储能科学与工程专业培养方案(080504T)
(Energy Storage Science and Engineering)
1、培养目标
本专业面向“能源革命”对储能的重大需求,培养适应现代社会能源转型发展需要,德、智、体、美、劳全面发展,具备与储能特别是电化学储能相关的化学、物理、材料、电气等多学科基本理论和自然科学基础知识,拥有储能系统相关实验、设计、工程实践、科学研究方面的基本技能,具有良好职业素养和社会责任感,创新意识、实践能力强的高水平应用型工程技术人才。毕业生毕业后5年左右能在储能及其交叉领域从事技术开发、工程设计、装备制造、系统运行等方面工作,并成为技术骨干或管理者,或者可在储能相关科学、技术研究方面做出成绩。
预期学生毕业五年左右能达到的能力目标如下:
目标1. 具备扎实的自然科学知识和储能专业基础知识和专业实践能力,能够从事储能系统相关技术研发、制造、生产管理等工作;
目标2. 具有较强的知识迁移和运用能力与创新意识;能基于所学自然科学、工程科学知识对储能领域出现的工程和技术问题进行的探索,具有对新的储能系统进行研究、设计、开发的基本能力;
目标3. 具有自主学习和终身学习的意识和素质,能通过不断学习来拓展自己的知识和适应未来变化的能力;
目标4. 具有国际视野、良好的交流沟通能力,能够撰写各类技术、实验报告和设计文稿,具备专业交流能力;能够在专业实践和多学科背景下的团队中展现独立工作、团队合作和组织领导能力;
目标5. 具有良好的工程职业道德、人文社会科学素养、社会责任感和团队协作精神,具有能够成为从业单位的业务骨干的潜质。
2、毕业要求
依据本专业培养目标,确定储能科学与工程专业的学生应该具备的毕业能力要求如下:
毕业生能力 |
分解指标点 |
G1.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储能科学与工程领域复杂工程问题 |
1.1 掌握数学、物理、化学及相关自然科学知识,并用于解决储能领域复杂工程问题; |
1.2 掌握储能领域工程基础理论,并用于解决储能领域复杂工程问题; |
1.3 掌握储能领域专业理论知识,并用于解决储能领域复杂工程问题; |
1.4具备解决复杂储能工程问题所需的工程知识及一定工程应用能力。 |
G2. 问题分析:能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析储能科学与工程领域复杂工程问题,以获得有效结论 |
2.1能够通过查找相关文献、工具书查找的相关数据,便于对复杂工程问题进行定性定量分析; |
2.2能基于数学、物理和化学等自然科学和储能相关工程类课程,对储能系统复杂工程问题进行分析、识别、条件假设、模型构建和知识表达; |
2.3能够综合储能工程方法和文献研究,对储能系统复杂工程问题解决方案进行分析和验证,并形成可靠的结论。 |
G3. 设计/开发解决方案:能够设计针对复杂工程问题的解决方案,设计满足特定需求的系统、单元(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、文化及环境因素 |
3.1能够根据储能系统设计需求确定设计目标; |
3.2能够在安全、环境、法律等现实约束条件下,通过技术经济评价对设计方案的可行性进行研究; |
3.3能够通过建模进行相应的结构单元和单体设备设计计算; |
3.4能够进行储能系统集成设计,对系统集成设计方案进行优选,体现创新意识; |
3.5能够用图纸、报告或实物等形式,呈现设计成果。 |
G4. 研究:能够基于科学原理并采用科学方法对储能科学与工程领域复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。 |
4.1 能够采用正确的实验方法进行储能材料、器件的制备,熟悉储能材料、器件的分析、测试; |
4.2 能够基于专业理论,根据对象特征,选择研究路线,设计可行的实验方案; |
4.3能选用或搭建实验装置,采用科学的实验方法,安全的开展实验; |
4.4能正确采集、整理实验数据,对实验结果进行关联,建模、分析和解释,获取合理有效的结论。 |
G5. 使用现代工具:能够针对复杂工程问题,开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具,包括对复杂工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性。 |
5.1 掌握现代网络数据库和文献资源进行检索和资料查询的能力,可以进行资料整理和文献综述; |
5.2掌握储能系统过程数据处理及优化的技术与方法,能将其应用于储能系统的设计改进,提高现代工具的应用能力; |
5.3能用现代专业模拟工具建立复杂储能工程问题的等效数学模型,进行预测、工艺分析和优化。 |
G6. 工程与社会:能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价专业工程实践和复杂工程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。 |
6.1熟悉储能科学与工程专业领域相关的技术标准、知识产权、产业政策和法律法规,了解相关企业的管理体系; |
6.2能识别、量化和分析本专业领域新产品、新技术、新工艺的开发和应用对社会、健康、安全、法律以及文化的潜在影响; |
6.3能客观评价专业工程实践对社会、健康、安全、法律以及文化的影响。 |
G7. 环境和可持续发展:能够理解和评价针对储能科学与工程领域复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响 |
7.1理解储能领域专业工程活动与环境和社会可持续发展的关系; |
7.2熟悉环境保护的相关法律法规,理解工程领域践行的“责任关怀”理念; |
7.3能针对实际工程项目,评价其资源利用效率、污染物处置方案和安全防范措施,并估计可能对人类和环境造成损害的隐患。 |
G8. 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。 |
8.1要求从事储能科学与工程专业的人员具有良好人文精神和科学素养; |
8.2理解工程伦理的核心理念,了解储能专业工程师的职业性质和责任; |
8.3在工程实践中要具备严格的组织纪律性,自觉遵守职业道德和规范。 |
G9. 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。 |
9.1能主动与团队其他成员、甚至是其他学科的成员共享信息、合作共事; |
9.2能胜任团队成员的角色与责任; |
9.3具备一定组织能力,能组织团队成员开展工作。 |
G10. 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。 |
10.1具备人际交往能力,能就储能科学与工程专业问题与人交流,具备基本的专业英语听说读写能力; |
10.2能针对储能科学与工程专业涉及的设计、实验和研究内容撰写需求文档、绘制图纸和研究报告等,并能做相应的口头汇报、交流; |
10.3能够适应社会发展带来的交流场景变化,并利用好各种交流手段与团队成员相互讨论并协调设计和开发等工作; |
10.4对储能科学与工程专业当前国际研究前沿与产业状况有基本了解,能针对当前热点问题形成并表述自己的见解。 |
G11. 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。 |
11.1 理解储能系统工程过程管理与经济决策的重要性; |
11.2 掌握工程项目中涉及的管理原理与经济决策方法; |
11.3 能够将管理原理、经济决策应用于储能系统的开发、工艺设计和流程优化等过程。 |
G12. 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。 |
12.1 能理解技术环境的多样化、技术应用发展和技术进步对于知识和能力要求的变化,具备主动适应、学习的意识与意愿; |
12.2 具有技术理解力、归纳和重现、凝练问题的能力; |
12.3 能针对个人或职业发展的需求,采用合适的方法,自主学习,适应发展的需求。 |
3、修业年限
四年
4、授予学位
按要求完成学业,符合学位授予条件者,授予工学学士学位。
5、主干学科
能源动力工程、新能源科学与工程、能源化学工程
6、核心课程
储能原理与技术、工程热力学、传热学、自动控制原理、电化学原理、电化学储能材料、化学电源设计概论、氢能与燃料电池、储能系统集成技术、储能材料与系统测试技术。
7、专业特色
本专业面向国家“能源革命”、“双碳目标”战略对储能的重大需求,秉承“厚知、重行、求真、创新”教育理念,坚持以学生为中心、产出为导向的工程教育思路,围绕“通过电化学储能系统(二次电池、超级电容器、燃料电池等)实现能源高效存储利用”目标,培养数理基础扎实、专业交叉融合、工程思维导向、实践锻炼强化、创新能力突出的电化学储能专业工程技术人才,形成从理论到实践再到创新的特色人才培养模式。
8、主要实践性教学环节
认识实习、零部件测绘、工程训练(一)、生产实习、化学电源课程设计、能源储存系统设计、毕业实习、毕业设计等。
9、主要专业实验
物理实验、热与流体综合实验、电化学原理课程实验、电化学储能材料课程实验、储能材料与系统测试技术实验、储能专业实验。