一、培养目标
本专业培养具有良好的跨学科工程思维能力,掌握新能源技术、节能材料开发、农业碳中和实践的基础理论和专业知识,具有较好的智慧能源系统集成设计与低碳技术应用的实践能力,掌握能源数据分析、碳核算方法、农业环境监测的基本方法,能够综合使用HOMER能源仿真、Python数据分析、物联网监测工具解决社会发展和企业生产中有关农业绿色转型与低碳减排的实际问题的高素质应用型人才。在社会与专业领域发展的预期培养目标为:
知识目标:掌握光伏/风电/生物质能技术原理、环保材料性能表征、碳核算标准等基础知识,精通农光互补系统设计、农业碳汇项目开发、能源大数据诊断等核心知识,了解黄河流域生态保护政策、智慧农业前沿技术等相关领域知识,构建全面的“智慧能源+农业低碳”知识体系。
能力目标:具备农业废弃物能源化技术转化、智慧能源监测设备部署、企业碳减排方案设计技术与实践操作能力,能独立完成农村光伏电站运维优化、盐碱地碳汇核算等项目,熟练运用Python数据分析工具。拥有良好沟通协作和创新能力,可与环境工程、材料科学、信息技术团队协同创新,解决农业场景能源效率提升与污染治理实际问题。
价值目标:塑造绿色技术创新价值观,培养精益求精的工程伦理与服务乡村振兴的人文素养,将个人发展与国家“双碳”战略需求结合,以科技兴农态度为社会贡献,注重技术应用的农村生态环境效益与农业可持续发展价值。
思政目标:增强生态文明建设政治素养,坚定绿水青山就是金山银山政治立场。强化科技报国思想道德教育,践行绿色发展核心价值观。树立建设美丽中国远大理想信念,为实现碳中和目标与乡村振兴而努力拼搏,担当新时代农业工程师社会责任。
二、结业要求
本微专业要求学生学习并掌握农业场景智慧能源与低碳技术的基本理论和方法,受到跨学科工程实践的科学研究的初步训练,能够运用所学知识和碳核算分析、能源系统仿真、环保材料开发技能解决农村光伏运维、生物质能转化、农业碳汇开发等实际问题;具备包括系统化工程思维在内的科学思维能力,能解决农业绿色转型关键技术问题的动手能力以及面向乡村振兴的绿色技术研究与开发技能;具有良好的农业能源技术创新和绿色产业创业意识、服务区域低碳发展的使命担当竞争意识和多学科协同攻关团队精神。
毕业生应获得以下几方面的知识、能力和素质:
1.掌握农业废弃物能源化、智慧能源系统设计、农业碳汇开发专业基础知识,能运用物联网监测部署、HOMER能源仿真、Python数据分析的方法解决农村光伏电站智能运维、生物质能转化效率优化、盐碱地碳汇项目开发中的实际问题;
2.了解农光互补技术、生物质高值化利用、农业碳交易机制等领域理论、技术及应用的新发展,具有较强的农业绿色技术创新意识;
3.具有个人工作和团队协作的能力,具有创新精神和自主学习与适应发展的能力。
三、招生对象与条件
本专业面向全校所有专业学生招生,需要学生修过高等数学、概率论与数理统计2门课程。
四、修读要求
(一)修业年限
基本修业年限为2年。
(二)结业要求
本专业要求学生学习完规定的6门课程,修习学分15分
(三)结业方式
经微专业举办单位审核、教务处审定后,达到微专业结业要求标准的授予微专业证书。
五、课程设置
智慧能源与低碳技术微专业课程设置及教学进程计划表
课程名称(中英文) |
课程代码 |
学分 |
总学时 |
学时分配 |
考核方式 |
开课单位 |
开课学期 |
理论 |
实践 |
线上学时 |
线下学时 |
新能源技术与应用 Renewable Energy Technologies and Applications |
W0501001 |
3 |
48 |
32 |
16 |
24 |
24 |
考查 |
资环学院 |
1 |
节能环保材料工程Energy-Saving and Eco-Materials Engineering |
W0501002 |
3 |
48 |
32 |
16 |
24 |
24 |
考查 |
资环学院 |
2 |
农业环境智慧监测技术 Smart Monitoring in Agricultural Environments |
W0501003 |
2 |
32 |
16 |
16 |
16 |
16 |
考查 |
资环学院 |
2 |
农业碳中和技术实践 Carbon Neutral Tech in Agriculture |
W0501004 |
3 |
48 |
16 |
32 |
16 |
32 |
考查 |
资环学院 |
3 |
智慧能源系统设计 Smart Energy Systems Design |
W0501005 |
2 |
32 |
16 |
16 |
16 |
16 |
考查 |
资环学院 |
3 |
农业绿色技术综合创新 Green Tech Innovation in Agriculture |
W0501006 |
2 |
32 |
16 |
16 |
16 |
16 |
考查 |
资环学院 |
4 |
合计 |
15 |
240 |
128 |
112 |
112 |
128 |
- |
- |
- |
注:本表中的“开课学期”特指“微专业”开课学期。
1.总学时=理论学时+实践学时(实践教学含实验和上机教学),总学时=线上学时+线下学时;
2.线下理论教学学时不低于总学时30%,实践学时不应低于总学时的20%;
3.课内实践教学按照16学时/学分计算,独立设置的实验实训课程按照24学时/学分计算。
4.“考核方式”填写线上考试、线下考试或考察;
5.开课单位填写任课教师所在二级学院,使用简写方式。
六、课程简介
对本微专业开设的课程进行简要介绍,包括课程主要内容、课程教学设计等。
1.新能源技术与应用:
本课程旨在系统介绍新能源技术的基本概念、主要类型、应用现状及发展趋势。课程内容涵盖太阳能、风能、生物质能、水能、地热能、海洋能等多种新能源形式,重点讲解其能量转化原理、技术应用及优缺点。通过本课程的学习,学生将掌握新能源技术的基本理论知识,了解新能源在现代能源体系中的地位和作用,培养学生的新能源应用能力和创新思维,为后续专业课程的学习和未来从事新能源相关工作奠定坚实基础
2. 节能环保材料工程:
本课程聚焦节能材料、环保材料和节能型新能源材料的前沿开发与应用,重点解析建筑相变材料与木塑绿色建材、污染治理材料(土壤重金属固化、水体光催化降解、大气过滤吸附)、地源热泵技术(能效比优化、施工设计)与太阳能集成应用(集热/光伏系统)。通过生物炭材料制备及吸附实验、木塑制备等实操项目,培养学生材料表征与工程适配能力,强化绿色技术创新与工程实践融合。
3. 农业环境智慧监测技术:
本课程主要围绕农业环境监测技术导论,农业环境传感技术原理,智慧监测系统的构建与数据传输,监测数据的处理、分析与可视化,智慧监测技术的综合应用与系统决策等模块展开,紧扣现代农业数字化、智能化的发展需求,深度融合传感器技术、物联网、数据科学与传统农学知识,构建“感知-传输-处理-应用”一体化的知识体系。
4. 农业碳中和技术实践:
本课程聚焦农业碳中和理论与技术实践,是低碳农业与新能源交叉领域核心课程。以“政策-原理-技术-实践”为主线,理论涵盖”双碳”政策、农业碳中和内涵,解析土壤碳循环、农田减排、森林固碳等原理与关键技术。实验聚焦生物质减碳,开展木质素基光热材料制备、蒸发减碳核算实操。实践依托企业项目,完成土壤碳汇核算、生物质减碳案例分析、畜禽碳足迹评价任务。通过“理论 +实验+实践”模式,培育农业减碳核心能力,助力投身“双碳”农业实践。
5. 智慧能源系统设计:
本课程系统阐述农业分布式光伏、风力发电及生物质能利用等关键技术,重点探讨其在农业场景下的智能化集成方法,构建以智能微电网为核心的智慧能源系统架构。通过新农村智能能源系统方案设计与典型微电网案例实践,培养学生掌握多能互补型智慧微能源网的规划、设计与应用能力。
6. 农业绿色技术综合创新:
本课程是一门面向新农科发展需求,聚焦农业绿色可持续发展前沿的综合性、创新性课程。课程深入贯彻“绿水青山就是金山银山”理念,对接国家乡村振兴和“双碳”战略,系统介绍农业绿色技术的内涵、原理及关键技术创新。内容涵盖土壤健康与固碳、绿色投入品、智慧节水灌溉、农业废弃物资源化、生态循环模式等核心领域。引导学生掌握农业绿色技术的综合应用与创新设计能力,培养能够推动农业绿色转型的高素质复合型人才。
专业负责人:王方志
审 核 人:张桂斋