能源化学工程概论范文

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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。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

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培养目标：使毕业生适应国家经济与科技发展的需求，成为具备宽厚的理论基础知识，通晓化工生产技术的专业原理、专业技能与研究方法，能够从事过程工业领域的产品研制与开发、装置设计、生产过程的控制以及企业经营管理等方面工作的高素质科技人才。

主干学科：有机化学、物理化学、化工原理、化学反应工程、化工机械、精细有机合成原理等。

主要课程：无机化学、分析化学、大学物理、有机化学、物理化学、化工原理、化学反应工程和一门必选的专业方向课程。 另外辅修化工经济技术分析、电工电子等。

主要专业实验：有机化学实验、无机化学实验、化工热力学、化工传递过程、化学反应工程、化工过程系统工程、工业催化和应用化学等。

主要实践性教学环节：包括化学与化工基础实验、认识实习、生产实习、计算机应用及上机实践、课程设计、毕业设计（论文）（计算机应用要求较高）等。

专业发展方向：化学工程、化学工艺、精细化工。

1.华东理工大学 2.天津大学 3.北京化工大学 4.南京工业大学 5.大连理工大学

6.浙江大学 7.中国石油大学 8.华南理工大学 9.太原理工大学 10.四川大学

11.郑州大学 12.湖南大学 13.哈尔滨工业大学 14.西安交通大学 15.上海交通大学

16.江南大学 17.中南大学 18.南京理工大学 19.中国矿业大学 20.湘潭大学

大连理工大学化工系创办于1949年，1952年高等学校院系调整时，一批著名化学家汇集大工，形成了具有雄厚实力的化工学科。改革开放后，化工各学科发展很快，师资队伍和招生规模不断扩大，1984年发展为化工学院，学院设有化学、化学工程、生物工程、材料化工、化学工艺、工业催化、精细化工、高分子材料和化工机械等9个系，24个教研室。现有本科生2410人，硕士生494人，博士生241人，博士后科研人员7人。教职工370人，其中中国工程院院士1人，双聘院士3人，“长江学者奖励计划”特聘教授2人，博士生导师37人，教授53人，副教授80人，高级工程师17人。

化工学院现有化学工程与技术一级学科博士学位授予权，覆盖了其全部五个二级学科――化学工程、化学工艺、应用化学、工业催化和生物化工，并设有化学工程与技术博士后科研流动站。此外还有高分子材料、无机非金属材料及化工过程机械博士点和3个理科化学硕士点。生物化工、应用化学、环境学科设有“长江学者奖励计划”特聘教授岗位。学院拥有应用化学国家重点学科，化学工程、工业催化和生物化工三个辽宁省重点学科，精细化工国家重点实验室，分析中心及15个研究所，拥有400兆核磁共振，气/液质谱、飞行时间质谱、X射线衍射仪等大型分析仪器40余台，成为我国培养化工高层次人才和科学研究的基地。

化工学院作为大连理工大学的重要学院，50年来为国家培养了2万名毕业生，其中许多人成为国家各部委和省市领导，中科院院士，国家有突出贡献的专家以及大专院校、科研院所和厂矿企业的厂长、经理、总工及业务骨干，为适应社会需求培养了复合型、外向型高技术人才。

化工学院广泛开展国际学术交流和技术合作，已经与日本、韩国、美国、加拿大、澳大利亚、德国、奥地利、英国等国家的大学、研究机构或公司建立科技合作和学术交流。

化工学院办学宗旨是以人才为本、创新为先，办学思路是以贡献求支持，以改革促发展。重视面向社会经济建设的重大关键技术的基础研究和应用基础研究，每年都承担一批国家、省市级科学基金和“973”“863”及“九五”重点攻关项目，同时与企业建立产、学、研三结合紧密型协作关系，解决技术难题及高新技术和新产品的开发工作，化工学院每年科学研究经费达3000万元以上，近两年科技成果显著，获国家科技进步奖二等奖一项，省部级科技进步奖一等奖三项、二等奖三项。

问题1：化学工程与工艺专业的学生应掌握怎样的知识和能力？

1.掌握化学工程、化学工艺、应用化学等学科的基本理论、基本知识；

2.掌握化工装置工艺与设备设计方法，掌握化工过程模拟优化方法；

3.具有对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力；

4.熟悉国家对于化工生产、设计、研究与开发、环境保护等方面的方针、政策和法规；

5.了解化学工程学的理论前沿，了解新工艺、新技术与新设备的发展动态；

6.掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有一定的科学研究和实际工作能力。

问题2：化学工程与工艺专业的学生就业方向？

本专业毕业生知识面宽，可到工业部门从事化工类产品的设计、施工、生产管理、技术开发、应用研究以及贸易等方面的工作，也可到科研、商贸、行政等部门从事与化学工程相关的工作。

也可在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面的工作。

还可以到化学工厂、大学、政府社团、保健服务、中学、医院、工业实验室、图书馆、医药公司、私人企业、实验研究所等从事相关的工作。

问题3：化学工程与工艺专业方向的不同有差异么？

化学工艺包括能源化工、材料化工、有机化工、环境化工、高分子化工、无机化工等众多领域，覆盖面广。它不仅涵盖了传统的基础领域，同时与材料、能源、生物、医药、环境等学科渗透融合，不断地培植出新的生长点。它既是一个历史悠久、曾作出重大贡献的学科，又是一个新世纪不可缺少的充满了生机与活力的学科。

化学工程是以化学工业及相关生产过程中所进行的化学、物理过程为研究对象，探究其所用设备的设计原理与操作方法以及最终实现过程优化所应遵循的共性规律。本专业方向学生主要学习化工流体流动与传热、化工传质与分离过程、化工热力学、化学反应工程、化工传递过程基础、化工数学、化工分离过程、化工工艺学、化工过程分析与合成、化工设计等课程。为拓宽专业面，增加适应性，还开设生化基础、石油炼制工程、环境化工、化工机械基础、ChemCAD等课程。

问题4：与化学工程与工艺专业相近的专业是什么？

制药工程（主要是化学制药）。

问题5：化学工程与工艺专业中的催化科学与工程具体是什么样的学科？

它是催化化学、材料物理及化学工程之间的交叉学科，具有理工结合的特点。

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中图分类号：G420 文献标识码：A

本科人才培养方案是高等学校实现人才培养目标的总体实施方案，对提高人才培养质量具有导向作用。对于高校来说，本科教育是基础，其培养方案和教学计划是学校培养学生的基本依据，因此，专业人才培养目标和培养模式、构建合理的课程体系受到了各个高校的重视。培养方案是学生整个培养过程中重要的指导性文件，也是实施本科生教育的重要平台和保障体系。培养什么样的学生，如何培养，是国家和社会关注的焦点，也是学校和每一个教师应该深入思考和研究的问题。长沙理工大学化学工程与工艺专业于2003年批准建设，由于办学历史不长，因此培养方案中还存在一些问题。为贯彻落实《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》（教高〔2012〕4号）的精神，主动适应国家和经济社会发展需要，优化人才培养，我们对化学工程与工艺专业的培养方案进行了适当的改革。

1培养方案改革的基本原则

1.1培养目标与办学定位、课程设置协调一致的原则

人才培养方案制订要达到“三个符合”和满足“一个要求”，即：专业培养目标与学校办学定位及办学理念相符合；专业人才培养规格与社会对本专业人才知识、能力和素质结构要求相符合；各类教学环节、课程设置及结构体系与培养目标、基本要求相符合；人才培养方案应满足教育部教学指导委员会制定的专业规范要求。

1.2注重学生综合素质培养，满足学生个性化成才需求的原则

以培养德智体美全面发展的高素质人才为目标，重视思想道德品质、科学文化素养与健康人格培育。注重“文理渗透”，理工类专业学生要加强人文与生态文明意识培养。始终贯彻以人为本的教育理念，尊重学生个性需求，注重学生知识、能力、素质协调发展。各学院应依据自身学科专业特点，探索创新人才培养模式，加大校企之间、W校与科研机构之间联合培养人才的合作力度。进一步丰富辅修双学士学位和辅修专业资源，优化选修课程资源，为学生个性发展创造平台。

1.3优化实践教学体系，强化工程（实践）教育的原则

整体优化实践教学体系，强化实践能力培养。实验教学鼓励独立设课，按照基本操作、综合训练、设计创新的要求，逐步递进；优化集中实践教学环节，做到实践教学四年不断线，注重学生创新能力和实践动手能力的培养。加强工程教育，工学专业应参照国际标准或工程专业认证（评估）基本要求，推进教育改革，修订人才培养方案。

2课程体系及课程设置

2.1课程体系

课程体系按“基础平台+专业（或专业方向）模块+实践教学环节”的方式构建，基础平台按专业类构建，应做到宽厚；专业模块按专业（或专业方向）构建，须凸显特色，且具有一定的前瞻性；实践教学环节应按校内校外相结合的原则构建，实现四年（五年）不断线。

2.2课程设置

课程设置是培养方案的核心。课程按模块设置，穿插安排。课程模块分为通识教育、学科（专业）基础、专业（或专业方向）课程模块及独立设置的实践教学环节等。由于我校要求的毕业学分为168学分，因此如何在满足“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的基本要求下协调基础课与专业课之间的矛盾称为课程设置中的一个主要问题。

2.2.1通识教育课程

通识教育课程由通识教育必修课程和通识教育选修课程组成，主要包括思想政治系列课程、体育、英语、计算机等公共课程组成。英语实行分级、分类教学。《大学英语》共计12学分，分为基础和提高阶段。基础阶段为《大学英语1》和《大学英语2》，各3学分；提高阶段分为英语语言技能课程3学分、英语语言文化课程2学分、英语应用能力实习1学分。对于计算机，采用了“1+T”的课程模式。除了必修的《计算机科学导论以外》，我们根据化学工程与工艺专业中计算机应用的特点，开设了《MATLAB程序设计与应用》作为限选课程。另外，还要求在前三学年完成6个学分的人文科学类选修课程，其中大学生应用语文和一门艺术鉴赏课程作为限选课程，从而提高学生的综合素质。

2.2.2学科（专业）基础课程

学科（专业）基础课程设置坚持基础性、系统性、学术性、拓展性原则，主要包括高等数学、大学物理、力学、制图类、大学化学等学科基础课及专业核心基础课程。除了这些课程以外，根据化工教指委的专业规范要求以及社会发展的需要，我们还开设了生物化学（含实验）、高分子化学、文献检索、化工科技英语写作等选修课程，夯实学生的基础，提高学生的实践动手能力，充分体现了“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的特点。

2.2.3专业（或专业方向）模块课程

专业（或专业方向）模块课程设置要突出专业特色。根据湖南省化工行业的发展趋势以及我校化工专业的特点，把专业方向设置为精细化工和能源化工，并基于这两个方向对专业（或专业方向）模块课程进行了设置。在专业模块课程上，开设了化工热力学、化学反应工程、化工工艺学、化工设计、分离工程、化工仪表与自动化等必修及限选课程。此外，为了让新生进校时就能对自己将来所要从事的行业以及本专业的特点有一个初步的认识，在第一学期开设了《化工导论》课程。为了让学生对化工学科的前沿问题有初步了解，培养学生的创新意识和思维，还开设了化工学科前沿、创新思维与方法等课程。其中化工学科前沿为限选课程，主要邀请（下转第88页）（上接第83页）校外专家以及本校具有丰富科研和教学经验的教授、博士主讲。此外，还开设了化工专业英语、化工计算机应用、化工安全概论等选修课程。在专业方向课程设置上，对于精细化工方向，根据湖南省的精细化工产业发展特点以及我校化学工程与工艺专业的历史传承（主要由原来的湖南省轻工业高等专科学校的相关专业整合而成），我们以日用化工为主线，开设了精细化学品工艺学、精细有机合成工艺学、精细化学品工艺学实验等必修和限选课程，洗涤剂工艺学、化妆品工艺学、脂肪酸及衍生物工艺学等选修课。对于能源化工方向，我们以生物质液体燃料和太阳能电池为主线，开设了能源化工工艺学、能源化工工艺学实验、能源化工导论等必修和限选课程。

3新培养方案的特点

经修订后的新培养方案具有以下特点：（1）充分体现了“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的要求。除了原有培养方案“厚基础、宽口径”的课程体系特点以外，为了进一步提高学生的综合能力和素质，增开了系列人文科学类选修课（如大学生应用语文、艺术鉴赏等课程）和专业素质拓展课，构建多元化课程体系，使学生既具有扎实的基础理论，又具有较强的适应社会能力；（2）增加了创新实践教学环节，有利于学生创新能力的培养。开设了创新思维与方法等创新理论课程，并要求学生加入专业教师的课题组进行大学生创新实验，该学分作为必需的第二课堂学分。通过此环节，学生的资料查阅能力、英语应用能力和计算机应用能力都有大幅度提高，进行科学研究能力和创新能力可得到加强。

4结语

总之，在我校化学工程与工艺专业培养方案的制定过程中，为了培养创新型人才，建立起符合创新型高水平大学要求的本科教育教学体系，应使课程体系和教学内容既符合新形势下我国化工类人才培养的一般要求，又符合湖南地方经济发展的需要，体现我校的办学特色，发挥其长处。强调高等本科教育的“基础性”，让学生学会学习，传授给学生获取知识的能力。同时注重专业的适应性教育，拓宽专业口径，以适应不断变化的社会需求和经济竞争，真正实现“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的要求。

基金项目：长沙理工大学研究生教研教改项目（2015年，基于创新意识培养的《现代高分子科学》课程教学改革与实践，编号：JG2015YB11）。

参考文献

[1] 鲁德平，宋慧婷，杨世芳，张燕青，曾嵘，周艳.构建本校化学工程与工艺专业培养方案的实践与思考[J].化工高等教育，2006，90（4）：21-24.

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中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）03-0078-02

一、前言

能源作为社会经济发展的重要基础，是人类赖以生存和发展的保障。但是，随着科技的进步与时代的发展，人类对传统能源的消耗日益增多和对新型能源的探索日渐深入，使能源的开发和利用已不单纯是能源技术工作者所关心的问题。各大高校已经开设能源及利用的相关课程，以确保能源开发与利用方面的人才培养，及能源环境协调统一知识的普及等相关教育教学工作。《能源工程概论》是我校针对高年级化工类本科生开设的一门重要专业选修课，课程主要介绍各种能源的开发、生产、转换、传输、分配、储存及综合利用的理论、技术和能源政策。知识点多、综合性强及与工程联系紧密是《能源工程概论》课程有别于其他专业选修课的显著特点。其中知识点多是指课程不仅涉及煤炭、石油、天然气等多种常规能源，还包括太阳能、生物质能、风能、氢能等新能源以及节能与节能相关技术等。综合性强是指课程涉及材料、（电）化学、化工、机械等学科，属交叉学科课程，具有很强的理论性与实践性。与工程联系紧密是指大部分课程内容涉及化学工程、热力工程与机械工程等基础知识。基于以上特点，我们认为如何梳理各类能源之间的连带关系，整理不同学科理论基础之间的递进关系，改革教学方法，帮助学生循序渐进地掌握能源学科知识是授课教师的工作重点。而目前的教学内容繁杂，缺乏条理，教师授课以说教为主，注重知识的灌输，忽视能力的培养；考核采用单一的闭卷形式。由此可见，目前的教学严重制约了学生自我思考意识的形成与创新能力的培养，已很难满足课程的需求，也无法实现课程教学的目标。因此，非常有必要对《能源工程概论》进行教学改革。

二、教学改革探讨

针对《能源工程概论》课程的特点与教学中存在的问题，笔者致力于对该课程的教学内容、教学方法以及考核方式进行调整与改革，以提升学生的综合能力及教师的教学水平。

1.调整教学内容。《能源工程概论》课程目前可选用的教材较少，且内容注重覆盖面，忽略了深度，难以激发学生的兴趣。笔者根据化工专业学生的知识构成与本校的专业特色，认为该课程的教学内容应兼顾一定的广度与深度。要有针对性地选择教学内容，条理清楚。根据所选授课内容的包含、递进、总括等关系，优化教学内容，避免重复。在内容的安排上，可从介绍能源入手，然后具体讲授不同的能源种类，最后介绍节能与节能相关的技术；在讲授过程中，要掌握好三者间一般性与特殊性的关系；在内容的选取与学时安排上，需做到重点突出。例如，首先介绍能源的定义与分类、世界能源结构、中国能源现状、全球能源危机等，让学生对能源有大致的了解。由于目前常规能源的开发与使用占主导地位，因此可将煤炭、石油、天然气与电能四种常规能源作为主要讲授内容，讲解详细、深入，要求学生重点掌握。这不仅结合本校化工专业学生的知识背景，而且符合学校的办学特色，适应当前社会对能源人才的需求。由于新能源的利用比例偏低，以氢能、燃料电池、生物质能等与本校科研方向结合紧密的新能源作为补充介绍对象，以了解为主。最后节能与节能相关技术的部分要求学生了解即可。此外，合并相似的教学内容，做到高效教学。例如在讲授电能这一章时，对于三种火力发电方式而言，它们具有相同的能量转换途径，即化学能热能机械能电能；在讲授煤炭发电相关知识时，可通过举例讲述、分析；而后讲授石油、天然气发电时，重点把握相对煤炭发电的特殊性，引导学生对知识进行迁移，培养学生的思维能力。再者，《能源工程概论》是一门新兴的课程，教学内容所涉及的数据在不断地发展变化，每年都有大量的新调研数据公布，因此在教学过程中必须注意教学内容的时效性与前沿性。以全球石油的储量为例，教材只给出了BP2013的数据，授课教师应注意搜集近1―2年的调研结果。在介绍碳素制品时，笔者精选了碳材料领域的最新研究成果，着重介绍碳纤维、碳纳米管作为超级电容器等储能材料的应用，并重新编排了讲义，力求内容深入浅出，图文并茂，前沿性与科普性并重，以激发和培养学生的创新意识。

2.改革教学方法。①发挥多媒体教学方式的优势。《能源工程概论》课程内容多以文字和图片的形式呈现，且不具有逻辑性，更没有公式推导等。如果在课堂教学中，教师只是一味地讲解知识点，学生一时难以理解，难以调动学生的学习积极性。因此坚持“以教师为主导，以学生为主体”，采用多媒体教学，精心准备相关图片、动画和视频来丰富教学内容与教学形式，以激发学生的学习热情。例如，煤炭的演变过程涉及泥炭化、成岩、变质三个阶段，笔者根据流程图进行相关定义及过程的讲授，发现学生仍难以理解。如果将煤炭的演变视频穿插于教学过程中，不仅能使学生获得更多的感官认识，能更好地理解讲授的知识点，还激发了学生的学习兴趣。②改革课堂组织形式。与一般的专业基础课不同，本课程内容比较科普，学生在听课过程中容易走神。因此如何有效地组织课堂，调动学生的学习积极性尤为重要。在讲授新课时，以举例讲解、分析为主，并穿插提问，以加深学生对所学知识的印象，强化理解。例如在讲授可燃冰的开采方法时，热激发开采通过加热方式实现了可燃冰向气态甲烷的转化。由此，教师讲授时可从分析影响化学平衡的因素（温度、浓度及压力等）出发，让学生提出理论可行的开采方法，加深学生对化学试剂法和减压开采法的理解。对不同的能源形式，采取比较式的教学方法，引导学生分析各种类型的能源、能量转化方式、发电原理及三者之间的关联，引导学生逐步将知识点汇成知识链。在讲授完部分章节内容之后，组织学生进行课堂讨论并总结。例如在讲授完煤、石油、天然气的相关知识后，要求学生对这三种化石能源的形成过程、分布情况、开采与运输的方式与特点、元素组成、燃烧与污染、与之相关的化工技术及相应的化工产品等进行总结后讨论，可将学生分成若干组，分别给定专题方向。学生通过总结、查阅资料、讨论的学习，不仅巩固了课堂所学知识，还加深了对知识的理解。此外，应尽可能地丰富课堂组织形式，将热点问题调研、邀请专家讲座及到企业参观等教学形式引入课堂教学中。例如，将煤炭的燃烧与当前的雾霾相联系，让学生调研煤炭燃烧与PM2.5的关系；然后安排1―2节课让学生自己上台，结合课堂所学知识，对煤炭燃烧与PM2.5的关系作相关介绍；另外可邀请专家学者来进行讲座交流，甚至可以将课堂延伸到企业，安排学生到相关化工能源企业参观、学习，并要求学生参观结束后撰写报告，作为平时成绩。

3.优化考核方式。目前闭卷考试作为检验学生学习效果的主要考核方式，考核的仅仅是大脑储备知识的能力。这种单一的考核方式造成学生考前突击、死记硬背，对能源知识缺乏正确的理解与认识。因此必须优化考核方式，丰富考核形式。例如，将平时考核与期末考核的成绩纳入总成绩的范畴。平时成绩包含对学生的课堂问题回答、讨论发言、课后作业及热点问题调研等情况进行地量化赋分，并在各个考核环节中体现激励机制。期末考试采用开卷考试，要求内容灵活，考察学生对所学知识的理解。这样将考核内容与教学内容进行有机结合，有利于提高学生的综合素质。

三、总结

能源及能源的开发利用关乎社会、经济的发展与人们生活水平的提高。在能源课程的教学实践中，要逐渐发展和总结一套切实可行的方法，以充分调动学生学习的积极性，进而提高教学质量。在不断的教学实践探索的基础上完成综合能力的培养，才是课程教学探索的方向。

参考文献：

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Discussion on Teaching Reform of Introduction to Energy Engineering Course

YANG Ying，LIU Bai-jun

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开拓创新 为节能减排做贡献

随着科学技术的进步，地球的资源也面临着枯竭的局面，能源危机、环境恶化，种种问题困扰着人类，魏新利教授对此十分忧心，多年来，他也一直以自己的能力致力解决这样的问题。魏新利教授有针对性地研发出多项新型、高效、节能的装置，尤其在新型高效节能换热器研发方面更是获得多项专利。比如研发出的新型换热设备结构紧凑、重量轻、成本低、运行可靠，节省钢材高达40%，其传热效率提高35%，壳程阻能力减少了40%，并且有效防止了因流体诱导震动而引起的断裂、泄漏等故障，使设备寿命延长了不止2～4倍，这项成果荣获了国家科技进步二等奖。魏新利教授还针对我国冷喂料橡胶挤出水平较低，研发出销钉机筒冷喂料橡胶挤出装置。该装置结构简单新颖、自动化标准化程度高、维修方便、运转可靠、噪音小、功耗及制造成本低，被推广到数十家企业，取得良好的社会和经济效益。其挤出机和与之配套的温控装置分别获得中国石化协会科技进步二等奖、河南省科技进步二、三等奖。

二十一世纪，生物油因含硫、氮等有害成分少，被视珍贵的绿色燃料，因此，魏新利教授研发出生物质热解液化装置，该装置由温控加热系统、进料系统、流化床反应系统、旋风分离系统、冷凝收集系统组成。在实验室阶段取得良好试验效果，获得了两项国家专利。

曾经有材料指出，我国各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17%～67%，可回收利用的余热资源约为余热总资源的50%，目前我国的余热利用一直处于很低的水平。针对这个问题，魏新利教授正在研究采用有机郎肯循环的低温余热发电系统，研发适用于多种低温热源，并能根据热源形式和应用需求支撑小到0.1kW大到上百MW的机组，可广泛应用于车船余热发电、海洋钻井平台、偏远地区的孤网发电等等，具有广阔的应用领域和巨大的市场潜力。

此外，魏新利教授还尝试将太阳能、土壤能、空气能、生物质能四者综合用于建筑物空调系统、以实现冷、热、电、热水等联供，目前魏新利教授正在进行研究，对于该系统的发展前景十分看好。在这个已经进入知识经济的时代，创新就是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力，因此，魏新利教授在科研上坚持创新思维，他抱有很大的自信能够完成这项艰巨的工作。

魏新利教授带领的科研团队，近几年获得4项国家自然科学基金项目，十余项河南省重大公益攻关、重点攻关等科研项目，他本人还获得河南省杰出创新人才基金。获国家科技进步二等奖1项，省部级以上科技奖励12项，获国家发明专利多项。

教书育人 直挂云帆济沧海

韩愈在《师说》中写道：“古之学者必有师，师者所以传道授业解惑也。” 人才培养，教师是关键。因此，如何建设一支高素质的师资队伍，成为了魏教授最为关心的问题。为此他提出了师德师风建设的“四大修养，作风”，用于引导教育教师。“四大修养”即“道德修养、心态修养、境界修养、胸怀修养”；“作风”即“理论联系实际，善于学习”的作风；“心系学生、服务学生”的作风；“求真务实、崇尚实干”的作风；“心态平衡，脚踏实地”的作风；“顾全大局、登高望远”的作风；“发扬民主、团结共事”的作风；“批评与自我批评”的作风；“讲操守，重品行”的作风。在魏教授的带领下，学院逐步形成了协作、奉献、求是、创新的良好院风和务实、高效、协调、规范的工作准则，为学生成才营造了良好的氛围。

为了使化工类人才培养既符合高等教育教学规律，又能满足时代对新型化工人才的要求。魏新利教授在深入调研国内外化工类专业设置情况和人才培养方案，借鉴世界先进国家高等教育改革的一切有益经验的基础上，提出了化工类专业人才培养方案必须实现服务领域、主要学科背景和业务培养目标等三个方面转变的改革思路。

一是化工类专业人才的服务领域必须由化学工业转变到过程工业；二是服务领域的主要学科背景必须由化学工程与技术转变到过程科学与工程技术；三是专业业务培养目标必须转变到掌握过程科学、过程工程技术、过程装备、过程控制等业务知识，能在化工、石油等过程工业领域从事工程设计、开发和科学研究等方面的高级专业人才。如此转变大大拓宽了化工类专业人才的服务领域和学科领域，使之更加适应学科发展的趋势和经济发展的需要。