新能源材料与器件专业建设规划
一、新能源材料与器件专业简介
(一)什么是新能源?
是指区别于传统化石类能源,有待于进一步开发的能源,一般是指化学能、太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核能等。
(二)什么是新能源材料?
是实现这些新能源转化和利用,以及发展新能源技术过程中所使用的关键材料。目前,研究得较多的新能源材料主要是:动力电池材料、太阳能电池材料、超级电容器材料、燃料电池材料、核能材料、生物质能材料、风能材料等等。
(三)什么是新能源器件?
是可以直接或经转换成人类所需的光、电、热、动力等任何形式能量的载能体,主要包括化学能、太阳能、风能、核能、生物质能等形式的储能器件。
(四)何为新能源材料与器件专业?
是研究开发新能源转化、利用的关键材料及其器件设计、制造的专业。
二、增设新能源材料与器件专业的基础及理由
(一)在多年的专业方向办学基础上申报本专业,专业基础扎实
电化学工程专业创建于1985年,是全国第三个工科电化学专业,至今仍然是轻工系统及河南省唯一的本科电化学专业,已有26届毕业生。增设的新能源材料与器件专业正是在电化学工程专业基础上成立的。
(二)完善郑州轻工业学院工科专业和学科体系,彰显特色
郑州轻工业学院目前设有化学工程与技术、材料学和材料物理与化学硕士点,设置新能源材料与器件专业可完善我校电化学工程、材料学、应用化学等方面的专业和学科体系。
(三)可充分发挥我校现有教学资源
已开办了电化学工程、 材料科学与工程、应用化学等相关本科专业,具有丰富的电化学工程专业人才培养经验、结构合理的师资队伍及完善的专业基础实验条件。
(四)可满足国家新能源、新材料产业发展的需求
新能源产业在国家政策的大力支持下,已成为各地区产业结构调整的重要突破口,目前形成较大规模的新能源基地已达10余个,如:国家(新乡)物理与化学电源产业园、深圳新能源产业基地、北汽新能源汽车莱西基地等,新能源产业的迅猛发展,势必需要大量的新能源材料与器件方面的专门人才。
(五)服务地方经济发展的需要
河南省委、省政府高度重视新能源汽车的发展,已制定了《关于加快河南省电动汽车产业发展的指导意见》、《河南省电动汽车产业发展近期行动计划》,并计划今年在全省所有中心城市和有条件的县城推广使用新能源汽车。
目前,河南省涉足新能源汽车领域的企业已有50多家,分布在郑州、洛阳、新乡等地。伴随着新能源汽车的发展,带动着新能源材料与器件专门人才需求的加大。
三、国内外相关或相近专业比较分析
(一)国外相关或相近专业比较分析
国外许多大学都设置了与新能源材料与器件相关的专业。
学校名称 | 专业方向 |
美国的麻省理工学院、康奈尔大学 日本的东京大学等 | 新能源材料合成与应用 |
澳大利亚的新南威尔士大学 美国的斯但福大学等 | 太阳能光伏技术的开发与应用 |
这些学校的相关学科、专业开设较早,一直处于世界领先地位,不但具有世界领先的基础研究能力,而且还拥有较强的工程应用技术。
(二)国内相关或相近专业比较分析
目前,国内有30余所高校设立了与新能源材料与器件相关的学科、专业及研究单位,但起步较晚,数量也比较少,且侧重点不同。
学校名称 | 专业方向 |
清华大学、中南大学、武汉大学等 | 新能源材料、化学电源 |
天津大学、哈尔滨工业大学、湘潭大学等 | 化学电源、表面处理 |
浙江大学的硅材料国家重点实验室、大连理工大学的辽宁省太阳能光伏系统重点实验室、南昌大学的太阳能光伏学院等 | 太阳能光伏技术的开发与应用 |
四、专业建设定位及特色专业方向
(一)特色专业方向的确定及其原因
(二)师资队伍对特色专业方向的支撑
序号 | 姓名 | 出生年月 | 进校时间 | 学历 | 学位 | 职称 | 研究方向 | 专/兼职 |
1 | 张胜利 | 1956.01 | 1982.01 | 本科 | 学士 | 教授 | 锂离子电池及其材料 | 专 |
2 | 夏同驰 | 1958.11 | 1982.07 | 本科 | 学士 | 教授 | 镍氢电池、新型碳材料 | 专 |
3 | 王力臻 | 1964.10 | 1990.02 | 研究生 | 硕士 | 教授 | 铅酸、锂电、超级电容器 | 专 |
4 | 冯 辉 | 1956.08 | 1985.07 | 本科 | 学士 | 教授 | 锂离子电池 | 专 |
5 | 张 勇 | 1976.04 | 2006.07 | 研究生 | 博士 | 教授 | 超级电容器、锂离子电池材料 | 专 |
6 | 李晓峰 | 1975.06 | 2005.06 | 研究生 | 博士 | 副教授 | 储氢材料、超级电容器 | 专 |
7 | 张林森 | 1979.12 | 2007.04 | 研究生 | 博士 | 副教授 | 太阳能电池、锂离子电池 | 专 |
8 | 张爱勤 | 1978.12 | 2003.07 | 研究生 | 博士 | 副教授 | 太阳能电池、锂离子电池 | 专 |
9 | 宋延华 | 1978.01 | 2005.03 | 研究生 | 硕士 | 讲师 | 锂离子电池 | 专 |
10 | 高海丽 | 1981.10 | 2011.07 | 研究生 | 博士 | 讲师 | 燃料电池、锂离子电池 | 专 |
11 | 王利霞 | 1984.12 | 2014.06 | 研究生 | 博士 | 讲师 | 燃料电池材料 | 专 |
12 | 王诗文 | 1980.11 | 2014.06 | 研究生 | 博士 | 讲师 | 钠离子电池及其材料 | 专 |
13 | 方 华 | 1979.08 | 2014.06 | 研究生 | 博士 | 讲师 | 锂离子电池、超级电容器 | 专 |
14 | 高可政 | 1981.07 | 2014.07 | 研究生 | 博士 | 讲师 | 可穿戴电池、新型碳材料 | 专 |
15 | 董会超 | 1965.03 | 1985.07 | 本科生 | 学士 | 高工 | 超级电容器 | 专 |
(三)专业课程体系对特色专业方向的支撑
(四)专业实践教学体系对特色专业方向的支撑
五、专业人才培养方案
(一)专业建设指导思想
为实现所确立的专业建设目标,本专业将以复合型/创新性人才培养为核心,以教学改革、科学研究与服务社会为宗旨,以“宽专业、厚基础、重能力、求创新”为根本,以学生为主体、教师为主导,培养学生学科知识、综合能力和科学素养全面协调发展的办学理念,力求达到理论与实践、传承与创新、教学与科研、素质教育与技术训练的统一。
(二)专业人才培养目标
本专业培养适应我国新能源、新材料、新能源汽车等国家战略性新兴产业发展需要,同时具有较强的外语和计算机应用能力,具备化学电源、新能源材料、太阳能电池的设计、制造、应用能力的高素质复合型人才。学生毕业后可在化学能源、新能源材料、太阳能电池等领域从事研究、技术开发及相关管理工作。
(三)我校该专业的人才培养方案
一、培养目标
本专业培养适应我国新能源、新材料、新能源汽车等国家战略性新兴产业发展需要,同时具有较强的外语和计算机应用能力,具备化学电源、新能源材料、太阳能电池的设计、制造、应用能力的高素质复合型人才。学生毕业后可在化学能源、新能源材料、太阳能电池等领域从事研究、技术开发及相关管理工作。
二、培养要求
本专业学生在学习化工类及其相关学科的基础课、技术基础课以后,主要学习化学电源设计与制造、新能源材料、太阳能电池系统设计的基础知识和基本理论,具有研究和开发新一代高性能化学电源、绿色能源材料、太阳能器件的初步能力。该方向学生将受到严格的工程训练,具备高级专业技术人才的业务素质和创新能力。
毕业生应获得以下几个方面的知识和能力:
1、具备一定的自然科学、人文社会科学和管理科学的基础知识;
2、熟练掌握一门外语,具有较好的口头表达能力和较强的阅读能力;
3、掌握计算机应用技术。能够借助各种文献检索工具查阅科技专业文献,不断了解专业发展信息和学习新的专业知识;
4、掌握新型化学电源、新能源材料的设计与制备、太阳能电池系统设计和产品质量控制的基础理论和基本知识;
5、较系统的掌握新能源材料与器件的专业理论、基本技能,具有从事专业生产、技术管理,工艺设计以及新产品、新技术、新工艺的研究、开发能力;
6、具有较强的创新意识、创新能力和持续发展的基本素质。
三、主干学科
电化学、化学工程与技术、材料科学与工程。
四、核心课程
无机化学、物理化学、有机化学、材料科学基础、固体物理学、理论电化学、电化学测量、化学电源、新能源材料与器件导论、太阳能电池系统设计等。
五、学制与学位
修业年限:以四年制为基础的弹性学制,修业时间4-6年。
授予学位:工学学士
六、课程结构比例
新能源材料与器件专业课程结构比例表
课程平台 | 课程要求 | 学时数 | 占总学时比例 | 学分数 | 占总学分比例 |
人文社科课程平台 | 必修 | 360 | 13.94% | 20 | 10.87% |
选修 | 60 | 2.32% | 3 | 1.63% | |
公共基础课程平台 | 必修 | 597 | 23.11% | 29 | 15.76% |
选修 | 144 | 5.57% | 8 | 4.35% | |
学科基础课程平台 | 必修 | 778 | 30.12% | 45 | 24.46% |
选修 | 128 | 4.96% | 8 | 4.35% | |
专业课程平台 | 必修 | 224 | 8.67% | 13 | 7.07% |
选修 | 112 | 4.34% | 7 | 3.80% | |
集中实践教学平台 | 必修 | 35w | 35 | 19.02% | |
素质教育课程平台 | 选修 | 120 | 4.65% | 8 | 4.35% |
创新创业教育平台 | 选修 | 60 | 2.32% | 8 | 4.35% |
必修课小计 | 1959 | 75.84% | 142 | 77.17% | |
选修课小计 | 624 | 24.16% | 42 | 22.83% | |
总计 | 2583 | 100.00% | 184 | 100.00% |
七、毕业最低学分要求
本专业须修满培养计划中规定课程184 学分,其中必修理论课107 学分,选修理论课38 学分,实践教学环节35 学分,创新、创业教育平台实践模块4 学分方准予毕业。