北方工业大学
储能科学与工程专业本科人才培养方案
(2023级)
一、专业名称: 储能科学与工程
二、专业代码: 080504T
三、学 制: 四年
四、学位授予: 工学学士
五、培养目标
培养具有良好的人文素养、专业能力、职业精神、创新意识以及国际视野的储能科学与工程领域的高水平应用型人才,具有与储能科学与工程相关的工程设计、设备制造、运行控制、研究开发、生产管理等方面的能力,能够适应储能设计、储能材料、储能应用等产业领域对高水平应用型人才的需求。
根据工程教育认证要求,培养目标可细化为:
1)能够掌握储能科学与工程专业知识,分析和解决专业相关工程问题,胜任工程师的岗位。
2)在储能行业以及电力系统相关领域就业、发展,成为领域的技术或管理骨干,服务行业企业和地方经济。
3)具有良好的人文素养,能够在工程实践中理解并遵守职业道德和职业规范,承担工程师的社会责任。
4)接受科学技术研究方法的训练,具有综合运用基础理论、技术、方法及计算模拟解决实际问题的能力,具有良好的科学素养、系统思维能力,具有良好的外语阅读、交流与写作能力,具有良好的国际化视野。
5)具有自主学习和终身学习的意识,能够不断更新知识,适应储能行业和社会发展。
六、专业特色及毕业要求
1. 专业特色
以储能化学基础、储能热流基础、电化学基础、储能原理、电路分析基础、现代电子技术、储能系统变换与控制、自动控制理论为基础,电力系统分析为核心,结合未来储能技术发展需求,重点研究储能本体特性、储能系统变换与并网、储热系统工程设计等工程领域内的具体工业应用问题,使学生对储能科学与工程专业知识有较深入的了解和掌握。突出学生的实践能力培养,依托校内实验室和校外实习基地,加强学生在产品研发和工程应用方面的素质和能力培养。学生毕业后可以从事储能系统变换与工程设计领域的设计、制造、运行、科研和管理工作。
2. 毕业要求
(1)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。
(2)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。
(3)设计/开发解决方案:能够设计针对储能科学与工程领域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、文化以及环境等因素。
(4)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。
(5)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,包括对储能科学与工程领域复杂工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性。
(6)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储能科学与工程领域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。
(7)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工程实践对环境、社会可持续发展的影响。
(8)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。
(9)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。
(10)沟通:能够就储能科学与工程领域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。
(11)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。
(12)终身学习:具有自主学习和终身学习的意识,持续维护专业发展计划和记录,保持和提高个人业务领域能力。
七、主要课程
储能科学与工程专业导论、储能化学基础、储能热流基础、电化学基础、储能原理、电路分析基础、传热传质及其储能应用、机械储能技术、现代电子技术、自动控制原理、储能系统变换与控制、电力系统分析、储能与综合能源系统、储能系统检测与估计、储能材料工程、半导体物理等课程。
八、各类课程结构比例
课程 模块 |
课程类别 |
学分 |
学时 |
周 |
学分比例 |
理论 课程 |
通识教育课程 |
通识必修 |
40 |
704 |
|
22.75% |
通识选修 |
4 |
|
|
2.40% |
大类(专业) 基础课程 |
必 修 |
50 |
800 |
|
29.94.30% |
专业教育课程 |
必 修 |
19 |
304 |
|
11.38% |
选 修 |
7 |
|
|
4.20% |
独立实践课程 |
通识教育实践课程 |
必 修 |
13 |
96 |
14 |
7.78% |
专业教育实践课程 |
必 修 |
26 |
416 |
23 |
15.57% |
选 修 |
10 |
|
|
5.99% |
合 计 |
169 |
2944 |
37 |
100% |
九、毕业标准
对本学科领域的国内外研究现状有一定了解,熟悉本专业相关学科前沿及发展趋势,掌握扎实的基础和专业知识,具有一定的创新精神、创新意识和探索能力,具备较强的创新创业和实践动手能力,达到学校规定的大学生创新创业教育学分要求。
修满本专业培养方案规定的总学分169学分,且符合各模块学分要求。达到“德育工作实施细节”标准、大学生体育健康和军事训练合格标准。
十、课程体系与设置
1专业基础课程
自动控制原理I 4学分
储能化学基础 4学分
储能原理 4学分
电路分析基础 4学分
现代电子技术 3学分
储能科学与工程专业导论 1学分
2专业课程
(1)专业核心必修课
储能系统变换与控制 3学分
储能热流基础 4学分
电力系统分析 3学分
电化学基础 3学分
(2)限选课(选择一个模块,6学分):
A模块(储能系统):
储能系统检测与估计 2学分
储能与综合能源系统 2学分
储能电站运行与规划 2学分
B模块(热质储能):
传热传质及其储能应用 4学分
机械储能技术 2学分
C模块(电磁储能):
储能材料工程 3学分
半导体物理 3学分
(3)专业选修课
A模块(储能系统):
新能源电动汽车技术 2学分
电力系统储能技术与应用 2学分
智能电网与微电网 2学分
B模块(热质储能):
氢能技术及应用 2学分
空气调节与冷热源 2学分
热质交换原理与设备 2学分
C模块(电磁储能):
电池材料制备技术 2学分
纳米材料与能源 2学分
新型储能电池技术 2学分
(4)实践类课程
储能电池设计与制作实验 2学分
储能系统设计与开发实验 2学分
热质储能综合实验 2学分
智能电网运行仿真实验 2学分
氢能技术及应用课程设计 2学分
综合能源系统课程设计 2学分
十一、指导性教学计划
1.指导性教学计划(理论课程)
2.指导性教学计划(独立实践课程)
3.辅修指导性教学计划
1. 储能科学与工程专业指导性教学计划(理论课程)
课程模块 |
课 程 类 别 |
课 程 属 性 |
课程编码 |
课程名称 |
学 分 |
总 学 时 |
讲 课 学 时 |
实 验 学 时 |
上 机 学 时 |
课 外 学 时 |
开课 学期 |
备注 |
理论课程
理论课程
|
通 识 教 育 课 程
通 识 教 育 课 程 |
通 识 必 修 |
7089521 |
思想道德与法治 |
3 |
48 |
48 |
|
|
|
1 |
|
7114821 |
中国近现代史纲要 |
3 |
48 |
48 |
|
|
|
2 |
|
7067231 |
马克思主义基本原理 |
3 |
48 |
48 |
|
|
|
3 |
|
7067411 |
毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论 |
3 |
48 |
48 |
|
|
|
4 |
|
7337701 |
习近平新时代中国特色社会主义思想概论 |
3 |
32 |
32 |
|
|
|
5 |
|
7352501 |
改革开放简史 |
1 |
16 |
16 |
|
|
|
2 |
“四史”类思政课必修1学分 |
7352201 |
社会主义发展简史 |
1 |
16 |
16 |
|
|
|
2 |
7352301 |
中国共产党简史 |
1 |
16 |
16 |
|
|
|
2 |
7352401 |
中华人民共和国简史 |
1 |
16 |
16 |
|
|
|
2 |
7016901 |
大学英语(1) |
4 |
64 |
64 |
|
|
|
1 |
|
7016902 |
大学英语(2) |
4 |
64 |
64 |
|
|
|
2 |
|
7287702 |
媒体英语视听说 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
4 |
必选4学分 |
7337101 |
英语提高(四级) |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
3 |
7337114 |
雅思写作 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
4 |
7337115 |
雅思阅读 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
4 |
7337119 |
职场英语 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
4 |
7337201 |
高阶英语(六级) |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
3 |
7340601 |
大学英语词汇进阶 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
4 |
7340701 |
商务英语视听说 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
4 |
7340801 |
雅思听力 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
4 |
7340901 |
英语畅谈中国 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
4 |
7351401 |
雅思口语 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
4 |
7064011 |
军事理论 |
2 |
36 |
32 |
|
|
4 |
2 |
|
7090801 |
体育(1) |
1 |
32 |
32 |
|
|
|
1 |
|
7090802 |
体育(2) |
1 |
32 |
32 |
|
|
|
2 |
|
7090803 |
体育(3) |
1 |
32 |
32 |
|
|
|
3 |
|
7090804 |
体育(4) |
1 |
32 |
32 |
|
|
|
4 |
|
7015722 |
大学计算机基础Ⅰ |
2 |
32 |
16 |
|
16 |
|
1 |
|
7196811 |
心理健康与职业发展 |
1 |
16 |
16 |
|
|
|
1 |
|
7015801 |
大学美育 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
4 |
|
7097811 |
文献检索与利用 |
1 |
16 |
10 |
|
6 |
|
2 |
|
小 计 |
40 |
704 |
682 |
/ |
22 |
4 |
|
|
通识选修 |
创新创业类 |
毕业要求:要求跨2个及以上模块选修,并至少有一门课程为自然与科学类或创新创业类模块。 |
|
自然与科学类 |
|
文化与历史类 |
|
文学与艺术类 |
|
经济与法律类 |
|
体育类 |
|
通识教育理论课程需修读44学分,其中通识理论必修40学分,通识选修共4学分(含通识教育实践选修学分)。 |
大类(专业)基础课程 |
必修 |
7030701 |
高等数学Ⅰ(1) |
6 |
96 |
96 |
|
|
|
1 |
|
7030702 |
高等数学Ⅰ(2) |
6 |
96 |
96 |
|
|
|
2 |
|
7101201 |
线性代数Ⅰ |
3 |
48 |
48 |
|
|
|
1 |
|
7029501 |
概率论与数理统计I |
3 |
48 |
48 |
|
|
|
3 |
|
7029401 |
复变函数与积分变换 |
3 |
48 |
48 |
|
|
|
3 |
|
7016401 |
大学物理Ⅳ(1) |
4 |
64 |
64 |
|
|
|
2 |
|
7016302 |
大学物理Ⅳ(2) |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
3 |
|
7048101 |
工程制图Ⅲ |
2 |
32 |
24 |
|
8 |
|
1 |
|
7197901 |
C程序设计 |
2 |
32 |
16 |
|
16 |
|
2 |
|
7021241 |
电路分析基础 |
4 |
64 |
56 |
8 |
|
|
2 |
|
新增 |
现代电子技术 |
3 |
48 |
48 |
|
|
|
3 |
|
7120401 |
自动控制原理I |
4 |
64 |
54 |
10 |
|
|
5 |
|
新增 |
储能化学基础 |
3 |
48 |
42 |
6 |
|
|
3 |
|
新增 |
储能原理 |
4 |
64 |
58 |
6 |
|
|
4 |
|
新增 |
储能科学与工程专业导论 |
1 |
16 |
16 |
|
|
|
1 |
|
小 计 |
50 |
720 |
694 |
26 |
|
|
|
|
大类(专业)基础课程必修需修读50学分。 |
专业教育课程 |
必修 |
新增 |
储能系统变换与控制 |
3 |
48 |
40 |
8 |
|
|
5 |
|
7272301 |
电力系统分析 |
3 |
48 |
42 |
6 |
|
|
6 |
|
新增 |
储能热流基础 |
4 |
64 |
58 |
6 |
|
|
4 |
|
新增 |
电化学基础 |
3 |
48 |
|
|
|
|
5 |
|
小 计 |
13 |
208 |
|
|
|
|
|
|
方向必修课 |
新增 |
A模块(储能系统): |
储能与综合能源系统 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
5 |
|
新增 |
储能系统检测与估计 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
5 |
|
新增 |
储能电站运行与规划 |
2 |
32 |
28 |
4 |
|
|
6 |
|
新增 |
B模块(热质储能): |
传热传质及其储能应用 |
4 |
64 |
|
|
|
|
5 |
|
新增 |
机械储能技术 |
2 |
32 |
|
|
|
|
6 |
|
新增 |
C模块(电磁储能): |
储能材料工程 |
3 |
48 |
|
|
|
|
5 |
|
新增 |
半导体物理 |
3 |
48 |
|
|
|
|
6 |
|
小计 |
选择其中一个模块共计6个学分 |
选修课 |
7329301 |
A模块(储能系统): |
新能源电动汽车技术 |
2 |
32 |
28 |
4 |
|
|
6 |
|
7307501 |
电力系统储能技术与应用 |
2 |
32 |
28 |
4 |
|
|
7 |
|
7333101 |
智能电网与微电网 |
2 |
32 |
28 |
4 |
|
|
7 |
|
新增 |
B模块(热质储能): |
氢能技术及应用 |
2 |
32 |
28 |
4 |
|
|
5 |
|
新增 |
空气调节与冷热源 |
2 |
48 |
|
|
|
|
6 |
|
新增 |
热质交换原理与设备 |
2 |
32 |
32 |
|
|
|
7 |
|
新增 |
C模块(电磁储能): |
电池材料制备技术 |
2 |
32 |
28 |
4 |
|
|
6 |
|
新增 |
纳米材料与能源 |
2 |
32 |
28 |
4 |
|
|
5 |
|
新增 |
新型储能电池技术 |
2 |
32 |
28 |
4 |
|
|
6 |
|
小 计 |
|
|
|
|
|
|
|
|
专业教育课程需修读26学分,其中必修19学分,选修不少于7学分。 |
2. 储能科学与工程专业指导性教学计划(独立实践课程)
课程模块 |
课 程 类 别 |
课 程 属 性 |
课程编码 |
课程名称 |
学 分 |
学 时 |
周 数 |
开课 学期 |
备注 |
独立实践课程 |
通识教育实践课程 |
必 修 |
7104501 |
形势与政策 |
2 |
64 |
|
特殊 |
分散进行 |
7089611 |
思想政治课实践环节 |
2 |
|
2 |
特殊 |
|
7019601 |
第二课堂 |
2 |
|
4 |
特殊 |
分散进行 |
7081501 |
社会实践 |
2 |
|
4 |
特殊 |
分散进行 |
7064021 |
军事技能 |
2 |
|
3 |
短1 |
|
7035211 |
公益劳动I |
0.5 |
32 |
|
特殊 |
分散进行 |
7004901 |
安全教育 |
0.5 |
|
1 |
特殊 |
分散进行 |
7260031 |
创新实践 |
2 |
|
|
特殊 |
分散进行 |
小 计 |
13 |
96 |
14 |
|
|
选 修 |
新增 |
创业实践 |
4 |
|
|
|
|
小 计 |
4 |
|
|
|
|
通识教育实践课程需修读必修13学分。 |
专业教育实践课程 |
必 修 |
7098611 |
物理实验Ⅰ(1) |
1 |
32 |
|
2 |
|
7098612 |
物理实验Ⅰ(2) |
1 |
32 |
|
3 |
|
7022321 |
电路分析实验Ⅲ |
2 |
32 |
|
2 |
|
新增 |
现代电子技术实验 |
2 |
32 |
3 |
|
|
新增 |
储能系统变换与控制综合实验 |
2 |
32 |
|
|
|
7196611 |
工程实训 |
1 |
|
1 |
短1 |
|
7254911 |
认识实习 |
1 |
|
1 |
短1 |
|
7061401 |
金工实习Ⅱ |
2 |
|
2 |
3 |
|
新增 |
生产实习 |
2 |
|
2 |
短3 |
|
新增 |
毕业设计(储能) |
12 |
|
16 |
8 |
外文资料翻译(10000字符以上) |
小 计 |
26 |
64 |
23 |
|
|
选 修 |
新增 |
储能电池设计与制作实验 |
2 |
32 |
|
|
|
新增 |
储能系统设计与开发实验 |
2 |
32 |
|
|
|
新增 |
热质储能综合实验 |
2 |
32 |
|
|
|
7014701 |
程序设计实践I |
1 |
32 |
|
短1 |
|
新增 |
智能电网运行仿真实验 |
2 |
32 |
|
|
|
新增 |
氢能技术及应用课程设计 |
2 |
32 |
|
|
|
新增 |
综合能源系统课程设计 |
2 |
32 |
|
|
|
小 计 |
|
|
|
|
|
专业教育实践课程需修读36学分,其中必修26学分,选修10学分。 |
注:表中“短”指的是小学期。