面向新工业革命的新能源领域本科课程体系建设

1、    面向新工业革命的新能源领域本科课程体系建设    摘要：适应新工业革命要求，开发新能源、实现新能源的规模化应用，关键在于拥有一大批高素质的新能源领域专业技术人才。在新能源领域本科专业技术人才培养中，课程体系建设起着基础性作用。一方面，通过分析和把握国内高校新能源领域本科课程体系的基本框架和内容设计，本文揭示了新能源领域本科课程体系存在的基本问题。另一方面，通过借鉴国内外高校的经验，本文从强化课程体系的综合性、体现课程体系的前瞻性、突出课程体系的复合性、提升课程体系的国际性四个方面提出了强化新能源领域本科课程体系建设的基本思路。关键词：新工业革命，

2、新能源领域，本科课程体系，课程建设教育部人文社会科学研究项目专项任务重点项目“面向新工业革命的工程教育体系研究”(批准号：13jdgc024)子课题“面向新工业革命的新能源领域人才培养体系研究”的研究成果。随着新工业革命的兴起与发展，新能源科学与技术日益受到重视。适应新工业革命要求，开发新能源、实现新能源的规模化应用，关键在于拥有一大批高素质的新能源领域专业技术人才。在新能源领域本科专业技术人才培养中，课程体系建设起着基础性作用。一方面，它必须适应新能源开发与利用的“技术要求”，能够“给予”学生满足需要的知识与能力；另一方面，它必须满足新工业革命对人才素质的“全面要求”，能够“奠基”学生面向未

3、来发展的综合素质。但目前国内新能源领域本科人才培养处于起步阶段，还不能适应新能源开发与利用的要求，还不能适应新工业革命的挑战。为此，有必要进行系统思考，探索构建符合新工业革命和工程人才要求的新能源领域本科专业课程体系。一、我国新能源领域人才培养面临新工业革命的挑战1.新工业革命的兴起与影响。新工业革命是与“旧工业革命”相对的概念。从字面意义上讲，早在1955年，联合国国际劳工组织主席大卫·摩斯就已指出，世界在现阶段由于科学技术的飞跃发展而正进入新的工业革命时期。1关于工业革命的分期，可谓众说纷纭。一般地，人们将工业革命分成三个阶段，目前所称新工业革命，即第三次工业革命，是指进入21世

4、纪前后信息技术、生物技术、能源技术、材料技术等取得突破性进展而引起工业生产方式、人类生活方式发生革命性变革的经济社会发展新型态或新阶段(第一、二次分别称为蒸汽时代和电气时代)。工业革命的本质是一场深刻的制度创新和制度变迁2。它对人类社会发展的影响是全面的、深刻的和长远的，不仅会因为科学技术的进步带来社会生产力的跨越发展，还会因为科技进步改变人与人的交往方式，进而带来社会生产方式的变革。纵观近现代全球发展历史，及时跟上工业革命步伐的国家和地区大都得到了快速发展，未及时跟上甚至错过工业革命步伐的国家和地区大都落伍于时代发展。因此，每一次工业革命都是一次重大的发展契机和历史性战略机遇。欧盟已在谋划“

5、新工业革命”，3提出了其“新工业革命”战略；美国也在“密谋”掌握新工业革命的主导权。对中国等发展中国家而言，当前的新工业革命更是一次不能“落败”的竞争。否则，真有可能如英国经济学人杂志所断言的那样：“中国制造将因人力成本提高、人力贡献降低以及新型定制化生产的出现失去竞争力，中国崛起将被第三次工业革命所终结，中国未来的发展将前所未有地处于困难境地。”42.新工业革命与新能源发展。新工业革命的划分标准，或者说区别标志，因理念不同而有所差异，但往往都不同程度地涉及到“新能源”。如杰里米·里夫金认为，工业革命就是能源的革命：煤炭石油可再生能源能源互联网，5第三次工业革命必须包含新能源技术的出

6、现、新通讯技术的出现以及新能源与新通讯技术的融合6，其五大支柱都与能源有关。7英国经济学家保罗·麦基里的“制造业数字化”工业革命即是新能源与新材料、互联网的结合。国务院发展研究中心产业经济研究部更以“能源”的变化作为三次工业革命之间的一大区别。8无论如何，新能源已经成为第三次工业革命的基本特征之一。欧盟将新能源作为新兴产业的发展重点之一。2012年5月29日，欧盟委员会提出的欧洲新工业革命战略，将“注重可再生能源”作为九大优先发展领域之一。预计到2020年，新能源和可再生能源在欧盟能源总体消耗中的比例将提高到20%，可再生能源行业的雇用员工数将超过100万人次，并可望上升到300万人

7、次，每年实现1000亿欧元的产值。9美国总统奥巴马曾说，谁掌握清洁和可再生能源，谁将主导21世纪；谁在新能源领域拔得头筹，谁将成为后石油经济时代的佼佼者。102009年2月17日，奥巴马签署了被称为奥巴马“能源新政”的美国复兴与再投资法案(2009)，推出了总额为7870亿美元的经济刺激方案，其中新能源和提升能源使用效率的“基建和科研”经费达468亿美元，可再生能源及节能项目199亿美元。“总体而言，奥巴马政府想把新能源作为未来美国新产业周期的引擎，也就是美国将掀起一场以新能源技术为主导的工业革命。”日本2008年出台了低碳社会行动计划，提出重点发展太阳能和核能等低碳能源。为增加能源的自给率，

8、日本将新能源研发和利用的预算由882亿日元大幅增加到1156亿日元。11我国“十二五”国家战略性新兴产业发展规划基于把握“孕育着(的)新一轮产业革命”的历史机遇，抢占未来经济科技竞争制高点的目标，将新能源产业作为七大国家战略性新兴产业之一。规划指出，到2015年，新能源占能源消费总量的比例提高到4.5%，减少二氧化碳年排放量4亿吨以上。事实上，新能源并非仅限于其开发、生产、存储、传输等过程，还与其他战略型新兴产业密切相关，如节能环保产业、高端装备制造业等，并渗透到很多传统产业中，如新能源汽车等。由此可以看出，新能源不仅是新工业革命的重要发展内容，也是新工业革命的根本推动力量。难怪有人说，新能源

9、导演了第三次“工业革命”。12因此，发展新能源产业不得不正视新工业革命的发展，或者说必须面向新工业革命的挑战。问题是新能源领域如何迎接和面对新工业革命的挑战呢？创新人才培养，加强教育创新是根本路径和解决之道。因为新工业革命的挑战，从根本上说是对人才的挑战。只有拥有一大批高素质创新型人才，我们才能变挑战为机遇，抓机遇促发展。3.新工业革命对我国新能源本科人才培养的挑战。首先，从人才培养规模上讲，现有本科人才培养数量不能满足新工业革命快速推进下的新能源人才需求。根据有关规划，到2020年中国在新能源领域的总投资将超过3万亿元，新能源消费比例达到15%。但当前风能、太阳能、核能等新能源行业都存在不同

10、程度的“人才饥渴症状”。以核能为例，根据核电中长期发展规划(20052020)，未来10年内，预计每年对核电人才需求有数千人，而每年相关专业的毕业生总量还不超过500人。13此外，虽然新能源产业发展潜力巨大，但是并未形成有效的人才储备。由于缺乏对该行业发展前景的清醒认识，新能源行业并未产生很大吸引力，使得人才供给量远远小于市场需求量，与长期发展的目标和速度所要求的人才数目相比无疑是“杯水车薪”。其次，从人才培养知识结构上讲，当前本科人才的知识结构还不能适应新能源发展的复合性、交叉性、开放性要求。新工业革命，从根本上说是科技革命，按照里夫金的说法，新能源要与新通讯技术融合，这就要求人才培养注重学

11、科交叉与融合，更加关注新能源价值链整体的控制。第三，从人才培养质量上讲，当前本科人才的质量还不能适应新能源发展的素质综合性要求。新工业革命本身是一项创新事业，创新就有风险，就需要培养敢于冒险、敢于创业的精神；新工业革命特别强调人才培养的工程伦理、绿色环保意识、法律意识，要求新能源人才培养注重工程伦理教育、绿色工程教育、法律教育；“地球村”的新工业革命需要全球参与，如气候变暖、低碳经济等，新能源人才培养应当着力培养学生的国际视野、全球意识；新工业革命还呼吁培养新能源领域的战略科学家、战略企业家和战略管理者。从新能源领域本科人才培养现状看，显然面临着严峻的挑战。第四，从人才培养方式上讲，当前本科人

12、才的培养模式还不能适应新能源发展的分散式与合作性要求。新工业革命具有分散式和合作性的性质，如果新能源领域本科人才培养模式仍然沿用传统的集中式控制模式，课程体系建设仍然“自成一家”、完全“自力更生”，将与新工业革命的要求日益疏远而不是日益趋近。二、新能源领域本科课程体系现状1.新能源领域本科专业设置概况。创新新能源领域本科人才培养是一项系统工程，涉及多个利益相关者、多种内外环境因素。但无论如何，课程总是大学教育教学活动的基本依据，是人才培养的核心环节，是体现人才培养规格的重要载体，是实现教育目的的基本途径，对学生成长成才起着决定性作用。为此，“大学在应对社会发展提出的新要求时，往往以课程为突破口

13、，注重通过改革大学课程、增设新的课程、改革大学课程结构，来增加新的职能，满足社会的需求，进而达到改革高等教育的目的。”14因此，加强新能源领域本科课程体系研究，既是新能源领域人才培养的现实需要，也是新能源发展应对新工业革命挑战的重要手段。关于新能源领域专业人才培养，我国总体起步并不算晚。1963年全国高等学校通用专业目录修订时，增列了有关原子能科学技术等方面的专业。1998年版专业目录在“能源动力类”下设有“核工程与核技术”专业。2006年，中华人民共和国可再生能源法首次规定将可再生能源知识和技术纳入普通教育(本专科)、职业教育课程。华北电力大学等高校于2006年首设“风能与动力工程”试点专业

14、(080507s)；2007年，华北电力大学建立了国内首个可再生能源学院。2011年，一批学校新设“新能源科学与工程”试点专业(080512s)。2012年，上述两专业合并为“新能源科学与工程”特设专业(080503t)。2011年增设了“新能源材料与器件”试点专业(080217s)，2012年改为特设专业(080414t)。截至2013年，全国已有52所高校设有“新能源科学与工程”本科专业，15所高校设有“新能源材料与器件”本科专业。下面仅以“新能源科学与工程”本科专业为例进行分析。2.课程体系基本框架。总体而言，各高校新能源科学与工程专业课程体系(注：各高校数据来源于其专业培养方案)一般由三大模块组成：通识教育课程(基础课程或者公共课程)模块、学科专业课程模块、实践教学课程模块。每一模块可再细分为若干小模块，如通识课程模块主要包括公共基础课(如大学英语、“两课”等必修公共基础课)和大类基础课程(工程类学科所必需的高等数学、大学物理等基础课程)；学科专业课程包括学科大类基础课程(电子电工、工程制图、机械设计、传热等专业基础课程)、专业核心课程以及专业方向课程；实践教学课程模块主要有毕业设计、专业实习(如金工实习)、课外实践等。3.课程体系内容设计。(1)课程体系的“专业口径”。通过对国内部分高校新能源科学与工程专业培养方案的对比分析可以看出，各高