新工科背景下地方高校新能源科学与工程专业升级改造路径探索

摘  要：针对地方高校新能源科学与工程专业发展中存在的共性问题，结合甘肃省新能源的产业发展现状及其优势，以兰州理工大学为例，在充分调研的基础上，分析新能源科学与工程专业发展面临的机遇和挑战，探讨专业改造升级和重构亟需解决的主要问题。提出新形势下地方高校新能源科学与工程专业的升级与改造路径，提出“一体两翼”的地方高校新能源科学与工程专业改造升级的新思路，从专业目标与发展理念、专业定位与发展方向、课程体系与培养模式、实践平台与创新创业和资源拓展与协同育人等方面进行全面改革，推动专业全面升级和创新发展，更好地为地方经济社会发展服务。

关键词：新工科；新能源科学与工程；改造升级；教学改革；地方高校

中图分类号：G640      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2025）01-0021-06

Abstract： Aiming at the common problems existing in the development of new energy science and engineering in local universities and based on the sufficient investigation and research， taking the new energy science and engineering major of Lanzhou University of Technology as an example， thispaper analyzes the opportunities and challenges for the development of new energy science and engineering combined with the present situation and advantages of new energy industry development in our province. The paper also put forward the major upgrading and reconstruction needs to solve the main problems. On the basis， it constructed the upgrading path of new energy science and engineering major in local universities under the background of new engineering and put forward a new idea of "one body and two wings" for the upgrading and upgrading of new energy science and engineering major in local universities. Comprehensive reform was carried out from the aspects of professional objectives and development concepts， professional positioning and development direction， curriculum system and training mode， practice platform and innovation and entrepreneurship， resource expansion and collaborative education and so on. It was important for promote the major transformation upgrading and innovative development， thus serving local economic and social development.

Keywords： new engineering; new energy science and engineering; transformation and upgrading; teaching reform; local colleges and universities

高等教育肩负着推动国家科技进步、民族振兴和未来发展的重任，为推动科学技术发展、提升创新创造活力、助力产业升级转型提供人才支撑[1-3]。2021年4月19日，习近平总书记在清华大学考察时指出：“高等教育体系是一个有机整体，其内部各部分具有内在的相互依存关系。要用好学科交叉融合的‘催化剂’，加强基础学科的培养能力，打破学科专业壁垒，对现有学科体系和专业结构进行调整升级，瞄准科技前沿和关键领域，推进新工科、新医科、新农科、新文科建设，加快培养紧缺人才”。这是新形势下对新工科、新医科、新农科、新文科建设的重要诠释，也是当前高等教育改革发展的重要方向，为新形势下高等院校的发展指明了方向[2-4]。如何应对新一轮科技革命和产业变革的挑战，是高校工程教育持续深化改革，着力培养高素质专门技术人才的着眼点和落脚点，也是推动地方高校改造升级和转型的内生动力。

“碳达峰、碳中和”目标已成为我国发展的长期战略目标，是实现可持续发展的重要途径，也是推进我国经济社会高质量发展的重大战略选择，必将加快推动太阳能、风能等新能源产业的跨越式发展。面向国家重大战略需求，服务地方经济社会发展，是高等院校专业发展的基本方向和根本宗旨。然而，在新工科背景下传统的高等院校专业发展路径和人才培养模式已无法适应新形势下创新型高素质工程技术人才培养的基本要求。为全面贯彻落实全国教育大会精神和进一步加快形成高水平的科技人才培养体系，教育部颁发了《教育部关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》，决定实施“六卓越一拔尖”计划2.0，全面振兴高校本科教育，全面推进新工科建设，高等教育正式进入了高质量发展和内涵建设的新阶段[5-7]。在“新技术、新产业、新模式、新业态”为特征的新经济背景下，对高等院校的人才培养目标提出了新的更高要求[8-9]。因此，在新形势下如何实现地方高校专业升级改造，推动地方高校转型升级和创新发展，对于提高新工科背景下高素质人才的培养质量，促进地方经济社会发展和实现“碳达峰、碳中和”目标具有重要的现实意义[4-5，7-8]。

一  新能源科学与工程专业发展现状与面临挑战

（一）  人才培养目标与定位

新能源通常是指基于开发利用新技术的可再生能源，其内容包括太阳能、风能、生物质能和地热能等多种形式。就目前的开发利用和产业化程度而言，已实现大规模利用和产业化开发的新能源类型主要有风能、太阳能、生物质能、水能（主要指小水电）、地热能和波浪能等，是一种可再生和可循环利用的清洁能源[9-10]。从能源资源的开发利用和能量转换层面来讲，新能源产业的规模化发展是整个能源供应系统有效的补充方式，也是实现环境治理、生态保护和可再生能源开发高度融合的有效技术手段，更是实现经济社会可持续发展的能源开发利用新模式[11-12]。

新能源科学与工程专业旨在培养学生具备可再生能源开发利用、能量储存与转换领域科学研究、技术开发与集成应用的相关专业知识，专业以热力学、力学和机械科学理论为基础，以计算机与控制技术为工具进行太阳能、风能、生物质能等领域的高水平创新型工程技术专门人才的培养。本专业主要研究面向新能源开发利用的相关基础理论与知识，是一门多学科交叉的综合性、系统性、渗透性技术科学。针对新能源行业与产业的发展需求，本专业主要培养具备宽厚的能源动力类基本理论和基础知识，能够从事科学研究、技术开发、工程设计和生产管理等方面工作的高素质应用型高级工程技术专门人才。

（二）  新能源科学与工程专业人才培养中存在的问题

1  传统的教学观念影响深远，课程体系较为分散、教学模式过于单一

课堂教学是高等院校人才培养、知识传授和思想交流的重要渠道，课堂教学过程中的交流、互动和沟通是知识传授和能力培养的重要基础和前提保障。然而，在高等院校人才培养过程中，课堂教学中单纯的讲授式和灌输式的教学体系和教学模式重在强调知识点面面俱到，从而忽视了学生创造性和探索性能力的培养，同时课程体系较为分散，加之传统的教学模式存在过于单一的局限性，进而使课堂教学过程无法实现预期的教学效果。

2  专业课程更新较慢，理论知识和产业发展的衔接不够顺畅

高素质工程技术人才的培养要紧跟行业技术前沿、产业发展趋势，专业课程的学习对学生理论基础和能力培养具有决定性作用。在课程教学和人才培养过程中，专业课程的学习仍然以基础理论和基本原理为主，专业知识的学习缺乏最新能源系统技术和智能控制技术的支撑，在专业学习内容上体现出一定的陈旧和滞后，致使专业课程学习过程中理论知识和行业发展无法实现无缝对接。

3  师资队伍配备滞后，实践教学条件和保障机制不够完善

高等院校的师资力量是专业发展和人才培养的基础支撑和前提保障，师资力量的配备将会影响新工科背景下的人才培养质量和专业发展水平。同时，创新型高素质专门技术人才是新工科背景下高等院校人才培养的基本要求，高素质专门技术人才的培养离不开师资队伍和实践平台的支撑。当今时代正处于一个科学技术飞速发展的时期，行业发展和产业需求对高等院校的人才培养提出了更高的新要求，进而对高等院校的师资队伍整体配备和实践平台建设水平提出了新要求。然而，目前地方高校师资队伍中具有工程实践经验的教师比例偏少，且传统的实践平台已无法有效地满足人才培养中实践教学的要求。在人才培养过程中普遍存在实践能力不强、创新能力不足的问题，导致学生的知识综合应用能力和适应能力较弱。

（三）  地方高校新能源科学与工程专业面临的挑战

在新工科背景下，地方高校的专业发展和人才培养面临着严峻的问题和挑战，传统的高等院校人才培养模式和培养过程中存在的问题与不足日益明显，尤其在地方高校体现得更加明显。由于受到地域条件和经济发展水平等因素的影响，地方高校在自身资源、社会认可度、生源质量、外部环境等方面，与重点或知名高校相比存在较大差异。面对新形势下异常激烈的竞争，如何在新工科背景下推动地方高校新能源科学与工程专业进行教育教学改革，找到专业改造升级和创新发展的突破口，提出专业发展和产业融合的新思路，是解决当前新形势下地方高校新能源科学与工程专业改造升级和创新发展的当务之急。对于地方高校而言，服务地方经济社会发展是高等教育的根本宗旨，也是地方高校肩负的历史使命和社会责任，赢得行业和社会的认可，既是挑战更是机遇。

二  新能源科学与工程专业升级改造的必要性

（一）  新能源产业发展现状及未来前景

能源作为国民经济发展的重要基础产业和支柱产业，可以带动许多关联产业发展，进而促进消费和投资增长。在“碳达峰、碳中和”目标的大背景下，新能源的开发利用势不可挡，调整能源结构、大幅提高可再生能源的比例势在必行。自从《中华人民共和国可再生能源法》实施以来，新能源行业的发展迎来了突飞猛进的发展期，新能源行业的产业化程度和发展规模日益成熟。截至2020年，我国新能源装机超过5.3亿千瓦，新能源开发利用规模位居全球首位。在太阳能开发利用方面，我国光伏发电新增机占新增总装机的52.8%，连续11年位居世界首位，且在光伏制造的重要环节不仅实现了国产化，还成为了全球的制造基地。在风能开发利用方面，我国风能发电量接近美、德两国风能发电量的总和，自主研发的低风速风电技术让我国风能发电位居世界前列，并且国内90%以上风电装机采用国产风机。

新能源的开发利用能够促进产业结构调整，以石油、煤炭为代表的传统能源，其经济结构具有高耗能、低产出的主要特点，长期以来造成环境污染、资源破坏等社会问题，威胁经济可持续发展。新能源的出现打破了原有局面，太阳能、风能等资源取之不尽、用之不竭，易于就地开发，可以有效减少二氧化碳排放，使能源结构向绿色低碳方向发展，在能源结构转型中发挥着越来越重要的作用。同时，新能源产业的发展能够带动区域经济发展。在我国广袤土地上，许多地区具有丰富的太阳能、风能资源，以青海、甘肃、内蒙古等西部地区为例，年日照时数超过3 000小时，我国东南沿海和北部地区风能资源非常丰富。新能源资源丰富的地区若能因地制宜，形成适度的规模化产出，将会形成强大的经济推动力，带动以新能源为中心的产业链发展，实现区域经济振兴。在全球经济增长乏力的形势下，世界各国把发展新能源作为推进产业结构调整、实现经济平稳发展的重要举措。新能源产业的发展能够带动整个产业链的发展，助推经济发展模式转型升级，向着全面实现新能源商业化、大规模替代化石能源的方向发展。