中等职业技术学校氢能技术应用专业人才培养方案

氢能技术应用专业人才培养方案一、专业名称及代码1.专业名称：氢能技术应用2.专业代码：430304二、入学要求具备中专或高中学历，参加统一入学考试或普通高考，达到录取分数线。三、招生对象与修业年限1.招生对象：高中毕业生/同等学历毕业生2.修业年限：全日制3年四、职业面向主要面向氢气制备企业、氢燃料电池生产企业、氢能汽车生产企业、加氢站、氢能应用领域的企业，从事系统运行、检测维护、检验分析、电池装配与维护、安全监管等工作。五、培养目标与培养规格（一）培养目标本专业培养德、智、体、美、劳全面发展，具有良好职业道德和人文素养，掌握氢能技术专业知识与技术技能，面向氢气制备、储存、运输、加注及氢燃料电池生产与应用等技术领域，能够从事氢气生产设备操作与维护、氢气生产工艺管理、氢气储存运输加注、氢燃料电池装配与维护、氢能应用等工作的高素质技术技能人才。（二）培养规格本专业所培养的人才应具有：基本素养、专业理念与情感、专业知识与能力以及实践体验。1.基本素养（1）具有良好的思想道德和职业道德。热爱社会主义祖国，拥护中国共产党的领导，树立正确的理想、信念和世界观、人生观和价值观，忠诚于人民的教育事业，具有高尚职业道德和较强的法制观念。（2）具有良好的身体素质和心理素质。具有现代体育理念，懂得科学锻炼身体的方法，有良好的生活习惯和卫生习惯。具有健康的心理素质，有较强的心理承受能力和自我调节能力，善于与他人相处，具有合作意识和团队精神。（3）具有较好的人文修养，具有求真务实的科学素养，懂科学，爱科学，具有对新知识、新技能的学习能力和创新创业精神。（4）具有良好的人际公共关系。热爱生活，对人生保持积极乐观的态度，对生命有较深的感悟力，对社会事务有清晰的判断和把握，宽容大度，且善于运用语言构建良好的人际关系。2.专业理念与情感（1）热爱本职工作，具有良好的职业道德。（2）理解氢能技术的性质、特点；认同氢能技术的专业性和独特性。（3）具有扎实的专业知识和基本技能，熟练掌握氢能源的制备和应用技术。3.专业知识掌握与职业能力（1）掌握氢能技术专业知识与技术技能，掌握制氢、氢液化、加注、氢燃料电池生产知识；掌握生产设备操作与维护、氢气生产工艺管理、氢气储存运输加注、氢燃料电池装配与维护、氢能应用等高素质技术技能。（2）具备对新知识、新技能的学习能力和创新创业能力;具备正确运用相关法律法规和技术标准的能力;具备识读、绘制工艺流程技术图纸的能力;具备氢气制备、储运、加注等设施设备的操作、运行与维护的能力;具备燃料电池的生产、检测和维护的能力;具备氢能在氢能汽车、氢能发电系统等领域的应用能力;具备安全生产、环境保护、产品质量分析和检验的能力。六、课程设置（一）主干课程：《氢能与制氢技术》、《燃料电池技术》、《现代催化化学》、《新能源汽车动力蓄电池技术》和《新能源基础》。（二）主要课程说明本专业共设置5门主干课程、5门专业基础课程和8门专业选修课程。主干课程和专业基础课程都是必修的。8门选修课程是“8选4”，要求每位学生从8门选修课中选出4门学习。5门专业基础课程分别是《无机化学》、《分析化学》、《物理化学》、《材料科学基础》和《金属学》。其中，无机化学、分析化学、物理化学和材料化学已包含各自的实验课程，例如《无机化学》就包含了《无机化学实验》。8门选修课程分别是：《气体物理力学》、《流体力学》、《化工原理》、《统计热力学》、《工程热物理》和《酶化学》（及实验）、Origin和Matlab。（三）核心课程简介1.《氢能与制氢技术》(《氢能与制氢技术》(吴素芳.《氢能与制氢技术》，浙江大学出版社出版；毛宗强，毛志明，余皓．《制氢工艺与技术》，化学工业出版社；丁福臣.《制氢储氢技术》，化学工业出版社)（1）课程类型：主干课程（2）学时数：256学时（16学分）（3）课程目标：掌握氢能技术最重要的知识与技能；掌握多种制氢技术方法各自的原理、设备、催化剂与特征等核心内容；熟悉氢能的应用领域，掌握现有工业制氢方法和研究发展中的制氢方法，包括电解水制氢，天然气制氢，煤制氢，甲醇制氢、生物制氢、太阳能制氢、工业副产气体提纯制氢等；掌握氢的氢的储存、液化、加注与运输方法。（4）课程内容：氢气性质；氢气作为机燃料的使用性能；传统煤制氢技术、煤气化制氢工艺、酸性气体脱除技术、提纯技术；煤炭地下气化制氢；电解煤水制氢的反应机理、电解煤水制氢技术的特点、超临界煤水制氢；天然气在含氧(元素)环境下的制氢技术的基本原理、技术进展、关键设备、优点与问题；天然气无氧芳构化制氢工艺之基本原理、制氢工艺、设备、优点与问题；石油制氢原料、制氢工艺、石脑油制氢、重油制氢、石油焦制氢与炼厂干气制氢；太阳能制氢、太阳光直接分解水制氢、太阳光热化学分解水制氢、太阳能发电、电解水制氢。生物质能制氢、生物质生物发酵制氢、生物质化工热裂解制氢、生物质制乙醇与乙醇制氢；风能制氢与风电制氢；海洋能制氢与水力制氢；太阳能光解水制氢之基本原理、水解过程、热力学与动力学；生物质发酵制氢与生物质热化学制氢；核能制氢主要工艺、反应堆、经济性与安全性；等离子体制氢工艺、优缺点；柴油制氢基本原理、工艺、设备、优点与缺点；甲醇制氢、甲醇水蒸气重整制氢、甲醇水相重整制氢、生物燃料乙醇制氢、乙醇直接裂解制氢、乙醇水蒸气重整制氢、乙醇二氧化碳重整制氢、乙醇制氢催化剂、反应器及技术；甘油重整制氢、甲酸分解制氢；氨气制氢原理、热力学、动力学与氨气热催化法；烃类分解生成氢气和炭黑的制氢方法；NaBH4制氢基本原理、工艺、设备、优点与问题；硫化氢分解制氢；金属粉末制氢；液氢的生产、存与运输；物理储氢技术、金属氢化物储氢液氢、新型碳材料储氢技术、其他储氢技术；氢加注系统、安全与措施；副产氢气的回收与净化；氢的应用。2.《燃料电池技术》（肖钢.《燃料电池技术》，电子工业出版社）（1）课程类型：主干课程（2）学时数：128学时（8学分）（3）课程目标：掌握燃料电池的基本原理与研究方法、种类和应用。掌握燃料电池氢源技术，各种类型燃料电池的关键技术，尤其是是燃料电池电能输出技术。了解电池发展现状与前景，对氢能发电方式有清晰的了解，并能设计制造氢能电池方案。（4）课程内容：燃料电池基础理论与研究方法，燃料电池的燃料与氧化剂供应，碱性燃料电池，质子交换膜燃料电池，直接甲醇燃料电池，熔融碳酸盐燃料电池，氢电池设计，固体氧化物燃料电池；燃料电池的电能输出突出；制氢技术发电方式基础与电能输出的技术特点；近年来燃料电池技术的最新科技成果与未来发展方向。3.《现代催化化学》（辛勤，徐杰.《现代催化化学》.科学出版社）（1）课程类型：主干课程（2）学时数：128学时（8学分）（3）课程目标：掌握详尽和广博的催化基础知识。掌握催化作用的核心原理；掌握催化理论、催化剂的制备方法与化学原理。（4）课程内容：催化活性中心结构、本质、性能及调变规律；活性相物理化学理论；固体催化剂制备技术原理；催化合成化学，石油炼制催化化学，合成气化学，环境催化化学；催化应用领域：催化制氢化学、石油炼制化学、三大合成催化、合成气化学、石油化工、精细化工、环境催化、生物质催化等。4.《新能源汽车动力蓄电池技术》(吕江毅,成林.《新能源汽车动力蓄电池技术》，机械工业出版社)（1）课程类型：主干课程（2）学时数：64学时（4学分）（3）课程目标：掌握新能源汽车动力蓄电池发展现状、常用类型和性能参数，动力蓄电池的特点与要求；掌握铅酸蓄电池、镍氢蓄电池、锂离子动力蓄电池、超级电容器、飞轮储能装置、燃料电池等的基本结构、工作原理、性能及应用；掌握蓄电池的成组技术、蓄电池管理系统和充电系统。（4）课程内容：电池的常用类型、电池的性能参数；铅酸蓄电池的基本结构、工作原理与阀控式铅酸蓄电池；镍氢蓄电池的基本结构、工作原理、性能及应用；锂离子动力蓄电池的基本结构、工作原理与应用；超级电容器的基本结构、工作原理与应用；燃料电池的基本结构原理与应用；蓄电池的成组技术之组合方式、一致性、充放电特性、寿命与管理系统；充电系统的补给方式与充电方法。5.《新能源基础》（张婷、王毅.《新能源基础》，中国石化出版社出版）（1）课程类型：主干课程（2）学时数：64学时（4学分）（3）课程目标：深入理解能源与可持续发展关系的分析；掌握太阳能、风能、生物质能、海洋能、地热能、氢能、核能等新能源和可再生能源的基本原理、特征与应用。（4）课程内容：能量和能源、能源与社会可持续发展；太阳能电池、太阳能热水器、太阳房及太阳能的其他利用；风能基本知识、风能资源与风能利用、风力机；生物质能、秸秆和薪柴、沼气、生物燃料；海洋能之潮汐能、波浪能与温差能；地热能的利用；氢能之氢的制取与氢的储存和运输；核能。6.《无机化学》（含实验）（宋天佑，曹锡章.《无机化学》，高等教育出版社）（1）课程类型：基础课程（2）学时数：64学时（4学分）（3）课程目标：掌握无机化学基本原理、物质结构、化学键与分子结构基本理论；掌握四大平衡理论与相关计算；掌握一部分d区、ds区元素及其化合物性质与应用；掌握具有催化性的氧化物的制备方法。（4）课程内容：原子结构、量子力学初步知识、化学键和分子结构、价键理论、杂化轨道理论、分子轨道理论；掌握酸碱平衡理论与计算、质子条件式、缓冲溶液组成与应用；溶液依数性的相关计算与应用；配位化合物之配位理论、组成、结构、命名与性质；d区与ds元素的性质及其化合物的性质，氧化物的制备与应用。7.《分析化学》（含实验）（武汉大学主编.《分析化学》上册，高等教育出版社）（1）课程类型：基础课程（2）学时数：64学时（4学分）（3）课程目标：掌握化学分析基本原理、基本技能、计算方法与要求；掌握误差统计学理论、数据分析处理、搞高分析方法的准确度与精密度。掌握三大滴定法基本原理、滴定操作与计算；掌握分光光度法基本理论与应用。（4）课程内容：滴定分析概论，试样的采集、制备与预处理；分析化学中的误差、数据处理、有效数字及其运算法则、显著性检验、提高分析结果准确度方法；分析化学中的质量保证与质量控制；酸碱滴定法之滴定原理、指示剂、终点误差与酸碱滴定应用；配位滴定法之滴定原理、指示剂、酸度控制、选择滴定的途径、掩蔽与解蔽方法、终点误差与配位滴定应用；氧化还原滴定法基本理论、预处理、指示剂与计算。吸光光度法基本定律、标准曲线法与应用；分析化学中常用的分离与富集方法。七、教学进度总表（一）教学进度总表广东茂名幼儿师范专科学校氢能技术应用专业课程计划表总学时：2688，其中理论课学时：1326，占49.33%，实践课学时：1362，占50.67%；公共基础课学时：632，占23.51%，专业（技能）课学时：960，占35.71%；必修课学时：2432，占90.48%，选修课学时：256，占9.52%。[三年制2020版2020-09-16]课程类别编号课程名称第一学年第二学年第三学年考核学时数理论学时实践学时学分数学时分配比例理论课实践课比例123456考试考查20周20周20周20周20周20周必修课公共基础课1思想道德修养与法律基础22√644816415.2%59.23%理论课2毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论22√64481643大学英语22√64481644高等数学44√128963285大学语文2√3224826心理健康教育4H4H4H4H4H√2016417形势与政策6H6H6H6H√2420418大学生职业生涯设计与就业指导8H4H√12841专业（技能）课9氢能与制氢技术4442√224192321435.7%10燃料电池技术44√1289632811现代催化化学44√1289632812新能源汽车动力蓄电池技术4√644816413新能源基础4√644816414无机化学4√644816415分析化学4√644816416物理化学4√644816417材料科学基础24√967224618金属学4√6448164选修课专业选修课19气体物理力学4√64481648.3%20流体力学21化工原理4√644816422统计热力学23工程热物理4√644816424酶化学（及实验）25Origin2√321616226Matlab实践课必修课公共基础课27大学音乐1√1641218.3%40.77%28大学美术1√16412129体育与健康2222√1288120830计算机应用基础22√6424404教育综合技能课31入学教育与军事训练2W601050231.3%32社会实践1W1W60060233跟岗实习2W2W1200120434顶岗实习14W42004201435劳动教育1W30822136毕业论文写作4W12010110437毕业教育1W303001公共选修课38中国古典四大名著导读(二年级)2√3216161.2%39中华经典选读40篮球/排球/足球/羽毛球/乒乓球41武术/健美操/篮球裁判42健康教育/生物43钢琴/电子琴/民乐44声乐/仪仗队45毛笔字/粉笔字/钢笔字46手工制作实训/漫画47板书与简笔画训练48普通话/唐诗鉴赏49应用文写作训练50口才与演讲51大学生礼仪52全国计算机等级考试(一级)53图像设计与处理/网页制作54英语四级考试辅导55英语四级听力/英语口语56英语六级考试辅导57大学英语(2)58教育法规学习59课程资源开发与课题研究60科学教育实训61儿童形体舞蹈训练62儿童律动与体操训练63小学综合活动设计训练64儿童心理健康教育实训65中华民俗文化概论合计2523222022268813261362141100.0%100.0%理论课学时、实践课学时占比例49.33%50.67%（二）实习实训安排实习实训安排见表1。表1：集中实训与跟岗实习、顶岗实习安排表项目性质序号项目名称实训地点实训学时数第一学年第二学年第三学年123456集中实训1催化制氢本校材料化学实验室32

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√2储氢茂名石化工业公司32√√√3电解水制氢茂名石化工业公司32√√√4石油裂解制氢茂名石化工业公司32√√√5动物油制氢茂名石化工业公司32√√√6氢加注与运输茂名石化工业公司32√√√跟岗实习及顶岗实习7跟岗实习茂名石化工业公司32

√√√8顶岗实习茂名石化工业公司416

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√八、实施保障（一）专业教师任职资格1.本专业专任教师专任教师中（40岁以下的）要求具有硕士研究生以上学历且有硕士以上学位，并接受过职业教育教学方法理论的培训，具有高校教师资格证；具有制氢和应用氢的研究经历，熟悉氢能技术业务，精通氢能技术应用基本理论与知识；具有熟练的操作技能和较强的实践能力；具有较强的教研与科研能力。对于主干课程的专任教师，就具有氢能专业研究背景，或者具有新能源、材料科学与工程、化学工程、工业催化等与氢能密切相关的科研背景。2.专业兼职教师具有资深的氢能技术工作经历，有丰富的实际工作经验；具有硕士以上学位，中级以上专业技术职称；有一定的科研与教学能力，善于沟通和表达，能独立完成课程教学、讲座或实训指导、指导学生顶岗实习等工作；具有参与人才培养方案的制定、课程开发与建设等工作能力。（二）实训基地配置条件1.加强校内实验室建设校内按国家实验室建设标准创办了无机、分析、物化、催化制氢、氢液化实验室，实验室满足“教学做”一体化课程实施的需要。表2列出了实训配置条件。表2：实训基地配置条件实验室名称支撑课程主要实验举例主要设备无机化学实验室《无机化学实验》影响原电池电极电势因素；介质酸碱性、浓度对物质氧化还原能力的影响；铬、锰、铁、钴、镍化合物性质及其氧化物的制备；铜、银、锌、镉化合物性质及其氧化物的制备。常用玻璃仪器；马炥炉3台；烘箱3台；台式天平5台；减压过滤泵4台，减压过滤装置全套（布氏漏斗、减压过滤瓶等）分析化学实验室《分析化学实验》氧化还原滴定；酸碱滴定（弱酸的强化）；配位滴定（铜离子、镍离子等）；标准曲线法测定显色络离子水的硬度测定；标准曲线法测定显色、阴阳离子。分析天平6台；pH计8台；721E型分光光度计6台；酸式滴定全套40套；碱式滴定全套40套物理化学实验室《物理化学实验》《燃料电池技术》定容热测定；化学反应速率常数和活化能测定；孔性物质吸附等温线的测定；等孔体积浸渍法负载活性组分。弹式量热计3台；超超声波分散仪6台；超级恒温槽15台；数字式电位差15台；阿贝折射仪15台。催化、制氢实验室《催化化学》《制氢技术》《材料科学基础》《酶化学》（催化法）乙烯制氢；（催化法）动物油制氢；(催化法）煤油制氢；催化材料的制备；酶催化动物油制氢。马炥炉6台；坩埚40个；蒸发皿40个。高压水热反应釡6台；烘箱3台；分析天平3台。氢液化、储存及加注实验室《氢储存运输加注技术》氢液化、储存与加注实验氦制冷的氢液化系统1套。2.加强校外实训基地建设在校外，学校已与当地知名国企-茂名石化工业公司合作，将其一些制氢、储氢、氢液化等车间作为茂幼实验、实训、实践基地。实验室建设完全满足“教学做”一体化课程实施的需要。按照顶岗实践和工学结合的要求建设稳定的校外实训基地。以企业为主，合理布局，数量上满足全部学生顶岗实习的需要。充分发挥校外实训基地的功能，满足学生顶岗实习、零距离就业及教师顶岗实践、横向课题及专业技能开发、教学案例收集的要求，有效提高学生的综合应用能力和实践操作能力，缩短学生的岗位适应期，使是顶岗实习真正实现工学结合。3.加强课程建设积极实行教研组和课程负责人制度，充分搞好课程教学的组织与管理，重视课程教学队伍的建设，把教学内容的更新、教学方法的改革、教学手段的创新和教师教学能力的提高作为课程建设的重点，以省级精品课程建设为龙头、校级精品课程建设为重点，形成精品课程、优质课程、合格课程相结合的课程结构体系，以精品课程建设为核心引导和带动其他课程的建设。4.加强教材建设专业主干课程采用国家规划优秀专业教材，主要是国家十三五规划教材和高等教育出版社的教材，同时，还将组织力量开发校本教材，突出地方特色，以适应地方经济发展的需要。（三）教学方法坚持“教、学、做”合一，改进教学方法。职业教育的特点，特别是氢能技术应用专业的特点要求我们在教学中改变以往的传统的黑板、粉笔的教学模式，采用现代化的、更符合职业教育特点的项目驱动、任务驱动、案例教学