)工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)

能源化學(xué)作為化學(xué)的一門重要分支學(xué)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(shí)、實(shí)現(xiàn)能源科學(xué)利用和可持續(xù)發(fā)展的重要科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)。它利用化學(xué)與化工的理論與技術(shù)來(lái)解決能量轉(zhuǎn)換、能量?jī)?chǔ)存及能量傳輸問(wèn)題，以更好地為人類經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活服務(wù)。化學(xué)變化都伴隨著能量的變化，而能源的使用實(shí)質(zhì)就是能量形式發(fā)生轉(zhuǎn)化的過(guò)程。能源化學(xué)因其化學(xué)反應(yīng)直接或者通過(guò)化學(xué)制備材料技術(shù)間接實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存［2－8］。能源化學(xué)工程屬于一個(gè)全新的專業(yè)，之前僅在化學(xué)工程與工藝專業(yè)里涵蓋過(guò)一點(diǎn)，主要關(guān)注怎么利用能源、對(duì)大自然造成較少的傷害。主要研究方向:能源清潔轉(zhuǎn)化、煤化工、環(huán)境催化、綠色合成、新能源利用與化學(xué)轉(zhuǎn)化環(huán)境化工。如今上升到一個(gè)全新的專業(yè)獨(dú)立出來(lái)，可見(jiàn)其重要程度。專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的制定應(yīng)建立在對(duì)專業(yè)深入分析和了解的基礎(chǔ)上并結(jié)合國(guó)情、校情，能源化學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)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(jié)合安徽理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化學(xué)工程系專業(yè)的辦學(xué)特色，考慮專業(yè)發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步對(duì)人才的客觀、合理的要求。我們?cè)谥贫ū緦I(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)時(shí)，強(qiáng)調(diào)“厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)、高素質(zhì)”，力求培養(yǎng)出具有良好科學(xué)素養(yǎng)、基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬，同時(shí)具有創(chuàng)新精神和國(guó)際視野的高級(jí)專門應(yīng)用型人才［11－12］。學(xué)生具有了扎實(shí)的化學(xué)化工基礎(chǔ)知識(shí)和能源化學(xué)工程專業(yè)知識(shí)就能夠快速適應(yīng)涉及化學(xué)、化工、傳統(tǒng)和新能源加工等領(lǐng)域的相關(guān)工作。具備在煤炭行業(yè)、電力行業(yè)、石油石化行業(yè)、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用行業(yè)從事低碳能源清潔化、可再生能源利用以及能源高效轉(zhuǎn)化、化工用能評(píng)價(jià)等領(lǐng)域進(jìn)行科學(xué)研究、生產(chǎn)設(shè)計(jì)和技術(shù)管理等工作。我們培養(yǎng)的畢業(yè)生工作領(lǐng)域包括:煤化工行業(yè)、天然氣化工行業(yè)、電廠化工綜合利用行業(yè)、生物質(zhì)能源化工行業(yè)、固體廢物綜合處理行業(yè)、石油加工行業(yè)、石油化工行業(yè)、催化劑生產(chǎn)和研發(fā)行業(yè)?？梢栽谶@些行業(yè)從事設(shè)計(jì)、科學(xué)研究、技術(shù)管理等工作或繼續(xù)深造［13－16］。

3能源化學(xué)工程專業(yè)課程體系

除了公共基礎(chǔ)課程、學(xué)科專業(yè)必修課程，立足能源城淮南市，依托安徽理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化學(xué)工程系的特色開(kāi)設(shè)特色專業(yè)核心課程(如，能源化工導(dǎo)論、化學(xué)反應(yīng)工程、化工熱力學(xué)、化工分離工程、煤化學(xué)、工業(yè)催化I、能源化工工藝學(xué)、化工過(guò)程分析與合成、化工過(guò)程控制、化工設(shè)計(jì)基礎(chǔ))以及特色專業(yè)任選課(如，煤氣化工藝學(xué)、煤基合成燃料、生物質(zhì)能源及化工、燃燒工程、燃料電池、現(xiàn)代儀器分析、電化學(xué)工程、膜科學(xué)技術(shù)過(guò)程與原理、基本有機(jī)化工工藝、廢棄物處理與資源化、環(huán)境化工、化工專業(yè)英語(yǔ))。此外專業(yè)實(shí)踐模塊本系能源化學(xué)工程專業(yè)開(kāi)設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)－《煤化學(xué)及工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)》，包含實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目:煤樣的制備、煤樣的粒度分析、煤樣堆積密度的測(cè)定;煤中水分、灰分、揮發(fā)分產(chǎn)率的測(cè)定及固定碳的計(jì)算;煤中硫元素的測(cè)定;煤的發(fā)熱量測(cè)定;煤中碳?xì)湓氐姆治?煤氣成分分析;煙煤坩堝膨脹序數(shù)的測(cè)定;煙煤奧亞膨脹度的測(cè)定;煤的粘結(jié)性指數(shù)的測(cè)定;煤灰熔融性的測(cè)定。這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以煤化工為特色，厚基礎(chǔ)理論，意在培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。開(kāi)設(shè)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)－《能源化工專業(yè)實(shí)驗(yàn)》，包含實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目:煤樣的XRD分析;煤的熱重分析;水煤漿的制備和性能評(píng)價(jià);油品的常壓蒸餾;生物柴油制備及性能評(píng)價(jià);石油產(chǎn)品的性能測(cè)定1;石油產(chǎn)品的性能測(cè)定2;電化學(xué)－燃料電池電化學(xué)性質(zhì)的測(cè)定;電化學(xué)－質(zhì)子交換膜電化學(xué)性質(zhì)的測(cè)定。這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不限于煤化工，設(shè)計(jì)生物柴油，電化學(xué)，燃料電池等，重在拓展知識(shí)面，培養(yǎng)寬專業(yè)，高素質(zhì)人才。

4能源化學(xué)工程專業(yè)建設(shè)中存在的問(wèn)題

安徽理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院化學(xué)工程系根據(jù)自身化學(xué)工程與工藝(煤化工方向)專業(yè)優(yōu)勢(shì)，開(kāi)設(shè)能源化學(xué)工程專業(yè)，經(jīng)過(guò)這些年的不斷摸索，至今已有一屆畢業(yè)生，通過(guò)學(xué)生反饋，在專業(yè)建設(shè)上仍有一些不足:

(1)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)條件有待改善。就當(dāng)前現(xiàn)狀來(lái)看，本專業(yè)實(shí)驗(yàn)條件還相對(duì)落后，缺少大型分析儀器和設(shè)備，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)相對(duì)滯后，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材臺(tái)數(shù)還不能很好滿足學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)要求。

(2)師資隊(duì)伍建設(shè)還需進(jìn)一步加強(qiáng)。由于本專業(yè)辦學(xué)歷史較短，師資力量相對(duì)不足，專業(yè)結(jié)構(gòu)也不近合理，一批青年教師還需逐漸成長(zhǎng)，缺乏高水平科研項(xiàng)目和教學(xué)研究成果。

(3)部分課程設(shè)置不盡合理，同時(shí)，專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課開(kāi)課的先后順序還需進(jìn)一步調(diào)整和完善。對(duì)于新開(kāi)設(shè)的課程，有的授課教師對(duì)內(nèi)容不太熟練，有必要加強(qiáng)教師的授課水平，有條件的話可以走出去，加強(qiáng)與兄弟院校和科研院所的交流合作。

(4)校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)有待加強(qiáng)?，F(xiàn)有實(shí)習(xí)基地以煤化工企業(yè)為主，與能源化學(xué)工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)中強(qiáng)調(diào)的“寬專業(yè)”背景還有一定差距［17］。以煤化工行業(yè)為背景的院校能源化學(xué)工程專業(yè)建設(shè)是一個(gè)不斷發(fā)展的過(guò)程。在開(kāi)設(shè)該專業(yè)時(shí)仍需明確方向，吸收、借鑒相關(guān)院校辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)，不斷摸索、改進(jìn)、完善專業(yè)建設(shè)。不僅要辦出自身專業(yè)特色，還要進(jìn)一步解放思想，緊跟經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要，培養(yǎng)出適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。截止到目前為止，安徽理工大學(xué)能源化學(xué)工程專業(yè)建設(shè)經(jīng)費(fèi)陸續(xù)到位，新進(jìn)大型設(shè)備招投標(biāo)已完成，等待供貨、安裝調(diào)試。專業(yè)教師也正忙于實(shí)驗(yàn)室和實(shí)訓(xùn)基地的規(guī)劃設(shè)計(jì)。結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)帶領(lǐng)專業(yè)教師通過(guò)廣泛調(diào)研，集眾家之長(zhǎng)，具有專業(yè)特色的實(shí)踐教學(xué)基地也逐步落實(shí)到位。相信安徽理工大學(xué)能源化學(xué)工程專業(yè)的明天會(huì)更加光輝燦爛。

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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(xué)化學(xué)工程學(xué)院