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新能源科学与工程专业教学实验室

  “新能源科学与工程”专业实验室发展规划既要满足“新能源科学与工程”专业人才素质培养的要求,又要适应科学研究和工程技术发展的需要。专业教学实验室立足于化学、物理、生物和化学工程、工程热力学等多学科的交叉融合,以满足本科生和研究生在能源新材料开发和可再生能源系统构建的教学与科研训练要求。通过化学、物理、生物等多学科相互交叉,从分子和纳米尺度进行新材料的设计和器件开发,构成该专业实验室的科学教学实验基础;对新型能源材料进行功能化组装和系统化集成,构建新型可再生能源系统,构成该专业实验室的工程教学训练基础。

  围绕以上目标重点建设以下五个面向本科生教学和研究生科研训练的实验室:

  1、材料合成实验室

  建立具有50m2,可同时容纳75名学生进行实验训练的新能源相关材料合成的教学实验平台,涉及太阳能、风能、生物质能、氢能、等相关实验过程中的材料合成实验。该实验室立足于化学、材料、物理、生物和化学工程、工程热力学等多学科的交叉融合,为新能源科学与工程专业的学生提供教学实验平台,为本科生提供认知“太阳-氢“转化制备及应用的系统集成技术的基础知识、研究内容及研究方法的多学科教学与实验平台,通过新型能源材料的功能化组装和系统化集成,构建新型可再生能源系统,并构成专业实验室的工程教学训练基础。

  

  

  2、太阳能实验室

  建立太阳能实验室,建成具有50m2,可同时容纳75名学生进行实验训练的太阳能发电、光电及光化学制氢及功能材料教学实践平台,为新能源科学与工程专业学生在不同阶段学习与研究提供教学实验平台,满足学生进行新型能源材料的物理化学合成、纳米材料和器件的微观结构和功能表征等相关实验训练与科学研究。通过前沿的多学科交叉实验训练与科学研究,为本科生提供可再生能源与新材料相关的基础、前沿和多学科教学与实验平台。

  

  

  3、风能实验室

  创建风能实验室,建成具有50m2,可同时容纳75名学生进行实验训练的风能发电用水力、潮汐发电本科生教学实践平台,对新能源及学校相关专业的本科生进行开放,提高本科生的科研动手能力。

  

  

  4、生物质能实验室

  建立生物质能实验室,建成具有50m2,可同时容纳75名学生进行实验训练的太阳能热转化与热化学教学实践平台,为新能源科学与工程专业学生在不同阶段学习与研究提供教学实验平台,满足学生进行新型能源材料的关于生物质气化、流化床中两相流动、热化学催化剂合成、表征等相关实验训练与科学研究。通过前沿的多学科交叉实验训练与科学研究,为本科生提供可再生能源相关的基础、前沿和多学科教学与实验平台。

  

  

  5、氢能实验室

  建立具有50m2,可同时容纳75名学生进行实验训练的储氢、用氢和氢能动力系统实验室。该教学实验平台以质子交换膜燃料电池为核心,辅以储氢合金吸氢放氢系统和燃料电池测试系统,可以演示氢的储存和运输、燃料电池的发电原理、燃料电池的工作参数等课目,可以为本科生和低年级研究生理解认知燃料电池发电技术提供一个良好的演示平台。

  

  

  建设内容

  结合“新能源科学与工程”专业课程设置要求以及必须实验课程需要,适应新能源科学发展趋势,突出西安交通大学专业特色。“新能源科学与工程”专业拟建设:太阳能热发电,太阳能光伏发电,小型风力发电,小型水力发电,太阳能热化学制氢,太阳能光化学制氢,微生物制氢,储能材料与系统,新能源材料合成与表征,新型能源动力系统等系统涉及新能源领域研究10个教学实验平台;通过整合各个平台的共性合理系统配置各类资源,突出新能源关键研究内容,从而形成材料合成、太阳能、风能、生物质能、氢能等5个基础的规模化的专业教学科研实验室。完成“新能源科学与工程”专业教学实验室建设的基本建设目标。

  根据“新能源科学与工程”专业课程教学和实验教学的需要,引进购买一批先进的实验仪器设备,研究设计一系列新型试验台架系统。对动力工程多相流国家重点实验室的拓展研究中心以及“211”和“985”工程的支持下已经建成的教学实验平台和部分起支撑作用的平台进行系统与设备的维护和升级,补充完善实验教学所必须仪器设备,形成有力的硬件设施基础支持。

  围绕“新能源科学与工程”专业设置和教学大纲内容,充分挖掘和利用基础实验仪器设备,论证规划一套高水平实验课程和实验教学内容。充分利用硬件设施支持专业基础课和专业课课程的学习以及专业教学实验的顺利开展,同时也为学生素质的进一步拓展提供课外开发实验和科技创新实践的实验室环境。“新能源科学与工程”专业实验室的建设将为新能源科学与工程专业学生在不同阶段学习与研究提供教学实验平台,满足学生进行新型能源材料的物理化学合成、纳米材料和器件的微观结构和功能表征、可再生能源系统的集成和放大等相关实验训练与科学研究。最终为本科生建立完善的示范实验室,以使其获得在物理化学材料合成、纳米技术和纳米器件集成、表征、测试和可再生能源示范系统集成的研究经历和训练。

  依托动力工程多相流国家重点实验室拓展展研究中心以及“211”和“985”工程重点建设基础,建成系统的新能源科学与工程研究平台,满足新能源科学与工程专业学生在不同阶段进行新型能源材料的物理化学合成、纳米材料和器件的微观结构和功能表征、可再生能源系统的集成和放大等相关实验训练与科学研究学习的需要。通过前沿的多学科交叉,为本科生提供可再生能源与新材料相关的基础、前沿和多学科教学与实验平台。

  结合实验室、研究中心等开展的基于科学研究的纳米材料技术的课程——“从分子到材料到反应体系”:配合物和配位化学,分子和纳米材料的先进溶液化学过程,半导体物理,固体物理,化学工程、能源动力工程和新能源系统工程等;立足于专业教学实验室的仪器设备和试验系统;借助于高水平的专业实验课程和教学实验项目开发创建纳米材料科学教育的详尽知识数据库。

  利用交互式和远程教育电子学习工具,借助实验室网络技术、工程热物理信息资源中心以及能源技术信息资源系统等,开发能源科学、材料学与工程学课程和多学科教育以及实验室课程。

(责任编辑:admin)