動力工程就業方向范文

時間:2023-10-27 17:50:38

導語:如何才能寫好一篇動力工程就業方向,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

動力工程就業方向

篇1

1.1實踐教學無視就業特點,內容設置缺乏針對性

許多院校已經意識到實踐教學對培養應用型人才的重要性,但是在實踐教學體系設置上過多采用照搬國外或者國內名校的模式和標準,沒有結合本校育人目標、專業特點以及畢業生就業行業特性等因素,實踐教學體系追求完整性,缺乏針對性,結果帶來實踐教學的盲目性,也一定程度上造成結構性就業難的通病。

1.2實踐教學流于表面性,缺乏體系性

教育部對實踐教學的學分、學時均有具體規定,但許多院校教務部門及教學單位缺乏針對實踐教學體系的研究,實踐教學安排不具科學性。在教學內容安排上,理論教學、實踐教學與就業需求不能有機銜接,實踐教學各環節間不能很好的形成科學的梯級體系,內容單調、不深入,流于表面,最終影響人才的培養質量和就業質量。例如校外實踐教學,多是由教師組織學生去企業進行參觀,學生在實踐中走馬觀花,缺乏深入細致地思考和分析的機會,實踐后對實踐過程印象浮淺,實踐效果不理想。

1.3積極性不對等,校外實踐教學平臺建設困難

校外實踐教學平臺不僅能夠彌補校內教學資源不足,也是培養應用性、創新性人才的重要依托,且有利于促進高校培養人才質量更好的適應社會就業需求。但校外實踐教學會對企業正常的工作秩序產生影響而導致的工作效率降低,甚至會導致企業商業機密泄露而對企業造成的潛在損失。因此,校外實踐平臺建設過程中呈現出積極性不對等的狀況,企業反應冷淡缺乏積極性,高校方面表現熱情,但難有作為。

1.4師資隊伍少有工程實踐經驗,缺乏實踐性

隨著近年的擴招,教師規模迅速增加,尤其是青年教師大多是剛畢業的研究生,具有博士、碩士學位的高校青年教師越來越多,雖然學歷較高,但他們大多是從校門到校門,自身教育經歷主要集中于理論知識學習和學術研究,非常缺乏工程實踐歷練,難以勝任工程實踐教育。當今高校針對教師考核體系引導大部分教師將精力集中于申請課題、、提升職稱,不利于教師個人工程實踐能力再提升,這就造成理論知識、實踐教學能力強的“雙師型”教師嚴重不足。

2就業導向視角下實踐教學體系優化的嘗試

2.1就業行業分布

廣東海洋大學能源與動力工程專業近5年畢業生643人,其中升學深造24人,申請暫緩就業6人,18人不納入就業方案,就業率為97.2%。具體就業行業分布情況如表1所示。近年來,依據就業實際需求,進一步強化實踐教學,對實踐教學內容體系、創新創業教育、校外教學平臺、以及實踐教學過程質量監控進行了一些的改革與探索。

2.2基于就業需求,優化實踐教學系統

為了實現市場對能源與動力工程專業本科學生的就業需求和職業要求的目標,近年我校在長期重視實踐教學建設的基礎上,對實踐教學內容進行了調整和完善,建立了分層次、分階段和系統性強的實踐教學內容體系,如圖1所示。通過優化實踐教學體系,達到理論教學與實踐教學有機銜接,實踐教學各環節間形成梯級體系。實踐教學在幫助、加深學生對理論課程掌握的基礎上,提高學生的專業技能、工程實踐能力、工程意識以及創新創業能力,以滿足就業需求。

2.3基于就業主要方向,細分實踐教學內容

應用型本科院校能源與動力工程專業畢業生就業常常具有一定的區域性和方向性。廣東海洋大學立足廣東,培養的畢業生也大都服務地方經濟社會發展。經統計,本專業近5年89.5%的畢業生選擇在珠三角地區就業。根據近年的就業行業情況統計,表1所示,畢業生就業方向大都集中在兩個行業方向,一是船舶、電力及鍋爐、燃氣等行業,二是制冷、空調及工程等行業。為此,我校能源與動力工程專業將部分專業實踐課程細分為熱能和制冷兩個大方向。熱能方向設置鍋爐原理與設計課程設計、船舶動力裝置課程設計等實踐課程,而制冷方向設置制冷與空調工程設計課程設計、空氣調節課程設計以及制冷裝置電氣控制技術課程設計等實踐課程。能源與動力工程專業學生根據個人興趣選修相應方向的專業實踐課程,避免了實踐教學的盲目性,且無需額外增加實踐教學課時,內容滿足主要就業方向需求,也一定程度緩解結構性就業難的通病。

2.4響應就業新形勢,重視創新創業實踐教學

根據社會對能源與動力工程專業畢業生創新、創業能力要求的加強,我校新增綜合素質拓展訓練、創新創業實踐和創業教育實踐課程。同時,為充分調動學生學習的積極性、主動性和創造性,專門制定《學生創新創業訓練計劃項目管理辦法》,設立大學生創新創業訓練計劃項目,包括創新訓練項目、創業訓練項目、創業實踐項目和學科專業競賽項目四種類型。近4年來,以學生組隊,專業教師指導的形式,組建了20多支創新創業實踐團隊,初步形成學生組隊申報、教師指導、學校經費支持的體系,有效提升學生創新創業綜合實踐素質。

2.5基于就業導向,優化校外實踐教學平臺

為破解校外實踐教學平臺建設困難這一局面,采取了一系列舉措:向合作企業輸送專業人才;通過學校客戶資源的開發,滿足實踐教學合作企業的市場拓展收益;合理安排實踐教學時間,以降低對企業的負面影響,提升企業合作育人的積極性。經過多年的努力拓展,目前已與東風商用車公司、廣州文沖船廠有限責任公司、寶鋼湛江鋼鐵有限公司、武漢新世界制冷工業有限公司、大連冰山集團有限公司等21家企業建立了穩定的校企合作平臺。在此基礎上,企業平臺所涉及的領域相對集中本校能源與動力工程專業的熱能和制冷兩個主要就業方向,企業類型或實踐崗位系統覆蓋設備設計、制造、銷售、工程施工、運營管理整個鏈條。實踐教學環節,學生可以根據個人興趣和就業需求,有針對性的選擇相應的實踐平臺。

2.6基于就業導向,切實提高畢業設計實踐環節質量

畢業設計(論文)是大學期間學生畢業前的最后學習階段,是學習的深化與升華的重要過程。由于某些因素,我校能源與動力工程專業畢業設計(論文)曾出現質量下滑趨勢。近年來,針對畢業設計(論文)實踐環節,我們基于就業導向,合理利用專業針對性強的合作企業平臺,依托眾多工程實踐經驗豐富的教師隊伍,做出系列舉措,有效提升了該實踐環節教學質量。時間上,為了更好地解決找工作與研究生復試對畢業設計的沖突,將畢業設計時間前移半個學期。選題上,指導老師下達候選的任務書緊密結合本專業的培養目標及就業需求,避免盲目性。畢業設計(論文)實踐過程中,加強過程管理,將指導過程細分為初期任務布置、中期檢查和答辯驗收三個階段,在此期間要求學生每周至少與指導教師詳細交流一次,強化管控。通過近3年來系列探索性的實踐,明顯感覺近幾屆畢業生能夠較好的對大學期間所學的基本理論、基本知識和專業知識進行結構框架梳理,使知識系統化,也提高了調查研究、查閱文獻、收集資料、制訂設計(試驗)方案等綜合能力,畢業答辯環節所展示成果的質量也明顯提高。

3結語

基于就業導向視角下,通過對能源與動力工程專業實踐教學體系探索和實踐,有利于推進本專業學生綜合素質的提高,也有利于本專業學生的成功就業。近年來,我校能源與動力工程專業學生參與實踐創新活動的熱情高漲,每年參加“大學生創新創業訓練計劃”(校級)、“創業設計大賽”(校級)、“挑戰杯”大學生創業計劃(校級)等各類學生科研項目的學生人數逐年增多,學生實踐創新能力也得到明顯提高,各類課外科技競賽中也取得了優秀成績。2015年,獲得“中國制冷空調行業大學生競賽”一等獎,“全國大學生節能減排科技競賽”一等獎等多個獎項。根據對近3年畢業生的跟蹤調查,本專業畢業生就業率一直保持在98%左右,82%左右的畢業生反映實踐教學對其成功就業有很好的促進作用。

作者:張乾熙 賈明生 徐青 單位:廣東海洋大學

參考文獻:

[1]李培根,許曉東,陳國松.我國本科工程教育實踐教學問題與原因探析[J].高等工程教育研究,2012,03:1-6.

[2]劉偉,蔡兆麟,黃樹紅,等.構建熱能與動力工程專業創新教學體系[J].高等工程教育研究,2005,01:44-47.

篇2

關鍵詞:電力行業;能源與動力;專業建設

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)

[2]楊晴,等.新能源科學與工程專業建設探索與實踐[J].中國電力教育,2008,9(1):66-68.

篇3

【關鍵詞】熱能動力機械;現狀;發展走向

中圖分類號:F407.42 文獻標識碼:A 文章編號:

一、前言

當熱能轉換成動力,并且應用在人們的生產生活中時,不僅改變了人們的生產與生活的方式,而且為資源能源的可持續利用、高效利用提供了空間。熱能動力機械以其科學性和先進性亟待在人們的生產實踐中有著更大范圍內的應用。

二、熱能動力機械專業的適應方向

無論日常生活,還是工農業生產;無論交通運輸,還是航天領域,都離不開動力。熱能是這些動力的主要來源之一,如冬天燃煤取暖是利用煤燃燒所產生的熱能;火箭發射人造地球衛星利用的動力來自燃料燃燒所產生的熱能;蒸汽機車牽引火車的動力來自于蒸汽的熱能;熱電廠所產生的低品位蒸汽供給工廠熱能,在寒冷地區提供暖氣;動力設備產生的廢熱用作制冷動力等。熱能除了能被直接利用外,還可以通過轉換裝置變成電能,得以更廣泛地利用,如火力發電、核能發電等。該專業的主要適應方向有:

(一)適應火力發電、核能發電行業。任何一家火力發電廠都是利用鍋爐將化石燃料的化學能轉化為蒸汽的熱能,利用汽輪機將蒸汽的熱能轉化為機械能帶動發電機發出電能;鍋爐、汽輪機及其熱力系統的運行,由熱工測量設備進行測量和監視,由自動化裝置實行自動控制。核能發電除利用受控核裂變反應所釋放的熱能將水加熱成蒸汽不同于火力發電外,其它生產過程基本上同于火力發電。湖南橡膠廠、冷水江鐵廠等大企業的自備電廠的生產過程亦同于火力發電廠。

(二)適應于石化行業。煉油廠、化肥廠、制堿廠、維尼綸廠等企業,都必須有熱動力設備產生熱動力來滿足生產的要求,如工業鍋爐、換熱器、泵與風機等動力設備。

(三)適應于冶金行業。冶金行業需要大型的熱動力設備,如高爐所需要的熱空氣由鍋爐產生再由風機送到高爐中去。

(四)熱力設備的設計和生產制造行業。修完本專業的全部課程后,具備一定的設計和生產制造能力。

(五)制冷行業。大型制冷設備的動力來源于鍋爐所產生的熱能,制冷工質的循環理論同于熱動力工質循環理論,制冷專業與熱工專業實際上是相關專業。

(六)船舶工業。艦艇、輪船多以鍋爐產生蒸汽,以汽輪機為原動機帶動船槳推動艦船航行。

(七)航天領域。運載火箭的推力是通過燃料燃燒,產生巨大的熱能推進火箭升空。

(八)建材生產行業。如水泥、玻璃、陶瓷等的生產。

(九)服務行業。現代賓館、酒樓的采暖通風、供水供汽的動力設備的生產與管理。

(十)適用于熱能動力設備的生產、技術管理工作。

(十一)適應于其它需要熱動力的行業。以上說明,凡是涉及到熱動力的行業,都需要熱能動力工程專業人才,意即該專業具有廣泛的適應性。

三、熱能動力機械專業的高技術性

大型的熱能動力設備,系統非常復雜,集機械、電力、電氣、電子、液壓、計算機等多學科于一體,自動化程度很高。從生產上來看,熱力設備的運行基本上實現了自動、遠動控制和計算機監視。全計算機控制已基本實現,并是今后的發展方向。火電廠的鍋爐、汽輪機及其輔機的運行,早已是自動控制或遠動操作,新建的大型火力發電機組應用了計算機控制,如30MW汽輪發電機組,正常運行時鍋爐產蒸汽量在100t/h以上,鍋爐本體的高度超過som,燃煤達10t/11以上,若用人力來燒這樣的鍋爐是根本無法實現的,但是采用集散控制系統,實現全計算機控制,一臺鍋爐有兩名操作人員就夠了。對于工業鍋爐,亦采用機械進煤的方式,運用自動或遠動控制其運行。冶金、化工等行業的熱力設備,也具有相當高的自動化水平。可見,熱力設備的運行,采用了大量的高尖技術。熱力設備一般在高溫高壓的條件下工作,要搞好熱力設備的安全運行,必須經常地進行維護和定期的大小修,為了提高熱能利用效率,必須利用新技術對設備進行技術改造,利用先進管理手段進行管理,因此,需要既有理論知識又有豐富實踐經驗的工程技術人員。

四、我國的熱能動力工程發展現狀

我國能源動力類熱能與動力工程專業形成于20世紀50年代。當時受蘇聯教育體制的影響,專業分割很細。在熱能與動力工程專業中就先后包括鍋爐、電廠熱能、內燃機、渦輪機、風機、壓縮機、制冷、低溫、供熱通風與空調工程、冷凍與冷藏、水能動力工程、水電站動力裝置、水電站動力設備、水能動力及其自動化、機電排灌工程、水能動力與提水工程以及工程熱物理等幾十個小專業,形成了以工業產品生產引導高等學校人才培養目標的基本格局,一定程度上與我國當時的發展相互適應。隨著改革開放,我國國民經濟體制發生很大的變化。社會對人的培養提出了新的要求。為了適應這種要求,1993年7月國家教委頒布的普通高等學校本科專業目錄,將幾十個小專業壓縮為9個專業,即熱能工程、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。1998年教育部頒布的新專業目錄進一步將以上9個專業合并為1個,即熱能與動力工程專業。從原來的幾十個專業合并為1個專業,全國現在有120多所高校設有熱能與動力工程專業。熱動主要研究熱能與動力方面,是跨熱能與動力工程、機械工程等學科領域的工程應用型專業。熱動主要學習機械工程、熱能動力工程和工程熱物理的基礎理論,學習各種能量轉換及有效利用的理論和技術。本專業涵蓋的產業領域十分廣泛。能源動力產業既是國民經濟的基礎產業,又在各行各業中有特殊的應用,也是國家科技發展基礎方向之一。能源動力領域人才教育的成敗關系到國家的根本利益。隨著我國市場經濟的建立,社會需求和經濟分配狀態的變化、科技發展的趨勢、對本專業的生源、就業等形成了挑戰,更是熱能動力專業教的關鍵。同時,熱動還是現代動力工程師的基本訓練,可見熱動是現代力工程的基礎。

五、熱能動力工程的發展方向

(一)熱能動力及控制工程方向(含能源環境工程方向

主要掌握熱能與動力測試技術、鍋爐原理、汽輪機原理、燃燒污染與環境、動力機械設計、熱力發電廠、熱工自動控制、傳熱傳質數值計算、流體機械等知識。

(二)熱力發動機及汽車工程方向

掌握內燃機(或透平機)原理、結構,設計,測試,燃料和燃燒,熱力發動機排放與環境工程,能源工程概論,內燃機電子控制,熱力發動機傳熱和熱負荷,汽車工程概論等方面的知識。

(三)制冷低溫工程與流體機械方向

掌握制冷、低溫原理、人工環境自動化、暖通空調系統、低溫技術學、熱工過程自動化、流體機械原理、流體機械系統仿真與控制等方面的知識。使學生掌握該方向所涉及的制冷空調系統、低溫系統,制冷空調與低溫各種設備和裝置,各種軸流式、離心式壓縮機和各種容積式壓縮機的基本理論和知識。

(四)水利水電動力工程方向

掌握水輪機、水輪機安裝檢修與運行、水力機組輔助設備、水輪機調節、現代控制理論、發電廠自動化、電機學、發電廠電氣設備、繼電保護原理等方面的知識,以及水電廠計算機監控和水電廠現代測試技術方面的知識。

(五)熱能動力機械中工業爐的發展

工業爐是工業加熱的關鍵設備,廣泛應用于國民經濟的各行各業,量大面廣,品種多,影響極大。據不完全統計,全國12個行業縣以上企業,工業爐裝備11萬臺以上,機械行業占7.5萬臺(占爐窯總數66%)。工業爐中燃料爐約6萬臺,占爐窯總數55%以上,電爐絕5萬臺。工業爐是耗能大戶,能耗占全國總能耗的1/4,占工業總能耗的60%。工業爐中燃料爐能耗占工業爐總能耗的92%,其中固體燃料約占70%,液體燃料絕占20%,氣體燃料僅占工業爐總能耗的8%左右。可見燃料爐在我國工業爐中起著舉足輕重的作用。

(六)熱能動力機械在能源方面的發展

熱能動力工程在能源方面的發展熱能與動力工程專業將重點圍繞國家能源戰略,以“新能源、核能、智能電網、常規能源、節能減排”為主線,培養能適應國家能源領域(尤其是電力行業)快速發展要求的高級研究應用型人才。能源是人類社會賴以生存和經濟可持續發展的重要物質基礎。縱觀人類社會發展的歷史,人類文明的每一次重大進步都伴隨著能源的改進和更替。能源的合理開發和有效利用極大地推進了世界經濟和人類社會的發展。我國經濟的高速可持續發展同樣離不開能源,目前我國是世界上第二位能源生產國和消費國。能源供應持續增長,為經濟社會發展提供了重要的支撐。

八、結束語

綜上所述,隨著自身的發展以及在控制工程、汽車工程、水利水電工程、工業爐以及能源方面的應用,熱能動力機械將會釋放出更大的生產力,極大的帶動經濟的發展和社會節能理念的轉型。

參考文獻

篇4

關鍵詞:特色專業建設;人才培養方案優化;專業實踐性教學;改革與實踐;特色

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)06-0262-02

“熱能與動力工程”專業在1998年教育部專業調整前包含了水力機械及工程、水利水電動力工程、熱能工程、熱電廠工程、熱力發動機、化工過程機械、制冷與低溫技術、能源工程等多個學科專業方向的大專業,是我國高等教育工科門類中的一個重要專業,長期以來為我國的經濟建設特別是能源工業培養了大量的熱能動力工程高級人才。我校熱能與動力工程專業早在上世紀70年代開始招生和培養“水力機械”本科人才,1986年該專業開始招生碩士研究生,2003年“熱能與動力工程”被批準為四川省品牌專業,在2008年被批準為國家級特色專業。西華大學在五十余年的人才培養生涯中始終秉承“求是、明德、卓越”的校訓,堅持培養“具有高尚的人格素養,具有強烈的責任意識,具有扎實的實際能力,具有奮進的改革精神的優秀人才”的人才培養目標。學校面向西南地區,特別是四川省的水電能源開發,培養“熱能與動力工程”應用型人才,經過長期的教學和人才培養方案優化與實踐、大量的專業教學改革和試點,已基本固化形成了目前具有我校特色的熱能與動力工程專業人才培養方案,體現了國家級特色專業人才培養方案的優化與特色的培育。

一、特色專業建設目標與專業建設思路

四川是我國能源大省,水力資源十分豐富,是國家重大水電能源建設基地。大力培養現代水電能源建設的熱能與動力工程專業高級專門技術人才,是大力發展水電支柱產業,實現四川水電事業跨越式發展、實施“工業強省”戰略的需要。為了適應國民經濟發展以及四川能源建設和西部大開發的形勢,作為省屬綜合性大學,專業人才的培養目標應緊密結合四川省的經濟建設、社會發展及學校的實際情況來確定專業的建設目標和發展思路。“熱能與動力工程”國家級特色專業建設的整體目標是:秉承“寬口徑、厚基礎、重實踐、適應企業需求”的辦學思想,堅持以為四川、西部地區乃至全國的地方經濟、科技、社會發展服務為宗旨,立足于用新技術、新思路、新模式等改造和提升專業,培養新世紀水電能源建設所需的高級工程技術和管理人才。力爭把本專業建設成為四川省地方高校中有影響力的特色專業,在水電能源建設領域內達到省內領先、國內先進,形成較明顯的專業特色和優勢。特色專業建設思路:以提供四川省“大力發展水電支柱產業”人才支持為思路,以實施四川省“工業強省”戰略為指南,以教學團隊建設為根本,建設一支具有改革創新意識、熱愛熱能與動力工程專業教學、理論與生產實踐知識相結合、教學經驗豐富、師德高尚、既能開展高水平的科學研究又能從事專業教學的教師團隊;以課程建設為基礎,以課程教學改革為動力,以學科建設和科學研究為龍頭,優化構建熱能與動力工程專業的人才培養方案和課程體系結構;在師資隊伍團隊建設、課程教學改革的同時,根據本學科專業發展的新動向和行業所提出的新要求,更新教學內容,建設具有本校特色的專業課程教材;以建設教育部流體動力機械重點實驗室和四川省流體機械省級重點實驗室為契機,強化實踐性教學環節,積極建設校內外的生產實習基地,探索并建立學校和企業共同參與的學生實踐能力培養模式、考核評價機制,全面提高人才培養的質量是特色專業建設的核心。

二、培養方案的優化與應用型人才培養特色的體現

在2010年新一輪人才培養方案調整前,我們首先在調研全國類同我校開設的熱能與動力工程專業及方向的高校教學計劃的基礎上,根據我們自身專業的辦學實踐以及國家在西南地區對“熱能與動力工程專業”人才的社會需求,結合學校新的本科人才培養計劃的調整,對原有的培養方案進行大膽的改革優化,將本科人才4年的培養計劃分為五大人才培養模塊,即:人格與素養課程群、表達與理解課程群、發展基礎課程群、專業與服務課程群、研討與探究課程群,將原來的課程教學計劃按照這五大模塊進行歸類優化,并科學地分配各個模塊的學分比例,見表1所示。

我校該專業主要側重于水輪機、水泵設計、制造、水電站機電設備運行維護與管理人才的培養,在人才培養方案中自始至終貫穿水力機械的設計與制造技術為主線,注重水力機械及工程、水利水電動力工程兩個專業方向的課程在人才培養中課程的互選與知識的融合,建立水力機械及工程設計制造以及水利水電動力工程設計、運行、維護與管理合二為一的人才培養體系特色,從機組的選型設計、結構設計、生產制造、安裝檢修、運行維護與管理等各個方面理論聯系實際,同時還注重相關專業知識的融合,如水文、地質、水工建筑、施工以及電站監測等。因此,畢業的學生主要集中在水輪機、水泵設計制造企業、水電工程設計院、工程局、各大中小型水電站。在課程內容設置上,著重強化兩個專業方向的理論教學與實踐教學的相輔相成、相互滲透,進一步突出對專業知識綜合運用的能力、系統工程設計的能力、創新能力與工程實踐能力的培養。其中,理論教學環節的五個課程群中分別設置了必修、選修課,在專業與服務課程群中又分別設置了核心課程以及各專業方向的選修課程,兩個專業方向上的可相互替換課程供學生選擇,能較好地滿足學生個性的培養。

三、專業實踐性教學環節改革實踐與應用型人才培養特色的體現

國家級特色專業“熱能與動力工程”的主要專業性實踐教學環節有:專業認識實習、專業課程的實驗、專業課程設計、生產實習、畢業實習、畢業設計等,專業實踐性教學環節主要是充分利用該專業較好的校內實驗室條件和校外實習基地,在實踐性教學環節內容和實踐教學模式方面進行如下大膽的優化改革與實踐。

1.充分利用校內資源,建設專業校內實習基地,全天候向學生開放。該專業的學科基礎好,該專業所在的學科是四川省重點學科,該專業的實驗室始建于1974年的學校水力機械實驗室。歷經三十余年的發展和歷史積淀,經過幾代人的艱苦創業和辛勤工作,創立了今天實驗室建設與發展的堅實基礎,該專業的水力機械實驗室依托于教育部與四川省共建的流體動力機械實驗室、流體機械及工程四川省重點實驗室、流體機械四川省高校重點實驗室、四川省水電工程示范中心、學院實驗中心等,擁有較好的教學科研條件,裝備有大型流體機械試驗臺、B級泵閥試驗臺、多相流動試驗臺、三維PIV測試系統、三維激光多普勒測速及粒子動態分析儀系統、三維熱線/熱膜風速計、高速攝影機、頻譜分析儀系統、水利水電工程仿真系統、智能建筑仿真系統、流體機械虛擬產品開發平臺、Fluent流動計算分析軟件等國內外先進水平的教學和科研設備,本專業的學生可全天候到實驗室開展現場參觀教學、專業課程實驗、專業課程的設計、畢業設計。專業實驗室為學生的校內實習、實踐提供了有力的保障。

2.充分利用校外資源,建設專業校外實習基地群,并聘請校外兼職教師指導生產、畢業實習和畢業設計。該專業充分利用辦學歷史較長、有較好的校友資源的優勢,在校外建立了二十余個專業實習基地群,并在實習基地聘請了一批實踐經驗豐富、理論水平較高的本專業的老大哥或老大姐。如在重慶水輪機廠我們聘請的邱江維副總、高工,宜賓富源水電設備制造有限公司的趙愛民副總、高工,東電集團東風電機股份有限公司的胡江鴻總經理、高工,東電集團東方電機股份有限公司的石清華副總、教授級高工、四川華電瓦屋山水電開發有限公司的趙勇副總、廠長等等,有了他們的幫助與指導較好地解決了該專業兩個方向的生產、畢業實習和畢業設計。

3.探索將“生產、畢業實習”轉變成“生產、畢業實踐”的實習模式。由于實習基地單位的生產任務普遍較重,很多實習單位均把接待實習變成了一定形式上的參觀學習,根本不讓學生在現場動手。于是,我們利用聘請校外實習指導教師的辦法,在實習基地聘請具有專業技術特長的專家、具有豐富管理經驗的領導作為學生生產、畢業實習、畢業設計的指導教師,成功探索將“生產、畢業實習”轉變成“生產、畢業實踐”的實習模式。同時,校內指導教師和校外指導教師相互密切配合,有效提升了校外現場實踐性教學環節的質量。如我們在實習現場進行水泵(葉輪)的木模制作工藝教學時,就邀請企業具有豐富木模制作經驗的工人師傅為指導教師,現場給同學們進行制作講解,同學們再自己動手現場制作,通過這一學習過程,不僅同學們掌握了有些書本上根本找不到的技能,而且鍛煉了同學們的實際動手能力。在水電站的實習中,如果沒有校外指導教師的現場指導,光有校內指導教師,同學們根本就不可能完成水電站機組的開停機操作,以及日常維護檢修跟班操作等實習項目。

4.積極倡導學生參與到教師的科研項目中,教師將科研項目引入到學生的畢業設計題目中。在熱能與動力工程專業的學生中,已基本形成了一股好的學風,同學們積極與專業課程教師聯系,積極參與到教師們的科研課題組中去,教師們也非常愿意本科生同學參與研究工作。如同學們參與宋文武老師的紅巖子水電站協聯關系曲線的現場測試工作項目,參與符杰、曾永忠老師的水輪機水泵CFD分析計算等課題,近年來學生畢業設計的題目中,教師的科研真實題目多了,結合畢業生就業需求課題的題目也多了。

5.積極鼓勵本科生與本學科專業的研究生共同學習。學院為每一位本專業的研究生配有研究學習室,這些研究室均是開放的,同時也對本專業的本科生開放,本科生可以進研究室與研究生一道共同學習。我們還為西華大學西華學院的熱能與動力工程專業的學生在研究室提供學習的地方,直接參與到研究生的科研項目研究中去,共同學習與討論。

6.豐富學生第二課堂,培養學生的創新能力。在豐富學生第二課堂,培養學生的創新能力方面,我們積極鼓勵學生參加國家、四川省、學校的各種科技競賽活動,如大學生“挑戰杯”、“西華杯”、“科技創新月”等競賽,學院制定了相關的鼓勵政策,已經取得十分可喜的成績。

在熱能與動力工程國家級特色專業人才培養方案優化構建和專業實踐性教學環節改革實踐的過程中,我們首先考慮了國家對熱能與動力工程培養應用型人才知識結構的需要,同時在人才培養方案中盡量體現和彰顯我們自身學科專業的優勢,合理定位該專業的辦學目標和辦學思路,力求辦出自身的專業特色,避免該專業與其他學校同樣專業的同質化,有利于我們培養出來的該專業學生在激烈的市場競爭中有用武之地,提高社會對該專業學生的認可度和接收度,實現國家級特色專業建設的初衷和出發點。

參考文獻:

[1]余燕,李慶剛.加強實踐教學環節培養學生創新能力的探討[D].西華大學2012教研教改論文集,北京:高等教育出版社,2012.

[2]宋文武,劉小兵,李慶剛,等.熱能與動力工程國家級特色專業的創新性建設[D].西華大學2012教研教改論文集,北京:高等教育出版社,2012.

篇5

關鍵詞:電廠;熱能動力;鍋爐;燃燒;燃料

近年來,我國電廠熱能動力鍋爐應用較為廣泛,成為我國電力行業發展主要的動力來源之一,為能夠進一步提升電廠熱力動能的應用效果,及時做好電廠熱能動力鍋爐的研究與分析便尤為重要,是現階段解決我國電力熱能鍋爐燃燒相關問題與提高其實際燃燒效果的有效途徑。

1 熱能動力工程學科的發展概述

熱能動力工程學是現代工程學領域中的一項新興學科,其主要的研究對象是熱能源與動力工程。而熱能源又是現代工業中最主要的能源動力,這就決定了熱能動力工程學這一專業的重要性。現如今,在我國的很多高等院校或高職院校中開展了熱能動力工程學的相關專業,希望能夠為社會培養更多的熱能動力專業人才。在早期的熱能動力工程專業中,主要是以熱動能專業為主,其主要的研究內容為流體機械工程與熱能工程。而現如今的熱能動力工程專業則是以機械工程研究為主,其研究的內容主要是機械類以及動力工程,即將熱動能的研究應用在機械工程實踐中,實現了熱動能與動力工程的結合。

當前的熱能動力工程專業要求學生必須要熟練掌握工程熱力學、傳熱學以及熱工測試等方面的理論與實踐技能,并能夠將其創新應用在熱動力機械的制冷裝置與動力機械工程中。由于我國目前的工業還處于高速發展階段,對高新科技人才的需求量較大,因此熱能動力工程專業的學生就業形勢相對較好,并且由于該專業的學科范圍較廣,因此學生的就業面也相對更寬泛。

2 工業鍋爐能效現狀

現階段,工業鍋爐已在我國多個地區廣泛應用,成為現代工業發展的重要推動力之一,同時在城市的穩定運行方面工業鍋爐也時刻發揮其重要作用。工業鍋爐的廣泛普及雖然對于社會的生產與發展提供了一定的便利條件,污染排放過高及能源消耗過大問題仍是工業鍋爐發展有待解決的首要問題,其中我國部分大中型城市的工業鍋爐污染排放已超過電站鍋爐的基本排放量,成為現代環境污染的主要污染源。

由于我國人口基數相對較大,導致能源消耗速度逐步加快,繼而使近年來的能源消耗產生了嚴重的能源短缺及供應緊張的問題。在我國2015年的鍋爐生產制造調查過程中,已有1500余家企業取得了實際的燃煤鍋爐生產許可,其中燃煤鍋爐占鍋爐生a總量的80%以上。目前,我國現有工業鍋爐總量達702余萬臺,其中多以燃煤鍋爐為主,每年我國在鍋爐燃燒方面所消耗的燃煤數量達到全國燃煤產量的三分之一以上。雖然我國工業鍋爐使用量規模龐大,但其實際的運行效率卻難以得到有效的保障,與現階段發達國家相比,我國的鍋爐運行效率僅有50%左右,這便使燃煤的使用與效益的產出比例失衡問題日益加劇,進而造成了嚴重的燃煤資源浪費情況。

3 電廠熱能動力設施與鍋爐

電廠熱力動力設施通過對燃料進行充分的燃燒來獲取熱能。在實際的操作過程中,大部分熱能鍋爐均可將石油、煤炭及天然氣等作為主要的燃燒原料。熱能動力裝置主要由內燃機、燃氣輪機及汽輪機構成。在實際運行過程中,熱能動力鍋爐需首先將燃料熱量轉換為動力熱能。而后通過鍋爐對蒸汽與水的輸出來提供源源不斷的動力。由于鍋爐燃燒會將燃燒預熱傳輸至水容器當中,這便使水易對鍋爐的基本熱能進行吸收,此時即可將其化為內燃動力。

4 電廠熱能動力鍋爐燃料分析

鍋爐在實際的運行過程中并不生產熱量,而是將燃料轉化熱量,以此產生源源不斷的動力。根據熱源選用的不同,鍋爐也分為多個種類,其中以電鍋爐、生產余熱鍋爐、石油鍋爐、天然氣鍋爐及煤炭燃燒鍋爐最為普遍。煤炭燃燒的主要燃燒原料即是煤炭,通過對煤炭結構的分解,來提高煤炭的熱力動能。在此過程中,利用水等載體進行進一步的加熱,此時便可產生一定的溫度與壓力。石油鍋爐的基本種類較多,其實際的用途也相對廣泛。熱水鍋爐及采暖鍋爐等均包括在石油鍋爐之內。天然氣鍋爐相比于石油鍋爐污染更低,同時運行效率也相對更高,是未來鍋爐技術發展與制造的主要方向。天然氣鍋爐適應性較強,不僅可將天然氣作為動力熱能轉換的原料,同時也可對木材及谷糠進行燃燒,并將其轉化為實際的運行動力。在電廠的熱能動力鍋爐使用過程中,仍以煤炭、石油及天然氣為主,其中煤炭鍋爐在電廠中應用較為廣泛,是我國主要的鍋爐動力來源之一。煤炭鍋爐應用效果良好的主要原因是其結構構成穩定,其中碳、氧、氮等主要元素是煤炭燃燒重要結構體,氧氣作為燃燒的輔助體,能夠更為有效為碳結構提供燃燒熱力,因而在實際燃燒過程中能夠產生更大的燃燒動能,繼而有效提升了鍋爐的應用效果。

5 電廠熱能動力鍋爐燃燒的方式及特點

5.1 氣體燃料燃燒類型

目前,鍋爐氣體燃燒的主要類型仍以氣體長焰燃燒為主,由于其燃燒面積較大,通過不與氣體產生直接的接觸,繼而為稱之為擴散型燃燒。在該類型氣體燃燒過程中,需在火焰噴射的過程中,利用擴散的基本優勢來與空氣進行結合,以便于提高燃燒的實際效果,此時火焰的燃燒長度便迅速增加。

該類型燃燒受燒嘴的限制,因而無法在實際的燃燒過程中充分的與空氣進行接觸,其實噴射過程中,需在另一部燃燒過程中與空氣進行接觸,以此提高火焰的燃燒效果,由于受空氣助燃作用的影響,此時火焰的長度相對較短,同時另一部燃燒也與氣體充分結合,這便能夠使其加速火焰的噴射,由于噴射速度的加速,通常無法直接觀察到火焰的形狀及結構。

5.2 固體燃料燃燒類型

固體燃燒類型主要存在于揮發性質較差及不具備揮發結構的固體燃料中。通常在實際的運行過程中,燃燒結構的表面以二氧化碳及一氧化碳為主,如實際的燃燒條件允許,二氧化碳會通過實際的氧化作用被轉化為燃燒的一氧化碳結構。其主要的燃燒條件主要是熔點相對較低的燃燒,在實際的燃燒過程中,由于未能為氧氣充分的接觸,這便降低了結構可燃性,繼而產生固體的燃燒形態。該類型燃燒在實際的生活中較為常見,如在蠟燭的使用過程中,使用時間過長即可較為明顯的發現固體燃燒的基本特點。固體燃燒主要針對容易被燃燒而分解的結構,所以在燃燒過程中,即可產生較為濃重的煙霧。在燃燒相對較為潮濕的報紙及木材時,該狀況的發生較為明顯,進而也可被視為結構燃燒的不充分而產生固體燃燒的情況。

6 電廠熱能動力鍋爐燃燒過程

6.1 預熱

通常預熱的作用在于提高燃料的蒸發效果使其能夠迅速的溶解,所以在開始燃燒前需對鍋爐中的燃料進行烘干。然后通過與熱處理的方式進行增溫。通常溫度需保持在300℃以上,最高溫度不得超于4000℃在環境下煤炭的熱力動能燃燒較為充分,能夠有效地脫去煤炭中的水分,繼而形成焦炭。

6.2 燃燒

在預熱階段完成后,燃料的烘干與揮發使剩余焦炭燃燒效果大大提高。在此過程中僅需要為其提供充分的氧氣即可一步提高焦炭的實際燃燒效果,這便能有效解決電廠熱力鍋爐燃燒效果不佳的問題。

6.3 燃盡

在燃燒一段時間以后,燃料中的可燃部分幾乎全部燃燒干凈,只有一小部分由于炭灰的包裹而沒有得到燃燒,在此階段,并不能停止供氧,需持續通入一段時間的空氣,從而幫助剩余燃料進行燃燒,提高燃燒的利用率。

7 結束語

電廠熱力鍋爐種類較多,其實際的應用效果也有著一定的差異。這便使其在應用過程中需根據實際的環境情況及電廠的實際條件來選擇適宜的鍋爐燃燒種類,從而提升鍋爐燃燒的經濟效益。因而在未來階段相關工作的開展過程中,要對電廠熱能動力鍋爐的實際燃燒原理進行充分研究,從而有效地解決電廠熱能動力鍋爐燃燒中存在的問題,以便于推動電廠熱能動力鍋爐有用的規范化與標準化發展。

參考文獻

[1]馮寶輝.關于電廠熱能動力鍋爐燃料及燃燒分析[J].工程技術:全文版,2016(12):00304-00304.

[2]田萬喜.電廠熱能動力鍋爐燃料及燃燒分析探討[J].工程技術:全文版:00274-00274.

[3]劉國文.關于電廠熱能動力鍋爐燃料及燃燒的探析[J].建筑工程技術與設計,2016(20).

[4]丁新國.電廠熱能動力鍋爐燃料及燃燒的探析[J].建筑工程技術與設計,2016(27).

篇6

初入大學就應該樹立正確的職業生涯規劃理念,大一就進行職業規劃,從一開始就不走彎路。

大一時期,學好基礎課全面發展。大學學習與高中不一樣,在思想上將被動學習轉變為主動學習,逐步培養自己的自學能力,腳踏實地學好基礎課程,特別是英語和與專業課相關的課程。在大規劃下要做小計劃,堅持每天去圖書館學習,堅持每天記英語單詞、練習口語,并從大一開始就堅持學下去。大一的學習任務相對輕松,參加了學生會來鍛煉自己,提高自己的組織能力和語言表達能力,為以后求職面試而鍛煉自己。

大二時期,一方面,穩抓基礎課程的學習,另一方面做好由基礎課程向專業課程的過渡,并且盡可能多的去圖書館看一些電子信息工程相關的深層次書籍。這一年,手中應握有一兩張有分量的英語和計算機認證書,并適當選讀其它專業的課程,使自己知識多元化,盡可能的擴大自己的知識面。積極參加有益的社會實踐,盡可能多的體驗社會生活。

大三時期,主動加深專業課程的學習,準備考研,關注考研信息,確定自己考研目標,盡可能多的搜集考研資料及自己想要報考學校的近幾年考研信息。

大四時期,全面備考。既然選擇了考研,只有風雨兼程。大四是考研的關鍵時期和沖刺期,下足功夫,爭取把目標拿下,實現自己繼續深造的理想。經過大學三年的學習,自己已儲備了足夠的知識,經常去檢驗自己的知識儲備,擬好考研目標,盡量往大目標上靠攏,努力考研。

過來人分享:我的職業規劃和大學四年規劃

主干學科熱,力,電;相對來說,偏熱多一些,我就是飛動的,本科階段涉及控制什么的都很淺,基本上可以說是科普,能夠了解各種發動機,主要還是訓練思維,氣動,熱力,機械,力,熟練掌握這些。發動機這個學科太大了,而且渦噴這類的東西不是一兩個人解決的了的。

職業生涯規劃結束語

簡單的事,想深了,就復雜了。復雜的事,看淡了,就簡單了。有些事,笑笑就能過去。有些事,過一陣就能讓你笑笑。在等待的日子里,刻苦讀書,謙卑做人,養得深根,日后才能枝葉茂盛。——《修好這顆心》

篇7

摘 要 實踐教學在工科高校的教學中非常重要,對培養學生的實際操作能力與創新能力意義深遠,并可以強化卓越工程師的培養。本文主要基于實踐教學中存在的問題,對如何開展本科生實踐教學進行了深入思考。

關鍵詞 實踐教學 卓越工程師 思考

中圖分類號:G640 文獻標識碼:A

Reflections on Practice Teaching for Undergraduates

SHI Weixiu

(Department of Energy and Power Engineering, Beijing University of Civil Engineering and Architecture, Beijing 100044;

Beijing Key Lab of Heating, Gas Supply, Ventilating and Air Conditioning Engineering, Beijing 100044)

Abstract Practice teaching is very important on teaching engineering colleges in the abilities of students' practical skills, and it can strengthen the training of outstanding engineers. This article mainly conducts in-depth thinking on how to practice teaching for undergraduates based on practical problems on teaching.

Key words practical teaching; excellence engineer; reflection

0 引言

目前,在實踐教學環節,需要開展更多的工程教學,推進教學改革,提高人才培養質量,造就新型卓越工程師。而對于工程技術人員的培養,就需要加強本科生實踐教學的質量。一般來說,理論教學與實踐教學是本科生教育體系的兩個組成部分,二者相輔相成,互為指導。

根據社會發展的需求和工程技術人才培養的現狀,亟需強化工程技術人才的創新實踐能力。雖然我國的本科生教育中培養體系比較完整,但是仍需不斷改進與提高,比如近幾年卓越工程師培養的提出,這些都在為相關的高校提出了更高的目標。因此,本科生的工程教育仍然存在一些問題,例如忽略與企業之間的聯系,缺乏協作能力的培養,將實踐教學作為理論教學的附屬品,教師缺乏實際工程經驗等,這些都導致了實踐教學的薄弱。

針對工程師的質量,從全世界的角度分析,我國的工程師顯示出一定的差距。在2009年瑞士洛桑的《世界競爭力報告》中表明,我國的“合格工程師”的數量和整體質量在參與排名的55個國家中排名第48位。而在美國的《財富》雜志中的結果顯示,針對年輕工程師的調研,我國只有16萬人滿足國際化要求,而這個數字只占到美國的近1/3。另外,我國符合國際化工程師的人數不足全國總工程師的8%,而相比之下,印度能夠達到25%;而針對工程師的總體人均產值,我國也相對落后于其他國家,比如僅為德國的1/13,美國的1/16。綜合以上數據,我國與美國,法國等發達國家相比,工程師的綜合實力存在一些差距,而這些也會導致我國先進工程技術的發展緩慢。

1 針對本科生實踐教學的思考

進入二十一世紀,工程技術人才的培養越來越重要,并且已經深入到各個領域。世界上的主要發達國家一直將工程技術的快速發展作為國家未來的發展方向,作為工科類重點大學,培養技術人才的任務就更加重要,并制定出“培養面向二十一世紀的復合型工程科技人才”的培養目標,主要包括工程素養、科學素養、思想政治素養、文化素養和身心素養等,進而針對這五方面提出一些具體的要求,也正是這些要求的集合,才構建了重點工科類大學的本科生工程技術人才培養的系統框架。但是,由于各個國家的政治、經濟和文化背景的不同,工程實踐及工程教育的所處階段和發展歷程均存在差異,對工程技術人才的要求也有區別。針對本科生實踐能力的培養,應該從以下幾個方面進行。

(1)重視在實踐教學中提出的促進實踐改革的建議。我國開展本科生實踐教學改革的建議的研究對于促進實踐教學改革、提高工科類院校的本科生的工程實踐能力具有重要的意義,因襲需要重視專家學者提出的寶貴建議。相關專家的提出的思想如下:楊叔子院士指出,我國的本科生工程教育,既姓“普”,又姓“高”,更姓“工”,主要用于培養工程技術方面的專用人才。周濟院士曾指出,教育需與生產勞動和社會實踐結合起來,這就為本科生的工程教育改革提出了更為明確的要求,也就是說,工程教育培養的方向就是回歸至實際工程,將工程技術類本科生更好地輸送到工程中去,在實際工程中學以致用,更好地發揮主體作用。李培根院士曾指出,在本科生培養中,需要從更深層次的角度去認識實踐的意義和作用,要對實踐有更深的認知,比如實踐空間意識、實踐常態意識等,并能認識到學生是實踐的主體。

(2)基于學生在實踐中存在的一些問題,比如對事物的認知與實操能力差,理論知識的薄弱導致不能很好地指導實踐活動等。這就要求教師在實際的教學過程中,需要強化理論知識點在實踐中的應用指導,并啟發學生的主動實踐興趣與能力,更好地帶領學生積極主動地參與到實踐中去,通過本科生大學生實踐創新比賽以及科技科普活動等機會,讓學生主動參加到教師的科研課題中,培養學生的科研興趣,指導學生在科研活動中發揮作用。另外,在教學中需要開展更多的校外實踐活動。基于目前高校的實踐內容很多情況下都是在校內開展,而校內基礎實驗教學設施有限,不能很好地讓學生接觸實際工程與設施,學生只能在模擬或模型的環境中構想出實際工程的運行與管理,這些不利于學生實際工程能力的培養。基于以上問題,需要從學校或學院層面與校外企業開設實操課程或實際項目的運行管理等課程,讓學生接觸到校外指導老師的實際工程經驗,從企業的角度強化理論知識的指導作用,通過在校外的短期實習,學習工程一線運行管理技術,培養工程管理應急能力等。

綜合以上,實踐教學可以從以下角度展開:校內開設工程實踐類課程,讓學生參與到靈活多樣的校內實踐項目中去,培養學生的技術實踐能力;高等院校與企業合作建立工程研究中心、實訓基地或產學研項目合作,并采用系列政策鼓勵學生參加,調動學生對項目的積極性,并給予學生更廣闊的發展空間,從而更好地培養學生的實踐能力。我院根據建筑環境與能源利用專業與能源與動力工程專業的特點,需要加強學生在供熱與制冷系統的運行調節實踐以及燃氣輸配方向的實踐,根據企業所需工程人才能力培養的需求,學生可以進行定向輸送,從而加強企業與高校的互相協作能力,做到實踐能力的綜合培訓。

(3)本科生工程教育理念的研究。基于本科生卓越工程師培養要求,工程技術人才本科階段的培養理念與普通專業的培養理念不同,需要更加重視技術水平的培養。因此,教育理念的研究需要定位在工程技術教育在全球的發展背景和綜合高等工科院校的教育體系中,才能進行更好的教育改革。目前,我國的經濟正處于快速發展時期,科學技術也正處于不斷創新階段,需要結合我國的工程教育內在特征,借鑒國內外的已有的工程技術教學改革的成果和經驗,不斷創新和發展,建立一套適合現階段卓越工程師的培養教育理念,滿足社會和工程技術的發展需求。

(4)本科生工程技術人才培養標準的研究。針對本科生工程技術人才的培養,需要制定合理的人才培養標準,以為工程服務為目標。基于我國工程師的技術水平與歐美等發達國家存在一定差距,所以在工程教育培養標準的制定上,需要綜合考慮歐美等國家培養標準制定的內容和背景,從內涵和外延兩個角度,取長補短,從而為高等院校培養標準的建立和培養方案的完善提供更多的參考依據,為整個標準體系的建立提供更深更廣的參考案例。

(5)本科生工程教育課程體系的研究。目前,針對本科生的培養的課程體系需要不斷完善,針對工程師教育培養,需要更加重視教育教學理念和具體培養環節,應根據實際工程需要進行適當調整,滿足就業單位的人才需求。針對卓越工程師的培養,需要遵循教育部的“關于實施卓越工程師教育培養計劃的若干意見”,把強化工程設計能力、工程實踐能力等作為核心,構建本科生的課程體系和教學內容。

我專業根據卓越工程師專業培養計劃,于今年修訂了熱能與動力工程專業的課程體系,主要改動包括專業培養方向更加明確地分為兩個培養方向,包括熱能方向和制冷方向,而這兩個方向以限選課的形式加以區分,學生可以根據自己的興趣及就業意愿選擇適合自己的方向與課程。另外,我們增加了任選課的科目,總共含有14個學分,學生可以從這些課中進行選修,修夠8分即可,而任選課程涉及的知識面比較廣,領域比較多,主要包括太陽能利用技術、熱泵技術、能源合同管理、團隊項目、工程運行與管理等,學生可以通過任選課的形式增加對本專業認識的深度和廣度,對將來的就業也會有很大的幫助。而基于卓越工程師培養需要增設校外環節課程實訓,所以我們開設的團隊項目及工程運行管理聘請校外有經驗的工程師給學生上課,結合實際工程項目對學生開展培訓。同時,我專業還增設了大四學年6周的課外實踐,而該環節學生均需到校外單位進行輪崗學習,通過帶領師傅的講解與實際系統操作強化對知識的實際運用能力。通過校外管理類與團隊類項目的授課以及實踐活動的增設,能夠對學生卓越工程師的培養起到很好的促進作用。

(6)強化實踐教學培養中專項資金的投入與管理。實踐教學培養環節尤其是校外實踐需要聘請工程實踐經驗豐富的一線技術人員針對學生群體進行講解與現場指導,以及學生在外長時間實踐的食宿問題都需要專項資金的支持。這樣,學生可以針對某一個系統進行詳細的認識與實踐,能夠使實踐效果最大化,避免學生在實踐過程的形式化現象。

2 結束語

本科生實踐教學的改革,是以我國經濟、文化、科技以及工程教育的本質特點為基礎的。在國際化、市場化和信息化的背景下,高校培養的工科技術人員難以滿足國家經濟發展和創新型國家的需求,難以滿足產業內部的需求,難以滿足世界科技改革的需求。因此,作為工科技術人員培養的大學基地,需要從根本上強化實踐能力實訓,重視本科生的培養標準,審視人才培養目標,重新構建課程體系和教學改革,提高學生的綜合素質,滿足實際工程的人才需求。

資助項目:北京建筑大學教學研究資助項目――熱能與動力工程專業實踐教學方法的研究和探索,北京市2014年熱能動力工程專業建設項目

參考文獻

[1] 嚴新平,謝峻林,李志峰.應用型創新人才培養與實踐教學改革[J].教育評論,2009(1):48-50.

篇8

【關鍵詞】傳熱學 教學方法 工程能力

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)09-0031-01

一、引言

目前,我國的高等工程教育已經達到了高等教育總規模的三分之一左右,培養規模位居世界第一。盡管如此,我國的工程教育長期以來由于受到教育經費的限制等因素的影響,工科教育理科化,教育過程中重理論、輕實踐。近年來,隨著我國工業化、城鎮化的發展,一方面對生產一線工程技術人員的需求不斷增長,另一方面大學畢業生的就業率卻越來越低。為適應經濟社會發展的需要,教育部于2010年啟動實施了“卓越工程師教育培養計劃”,旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才。

傳熱學作為一門專業基礎課,與各工程領域關系密切,是一門理論應用性極強的基礎課程,是從事能量轉換過程的研究、開發及設計工作過程中必不可少的理論基礎。因此,國內許多講授傳熱學的教師都在積極探索傳熱學課程的教學改革,以期改善學生學習傳熱學的積極性,有些學校還積極與國外高校合作,引進借鑒國外的教學經驗。我校自2006年成立熱能與動力工程(現能源與動力工程)專業以來,在“傳熱學”課程的教學上依據我省制定的高校強省戰略,努力提高學生的工程素質,力爭做到使學生學有所用,培養高素質的現代工程師。

二、傳熱學在課程體系中的地位、作用

傳熱學課程是能源與動力工程專業的一門重要的本科專業基礎課,它是為學生學習后續相應專業課程而設置的,是基礎課與專業課之間的橋梁。所以,傳熱學在能源與動力工程專業的課程體系中處于核心地位。并且傳熱學的理論與現代科學技術的各個領域都聯系密切,有著十分廣泛的應用。同時傳熱學又是一門理論性非常強的專業基礎課,例如其中導熱微分方程、對流傳熱微分方程組的推導以及相似原理的理解等都需要學生有較好的高等數學和物理基礎,因此,在平時的學習中,總遇到學生抱怨傳熱學難懂、抽象、不好學。

三、重視實踐應用,努力培養現代工程師

(一)教師自身工程素質的提高

教師是整個教學過程中的核心,要想培養出高素質的現代工程師,首先要提高教師本身的工程素質。我校非常重視對教師工程能力的提高,尤其是對青年教師在工程實踐能力上的培養。

1.為了更好地實現應用型人才的培養目標,學校要求全校專業教師定期到企業生產一線開展調研活動。通過組織全校專業教師開展下廠調研工作,使教師深入工廠生產一線,對所教專業在生產實踐中的新問題、新工藝、新方法等進行調查研究,并且以此指導教案、教學實例、課程設計課題和畢業設計課題等內容的修改。

2.專業教師參與實驗室建設。高校的實驗室基本都是由專門的實驗老師管理的,理論課老師對實驗設備不熟悉也不參與到實驗室的建設,不能夠實現理論課堂與實驗課的有機結合,因此,專業教師應該參與實驗課的教學工作,這樣更有利于實驗室的科學建設,也有利于學生對所學內容的更深刻的理解。

(二)注重學生能力培養,突出實踐應用

1.教學過程應注意理論聯系實際,突出應用。傳熱學是一門基礎理論較強的專業基礎課,許多學生在學習過程中感覺到其難懂、乏味,提不起興趣。對此,我們提出了“三步走”的教學方法。

第一步,問題的提出。在講解一個新知識點時,盡量從學生們熟悉的日常生活中引入,以此激發學生的好奇心,提高其探索新知識的興趣;

第二步,解決問題。利用傳熱學的理論結合必要的推導將提出的問題加以解決;

第三部,知識的應用。將理論推導得出的結論應用到工程實際從而實現知識的應用。

例如在講解熱對流的概念時,可以從學生熟悉的家用空調出風方向開始,提問“為使房間溫度快速地升高或下降,應將空調出風口的葉片往哪個方向撥?”;然后結合熱對流的概念得出結論,使問題得以解決;最后,引入工程應用實例:“在青藏鐵路建設中,采用碎石路基,碎石之間的空隙不填實,可有效保持路基凍土的穩定。”

采用這種“三步走”的教學方法,不僅激發了學生的學習興趣,更實現了知識點的工程實際應用,有利于學生工程能力的培養。

2.改革實驗教學方法,培養學生的工程創造力。我們傳熱學的實驗教學是由理論課老師兼任的,這樣使理論與實踐更加緊密的結合,能夠使學生對所學知識有更深刻的理解。例如在講到大空間自然對流時,可以讓學生自行設計測量自然對流表面傳熱系數的實驗裝置,做實驗時,同學們將自己設計的實驗裝置與實驗室的實驗裝置進行比較,找出自己設計裝置的不足之處,這樣既加深了學生對實驗的理解又有助于學生工程創造力的培養。

3.改革考核方式,增加工程設計內容。對于必修課的考核方式,一般都是采取閉卷考試的方式,這是考核學生對知識點掌握情況的有效而簡便的方式。但是由于傳熱學存在經驗公式多、圖表多的特點,有些內容如非穩態導熱的諾謨圖法、流體橫掠管束對流傳熱等不適合閉卷考試而在工程上又經常用到的內容無法考核。雖然很多高校都采用了一種“半開卷”的考試方法,即允許學生將其準備的內容寫在蓋了相關印章的白紙上帶入考場,但是由于考試時間的限制,試題內容也不宜過于復雜,不利于學生工程素質的培養。為此,我們采取平時與期末考試相結合的考核方式:期末考試采用閉卷考試,占總成績的70%,對于需要用到的經驗公式,在試卷上加以標注;平時成績占30%,在平時成績的考核中,增加一些工程設計的內容,提高了學生工程應用的能力。

四、結語

隨著我國工業化的發展,對一線工程技術人員需求的不斷增加,像我校這樣的應用型本科院校應抓住機遇,積極改革傳熱學教學方法,努力提高學生的工程實踐能力和創新能力,培養適應時展需要的能源動力專業工程師。

參考文獻:

[1]朱泓,李志義,. 高等工程教育改革與卓越工程師培養的探索與實踐[J].高等工程教育研究,2013 ,(6):68-71

[2]李靜,宋飛虎,蒲宏杰等.傳熱學課程中任務驅動式研究型教學方法的實踐與探討[J].考試周刊,2015 ,(5):166

[3]蔡杰進.法國工程師培養模式本土化過程中“傳熱學”的教學實踐[J].中國電力教育,2014 ,(30):51-52

篇9

關鍵詞:新能源科學與工程;風力發電;太陽能發電;人才需求;課程體系

中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)26-0046-02

新能源屬于我國戰略性新興產業,也是國民經濟發展的基礎性產業。面對環境污染與能源危機的雙重壓力,全球都在加快推進新能源產業發展。規模化開發與利用太陽能、風能、生物質能、地熱能等為代表的新能源,實現我國傳統化石能源過渡為清潔、可再生能源為主的能源結構是必然之舉。中國將大力推動新能源產業的發展,在加大水電、核電、太陽能和風能設施建設的同時,計劃在2020年前使新能源消費比例達到15%。特別是近年來風力發電和太陽能發電作為新能源電力的兩支主力軍迅猛發展,出現并駕齊驅的局面,新能源電力產業的蓬勃發展對新能源專業人才提出迫切需求。在這種形勢下,怎樣培養適應新能源產業需求的人才,既有巨大的機遇,也有很大的挑戰性。

為適應我國戰略性新興產業的需要,自2006年以來我國相繼有華北電力大學、河海大學、長沙理工大學等多所高等院校開辦風能與動力工程本科專業;2010年教育部緊急下達《關于戰略性新興產業相關專業申報和審批工作的通知》,自2011年開始,我國部分高等院校設置了新能源科學與工程、新能源材料與器件等新能源產業相關的本科專業。但怎么樣才能更好地為國家發展新能源產業起到人才培養的支撐作用,培養什么樣的新能源產業人才以及如何培養,怎么樣結合學校自身的特色與資源優勢開設專業方向和課程體系,是當前面臨的主要課題。

一、我國新能源電力產業的發展形勢

自2007年,我國風電裝機容量呈高速增長趨勢。2010年,我國(不包括臺灣地區)新增風電裝機1893萬千瓦,累計風電裝機容量4473萬KW,超過美國躍居世界第一位。至2012年底,全國新增安裝風電機組7872臺,裝機容量1296萬KW;累計安裝風電機組53764臺,裝機容量達到7532萬KW;風電并網總量達到6083萬KW,發電量達到1004億千瓦時,風電已超過核電成為繼煤電和水電之后的第三大主力電源。2013年我國風電又新增風電并網容量1492萬千瓦。2014年我國風電發展目標為1800萬千瓦。根據2014年國家能源局印發“十二五”第四批風電項目計劃顯示,列入“十二五”第四批風電核準計劃的項目總裝機容量為2760萬千瓦(27.6GW)。從2011年開始,我國為把握風電發展節奏,促進產業健康有序發展,國家能源局開始制定風電項目核準計劃,前三批風電核準規模分別為2683萬千瓦、1676萬千瓦(后又增補852萬千瓦)和2797萬千瓦。至此,“十二五”以來擬核準的風電項目規模累計已超過1億千瓦。

在風電大規模發展的同時,自2009年以來我國太陽能光伏發電也迅速擴張。截至2012年底,我國累計光伏裝機容量達到7.5GWp;截至2013年底,中國光伏發電新增裝機容量達到10.66GWp,光伏發電累計裝機容量達到18.16GWp。2013年全球光伏新增裝機39GWp,比2012年增長28%。2013年,就新增光伏裝機而言,中國、日本和美國成為世界上最大的三個市場,而德國則退居第四。中國2014年光伏發電的發展目標是全年新增光伏裝機14GWp。根據《太陽能發電“十二五”規劃》,中國光伏發電裝機容量與發展目標如表1所示。

在太陽能光伏發電快速成長的過程中,全球太陽能光熱發電也正以驚人的速度發展。截至2013年底為止,美國已有5座大型太陽能光熱發電站投入運行,規模都在100MW以上。其中美國NRG能源公司聯合Google、Brightsource公司投資22億美元在加州莫哈維沙漠建設的太陽能發電站于2013年成功發電,裝機規模為392MW,這是目前世界上規模最大的塔式電站。美國能源部SunShot計劃光熱發電的研發目標是到2020年實現75%的成本削減,在不依賴政策補貼的前提下將光熱發電推至每千瓦時6美分甚至更低的水平。歐洲早在2009年12家跨國公司在德國慕尼黑簽署協議,計劃投資4000億歐元在北非建立太陽能熱發電廠,10年后開始供電,據估計到2050年,該項目在北非的發電廠將滿足歐洲15%的用電需求,這也是目前世界上擬建中太陽能發電廠同類中最大的太陽能項目。此外,西班牙、南非、印度、智利、摩洛哥、以色列、沙特、阿聯酋、科威特以及澳大利亞都已經開始了大規模光熱發電的興建,印度已有50MW規模的電站并網運行。中國在北京延慶縣八達嶺建設了首個規模為1MW的太陽能熱發電示范電站,于2012年8月成功發電,但還沒有商業化規模電站。可以預見,隨著國外太陽能光熱發電公司進入中國和國內太陽能光熱發電技術的研究進展,中國未來十年將在太陽能光熱發電方向上大有作為。

二、新能源科學與工程專業人才培養的定位

2012年,教育部將原風能與動力工程和新能源科學與工程合并統一改為新能源科學與工程。相應地,風動專業也將面向更寬廣意義的新能源產業需求,需要對專業培養方案進行調整;特別是更名為新能源科學與工程,就業的主戰場不能較好地定位,致使專業課程體系達不到市場的期望值,對該專業課程體系怎樣設計仍需繼續研究探討。從用人單位和學生自身需求上來看,專業課程設置和職業能力培養占有很重要的位置。其主要原因有兩個:一是我國經濟水平還欠發達,從讀大學所付出的成本上來看,大多數學生期望接受到職業技能方面的訓練;二是用人單位企盼招收到適合于工程技術需要的、能夠盡快進入工作角色的應用型、技能型、復合型人才。

對于專業設置,國內其它專業的普遍做法是根據就業渠道下設專業方向。專業必須有支撐產業為基礎才會有生命力。因此,本文提出“以學科為基礎設置大類專業,以產業為支撐開設專業方向”的觀點。新能源科學與工程專業應該在強化“工程實踐能力培養”的基礎上,必須以風力發電、太陽能發電作為就業主戰場,分別面向風電機組設計與制造、風電場工程、太陽能發電工程三個主要領域,設置各具特色的專業方向的課程體系。

三、新能源科學與工程專業課程體系的優化

新能源科學與工程專業自2010年教育部批準開設以來,全國已有34所高校開設此專業。2013年5月19日,“首屆全國新能源科學與工程專業建設研討會”在華北電力大學召開,指出課程體系是否合理、課程內容是否先進直接關系到人才培養的質量。現階段我國系統培養新能源科學與工程專業本科生、研究生的工作才剛剛起步,對于相應課程體系的構建正處于探索階段。

根據國內部分高校新能源科學與工程專業公布的培養方案,其課程體系設置與專業定位(如表2所示)。總體上來看,各高校的課程體系呈現自由發展、特色發展的局面,這有利于各學科交叉融合,促進新能源產業發展,但同時應注意一些專業基礎課程的共性、相通性問題。課程體系可以大致分為兩大類:一類是遵循厚基礎、寬口徑的原則,強調能源類基礎理論課程教學(A類),但專業核心課程各高校有所偏重;另一類則是專業方向針對性較強,更強調職業能力培養(B類)。例如風動方向加強了力學、機械、電氣方面的課程模塊,太陽能方向則強調了半導體物理、材料科學的課程模塊,但缺少光學、熱學、電氣工程方面的教學。

表2 國內部分高校新能源科學與工程專業的課程設置與專業定位

學 校 專業課程體系 專業定位

A類:

浙江大學、華中科技大學、西安交通大學、中南大學、重慶大學、上海理工大學等 專業基礎課程:工程熱力學、工程流體力學、傳熱學、應用電化學、固體與半導體物理、材料科學基礎、工程制圖、機械設計基礎、電工電子技術、自動控制原理等

專業核心課程:可再生能源和新能源概論、太陽能電池原理與制造技術、太陽能光伏發電系統與應用、太陽能熱利用原理與技術、風力發電原理、生物質能轉化原理與技術、核能發電概論、氫氣大規模制取的原理和方法、能源與環境、燃料電池概論、薄膜材料與器件、半導體材料、新能源材料、熱泵技術、能源低碳利用技術、Matlab及其工程應用、CFD軟件應用等 具備熱學、力學、電學、機械、自動控制、能源科學、系統工程等理論基礎,掌握可再生能源與新能源專業知識

B類1:

華北電力大學、河海大學、長沙理工大學、沈陽工業大學等 專業基礎課程:理論力學、風力機空氣動力學、材料力學、機械設計基礎與CAD、、畫法幾何與機械制圖、電機學、電路原理、模擬電子技術、數字電子技術、電機學、電力電子技術、自動控制原理、微機原理與接口技術等

專業核心課程:新能源與可再生能源概論、風力發電原理、風資源測量與評估、風電機組設計與制造、液壓與氣壓傳動、風電場電氣工程、風電機組控制與優化運行、風力機組狀態監測與故障診斷、風電機組測試與認證、風電場施工與管理、風電場建模與仿真、風力機設備材料、新能源材料、近海風力發電、風能與其它能源互補發電系統、風電場并網、風力發電機組計算機輔助設計、風電場規劃與設計等 面向風電機組設計與制造、風電場工程等

B類2:

福建師范大學 理論物理基礎、材料科學基礎、固體物理學、材料分析方法與技術、材料熱力學、單片機技術、電工電子技術、工程制圖、磁性材料與器件、光電子材料與技術、太陽電池物理、光伏工程與技術、光熱工程與技術、固體發光材料、半導體材料、電化學基礎、磁熵變材料與磁制冷技術、傳感材料及其傳感技術、X射線分析技術、儲能材料與技術、先進功能材料、光電薄膜與器件、鋰離子電池原理與技術、材料設計與模擬計算、納米材料與應用、新型能源材料與技術、太陽能光熱轉換理論及設備、太陽能熱利用、薄膜材料與技術、光源設計與應用技術等 面向太陽電池及其它新能源材料技術研發

應當指出,大學的專業課程體系不可能完全為企業的需求而量身定做;即使課程體系相同,但由于學校資源的差別和培養方式、途徑及方法的不同,人才培養的類型、質量與層次也會存在很大的差別。因此新能源本科專業教育主要考慮人才質量的基礎性、技能型、創新型、復合型與可拓展性。專業基礎課應該以能源科學為基礎,兼顧高校各自的資源優勢,設定各具特色的專業課程。

以長沙理工大學(以下簡稱“我校”)新能源科學與工程專業為例,應針對風機制造、風電場、太陽能發電站三個就業領域,結合學校現有學科與專業優勢,培養目標定位于既具有較寬廣、厚實的專業基礎,又有專業方向的特長。為此,針對新能源產業的發展需求和我校的學科優勢,新能源科學與工程專業可增設太陽能發電工程方向。主要面向太陽能光伏、光熱發電站及并網工程,同時兼顧太陽能領域的技術研發,為太陽能光熱發電儲備人才,開設材料科學、光學、熱學、電氣工程等模塊的課程,主干學科為材料科學、電氣工程,使學生具有材料科學、光學、熱學理論基礎,具備電氣工程的職業能力。目前我校已有的材料科學與工程、光電信息科學與工程、熱能與動力工程、電氣工程及自動化專業為太陽能方向的開設奠定了基礎。

四、結論

當前,我國風電、光伏發電呈規模化發展的趨勢,太陽能光熱發電也未雨綢繆。為適應新能源電力產業蓬勃發展的需要,新能源科學與工程專業應該“以學科為基礎設置大類專業,以產業為支撐開設專業方向”。在風力發電、太陽能發電專業方向上,遵循厚基礎、寬口徑的原則,在強化“工程實踐能力培養”的基礎上,分別面向風機制造、風電場工程、太陽能發電工程三個主要領域,專業基礎課應以能源科學為基礎,兼顧高校各自的資源優勢,設定各具特色的專業課程體系。新能源產業屬于國家戰略性新興產業,也是國民經濟發展的基礎性產業;面對環境污染與能源危機的雙重壓力,全球都在加速發展新能源產業。應當抓住這一有利時機,整合各校相關的資源優勢,推動新能源科學與工程專業人才培養的發展,打造新能源專業品牌。

參考文獻:

[1] 熊怡.論道學科學專業建設,共話新能源人才培養――首屆全國新能源科學與工程專業建設研討會綜述[J].中國電力教育,2013,

(21):26-28.

[2] 熊怡.我國新能源人才培養的道與術[J].中國電力教育,2013,

(21):38-41.

[3] 陳建林,陳薦. 新能源科學與工程本科專業人才培養模式探究[J].中國電力教育,2013,(22): 20-25.

[4] 楊晴,陳漢平,楊海平,等.華中科技大學:新能源科學與工程專業建設探索與實踐[J].中國電力教育,2013,(21):29-31.

篇10

關鍵詞:教學改革;實物/模型化教學;鍋爐原理

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)21-0060-02

一、“鍋爐原理”課程的特點

按照我國的能源結構,未來幾十年內火力發電依然是我國各類發電的主力軍。鍋爐是火力發電的三大主機之一,對火力發電的安全、經濟運行起著至關重要的作用,同時鍋爐也是應用很廣泛的一種能源轉換設備,是能源與動力工程及其相關專業學生畢業后從事運行、調試、改進設計、實驗研究的主要對象。

“鍋爐原理”是能源與動力工程專業的主要專業課程之一,[1]通過本課程的學習,學生將掌握鍋爐工作的基本原理,并具有鍋爐安全、經濟運行的一般知識,同時獲得分析工程問題以及設計、計算和實驗的初步能力。“鍋爐原理”課程體系包括認識實習、課內講授、教學實驗、課程設計以及畢業實習等環節。現行的教學模式課內講授前2周認識實習,課內教學60學時,教學實驗4學時,課程設計2周,畢業實習2周。

“鍋爐原理”課程涉及基本原理、設備結構以及理論計算等,其突出特點是結構復雜、點多、面廣,早期的教學計劃課內學時數曾經達120學時,分兩個學期開設,學時較為充裕。近幾年培養計劃的調整要求體現“寬口徑、厚基礎、強能力、高素質”的人才培養模式,“鍋爐原理”課程總學時數壓縮到64學時,內容繁多與學時緊張的矛盾日顯突出。尤其是以“抽象”“論述”為主教材編寫模式,使得大部分學生由于無法看到實物而難以引起學生的注意力和興趣,這已成為“鍋爐原理”課程教學中的難點。

二、實物/模型的教學實踐

大學教學論包括:教學在學校教育中的地位和作用、教學的目的任務、教學過程、教學原則、教學內容、教學方法手段、教學組織形式和教學效果的檢查與評價。[2]因此對教學內容、教學方法以及組織形式的研究是大學教學論的重要內容。

從心理學的角度,學習是一種相當復雜的活動過程。[3]學習者、學習過程和學習情景是學習活動中的三要素。現階段高校的學習主要屬于知識的學習,即對知識的感知、理解、保持和應用。從人的認識發展角度來看,“實物化”教學遵循“理性認識感性認識感性實踐理性認識”的過程,符合人的識記規律。談華軍[4]將模型制作引入船舶零件的教學環節,收到了較好的效果。鑒于上述原因,“鍋爐原理”教學過程中應貫徹實物/模型化教學的指導思想。

1.鍋爐的整體結構

鍋爐設備由鍋爐本體和輔助設備構成,前者包括爐膛、汽包、過熱器、省煤器、空氣預熱器、爐墻和構架等,后者包括送風機、引風機、給水泵和煤粉制備設備等。其中,省煤器、汽包、下降管、水冷壁、過熱器等設備組成鍋爐的汽水系統,而燃燒器、爐膛、煙道及空氣預熱器等設備組成鍋爐的燃燒系統。由此可見,鍋爐設備體積龐大、系統復雜、工作條件各異,運行時涉及高溫蒸汽、高溫火焰、高溫煙氣、高溫空氣以及固體煤粉等的流動,在生產現場很難整體把握。

對于這種復雜的系統,在教學實踐中引入三維立體鍋爐模型,學生可以仔細觀察鍋爐模型的結構特征,清晰地建立鍋爐汽水系統、各個受熱面的相對位置、燃燒器的布置和煙風系統等概念,全面把握鍋爐的整體結構。

2.鍋爐受熱面的結構

受熱面是工質吸收熱量轉變為蒸汽或熱空氣的主要途徑,包括水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器和空氣預熱器。這些受熱面由于其作用和布置位置不同,在結構上有很大的差異。

水冷壁的作用是將未飽和水加熱到飽和汽水混合物。為了增強爐膛的氣密性、增加輻射受熱面積以防止管壁超溫、降低金屬耗量等,通常采用膜式水冷壁。圖2表示內螺紋管水冷壁的結構,采用這種水冷壁是為了強化工質在管內的擾動、推遲膜態沸騰以避免管壁超溫。在實際教學中發現,將這些模型引入課堂教學后,學生不僅直觀認識了膜式水冷壁和內螺紋管水冷壁的結構,而且直觀理解了膜式水冷壁中彎管、開孔的作用。

省煤器的作用是加熱給水以減小汽包的熱應力。為了適應燃用劣質燃料的要求,具有結構緊湊、金屬耗量低等特點的擴展受熱面省煤器在新機組鍋爐制造或舊鍋爐改造中逐漸應用。圖3為螺旋鰭片省煤器的結構示意圖,這種省煤器增加了傳熱面積和傳熱系數,提高了結構的緊湊性。但是繞制過程在內圓弧會形成等距的波紋皺褶。當氣流沿鰭片流動時,螺旋角引導氣流改變方向,這樣在省煤器管子根部煙氣局部煙速劇增,且氣流沖刷后在波紋皺褶突出位置磨損加劇,形成坑點甚至泄露。可以設想,如果沒有這種省煤器的實物結構,學生很難理解由于煙氣流動方向改變所引起的煙氣流動方向的改變、磨損等問題。

空氣預熱器的作用則是加熱空氣以強化燃料著火和燃燒。回轉式空氣預熱器由于結構緊湊、受熱面布置簡化、腐蝕的危險性小等特點在大型鍋爐中得到了廣泛應用。但是,由于其結構復雜,在講授這種空氣預熱器工作原理時遇到很多問題,比如煙氣的走向、空氣的流程等。在教學過程中,通過空氣預熱器的實物結構),充分展示回轉式空氣預熱器的換熱過程,使得學生對該受熱面兩種介質之間的相對位置、相互關系一目了然。

3.鍋爐爐膛的結渣

燃料是鍋爐輸入能量的載體,輸入鍋爐的燃料形態包括氣、液、固態等。現在的學生僅有煤種的抽象概念,幾乎沒有煙煤、無煙煤、褐煤以及劣質燃料煤矸石的直觀認識。另外,對于在爐膛內燃燒的高溫狀態下,工況異常時熔融或半熔融狀態的灰分會在管子表面結渣的現象無法想象。對于“自惡化”的結渣會造成表面溫度升高、結渣層增厚,甚至形成很大的焦塊,進而對鍋爐安全和經濟運行的影響更無法理解。

為了解決在教學中遇到的問題,在教學中引入從現場收集的煙煤、無煙煤、褐煤以及煤矸石等實物樣品,飛灰、灰渣以及燃燒異常時的結焦塊、結渣塊,圖5為煤粉爐和循環流化床鍋爐結焦的實物。通過直接觀察,學生對難以用語言描述的鍋爐爐膛的結渣產生了直觀、深刻的印象。同時,通過該環節還可以形象地告訴學生,在從事鍋爐運行工作的過程中避免鍋爐結渣的必要性和重要性。

4.高溫腐蝕

高溫腐蝕是發生在高溫受熱面煙氣側金屬管壁的腐蝕現象,會使受熱面管壁變薄,強度降低,壽命縮短,嚴重時將造成爆管事故,甚至被迫停爐。在教學過程中,通過實物展示高溫腐蝕對管壁造成的危害(見圖6),一方面可以對高溫腐蝕后果產生直接的感受,另一方面可以強化學生安全運行的意識。

三、實物/模型的教學效果

因為人類認識事物,直接的觀察對象是最快速的一種方式,通過符號圖形描述認識事物的過程就比較復雜,而借助于文字則效率最低。實物、模型等輔助教學手段多用于中學階段的教學過程,如姜宇[5]在生物教學中引入直觀教具,幫助學生很好地完成從形象到抽象的過程;喬萌[6]則在立體幾何的教學中引入實物教具有力地培養了學生的空間想象能力,解決了空間思維上的學習障礙。

隨著大學教學方式的改變,人們往往忽略了高等教育中實物/模型化教學手段的作用。筆者在“鍋爐原理”教學過程中認識到,盡管現在多媒體教學是一種重要的手段,但是實物和模型的作用仍是不可替代的。首先,對于預定的學習目標需要考慮是否需要使用實物和模型,使用哪種或哪幾種實物和模型。其次,不同實物/模型儲存信息的直觀程度不同。作為教師,應該在了解各種實物/模型的特征和作用的前提下,決定使用哪些實物和模型,并注意實物和模型的互補優勢,不能用現代化教學媒體完全取代傳統實物和模型。例如在講授鍋爐結構時,通常先展示各個部件的實物,使得學生具有具體和真實的印象,然后采用放大的立體模型演示其結構布局,讓學生全面把握鍋爐的整體結構。通過將實物/模型引入到“鍋爐原理”課程教學,將融知識性和趣味性于一體,對于學生視覺的刺激要強烈得多。學生們看見實物后印象較深,能豐富學生的感性知識,而通過模型的觀察,可以有效地培養學生的空間想象力、觀察能力和思維能力,對大型設備的整體把握比較完整,比文字、圖片以及視頻的效果都要好。這種教學方式激發了學生學習專業知識的熱情,鞏固和加深了對“鍋爐原理”知識的理解。對太原理工大學已經畢業的熱能與動力工程專業2008級和2009級學生進行追蹤調查發現,“鍋爐原理”采用的實物/模型化教學為他們快速適應工作崗位奠定了良好的基礎。熱能與動力工程專業即將畢業的2010級學生有的繼續攻讀碩士學位,有的將奔赴自已的工作崗位。調查分析發現,無論是研究生復試還是就業面試,學生由于得益于實物/模型教學方法,對鍋爐相關知識的考題從容自如,安之若素。

四、結束語

“鍋爐原理”作為熱能與動力工程專業的傳統專業課,在新的條件下,除了要賦予新的內容外,還有必要在教學方式上進行改進,只有這樣學生才能更好地掌握課程規定的內容,并很快轉化到生產實踐中。實踐證明,在“鍋爐原理”教學過程中將實物/模型與引入教學相結合的方法,簡單易行,效果顯著。

參考文獻:

[1]丁立新.電廠鍋爐原理[M].北京:中國電力出版社,2012.

[2]王殿璋.大學教學論[M].北京:北京師范大學出版社,1991.

[3]吳育桂.心理科學概論[M].北京:北京師范大學出版社,1991.

[4]談華軍.淺談模型制作在實踐教學中的作用[J].廣東科技,

2011,(22):27.

[5]姜宇.淺談直觀教具在生物教學中的使用[J].職業教育,2011,