对能源与动力工程的认识
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对能源与动力工程的认识范文第1篇
作者简介：代元军（1978-），男，河南正阳人，新疆工程学院电力工程系，副教授；孙玉新（1982-），女，吉林蛟河人，新疆工程学院电力工程系，讲师。（新疆 乌鲁木齐 830091）
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）29-0102-02
能源是世界发展的重要资源和动力，能源的科学开发和优化配置，是当今各国现代工业以及国民经济和社会发展乃至富民强国的必由之路。新疆有着极为丰富的能源资源。据统计，新疆的石油、天然气和煤炭预测资源量，分别占全国陆地预测资源量的30%、34%和40%，光、热、风等资源也在全国占有较大份额，这为新疆建设国家能源战略基地奠定了坚实的基础。
在新疆如此丰富的特色资源下，新疆本科院校能源与动力本科专业如何在实践教学环节中结合新疆特色和学校特色，改革和创新层次分明、知识和能力逐级递增的实践教学体系，是摆在能源与动力工程教育工作者面前的难题。
一、分层次建立能源与动力工程专业基础教学实验中心
分层次建立能源与动力工程专业基础教学实验中心，将“工程流体力学”、“工程热力学”、“传热学”三门能源与动力工程专业基础技术课程的相关实验组合起来，并提出把“工程流体力学”、“工程热力学”、“传热学”课程所涉及的相关实验设置成四个层次的教学实验方案。
第一层次实验：基础性教学实验。主要是指与课堂教学内容紧密联系的实验（验证性实验），其中包括实验方法、实验技术的基本训练。例如在“工程流体力学”课程中设置了两个专项实验：雷诺实验、伯努利能量方程实验。在雷诺实验中，主要让学生观察水流的流态，即层流和紊流现象，然后测定上、下临界雷诺数，最终使学生了解流态与雷诺数的关系。在伯努利能量方程实验中，主要是观察流体流经能量实验管时的情况，并对实验中出现的现象进行分析，从而加深对能量方程的理解，并最终掌握测量流体流速的原理。在“工程热力学”课程中，设置CO2临界状态观测及P-V-T关系测定实验，通过该实验了解CO2临界状态的观测方法，增加对临界状态概念的感性认识，以及对课堂所讲的工质热力状态、凝结、汽化、饱和状态等基本概念的理解，掌握CO2的P-V-T关系的测定方法，学会用实验测定实际气体状态变化规律的方法和技巧。
第二层次实验：“工程流体力学”、“工程热力学”、“传热学”中所涉及主要物理参数的测试手段和方法的实验。主要是指温度、压力、流量、比热、流速、传热系数、传热温差及数据采集等测试手段和方法的训练。例如在“工程热力学”课程中，设置气体定压比热测定实验。该实验让学生了解气体比热测定装置的基本原理和构思，熟悉本实验中测温、测压、测热、测流量的方法，掌握由基本数据计算出比热值和求得比热公式的方法，分析本实验产生误差的原因及减小误差的可能途径。在“传热学”课程中，设置综合传热性能实验。该实验通过测定不同表面状态及气流条件下管道的综合传热系数，观察和分析影响传热的各种因素，从而对传热过程有一个直观的了解。
第三层次实验：实现设计目标的综合性实验。主要是指以实现某一功能为目的，构建工程性、设计性实验，培养学生构想、设计、解决问题的能力。例如换热器结构改造的传热性能对比测试实验。该实验的测试对象为学生设计的换热器外表面不同形状的肋片，通过实验测试其传热系数，找到最佳的肋片形状。
第四层次实验：知识延展性实验。主要是指通过互联网、多媒体、可视化技术介绍新知识、新技术、新发展，以期延伸和拓展学生知识视野和相关专业知识面。
通过以上四个层次的实验训练，能够培养能源与动力工程专业学生的流体及热工实验的实验方法、实验设计、实验技术等实验能力，为进一步开展专业课学习和专业性实验打下坚实的基础。
二、分级建立能源与动力工程专业实验基地及教学实验中心
1.初级为专业基本实验
主要培养学生掌握能源动力工程领域常用的实验方法，使用常用仪器、仪表，学会处理数据，具有规范、熟练、准确的实验操作技能，重在学知识、练技能，属于专业学习中的初级水平。专业基本实验主要包括“公差与金属材料”组建2个实验台位，“自动控制原理”组建2个实验台位，“热工过程检测技术”组建2个实验台位。
2.中级为专业综合实验
以专业方向课程设置为主线分别以热电工程模块、制冷空调工程模块、新能源工程模块三部分构建专业平台实验。
热电工程模块包括锅炉实验平台、汽轮机实验平台、热工过程自动化实验平台；制冷空调工程模块包括制冷原理及设备实验平台、空气调节实验平台、供热工程实验平台、食品冷冻冷藏原理与设备实验平台；新能源工程模块包括风能利用与控制技术实验平台、太阳能利用与控制技术实验平台。
3.高级为设计、创新实验
在三大专业方向模块综合实验的基础上，依据自主专业创新教学环节和毕业设计课题，组织大三、大四学生参加专业大赛或者参与教师科研项目。教师拟定实验大纲、提出问题让学生自行思考、分析、设计、优选，重在锻炼科学思维，发展创新能力，培养学生自主学习、大胆创新的学习习惯。这种设计创新实验是基于专业教学和科学研究之间的实验，主要结合专业大赛和毕业设计来进行。
三、建立能源与动力工程专业校内仿真实习基地，改革传统生产实习模式
生产实习教学环节是为了加强学生对所学专业理论课程的理解、增强对所学专业的感性认识，培养学生综合分析问题和解决问题的能力。在这一重要实践环节的实施过程中存在诸多问题，实习质量难以达到预期。以能源与动力工程专业方向之一的热电工程为例，能源与动力工程专业学生在电厂实习花费较大；电厂企业出于安全和经济效益的考虑，和学校很难建立起长期稳定的校外实习基地。由于电厂岗位工作的资质要求，实习学生不能上岗操作，生产实习只能是走马观花，流于形式，实习效果得不到保证。
为了解决以上问题，在自治区煤炭煤电煤化工实训基地建设工程的不断推进下，新疆工程学院能源与动力工程专业将传统的单纯的在电厂企业生产实习模式改为校内仿真实习与校外实习相结合，并逐步过渡到以校内仿真实习基地为主的生产实习模式。能源与动力工程专业的学生在新疆工程学院的300/600MW火电厂仿真实验室开展与实际电厂 1∶1仿真的运行操作和故障处理的训练。
在仿真实习中，学生主要熟悉、掌握锅炉机组及其主要附属设备的结构、工作原理和运行特性；熟悉锅炉机组各系统，如煤粉制备系统、风烟系统、疏水排污系统等的运行方式，运行监控系统及自动控制系统概况；熟悉锅炉机组正常运行中监视、调节的主要内容（参数）及其调节方法，如负荷、给水、燃烧、汽温等的调节和监视；熟悉锅炉机组起动前的准备内容，起动程序及起动过程中的有关注意事项；对锅炉机组的几种停运方式、停炉程序、停炉后的冷却和养护等熟练操作；掌握锅炉机组的事故预防和处理方法，学会分析有关事故，如给水、汽温、管子爆破、煤粉爆炸、熄火等，以及事故发生原因、预防处理的方法；熟悉考核锅炉运行的主要经济指标。生产实习模式的改革改进了学生的思维模式，强化了学生的工程意识，提高了学生参与实习的主动性、积极性，强化了学生的动手能力和综合能力，培养了学生严谨的科学作风。
四、改进能源与动力工程专业毕业设计，培养学生创新能力
毕业设计是能源与动力工程专业学生在毕业前关键性的综合性实践教学环节，是在教师的指导下学生独立完成的工程设计或者论文。通过该综合性实践教学环节的锻炼，复习和巩固本专业学生的专业基础知识和专业知识，培养学生对已学知识和未学知识的综合学习与运用能力。改进能源与动力工程专业的毕业设计，对培养学生的实践能力、创新能力和适应社会要求的能力具有重要意义。
毕业设计所涉及的内容，专业课程的任课教师应该在授课过程中加强讲授和训练，让学生尽早掌握毕业设计的理论知识。要根据专业方向和现有的新技术和新方法提出贴近生产一线的毕业设计题目，并且要保证题目的多样化，使得学生能尽量根据毕业后的工作方向确定题目，以便毕业后能够尽快适应工作岗位的专业要求。在毕业设计过程中，应该加强检查指导工作，保证学生能够按时按质的完成毕业设计。严格对毕业设计进行考核，通过考核评定出不同的等级，表彰设计过程中的优秀学生，以此来督促和提高学生做好毕业设计工作。
五、结束语
在新疆经济大发展的推动下，新疆工程学院热能与动力工程教研室通过积极调研和深入思考，对能源与动力工程专业实践教学环节进行了改革，并在实施过程中加以修订和调整，最终取得了较好的效果。
参考文献：
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[2]程远，俞端仪，吴重光.建立校内仿真实习基地 改革传统生产实习模式[J].高等工程教育研究，1997，（3）：32-36.
[3]新疆工程学院.2013级本科专业培养方案[Z].2013.
[4]李华彦，董丽娜.热能与动力工程专业毕业设计改革与探讨[J].中国电力教育，2010，（27）：140-141.
对能源与动力工程的认识范文第2篇
关键词：热能动力；热能转换与利用；教学内容
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）03-0139-02
在能源的利用中，绝大部分是通过热能这一形态加以利用的，或由热能转换成其他形式的能量后再加以利用。在未被充分利用的余能中，绝大部分也是以余热的形式存在的。对各种余热的回收与利用，也离不开热能转换与利用的知识[1]。自热力学理论确立后，人们虽然从理论上认识到，热力学过程中能量的交换及其利用，应根据热力学第一定律和第二定律对能量的数量和品质两方面进行分析研究。但是，在实际热能工程技术的设计、管理和改进上，主要还是依据热力学第一定律，即能量守恒与转换定律。也就是说，只是单一地从能量的数量角度出发，以焓为基础的热平衡计算分析方法。然而，由于此法未考虑热力学第二定律所表明的能量品质，因为人们生活在地球表面的一定客观环境中，供给人们所需的能量有可以利用的部分（称有用能或“火用”）和受环境限制无法利用的部分（称无用能或“火无”），即相同数量的不同形式的能量所含的“火用”和“火无”的数量是不一定相同的，或者说能量还具有另一方面的问题――品质。因此，在认识所谓能量损失上就产生一定程度的混淆，由此在确定能量损失的分布及采取提高能量利用效率的技术措施时，就难免在热力学上得出错误的结论，达不到预期的效果。为此，近几十年来，国内外有关专家学者在热力学的理论领域内和工程技术的管理上大力提倡把热力学第一定律和第二定律综合起来考虑，并以第二定律为主，即从热力过程不可逆性引起可用能损失变成无用能的角度出发，以用火用为基准的火用分析方法来评价能量利用的科学性和合理性。由于此“火用分析法”中的“火用效率”更能准确地反映各热力设备或整个装置系统技术上或热力学的完善程度，可以从中明确提高能源利用效率的正确目标，并采取相应的措施。所以最近几十年来，前苏联、德、日、法、美等国家已将“火用分析法”广泛应用于能源利用及动力、低温、制冷、热泵、化工、冶金等方面。最近二三十年来，我国也在火用分析的基础理论及其实际应用方面做了大量的研究，并已引起了科技界和高等工科院校的广泛重视。许多院校的热动专业都增设了“火用分析”的相关课程[2]。
一、“热能转换与利用”课程定位
首先，从学科角度讲，认识到“热能转换与利用”课程的衔接和过渡作用。本课程向上承接“工程热力学”等前期专业基础课程，是对上述基础课程内容的扩展和深化；向下则与后续的“热力发电厂”、“燃气―蒸汽联合循环发电”、“制冷与低温技术”、“能源与节能技术”等专业课程紧密相连，为学生理解掌握相关专业知识奠定基础[3]。热能动力工程专业的学生通过本课程的学习，可掌握热能转换的基本原理，并具备一定的分析研究和解决热能利用中的具体问题的能力，为今后在实际工作中，管好、用好能源，降低企业的能源消耗，提高能源利用率打下基础。热能转换与利用内容丰富、发展迅速、学科交叉性强，涉及热力学、流体力学、传热学等诸多专业课程，是热能动力工程专业的一门重要的技术基础课程。因此开设“热能转换与利用”课程非常必要，对于学生回顾深化所学过的“热力学”等专业基础课程，深入学习掌握后续专业课程，培养锻炼学生利用所学理论知识分析、解决实际问题的能力，都有着非常重要的作用[4]。
二、热能动力工程专业“热能转换与利用”课程设计
本课程要介绍有关热能转换与利用的基本原理、分析方法，以及实际转换设备与系统地特点和设计计算方法。给学生在“工程热力学”的基础上提供“火用分析法”的基本理论、基本知识和基本方法，培养学生分析、解决实际问题的能力，为将来合理地利用能源及从事节能工作打下必要的基础。“热能转换与利用”课程是热能动力工程专业的专业必修课，共48学时。先后介绍了能源概论、能量转换基础、热力系统分析、工业企业中的热能利用、热回收用换热设备。
第1章能量概论，在介绍有关能源的一些基本概念的基础上，认识热能的重要性，了解热能利用现状。热能是人类使用最为广泛的一种能量形式，在一次能源中，热能资源也占了绝大部分。在能源的利用中，绝大部分是通过热能这一形态加以利用的，或由热能转换成其他形式的能量后再加以利用。在未被充分利用的余能中，绝大部分也是以余热的形式存在的。
第2章能量转换的基础理论，重点介绍能量的质量分析―火用分析的方法。为了有效地利用热能，正确地指导节能工作的开展，找到能量损失所在，需要结合热力学第一定律和第二定律，从量和质两个方面全面地进行分析。本章就是要运用工程热力学理论，介绍分析能量转换过程的方法，着重介绍火用分析的方法，详细叙述了不同条件下的火用、火用损失的计算方法及其影响因素，并介绍实际热工设备的火用平衡、火用效率的分析方法。
第3章热力系统分析，是用火用分析方法具体分析热力循环和热力系统，弄清影响热力系统效率的因素和提高效率的途径。重点分析动力循环、热电联产系统和热泵系统，分析各个转换过程及系统的火用损失大小，找到减少火用损失的主攻方向，提出改进整个热力系统，提高火用效率的主要途径。
第4章工业企业中的热能利用，介绍企业中的余热资源及其利用方法，分析企业的能源平衡、能耗指标以及余热资源情况。介绍各种不同的余热资源的回收方法、回收系统对节能效果的影响。提高企业的能源利用效率，挖掘节能潜力，对企业能源系统进行分析，通过能量平衡确定其有效利用部分和各项损失的大小，寻求减少损失及有效回收利用余能的途径。
第5章热回收用换热设备，介绍余热回收用的各种换热器的工作原理、结构特点、设计计算方法、使用场合等内容，为今后进行余热回收时，能正确选择和设计计算换热器，并为研究开发高效新型换热器打下一定的基础。同时介绍热管换热器、流化床换热器等新型换热器和换热器的发展趋势及优化设计。
课程内容分为理论与实践两部分，第一章、第二章运用热力学基本理论阐述“火用”及“火用分析法”的基本概念、火用和火用损失的计算及火用分析的基本方法，即为火用和火用分析的基础理论部分。第三～五章以工程实例说明火用分析法的具体应用，分别对蒸汽动力装置、气体动力装置及制冷、热泵装置进行具体火用分析。并结合工业企业中的热能利用介绍了余热回收方法与换热设备。对于本校的“热能与动力工程专业”来说，本专业学生主要学习动力工程及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，训练进行动力机械与热工设备设计、运行、实验研究的基本能力。专业培养方案设置了电厂热能与动力工程、工业炉窑工程、制冷及低温工程、供热工程等方向的专业课程。从专业培养方案的设置可以看出“热能转换与利用”是热动专业的基础课程，热能转换与利用的热力学基础理论是热动专业的理论基础，热能转换与利用的热力系统分析则是热动专业的核心内容，包括蒸汽动力循环的系统分析、燃气―蒸汽联合循环系统分析、热电联产系统分析、中低温余热动力回收的热力系统分析、热泵系统分析等，是热动专业的主要专业课程及核心课程。热能转换与利用课程的学习为后续的专业课程奠定了坚实的基础，也为热动专业的学习奠定了深厚的基础。因此，我们提出将热力系统分析作为教学的主要侧重内容，热能动力工程专业的学生通过本课程的学习，可掌握热能转换的基本原理，并具备一定的分析研究和解决热能利用中的具体问题的能力，为今后在实际工作中，管好、用好能源，降低企业的能源消耗，提高能源利用率打下基础。
三、结论
“热能转换与利用”课程在热能与动力工程专业学生的学习过程中，起着承上启下的衔接作用，课程内容非常重要。由于热能转换与利用发展迅速，内容丰富，本文以我校开设“热能转换与利用”课程的实践为例，从“热能转换与利用”课程的定位、“热能转换与利用”课程教学内容的编排两个方面进行了详细的介绍。提出将热力系统分析作为教学的主要侧重内容，以培养学生分析、解决实际问题的能力，为将来合理地利用能源及从事节能工作打下必要的基础。我校“热能转换与利用”课程的内容和教学体系设计总体上思路清晰、内容充实、层次分明，很好地完成了“热能转换与利用”课程的既定目标和要求。
参考文献：
[1]汤学忠，热能转换与利用[M].北京：冶金工业出版社，2002.
[2]吴存真，张诗针，孙志坚.热力过程火用分析基础[M].杭州：浙江大学出版社，2000.
对能源与动力工程的认识范文第3篇
【关键词】热能与动力；应用；创新
0 引言
热能与动力工程是一项新兴的科技项目，其在应用中主要的作用就是高效节能，降低能源消耗。热能与动力工程科技在不断发展过程中实现了对资源的合理使用，减少了不必要的损失，同时，也避免出现了人力资源的浪费。热能与动力工程不仅仅能够提供能源的使用效率，在经济效益方面效果也非常好，对社会经济的发展也具有很大的促进作用。
1 热能与动力工程简介
在我国热能与动力工程其是多门科学技术的综合，其中包括现代能源科学技术，信息科学技术和管理技术等，在这之中涉及的有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、能源高效清洁利用以及新能源开发等等工作，随着改革开放的全面深化，水利水电工程与热能动力专业相结合，确切地说，水利水电工程专业并入后者之中，由止盼成了热力发动机、热能与动力机械、制冷与低温技术和水利水电动力等不同的专业。从专业角度来看，热能与动力工程内容庞大，涉及电子、电力和计算机等多等踌斗，自动化水平高。因此，该专业的课程设置，应与社会发展相适应，可满足生产的需要。
热能与动力发展现状目前，中国已成为世界最大煤炭生产国、消费国，众所周知，中国的能源结构以煤炭为主。现阶段，由于工业发展的影响，中国环境问题非常严重，随着人们环保意识的提升，热能与动力专业面临较大的经济、社会发展压力，因为煤炭污染的开发和利用是环境问题的主要原因。随着经济发展的转型升级，对能源资源，特别是电能的需求上升在新形势下，如不提高煤炭能源利用率，环境问题将会变得更为严重可能成为绍齐社会发展的巨大障碍。同时，中国作为世界第二大石油进口国，对国外石油依赖胜逐年上升，所有这些均使得中国能源安全面临巨大考验。长期以来，中国实宁科助夕型经济发展，技术水平低，能源利用率与发达国家相比，低30～40个百分点，差距比较大，导致在经济发展过程中，环境亏染问题无法有效避免。因此，在能源利用中，推产先进节吠刹支术、可再生能源与新能源，提高资源利用率，任务繁重。中国政府虽大力倡导发展新能源技术，投入了大量的支持资金，但由于新能源技术研发的见效慢，因此短时斯内还无法改变现行的能源结构，生态环境面临的压力依然比较大。通过分析可知，中国热能与动力工业发展形势严峻，在发展中面临巨大挑战。同时也意味着，在未来发展中中国需要大量热能与动力工程专业人才，人才的发挥空间大。
2 热能动力的应用
2.1 热电厂中的应用
当下，对于循环流化床锅炉的控制问题众多国内外的学者和专家一般通过两方面进行研究：一方面是通过运用智能控制的理念，采用预测控制、模糊控制、专家系统、自适应控制等方法对循环流化床的控制进行研究；第二方面是改进现阶段被普遍采用的PID控制器，进一步加大PID控制器的鲁棒性和解耦性能。
2.1.1 改进PID控制
当下的工业领域中，约有90%左右的控制是采用PID控制器来实现的，因其结构相对简单并且鲁棒性也较好。现阶段DCS系统被一些自动化公司运用在循环流化床锅炉中，但也是通过PID控制器对其进行控制。但PID控制器的解耦性能和鲁棒性基本上不能满足循环流化床锅炉的控制需要，因此导致这些控制系统的控制性能普遍降低。
2.1.2 预测控制
控制输入结构成为预测函数控制的关键因素，对于建造的模型进行实时预测，因此跟踪能力和鲁棒性将会得到提高，此种方式适于控制循环流化床锅炉。采用多模型自适应方法，提出了一种多模型预估控制方案，对循环流化床锅炉的主汽温控制对象进行了研究，仿真效果良好，进而将其应用于床温控制。
2.1.3 模糊控制
模糊控制作为一种智能的人工控制手段，其基本理论是以模糊集合理论为基础，从而进一步的模拟人的表达方式、推理方法使得智能控制，模糊控制的算法比较的简单，且其性能相对优良，具有较强的鲁棒性，对于难以运用数学模型进行精确描述、延迟时间比较长的系统具有明显的特点，将会为循环流化床锅炉的控制问题提供了很好的解决方案。
2.2 锅炉中的应用
锅炉主要由两个部分组成，一个部分是外壳，另外一部分是电器控制系统。在锅炉中，底壳的主要功能就是固定锅炉，然后进行燃烧，在底壳上还要安装一些控制锅炉的控制部件，这样能够保证锅炉具有非常良好的保护功能。在锅炉中，底壳是非常重要的组成部分，也是保护锅炉正常运行的关键部分。近年来，随着科学技术的不断发展，热能控制过程中应用了很多的先进技术，全自动控制转换系统已经慢慢实现，利用计算机能够对锅炉进行智能控制，同时，能够提高锅炉的运行精密度，使其在进行燃烧时能够更加的均衡。
燃烧控制技术，锅炉燃烧中产生的能量如果能合理使用，可以帮助电气企业缓解能源紧张的局面。目前锅炉种类很多，使用的燃料也在发生变化，随着技术的进步，可以研究出更加有效的燃料。要实现对燃烧的控制，可以从锅炉的温度和燃烧数值方面进幸予周节二要控制锅炉的温度需要把空气和燃烧结合起来一起调整，这种调整需要控制的因素太多，需要分析各方面的清况。对于空气和燃料的调节需要进行多次试验，才可以保证这种方法有效。还可以根据燃烧清况控制空气和燃料，这种方法的技术要求很高，需要分析的数据也非常多二通过分析收集的数据得出最终的结论，可以保证它的有效性。
3 热能与动力工程的未来发展
从实际清况看，热能与动力工程专业就业前景被看好，工业的发展使其就要前景乐观，从近年就业市场上能够看出，该专业学生处于供不应求的局面，占据主动。目前，中国就业形势严峻，高校毕业生就业压力不被看好，一些理科学生选择热能与动力工程专业，这就足以说明该专业就业前景好。由于热能与动力工程的专业幽虽，从近年的就业市场来看，市场上大量缺乏技术型人才，技术人才待遇较好，在工资、福利等方面均比其他专业高，由于该专业在能源、环保和航空航天等领域应用普遍，因止比扰业不成问题，收入也十分罕见。
4 结语
在研究热能和动力工程时，可以针对他们创新方面存在的问题进行改造，把影响因素控制在一定范围内，不会影响热能和动能的使用还可以对应用热能和动能的设备进行创新。可以根据设备的应用途径和功能进行改造，提高设备利用能源的效率，进而研发出新型能源，缓解当今能源紧张的情况。
【参考文献】
[1]吴江，郑莆燕，任建兴，何平.关于热能与动力工程专业卓越工程师培养的探索与实践[J].中国电力教育，2011，24：3-4.
[2]闫天明.热能与动力工程在锅炉领域的应用分析[J].机电信息，2014，33：41-43.
对能源与动力工程的认识范文第4篇
关键词：特色专业建设；人才培养方案优化；专业实践性教学；改革与实践；特色
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）06-0262-02
“热能与动力工程”专业在1998年教育部专业调整前包含了水力机械及工程、水利水电动力工程、热能工程、热电厂工程、热力发动机、化工过程机械、制冷与低温技术、能源工程等多个学科专业方向的大专业，是我国高等教育工科门类中的一个重要专业，长期以来为我国的经济建设特别是能源工业培养了大量的热能动力工程高级人才。我校热能与动力工程专业早在上世纪70年代开始招生和培养“水力机械”本科人才，1986年该专业开始招生硕士研究生，2003年“热能与动力工程”被批准为四川省品牌专业，在2008年被批准为国家级特色专业。西华大学在五十余年的人才培养生涯中始终秉承“求是、明德、卓越”的校训，坚持培养“具有高尚的人格素养，具有强烈的责任意识，具有扎实的实际能力，具有奋进的改革精神的优秀人才”的人才培养目标。学校面向西南地区，特别是四川省的水电能源开发，培养“热能与动力工程”应用型人才，经过长期的教学和人才培养方案优化与实践、大量的专业教学改革和试点，已基本固化形成了目前具有我校特色的热能与动力工程专业人才培养方案，体现了国家级特色专业人才培养方案的优化与特色的培育。
一、特色专业建设目标与专业建设思路
四川是我国能源大省，水力资源十分丰富，是国家重大水电能源建设基地。大力培养现代水电能源建设的热能与动力工程专业高级专门技术人才，是大力发展水电支柱产业，实现四川水电事业跨越式发展、实施“工业强省”战略的需要。为了适应国民经济发展以及四川能源建设和西部大开发的形势，作为省属综合性大学，专业人才的培养目标应紧密结合四川省的经济建设、社会发展及学校的实际情况来确定专业的建设目标和发展思路。“热能与动力工程”国家级特色专业建设的整体目标是：秉承“宽口径、厚基础、重实践、适应企业需求”的办学思想，坚持以为四川、西部地区乃至全国的地方经济、科技、社会发展服务为宗旨，立足于用新技术、新思路、新模式等改造和提升专业，培养新世纪水电能源建设所需的高级工程技术和管理人才。力争把本专业建设成为四川省地方高校中有影响力的特色专业，在水电能源建设领域内达到省内领先、国内先进，形成较明显的专业特色和优势。特色专业建设思路：以提供四川省“大力发展水电支柱产业”人才支持为思路，以实施四川省“工业强省”战略为指南，以教学团队建设为根本，建设一支具有改革创新意识、热爱热能与动力工程专业教学、理论与生产实践知识相结合、教学经验丰富、师德高尚、既能开展高水平的科学研究又能从事专业教学的教师团队；以课程建设为基础，以课程教学改革为动力，以学科建设和科学研究为龙头，优化构建热能与动力工程专业的人才培养方案和课程体系结构；在师资队伍团队建设、课程教学改革的同时，根据本学科专业发展的新动向和行业所提出的新要求，更新教学内容，建设具有本校特色的专业课程教材；以建设教育部流体动力机械重点实验室和四川省流体机械省级重点实验室为契机，强化实践性教学环节，积极建设校内外的生产实习基地，探索并建立学校和企业共同参与的学生实践能力培养模式、考核评价机制，全面提高人才培养的质量是特色专业建设的核心。
二、培养方案的优化与应用型人才培养特色的体现
在2010年新一轮人才培养方案调整前，我们首先在调研全国类同我校开设的热能与动力工程专业及方向的高校教学计划的基础上，根据我们自身专业的办学实践以及国家在西南地区对“热能与动力工程专业”人才的社会需求，结合学校新的本科人才培养计划的调整，对原有的培养方案进行大胆的改革优化，将本科人才4年的培养计划分为五大人才培养模块，即：人格与素养课程群、表达与理解课程群、发展基础课程群、专业与服务课程群、研讨与探究课程群，将原来的课程教学计划按照这五大模块进行归类优化，并科学地分配各个模块的学分比例，见表1所示。
我校该专业主要侧重于水轮机、水泵设计、制造、水电站机电设备运行维护与管理人才的培养，在人才培养方案中自始至终贯穿水力机械的设计与制造技术为主线，注重水力机械及工程、水利水电动力工程两个专业方向的课程在人才培养中课程的互选与知识的融合，建立水力机械及工程设计制造以及水利水电动力工程设计、运行、维护与管理合二为一的人才培养体系特色，从机组的选型设计、结构设计、生产制造、安装检修、运行维护与管理等各个方面理论联系实际，同时还注重相关专业知识的融合，如水文、地质、水工建筑、施工以及电站监测等。因此，毕业的学生主要集中在水轮机、水泵设计制造企业、水电工程设计院、工程局、各大中小型水电站。在课程内容设置上，着重强化两个专业方向的理论教学与实践教学的相辅相成、相互渗透，进一步突出对专业知识综合运用的能力、系统工程设计的能力、创新能力与工程实践能力的培养。其中，理论教学环节的五个课程群中分别设置了必修、选修课，在专业与服务课程群中又分别设置了核心课程以及各专业方向的选修课程，两个专业方向上的可相互替换课程供学生选择，能较好地满足学生个性的培养。
三、专业实践性教学环节改革实践与应用型人才培养特色的体现
国家级特色专业“热能与动力工程”的主要专业性实践教学环节有：专业认识实习、专业课程的实验、专业课程设计、生产实习、毕业实习、毕业设计等，专业实践性教学环节主要是充分利用该专业较好的校内实验室条件和校外实习基地，在实践性教学环节内容和实践教学模式方面进行如下大胆的优化改革与实践。
1.充分利用校内资源，建设专业校内实习基地，全天候向学生开放。该专业的学科基础好，该专业所在的学科是四川省重点学科，该专业的实验室始建于1974年的学校水力机械实验室。历经三十余年的发展和历史积淀，经过几代人的艰苦创业和辛勤工作，创立了今天实验室建设与发展的坚实基础，该专业的水力机械实验室依托于教育部与四川省共建的流体动力机械实验室、流体机械及工程四川省重点实验室、流体机械四川省高校重点实验室、四川省水电工程示范中心、学院实验中心等，拥有较好的教学科研条件，装备有大型流体机械试验台、B级泵阀试验台、多相流动试验台、三维PIV测试系统、三维激光多普勒测速及粒子动态分析仪系统、三维热线/热膜风速计、高速摄影机、频谱分析仪系统、水利水电工程仿真系统、智能建筑仿真系统、流体机械虚拟产品开发平台、Fluent流动计算分析软件等国内外先进水平的教学和科研设备，本专业的学生可全天候到实验室开展现场参观教学、专业课程实验、专业课程的设计、毕业设计。专业实验室为学生的校内实习、实践提供了有力的保障。
2.充分利用校外资源，建设专业校外实习基地群，并聘请校外兼职教师指导生产、毕业实习和毕业设计。该专业充分利用办学历史较长、有较好的校友资源的优势，在校外建立了二十余个专业实习基地群，并在实习基地聘请了一批实践经验丰富、理论水平较高的本专业的老大哥或老大姐。如在重庆水轮机厂我们聘请的邱江维副总、高工，宜宾富源水电设备制造有限公司的赵爱民副总、高工，东电集团东风电机股份有限公司的胡江鸿总经理、高工，东电集团东方电机股份有限公司的石清华副总、教授级高工、四川华电瓦屋山水电开发有限公司的赵勇副总、厂长等等，有了他们的帮助与指导较好地解决了该专业两个方向的生产、毕业实习和毕业设计。
3.探索将“生产、毕业实习”转变成“生产、毕业实践”的实习模式。由于实习基地单位的生产任务普遍较重，很多实习单位均把接待实习变成了一定形式上的参观学习，根本不让学生在现场动手。于是，我们利用聘请校外实习指导教师的办法，在实习基地聘请具有专业技术特长的专家、具有丰富管理经验的领导作为学生生产、毕业实习、毕业设计的指导教师，成功探索将“生产、毕业实习”转变成“生产、毕业实践”的实习模式。同时，校内指导教师和校外指导教师相互密切配合，有效提升了校外现场实践性教学环节的质量。如我们在实习现场进行水泵（叶轮）的木模制作工艺教学时，就邀请企业具有丰富木模制作经验的工人师傅为指导教师，现场给同学们进行制作讲解，同学们再自己动手现场制作，通过这一学习过程，不仅同学们掌握了有些书本上根本找不到的技能，而且锻炼了同学们的实际动手能力。在水电站的实习中，如果没有校外指导教师的现场指导，光有校内指导教师，同学们根本就不可能完成水电站机组的开停机操作，以及日常维护检修跟班操作等实习项目。
4.积极倡导学生参与到教师的科研项目中，教师将科研项目引入到学生的毕业设计题目中。在热能与动力工程专业的学生中，已基本形成了一股好的学风，同学们积极与专业课程教师联系，积极参与到教师们的科研课题组中去，教师们也非常愿意本科生同学参与研究工作。如同学们参与宋文武老师的红岩子水电站协联关系曲线的现场测试工作项目，参与符杰、曾永忠老师的水轮机水泵CFD分析计算等课题，近年来学生毕业设计的题目中，教师的科研真实题目多了，结合毕业生就业需求课题的题目也多了。
5.积极鼓励本科生与本学科专业的研究生共同学习。学院为每一位本专业的研究生配有研究学习室，这些研究室均是开放的，同时也对本专业的本科生开放，本科生可以进研究室与研究生一道共同学习。我们还为西华大学西华学院的热能与动力工程专业的学生在研究室提供学习的地方，直接参与到研究生的科研项目研究中去，共同学习与讨论。
6.丰富学生第二课堂，培养学生的创新能力。在丰富学生第二课堂，培养学生的创新能力方面，我们积极鼓励学生参加国家、四川省、学校的各种科技竞赛活动，如大学生“挑战杯”、“西华杯”、“科技创新月”等竞赛，学院制定了相关的鼓励政策，已经取得十分可喜的成绩。
在热能与动力工程国家级特色专业人才培养方案优化构建和专业实践性教学环节改革实践的过程中，我们首先考虑了国家对热能与动力工程培养应用型人才知识结构的需要，同时在人才培养方案中尽量体现和彰显我们自身学科专业的优势，合理定位该专业的办学目标和办学思路，力求办出自身的专业特色，避免该专业与其他学校同样专业的同质化，有利于我们培养出来的该专业学生在激烈的市场竞争中有用武之地，提高社会对该专业学生的认可度和接收度，实现国家级特色专业建设的初衷和出发点。
参考文献：
[1]余燕，李庆刚.加强实践教学环节培养学生创新能力的探讨[D].西华大学2012教研教改论文集，北京：高等教育出版社，2012.
[2]宋文武，刘小兵，李庆刚，等.热能与动力工程国家级特色专业的创新性建设[D].西华大学2012教研教改论文集，北京：高等教育出版社，2012.
对能源与动力工程的认识范文第5篇
关键词 能源与动力工程 实验室建设 节能创新 人才培养
中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2017.03.022
0 引言
能源与动力工程是一门培养能源动力学科领域的专业技术人才的专业。当今国家“十二五”规划把单位GDP能耗在“十一五”基础上下降16%作为目标，节能减排迫在眉梢。面对国家及世界节能减排的大形势，能源与动力工程专业义不容辞承担起了本专业应尽的义务。有人称实验室是大学的核心竞争力，[1][2]高等学校对人才的培养离不开实验设备和实践教学。毫不夸张地说，实验室建设水平的高低，已经成为衡量一所院校办学水平及人才培养高低的重要标志。但是随着科技社会的进步，传统模式的实验教学已远远不能满足学校学生对实践创新能力培养的发展。因此，完善能源与动力工程专业的实验室建设，使它紧密结合节能创新型人才的培养，是当今全国乃至世界培养优秀节能创新型人才的迫切需要。
1 实验室建设及节能创新人才培养现状
当今各高校的实验室普遍存在着实践教学理念落后，教学体系不完善，实验设备陈旧落后，实验室管理体制封闭落后等问题。而高校肩负着为国家输送人才的重任，这就要求各高校培养的人才应该能够适应社会经济科技的不断发展、具有扎实可靠的科学文化知识、保持高度的创新能力及精神。然而能动实验室也像其他专业一样存在着普遍的几个问题，难以适应培养新型高素质人才的需要。
（1）实践教学理念落后。传统教学理念认为，实践教学是依附于理论教学的，所以在教学上，实验教学一向不如理论教学那样受到重视，人们往往忽视基础课及专业基础课的实践教学环节对培养学生的基础能力及科技创新能力的作用。错误地认为实践教学是理论教学的依附品，实验课不过是理论课的陪衬，实践教学人员只是教学的辅助人员。
（2）实验设备陈旧落后、数量少。高校的实验室建设及维护普遍存在经费少的问题，实验室的设备很多是刚组建时购买的，笨重陈旧、技术性能差，并没有随着教学任务的变化更新换代。现有的实验设备台套数少，实验教学学时又有限，造成实验课时学生往往是每5～10人一台设备，学生不能得到充分的操作机会，导致个别同学在实验的操作过程中滥竽充数，自己不动手，只是为了来实验室签到，应付授课老师，课后又抄袭其他同学的实验数据及报告。[3][4]最终导致学生得不到充分的动手能力训练，极大地影响了学校创新人才培养目标的实现。
（3）实验教师参差不齐，实验技能不高，工作积极性低。大多数高校的实验教学人员被划为教学辅助人员，地位及工资待遇水平均低于教学及科研人员，同时受到培训提升的机会也少很多，一般能力强的R等嗽倍疾辉咐词笛槭夜ぷ鳌R虼耸笛榻淌Χ游樗刂始澳芰Σ尾畈黄耄人员不稳定，专职的实验教师缺口大，职称及学历低。各高校往往是在安排完教学科研的人员后才进行安排实验室专职教师，甚至个别高校的实验教师专业不对口，实验技能水平很低，工作积极性不高，只是应付工作。
（4）实验室管理体制封闭落后。实验室管理封闭，限制了学生利用课外业余时间进行实验学习的机会。由于高校实验室管理体制不健全，管理人员有限，导致很多良好的实验设施设备闲置，不能被充分利用。设计型、综合型实验要求学生自己设计实验，从问题的提出、实验方案的设计到最终实施以及得出结论，都应该完全或主要由学生来操做完成，而目前实验室的封闭管理并不能满足这种需求。同时实验室管理分散、各自为政，再加上教学经费不够充裕，使得实验教学体系不完整，科学实验能力不创新不够现代化。管理的缺失极易造成实验室低层次重复建设，并且很难跟踪科技发展前沿、组建高水平的实验室平台。分散的管理也造成了设备的使用效率低下，更不利于实验教师队伍的引进、提高与培养。实验教学管理体系长期以来都缺乏整体的优化和相对独立的管理运行。
（5）人才培养教条。目前的实验室对人才的培养不注重创新性，只是简单地将基础理论演示或让学生按部就班的操作一遍，迂腐教条的按照陈旧的办法机械授课，根本不给学生创新的机会。学校或者国家会有一些创新性实验的竞赛等却很难实施下去，往往结果都不理想，没有实现真正的创新。
2 节能创新型人才培养的实验室建设探析
节能创新型人才的培养不能只靠理论教学，非常关键的一环就是在实践中培养。通过对能源与动力工程实验室的建设改造，培养出不仅有深厚的理论基础更要有扎实可靠的动手实践及创新能力的当代大学生。
（1）转变实验教学观念，提高对实验教学的认识。加强实验室的建设，首先要转变认识观念，提高对实验教学在高素质人才培养中地位的认识。实验教学与理论教学具有一样的地位，两者之间相辅相成，相互补充。实验教学不是理论教学的验证场所，更不是为其辅助的教学场所，而是学生从中获取知识、激发内在潜能的关键场所，应当将实验教学作为高校学生，特别要作为高等职业技术学院学生学习的重要手段。要尽可能做到实验教学独立设置课程，使其连贯化、系统化。观念上要明确：实验教学不只是培养学生认知能力的目的，更关键的是培养学生的发现能力、分析能力、动手能力、思维能力和创新能力。同时要认识到实验室是实践教学的主要基地，是培养高素质节能创新型人才的主战场，真正加大建设实验室的力度。
（2）加强实验教学教师队伍的建设，提高专业技术人员素质。人是决定性的因素，建立一支作风过硬、素质优良、结构合理、事业心强且稳定团结的实验教师队伍，是节能创新型实验室建设的重中之重。实验教学想要培养具有科技创新精神和科研创新能力的学生，就必须有一支高素质的实验教学教师队伍。实验室教师不仅要有深厚的理论基础，更要具备很强的专业动手能力和科技研发能力。对于验证性实验，实验教师要讲解精练、生动，对各种仪器、仪表操作熟练，检查、排除故障迅速，示范性强；对于综合、设计性实验，实验教师讲课要目的明确、条理清楚，有很强的工程实践能力和动手能力；对于创新性实验，则要求实验教师有较强的创新思维能力，接受新知识快，有很强的科技研发能力。因此，建立一支高素质的实验教师队伍尤为重要，没有一支高素质的实验技术队伍，培养高素质的学生只能是一句空话，不可能落到实处。
（3）优化实验内容，编写高质量的实验教学教材。实验教材是进行所有实验教学的基础，做好实验教材编写尤为重要。实验教材的教学内容，要跟上专业教学改革的步伐，要淘汰落后的、过于肤浅的项目，增加反映时代特色的新内容新方法。能源与动力工程专业的实验教学分为两部分：一部分是基础实验，包括《工程热力学》、《传热学》、《流体力学》、《燃料及燃烧》等内容，实验教学就要根据其教学要求把知识点覆盖到位，以利于专业课的学习；另一部分是专业实验课，包括《工业炉窑》、《锅炉》、《热工测量技术》等，以为以后的专业技术工作奠定基础为宗旨，综合各门专业课的知识独立开设能动类实验课，设计好设计性实验、验证性实验、创新性实验及综合性实验。编写实验教材，除了要具有正确的思想观念和相当高的科学技术水平外，更要注重培养学生的创新思维能力和开发能力。
（4）提高实验教学质量，改革实验方法及手段。实验教学的内容是教学的灵魂，实验的方法及手段反映了总体的教学水平，所以提高教学质量是一个永恒主题。实验教学应当充分利用现代科学技术，特别是高新技术，要大胆革新实验方法及手段，加强实验效果，提高实验的效率。当前将计算机的网络技术、多媒体技术及仿真技术引入实验室，并实施开放式的实验教学，将极大地丰富实验教学的内容，将当今先进的节能理念及技术引进实验室，更加有利于培养学生的开拓创新精神和节能创新能力。
（5）理顺实验室管理体制，建立健全实验教学的管理体系。随着时代改革的深化，质量将代替数量成为一个实验室发展价值的重要判别标准。高校实验室的现代管理体制将取代传统老套的管理模式，将创新和服务代替生硬和无效的实验室管理。实验室的管理要走资源化集约化管理的路子，逐步现实验管理的集约化和信息化。同时加强实验设备的共享与流通，优化实验教学资源配置，发挥现有实验资源效益的最大化。从根本上建设科学、合理、完整的开放型实验室。建立起“热工综合应用实验室”、“流场综合分析开放实验室”、“热工检测开放实验室”等技术含量高、实验手段先进前沿的实验室，并尽快建立起适应理论教学任务的实验教学管理体系。使实验室教学管理中心真正成为实验教学的实体，更有利于人尽其才、物尽其用，充分发挥实验室在节能创新型人才培养的作用。进一步加强深化实验室教学改革的任务任重而道远，培养具有高素质的新型人才，需要广大的实验工作者更新观念、勇于改革、锐意进取、不断创新。
3 结束语
实验教学，在目前的能源与动力工程专业教学环节及人才培养环节中是一项较薄弱的环节，应该合理规划形成产、学、研齐头并进，同时有力促进学生在节能专业领域的思维发展，是一直存在而且尚未得到有效解决的问题。上述讨论是在我校实验教学建设、不断整合改革专业实验室及各实验教学项目、同时合理搭建实验教学及科研平台的基础上形成的。实践证明，开放的实验思路、合理的整合实验资源、构建校园内外共享的实验平台，对实验室的建设及节能创新型人才的培养极其有效。
参考文献
[1] 赵跃民.实验室是大学的核心竞争力[J].实验室研究与探索，2005.24（2）：1-4.
[2] 杜镰.工业设计实验室建设与探索[J].实验技术与管理，2010.27（2）：139-142.
