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新的选修课增加了本科能源课程

学生们在课堂上测试现实世界的能源挑战

勒达齐默尔曼 · 2016年6月1日 · Mitei.

前几节课在新选修课的浪潮中能源研究未成年抵达2015年秋季,更新和扩大能源科学,技术和政策中本科课程的内容。S.D.Bechtel,JR.基金会为四个现有课程的最终将是五个新的课程和新能源组件提供资金。

这些新增额大部分是对安装本科学生对课程的课程的需求的反应,以私营企业和公共部门的能源应用以及能源技术的实践经验以及解决迫切,现实世界的能源教育s.1manbetx.com苹果版挑战。

化学生物工程专业的大四学生Jessica Torres说,她正在寻找方法“帮助社会想出更清洁的替代品来生产东西。”另一名化学工程专业大四学生Juan Jaramillo说:“我迫切地想要学习更多关于能源的知识,因为在我所从事的行业中,能源是一个越来越重要的话题。”

烹饪更清洁的化合物

Jaramillo和托雷斯在能量模块中添加了上秋天的能量模块10.28化学-生物工程实验室这门课是化学工程研究工程师Jean-François Hamel从2003年开始教授的化学工程核心课程。

“学生希望准备好解决传统能源环境影响的紧迫问题,”哈姆尔说。“考虑到这一点,我试图提供创新,最先进的技术,通信和软件工具,我们教导他们如何使用这些工具来解决现实世界问题。”

为了满足学生对将能源带入化学工程课程的兴趣,哈姆尔致力于通过实质性能源项目补充10.28的现有生物制药导向实验项目。他在全国可再生能源实验室(NREL)中找到了一位热情的合作伙伴,政府研究实体探索了生物学衍生的基于石化制造化合物的替代品。


大学生很少有这样的机会。

Jean-François Hamel,研究工程师


对于10.28的能源模块,NREL不仅提供了微生物菌株,而且还提供了一个现实世界的研究问题:优化创造粘康酸的生物处理方法,粘康酸是制造树脂、生物塑料、食品添加剂和药物时使用的基质。“生物处理是10.28课程的关键,”哈默尔说,“这门课程的主题是通过不同的实验教授这一领域的基本原理和元素。”

Muconic acid通常是从油中提取的,但它也可以通过发酵木质素来产生,木质素是纤维素乙醇生产过程中留下的生物废物。利用NREL的基因工程细菌,假单胞菌putida哈梅尔说,10.28名学生们阐述了“生长细胞,达到了产品形成的正确水平,并从能量废物产品创造价值”。

对于10.28课上参与能量模块的9名学生(超过课堂的三分之一)来说,还有一个额外的兴奋维度:他们正在为NREL进行直接的现实世界研究,而NREL还没有转向这些具体的芥子酸实验。哈默尔说:“大学生能得到这样的机会很少见。”

“我们不得不......设计实验,弄清楚什么以及如何测试,然后报告结果,”托雷斯说。“这是我第一次在课堂上完成。”添加Jaramillo,“我真的很喜欢我在一个尖端的实验室工作,学习使用台式生物反应器来帮助以环保的方式解决与能源相关的问题。”

化学工程老年人Jessica Torres(左)和Ruifan PEI在组装生物反应器上的工作,这些生物反应器采用基因工程化脓性假单胞菌戴维拉在产生粘膜酸的过程中,从纤维素乙醇的植物废物中发酵。照片:Justin Knight。

学生们也有不寻常的进入复杂的软件,OSISOFT(由OSISoft公司提供),其实时监测了他们的发酵实验。“使用您不能在大学课堂上找不到的生物反应器和软件是10.28最有意义的方面之一,”Jaramillo说。“我所学到的,在任何我最终的行业都会有所帮助。”

学生们还受益于该课程的另一个方面:正式交流他们的研究成果。10.28是化学工程的交流密集课程之一,哈默尔邀请行业同事观察学生的报告,提供了一个同时具有挑战性和回报的机会。

“我想展示行业我的学生可以做的事情,也可以让学生拥有行业专家的利益,并分享他们的经验,”哈姆尔说。这些专家包括Thermo Fisher Scientific,Inc。的代表,其中借给了100,000美元的质谱仪。

哈默尔说:“我清楚地告诉学生们,高质量的演示对于学习如何面试实习和工作,以及对他们的整体职业生涯都非常有用。”


和行业专家交谈,听他们说我们做得很好,真是太好了。

Jessica Torres,'16


作为对能源职业感兴趣的高级,托雷斯充分利用了她的机会。“我觉得我对这个主题了解很多,而且与行业专业人士交谈并听到他们说我们做得很好。”渴望利用她获得的技能和知识,从10.28年起,托雷斯决定申请与生物处理直接相关的实习。“我从课堂上有这么多,真的很激情地想出了更清洁的方式接近能源和制造东西。”

哈默尔说:“有几个学生非常着迷,他们要求在课程结束后继续从事能源生物处理研究。”哈拉米洛(Jaramillo)就是其中之一,他开始在哈默尔的实验室里研究如何在生物处理器中使用酵母作为发酵剂来降低葡萄酒中的乙醇含量。“我会让人们知道我在课堂万博体育平台网页上的经历,这绝对帮助我成长为一名科学家和专业人士,”Jaramillo说。

哈默尔已经将NREL的研究扩展到了春季的实验课,10.26他还计划在今后的课程中加入能源实验。他认为他的实验课程是能源研究辅修课程的潜在补充。他表示:“我相信,我们包含的能源模块让课程有了更深入的讨论。”“我们正在更多地考虑地球和气候变化,并寻找解决方案。”

道德和能源

去年秋天寻找专门致力于深入讨论能源和道德的选修课的学生没有遥远。那是什么时候卢卡斯Stanczyk,政治科学助理教授介绍17.051能源政策伦理

与麻省理工学院能源倡议的前研究人员合作开发,阶级会满足需求:气候变化提高了“非常大的政策问题,面对我们具有重要道德尺寸的重要伦理”,“斯蒂康兹说。156manbetx.com根据Lee,“在麻省理工学院课程中无处可去,学生有机会直接解决这些问题。”

17.051吸引了麻省理工学院各院系的兴趣:共有26名学生注册,斯坦奇克说:“这对于麻省理工学院的第一次上课来说是相当大的数目。”通过讲座、研讨会式讨论和论文的结合,学生们处理了一系列的主题,采用了斯坦奇克的方法,即首先识别特定政策评估框架下的基本伦理假设,然后将注意力吸引到该方法的潜在问题或问题。

“我们有关一堆问题的热闹讨论,”Stanczyk说。例如,课堂辩论可能是减少温室气体排放的合理国际标准:我们是否应该考虑到工业时代开始以来的声明?发展国家是否应该被要求与富裕国家的标准削减,即使这是以他们提供更好的生活能力到数亿贫困人士的成本万博体育平台网页

斯坦奇克说,当课堂上讨论个人是否有通过改变自己的生活习惯来减少碳排放的强烈道德责任时,话题变得特别热烈。学生们热情地捍卫自己的立场。

“许多学生非常深入地上课,非常有关这些主题中的一些,”Stanczyk说。但经过精心挑剔的争论后,“他们开始欣赏问题的复杂性,实现他们需要重新思考或甚至放弃他们的原始背景的一些假设。”

班级为Stanczyk本人提出了挑战。“我不得不获得新的能力,如学习环境保护局和其他行政机构的监管方法。”对于17.051的下一篇通行证,Stanczyk必须掌握气候和能源政策的最新政治,国际和技术发展。“新的科学展示了南极洲比以前认为的更快的融化率,以及[有]政党可能会在国际协议上徘徊,”他说。

斯坦奇克期待再次教授17.051课程。Stanczyk说:“与那些一方面深切关注能源政策问题,另一方面真正能够理解并在职业生涯中认真对待这些问题的学生们一起工作是非常了不起和值得的。”

从左到右:Linda Jing ' 17, Seraphina Kim ' 16, Yoonjeong Kim ' 16和Jacqueline Kuo ' 16讨论他们最后的小组项目15。S42,题为“GreenMIT:在麻省理工学院利用集体智慧改变”,嘉宾是可持续性办公室副主任Steven Lanou和麻省理工斯隆管理学院的课堂助教兼研究生Joshua Lehman。该项目涉及促进跨校园的互动,探讨应对气候变化的方法。

实现可持续建筑物

“如果我们要在气候方面达到我们需要达到的目标,我们需要让年轻人在早期阶段接受教育,”他说s.1manbetx.com苹果版万博体育平台网页哈维迈克尔斯,讲师和MIT Sloan管理学院的能源战略研究学院的成员。他开发了15.可持续未来的能源管理作为一种向本科生介绍他所谓的建筑能源管理的“生态系统”的方式,他认为这可以对能源使用和气候变化产生巨大影响。

迈克尔斯已经启动了自己的能源效率和智能电网创业公司,并支持麻省理工学院的毕业生创办自己的能源管理企业。他表示:“(麻省理工学院的毕业生)告诉我,作为本科生,他们本可以从专注于该领域当前实践和新兴机遇的课程中受益。”迈克尔斯在麻省理工斯隆管理学院(MIT Sloan)攻读研究生水平的能源管理课程时,曾不得不将本科生拒之门外。他表示,他“听到了这种需求”。

凭借15.S42,他旨在为大学生创建一个基础类的基础类,触摸建筑环境中的能量方面的所有维度,包括技术,服务,分析和适用于提高效率的政策。

在设计和教学课堂上,迈克尔斯招募了一批互补人才,包括麻省理工学院斯隆管理教授约翰·斯特曼托马斯马龙(主要调查人员气候CoLab);莱昂Glicksman建筑技术与机械工程教授;和Sanjay Sarma.,副总统机械工程教授开放的学习和主任数字学习办公室.迈克尔斯还获得了研究生的重要帮助,包括MIT Sloan的Joshua Lehman课堂助理Joshua Lehman,他是共同主席麻省理工学院能源俱乐部在2015-2016学年。

在2015年11月的户外课程,巢实验室的能源产品总监Ben Bixby,而讲师Harvey Michaels看过15.S42课程。照片:Joshua Lehman G.

“我真的很高兴听到这门课程,”雷曼说。“我觉得很长一段时间,人们太专注于供应方解决方案,以降低我们经万博体育平台网页济的碳强度,如太阳能和风力。”对于棕色大学环境科学的雷曼,能源需求管理至少是重要的。“让学生对需求方面感兴趣似乎是建立对可持续发展的其他道路的认识的有力方法。”

该课程去年秋季分阶段推出:一个“新兵训练营”,提供建筑能源管理技术和创新、电网经济学和能源市场等主题的入门知识;能源管理领域的专家和领导人来访;和研究导致小组项目和报告。

“这是我们生活中的一个很大的一部分,但在这个课程之前,我对网格的任何东西都不了解,公用公司如何工作,或者人们如何得到他们的能量,”机械工程高级Jacqueline Kuo说。万博体育平台网页Kuo是来自一系列专业的15名学生之一,他们注册了15.S42-她的第一级能源级别。“我真的很好地概述了我们的能量来自哪里。”

学生遇到能源管理专业人士在麻省理工学院和现场旅行中遇到了波士顿恩纳克这样的公司,这使得软件帮助商业最终用户节省其建筑物中的能量。作为迈克尔斯的意图,在这些互动期间的学习负担落在学生上。“来自谷歌/巢穴的人来到课堂上展示了他们的智能恒温器技术和商业,我说,”不要讲座“,”他回忆道。“学生做了这项研究,必须采访你。”


这是我们生命中的一个很大的部分,但在这个课程之前,我对网格的任何一切都不了解,公用公司如何工作,或者人们如何获得他们的能量。万博体育平台网页

Jacqueline Kuo,'16


该课程利用当前的活动来专注于政策。一项任务要求学生写一封信给MIT总统L. Rafael Reif(不是为了交付),以回应研究所的刚刚发布的气候行动计划。“我们对麻省理工学院发生了很大的讨论,并在巴黎的气候变化谈判中讨论,”Kuo说。“我们彼此学到了很多,课程感到非常相关。”

对于最后的项目,Michaels阐述了能源管理在现实世界中的应用。学生可以选择制定的能源管理政策限制全球气温上升2°C或校园提出策略来提高能源使用等技术运用新的建筑技术,改造,行为的工具,构建分析和GIS数据的地图学校的碳足迹。

学生们向来自麻省理工学院设施和可持续发展办公室以及KGS建筑公司的代表们展示了他们的计划。KGS建筑公司是一家来自麻省理工学院的公司,负责分析学校的能源使用情况。

“我希望大学生一些了解和对能源管理的兴奋程度,”迈克尔斯说,他们希望在未来的15.S42中能源研究未成年或在潜在的环境和可持续发展未成年人。“有些学生毕业后想在这个领域工作,我希望我的班级给他们一旦他们进入了这个领域的想法。”

15.S42已经被证明是郭怡广很有价值的垫脚石,他在1月份的独立活动期间在一家工程公司找到了一份工作。她说:“这太棒了,因为我刚上过建筑和能源的课程,然后作为气候工程实习生,我就开始更有效地使用这些工具。”“麻省理工学院应该开设更多类似的课程。”


有关开发的更多细节17.051能源政策伦理,请参阅道德问题:新课程探讨能源和道德.麻省理工156manbetx.com学院能源倡议(MITEI)创建和管理跨学科能源研究未成年对于本科生。Mitei的能源教育工作组的教师能源小型监督委员会为能源研究课程的发展和支持提供了机构领导。s.1manbetx.com苹果版


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