新能源科学与工程专业白皮书

作者:李天乐 时间:2024-03-04 点击数:


新能源科学与工程专业是教育部为适应国家战略性新兴产业——新能源产业发展的需要于2011年设立的本科专业。广东石油化工学院理学院于2009年率先开设物理学(光伏电池)专业方向,2016年获批设立新能源科学与工程专业,2017年招收第一届新能源科学与工程专业本科生,目前在校学生385人。

. 专业定位

广东石油化工学院新能源科学与工程专业立足广东,面向大湾区新能源行业,培养光伏电池和锂电池的设计与制造、工程应用系统的开发与管理,以及新能源材料和工艺技术的研究与推广的跨学科应用型高级专门人才。

. 培养目标

面向市场需求、产业和领域需求,从知识、能力和素质方面构建人才培养体系,培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高,且具有面向产业和领域需求的研发能力、工程组织和管理能力的创新型、复合型专门人才。学生毕业后有能力作为新能源工程设计、太阳能光伏发电和储能系统及能源工程控制的教学科研、技术开发、新工艺和新技术、工程应用和技术管理的跨学科应用型高级专门人才。

本专业毕业生毕业5年后的预期目标为:

1)能够追踪新能源相关领域前沿,综合运用数理知识和专业知识以及交叉融合的多学科知识,为新能源特别是光伏和储能领域的复杂工程问题提供系统性的解决方案;

2)能够以可持续发展为理念,有效利用科学技术资源和工程技术手段创新性地解决新能源及相关领域工程的设计和产品研发中的复杂工程问题;

3)能够坚守职业道德规范,综合考虑法律、环境与可持续发展等因素的影响,在工程实践中坚持公众利益优先,具有社会责任感;

4)能够在多学科背景团队中担任技术骨干或领导角色,有效组织团队成员完成工程项目生产、运行与管理;

5)能够积极主动适应不断变化的国内外形势和环境,具有全球化意识和国际视野,拥有自主学习和终身学习的能力。

. 培养规格

学制:四年

学位:工学学士

学分:169

毕业要求:

1. 工程知识:能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决新能源利用领域的复杂工程问题。

1.1 能够将数学、自然科学、工程科学的语言工具用于新能源利用领域复杂工程问题的表述;

1.2 能够针对新能源利用领域具体工程问题中的对象建立数学模型,并利用合理的边界条件求解;

1.3 能够将工程基础知识和数学模型方法用于推演、分析、判断光伏和储能的工程问题;

1.4 能够将新能源领域相关知识,通过数学模型方法的比较与综合,优选光伏和储能的技术方案。

2. 问题分析:能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究知识整合,识别、表达、分析光伏和储能的复杂工程问题,以获得有效结论。

2.1 能够运用自然科学、工程基础、专业基础的相关科学原理识别和判断光伏和储能领域复杂工程问题的关键环节和参数;

2.2 能够基于合理假设,利用相关科学原理和数学模型方法定性或定量地表达光伏和储能领域复杂工程问题;

2.3 能认识到解决问题有多种方案可选择,会通过收集、整合、研究公开文献,获取与问题相关的理论与方法,寻求可替代的光伏和储能的解决方案;

2.4 能运用基本原理,借助文献研究,分析光伏和储能过程的影响因素,以获得有效结论。

3. 设计/开发解决方案:能够设计针对光伏和储能领域复杂工程问题的解决方案,设计满足特定需求的系统、单元(部件)或工艺流程,并能够在设计环节中体现创新意识,考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

3.1 掌握光伏、储能工程设计和产品开发全周期、全流程的技术和方法,能够根据需求确定设计目标和技术方案;

3.2 能够根据设计目标需求进行单元工艺计算和设备设计计算;

3.3 能够集成单元过程进行光伏、储能工艺流程设计,对流程设计方案进行优化,体现创新意识,并在设计中考虑社会、健康、安全、法律、文化及环境等制约因素。

4. 研究:能够基于科学原理并采用科学方法对光伏和储能领域复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。

4.1 能够基于新能源科学与工程的科学原理,通过文献研究、信息分析等相关方法,调研和分析新能源利用领域复杂工程问题的解决方案

4.2 能够根据对象特征与研究要求,选择研究路线,设计科学合理的实验方案;

4.3 能够根据实验方案选用或构建实验研究系统,安全地开展实验,正确地采集、整理实验数据;

4.4 能对实验结果进行分析和解释,并通过信息综合得到合理有效的结论。

5. 使用现代工具:能够针对新能源利用领域复杂工程问题,开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具,包括对复杂工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性。

5.1 了解新能源科学与工程专业常用的现代仪器、信息技术工具、工程工具和模拟软件的使用原理和方法,并理解其适用条件和局限性;

5.2 能够选择与使用恰当的现代仪器、信息资源、工程工具和专业模拟软件,针对新能源利用领域复杂工程问题开展分析、设计与计算;

5.3 能够针对具体的对象,开发或选用满足特定需求的现代工具,模拟和预测新能源利用过程的专业问题,并能够分析模拟和预测结果的局限性。

6. 工程与社会:能够基于新能源工程相关背景知识进行合理分析,评信新能源科学与工程专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。

6.1 了解新能源利用相关领域的技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规,理解不同社会文化对新能源利用工程活动的影响;

6.2 能正确分析和合理评价新能源利用工程实践对社会、健康、安全、法律、文化的影响,以及这些制约因素对项目实施的影响,并能够理解应承担的责任。

7. 环境和可持续发展:能够理解和评价针对新能源利用复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

7.1 知晓环境保护与可持续发展方面的方针、政策、法律和法规,正确理解环境保护和可持续发展的理念和内涵;

7.2 能够站在环境保护和可持续发展的角度思考新能源利用工程实践的可持续性,评价其可能对人类和环境造成的损害和隐患。

8. 职业规范:具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在新能源利用工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任。

8.1 树立社会主义核心价值观,理解个人与社会的关系,了解中国国情,明确个人作为社会主义事业建设者和接班人所肩负的责任和使命;

8.2 理解诚实公正、诚信守则的工程职业道德和规范,并能在新能源利用的工程实践中自觉遵守;

8.3 理解工程师对公众的安全、健康和福祉,以及环境保护的社会责任,能够在新能源利用的工程实践中自觉履行责任。

9. 个人和团队:能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色,具有营造协作和包容的环境,建立工作目标,组织任务实施,推进目标达成的能力。

9.1 理解多学科背景下的团队中每个角色的职责,能与其他学科的成员有效沟通,合作共事;

9.2 理解个人职责与团队目标的关系,能够在团队中独立或合作开展工作;能够组织、协调和指挥团队成员开展工作。

10. 沟通:能够就新能源利用的复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。并具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

10.1 能就新能源利用的复杂工程问题,以口头、文稿、图表等方式,准确表达自己的观点,回应质疑,理解与业界同行和社会公众交流的差异性;

10.2 了解新能源科学与工程专业领域的国际发展趋势、研究热点,理解和尊重世界不同文化的差异性和多样性;

10.3 具备跨文化交流的语言和书面表达能力,能就新能源科学与工程专业问题,在跨文化背景下进行基本沟通和交流。

11. 项目管理:理解并掌握工程管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用。

11.1 掌握工程项目中涉及的管理与经济决策方法,了解工程及产品全周期、全流程的成本构成,理解其中涉及的工程管理与经济决策问题;

11.2 能在多学科环境下(包括模拟环境),在设计开发解决方案的过程中,运用工程管理与经济决策方法开展新能源工程项目管理。

12. 终身学习:具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。

12.1 能在社会发展的大背景下,认识到自主和终身学习的必要性;

12.2具有自主学习的能力,包括技术理解力,凝练综述能力和提出问题的能力。

. 课程体系

1. 通识教育

通识教育包括公共基础课程、公共选修课程和创新创业教育课程。

2. 专业教育

专业教育包括学科基础课程和专业领域课程。专业领域课程包括专业必修课程、专业选修课程、实习实训和毕业设计(论文)组成。

3. 专业核心课程

工程制图、近代物理学、半导体物理与器件、太阳能电池原理、光伏系统设计与应用、新能源材料、材料科学基础、物理化学、电化学原理、锂离子电池原理与技术、新能源基础实验、新能源综合实验、电工与电子技术、电工学实训

4. 主要实践教学环节

大学物理实验、大学化学实验、电化学实验、电工学实训、新能源基础实验、新能源综合实验、单片机综合实训、光伏课程设计、毕业实习、学年论文

. 师资队伍

新能源科学与工程专业现有专任教师25人,其中教授5人,副教授13人,有15人具有博士学位。专业教师都具有新能源及其相关专业背景,教师队伍的知识能力符合本专业应用型工程技术人才培养需要。

. 教学条件

新能源科学与工程专业已建成包括新能源基础实验室、新能源材料检测室、新能源材料设计实验室、光伏系统工程实验室、锂电池工艺实验室等多个教学与科研实验室。仪器设备总值650万元,可供师生开展实践教学、科研项目和第二课堂。本专业与亿纬锂能、鹏辉能源、广东爱旭等行业龙头企业建立实习基地。


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