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1.5-2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

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：

本课程系统解析光伏、风电及生物质能三大新能源技术的核心理论与农业应用，涵盖晶硅组件效率优化（PERC≥22.8%）、农业光伏系统设计（大棚透光率40%-60%、离地高度≥2.5m）、低风速风机特性（切入风速3m/s）及秸秆气化产氢工艺（≥80Nm³/t）。通过德州农光项目组件IV曲线测试、GH Bladed风机仿真及《光伏+温室集成方案》设计（发电-灌溉匹配误差≤10%，回收期≤6年），培养学生农业场景新能源技术应用能力。

2. 节能环保材料工程：

本课程聚焦固废再生材料、相变储能微胶囊及全生物降解农膜的开发与应用，重点解析秸秆活性炭制备（碘值≥800mg/g）、石蜡/二氧化硅相变材料控温性能（相变焓≥180J/g）、PLA/PBAT共混农膜降解特性（田间周期120天）。通过万华化学合作课题，开展“重金属污染土壤修复材料开发”（Pb²⁺吸附容量≥120mg/g）与可降解膜节水验证（较PE膜节水≥35%），结合材料表征（FTIR/SEM/万能试验机）及农田试验，培养学生环保材料设计、性能测试与农业场景适配能力，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：

本课程教授物联网传感网络部署（LoRaWAN协议传输≥3km）、多光谱无人机遥感（550-900nm波段）及光伏大数据分析（Python/Pandas），重点监测农业环境参数：光伏板灰尘积累厚度、温室CO₂浓度（调控精度±50ppm）、田间虫害发生动态。

4. 农业碳中和技术实践：

本课程聚焦农业碳核算与增汇技术，系统讲授ISO 14064碳盘查标准、农业碳汇项目开发方法学（CDM/CCER）及盐碱地生物炭改良增汇路径（固碳量提升≥30%）。依托黄河三角洲12套高精度碳通量监测桩（精度0.1μmol/m²·s），开展盐碱地碳汇量核算实训。

5. 智慧能源系统设计：

本实训课程聚焦农业场景智慧能源系统集成，重点设计“光伏+菌菇大棚”（透光率40%-60%）、“渔光一体”及盐碱地“光伏-耐盐作物”协同系统。

6. 农业绿色技术综合创新：

本课程通过跨学科整合能源、材料与环境技术，攻关企业真实命题（如金正大"智能配肥站光伏替代柴油机"，节油率≥40%）。学生需完成技术可行性分析、沼液膜浓缩系统开发及全生命周期评价，产出商业化方案。采用"企业工单制"教学模式实现创新思维到产业落地的闭环训练。

专业负责人：王方志

审 核 人：张桂斋