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新能源科学与工程专业培养方案
2021-08-25 11:19 机械工程学院  机械工程学院 审核人:   (阅读量:)

新能源科学与工程专业

一、 专业简介

随着经济社会的发展,人类对于能源的需求量不断增加,传统能源的供给已经无法满足人类未来发展的需要,对新能源的开发与利用成为关乎人类前途命运的重大课题,以太阳能、风能、地热能、生物质能为代表的新能源在世界能源消费结构中的比例正不断增加,相应的开发与利用技术也在快速发展。新能源科学与工程专业面向新能源开发利用领域的人才需求,综合多个学科门类的知识,是教育部2011年批准的第一批战略性新兴产业专业。天津理工大学的新能源科学与工程专业于2013年开始本科招生,2017年通过天津市教委组织的专业评估。专业为适应国家特别是天津市及周边地区新能源相关行业的发展需要,培养具备宽厚的能源动力类基本理论和基础知识,能在新能源领域从事科学研究、技术开发、工程设计、生产管理等方面工作的高素质应用型高级工程技术人才。

本专业以学生为本,以能力为导向,坚持“厚基础、宽口径、重能力、求创新”的人才培养理念,经过近6年的建设,在天津市及京津冀地区新能源产业中具有较强的竞争力。本专业紧密围绕太阳能、风能、地热能、生物质能等新能源开发利用技术,涉及机械工程、动力与电气工程、能源科学技术等学科领域,以机械学、热力学、传热学、流体力学、电工学、控制科学等基础理论为依托,围绕新能源的收集、存储、输运、利用技术培养学生的理论知识与专业技能。

本专业建立了包括通识类知识、学科基础知识和专业知识在内的多层次知识体系,在系统性课程教学基础上,设立了丰富的实验、实习、设计类实践性教学环节。本专业按大类(能源动力类)进行招生,在大二学期初根据学生意愿并结合学业成绩进行专业选择。在第一学年大类培养阶段主要开设通识类、数学与自然科学类课程,第二、三、四学年分别以学科基础课、专业基础课和设计实习类训练作为主要内容。通过由浅入深逐层递进的环节设置,对学生的基础理论、专业知识、实践能力和职业素质等进行体系化的综合培养。

二、 培养目标及毕业要求

(一) 培养目标

本专业面向国家战略性新兴产业的发展需要,培养掌握新能源科学与工程(风能利用、太阳能利用、生物质能利用等方面)的基础理论、专业知识与技能,能在风能、太阳能、地热能、生物质能等新能源领域从事开发研究、工程设计、优化运行及生产管理等方面工作的应用型高级专门人才。

预期毕业生在毕业后5年左右能够达到如下的职业和专业成就:

(1) 能适应新能源产业及相关行业的技术发展,认识工程实践对于客观世界和社会的影响;了解相关法律法规、熟悉行业标准,深化自身的知识基础,扩展自身的能力,取得职业生涯上的进步。(道德与素养)

(2) 能基于良好的科学知识和工程实践活动,运用科学方法和观点并使用现代工具分析、设计及研究复杂太阳能热利用工程、风力发电工程、生物质能利用工程;运用管理科学原理与经济决策方法设计及实施工程解决方案,参与解决方案效果的评价并提出改进方案,以满足企业、机构和用户的需求。(基础知识与专业能力)

(3) 能基于工程实践活动,在跨文化和多学科背景下,具有良好的国际视野和沟通技巧,善于与相关人员进行书面或口头沟通;正确认识在项目团队中的角色定位,根据相关的质量标准、程序开展工作,胜任装备制造业及相关行业的工作。(沟通与协作)

(4) 能在从事专业相关活动中,全面考虑社会、健康、安全、法律、文化及环境等因素;具备社会责任感并坚守职业道德规范,具有发挥想象力、创造性、革新的能力,成为新能源产业及相关行业的专业人士,并持续自我发展。(学习与发展)

(二) 毕业要求

本专业制定的毕业要求及其分解的可衡量指标点内容如下:

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太阳能、风能、生物质能等复杂的新能源利用领域的工程问题。

2)问题分析

能够应用数学、自然科学和新能源科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究来分析复杂太阳能热利用工程、风力发电工程、生物质能利用工程设计问题,以获得有效结论。

3)设计/开发解决方案

能够针对复杂太阳能热利用工程、风力发电工程、生物质能利用工程问题提出系统设计及工程解决方案,设计满足特定需求的系统、单元子部件或工艺流程,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的影响。

4)研究

能够基于新能源利用过程中的能量转换原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合应用和验证,得到合理有效的结论。

5)使用现代工具

能够针对复杂的太阳能热利用工程、风力发电工程、生物质能利用工程问题,开发、选择与使用现代工程工具和信息技术工具,包括对复杂太阳能热利用工程、风力发电工程、生物质能利用工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性。

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,评价新能源科学与工程专业工程实践和太阳能热利用工程、风力发电工程、生物质能利用工程复杂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。

7)环境和可持续发展

能够理解和评价针对复杂新能源工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

8)职业规范

具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范,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。

10)沟通

能够就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。

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。

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。


(三) 毕业要求与课程关联图

本专业学生毕业要求与核心课程之间的关联图

毕业要求

核心课程

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

工程力学A











工程制图B











机械设计基础A










工程材料与成形技术










电工与电子技术B










控制工程基础










工程热力学









传热学









流体力学Ⅱ









新能源热利用技术





热交换器原理与设计







能源与动力系统


风力发电原理


光伏发电技术及应用




三、 核心课程及实践环节

(一) 核心课程

工程力学A、工程制图B、机械设计基础A、工程材料与成形技术、电工与电子技术B、控制工程基础、工程热力学、传热学、流体力学、新能源热利用技术、热交换器原理与设计、能源与动力系统、风力发电原理、光伏发电技术及应用。

(二) 主要实践性教学环节

军训、工程训练IC、工程训练IIB、能源与动力系统课程设计、新能源热利用技术课程设计、专业设计、认识实习、生产实习、创新实践活动、毕业实习、毕业设计。

四、 学制、授予学位及学分基本要求

学制:学制为4年,弹性修业年限3-6年。

学位:工学学士学位

学分:学生至少获得165学分才能达到本专业毕业要求


本专业的指导性最低学分框架如表所示:

新能源科学与工程专业指导性最低学分框架表

课程模块

课程类别

最低学分要求

1年级

2-4年级

通识教育课程

48学分)

思政类

6.5

9.5

外语类

10


程序设计语言

3


通用管理知识概论


1

大学生心理健康

2


创业基础


2

大学生职业发展与就业指导


2

军事理论

2


体育

2

2

美育实践、大学生劳动实践


2

通识教育选修课程


4

数学与自然科学类课程

27.5学分)

高等数学

14

6

工程数学



大学物理及物理实验

5

2.5

学科基础课

33.5学分)

工程基础类

4.5

12.5

专业核心课


16.5

专业课程

25学分)

专业核心课


13

专业选修课


12

集中性实践教学环节

31学分)

工程训练

3

2

军事训练

2


专业集中性实践环节

1

23

小计

55

110

总学分

165


五、 课程设置与学分分布

新能源科学与工程专业课程设置表



六、 课程逻辑关系图

                                              


七、 毕业生未来发展

主分类

次分类

描述

就业

设计研究类企业

太阳能、风能、生物质能利用领域的研发、设计等

生产型企业

风电运营企业、建筑新能源利用企业、生物质能利用企业等行业技术及生产管理等

制造型企业

太阳能利用设备、风力发电设备、生物质能转化设备的制造、生产、监督检查等

其它

灵活就业类型

深造

国内

攻读硕士,主要专业包括机械工程、动力工程及工程热物理、电气工程等

出国

攻读硕士,可选择机械工程、电气工程等相关专业

专业负责人: 鞠鹏飞

校对人: 王志刚

教学副院长: 田

 

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