能源动力工程专业方向
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能源动力工程专业方向范文第1篇
【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
能源动力工程专业方向范文第2篇
[关键词]能源与动力工程 自动控制 实践教学 探讨
[中图分类号] G423 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）12-0157-02
2012年教育部新版高校本科专业目录中将“热能与动力工程”调整为“能源与动力工程”。“能源与动力工程”致力于传统能源的利用及新能源的开发，以及如何更高效地利用能源。“能源与动力工程”专业主要培养在能源转换与利用和热力环境保护领域具有扎实的理论基础，较强的实践、适应和创新能力，较高的道德素质和文化素质的高级人才，以满足社会对该能源动力学科领域的科研、设计、教学、工程技术、经营管理等各方面的人才需求。“能源与动力工程”专业的学生应具备宽广的自然科学、人文和社会科学知识，热学、力学、电学、机械、自动控制、系统工程等宽厚理论基础，以及热能动力工程专业知识和实践能力，并掌握计算机应用与自动控制技术方面的知识。
“能源与动力工程”专业中无论是传统专业方向（如水利水电动力工程方向）还是新兴专业方向（如新能源开发和研究方向），都对自动控制技术和实践能力要求颇高。因此，如何针对“能源与动力工程”专业特点改革自动控制类实践课程的教学方法、教学内容和教学模式，对学生掌握自动控制技术基本理论和提高学生专业实践能力具有重要的指导意义，并能达到一举两得、融会贯通的教学效果。
在办学过程中，多家就业单位提出需要具有测控基础的能源与动力工程人才，社会需求提示我们，依托国家级特色专业和能源动力工程的行业背景，针对能源动力工程领域的不同测控对象，应该改革自动控制实践课程的内容，使自动控制实践课程成为一门有针对性的务实课程，其中的改革方法和改革经验也会为其他的交叉学科的实践教学提供重要的借鉴意义。
一、实践教学与理论教学相结合――自动控制实践课程要与自动控制理论课程紧密融合
大多数高校的能源与动力工程专业均开设自动控制原理课程，根据专业方向要求不同在学时内容上也稍有差别。如该课程分别可设置为64学时和48学时，其课程内容主要以经典控制理论为主，重点讲述线性系统的时域分析和频域分析等内容。自动控制原理实践课程是在理论课程的基础上开设的，旨在使学生对经典控制理论有更直观、更深刻的认识和理解，同时结合自己的专业课程背景将这门实用学科应用到自己的专业领域。
结合理论教学内容，实践课程的其中一部分重要内容应是对理论教学内容的验证、分析和再理解。根据自动控制的基本理论，实践课程的基础内容可以根据需要由以下一些内容组成：
1.在实验室用电路元件搭建常用的典型控制环节――让学生直观认识理论课中讲述的各种形式传递函数所对应的实物模型;
2.观察典型系统的动态特性并测试稳定性，同时分析系统特征参数对系统性能的影响――让学生利用示波器这种最常用的电子测量仪器，在时域中分析系统响应随着时间的变化规律，并分析几个重要的响应参数的物理意义，以及它们与理论计算公式之间的对应关系;
3.观察系统零极点对系统性能的影响――与理论课程中的根轨迹内容相对应并加深理解;
4.对典型系统的频率特性进行仿真――理论课程中，频域分析方法是学生掌握起来感觉最为吃力的部分，通过实验方法测量系统的幅频和相频曲线，能使学生对抽象的理论知识有更直接的了解;
5.对线性系统进行校正――系统校正是理论课程中非常重要的一部分，实验中验证不同校正方式对系统性能的影响，使学生对校正方法的掌握更加牢固;
6.引入被控对象构建简单的控制系统，让学生了解控制系统的工程应用、工作机理和调节方法等。
通过基础理论的实践教学，实现真正的理论课程指导实践课程，实践课程反馈理论课程的效果，使学生的知识体系形成一种双向反馈的、理论与实践紧密互动的认知模式。
二、针对专业特色――结合“能源与动力工程”专业特色，实践课程中应设计与专业相关的实践内容
能源与动力工程专业要求学生掌握现代能源科学技术，信息科学技术和管理技术，能够从事热能动力设备及系统的设计、运行、自动控制、信息处理、计算机应用、环境保护、制冷空调、能源高效清洁利用和新能源开发等工作。自动控制原理有别于“能源与动力工程”专业的其他基础课程，如流体力学、工程热力学等，是一门跨专业的基础课程，但它是学生日后工作和继续研究的必要科目之一。
如何根据专业方向特色在实践课程中适当加入与专业内容密切相关的实验内容，是使学生认识并学好这门跨专业基础课程的关键，同时，这一实践环节也能使学生将自动控制原理应用于自己的专业知识中，对不同专业课程的融合掌握具有一定的启发作用。
根据“能源与动力工程”专业的不同方向，结合各专业方向有的被控对象，在实践环节中增加对这些特殊被控对象的控制和调节作用。如对流体传动与控制方向的学生，增加利用液压阀作为执行元件的控制系统实验，推导液压阀的数学模型，观察它的响应特性等;对流体机械及工程方向的学生，增加水轮机转速调节的实验，观察控制器参数改变对系统性能的影响;对风能与动力工程方向的学生，增加风力机变桨控制实验，使学生掌握通过测量风向变化控制风力机叶片方向改变的基本方法等。通过上述实验，一方面让学生复习了自动控制原理的理论知识，另一方面，使学生将控制理论直接运用到自己所学的专业知识当中，对基础知识有了针对性的认识。
实践课程的一个小变革，实际体现的是一种教学的新思路和新方法，实践教学可以作为理论教学的点睛之笔，这种知识体系结构犹如一座金字塔，我们可以把它称为“金三角体系”，整个构造的知识体系如图1所示。虽然实践课程在整个知识体系中所占的比重有限，但合理有效地设置实践课程的形式和内容可以使学生的整个知识体系更加牢固。
图1 “金三角体系”知识结构
三、实践课程深度拓展――整合专业内课程资源，结合校内外丰富的实践资源，鼓励学生自我思考、自我创新
随着学校的日益发展，学校实验资源日益丰富，学生使用实验资源的自由度逐步提高。现在很多高等学校实行实验室开放制度，鼓励学生在自我思考的基础上开展开放性实验。对于自动控制原理的实践课程教学，也可以逐步对学生开放实验室，鼓励学生自我学习。
同时，国家对高校科研项目的支持逐年加大，很多国家项目（如“973计划”、“国家自然科学基金”等）在项目实施的过程中都在国家基金的资助下建设了很多的实验基地，如果能在项目完成后将这些实验基地和实验设备用于学校的教学环节，实际上是提高了这些实验基地和实验设备的利用率，同时也使国家的扶持投资资金得到了更大的回报。以我校的具体情况为例，2006年我校承担了国家“973计划”――大型风力机的空气动力学基础研究，并建立了风力机外场实验基地。在自动控制的实践教学中，针对“风能与动力工程”专业学生，我们利用该项目的实验风力机进行拓展性实验，学生可在外场环境中对风力机的偏航和变桨控制等有很直观的认识，而且我们的控制程序是开放的，可以鼓励学生自我创新，通过编程实现更好的控制策略。拓展性实验不仅使学生将理论知识和自己的专业方向很好地结合在一起，同时也是增加学生学习兴趣的一种很好的途径。
另外，校外实习基地是学生参与实践，实现创新的重要平台。不只是对于自动控制原理这一门实践课程，专业的大多数实践课程内容都可以在实习过程中体现出来。加强特色实习基地建设，不仅能使学生加深对学校理论课程和实践课程的认识，同时丰富学生的思维方式，对学生的自我创新具有推进作用。
综上所述，如果能将自动控制原理实践课程很好地结合自动控制原理理论课程，并有专业方向针对性地开展学科交叉实验，同时在校内开放实验和校外的实习过程中有所体现，就能够使学生的知识结构形成网状构造，有利于学生融会贯通，学以致用。通过对这一门跨专业实践课程教学内容和教学方法的探讨，其得到的具体教学效果和教学经验也可应用于其他跨专业实践课程的教学中，从而使实践课程在整个本科教学过程中发挥最大的教学作用，并实现更好的教学效果。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 田思庆，吴桂云.“自动控制原理”课程的教学研究与实践[J].电子电气教学学报，2008（2）.
[2] 袁安富，张伟.《自动控制原理》课程教学改革与创新的探讨[J].中国电力教育，2008（6）.
能源动力工程专业方向范文第3篇
关键词：热能；动力；锅炉
中图分类号： R151 文献标识码： A
一、热能动力工程
热能动力工程顾名思义主要研究热能与动力方面，其包括热力发动机，热能工程，流体机械及流体工程，热能工程与动力机械，制冷与低温技术，能源工程，工程热物理，水利电动力工程，冷冻冷藏工程等九个方面，其中锅炉的运行方面主要运用热力发动机，热能工程，动力机械，能源工程以及工程热物理等部分专业技术。热能动力工程主要研究方面为热能与动力之间的转换问题，其研究方面横跨机械工程、工程热物理等多种科学领域。其发展方向多为电厂热能工程以及自动化方向、工程物理过程以及其自动控制方向、流体机械及其自动控制方向、空调制冷方向、锅炉热能转换方向等，热能动力工程是现代动力工程的基础。热能动力工程主要需要解决的问题是能源方面的问题，作为热能源的主要利用工程，热能动力工程对于我国的国民经济的发展中具有很高的地位。
二、我国的热能动力工程发展情况
随着改革开放,我国国民经济体制发生很大的变化。社会对人的培养提出了新的要求。为了适应这种要求, 1993年7月国家教委颁布的普通高等学校本科专业目录,将几十个小专业压缩为9个专业,即热能工程、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。1998年教育部颁布的新专业目录进一步将以上9个专业合并为1个,即热能与动力工程专业。从原来的几十个专业合并为1个专业,全国现在有120多所高校设有热能与动力工程专业。热动主要研究热能与动力方面,是跨热能与动力工程、机械工程等学科领域的工程应用型专业。热动主要学习机械工程、热能动力工程和工程热物理的基础理论,学习各种能量转换及有效利用的理论和技术。本专业涵盖的产业领域十分广泛。能源动力产业既是国民经济的基础产业,又在各行各业中有特殊的应用,也是国家科技发展基础方向之一。能源动力领域人才教育的成败关系到国家的根本利益。随着我国市场经济的建立,社会需求和经济分配状态的变化、科技发展的趋势、对本专业的生源、就业等形成了挑战,更是热能动力专业教育的关键。同时,热动还是现代动力工程师的基本训练,可见热动是现代动力工程的基础。
三、热能动力工程在锅炉风机方面需要解决的问题
风机主要作用为气体的压缩和气体的输送，其原理是吧旋转的机械能转换为气体压力能和动能，将气体输送到特定的地点的机械，风机经常用于锅炉中，随着对于能源的需求越来越大，锅炉中的风机在工作中经常会烧坏电机的事故，对于工厂的经济产生巨大损失，严重危害工作人员的人身安全，因此，正确运用热能动力工程技术不断改进风机，对于风机和锅炉的安全性提出更高的要求势在必行。
四、热能动力工程中锅炉及工业炉的发展
1872 年第一台锅炉在英国被制造，随着锅炉的产生，蒸汽机时代出现，1796 年瓦特发明了分离冷凝器，代表着锅炉的完整运作体系的初步确立，工业炉和锅炉原理类似，从某些方面来讲，锅炉也是工业炉的一种，工业炉是指在工厂的工业生产过程中通过燃料的燃烧进行热量的转换，对材料进行加热的设备，工业炉产生于中国商代，主要的工作方式是通过加热提炼铜器，春秋时期产生了铸铁技术，这证明着工业炉的温度控制正在进步。1794 年熔炼铸铁的高炉出现，1864 年马丁建造了气体燃料加热的平炉，随着现代化科技的进步，计算机逐渐代替了人工进行对锅炉系统的控制，推钢式炉和步进式炉成为吸纳带连续加热炉的两种基本类型，两者只有运输燃料的方式有所不同而已。
五、热能动力工程炉内燃烧控制技术运用
锅炉的燃烧控制是调整能量转换幅度的核心技术，在当今社会，锅炉由人力向锅炉内填充燃料逐渐转型为步进式的自动控制填充燃料所代替，更加先进的锅炉甚至使用全自动燃烧控制，根据其运用热能动力自动控制技术的不同，锅炉的燃烧控制分为以下几种：
1、以烧嘴、燃烧控制器、电动蝶阀、热电偶、比例阀、流量计、气体分析装置以及PLC 等部件组成的空燃比里连续控制系统。这种燃烧控制系统是由热电偶检测出数据传送至PLC 与其本身设定的数值进行比较，偏差值通过使用比例积分及微分运算输出电信号同时分别对比例阀门以及电动蝶阀的开放程度进行调节，从而达到控制空气与燃料比例调节锅炉内温度的目的，此种方式温度控制并不十分精确，需要仔细确认额定数值。
2、由烧嘴、燃烧控制器、流量阀、流量计、热电偶几个部分组成的双交叉先付控制系统，其工作原理主要是通过温度传感器热电偶吧需要进行精确测量的温度变成电信号，这个电信号即是用来代表测量点的实际温度，此测量点温度期望给定值是由预先存贮在上位机中的工艺曲线自动给定的，并根据两者数据之间的偏差值的大小，由PLC 自动调整燃料与空气流量阀门的开合程度，通过电动的方式运行机构的定位以及空气和燃料的控制比例，并接住孔板和差压变送器测量空气的流量，燃料的控制也通过一个专用的质量控制装置来测量，是温度精确的控制在必要的数值上。这种燃烧控制优点在于方式节省部件，并且温度控制精确。
六、仿真锅炉风机翼型叶片
锅炉的内部的叶轮机械内部流畅需要带有十分强烈的非定常特征，并且其内部构造十分复杂，不容易进行十分细致的测量实验，并且到目前为止，仍然没有可以解释流动分离、失速和喘振等流动现象的完善的流体力学原理，因此要了解机械内部流动的本质需要更加可靠详细的流动实验和数值模拟实验，通过使用软件二维数值模拟锅炉风机翼型叶片，对空气以不同方向吹入翼型叶片造成流动分离进行模拟，并根据模拟的数值创建而未模型，进行网格的划分，设定边界条件和区域，最后输出网格，在使用求解器求解，这样才可以对不同的气流攻角的流动进行二维数值模拟，，达到模拟的目的，同时可以根据模拟不同攻角下所得到的速度矢量制成矢量图进行比较和分析，最后得出锅炉风机翼型边界层分离和攻角的关系。
七、热能动力工程的发展方向
1、热能动力及控制工程方向(含能源环境工程方向)主要掌握热能与动力测试技术、锅炉原理、汽轮机原理、燃烧污染与环境、动力机械设计、热力发电厂、热工自动控制、传热传质数值计算、流体机械等知识。
2、热力发动机及汽车工程方向掌握内燃机(或透平机)原理、结构,设计,测试,燃料和燃烧,热力发动机排放与环境工程,能源工程概论,内燃机电子控制,热力发动机传热和热负荷,汽车工程概论等方面的知识。
3、制冷低温工程与流体机械方向掌握制冷、低温原理、人工环境自动化、暖通空调系统、低温技术学、热工过程自动化、流体机械原理、流体机械系统仿真与控制等方面的知识。使学生掌握该方向所涉及的制冷空调系统、低温系统,制冷空调与低温各种设备和装置,各种轴流式、离心式压缩机和各种容积式压缩机的基本理论和知识。
4、水利水电动力工程方向掌握水轮机、水轮机安装检修与运行、水力机组辅助设备、水轮机调节、现代控制理论、发电厂自动化、电机学、发电厂电气设备、继电保护原理等方面的知识,以及水电厂计算机监控和水电厂现代测试技术方面的知识。
结束语
热能动力工程的迅速发展使得热力发动机专业方向,其中包括热力发动机主要研究高速旋转动力装置,包括蒸汽轮机、燃气轮机、涡喷与涡扇发动机、压缩机及风机等的设计、制造、运行、故障监测与诊断以及自动控制等行业的发展都到了提速。热动能的发展为航空、航天、能源、船舶、石油化工、冶金、铁路及轻工等部门培养高级工程技术人才,若能将这些理论知识转换成实际的运用,我国的能源压力将大大降低。
参考文献
能源动力工程专业方向范文第4篇
关键词：热能与动力工程；专业建设；课程体系
前言：能源动力工业是我国国防建设的重要基础，同时也是国民经济的支柱性产业，不仅对我国国防建设和经济发展具有重要作用，同时对我国的环境保护具有战略性意义我国是个人口大国，同时是资源消耗大国，因此如何有效的加强对热能与动力工程的研究从而有效的充分开发和利用新能源并减少相关的污染排放，降低其对环境的污染对于我国具有重要意义文章将针对热能与动力工程的特点以及其现状和发展进行细致的探析力求帮助此项能源更好的开发和利用为人类的发展作出更加突出的贡献。
一、热能与动力工程的发展现状
我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国我国的能源结构也以煤炭为主因此媒炭生产与消费也成为我国大气污染的主要原因而随着环境保护意识的逐步增强我国热能与动力工程专业面着经济增长和社会发展的巨大压力随着我国经济的不断发展，我国对能源的需求不断增长尤其是对电能的需求因此规今需要大量的煤炭资源但如果不提高煤炭资源的利用率汉依靠现在的技术，对目前的环境造成严重的危害从而妨碍社会的经济发展同时，中国作为世界第二大石油进口国对国外石油依赖性逐年上升所有这些均使得中国能源安全面临巨大考验因此开发利用可再生能源和实现能源供应的可持续发展是现在的重要任务但实际上我国优于技术水平较低，能源开发的利用率与发达国家相比低30- 40个百分点长期粗放型的经济发展不急限制了能源的开发利用，同时导致了环境污染问题的日益严重随着科技的进步老式低效的动力设备将逐步被新型高效的热动力设备所取代例如大型流化床锅炉的研制成功其主要技术是整体煤气化联合循环发电成为燃煤发电特点是可以清洁高效的利用煤炭资源这些发明创新意味着我国今后将需要大量热能与动力工程专业的新型专业人才
二、改革人才培养方案，构建培养复合型高级应用人才的课程体系
1.人才培养方案改革。围绕食品冷链技术各环节中所涉及到的知识理论和研究方法，加强制冷装置设计、制冷原理与设备课程以及低温物流行业的相关课程建设，构建依托制冷及低温工程天津市重点学科，突出食品冷冻冷藏与食品冷链技术特色的，适应天津滨海新区开发开放和北方经济中心建设发展需要的热能与动力工程专业课程体系。加强科研与教学相结合，将食品冷链的关键技术和冷冻冷藏技术研究的科研成果融入教学，注重学生工程实践能力和创新精神的培养。收集国内外著名大学本专业培养方案和课程体系资料，形成与国内制冷行业单位的反馈与沟通机制，使培养方案为同类型的热能与动力工程专业建设和改革起到示范和带动作用。
2.创新人才培养模式。通过拓宽专业方向，形成以社会需求为导向的课程体系改革；通过整合主干专业课程，增加能源利用率和环境保护理念的教学内容改革；通过在主要专业课上采用面向对象的讨论式教学方式的教学方法改革，进一步推动了对热能与动力工程专业人才培养模式改革的深化。通过各种设计大赛、强化实践环节和本、硕一体化的培养，构建具有工程实践能力和创新精神的符合社会需求为导向和注重学生自身发展的人才培养模式，不断提升人才培养水平。
3.构建热能与动力工程专业课程体系。围绕食品冷链技术的知识理论和研究方法，按照“强化整合主干，突出特色方向，加强实践能力”的原则，分层次建设传热学、工程热力学、流体力学等专业基础课课程；分模块开设管理、经济、商学、创业类等选修课程；分专业方向扩充专业选修课程；利用科研成果充实制冷装置设计、制冷原理与设备、制冷压缩机等主干专业课程和食品冷冻冷藏与食品冷链技术特色课程体系，处理好基础课、模块课平台和特色课程的关系。
三、更新教学内容，改革教学方法
1.鼓励科研成果进课堂。将国内外制冷行业和相关领域最新的科研成果引入课堂，将本学科团队的科研成果速冻技术、预冷技术、冰温储藏技术、新能源利用技术等内容融入课堂教学中，并定期进行经验交流和推广。
2.加强教材建设。做好本专业系列教材和实验教材的建设。完成传热学、工程热力学、流体力学、制冷原理与设备、制冷压缩机、制冷空调自动调节、食品冷冻工艺学、冷冻技术的最新进展、低温技术基础、冷库建筑、专用制冷装置等课程的教材建设。做好制冷装置设计特色教材、制冷空调实验教程等国家“十一五”规划教材的编写工作。
四、专业实验建设
实验是实践教学的组成部分，也是教学内容中不可少的重要一环。通过这一实践环节，一则可以使学生进一步理解课堂上学到的理论知识，从感性认识上升到理性认识，二则可以使学生的动手和实践能力得到大大加强。实验教学内容由三个层次构成，即基础性实验、综合性实验和创新性实验。
1、基础性实验以实验操作为主，主要是增强学生对理论的理解与记忆，熟悉和掌握仪器设备的使用，培养学生严谨的科学态度和实验操作技能。这部分实验包括热工基本量测量实验，包括温度、压力和流量等参数的测量，主要内容有测定材料热物性实验、空气M掠圆柱体时局部换热系数的测定、辐射换热角系数的测定、空气绝热指数的测定、防护热板法导热系数测试装置、准稳态法非金属材料热物性测定、材料表面法向热发射率（黑度）测定仪等实验。通过这些实验，使学生学会常用仪表的使用方法，掌握热工实验测量基本量的方法以及数据处理的方法。加强实践环节的教学内容，通过开放性实验和在实习基地的学习，使学生具备一定的实际操作技能，如空调机的拆装，制冷压缩机、空压机、水泵、阀门等的组装。2、综合性实验则能够体现多门专业基础课程和专业课程的知识点，通过选设具有综合性、先进性、应用性的实验来集成专业展的新知识、新技术和新方法，激发学生求知欲，培养学生综合把握和运用知识的能力。如我们开设的热泵系统、制冷机主机、冷水机组性能试验、风机盘管性能试验、水）水换热器性能试验、水泵性能试验、太阳能蓄热系统、自动控制系统、热力循环实验等等。这些实验的目的是提高学生综合实验的能力，使学生尽可能接近工程实际，而且通过理论联系实际，加深对理论知识的理解和应用，为学生毕业设计、毕业后就业打下良好的基础。
3、创新性实验主要是设计型实验和研究型实验，是基于综合性实验平台的开放性，是在此基础上进行多项制冷与空调的研究与开发工作，比如强化传热、空调器控制方式对空调器性能的影响、制冷空调设备的优化设计等。通过设计新的系统、研究新的方法来解决工程实际问题。创新性实验的目的是鼓励学生从科研项目中、从教学环节中寻求研究课题，独立设计、自拟实验方法进行探索性、创造性实验，培养学生的创新能力与实践能力。
小结：能源和环境问题是目前世各国所面临的重大社会问题，我国高等教育如何培养适应21世纪初我国工业发展需要的能源动力类专业人才，更好地解决所面临的能源与环境问题，对可持续发展战略具有重要意义。
参考文献：
[1]常泽辉，沈炳耘，侯静.开展科学研究对热能与动力工程专业建设
促进作用的探究[[J].实验室科学，2012（2）.
[2]詹振.浅析热能与动力工程的科技创新[[J].科技致富向导，2014（8）.
能源动力工程专业方向范文第5篇
【关键词】热力动力工程；能源；锅炉仿真
热能动力工程专业的应用性增强，它主要是以机械工程学和跨热能动力工程作为理论基础，通过热能和机械能的转换，来产生动力。而锅炉正是能量转换的工具，只有在锅炉进行合理的设计，才可以达到一定的使用效果，最近几年，我国锅炉的种类逐渐增多，但在锅炉的制造和使用方面，还存在很多问题，这样导致能源的利用率较低，所以怎样才能提高能源的利用率是目前国家热能动力工程方面需要研究的问题。
1.我国当前动力工程的情况以及发展趋势
1.1我国当前动力工程的发展情况
我国热力动力工程专业形成于20世纪50年代，兴起于苏联，主要包括的学科有锅炉、电厂热能、内燃机、压缩机、制冷、低温、供热通风与空调工程等几十个小专业。而在我国，改革开放之后，我国由几十个小专业压缩为九个，随即不久，就从原来的几十个专业合并为一个专业，目前我国已有120多所高效舍友热能与动力工程专业。
对于热动主要研究的方面是热能与动力，是一种应用性强的专业，主要学习的基础知识有：机械工程、热能动力工程和工程热物理，还要学习能量转换以及有效利用的理论和技术，掌握制冷空调设备、制冷装置、动力机械与动力工程、流体机械等设计、制造和实验研究的基本技术。这个专业在很多领域上有着很广泛的应用，同时也是我国科技发展的基础方向。随着我国的经济发展，市场经济的建立，社会需求和经济分配状态以及科技发展的趋势等都成为我国现阶段的挑战，也是当前本专业在我国教育发展的主要方向，而且热动也是当前动力工程师的基本训练。
1.2我国当前动力工程的发展趋势
首先是在动力控制工程方向发展，主要掌握热能与动力测试技术、锅炉原理、汽轮机原理、燃烧污染与环境、动力机械设计、热力发电厂、热工自动控制、传热传质数值计算、流体机械等知识。其次是在热力发动机及汽车工程方向上主要掌握内燃机原理、内燃机的结构、设计、测试、燃料和燃烧，还有热力发动机排放、环境工程概论以及内燃机电子控制、热力发动机传热和热负荷等方面的知识。在制冷低温工程和流体机械方向上，需要掌握制冷、低温原理、人工环境自动化、暖通空调系统、低温技术学、热工过程自动化、流体机械原理、流体机械系统仿真与控制等方面的知识。使学生掌握该方向所涉及的制冷空调系统、低温系统，制冷空调与低温各种设备和装置，各种轴流式、离心式压缩机和各种容积式压缩机的基本理论和知识。除此之外，在水利水电工程方向上主要掌握掌握水轮机、水轮机安装检修与运行、水力机组辅助设备、水轮机调节、现代控制理论、发电厂自动化、电机学、发电厂电气设备、继电保护原理等方面的知识，以及水电厂计算机监控和水电厂现代测试技术方面的知识。
2.工业炉的发展
工业炉的作用是将燃料燃烧产生的热量，用来对物料和工件加热。工业炉是工业加热的关键设备，广泛应用于国民经济的各行各业，量大面广，品种多，影响极大。我国在很久以前就出现了很完善的炼铜炉，随着技术的发展，炼铜炉发展迅速。而发展到现在，据不完全统计，全国12个行业县以上企业，工业炉装备11万台以上，机械行业占7.5万台（占炉窑总数66%）。工业炉中燃料炉约6万台，占炉窑总数55%以上，电炉绝5万台。也就是说大部分地区都在使用工业炉，而燃烧炉又是工业炉中使用最多的，所以对于工业炉发展对于我国的工业发展有着很重要的作用。
3.关于炉内燃烧控制技术的运用
对于燃烧控制技术是当前步进炉发展的核心技术之一，而当前控制技术已逐渐由原来的手动控制转换为自动控制，而当前加热炉选用的自控方式主要有空燃比例连续控制系统以及双交叉限幅控制系统。
3.1空比例连续控制系统
该系统主要由烧嘴、燃烧控制器、空气/燃气比例阀、空气/燃气电动蝶阀、空气/燃气流量计、热电偶、气体分析装置、PLC等组成。工作原理是由热电偶或气体分析装置检测出来的数据传送到PLC，由此得到的偏差值按比例积分、微分运算分别对空气/燃气比例阀和空气/燃气电动蝶阀的开度进行调节，可以达到控制空气/燃气比例和炉内温度之目的。
3.2双交叉限幅控制系统
该系统主要由烧嘴、燃烧控制器、空气/燃气流量阀、空气/燃气流量计、热电偶等组成。工作原理是：通过一个温度传感器热电偶把测量的温度变成一个电信号，该信号表示测量点的实际温度。
4.仿真锅炉风机翼型叶片
对于锅炉的叶轮机械内部，流场复杂，有着非定长特征，所以在实验检测方面就会有很大的困难，而目前没有完善的流体力学理论解释诸如流动分离、失速和喘振等流动现象，需要流动实验和数值模拟了解机械内部流动本质。
5.热能工程技术在能源方面发展
5.1在能源方面出现的问题
对于当今世界，各个国家都很重视能源的问题，而能源动力工业又是我国国民经济与国防建设的重要基础和支柱产业，所以在国家各方面的发展上起到了很重要的作用。对于风机，是一种能源利用中产生的机械，它本身装有多个叶片，通过轴旋转推动气流，这种风机主要广泛应用在发电厂、锅炉和工业路遥的通风和引风，对矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和很多大型的建筑物实现内部通风，同时实现排尘和进行冷却。对于在一些发电站里，随着机组的发展，电站需要向更安全、更可靠地方向发展才行，所以电站对风机也提出了更高的要求，解决掉一些安全问题，像锅炉经常出现烧坏电机、窜轴、叶轮飞车等事故，这种事故严重危害到设备的使用以及工作人员的生命安全，同时在经济方面也有大量的损失。
5.2在能源方面的发展前景
能源是人类社会赖以生存和经济可持续发展的重要物质基础，所以怎样让能源更合理的开发和使用就会很大程度上推进世界经济和人类社会的发展，而我国经济发展同样离不开能源，当前我国在能源发展方面主要以“新能源、核能、只能电网、常规能源、节能减排”为主要发展方向，而热能与动力工程专业正是符合国家的能源战略发展方向，通过结合很多门专业课程的学习，来培养能适应国家能源领域快速发展要求的高级研究应用型人才。
6.结语
本研究主要根据我国热能动力工程在锅炉方面的应用和发展做了一些研究，在锅炉的燃烧控制方面，在燃烧方式、风机的旋转问题以及资源利用率方面做出了一系列的分析和阐述，总结出热能动力工程无论在锅炉的发展或是其他方面都起着很重要的作用，通过结合和利用一些理论知识能够转换成实际的应用，将更利于热能动力工程的发展。
参考文献
