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能源与动力工程

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能源与动力工程

能源与动力工程范文第1篇

关键词:能源动力工程;节能技术;应用

能源作为一个国家发展的基础,对于人们生活水平提高有着重要的推动作用。而能源与动力工程的节能技术,就是在使用能源的过程中,尽可能的加强能源利用效率,或者尽量减少能源在使用过程中出现不必要的损失和浪费。从而达到减少能源消耗目的的同时,还能加强社会经济发展。在新时期下,各个国家都面临能源短缺的问题,我国作为能源消费大国,在能源短缺的问题上,比其他国家更为严重。因此,面对能源短缺的问题,我国在抓紧研究新能源开发技术的同时,也应当重点发展节能技术。

1能源与动力工程的节能技术

能源与动力工程在专业领域中,主要是对传统能源进行合理利用,减少传统能源在使用过程中的浪费,提高能源的使用率,并且还有对新能源的开发[1],然后将新能源应用到人们的日常生活当中,以此帮助社会主义市场不断发展,以及减少传统能源的使用,保护自然环境。而能源与动力工程的节能技术,就属于对传统能源合理利用这一块,它不仅是能源与动力工程的重要组成部分,也是当前节能技术的领军者,在许多行业中都得到了广泛的应用。

1.1空压机预热回收技术

在实际生活中,空压机作为一个能耗较大的设备,在设备运行过程中,会将输入电脑的百分之八十转换为热能,而剩余的百分之二十则会转变成压缩空气能。在空压机设备将电能转换成热能以后,而剩余的能量会变成废热排放到空气当中,这导致大量的能源被浪费。随着空压机余热回收技术的出现,使得这部分能源得到了合理的利用,空压机余热回收设备,主要是根据能源与动力工程的节能技术来设计的[3],它通过冷热交换原理,将空压机在运行工程中产生的余热收集起来,并将其加热为六十摄氏度的热水。例如,在某生产企业中,由于部分设备需要使用空压机,而使用空压机进行生产,在消耗大量能源时,会有部分能源变为热量发散到空气中去,导致不少电能被浪费。而通过空压机预热回收设备以后,可以将这部分散掉的热量进行回收,然后将这部分热量运用在热水器中,使企业生产过程中,不需要在耗费电能去对水进行加热。这样既合理的利用了能源,使空压机电能耗费利益最大化,又减少了传统热水器所消耗的电能,达到了节约能源的目的。

1.2变频调速技术

在工业生产当中,常常会用到电机设备,如泵类和风机等电机设备,在工业生产中应用都非常广泛,但是这些设备都有一个共同点,那就是对于电能的消耗非常大,这部分耗能在企业生产中占比巨大。在对电机应用了能源与动力工程的节能技术以后,出现了变频调速技术,这项技术通过改变电源输出的频率,能够有效地控制电机对于电能的损耗,尤其是在风机、水泵这类电机中,节能效果十分显著。

2能源与动力工程的节能技术的应用方向

2.1在煤炭能源中的应用

煤炭资源作为我国存储量最多的能源,是我国经济发展中使用量最多的资源,但是煤炭资源也是一种高污染的矿产资源,在使用的过程中,会对环境造成极大的污染,而且我国当前对于煤炭的能源利用效率也很低,造成了极大的能源浪费,使得煤炭资源日益减少。因此,我们可以将能源与动力工程的节能技术的概念运用在煤炭资源中,对煤炭资源进行脱硫处理,减少煤炭资源在使用过程中所释放的二氧化硫,并且还能提高煤炭的能源利用效率。

2.2在石油资源中的应用

在第二次工业革命当中,石油资源登上了历史的舞台,它在各行各业中都得到了广泛的应用,使得工业生产有了更进一步的发展。但是,石油资源在地球上属于不可再生能源,而人们对于石油的使用却在日益增加,这使得石油资源的存储量已经在逐年减少。因此,我们要对稀缺的石油资源进行保护,在对使用资源进行使用时,我们可以利用能源与动力工程的节能技术来加强使用效率,减少石油的消耗。另外,我们还可以寻找石油资源的替代品,如乙醇、甲醇等。这类在部分行业中可以代替石油的资源。

3结语

总而言之,能源与动力工程的节能技术是当前节约能源消耗的主要节能技术之一,对于经济的发展起到了至关重要的作用。而在我国,随着能源的使用量日益增大,而且使用的能源大部分都是不可再生能源,这使得我国的经济陷入了瓶颈。而如果想要打破这个经济瓶颈,就需要合理的利用能源,加紧对于能源与动力工程的节能技术的研究,使我国的能源能够达到持续发展,从而推动市场经济的发展。

参考文献:

[1]徐祥博.浅谈能源与动力工程的节能技术[J].黑龙江科技信息,2013(36):73.

[2]唐管财.关于能源与动力工程的节能技术分析[J].化工管理,2017(18):134.

能源与动力工程范文第2篇

[关键词]能源与动力工程;教学模式;工程热力学;传热学

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)01-0052-03

伴随着人类社会对可持续发展日益加强的关注,能源与环境的矛盾成为每个国家的核心关注点,其迫切要求中国的能源动力工程高等教育建立与国家经济发展相适应的工程教育体系与结构,提高能源动力工程技术人才的培养质量。

中国能源动力类专业形成于20世纪50年代,初期为满足动力、发电应用等国民生计的迫切需求,而成立了锅炉、汽轮机、内燃机等专业,后续随国家需求而成立了制冷、核电等专业。国内高校设立工程热物理专业的高峰期为20世纪七八十年代,其后专业发展迅速。2012年,教育部颁布实施了《普通高等学校本科专业目录(第四版)》,能源动力类二级学科门类下列的专业仅为能源与动力工程专业,使得本专业本科成为一个“大能源”范畴内的专业。这种专业上的调整体现了一种需求的调整,在面向全球化的能源发展与挑战时,具备更加广阔视野、全面知识体系的人才更加符合社会需求。邱洁对这种调整对能源与动力工程专业课程体系的影响进行了简要论述,并总结了相关挑战与机遇。

一、专业现状概述

(一)专业内涵的拓展

原有的热能与动力工程专业关注热能与动力的转化及效率问题,核心关注热量这种能源形式。随着可再生能源及新的能源利用形式的迅猛发展,专业内涵愈发深厚。各种能源形式彼此的转换及过程中伴生的能质交换规律等都成为本专业覆盖范围,这对于原有的学科体系产生了一定的影响。故专业内涵的拓展迫切要求学科进行相应的调整,在培养计划方面进行适当更新。

(二)培养目标的调整

近年来,随着可再生能源、能源与环境等主题的发展,对相关新兴领域人才的需求日益加大。社会作为人才的接收市场,对急需人才的类型释放了大量信号。然而,作为人才输送主力的高校,往往并没有及时对培养方案做出适当调整,课程更新方面也相对较慢。事实上,在课程数和学时有限的条件下,在各高校学科内特色研究方向和优势方向沿袭下,相关调整的余地很小。

(三)差异化需求的影响

传统教学模式在面对日渐差异化的学生需求时,不能“丰盈”学生的个性化发展。事实上,随着高等教育进程的不断推进,个性化教育的呼声渐起。重视人才发展的差异性,探索个性化教育理论与实践,在很多高校的人才培养模式改革文件中有所体现。具体到能源与动力工程这个“大能源”专业,有些学生倾向于传统专业好就业,有些学生倾向于新型产业想创业,有些学生格外看重前沿科研想出国、考研,这一方面来源于个人认识和喜好,另一方面也来源于自身经济等不同方面的压力。这种差异化的需求在现阶段传统培养模式下,很难被满足。这不仅是课程设置方面存在局限,在课堂教学、实验和实践等方面也同样存在很多局限。

二、本专业学生存在的问题

(一) 本科生对本专业背景了解不深

其表现为学生不知道专业与国计民生有何关系,故无法在其中定位自己。没有定位,便没有思想原点,不知从何出发开展职业规划、人生规划,故往往感到茫然,无所适从。

(二) 本科生对个人发展路径了解不深

其表现为学生不知道本科所学有什么具体应用,个体的学习如何与群体、行业、社会和国家的发展相关联,想认真发力却不知道如何操作、朝哪里发力,缺乏方法的引导。在被动学习模式下积累的经验,在本科主动学习的情境下不能很好适应,往往造成心理困境。

(三) 本科生对国内外科技发展态势了解不深

其表现为学生无法将自己对未知的探索与国内外快速发展的科技态势相关联。在面对能源与动力工程这种涵盖学科多、支撑面广、国内外发展快速的专业时,一方面渴望求知,另一方面又被繁杂的关系牵扯,造成精力分散,无法突破。

(四) 本科生参与竞争的意愿不大、程度不深

尽管目前在能源领域,国内外针对本科生的科研竞赛纷纷设立及开展,但仍无法发动所有学生参与,造成部分积极的学生参与多个项目,而大多数学生只局限于自己生活的小圈子,缺乏参与竞争的意愿和动力。

三、教学模式的创新实践

(一)“熔炼互激”教学模式

针对上述问题,近年来,天津大学能源与动力工程专业教学团队通过反复实践与研讨总结,以激发学生学习与创新热情为出发点,提出了“熔炼互激”这一新的教育模式。

能源与动力工程范文第3篇

【关键词】能源与动力工程 课程体系 教学内容

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)09-0253-02

能源动力是国民经济的支柱产业。进入21世纪,世界经济迅猛发展,化石能源日趋枯竭,能源短缺以及环境问题日益严峻。提高能源利用效率,保护环境,开发新能源和可再生能源,保证能源的可持续供应,对能源科技提出了新的挑战。能源科技发展需要一大批合格的专门人才。高等学校能源与动力工程专业应不断进行课程体系改革和教学内容优化,为能源动力行业培养出满足行业要求的专门人才。根据高等教育教学改革的要求以及行业发展趋势,中国矿业大学能源与动力工程专业在人才培养模式、课程体系设置和教学内容优化等方面进行了一系列改革,积累了一些经验,在此成文,与同行交流。

一、能源与动力工程专业课程体系改革面临的挑战

1.能源动力学科领域的拓展对人才知识结构提出了新要求

2012年,教育部对本科专业的招生门类、专业目录进行了调整,热能与动力工程专业更名为能源与动力工程。从2013年起,全国本科专业将按照2012版教育部新颁布的本科专业目录招生。专业名称的改变,并不仅仅是改变了称谓,而是随着时代的发展,该专业内涵发生了很大的改变。原来的热能与动力工程强调的是热能与动力的转换,而现在能源与动力工程专业涵盖的范围则更宽广了,由过去传统的能量转化与利用领域,发展到今天的能源生产、燃烧污染治理、新能源的开发与利用等多个领域,与化学、环境工程等学科的交叉关系越来越密切。近些年来,新能源与可再生能源的开发利用方兴未艾,形成了庞大的研究队伍和产业,如太阳能、风能、垃圾发电,脱硫脱硝等行业,为毕业生提供了广阔的就业市场,急需高校能提供这方面的人才。现有的专业培养方案中课程设置和教学内容已经不能满足能源动力行业时展的要求,需要做出相应的调整。然而,在目前培养计划中总学分压缩、课程门数减少的情况下,增加新领域课程,必将会对原有的课程设置造成冲击。

2.人才培养的“宽口径”和“零距离”之间存在矛盾

能源与动力工程专业是一个宽口径专业,涵盖了原来的热能工程、热能工程与动力机械、热力发动机、制冷及低温工程、流体机械与流体工程、水利水电动力工程、工程热物理、能源工程和冷冻与冷藏等,这些专业在内涵上存在很大的差异。“宽口径”培养模式避免了过去那种专业面过于狭窄的问题,使人才具有宽广的知识面,增强了就业的适应性,这也直接产生了不利的方面。在目前专业课程门数和学时都有限的情况下,毕业生在哪一方面都不专,不能满足企业对人才知识结构的要求,在工作现场还要经过很长时间的理论学习和实习过程,很难满足用人单位的要求。由于缺乏完善的岗前培训和有效的继续教育制度,我国国有大中型企业一般不乐意接受“宽口径”的毕业生,希望毕业生一毕业能尽快胜任工作岗位,甚至是“零距离”对接[1]。

3.课程体系设置模式不能满足大学生的个性化发展需求

大学生在成长的过程中,形成了不同的人生观、价值观,对自己未来所从事的职业有喜好厌恶,如有的喜欢动力机械,有的喜欢制冷空调,还有的喜欢热力发电;另外,对个人的发展方向也有不同选择,如有的要考研,有的要就业,还有的要创业。高等教育应该支持大学生个性化发展,在培养方案和课程体系设置上应该提供他们可以自主选择的空间,使他们能够按照自己的兴趣爱好去选择发展方向和未来从事的职业。目前课程体系设置模式单一,所有学生四年学习的课程几乎都一模一样,教学内容差别不大,学生几乎都是一个培养模式,不能满足不同类型学生的需求,限制了学生的个性发展,也不利于创新精神的培养。

4.实践教育环节与课程教学之间存在冲突

为全面落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》,深入贯彻总书记在清华大学建校100周年上的讲话精神,为了培养具有较强实践能力和创新精神的高素质人才,高校强化了实践教学环节,内容不断丰富,形式不断拓展,在实践育人工作总体规划、深化实践教学方法改革、系统地开展社会实践活动、加强实践育人基地建设等方面取得了很大的成绩。但是实践育人特别是实践教学依然是高校人才培养中的薄弱环节,与培养拔尖创新人才的要求还有差距。在总学分和学时减少的情况下,如果一味地强化实践教学,增加实践教学学分,则不得不压缩理论课程的学分和学时,甚至得减少理论课程门数,这样培养的人才很难做到“厚基础”, 违背了人才培养目标。另一方面,实践教育环节和理论教学环节相脱节,必然影响实践教育环节的效果。此外,在教学内容方面,也应及时更新。国外高水平大学能及时更新教学内容,反映本学科新的研究领域和前沿技术。如美国佐治亚理工学院将MEMS技术引入了换热器课程,将先进的能量转化技术,如燃料电池、生物质能转换、热电转换等引入了热力学课程。和国外相比,我们教学内容就显得陈旧,不利于人才培养。

二、课程体系构建与教学内容优化措施

1.增设新领域核心课程,完善人才知识结构

能源与动力工程专业课程体系改革,要根据能源动力学科新的拓展领域,广泛深入调研,充分了解能源动力专业的发展趋势以及涉及的主要学科领域,掌握新领域的学科内涵和新兴行业对人才培养的需求,以确定未来人才必备的知识结构。在满足总学分和学时限制的条件下,补充完善培养方案中的课程设置,优化教学内容,将新领域的课程与原专业课程整合,制定适应学科领域扩展、满足未来人才市场需要的课程体系,使毕业生具有完善的知识结构,增强毕业生就业竞争力。

2.按专业大类统一基础课程设置,分设专业方向模块

在课程体系设置中,为了解决学生专业知识结构宽泛而不专的问题,还是要分设专业方向[2]。但为了防止回到以前的老路,防止专业面过于狭窄,不同专业方向的通识教育课和专业大类基础课程应统一设置。在此基础上,根据不同的专业方向设置不同的模块化课程,每个专业模块化课程的门数不宜过多,设3-4门,10个学分左右即可,同时设置大量应用性强的专业选修课,强化实践环节,这样就解决了“宽口径”和“零距离”之间的矛盾。

3.建立柔性的课程体系,满足大学生的个性化发展需要

建立柔性的课程体系,使课程体系构建多样化、课程设置分层次,以满足不同类型学生的个性发展需求[3]。通过设置不同的专业方向模块,学生可以按照自己对未来从事行业预期和职业喜好加以选择。培养计划分研究型和应用型。“研究型”培养计划的学时分配适当向基础课、专业基础课倾斜,实践教育环节要注重学生创新能力的培养。“应用型”培养计划的学时分配应适当向传授专门应用技术的专业课倾斜,实践教育环节注重培养学生应用所学专业知识的能力。同时,增加选修课程门数,选修课程也分研究型和应用型,满足毕业生继续深造和就业的不同需要。

4.优化教学内容和方法,理论教学和实践环节相结合

在强化实践环节的同时,一定要保证理论课程有足够的学分和学时。在总学分减少和实践学分增加的前提下,可以适当压缩德育课程学分,保证专业基础理论课程学分。同时,改革应用性很强的专业技术课程的教学内容和方法,这类课程都设置课程设计环节,学生在课程学习的同时开展课程设计,通过工程设计将理论教学和实践环节有机结合起来。另外,及时修订教学大纲,与时俱进,及时将本学科最新的研究领域、前沿技术在教学内容上得到反映。

三、结束语

课程体系改革和教学内容优化是一项长期艰巨的任务,需要在高等教育实践中不断探索、完善。能源与动力工程专业人才培养要解决的问题,有和其它专业共性的方面,也有其特殊性。能源与动力工程专业课程体系改革要满足国家高等教育人才培养目标的总体要求,可以借鉴其它专业成功的改革经验,还要结合专业自身的特点,探索出更多行之有效的措施。

参考文献:

[1]张力,杨晨. 能源动力类专业工程教育改革初探,中国电力教育,2011,(21):152-154

[2]于娟, 吴静怡. 能源动力专业的高等工程教育研究与实践,中国电力教育,2011,(27):158-160

[3]方文彬. 试论大学课程体系个性化,黑龙江高教研究,2010,(5):131-133

能源与动力工程范文第4篇

关键词 实践教学体系 五层次 十模块 工程实践能力 创新能力

中图分类号:G642.4 文献标识码: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

世界发达国家的工程教育逐渐融合了技术取向和科学取向,一些大学提出了“回归工程实践”的改革理念,不断改革各自的工程教育,开始重视工程教育的实践性和创新性,以适应现代大工程的要求。由于我国工程教育所处的历史阶段与西方发达国家完全不同,因此我国的工程教育只能创新,走建设中国模式工程教育之路。①②2010年教育部牵头实施了“卓越工程师教育培养计划”,旨在改革和创新工程教育人才培养模式,创立高校与行业企业联合培养人才的新机制,着力提高学生服务国家和人民的社会责任感、勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力。2013年,山东省开始实施“省级卓越工程师教育培养计划试点专业”建设,我校能源与动力工程专业成功入选。

现有的实践教学体系普遍存在实践内容与工程应用结合程度不足、各实践环节相互关联较差、职业思想意识教育欠缺、合作培养企业缺乏积极性等共性问题,无法适应卓越工程师人才培养的要求。③④⑤⑥因此,必须构建以培养学生工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心的能源与动力工程实践教学新体系,才能培养出高层次、高水平、高素质的应用型高级专门人才。

1 传统实践教学环节存在的不足

传统的实践教学存在几个方面的不足:(1)对实践教学重视程度不够,部分教师视其为辅工作,从而是学生的重视程度下降;(2)校外践教学条件较差,实践教学基地缺乏,实践企业重视程度不高,实践期间质量保障差;(3)缺乏具备丰富工程经验的双师型指导教师。现有的不足已经严重影响到学生整体培养质量,亟需完善。

2 新型实践教学体系建设

2.1 构建“五层次、十模块”实践教学体系

以培养学生具备优秀的工程实践能力和创新能力为目标,构建“一个核心、两个基础、五个层次、十个模块”的实践教学体系(如图1所示),为培养出具有创新能力和实践能力相结合的卓越工程师人才奠定基础。新型实践教学体系的具体组成情况如下:

(1)一个核心是以培养具有工程能力和创新能力的卓越工程师为核心。

(2)两个基础是培养体系需要的软件和硬件,即指导学生的师资力量和实践基地的实践场所及设备。

(3)五个层次是指整个体系由基本素质层、实验实践层、专业实践层、创新实践层和企业综合实践层组成,每个实践层由两个模块组成,具体情况如下:

①基本素质层:包括素质拓展模块和职业道德素质模块。素质拓展模块包括思想政治理论课实践教学、入学教育及军训、公益劳动等实践环节,主要是为了提高大学生人文素养、品德修养和综合素质为主,培养大学生团队精神和创业意识。职业道德素质模块依托学科导论开展,主要是为了培养学生具有良好的职业道德和职业精神,要有友好的协作精神、坚强的意志、吃苦耐劳的精神,勇于实践、遵规守法,坚持安全第一的理念,具有遵守企业技术保密规章制度的意识。

②实验实践层:包括基础实验模块和综合实验模块。基础实验模块依托公共基础课的实验环节开展,主要为了加强学生的基础实验技能,培养学生扎实的基础知识能力。综合实验模块依托专业基础课、专业主干必修课和专业选修课的实验环节开展,主要是为了加强专业实验操作技能的训练,加深对专业理论的认识和理解,培养学生求真务实的科学态度、严谨细致的作风,锻炼分析问题和解决问题的能力。

③专业实践层:包括工程训练模块和综合实习模块。工程训练模块包括工程训练、机械设计课程设计和机械制图测绘等实践课程,该模块主要依托于大学生实训中心开展,主要培养学生对技术工具及加工方法的掌握和图纸的基本绘制能力。综合实习模块包括驾驶实习、认识实习、内燃机构造拆装实习和内燃机制造工艺生产实习,主要为了强化学生对专业实践综合知识和工程技能的认识,培养学生的专业实践能力和解决实际问题能力。

④创新实践层:包括社会实践模块和科技创新模块。社会实践模块依托社会实践环节开展,主要为了使学生加深对本专业和相关行业的了解,确认适合的职业定位,为向职场过渡做准备,可增强其就业竞争优势等。科技创新模块依托专业设计与制作实践课程、各级大学生科技创新项目和各级大学生科技创新比赛开展,主要为了发挥学生的创新思维和创新精神,使学生的理论知识得到巩固和升华,突出学生个性发展,提高学生创新能力。

⑤企业综合实践层:包括企业学习模块和工程研发模块。企业学习模块依托企业学习实践环节开展,包括标准化学习、质量管理体系学习、观摩生产线、参与工艺制定及设计等内容,主要培养学生对技术规范的认知与实践,让学生现场体会设计及生产的主要工艺流程及所依据的技术规范及企业文化等。工程研发模块依托毕业实践与毕业设计和毕业鉴定实践环节开展,企业根据研发部门需要和学生自身的特点,依托现有研发项目,为学生设计毕业设计题目和内容,使学生在参与工程研发的过程中完成毕业设计环节,从而使学生真正融入到企业中,通过真实项目的操作达到提升工程设计创新能力的目的。毕业设计的验收采用企业现场答辩的形式进行,聘请企业内的相关专家和校内指导教师共同组成答辩委员会,企业专家占据多数,答辩完成后学生依据评委意见对毕业设计进行修改和完善。

2.2 指导团队和实践基地建设

在指导团队建设方面,一方面加强了学校与企业间的研究和开发合作,使教师多参与企业技术开发项目,以提高学校专业教师的工程实践创新能力;另一方面采用了“企业导师核心化”的指导思想,聘请企业专家为学校兼职教师参与全部校内实践环节,同时企业综合实践层的培养中采用“企业导师为主、专业教师辅助”的双导师模式,企业导师根据企业的实际情况为学生的生产学习、毕业设计选题及其实施等环节提供指导或现场咨询,负责对学生进行工程师专业培养的全面基本训练。

在实践基地建设方面,开展了校内实践平台和企业实践平台的系统建设。校内实践平台建设依托车辆工程与交通国家级虚拟仿真实验教学中心、能源与动力工程省级高等学校骨干学科教学实验中心、学院大学生创新创业实验室等,加强了仪器设备投入、实验实训规范化管理、综合性创新性实验项目等建设,加强了创新创业活动的管理和指导。企业实践平台建设,以企业研发中心为依托,建立了“卓越工程师培养”专用实践教育中心,设置了专门人员进行管理和运作,建设了实训、实习的专用场所与设备,使企业综合实践层的教学任务落到实处。

2.3 制定了课程标准和质量评价标准

在充分吸收企I对工程人才要求的前提下,针对多层次模块化实践教学体系制定了各个组成环节详尽的课程标准(标准中突出企业的主导和引领地位)。为了保障人才培养质量,各课程制定相应的评价标准,建立以素质、实践、学校导师、企业导师多位一体的质量评价体系。评价标准以学生工程能力评价为主体,评价标准包括详尽的考核评价方案和细则,依据不同环节的性质差异确定针对性的评价指标,并进行量化,以求评价的科学性、公正性和可操作性。

3 结论

在“卓越工程师教育”核心培养理念下,以培养学生具备优秀的工程实践能力和创新能力为目标,构建了适用于能源与动力工程专业的“一个核心、两个基础、五个层次、十个模块”的实践教学体系,建设了指导团队和实践基地两大基础平台,制定了课程标准体系和培养质量评价体系,可有效提升学生的培养质量。

注释

① 杨弋涛,朱丽慧.“金属材料工程专业”卓越工程师培养课程体系的构建与实践[J].教育教学论坛,2016(16):22-24.

② 周永,夏玉英.基于卓越工程师培养的土木工程专业实践教学改革研究[J].教育教学论坛,2016(17):77-78.

③ 杨志刚,钱俊磊.自动化专业卓越工程师培养计划实践教学体系建设[J].科教导刊(中旬刊),2015(11): 27-29.

④ 刘全忠,王洪杰.能源与动力工程专业卓越工程师培养模式研究与实践[J].黑龙江教育学院学报,2013.32(12):40-42.

能源与动力工程范文第5篇

摘要 针对实验内容零散,实验数目多,实验设备低效、封闭等问题,通过改革实验室管理体制、整合人力资源与设备资源、建立多层次的实验教学平台等措施,取得了良好的效果。

自1998年我国推行“加强基础,淡化专业,因材施教,分流培养”、“厚基础,宽口径”的教育思想以来,根据国家教育部专业目录的设置,中南大学将热能工程、制冷及低温工程两个专业整合为一个大专业,即热能与动力工程专业。同时,为了满足经济市场对人才的需求,该专业设有四个方向:热能工程、制冷及低温工程、动力工程、热工检测与控制。其培养计划前三年立足于基础教育,后一年突出专业方向的特色。经过几年来的建设与发展,这种“通才”式的人才培养模式取得了良好的效果,学生的创新意识强,对人才市场的适应性强。在近几年就业形势严峻的情况下,本专业本科生的就业率前几年一直保持在100%,2006~2007年也在97%以上。

但在培养计划的调整过程中,实验教学仍然按课程进行设置,实验内容零散,实验数目多,实验设备低效、封闭等问题日益突出。为高效发挥实验设备的作用、促进创新人才的培养,笔者在怎样整合实验室资源、构建面向热能与动力工程大专业的实验教学平台方面,进行了积极的探索与实践。

一、改革实验室管理体制

随着学科发展和教学改革的深入,学科交叉渗透已经反映到实验教学上来。根据热能工程、制冷及低温工程、动力工程、热工检测与控制四个专业方向功能与特点,打破原有学科内部实验室的界限,成立了热能与动力工程实验中心。其目的在于有效克服原有设备管理体制分散、重复、低效和封闭的弊端,合理配置实验人员、实验仪器设备和实验用房等资源,有利于创建学科实验大平台,为培养学生的创新能力提供条件。

过去,实验室按专业方向设置,不可避免地存在信息不够畅通、仪器设备重复购置或使用率低的现象。另一方面,将有限的实验经费分散到各个实验室,实验室建设经费不足的问题更为突出。建立实验中心后,实验人员统一管理、资产统一安排、实验设备统一调配,显著地提高了仪器设备的利用率。实验室建设的项目等均由教授委员会根据学科全面发展的需要,通过集体讨论来决定,使有限的资金得到最大程度的利用效益。

二、构建科学的实验教学体系

实验中心坚持育人为本、学生为先、质量为重的基本原则,遵循循序渐进的教学规律,优化实验课程内容。通过打破每一分支学科自身的系统性、完整性,追求科学技术的综合性与整体性来实现教学内容的整体优化,使实验教学内容突出重心低、知识新、面向宽的特点。在教学组织实施方面,形成由多模块或多门课程组成的新的实验教学体系,实施基础性实验必做、综合性和设计探索性实验选做,适合因材施教的分层次教学模式。完善了热能与动力工程专业的实验教学体系,形成“三个层次”的实验教学平台,旨在加强学生实践能力和创新能力的工程实践,促进学生的知识、能力、素质综合协调发展。

第一层次:热工理论基础实验教学平台。该平台一方面为理论课教学服务,帮助学生加深对传热学、流体力学、工程热力学、热工检测与仪表等热工基础理论课程教学内容和机理的理解。其实验内容是根据相关理论课程学习的进度进行设置,以演示、验证性实验为主。通过实验,学生对某些难以描述的现象与概念形成一些感性认识与理解。另一方面注重培养学生的基本实验技能,帮助学生掌握温度、压强、流量、液位等基本热工参数的测量方法与测量仪表的基本知识,训练学生掌握常用仪表的使用、实验的规范操作、实验数据的记录与处理方法等,使学生能根据实验教学的目的,自己设计实验步骤,选择实验仪器,独立完成实验和处理实验数据,进行误差分析,最后给出科学的评价,以培养学生进行科学实验的基本能力。

这类实验课侧重于基础性实验,不过分强调独立设计实验,避免搞形式主义的实验教学。其实验学时数约占专业课程实验的50%,同时要求学生严格按照培养计划选择实验项目。热工理论基础实验教学平台,既配合了理论课程的教学,也为后续的专业实验教学打下了基础。

第二层次:专业综合实验教学平台。这类实验课程要求学生在教师的指导下,综合运用本课程以及与本课程相关的知识、实验方法与实验手段等完成相关实验,旨在培养学生综合运用知识的能力与素质。

在这类实验课程的设置中,改变以往不同的专业方向采用不同设备的思想,重点选择一些典型设备,对实验内容进行整合,根据不同专业方向的培养要求,其实验内容的侧重点有所不同,挖掘现有实验设备的潜力。如柴油机,对于动力培养方向,主要研究柴油机的特性(如万有特性、示功图、速度特性、排放特性等);对于热能工程研究方向,主要研究燃料的特性、燃料的燃烧状况以及机体的传热状况;对于热工检测与控制方向,主要研究流量、压力、温度、转速、气体成分等各种参数的检测方法以及控制模式。通过对溴化锂制冷机与现场总线系统的连接与开发,可以开出满足制冷与空调、热能工程、热工检测与控制三个方向培养目标的综合性实验。

第三层次:专业设计与研究探索性实验教学平台。学生在教师的指导下,根据给定的实验目的和实验条件,自己设计实验方案、确定实验方法、选择实验器材、拟定实验操作程序,自己加以实现并对实验结果进行分析处理;或者学生在教师指导下,在自己的研究领域或教师选定的学科方向,针对某一或某些选定研究目标进行具有研究、探索性质的实验。这类实验课程主要培养学生灵活运用所学专业知识提出问题、分析问题以及解决问题的能力,培养学生的创新意识。

这类实验课程主要对高年级本科生开放,部分实验也适应于研究生,从而形成本研连通、高度共享的实验装备平台,实现资源的最大程度的利用。如低氧弥散燃烧装置、空调系统性能及空气品质实验平台、溴化锂现场总线控制系统等。

三、加强实验师资队伍的建设

由于我国教育领域长期受到重理论、轻实践思想观念的影响,实验教学还没有得到应有的重视,很多教师不太愿意去实验室,同时受到各方面条件的限制,实验室人员的引进比较困难,致使实验室师资不足的问题日益突出。为改变这种状况,我们一方面建立适当的激励机制,充分发挥现有实验人员的积极性。另一方面制定了一系列制度鼓励教师参加实验室建设,如规定任课教师必须参与实验室建设、实验指导等工作;建立实验室建设专项基金,资助教师投身于实验室建设;设立了实验室建设业绩突出的教师奖励专项基金。

四、教学效果

经过几年来的实验教学改革,取得了良好的效果,具体表现在:①提高了实验的开出率,达到97%;同时提高了实验课的质量,开设有“三性”实验的课程占开有实验课程的87%;②涌现出了一批学生参与、教师设计制作的优秀实验装置与项目,如“制冷兼制热水一体化实验台”、“空调系统性能及空气品质实验平台”等均得到兄弟单位的肯定与赞赏,相继有多所高校委托我们加工制作上述实验装置;③涌现出了一批优秀的学生作品:“强化辐射传热的技能环保燃气灶”获第八届“挑战杯”全国大学生课外科技作品竞赛三等奖;“水蒸气吸热式空气温度调节器”获第二届“升华杯”学生创业计划大赛特等奖;“周期热流体导热系数测定仪”获第四届“升华杯”学生创业计划大赛一等奖;“泵综合性能实验可视化数据处理系统”,实现了利用计算机获取实验数据的功能,大大缩短了实验时间,提高了实验的准确性;低氧弥散燃烧关键部件—蜂窝陶瓷蓄热体的周期传热过程,创新性地应用了数学物理方程方法中的摄动法求解,完善了薄壁蓄热体周期传热半解析数值理论方法,相关论文先后在5个EI和SCI源刊上发表,并申报了2项专利;论文“Experimental research on compulsive cooling of swirling jet impingement” 在HDP’06(High density microsystem design and packaging and component failure analysis)国际会议上宣读,获得最佳学生论文奖。

五、结束语

几年来的教学实践表明:新的实验教学平台,充分利用了人力资源与设备资源,使我院的实验教学条件与实验教学水平都得到了提高,为培养学生创新能力提供了良好的条件。同时我们也清楚地认识到:实验教学改革,任重而道远,不断改进实验教学内容、手段、方法以提高教学质量,将是我们长期面临的任务。

参考文献

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2.姜宝成,谭羽非,等.构建实验教学体系,建设一流热工实验中心[J].理工高教研究,2007;26(1):76-77

3.,黄文,等.建设学科实验大平台,促进创新人才培养[J].实验室研究与探索,2003;22(1):124-125