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能源與動力工程專業能考,注冊設備工程師和注冊動力工程師這兩個證件。
注冊設備工程師:注冊設備工程師是指取得《中華人民共和國注冊公用設備工程師執業資格證書》的工程師,考試分為基礎考試和專業考試。基礎考試又分為公共基礎和專業基礎,參加基礎考試合格并按規定完成職業實踐年限者,方能報名參加專業考試。
注冊動力工程師:注冊動力工程師考試分為基礎考試和專業考試。基礎考試又分為公共基礎和專業基礎參加基礎考試合格并按規定完成職業實踐年限者,方能報名參加專業考試。
(來源:文章屋網 )
作者簡介:代乾(1981-),男,河北滄州人,天津城市建設學院能源與安全工程學院,講師;王澤生(1964-),男,天津人,天津城市建設學院能源與安全工程學院,教授。(天津 300384)
基金項目:本文系天津城市建設學院2012年度教育教學改革與研究項目(項目編號:JG-1207)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)05-0074-02
2012年9月,教育部頒布實施新的《普通高等學校本科專業目錄(2012年)》,熱能與動力本科專業更名為能源與動力工程專業。由專業名稱可見該專業的內涵更加廣闊和深遠,從而也說明隨著能源動力科學技術的飛速發展和新問題地提出,社會對人才的培養提出了新的要求。目前,大約有170多所高校設置了熱能與動力工程專業。[1]隨著經濟的發展,能源與環境逐漸成為世界各國所面臨的重大科技和社會問題。培養高素質的具有創新意識的能源工程專業人才是本學科義不容辭的責任。而熱工系列課程作為重要的專業基礎課程,其重要性不言而喻。合理的課程體系是體現教育教學理念的重要載體,是實現專業培養目標、構建學生知識結構的中心環節,建立適應社會主義市場經濟發展需要、體現熱能動力技術學科內在規律、科學合理的課程體系極為重要。[2]為了使該課程適應新的要求,非常有必要對其進行一定的改革,以培養適應21世紀社會發展需要的人才,同時對推動我國可持續發展戰略具有重要的意義。
一、實施混合式教育方式
開發混合式學習方案的關鍵因素在于確定適當的時機,使用適當的混合方式,為適當的學生施行教學。而教師想要運用適當的混合方式需要考慮學習地點的設置、信息傳輸技術及時間的安排、教學策略和績效援助策略等。[3]混合式教學模式一般可分為以下幾個階段:[4-6]
1.前期分析
學生作為學習活動的主體是有認知、有情感的,學生本身的知識水平、學習能力和社會特征都對學習的信息加工過程產生影響,教師進行學生特征分析有助于了解學生的學習準備和學習風格,從而為后面的學習環境設計和媒體的選擇提供依據。
2.混合式教學的組織與管理
教師應按照教學進度有針對性地選擇和設計教學活動,同時要參照已經設計好的課程目標、課程內容及其呈現形式,將其與具體的章節知識點相關聯。教學活動的作用在于為學生創造具體的學習情境,并加強師生、生生之間的交流互動,因此恰當的教學策略對于教學活動的順利展開尤為重要。
3.網絡教學平臺及教學資源建設
網絡的對于教學來說不應當只是教學內容,而更多的應該是支持教學交互、教學評價和教學管理,教學交互、教學評價和教學管理是保證教學質量的重要環節,這就需要有一個集教學內容與管理、課堂教學、在線教學交互、在線教學評價、基于項目的協作學習、發展性教學評價和教學管理等功能于一體的網絡教學平臺來支撐混合式教學。本校對“工程熱力學”、“傳熱學”、“工程流體力學”原有的教學網站進行了全面改版,并于2010年先后投入運行。其中“工程熱力學”課程教學網站主頁如圖1所示。網站按照省部級精品課程的要求制作,網上教學內容詳實,包括課程的概況、教學文件、習題及答案、實驗實踐教學等各種資源。學生可通過瀏覽網站學習更多的知識,這對課堂教育來說是一個非常有益的補充,并有助于實現教與學的互動。
二、教學內容優化
“工程流體力學”是理解能源動力系統工質流動與流量、能量分配的基礎。“工程熱力學”是研究如何充分和有效利用能量的學科,其基本內容是熱力學基本定律和工質熱物性、熱過程的研究,是理解能源動力系統中能量轉換基本規律和提高系統能源利用效率的理論基礎。“傳熱學”研究熱量傳遞的基本規律,是理解和控制能源動力系統熱量傳遞過程的理論基礎。“熱工學”集成了“工程熱力學”、“傳熱學”的基本理論和核心內容,為能源動力類安全工程專業等提供必要和少量學時的熱工理論基礎教育,也是其他非能源動力類專業節能技術及應用的理論基礎課程。“熱工測量技術”和“流體熱工基礎實驗”課程則是關于“工程流體力學”、“工程熱力學”、“傳熱學”的實驗理論的技術基礎課程,旨在揭示相關課程的實驗研究目標、原理、方法以及應用。
1.熱工系列課程間內容關聯性分析
(1)“工程流體力學”與“工程熱力學”在教學內容的關聯性之處主要體現以下兩個方面:“工程流體力學”中的一維無粘性重力流體流動能量方程(伯努利方程)與“工程熱力學”中的熱力學第一定律穩態穩流能量方程式具有相同的理論基礎,后者是普遍適用的能量方程式,而后者是前者在一維無粘性重力流體條件下的特例和不同的表達方式;“工程流體力學”中的可壓縮流體流動基礎與“工程熱力學”中的氣體和蒸汽的流動研究對象及理論基礎完全相同,只不過研究的側重點不同,前者強調流動特性,后者注重能量傳遞與轉換過程。
(2)“工程流體力學”與“傳熱學”課程在教學內容方面具有緊密的關聯性和延續性,主要體現在“工程流體力學”中粘性流動方面與“傳熱學”中對流換熱方面的相關內容,具體為:
1)研究對象均為傳遞現象,“工程流體力學”研究的是動量的傳遞,而“傳熱學”研究的則是熱量的傳遞,其規律及分析方法具有類比性。首先,傳遞驅動力分別為速度差和溫度差;其次,傳遞方式均為分子擴散和對流擴散,其中對于分子擴散基本規律兩者具有類似的形式,即牛頓摩擦定律及傅里葉定律,也均有描述傳遞能力的物性參數,即運動粘度(m2/s)和熱擴散系數(m2/s),而且流動邊界層與熱(溫度)邊界層具有相似的定義和相同的邊界層結構;最后,描述傳遞現象的控制方程,即動量微分方程式(N-S方程)和能量微分方程,也具有相似的形式。這也是“傳熱學”中動熱類比分析方法(類比律,即將阻力實驗結果直接用于表面傳熱系數的計算)的理論基礎。
2)如果粘性流體流經壁面且具有與壁面不同的溫度時,就會同時發生動量傳遞和熱量傳遞現象。此時“工程流體力學”與“傳熱學”研究的是同一現象的不同方面的特性,即阻力特性和傳熱特性。一般阻力特性是傳熱特性研究的基礎,某些特殊情況(流動及對流換熱具有耦合特征)下兩者相互影響,如流體外掠平板的層流與紊流流動及對流換熱、圓管內層流與紊流流動及對流換熱、外掠圓柱的層流與紊流流動及對流換熱、各類自由流動及對流換熱等等。顯然在此類教學內容中,“工程流體力學”是“傳熱學”的基礎。
3)具有相同的分析、計算方法。正是由于動量方程和能量方程具有相似的形式,理論分析法(包括微分方程組求解及積分方程組求解)、模化實驗方法(相似原理)、數值計算方法均可應用于阻力特性和傳熱特性的研究,甚至同一數值計算商業軟件(如FLUENT、ANSYS、PHINICS等)可同時分析求解同一現象的阻力特性和傳熱特性。因此在研究方法上,“工程流體力學”與“傳熱學”是并行的或者說是相同的。
(3)“工程熱力學”與“傳熱學”課程在教學內容具有關聯性之處主要體現以下兩個方面:“工程熱力學”中有關熱量傳遞只是討論熱力過程中熱量傳遞的量,而“傳熱學”研究的是熱量傳遞的機理、方式、影響因素、計算方法。在“熱力學”中熱量的單位是q(J/kg),而“傳熱學”中熱量(熱流密度)單位是q(W/m2),可見后者強調的是熱量傳遞的速率及能力,而后者以前者的理論(即熱力學第一定律—能量守恒規律)為基礎;“工程熱力學”中有關濕空氣焓及含濕量變化規律與“傳熱學”中的熱質交換有著內在聯系。如電廠冷卻塔中,“工程熱力學”討論了其工作原理及狀態參數的變化,而“傳熱學”則討論了其熱濕交換的具體方式和傳遞速率。
2.熱工系列課程教學內容體系優化原則
依據培養方案,流體熱工系列課程時間安排順序是“工程流體力學”—“工程熱力學”—“傳熱學”(或“熱工學”)—“熱工測量技術”,“流體熱工基礎實驗”課程與上述課程并行安排。因此,熱工系列課程教學內容體系優化按照以下原則進行:
(1)安排在前的課程。教師除完成本課程教學內容外,須根據上述各課程之間知識點的關聯性,有意識地為后續課程涉及的內容打下牢固的理論基礎。“工程流體力學”課程的教師需要向“工程熱力學”、“傳熱學”課程任課教師了解相關的內容,如一元絕熱穩定流動的能量轉換規律、相似原理等等,在“工程流體力學”的教學中兼顧這些內容的教學需求。
(2)安排在后的課程。教師依據上述各課程之間知識點的關聯性分析,在相關內容的教學過程中,須了解前面課程任課教師的授課內容和方法,精選授課內容,避免不必要的重復,使該課程與前面課程有機銜接,且注意采取比較教學法,讓學生更容易掌握課堂知識。
(3)“熱工測量技術”和“流體熱工基礎實驗”課程。課程任課教師應了解和引用其他理論課程相關教學內容,使實驗教學與理論教學內容有機結合。如溫度測量,教師除加強溫度測量原理、儀表、標定及使用方法教學外,對于高速氣流溫度測量,需引用“工程熱力學”中氣流一維絕熱流動能量方程以及滯止溫度和氣流溫度的關系等相關理論知識,說明氣流速度對溫度測量誤差的影響;而對于高溫氣流溫度測量,需引用“傳熱學”的輻射換熱相關理論,說明輻射對測溫誤差的影響以及消除誤差的措施;而對于鎧裝熱電偶或在加溫度計套管情況下,還需引用“傳熱學”的通過肋壁導熱的相關理論,說明套管的存在對溫度測量誤差的影響以及消除誤差的措施。
三、結束語
經過一定時間的教學體驗和學生的反饋表明,該教學模式使教學效果得到很大提高。筆者認為在以后的教學當中,要把這種模式繼續深化并推廣到其他課程的教學當中,熱工系列課程的教學改革也必然會取得成功。
參考文獻:
[1]宋文武,符杰,李慶剛,等.關于構建“熱能與動力工程”大專業多方向課程體系的思考——基于培養復合型應用人才的視角[J].高等教育研究,2011,28(4):44-48.
[2]戰洪仁,張建偉,李雅俠,等.熱能與動力工程專業人才培養模式及課程體系探討[J].化工高等教育,2008,99(1):19-21.
[3]Matt Donovan,Melissa Carter.Blended Learning:What Really Works[J].CLASTD,2004,(2).
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2017)02-0037-02
國民經濟的發展和市場經濟的推進,對大學生的培養質量提出了更高的要求,其中進一步提高大學生的實踐能力和創新能力已成為多方的共識。能源與動力工程專業應用性很強,切實加強實踐教學體系的建設,努力提高實踐環節的教學質量,對提升大學生綜合能力、畢業后盡快適應工作環境尤為重要。
一、實踐教學現狀與原因分析
實踐教學包含多方面內容,如實驗課與課程實驗、生產實習、畢業設計等,影響因素也很多,目前存在一些問題,需要解決和改進。
(一)實驗課與課程實驗
實驗課與課程實驗面臨的問題主要是場地、設備、人員還不能很好地適應相關需要。究其原因,涉及學校經費投入、實踐教學管理、新教師實踐能力培養與鍛煉等方面。
(二)生產實習
生產實習是重要的實踐教學環節,但現狀不容樂觀,主要問題是:學生人數多,實習單位聯系難,實習經費少,實習深度不夠,業績考核難等。
實習人數多,組織管理難度加大,需分次進行;從經濟、安全的角度,單位對實習比較謹慎,對參觀實習更歡迎;實習經費少,直接影響實習單位的聯系和實習的深度;目前生產實習以參觀為主,深度不夠,其預期效果受影響;實習業績考核也是影響生產實習的重要因素。
(三)畢業設計
畢業設計是實踐教學環節的重要組成部分。目前主要問題是,學生不夠重視、選題盲目性大、畢業設計有效時間短、管理考核不嚴等。
畢業設計階段,學生很看重求職面試、考研復試、企業崗前實習,再加上部分學生“能過則行”的思想,導致不夠重視;學生選題,有些講究簡單省事,有些學生從眾心理重;去掉端午節、五一節,再有學生外出實習、個人事務多、思想不重視等影響,因而畢業設計有效時間不足;怕影響學生畢業,學校管理考核偏松。
二、實踐教學模式研究
從學生的發展出發,結合本科培養方案修訂,我校能源與動力工程專業構建了比較完善的實踐教學環節,采取了集中實踐為主,分散實踐為輔的新模式。
(一)形成有特色的實踐教學體系
實踐教學環節包括實踐教育平臺(學分39)及創新拓展平臺(學分6),占總學分的26.5%,比例進一步提高,實踐教學環節組成見表1。
表1 實踐教學環節組成
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在集中實踐環節,調整優化了實踐內容,如名稱調整、學分優化,增加了“熱力發電廠/暖通空調工程預算”課程設計等,強化了專業實踐能力訓練。
(二)實踐教學模式研究與探索
前幾年,我們把分散在課程中的部分實驗組合成“能源工程基礎實驗”及“能源工程專業實驗”,專門編寫了實驗課指導書,效果較好,后面將充實、調整實驗內容,強化學生的動手能力。
結合學生、學校情況,在生產實習方面,針對問題,進行了多元化生產實習模式的探索與改革,收到了良好效果;根據形勢發展,將總結經驗,進一步研究多元化生產實習模式,加大應用比例。
工程訓練針對大三學生,時間從2周改為4周,意在讓學生更多地接觸企業技術和管理,受到工程熏陶。畢業實習針對大四W生,通過技術講座、工程圖和生產流程圖閱讀,以增強實際工作能力。
畢業設計更強調應用性和實用性,加強選題的雙選交流,將平時指導、督促與答辯考核相結合,防止走過場。
經過調研,我們已初步擬定本專業卓越工程師培養方案。考慮學生人數、學校經費情況,設想選拔10~15人,采用“卓越計劃”,最后1年全部實行實踐環節,包括企業實踐、畢業實習、畢業設計。
三、多元化生產實習模式的進一步研究
最近幾年,我校能源與動力工程專業努力推行多元化生產實習模式,取得了一定的經驗和較好效果。
(一)建立穩定的集中實習基地
集中實習有專業人員指導、講解,管理方便,是一種較好的實習形式。為了提高效果,我們精心挑選實習單位,并與部分企業建立了穩定的實習基地關系。參觀前,師生要提前了解企業概況;參觀中,學生要分組,老師要隨行,企業人員、教師互相配合,把產品、設備等的有關知識講解到位;參觀后,學生要互相討論,撰寫實習報告。
(二)校內集中實習
學校有制冷機房、鍋爐房、空調機房等設施,與本專業關系密切,充分挖掘校內實習資源,也是一項很好的實習選擇。學生通過企業集中參觀實習后,對產品構造有所了解,再通過校內實習可以加強學生對產品應用方面的知識的掌握。通過這幾年的觀察,校內實習省時省錢,學到的知識容易與專業課聯系起來,學生可以近距離接觸產品,效果很好。
(三)分散模式及其延伸
2010年,我校能源與動力工程專業暖通空調分方向在小范圍內進行了分散實習試驗,學生反應良好。
延伸分散實習,即學生利用暑假,繼續在實習單位實習或重新找單位實習,以學生自找為主,老師聯系為輔。
(四)其他模式補充
利用仿真、教學多媒體資源,拓展學生視野;組織學生觀摩新產品會、新能源展會,增加學生對企業、專業發展動態的了解,多角度促進就業。
四、教學過程提高學生實踐能力的研究
可利用各種教學手段來提高課堂教學效果,也可以充分利用教學過程來提高學生的實踐能力。
(一)“鍋爐”課程提高學生實踐能力的探索
能源與動力工程專業設有“鍋爐與鍋爐房設備”(簡稱鍋爐)課程,在教學計劃之外,我們抽出2節課,帶領學生參觀燃煤、燃油工業鍋爐模型及電廠鍋爐模型,從一般提高教學效果的角度,讓學生了解有關鍋爐基本結構就可以實現預期目標。我們在此基礎上還有拓展,比如對照鍋爐模型,師生討論從鍋爐制造、安裝、運行方面如何保證鍋爐的安全性與經濟性;討論鍋爐本體、附件、儀器儀表配置與安全的關系;翻閱教材,結合鍋爐模型,探究鍋爐有關系統的功能及工作流程的路徑等。
(二)“專業導論”課程提高學生實踐能力的探索
本專業第1學期有“能源動力工程導論”(簡稱專業導論)課程,主要目的是了解、科普專業知識,激發學習興趣,指導學生選課。例如我們圍繞“核電是否可以逐步取代火電”組織班級辯論賽,再結合點評,鍛煉并提高新生能力。同時,讓學生模擬選課并說明理由,教師適當指導評閱。從反饋情況看,新生升至大二、大三,選課盲目性下降,選課更合理規范,效果明顯。
(三)“太陽能利用”課程提高學生實踐能力的探索
能源與動力工程高年級學生設有“太陽能利用”必修課,任課教師在教學過程中還指導部分學生進行太陽能產品概念設計與制作,有效激發學習興趣,大大提高了學生綜合實踐能力。如太陽能涼帽,即遮陽帽、太陽能電池、小風扇組合在一起;太陽能盆栽,即盆景加太陽能電池、彩燈,白天花卉曬太陽,同時充電,晚上彩燈齊開,與盆景組合成新景等。
(四)其他課程提高學生實踐能力的設想
在“鍋爐房設計”課程,讓學生制作紙質鍋爐房內部模型,包括鍋爐本體、水處理設備、泵與風機、分氣缸等;在“空氣調節”課程,在實驗室準備相關物品,一組學生安裝管道、風機盤管等,另一組學生負責拆開;在“生物質現代利用技術”課程,購買或定制小型手搖成型裝置,讓W生動手加工生物質燃料塊。
五、結束語
南京林業大學能源與動力工程專業針對實踐教學進行了研究和探索,在此分享一些體會和經驗。新形勢對大學生的能力尤其實踐能力提出了更高要求,各高校應開拓思路,加強研究,積極探索,擴大交流,這對于提高大學生的實踐能力和創新能力是非常重要的。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 吳衛兵,劉晨,張昊.大學生校外生產實習模式的探索與實踐[J].銅陵學院學報,2012(5).
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)09-0253-02
能源動力是國民經濟的支柱產業。進入21世紀,世界經濟迅猛發展,化石能源日趨枯竭,能源短缺以及環境問題日益嚴峻。提高能源利用效率,保護環境,開發新能源和可再生能源,保證能源的可持續供應,對能源科技提出了新的挑戰。能源科技發展需要一大批合格的專門人才。高等學校能源與動力工程專業應不斷進行課程體系改革和教學內容優化,為能源動力行業培養出滿足行業要求的專門人才。根據高等教育教學改革的要求以及行業發展趨勢,中國礦業大學能源與動力工程專業在人才培養模式、課程體系設置和教學內容優化等方面進行了一系列改革,積累了一些經驗,在此成文,與同行交流。
一、能源與動力工程專業課程體系改革面臨的挑戰
1.能源動力學科領域的拓展對人才知識結構提出了新要求
2012年,教育部對本科專業的招生門類、專業目錄進行了調整,熱能與動力工程專業更名為能源與動力工程。從2013年起,全國本科專業將按照2012版教育部新頒布的本科專業目錄招生。專業名稱的改變,并不僅僅是改變了稱謂,而是隨著時代的發展,該專業內涵發生了很大的改變。原來的熱能與動力工程強調的是熱能與動力的轉換,而現在能源與動力工程專業涵蓋的范圍則更寬廣了,由過去傳統的能量轉化與利用領域,發展到今天的能源生產、燃燒污染治理、新能源的開發與利用等多個領域,與化學、環境工程等學科的交叉關系越來越密切。近些年來,新能源與可再生能源的開發利用方興未艾,形成了龐大的研究隊伍和產業,如太陽能、風能、垃圾發電,脫硫脫硝等行業,為畢業生提供了廣闊的就業市場,急需高校能提供這方面的人才。現有的專業培養方案中課程設置和教學內容已經不能滿足能源動力行業時展的要求,需要做出相應的調整。然而,在目前培養計劃中總學分壓縮、課程門數減少的情況下,增加新領域課程,必將會對原有的課程設置造成沖擊。
2.人才培養的“寬口徑”和“零距離”之間存在矛盾
能源與動力工程專業是一個寬口徑專業,涵蓋了原來的熱能工程、熱能工程與動力機械、熱力發動機、制冷及低溫工程、流體機械與流體工程、水利水電動力工程、工程熱物理、能源工程和冷凍與冷藏等,這些專業在內涵上存在很大的差異。“寬口徑”培養模式避免了過去那種專業面過于狹窄的問題,使人才具有寬廣的知識面,增強了就業的適應性,這也直接產生了不利的方面。在目前專業課程門數和學時都有限的情況下,畢業生在哪一方面都不專,不能滿足企業對人才知識結構的要求,在工作現場還要經過很長時間的理論學習和實習過程,很難滿足用人單位的要求。由于缺乏完善的崗前培訓和有效的繼續教育制度,我國國有大中型企業一般不樂意接受“寬口徑”的畢業生,希望畢業生一畢業能盡快勝任工作崗位,甚至是“零距離”對接[1]。
3.課程體系設置模式不能滿足大學生的個性化發展需求
大學生在成長的過程中,形成了不同的人生觀、價值觀,對自己未來所從事的職業有喜好厭惡,如有的喜歡動力機械,有的喜歡制冷空調,還有的喜歡熱力發電;另外,對個人的發展方向也有不同選擇,如有的要考研,有的要就業,還有的要創業。高等教育應該支持大學生個性化發展,在培養方案和課程體系設置上應該提供他們可以自主選擇的空間,使他們能夠按照自己的興趣愛好去選擇發展方向和未來從事的職業。目前課程體系設置模式單一,所有學生四年學習的課程幾乎都一模一樣,教學內容差別不大,學生幾乎都是一個培養模式,不能滿足不同類型學生的需求,限制了學生的個性發展,也不利于創新精神的培養。
4.實踐教育環節與課程教學之間存在沖突
為全面落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020)》,深入貫徹總書記在清華大學建校100周年上的講話精神,為了培養具有較強實踐能力和創新精神的高素質人才,高校強化了實踐教學環節,內容不斷豐富,形式不斷拓展,在實踐育人工作總體規劃、深化實踐教學方法改革、系統地開展社會實踐活動、加強實踐育人基地建設等方面取得了很大的成績。但是實踐育人特別是實踐教學依然是高校人才培養中的薄弱環節,與培養拔尖創新人才的要求還有差距。在總學分和學時減少的情況下,如果一味地強化實踐教學,增加實踐教學學分,則不得不壓縮理論課程的學分和學時,甚至得減少理論課程門數,這樣培養的人才很難做到“厚基礎”, 違背了人才培養目標。另一方面,實踐教育環節和理論教學環節相脫節,必然影響實踐教育環節的效果。此外,在教學內容方面,也應及時更新。國外高水平大學能及時更新教學內容,反映本學科新的研究領域和前沿技術。如美國佐治亞理工學院將MEMS技術引入了換熱器課程,將先進的能量轉化技術,如燃料電池、生物質能轉換、熱電轉換等引入了熱力學課程。和國外相比,我們教學內容就顯得陳舊,不利于人才培養。
二、課程體系構建與教學內容優化措施
1.增設新領域核心課程,完善人才知識結構
能源與動力工程專業課程體系改革,要根據能源動力學科新的拓展領域,廣泛深入調研,充分了解能源動力專業的發展趨勢以及涉及的主要學科領域,掌握新領域的學科內涵和新興行業對人才培養的需求,以確定未來人才必備的知識結構。在滿足總學分和學時限制的條件下,補充完善培養方案中的課程設置,優化教學內容,將新領域的課程與原專業課程整合,制定適應學科領域擴展、滿足未來人才市場需要的課程體系,使畢業生具有完善的知識結構,增強畢業生就業競爭力。
2.按專業大類統一基礎課程設置,分設專業方向模塊
在課程體系設置中,為了解決學生專業知識結構寬泛而不專的問題,還是要分設專業方向[2]。但為了防止回到以前的老路,防止專業面過于狹窄,不同專業方向的通識教育課和專業大類基礎課程應統一設置。在此基礎上,根據不同的專業方向設置不同的模塊化課程,每個專業模塊化課程的門數不宜過多,設3-4門,10個學分左右即可,同時設置大量應用性強的專業選修課,強化實踐環節,這樣就解決了“寬口徑”和“零距離”之間的矛盾。
3.建立柔性的課程體系,滿足大學生的個性化發展需要
建立柔性的課程體系,使課程體系構建多樣化、課程設置分層次,以滿足不同類型學生的個性發展需求[3]。通過設置不同的專業方向模塊,學生可以按照自己對未來從事行業預期和職業喜好加以選擇。培養計劃分研究型和應用型。“研究型”培養計劃的學時分配適當向基礎課、專業基礎課傾斜,實踐教育環節要注重學生創新能力的培養。“應用型”培養計劃的學時分配應適當向傳授專門應用技術的專業課傾斜,實踐教育環節注重培養學生應用所學專業知識的能力。同時,增加選修課程門數,選修課程也分研究型和應用型,滿足畢業生繼續深造和就業的不同需要。
4.優化教學內容和方法,理論教學和實踐環節相結合
在強化實踐環節的同時,一定要保證理論課程有足夠的學分和學時。在總學分減少和實踐學分增加的前提下,可以適當壓縮德育課程學分,保證專業基礎理論課程學分。同時,改革應用性很強的專業技術課程的教學內容和方法,這類課程都設置課程設計環節,學生在課程學習的同時開展課程設計,通過工程設計將理論教學和實踐環節有機結合起來。另外,及時修訂教學大綱,與時俱進,及時將本學科最新的研究領域、前沿技術在教學內容上得到反映。
三、結束語
課程體系改革和教學內容優化是一項長期艱巨的任務,需要在高等教育實踐中不斷探索、完善。能源與動力工程專業人才培養要解決的問題,有和其它專業共性的方面,也有其特殊性。能源與動力工程專業課程體系改革要滿足國家高等教育人才培養目標的總體要求,可以借鑒其它專業成功的改革經驗,還要結合專業自身的特點,探索出更多行之有效的措施。
參考文獻:
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[2]于娟, 吳靜怡. 能源動力專業的高等工程教育研究與實踐,中國電力教育,2011,(27):158-160
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)36-0113-02
能源是現代人類文明的支柱之一,能源類人才的培養一直是我國高等教育中不可或缺的一部分。在中國教育部(原國家教育委員會)《普通高等學校本科專業目錄》的制訂與修訂過程中,與能源相關的專業隨著學科的發展、社會分工的變革以及教育對象的變化不斷地進行著調整。本著適應經濟社會發展、社會需求的變化,適應高校多類型、人才培養多規格的需要和有利于復合型、創新型人才的培養的原則,與能源相關的專業從第二版的“熱能核能類”中的四個專業經歷第三版中的“能源動力類”的兩個專業后,發展到2012年第四版“能源動力類”的“能源與動力工程”一個專業。《普通高等學校本科專業目錄》修訂過程中的專業調整,不僅為我們明確了專業建設的指導思想,同時也對我們提出了專業建設的新任務。
我校創建于1951年,1985年開始本科生教育工作,是一所電力行業為背景、特色鮮明的行業類院校。“熱自”專業(即現在我校“能源與動力工程”專業的前身)設置于學校創立之初,是學校的老牌專業。在60多年的辦學過程中,盡管專業名稱經歷了“熱能工程”、“熱能與動力工程”和“能源與動力工程”的變化,但是專業建設始終本著為電力行業服務的宗旨,努力打造“電力工程師的搖籃”,在課程體系的構建、實踐環節的設計上側重于培養電力行業內的能源專業技術人才,為我國電力工業培養了大量的專業人才。
2012年《普通高等學校本科專業目錄》頒布實施,我校的“能源與動力工程”專業以此為契機,在專業建設方面,結合自身專業的背景情況,深入思考,在專業建設的某些方面又進行了有益嘗試。
一、專業方向的設定
2012年頒布實施的《普通高等學校本科專業目錄》第四版中能源動力類二級學科門類下列的專業僅存了“能源與動力工程”一個專業,使得該專業轉型成了一個“大能源”范疇 內的專業。但是,從人才培養的規律來說,在拓寬專業面的同時,還是要“有所為,有所不為”。我校的“能源與動力工程”專業一直以為電力行業培養人才為主,是側重于電廠的熱能動力,這個主線條不應改變。但同時考慮到即便是電力行業內的人才,在實際工作之中也要“術業有專攻”的實際情況,我們的“能源與動力工程”專業人才的培養既不能過于寬泛,又不能過于單一,培養方案最好能夠體現在一定行業領域的多元化培養。
人才的培養源于社會的需求,專業的培養方案應以滿足社會人才的需要為首要目標。多年來,我校教師與電力行業企業緊密接觸,及時掌握人才需求的發展動向,同時對畢業生就業后的實際工作崗位進行一定的跟蹤,在掌握一定信息的情況下了解到,電力行業內所需要的能源動力工程專業人才也在發生著一定的變化,從以往傳統的電廠運行人員為主,已經悄然衍生出污染物控制、清潔能源、節能、能源管理等多種人才的細化。
綜合前面專業設置變化和人才需求細化兩種情況,我們結合學校多年來對電力行業內“能源與動力工程”專業人才的培養經驗,發揮自身專業特點和優勢,以專業方向的多元化設置為切入點,在培養方案中,通過課程的設置,凝練和體現出三個專業方向:電廠熱能動力、潔凈發電技術和節能與能源管理。“電廠熱能動力”方向繼續秉承和發揮學校的專業特色,旨在培養電力生產運行、檢修方面的人才;“潔凈發電技術”方向緊跟我國的能源和環保的發展趨勢,側重于培養學生在污染物控制和新能源方面的素養;“節能與能源管理”方向結合建設資源節約型和環境友展節好型社會的客觀需要,培養有節能意識、熟悉節能管理、掌握一定節能技術的能源計量與管理人才。
二、課程體系的的構建
課程體系的構建是否合理決定著培養目標是否得以實現,直接關系到人才的知識儲備,課程體系中課程的配置需要從多方面綜合考慮,即要形成較為完成完整的人才培養課程體系,又要能體現出的專業方向的設置。
能源動力工程專業是一門內容豐富而又廣泛的學科,所涉及的課程較多,為了合理配置課程,我們按照學校教務處的要求,設置了公共基礎課程、專業領域課程、拓展選修課程、集中實踐教學四個模塊。在這四個模塊中除了公共基礎課程模塊與專業本身的直接關聯度不大外,其他三個模塊都與專業關系密切。
考慮到“工程流體力學”、“傳熱學”、“工程熱力學”、“工程燃燒學”、“鍋爐原理”、“汽輪機技術”、“熱力發電廠”等專業基礎課和專業課是我校能源動力工程專業的傳統課程,這些課程的知識是無論哪個專業方向的學生都應該掌握和具備的知識,在課程體系中,將這些課程設置在必修的專業領域課程模塊中,以確保每名能源與動力工程專業的學生都必須學習這些課程。
而在體現我校“能源動力工程專業”專業方向的多元化方面,我們在靈活性較大的拓展選修課程模塊中動足腦筋,在滿足學校課程學分設置的前提下,在拓展選修課程模塊中精選課程,使得拓展選修課程模塊中課程都與各自的專業方向相契合,比如“電廠熱能動力”專業方向設置“單元機組及集控運行”、“超臨界和超超臨界參數機組”等與電廠實際聯系緊密的7門課程,“潔凈發電技術”專業方向設置“潔凈煤技術”、“可再生能源發電技術”等與清潔發電有關的8門課程,“節能與能源管理”專業方向設置“能源管理與審計”、“節能技術概論”等能源管理類的8門課程。與此同時,為了滿足部分學生對拓展專業視野的需求,又將拓展選修課中不同專業方向的選修課相互打通,允許學生跨專業方向選修課程,使得拓展選修課程模塊中課程的選修靈活性更強。
在集中實踐環節的實踐教學設置中,繼續秉承“重傳統,拓方向”的思想,無論哪個專業方向的學生,都要求參加下電廠的專業實習、仿真實習和“鍋爐原理”、“汽輪機原理”和“熱力發電廠”三大專業課程的課程設計等實踐環節,以保證我校能源與動力工程專業學生的電力特色。此外,對三個專業方向又各自設立了自己的實踐教學環節:“電廠熱能動力工程課程設計”、“潔凈發電技術課程設計”、“節能與能源管理課程設計”,來體現專業方向側重的不同。同樣也允許學生跨專業多選其他專業方向的實踐環節。
三、師資隊伍的建設
師資是培養方案的執行者,良好的師資隊伍是教學質量的保證,我校的能源與動力工程專業一直非常重視師資隊伍的建設,采用引進與培養相結合的方法建設師資隊伍。
首先,我們從外面引進高水平人才來補充新專業建設所需的專業教師擴充我們的師資隊伍。近幾年,我們有針對性地從國外引進上海市“東方學者”兩名,提升了師資隊伍在分布式能源與制冷領域的專業水準;從電力行業的研究所和一線企業引進了經驗豐富的高職稱人才和實驗人員,增加了有工程經驗的師資力量。
其次,我們從培養自身教師入手,通過進修學習、產學研合作、“雙師計劃”培訓等多種方式提高教師的學術水平和工程水平。近幾年,我們選送了1名優秀教師赴美國進行為期一年的風能發電方面的學習交流;先后選送若干名教師去西安熱工院、外高橋電廠等行業內單位進行產學研合作;每年都有序地選送教師進行“雙師型”(教師和工程師)人才的培訓。
最后,我們還在日常教學工作過程中對教師的教學工作精益求精。在新教師入職初期,我們要求新教師都必須參加上海市教委組織的“新教師崗前培訓”。在教學方面,提出“先做學生再做老師”的要求,無論新進教師在科研上有多深的造詣,規定新進教師第一學期隨老教師聽課、輔導,并由專人傳、幫、帶。第一次開課前需通過內部試講后才能踏上講臺。
四、課程建設工作
課程教學是學生獲得知識,發展能力和素質的重要途徑,課程建設是高等學校的專業建設的基礎工作,加強課程建設是有效落實培養方案,提高教學水平和人才培養質量的重要保證。
在課程建設方面,我們根據課程的內容和任務,明確出3門專業基礎主干課程和3門專業主干課程。對于這幾門課程先后進行主干課程、校級精品課程、上海市教委重點課程和上海市精品課程等幾輪課程建設工作。經過幾年的積累,我們的主干課程已全部成為校精品課程,4門課程為市教委重點課程,3門課程進級上海精品課程行列。除此之外,我們還進行一系列的教學改革工作,《面向行業一線的熱力透平類課程教學改革》榮獲上海市教學成果三等獎。這些工作有力地支持了培養方案更好的執行。
五、結束語
我校的能源與動力工程專業電力特色鮮明,在多年辦學經驗和基礎上,結合電力行業對人才的要求,在如何培養具有電力特色的能源動力工程人才方面進行以一定的探索,也取得了一定的成效。但同時我們也意識到專業建設工作是一個任重而道遠的工作,永遠沒有終點,如何進行專業建設工作,我們還將繼續積極進行探索。
參考文獻:
[1]中國教育部.普通高等學校本科專業目錄.1987年(第二版),1998年(第三版),2012年(第四版)
作者簡介:代元軍(1978-),男,河南正陽人,新疆工程學院電力工程系,副教授;孫玉新(1982-),女,吉林蛟河人,新疆工程學院電力工程系,講師。(新疆 烏魯木齊 830091)
中圖分類號:G642.423 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)29-0102-02
能源是世界發展的重要資源和動力,能源的科學開發和優化配置,是當今各國現代工業以及國民經濟和社會發展乃至富民強國的必由之路。新疆有著極為豐富的能源資源。據統計,新疆的石油、天然氣和煤炭預測資源量,分別占全國陸地預測資源量的30%、34%和40%,光、熱、風等資源也在全國占有較大份額,這為新疆建設國家能源戰略基地奠定了堅實的基礎。
在新疆如此豐富的特色資源下,新疆本科院校能源與動力本科專業如何在實踐教學環節中結合新疆特色和學校特色,改革和創新層次分明、知識和能力逐級遞增的實踐教學體系,是擺在能源與動力工程教育工作者面前的難題。
一、分層次建立能源與動力工程專業基礎教學實驗中心
分層次建立能源與動力工程專業基礎教學實驗中心,將“工程流體力學”、“工程熱力學”、“傳熱學”三門能源與動力工程專業基礎技術課程的相關實驗組合起來,并提出把“工程流體力學”、“工程熱力學”、“傳熱學”課程所涉及的相關實驗設置成四個層次的教學實驗方案。
第一層次實驗:基礎性教學實驗。主要是指與課堂教學內容緊密聯系的實驗(驗證性實驗),其中包括實驗方法、實驗技術的基本訓練。例如在“工程流體力學”課程中設置了兩個專項實驗:雷諾實驗、伯努利能量方程實驗。在雷諾實驗中,主要讓學生觀察水流的流態,即層流和紊流現象,然后測定上、下臨界雷諾數,最終使學生了解流態與雷諾數的關系。在伯努利能量方程實驗中,主要是觀察流體流經能量實驗管時的情況,并對實驗中出現的現象進行分析,從而加深對能量方程的理解,并最終掌握測量流體流速的原理。在“工程熱力學”課程中,設置CO2臨界狀態觀測及P-V-T關系測定實驗,通過該實驗了解CO2臨界狀態的觀測方法,增加對臨界狀態概念的感性認識,以及對課堂所講的工質熱力狀態、凝結、汽化、飽和狀態等基本概念的理解,掌握CO2的P-V-T關系的測定方法,學會用實驗測定實際氣體狀態變化規律的方法和技巧。
第二層次實驗:“工程流體力學”、“工程熱力學”、“傳熱學”中所涉及主要物理參數的測試手段和方法的實驗。主要是指溫度、壓力、流量、比熱、流速、傳熱系數、傳熱溫差及數據采集等測試手段和方法的訓練。例如在“工程熱力學”課程中,設置氣體定壓比熱測定實驗。該實驗讓學生了解氣體比熱測定裝置的基本原理和構思,熟悉本實驗中測溫、測壓、測熱、測流量的方法,掌握由基本數據計算出比熱值和求得比熱公式的方法,分析本實驗產生誤差的原因及減小誤差的可能途徑。在“傳熱學”課程中,設置綜合傳熱性能實驗。該實驗通過測定不同表面狀態及氣流條件下管道的綜合傳熱系數,觀察和分析影響傳熱的各種因素,從而對傳熱過程有一個直觀的了解。
第三層次實驗:實現設計目標的綜合性實驗。主要是指以實現某一功能為目的,構建工程性、設計性實驗,培養學生構想、設計、解決問題的能力。例如換熱器結構改造的傳熱性能對比測試實驗。該實驗的測試對象為學生設計的換熱器外表面不同形狀的肋片,通過實驗測試其傳熱系數,找到最佳的肋片形狀。
第四層次實驗:知識延展性實驗。主要是指通過互聯網、多媒體、可視化技術介紹新知識、新技術、新發展,以期延伸和拓展學生知識視野和相關專業知識面。
通過以上四個層次的實驗訓練,能夠培養能源與動力工程專業學生的流體及熱工實驗的實驗方法、實驗設計、實驗技術等實驗能力,為進一步開展專業課學習和專業性實驗打下堅實的基礎。
二、分級建立能源與動力工程專業實驗基地及教學實驗中心
1.初級為專業基本實驗
主要培養學生掌握能源動力工程領域常用的實驗方法,使用常用儀器、儀表,學會處理數據,具有規范、熟練、準確的實驗操作技能,重在學知識、練技能,屬于專業學習中的初級水平。專業基本實驗主要包括“公差與金屬材料”組建2個實驗臺位,“自動控制原理”組建2個實驗臺位,“熱工過程檢測技術”組建2個實驗臺位。
2.中級為專業綜合實驗
以專業方向課程設置為主線分別以熱電工程模塊、制冷空調工程模塊、新能源工程模塊三部分構建專業平臺實驗。
熱電工程模塊包括鍋爐實驗平臺、汽輪機實驗平臺、熱工過程自動化實驗平臺;制冷空調工程模塊包括制冷原理及設備實驗平臺、空氣調節實驗平臺、供熱工程實驗平臺、食品冷凍冷藏原理與設備實驗平臺;新能源工程模塊包括風能利用與控制技術實驗平臺、太陽能利用與控制技術實驗平臺。
3.高級為設計、創新實驗
在三大專業方向模塊綜合實驗的基礎上,依據自主專業創新教學環節和畢業設計課題,組織大三、大四學生參加專業大賽或者參與教師科研項目。教師擬定實驗大綱、提出問題讓學生自行思考、分析、設計、優選,重在鍛煉科學思維,發展創新能力,培養學生自主學習、大膽創新的學習習慣。這種設計創新實驗是基于專業教學和科學研究之間的實驗,主要結合專業大賽和畢業設計來進行。
三、建立能源與動力工程專業校內仿真實習基地,改革傳統生產實習模式
生產實習教學環節是為了加強學生對所學專業理論課程的理解、增強對所學專業的感性認識,培養學生綜合分析問題和解決問題的能力。在這一重要實踐環節的實施過程中存在諸多問題,實習質量難以達到預期。以能源與動力工程專業方向之一的熱電工程為例,能源與動力工程專業學生在電廠實習花費較大;電廠企業出于安全和經濟效益的考慮,和學校很難建立起長期穩定的校外實習基地。由于電廠崗位工作的資質要求,實習學生不能上崗操作,生產實習只能是走馬觀花,流于形式,實習效果得不到保證。
為了解決以上問題,在自治區煤炭煤電煤化工實訓基地建設工程的不斷推進下,新疆工程學院能源與動力工程專業將傳統的單純的在電廠企業生產實習模式改為校內仿真實習與校外實習相結合,并逐步過渡到以校內仿真實習基地為主的生產實習模式。能源與動力工程專業的學生在新疆工程學院的300/600MW火電廠仿真實驗室開展與實際電廠 1∶1仿真的運行操作和故障處理的訓練。
在仿真實習中,學生主要熟悉、掌握鍋爐機組及其主要附屬設備的結構、工作原理和運行特性;熟悉鍋爐機組各系統,如煤粉制備系統、風煙系統、疏水排污系統等的運行方式,運行監控系統及自動控制系統概況;熟悉鍋爐機組正常運行中監視、調節的主要內容(參數)及其調節方法,如負荷、給水、燃燒、汽溫等的調節和監視;熟悉鍋爐機組起動前的準備內容,起動程序及起動過程中的有關注意事項;對鍋爐機組的幾種停運方式、停爐程序、停爐后的冷卻和養護等熟練操作;掌握鍋爐機組的事故預防和處理方法,學會分析有關事故,如給水、汽溫、管子爆破、煤粉爆炸、熄火等,以及事故發生原因、預防處理的方法;熟悉考核鍋爐運行的主要經濟指標。生產實習模式的改革改進了學生的思維模式,強化了學生的工程意識,提高了學生參與實習的主動性、積極性,強化了學生的動手能力和綜合能力,培養了學生嚴謹的科學作風。
四、改進能源與動力工程專業畢業設計,培養學生創新能力
畢業設計是能源與動力工程專業學生在畢業前關鍵性的綜合性實踐教學環節,是在教師的指導下學生獨立完成的工程設計或者論文。通過該綜合性實踐教學環節的鍛煉,復習和鞏固本專業學生的專業基礎知識和專業知識,培養學生對已學知識和未學知識的綜合學習與運用能力。改進能源與動力工程專業的畢業設計,對培養學生的實踐能力、創新能力和適應社會要求的能力具有重要意義。
畢業設計所涉及的內容,專業課程的任課教師應該在授課過程中加強講授和訓練,讓學生盡早掌握畢業設計的理論知識。要根據專業方向和現有的新技術和新方法提出貼近生產一線的畢業設計題目,并且要保證題目的多樣化,使得學生能盡量根據畢業后的工作方向確定題目,以便畢業后能夠盡快適應工作崗位的專業要求。在畢業設計過程中,應該加強檢查指導工作,保證學生能夠按時按質的完成畢業設計。嚴格對畢業設計進行考核,通過考核評定出不同的等級,表彰設計過程中的優秀學生,以此來督促和提高學生做好畢業設計工作。
五、結束語
在新疆經濟大發展的推動下,新疆工程學院熱能與動力工程教研室通過積極調研和深入思考,對能源與動力工程專業實踐教學環節進行了改革,并在實施過程中加以修訂和調整,最終取得了較好的效果。
參考文獻:
[1]秦春艷,才博.新疆新能源產業發展現狀及對策研究[J].安徽農學通報,2009,15(22):3-5.
[2]程遠,俞端儀,吳重光.建立校內仿真實習基地 改革傳統生產實習模式[J].高等工程教育研究,1997,(3):32-36.
[3]新疆工程學院.2013級本科專業培養方案[Z].2013.
中圖分類號:G642.4 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.11.044
Abstract In order to train student engineering practice ability and innovation ability, a practical teaching system with “one core, two bases, five levels, ten modules” were designed in the energy and power engineering specialty. A guidance team and the practical platforms were constructed. The curricula standards and the training quality standards were constituted.
Keywords practical teaching system, five levels, ten modules, engineering practice ability, innovation ability
0 前言
世界發達國家的工程教育逐漸融合了技術取向和科學取向,一些大學提出了“回歸工程實踐”的改革理念,不斷改革各自的工程教育,開始重視工程教育的實踐性和創新性,以適應現代大工程的要求。由于我國工程教育所處的歷史階段與西方發達國家完全不同,因此我國的工程教育只能創新,走建設中國模式工程教育之路。①②2010年教育部牽頭實施了“卓越工程師教育培養計劃”,旨在改革和創新工程教育人才培養模式,創立高校與行業企業聯合培養人才的新機制,著力提高學生服務國家和人民的社會責任感、勇于探索的創新精神和善于解決問題的實踐能力。2013年,山東省開始實施“省級卓越工程師教育培養計劃試點專業”建設,我校能源與動力工程專業成功入選。
現有的實踐教學體系普遍存在實踐內容與工程應用結合程度不足、各實踐環節相互關聯較差、職業思想意識教育欠缺、合作培養企業缺乏積極性等共性問題,無法適應卓越工程師人才培養的要求。③④⑤⑥因此,必須構建以培養學生工程實踐能力、工程設計能力與工程創新能力為核心的能源與動力工程實踐教學新體系,才能培養出高層次、高水平、高素質的應用型高級專門人才。
1 傳統實踐教學環節存在的不足
傳統的實踐教學存在幾個方面的不足:(1)對實踐教學重視程度不夠,部分教師視其為輔工作,從而是學生的重視程度下降;(2)校外踐教學條件較差,實踐教學基地缺乏,實踐企業重視程度不高,實踐期間質量保障差;(3)缺乏具備豐富工程經驗的雙師型指導教師。現有的不足已經嚴重影響到學生整體培養質量,亟需完善。
2 新型實踐教學體系建設
2.1 構建“五層次、十模塊”實踐教學體系
以培養學生具備優秀的工程實踐能力和創新能力為目標,構建“一個核心、兩個基礎、五個層次、十個模塊”的實踐教學體系(如圖1所示),為培養出具有創新能力和實踐能力相結合的卓越工程師人才奠定基礎。新型實踐教學體系的具體組成情況如下:
(1)一個核心是以培養具有工程能力和創新能力的卓越工程師為核心。
(2)兩個基礎是培養體系需要的軟件和硬件,即指導學生的師資力量和實踐基地的實踐場所及設備。
(3)五個層次是指整個體系由基本素質層、實驗實踐層、專業實踐層、創新實踐層和企業綜合實踐層組成,每個實踐層由兩個模塊組成,具體情況如下:
①基本素質層:包括素質拓展模塊和職業道德素質模塊。素質拓展模塊包括思想政治理論課實踐教學、入學教育及軍訓、公益勞動等實踐環節,主要是為了提高大學生人文素養、品德修養和綜合素質為主,培養大學生團隊精神和創業意識。職業道德素質模塊依托學科導論開展,主要是為了培養學生具有良好的職業道德和職業精神,要有友好的協作精神、堅強的意志、吃苦耐勞的精神,勇于實踐、遵規守法,堅持安全第一的理念,具有遵守企業技術保密規章制度的意識。
②實驗實踐層:包括基礎實驗模塊和綜合實驗模塊。基礎實驗模塊依托公共基礎課的實驗環節開展,主要為了加強學生的基礎實驗技能,培養學生扎實的基礎知識能力。綜合實驗模塊依托專業基礎課、專業主干必修課和專業選修課的實驗環節開展,主要是為了加強專業實驗操作技能的訓練,加深對專業理論的認識和理解,培養學生求真務實的科學態度、嚴謹細致的作風,鍛煉分析問題和解決問題的能力。
③專業實踐層:包括工程訓練模塊和綜合實習模塊。工程訓練模塊包括工程訓練、機械設計課程設計和機械制圖測繪等實踐課程,該模塊主要依托于大學生實訓中心開展,主要培養學生對技術工具及加工方法的掌握和圖紙的基本繪制能力。綜合實習模塊包括駕駛實習、認識實習、內燃機構造拆裝實習和內燃機制造工藝生產實習,主要為了強化學生對專業實踐綜合知識和工程技能的認識,培養學生的專業實踐能力和解決實際問題能力。
④創新實踐層:包括社會實踐模塊和科技創新模塊。社會實踐模塊依托社會實踐環節開展,主要為了使學生加深對本專業和相關行業的了解,確認適合的職業定位,為向職場過渡做準備,可增強其就業競爭優勢等。科技創新模塊依托專業設計與制作實踐課程、各級大學生科技創新項目和各級大學生科技創新比賽開展,主要為了發揮學生的創新思維和創新精神,使學生的理論知識得到鞏固和升華,突出學生個性發展,提高學生創新能力。
⑤企業綜合實踐層:包括企業學習模塊和工程研發模塊。企業學習模塊依托企業學習實踐環節開展,包括標準化學習、質量管理體系學習、觀摩生產線、參與工藝制定及設計等內容,主要培養學生對技術規范的認知與實踐,讓學生現場體會設計及生產的主要工藝流程及所依據的技術規范及企業文化等。工程研發模塊依托畢業實踐與畢業設計和畢業鑒定實踐環節開展,企業根據研發部門需要和學生自身的特點,依托現有研發項目,為學生設計畢業設計題目和內容,使學生在參與工程研發的過程中完成畢業設計環節,從而使學生真正融入到企業中,通過真實項目的操作達到提升工程設計創新能力的目的。畢業設計的驗收采用企業現場答辯的形式進行,聘請企業內的相關專家和校內指導教師共同組成答辯委員會,企業專家占據多數,答辯完成后學生依據評委意見對畢業設計進行修改和完善。
2.2 指導團隊和實踐基地建設
在指導團隊建設方面,一方面加強了學校與企業間的研究和開發合作,使教師多參與企業技術開發項目,以提高學校專業教師的工程實踐創新能力;另一方面采用了“企業導師核心化”的指導思想,聘請企業專家為學校兼職教師參與全部校內實踐環節,同時企業綜合實踐層的培養中采用“企業導師為主、專業教師輔助”的雙導師模式,企業導師根據企業的實際情況為學生的生產學習、畢業設計選題及其實施等環節提供指導或現場咨詢,負責對學生進行工程師專業培養的全面基本訓練。
在實踐基地建設方面,開展了校內實踐平臺和企業實踐平臺的系統建設。校內實踐平臺建設依托車輛工程與交通國家級虛擬仿真實驗教學中心、能源與動力工程省級高等學校骨干學科教學實驗中心、學院大學生創新創業實驗室等,加強了儀器設備投入、實驗實訓規范化管理、綜合性創新性實驗項目等建設,加強了創新創業活動的管理和指導。企業實踐平臺建設,以企業研發中心為依托,建立了“卓越工程師培養”專用實踐教育中心,設置了專門人員進行管理和運作,建設了實訓、實習的專用場所與設備,使企業綜合實踐層的教學任務落到實處。
2.3 制定了課程標準和質量評價標準
在充分吸收企I對工程人才要求的前提下,針對多層次模塊化實踐教學體系制定了各個組成環節詳盡的課程標準(標準中突出企業的主導和引領地位)。為了保障人才培養質量,各課程制定相應的評價標準,建立以素質、實踐、學校導師、企業導師多位一體的質量評價體系。評價標準以學生工程能力評價為主體,評價標準包括詳盡的考核評價方案和細則,依據不同環節的性質差異確定針對性的評價指標,并進行量化,以求評價的科學性、公正性和可操作性。
3 結論
在“卓越工程師教育”核心培養理念下,以培養學生具備優秀的工程實踐能力和創新能力為目標,構建了適用于能源與動力工程專業的“一個核心、兩個基礎、五個層次、十個模塊”的實踐教學體系,建設了指導團隊和實踐基地兩大基礎平臺,制定了課程標準體系和培養質量評價體系,可有效提升學生的培養質量。
注釋
① 楊弋濤,朱麗慧.“金屬材料工程專業”卓越工程師培養課程體系的構建與實踐[J].教育教學論壇,2016(16):22-24.
② 周永,夏玉英.基于卓越工程師培養的土木工程專業實踐教學改革研究[J].教育教學論壇,2016(17):77-78.
③ 楊志剛,錢俊磊.自動化專業卓越工程師培養計劃實踐教學體系建設[J].科教導刊(中旬刊),2015(11): 27-29.
關鍵詞:雙語教學;教學改革;能源與動力工程
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)21-0171-02
隨著日益加快的全球一體化進程,社會的進步對英語教學所提出的要求也越來越高,雙語教學因為具有非常重要的作用,而被提到改革的日程中。雙語教學與英語是相互滲透和補充的關系。如何將二者的關系處理好,將會對外語教學的開展產生直接的影響。
一、能源與動力工程專業課程進行雙語教學的意義
目前,國際能源與動力專業的相關公司招聘人才時,首先考核目標往往是學生的英語能力,其次,才是對學生專業綜合素質的考核,很多在此專業畢業的學生,因為聽、說、讀、寫等基礎的外語能力達不到行業標準,而與好的崗位失之交臂。中國能源與動力專業的人才進入國際行業的主要障礙,就是綜合運用英語水平的能力差距。為了更好的提高能源與動力工程專業英語教學的綜合應用能力和學生的英語表達能力,高校開始積極推進雙語教學改革。而作為一種專業的課程教學模式,雙語教學融合了先進的知識和學科前沿,而非簡單意義上的語言教學。作為英語教學的輔助手段,雙語教學能促進學生對系統的、專業課程的知識更好的掌握。相比于能源與動力工程專業英語教學,雙語教學對第二語言的意義更加重視,希望能通過外語進行其他方式或者是學術上的交流。同時,通過營造良好的外語學習的環境,有效提高學生的英語水平,使學生畢業后能找到一份稱心的工作,并且能夠達到國際能源專業外語使用水平的條件,提高在國際上的就業率。
縱觀當前能源與動力專業雙語教學現狀,還處于探索階段,究其原因,是因為學生有較慢的閱讀速度、掌握較少的專業的英語詞匯量。同時,學術英語知識欠缺,對科技詞匯的語法特點并沒有掌握。所以目前亟待開展雙語教學,做好雙語教學和能源與動力工程專業英語的銜接,著重培養學生的語言技能知識,對雙語教學的需求給予滿足。
二、能源與動力工程R滌⒂锝萄Ш退語教學的關系
1.英語教學是開展雙語教學的根基。重視使用功能性語言,具備功能性策略,是雙語教學的特征,它能有效提高學生的交際能力和語言運用能力。而對語言知識的系統性學習,往往會受限制于課堂教學的模式。所以,雙語教學應重視開展語言學習的形式,有效結合傳統的能源與動力工程專業英語教學模式,將專業的知識在課堂上傳授。同時,通過雙語教學,培養學生對英語的實際應用能力,保障英語教學的順利實施。傳統英語教學一般都是訓練學生聽、說、讀、寫等各個方面的能力,促進學生對英語基本的句法、詞匯和語言的掌握。而雙語教學能同時提高英語教師的英語表達水平和學生英語應用水平。因此,雙語教學對專業英語教學產生了重要的影響,對于這一點,高校應該有明確的認識。在能源與動力工程專業英語教學過程中,密切聯系雙語教學與英語教學的策略、內容和方法,更好的銜接雙語教學與英語教學的環節。
2.雙語教學對英語教學發揮著促進作用。首先,雙語教學有效的補充了能源與動力工程專業英語。通過有機的結合英語學習和專業知識的掌握,將更多的運用英語的機會提供給學生。其次,雙語教學營造了一個多維的英語語言環境,將教學的重點,放在語言交流上。通過對語言課堂的簡化和結構性操練,使語言交流更具開放性和真實性。因此,雙語教學的本質,就是從對語言的純粹學習,向以語言為載體的學習轉化,通過對具體的課程和學科的學習,促進學生英語交際能力的提高。
三、能源與動力工程專業英語教學與雙語教學的有效銜接途徑
1.更新理念、轉變意識。對于專業英語和雙語教學的關系,高校管理者應有正確的認識,對于新形勢能源與動力工程專業英語教學目標更好的理解,對傳統的思想觀念及時進行更新,為雙語教學的順利開展夯實基礎。同時,高校還應立足于人才優勢,在各學科中有效運用英語,通過英語學習環境的營造,在全校范圍內為雙語教學的開展,提供語言教學條件,進而使學生英語學習能力得到大幅提升。
2.改革英語教學模式。在能源與動力工程專業英語教學中,需要對教學方法不斷的創新,摒棄傳統的教學模式。對學生運用語言的能力進行強化,使學生實際應用英語的能力得到進一步的提升。同時,還應促進學生更好的吸收專業的英語知識。在英語教學中,應積極的創設各種問題情境,實施各種形式多樣的課堂教學方法,營造良好的英語學習的氛圍,為學生自由的表達提供機會。最后,教學策略應靈活多變,通過雙語教學模式的構建,對學生語言學習的難度進行緩解。
3.科學設置課程。改變傳統的單一的課程設置,是提高大學生英語運用能力的關鍵。可根據學生入學后的實際英語水平,對不同層次的學生采用不同的課程設置,進行分層教學的方法。對于具有中等學習程度的學生,可對課程綜合英語進行學習。而針對那些具有良好的學習基礎的學生,要在綜合英語課基礎之上,對一門專業英語課進行選修。如英美概況或英語視聽等,這樣既能更好的向雙語教學過渡,還能有效提高學生語言學習的能力。
4.精心挑選教材。選擇任何一門課程和教材,都會直接影響到教學效果。因此在能源與動力工程專業英語教學改革中,對合理的教材的選擇,是非常關鍵的。目前能源與動力工程專業英語教材往往缺乏時代感,滯后性嚴重,因此在英語雙語教學的背景下,需要有針對性的權衡能源與動力工程專業英語教材的選用和編寫。學校應與自身的特點相結合,選用的教材應具有較強的實用性,能真正提高學生的英語水平,教材的選用上,應與本專業的教學要求、規劃和目標相符,盡量選擇原版教材。使學生能對課程更好的理解,不會受到語言因素的影響。同時,也可將國外成熟的原版教材直接引入,或者多本教材同時選用,這樣對不同層次的學生需求給予滿足。教師還可根據某些專題教學的特點,對教材自行編寫。
四、結論
為了更好的推進能源與動力工程專業英語教學改革,需要對雙語教學和專業英語教學的關系有正確的認識,及時轉變觀念,更新思路。而只有將二者互相滲透,有機的結合在一起,才能更好的推動能源與動力工程專業英語教學的發展,完成英語教學向雙語教學的過渡。
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中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)07-0172-03
隨著我國高等教育的普及,人才培養質量顯得尤為重要。《高等院校能源動力學科熱能與動力工程專業規范》(以下簡稱《專業規范》)指出:“在不同歷史階段,社會的人才需求不同,對高等教育的要求也不同”,“辦學應當與時俱進,培養人才的模式應當轉型”。因此,根據社會發展需要及時構建新的人才培養模式,已是大勢所趨,各學校應以具體情況為依據,對人才培養機制進行研究。本文將以我校熱能與動力工程專業培養模式為例,秉承“人盡其才,才盡其用”的育人理念,以新觀念、新舉措探索設計多元化的人才培養模式。
一、問題的提出
合理、高效地利用能源對于國家實現跨越式發展有著重要作用,能源與動力工程專業所肩負的使命不言而喻,而現行的能源與動力工程專業培養方案對學生的創新精神和實踐動手能力的訓練較少,不能滿足行業對所需人才培養質量的要求,主要存在以下問題:
一是培養的人才不能滿足國家和社會發展的要求。我們應當以國家和社會發展的需求為導向,立志培養出能夠適應國家和社會發展的高質量人才,國家需要不同層次、不同類型的人才培養機制,各學校應根據具體情況形成自己的特色。但目前人才培養質量現狀表明,一般大學培養的大學生不像一流高水平大學的學生,具有強大的基礎理論與研究能力;又不如高職院校的學生,具有強大的實踐動手能力,處于進退兩難的境地。同時,人才的培養與企業的需求之間存在矛盾,由于能源與動力工程學科專業方向較多,教學培養過程中,缺乏社會需求調研,導致培養的學生與企業之間“脫節”。
二是“通才”培養模式不能滿足學生個性化發展。“以人為本”是科學發展觀的核心,“因材施教”是學生個性化發展的內涵。要一切以學生發展為出發點,促進學生個體特長與全面發展的協調。而傳統的培養模式存在很多的弊端,培養模式單一,不能做到“因材施教”,忽視了學生的個體特長與興趣愛好,“灌輸式”教育依然是主要的教學模式。同時,設置的課程體系也存在不合理性,注重課程的具體性和特殊性,缺乏對各主干課程間整體性和關聯性的把握。
三是多元化人才培養模式常常與學科專業多方向培養相混淆。所謂的多元化人才培養,是根據人才培養目標的不同,分別制定研究型、應用型、拔尖型人才培養方案以及“卓越工程師”人才培養方案,同一專業可以培養多類型、多層次的高質量人才,以滿足國家和經濟社會發展的需要。而所謂的專業培養方向,則是各高校綜合自己的辦學特色和教學能力設計的課程培養模塊,是為進一步深造,成為能源與動力學科的專門人才而設置的。盡管目前國內各高校的專業培養方案從學科發展的角度進行了專業方向及其課程體系的設置,但仍然是同一培養人才模式下的知識拓展。
二、能源與動力工程專業多元化人才培養模式探索
為了實現“人盡其才,才盡其用”,本著“以人為本,因材施教”的原則,在綜合考慮學生的個體特長和企業需求的基礎上,中國石油大學(華東)能源與動力工程系開展對適應企業需求和學生個性化的多元化人才培養模式探索,著力培養特色型、工程型和研究型三類拔尖創新人才。
1.多元化人才培養的目標定位。作為一所石油特色鮮明的高水平研究型大學,要以國家和社會發展為導向,不僅要培養具有初步科研能力的研究型人才,還要培養具有實踐能力和管理能力的工程型以及特色型人才;不僅要培養出企業需要的人才,更要致力于培養能夠適應國家,甚至國際需求的高質量人才;不僅要有對專業技能和綜合素質的把握,還要依據學生的個體特長和興趣愛好,因材施教,制定不同的發展目標,提供不同的發展方向。我校熱能與動力工程專業主要培養適應國家和現代化建設的需要,德智體全面發展,知識、能力和素質協調發展,具備熱能與動力工程領域扎實的理論基礎,專業知識寬廣,具有創新精神和實踐能力的高素質人才。以學校培養人才整體目標定位為基石,突出學科優勢與專業特色,著力培養學術研究型、就業創業型和跨學科發展型拔尖創新人才。
2.多元化人才培養的頂層設計。人才培養方案是踐行教育理念、落實人才培養目標的重要教學文件,是人才培養模式設計和培養過程設計的藍圖。根據《專業規范》制定的人才培養規格,充分理解“以人為本,因材施教”教育內涵,極大發揮學生的自主創新能力,科學系統地構建不同層次人才培養需要的多元化人才培養方案。需遵循以下基本原則:(1)人文社會科學素養與自然科學并重原則。工科類大學生不僅要具備扎實的專業知識和嚴密的邏輯思維能力,而且應該積極參加創新項目與學科競賽,在團隊中培養自己的人際交往能力與團隊協作的能力,不斷提高自己的人文素養。(2)學科基礎與專業技能相結合原則。按照學科分類,能源與動力工程專業屬于機械類。依據學科大類進行橫向培養,與國際知名高校機械工程接軌,打造機械類學科基礎平臺,優化力學、電學、材料等平臺課程框架體系與課程內容。不僅要將專業基礎課程和主干課程學扎實,而且要將全部課程進行整合優化,“融會貫通”。通過課程體系框架,夯實專業基礎,熟練掌握本專業領域內1―2個專業方向中的相關系統與設備的設計、運行、研究、開發和技術管理所必需的專業知識,能夠綜合運用所學知識,分析和解決實際問題,并了解學科當前國內外的發展現狀及前沿動態。(3)加強對創新能力、實踐能力和科研能力的培養。通過新生研討課、認識實習、科研實訓、專業實習等課程,循序漸進,不斷提高學生的科研能力和實踐能力;通過大學生創新項目以及高水平的學科競賽等項目,讓學生在實踐中提高創新能力和實踐能力。(4)重視學生的個性化發展的培養。在滿足基本的教學目標和教學任務的前提下,重視學生個性化的培養,“因材施教”,充分尊重學生的個體特長和興趣愛好,鼓勵學生個性發展,全面發展。(5)堅持專業規范與專業特色相結合原則。辦學特色是高校的立校之本,優勢學科要充分發揮學科優勢,關注行業發展動態,強化專業優勢、突出專業特色。
根據以上基本原則,構建了多元化人才培養體系框架,如圖1。
3.多元化人才培養的總體思路。以多元化人才培養目標為核心,遵循學校頂層設計原則,注重學生個性化發展,依托學校優勢與專業特色,著力培養就業創業型、學術研究型和跨學科發展型多元化創新人才。(1)寬口徑,厚基礎,強技能。課程體系由公共基礎課程,學科基礎課程和專業課程組成。首先,需構建一個適用于所有專業方向的公共基礎知識平臺。數學課程是熱能與動力工程專業的靈魂,是進行后續專業課程學習的基礎,必須夯實;英語和計算機應用能力的提升尤為重要,為以后閱讀英文文獻、查閱英文資料打下良好的基礎。其次,重視學科基礎平臺的搭建,基礎課程是在公共課程平臺基礎上向本學科體系的過渡與靠攏,也是進行專業方向課程學習的基礎,包括力學類、機械類、電算及控制類、熱科學類及環境類課程,為后續專業課程的學習打下良好的基礎。再次,構建新一代專業課程體系,加強與本專業緊密聯系的相關知識與能力的訓練與培養,提高學生實踐技能和綜合素質,增強學生社會適應能力,提高知識應用能力。(2)鼓勵創新,加強人才科研創新能力培養。通過新生研討課、認識實習、科研實訓、專業實習等課程,循序漸進,不斷提高學生的科研能力和實踐能力;通過大學生創新項目以及高水平的學科競賽等項目,讓學生在實踐中提高創新能力和實踐能力。新的培養方案中新開設了新生研討課,旨在通過與老師的交流,讓大一新生對所學專業有一個初步的認識,通過了解專業當前的研究動態,找到自己的興趣點。緊接著開設專業實訓課程,目的是讓學生通過查閱資料與閱讀文獻,一方面提高查閱文獻的能力,另一方面進一步了解所感興趣的內容。通過新生導師制的實施,完成某一感興趣問題的調研和分析,并根據學生的情況開展相應的工作,以此為科學研究的起點,通過后續專業課程學習、專業實習、科研實訓、工程實訓,夯實專業基礎,積極參加大學生創新項目和學科競賽,延續4年科研訓練,逐步提升學生的科研創新能力。(3)增加實踐實訓課程,提高實踐能力。新的培養方案大量增加了工程實踐、實訓和實驗課程的學時,以充分培養學生綜合技能及動手能力。①開設專業實驗、實踐能力培養課程,如大學物理實驗、電工電子實驗、傳熱學實驗、熱力學實驗、金工實習、專業認識實習、專業實習、專業拆裝實習和畢業設計等;②開設了培養學生計算機運用和計算能力訓練課程,如數學實驗(Matlab實踐)、計算機應用技術實驗(C語言編程)、機械CAD基礎、流動與傳熱計算實踐等;③開設多門綜合性專業課程設計課程,提高綜合運用知識能力,如機械設計基礎課程設計、熱工測量儀表與自動化課程設計、鍋爐課程設計、計算傳熱學課程設計、供熱工程課程設計、熱力采油工藝課程設計、熱力發電廠熱力系統課程設計。(4)依托學科,強化人才特色培養。各學校根據學校的特色設置專業課,充分發揮學校特色的優勢,并充分考慮學生以后的發展需求。以我校為例,油田中的熱科學技術是我校能源與動力工程專業的特色,畢業生中70%的學生都在油田從事熱相關的工作,也是申報國家特色專業的亮點,課程設置根據稠油生成過程進行,從稠油生產注汽開始,到舉升、集輸再到煉油和化工等環節相關課程:石油工程概論、注汽鍋爐、熱力采油、油氣集輸和化工工藝與設備等,讓學生能結合過程了解其中的熱利用。其次,涉及動力和暖通方向的安全設備工程師資格證考證核心課程基本都具備,為一部分學生畢業后的考證或其他發展需求奠定基礎。(5)多元化培養目標與專業培養方向相協調。以多元化人才培養目標為導向,在專業培養方案中設置不同類型的培訓,包括科研培訓以及企業培訓等,提高學生的科研能力和實踐能力。此外,專業還設置了特色課程,力求達到多元化培養和專業培養方向的統一。首先,構建公共基礎平臺,將多元化培養和專業培養進行統籌協調。目前開設的很多課程(學科、專業基礎課)不僅為專業培養方向提供專業基礎,同樣可以為多元化培養提供專業基礎,從而在新的培養方案的培養下達到多元化培養目標與專業培養方向的統一。
4.多元化培養方案的探索實施。教學培養方案能否得到嚴格實施,是培養能源與動力工程系多元化人才成敗的后期關鍵環節,為達到培養方案的預想結果,應健全組織結構,充分發揮校、院二級領導督促作用,確保工作順利進行。(1)加強培養方案制定、實施的組織保障。為保證多元化人才培養模式的順利實施,學校從上至下成立了培養方案修訂學術委員會,學院專門成立了“能源與動力工程多元化培養方案修訂”領導小組,負責協調、工作部署及監督,監督培養方案的執行過程,跟蹤培養方案的實施效果,通過反饋來進行修訂。(2)全面系統的質量評價體系。目前,學校已經成立了教學質量評價中心,從多個方面對人才培養質量開展評價,并制定了評價標準體系,每年定期本科教學質量報告。(3)教師隊伍建設。教師隊伍是培養方案的落實者,同時也是有力的監督者和維護者,關系到新培養方案的貫徹情況,因此必須重視教師隊伍的構建。教師不僅要精通專業知識,而且具有較強的工程實踐能力和具備豐富的實踐經驗。這就要求廣大教師要加強學習,提高綜合素質,主動融入企業和社會,為培養創新型多元化人才做好充分準備。
三、結論
中圖分類號:TK227 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)15-0386-01
引言
隨著當下我國能源問題的日益加劇,經濟的持續發展了也受到一定的影響,這就要求了我們在能源不充足的條件下,大力提高能源的利用率。鍋爐在我國的工業生產中使用很廣泛,也是我們主要研究的對象,研究在鍋爐中進行的能量轉換。由于某些企業貪圖私利,對資源無節制的開發,政府管理不力等造成能源大量浪費。我們知道,煤炭完全或不完全燃燒會產生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等有毒的氣體(二氧化碳無毒),對動植物和環境都有較壞的影響。因此,我們的主要任務是,在將煤炭資源較為高效的轉化和利用的同時,盡量減少有害氣體的產生。
一、熱能與動力工程簡介
“熱能與動力工程”是多門科學技術的綜合,其中包括現代能源科學技術,信息科學技術和管理技術等,主要涉及熱能動力設備及系統的設計、運行、自動控制、信息處理、計算機應用、環境保護、制冷空調、能源高效清潔利用和新能源開發等工作。我們顧名思義,也能了解熱能與動力工程專業是研究熱能和動力之間的相互轉化,具體了包括熱力發動機、熱能工程、流體機械及流體工程、熱能工程與動力機械、制冷與低溫技術、能源工程、工程熱物理、水利電動力工程和冷凍冷藏工程等九個方面。熱能動力工程的研究層面橫跨多種科學領域,并且,具有多方面的發展方向。熱能與動力工程是現代動力工程的基礎,其主要解決的問題是能源方面的,并且是可以用來解決熱能源問題的有效工具,應該起到一定的緩解資源壓力、保護環境的作用,我們應該給予熱能與動力工程專業以高度的重視。
二、熱能動力工程的發展前景
我國的動能與動力工程專業設置的比較早,近些年來,在實踐中又經過不斷地創新和發展,動能與動力工程專業的技術也漸趨成熟,主要發展趨勢如下:
一方面,控制工程方面會有發展,并且前景較廣,為了在該方面獲取較大的發展,需要我國的相關人員了解并熟悉控制工程方面的各種知識等,并且對實際進行大膽的創新,將熱能與動力工程與控制工程領域更完全的融合。
另一方面,在熱力發動機及汽車工程方向有一定的發展前景,這就需要相關人員了解并掌握“內燃機”的原理、設計結構、并對內燃機進行一系列的數據測試,內燃機所用燃料以及燃燒產物,汽車工程概論、環境工程以及能源工程概論,內燃機電子控制、熱力發動機排放與環境工程以及制冷低溫工程和流體機械方向等各方面的知識概念。在豐富的知識積累中,工作人員會對目前汽車工程中存在的熱力發電機問題做出改善,大大提高能源利用效率。
三、鍋爐的結構組成
熱能與動力工程鍋爐的兩個重要組成部分包括一個金屬殼和燒氣鍋爐電器的操縱部分。鍋爐的外殼包括底殼和面殼。鍋爐的底殼的作用是使鍋爐固定,以免發生未知的意外。同時,在其底殼上還放置著通過底殼連接著的其他的一些零件,能夠使功能發揮的更加完善。鍋爐的外殼作用與底殼不同,它主要是在鍋爐正常工作時,它能夠起到防風防塵的作用。筆者認為鍋爐最重要的還是燃氣鍋爐電器控制部分,它起著至關重要的作用。其主要是通過對燃料的充分燃燒使鍋爐能正常工作。之后,隨著計算機不斷走進我們的生活,它的精確度和科學性也受到了許多企業的青睞,因此,許多企業都會采用計算機來控制燃料的燃燒。
四、熱能動力工程中鍋爐的發展及存在的問題
鍋爐在世界上出現的歷史很悠久,鍋爐的創造和使用對人類文明的進步和發展有著很大的作用。鍋爐是由鍋和爐組成的,上面的盛水部件為鍋,下面的加熱部分為爐,鍋和爐的一體化設計稱為鍋爐。鍋爐是一種能量轉換設備,向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學能、電能、高溫煙氣的熱能等形式,經過鍋爐轉換成蒸汽能。在一般工廠的工業生產過程中,使用的是工業爐來進行燃料的燃燒和能量的轉換。根據文獻材料可知,最早的工業爐出現在我國的商代時期,它的主要作用是提煉熔鑄青銅器,并且,我國在春秋時期就能夠鑄造鐵器,這個進步說明了我國控制工業爐的工藝有了很大的進步。在當代,工業爐更是有著廣泛的應用和較大的發展。
工業爐在工業生產中仍然存在著較大的問題,主要包含四個,一是污染物排放量大、面廣。二是單體容量小,平均容量在8噸/小時左右,10噸/小時以下燃煤小鍋爐的數量為42萬臺,占總數的2/3.三是排放貼近地面,對環境質量影響很大。四是鍋爐技術、主輔機不匹配,運行狀況差。此外,大多數小鍋爐缺乏除塵、脫硫和脫硝裝置,導致現在鍋爐的二氧化硫和粉塵排放普遍不達標。煤粉燃燒是先進的燃煤技術,具有燃燒速度快、燃盡率高、煙氣熱損失低等優點,實踐證明,煤粉燃盡率達98%以上,鍋爐運行熱效率達88%以上,與傳統燃煤鍋爐相比,可節能35%。同時,我國還有幾個比較綜合型的大問題,工業鍋爐技術基礎工作比較薄弱,管理水平、工藝水平落后,制造廠家多且生產能力低,難以形成規模化生產等,所以,我國如果想解決工業爐的問題,還需要進行多方面的整治。
結束語
總而言之,熱能動力工程一定要根據實際出發。在鍋爐方面的掌握,我們一定要提高它的燃燒效率,降低它的能源損耗率。掌握了鍋爐的基本組成,從而促進對能源損耗的掌握。要熟練掌握熱能動力技術,才能使燃料在鍋爐的使用上,提高燃料利用率。要深刻意識到能源損耗與經濟發展息息相關。面對鍋爐的能源損耗問題上,我們要直面面對,努力學習相關的理論知識,掌握熱能動力工程技術,成為這方面的人才,降低能源的損耗。
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