基于學(xué)科交叉的節(jié)能與能源管理方向課程體系改革初探

任洪波 劉青榮 楊涌文 段芮

摘要：隨著我國能源革命的深入推進(jìn)，節(jié)能與能源管理知識(shí)在傳統(tǒng)能源與動(dòng)力工程專業(yè)的滲透日益深入。本文分析了上海電力學(xué)院能動(dòng)專業(yè)節(jié)能與能源管理方向課程設(shè)置的現(xiàn)狀，探討了其對(duì)于當(dāng)前該領(lǐng)域人才培養(yǎng)的適應(yīng)性，并從教學(xué)內(nèi)容革新和教學(xué)方法創(chuàng)新兩個(gè)角度探討了可能的改革方法與路徑。

關(guān)鍵詞：學(xué)科交叉；節(jié)能；能源管理；課程體系

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）45-0151-02

為了有效推進(jìn)我國節(jié)能工作的進(jìn)展，人才的培養(yǎng)至關(guān)重要?？v觀我國當(dāng)前高校專業(yè)布局，與節(jié)能關(guān)系最為密切的即為能源與動(dòng)力工程專業(yè)（以下簡稱能動(dòng)專業(yè)）。為此，近年來，節(jié)能知識(shí)與理念在能動(dòng)專業(yè)的滲透得到了廣泛關(guān)注。許學(xué)成等[1]探討了為能動(dòng)專業(yè)本科生所開設(shè)的“能源系統(tǒng)工程”課程的教學(xué)改革問題。王中賢和陶漢中[2]介紹了能動(dòng)專業(yè)“能源經(jīng)濟(jì)與管理”課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)心得。楊涌文等[3]則針對(duì)“能源管理與審計(jì)”的教學(xué)，以校園能耗監(jiān)控平臺(tái)為支撐，提出了理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)改革方案。總體而言，目前國內(nèi)相關(guān)高校大多在能動(dòng)專業(yè)設(shè)置了相對(duì)獨(dú)立的節(jié)能類課程，但較少形成相對(duì)成熟的節(jié)能類人才培育體系。

作為全國僅有的三所以電力命名的本科院校之一，上海電力學(xué)院的能動(dòng)專業(yè)一直以來主要以傳統(tǒng)火電廠作為主要的人才輸出主體，然而在充分研判我國能源發(fā)展局勢(shì)的基礎(chǔ)上，本校能動(dòng)專業(yè)在國內(nèi)較早設(shè)置了節(jié)能與能源管理方向，并制定了具有針對(duì)性的培養(yǎng)方案[4]。本文在回顧分析上海電力學(xué)院能動(dòng)專業(yè)節(jié)能與能源管理方向課程體系演變歷程的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)前及未來能源發(fā)展趨勢(shì)，提出了既有課程體系的問題點(diǎn)，并從學(xué)科交叉的角度提出了合理的改革方案。

一、既有課程體系現(xiàn)狀及存在的問題

上海電力學(xué)院能動(dòng)專業(yè)于2008年開始按專業(yè)方向招生，共設(shè)置了電廠熱能動(dòng)力、潔凈發(fā)電技術(shù)、節(jié)能與能源管理三大專業(yè)方向。三個(gè)專業(yè)方向的公共基礎(chǔ)課程、專業(yè)領(lǐng)域課程完全一致，主要差別體現(xiàn)在拓展選修課程的設(shè)置上。在節(jié)能與能源管理方向建設(shè)初期，共設(shè)置了節(jié)能技術(shù)概論、空氣調(diào)節(jié)、制冷原理與設(shè)備、熱網(wǎng)技術(shù)、能源管理與審計(jì)、動(dòng)力專業(yè)英語、單元機(jī)組及集控運(yùn)行等7門課程，共計(jì)10個(gè)學(xué)分。此外，在集中實(shí)踐環(huán)節(jié)還設(shè)置了1個(gè)學(xué)分的節(jié)能與能源管理課程設(shè)計(jì)。

2015年，學(xué)院對(duì)節(jié)能與能源管理方向課程設(shè)置進(jìn)行了調(diào)整，在保持其他課程不變的前提下，將“動(dòng)力專業(yè)英語”和“單元機(jī)組及集控運(yùn)行”這兩門與節(jié)能無直接聯(lián)系的課程更換為“分布式能源系統(tǒng)概論”和“換熱器設(shè)計(jì)”，完全體現(xiàn)了節(jié)能與能源管理方向的課程特色。

總體而言，無論是調(diào)整前還是調(diào)整后，整體課程體系還是側(cè)重于單體技術(shù)性講解，只有“能源管理與審計(jì)”課程體現(xiàn)了一定的宏觀思維。然而，既有節(jié)能實(shí)踐表明，技術(shù)節(jié)能在整個(gè)節(jié)能過程中的作用日益弱化，局限性日益凸顯，而前期的規(guī)劃節(jié)能和后期的管理節(jié)能則有望進(jìn)一步挖掘節(jié)能潛力。缺乏合理的規(guī)劃設(shè)置，高效的節(jié)能技術(shù)也可能長期處于低效運(yùn)行狀態(tài)，后期管理的缺失亦會(huì)導(dǎo)致節(jié)能技術(shù)的非節(jié)能效果。同時(shí)，規(guī)劃節(jié)能和管理節(jié)能也順應(yīng)了當(dāng)前面向“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源的能源革命總體戰(zhàn)略方向。在節(jié)能與能源管理方向融入規(guī)劃、管理等相關(guān)課程將為本方向的教育教學(xué)提出新的挑戰(zhàn)：一方面，上述課程將跨越傳統(tǒng)能源動(dòng)力學(xué)科，涉及經(jīng)濟(jì)、管理等跨學(xué)科知識(shí)體系；另一方面，傳統(tǒng)原理性講授方式也將不能適應(yīng)新的課程體系的教學(xué)要求。

二、節(jié)能與能源管理方向課程改革的基本思路

（一）教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化與改革

節(jié)能是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，節(jié)能與能源管理方向的課程設(shè)置也應(yīng)當(dāng)以系統(tǒng)工程理念為主線，圍繞其全生命周期布局。首先，所設(shè)置課程應(yīng)能夠適應(yīng)先進(jìn)節(jié)能理念的培育，強(qiáng)化理念創(chuàng)新。要突破常規(guī)以單體設(shè)備節(jié)能、單元用戶節(jié)能為主體的“點(diǎn)狀節(jié)能”思維，借鑒互聯(lián)網(wǎng)思維引導(dǎo)學(xué)生從全局、系統(tǒng)的角度探索新型節(jié)能理念。具體而言，在教學(xué)內(nèi)容中應(yīng)能夠體現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源、綜合能源系統(tǒng)等能源領(lǐng)域的新理念、新模式和新思路。其次，所設(shè)置課程應(yīng)能夠涵蓋自上而下與自下而上協(xié)同推進(jìn)節(jié)能工作的技術(shù)與方法。自上而下主要側(cè)重于節(jié)能潛力分析方法、節(jié)能方案規(guī)劃方法等方法論的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生能夠針對(duì)特定場(chǎng)景，分析可能的節(jié)能潛力，選擇合適的節(jié)能技術(shù)，制訂合理的節(jié)能方案；自下而上則是以節(jié)能技術(shù)的講授為主線，讓學(xué)生了解典型節(jié)能技術(shù)的技術(shù)特性、適用條件，強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用、弱化原理分析。只有讓學(xué)生全面掌握了上下協(xié)動(dòng)的思路和方法，才能夠具備獨(dú)立策劃、設(shè)計(jì)并實(shí)施節(jié)能工程的技能。最后，需要培育學(xué)生科學(xué)評(píng)價(jià)節(jié)能工程實(shí)施效果的方式和方法。具體教學(xué)內(nèi)容需要涉及多角度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建、多屬性評(píng)價(jià)方法的應(yīng)用等方面。

總體而言，節(jié)能與能源管理方向的課程設(shè)置應(yīng)強(qiáng)化應(yīng)用導(dǎo)向，弱化理論解析；強(qiáng)化方法創(chuàng)新，弱化知識(shí)灌輸。在配置教學(xué)內(nèi)容的過程中應(yīng)注重學(xué)科交叉、文理融合，要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到節(jié)能工作不僅僅是工程問題，要引導(dǎo)學(xué)生從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境等方面綜合考慮。通過系統(tǒng)思維方式的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維，為學(xué)生提供跨學(xué)科的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)從多科學(xué)角度研究同一主題，在不同學(xué)科知識(shí)和方法的整合中收益，獲得相關(guān)知識(shí)、技能。此外，還應(yīng)將課程講授與實(shí)踐設(shè)計(jì)融為一體，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)搜索、應(yīng)用相關(guān)專業(yè)的軟件和工具，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)戰(zhàn)能力。

（二）教學(xué)方法的改革與創(chuàng)新

根據(jù)上述教學(xué)內(nèi)容改革的基本思路和方向，節(jié)能與能源管理方向所設(shè)置的課程大多具有較強(qiáng)的應(yīng)用性與實(shí)踐性，傳統(tǒng)的“滿堂灌”式的教學(xué)方式已不能適用。為此，考慮引入跨學(xué)科問題的驅(qū)動(dòng)教學(xué)，即教師不僅是課堂的指導(dǎo)者，更是管理者與參與者。通過精心選擇與設(shè)計(jì)問題，讓學(xué)生成為知識(shí)的產(chǎn)消者（Prosumer），意思是既是知識(shí)的消費(fèi)者，更是知識(shí)的生產(chǎn)者。促進(jìn)學(xué)生成為積極的學(xué)習(xí)者，主動(dòng)尋找相關(guān)學(xué)科資源，應(yīng)用新知識(shí)、新方法，形成自我導(dǎo)向型的學(xué)習(xí)模式，為今后工作中繼續(xù)學(xué)習(xí)提供支撐。同時(shí)，為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在課程開始階段可以考慮采用“現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)”的方法，將學(xué)生帶到相關(guān)節(jié)能技術(shù)或方法的應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)，通過現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際感官認(rèn)識(shí)，引發(fā)其進(jìn)一步的探求其奧秘的熱情。在課堂教學(xué)過程中，引入實(shí)際工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目與科研項(xiàng)目，在實(shí)戰(zhàn)中提升學(xué)生對(duì)整個(gè)節(jié)能規(guī)劃、設(shè)計(jì)或管理過程的深刻理解。同時(shí)，充分展現(xiàn)學(xué)生個(gè)體的獨(dú)立性，開展“頭腦風(fēng)暴”，針對(duì)特定問題，鼓勵(lì)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，發(fā)表自己的看法，從而培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維與收斂性思維相結(jié)合的能力。

三、結(jié)語

在充分研判能源電力行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，上海電力學(xué)院能動(dòng)專業(yè)在國內(nèi)較早著手布局并設(shè)置了節(jié)能與能源管理方向，并與傳統(tǒng)燃煤發(fā)電方向形成了有效補(bǔ)充。當(dāng)前，我國發(fā)展已進(jìn)入新時(shí)代，能源行業(yè)也將面臨新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，綜合能源、分布式能源等能源發(fā)展的新思路、新理念已深入人心。在此背景下，有必要以大電力、大能源為導(dǎo)引，以綜合性和應(yīng)用性為根本立足點(diǎn)，結(jié)合熱學(xué)、信息科學(xué)、管理運(yùn)籌學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、系統(tǒng)工程等學(xué)科知識(shí)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用，構(gòu)建學(xué)科交叉、文理融合型節(jié)能與能源管理方向課程體系和教學(xué)模式。

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