能源与动力工程研究前沿

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能源与动力工程研究前沿范文第1篇

【关键词】：热电厂；热能；动力工程

其与一般的发电厂热电分产形式相比， 热电厂很多是通过相关动力设备的使用，将热能产生的热量改变成动能样式的程序，最后将改变得到的动能通过发电设备将一些能量改变为电能的样式，以此不断满足用户生产与生活中所需要的热量需求。发电厂在发电过程中，降低能源的损耗十分有利，可以通过降低发电体系的能源消耗来提升能源的使用成效，实现节省资源的宗旨。但是，我国现阶段的热能与动力工程在热电厂中的运用依然存在诸多不足。其严重制约了热电厂能量的充分利用。按照相关原理能够清楚，火力发电的整体程序的节省资源耗用以及热能和动力项目关系很大，对于热电厂中动力以及热能项目中存在情况的探索有着非常重要的实际影响，具有较高的应用成效，而且这项技术具有时代前沿性与创新性，能够对建筑能源节省型以及环境和谐型社会创造有意义的价值。

1、热电厂的发电运行情况概述

热电厂在我国工业生产中发挥了重要的作用，能量转换是火力发电的运行中尤为关键的一环，其实际运行工作的原理为：首先是热能与动能的转化即让锅炉产生蒸汽，然后把蒸汽送到汽轮机当中，其次是动能与电能的转化：即由汽轮机的转动来带动发电机使其发电，这两个转化构成了主要的发电过程。从我国发电厂利用蒸汽不断进行循环发电过程中，煤炭则是最重要的能源，煤炭经过处理后变为煤灰，借助皮带传输技术后，煤灰即被传送入锅炉内，历经充分燃烧的煤灰则会放出超大的热量，这些热量进而会形成水蒸气，这种经过物理转化的水资源会通过凝结水泵进入到输水泵中，然后返回到锅炉内部，锅炉经过一次加热之后，形成的水蒸气会进入高压缸内部。因此，为了不断提高锅炉的加热效率，可以对其进行循环加热处理。在此原理的循环运行的过程中，会产生巨大的电能，这一运行过程同事也充分实现了环保节能的预期效果。

2、热电厂的选址问题分析

在进行热电厂热能与动力的相关工程研究时，热电厂的选址问题应当引起关注。热电厂在实际运行中的装机容量受热负荷的性质以及大小等因素的影响，导致了目前热电厂的机组规模比火电厂的主力机组小很多。同时又因热电厂既要发电又要完成供热服务，因此锅就要求炉的容量要与同规模的火电厂锅炉的容量需要得更大一些。再者因为功能以及原料的局限作用，靠近热负荷中心成为热电厂的必然需求，具体而言即为，热电厂必须建立在人口密集比较大的城镇中心，与同容量的火电厂相比，它在环保要求、拆迁、用水量、征地等方面的问题更加高，同时热力管网也是热电厂所必须建立的，这将更有利于供热系统的高效运行。

3 、机组变工在热能与动力工程运行中的情况分析

在运行中的汽轮机设备，电无法进行大量地储存，其功率也跟外部需求而不断变动，而在此过程中，处于汽轮机中的蒸气运行参数在伴随锅炉中燃料的不稳定损耗情况而逐渐产生变化。通过对热能与动力工程运行的研究发现，凝气设界运行工况所产生的变化以及发生变化的电网的实际运行频率，甚至是汽油机内部的通流部产生的污垢等，都将会形成热电厂中热能与动力工程中的变工情况[2]。

（1）首先是对并网运行的发电机组进行第一次调频，电网频率会随着外部运行负荷变化而产生改变，每一个发电机组在热电厂运行中都会结合自身特性，借助系统调速的运行装置而自动增减汽轮机的运行负荷，而进一步带来热电厂的电网系统运行的更加科学。

（2）调节级处理在热电厂的电力系统中的进行，处于正常运行工况中的热电厂的全部设备，实际电流在系统中则会不断攀升。与此同时，瞬时电压再系统中也会同步增大，此时调节级的比焓降会逐渐减小。当系统部分设备正值正常运行工况中，调节级的比焓降就会上升到中间级的最大值。处于此过程中的热电厂的设备运行工况亦同步产生明显的变化。但是，位于中间级的压力比却不会随之变动。故比焓降在调节级中的变化不太明显。相反，在最末级，系统运行流量不断增大的同时压力比却是相应减小，而调节级的比焓降却会不断上升[3]。

4、热电厂中的热能与动力工程运行情况分析

在热电厂中的热能与动力工程运行进程中，节流调节与喷管调节和系统设备的调节调压需及时进行。故只有掌握其各自的调节特点以及调节适用场合，才能进而提高热能与动力工程机组的实际运行效率。经过实际研究可知，在不同的调节阀中机组运行负荷所产生的最大流量并不相等，并且当其实际的运行负荷在1以下且系统有调节级时，随着时间变化机组调节阀开启的实际数目也会变化。在此进程中，调节级汽室温度会有较为明显变化当机组的实际运行工况发生变化时，并且会导致机组设备适应性变差[4]。但当对机组中的喷管进行调节时，就能够保证机组设备在运行过程当中快速达到预定参数值，并科学调配系统中的运行负荷，确保了热电厂热能与动力工程相关设备能良好运行。

结束语

综上所述，能源动力工程是涉及多个领域高新技术的集成产业，作为我国国民经济与国防建设的基础和支柱，它更是发挥着举足轻重的作用。热能与动力工程在热电厂中的充分高效的运用，带来了我国电力行业的总体发展水平的不断提升。文章通过上述分析研究，发现热电厂中的热能与动力工程的开展立足于正确判啻理在工作中遇到的各种异常情况，且并对于掌握变工况时的各种情况有非常重要的作用，在协同配合工作之下，从而实现很大程度上促进了我国热电厂的经济利润和能源运用效率的同步提升。

【参考文献】

[1]孙祚琦，王君 .热能与动力工程在热电厂中的应用[J].科技创新与应用，2016，6：125.

[2]孙斌.热电厂中热能与动力工程的有效运用[J].科技传播，2016，7：133-134.

能源与动力工程研究前沿范文第2篇

关键词：能源与动力工程专业；人才培养模式；多元化；创新

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）07-0172-03

随着我国高等教育的普及，人才培养质量显得尤为重要。《高等院校能源动力学科热能与动力工程专业规范》（以下简称《专业规范》）指出：“在不同历史阶段，社会的人才需求不同，对高等教育的要求也不同”，“办学应当与时俱进，培养人才的模式应当转型”。因此，根据社会发展需要及时构建新的人才培养模式，已是大势所趋，各学校应以具体情况为依据，对人才培养机制进行研究。本文将以我校热能与动力工程专业培养模式为例，秉承“人尽其才，才尽其用”的育人理念，以新观念、新举措探索设计多元化的人才培养模式。

一、问题的提出

合理、高效地利用能源对于国家实现跨越式发展有着重要作用，能源与动力工程专业所肩负的使命不言而喻，而现行的能源与动力工程专业培养方案对学生的创新精神和实践动手能力的训练较少，不能满足行业对所需人才培养质量的要求，主要存在以下问题：

一是培养的人才不能满足国家和社会发展的要求。我们应当以国家和社会发展的需求为导向，立志培养出能够适应国家和社会发展的高质量人才，国家需要不同层次、不同类型的人才培养机制，各学校应根据具体情况形成自己的特色。但目前人才培养质量现状表明，一般大学培养的大学生不像一流高水平大学的学生，具有强大的基础理论与研究能力；又不如高职院校的学生，具有强大的实践动手能力，处于进退两难的境地。同时，人才的培养与企业的需求之间存在矛盾，由于能源与动力工程学科专业方向较多，教学培养过程中，缺乏社会需求调研，导致培养的学生与企业之间“脱节”。

二是“通才”培养模式不能满足学生个性化发展。“以人为本”是科学发展观的核心，“因材施教”是学生个性化发展的内涵。要一切以学生发展为出发点，促进学生个体特长与全面发展的协调。而传统的培养模式存在很多的弊端，培养模式单一，不能做到“因材施教”，忽视了学生的个体特长与兴趣爱好，“灌输式”教育依然是主要的教学模式。同时，设置的课程体系也存在不合理性，注重课程的具体性和特殊性，缺乏对各主干课程间整体性和关联性的把握。

三是多元化人才培养模式常常与学科专业多方向培养相混淆。所谓的多元化人才培养，是根据人才培养目标的不同，分别制定研究型、应用型、拔尖型人才培养方案以及“卓越工程师”人才培养方案，同一专业可以培养多类型、多层次的高质量人才，以满足国家和经济社会发展的需要。而所谓的专业培养方向，则是各高校综合自己的办学特色和教学能力设计的课程培养模块，是为进一步深造，成为能源与动力学科的专门人才而设置的。尽管目前国内各高校的专业培养方案从学科发展的角度进行了专业方向及其课程体系的设置，但仍然是同一培养人才模式下的知识拓展。

二、能源与动力工程专业多元化人才培养模式探索

为了实现“人尽其才，才尽其用”，本着“以人为本，因材施教”的原则，在综合考虑学生的个体特长和企业需求的基础上，中国石油大学（华东）能源与动力工程系开展对适应企业需求和学生个性化的多元化人才培养模式探索，着力培养特色型、工程型和研究型三类拔尖创新人才。

1.多元化人才培养的目标定位。作为一所石油特色鲜明的高水平研究型大学，要以国家和社会发展为导向，不仅要培养具有初步科研能力的研究型人才，还要培养具有实践能力和管理能力的工程型以及特色型人才；不仅要培养出企业需要的人才，更要致力于培养能够适应国家，甚至国际需求的高质量人才；不仅要有对专业技能和综合素质的把握，还要依据学生的个体特长和兴趣爱好，因材施教，制定不同的发展目标，提供不同的发展方向。我校热能与动力工程专业主要培养适应国家和现代化建设的需要，德智体全面发展，知识、能力和素质协调发展，具备热能与动力工程领域扎实的理论基础，专业知识宽广，具有创新精神和实践能力的高素质人才。以学校培养人才整体目标定位为基石，突出学科优势与专业特色，着力培养学术研究型、就业创业型和跨学科发展型拔尖创新人才。

2.多元化人才培养的顶层设计。人才培养方案是践行教育理念、落实人才培养目标的重要教学文件，是人才培养模式设计和培养过程设计的蓝图。根据《专业规范》制定的人才培养规格，充分理解“以人为本，因材施教”教育内涵，极大发挥学生的自主创新能力，科学系统地构建不同层次人才培养需要的多元化人才培养方案。需遵循以下基本原则：（1）人文社会科学素养与自然科学并重原则。工科类大学生不仅要具备扎实的专业知识和严密的逻辑思维能力，而且应该积极参加创新项目与学科竞赛，在团队中培养自己的人际交往能力与团队协作的能力，不断提高自己的人文素养。（2）学科基础与专业技能相结合原则。按照学科分类，能源与动力工程专业属于机械类。依据学科大类进行横向培养，与国际知名高校机械工程接轨，打造机械类学科基础平台，优化力学、电学、材料等平台课程框架体系与课程内容。不仅要将专业基础课程和主干课程学扎实，而且要将全部课程进行整合优化，“融会贯通”。通过课程体系框架，夯实专业基础，熟练掌握本专业领域内1―2个专业方向中的相关系统与设备的设计、运行、研究、开发和技术管理所必需的专业知识，能够综合运用所学知识，分析和解决实际问题，并了解学科当前国内外的发展现状及前沿动态。（3）加强对创新能力、实践能力和科研能力的培养。通过新生研讨课、认识实习、科研实训、专业实习等课程，循序渐进，不断提高学生的科研能力和实践能力；通过大学生创新项目以及高水平的学科竞赛等项目，让学生在实践中提高创新能力和实践能力。（4）重视学生的个性化发展的培养。在满足基本的教学目标和教学任务的前提下，重视学生个性化的培养，“因材施教”，充分尊重学生的个体特长和兴趣爱好，鼓励学生个性发展，全面发展。（5）坚持专业规范与专业特色相结合原则。办学特色是高校的立校之本，优势学科要充分发挥学科优势，关注行业发展动态，强化专业优势、突出专业特色。

根据以上基本原则，构建了多元化人才培养体系框架，如图1。

3.多元化人才培养的总体思路。以多元化人才培养目标为核心，遵循学校顶层设计原则，注重学生个性化发展，依托学校优势与专业特色，著力培养就业创业型、学术研究型和跨学科发展型多元化创新人才。（1）宽口径，厚基础，强技能。课程体系由公共基础课程，学科基础课程和专业课程组成。首先，需构建一个适用于所有专业方向的公共基础知识平台。数学课程是热能与动力工程专业的灵魂，是进行后续专业课程学习的基础，必须夯实；英语和计算机应用能力的提升尤为重要，为以后阅读英文文献、查阅英文资料打下良好的基础。其次，重视学科基础平台的搭建，基础课程是在公共课程平台基础上向本学科体系的过渡与靠拢，也是进行专业方向课程学习的基础，包括力学类、机械类、电算及控制类、热科学类及环境类课程，为后续专业课程的学习打下良好的基础。再次，构建新一代专业课程体系，加强与本专业紧密联系的相关知识与能力的训练与培养，提高学生实践技能和综合素质，增强学生社会适应能力，提高知识应用能力。（2）鼓励创新，加强人才科研创新能力培养。通过新生研讨课、认识实习、科研实训、专业实习等课程，循序渐进，不断提高学生的科研能力和实践能力；通过大学生创新项目以及高水平的学科竞赛等项目，让学生在实践中提高创新能力和实践能力。新的培养方案中新开设了新生研讨课，旨在通过与老师的交流，让大一新生对所学专业有一个初步的认识，通过了解专业当前的研究动态，找到自己的兴趣点。紧接着开设专业实训课程，目的是让学生通过查阅资料与阅读文献，一方面提高查阅文献的能力，另一方面进一步了解所感兴趣的内容。通过新生导师制的实施，完成某一感兴趣问题的调研和分析，并根据学生的情况开展相应的工作，以此为科学研究的起点，通过后续专业课程学习、专业实习、科研实训、工程实训，夯实专业基础，积极参加大学生创新项目和学科竞赛，延续4年科研训练，逐步提升学生的科研创新能力。（3）增加实践实训课程，提高实践能力。新的培养方案大量增加了工程实践、实训和实验课程的学时，以充分培养学生综合技能及动手能力。①开设专业实验、实践能力培养课程，如大学物理实验、电工电子实验、传热学实验、热力学实验、金工实习、专业认识实习、专业实习、专业拆装实习和毕业设计等；②开设了培养学生计算机运用和计算能力训练课程，如数学实验（Matlab实践）、计算机应用技术实验（C语言编程）、机械CAD基础、流动与传热计算实践等；③开设多门综合性专业课程设计课程，提高综合运用知识能力，如机械设计基础课程设计、热工测量仪表与自动化课程设计、锅炉课程设计、计算传热学课程设计、供热工程课程设计、热力采油工艺课程设计、热力发电厂热力系统课程设计。（4）依托学科，强化人才特色培养。各学校根据学校的特色设置专业课，充分发挥学校特色的优势，并充分考虑学生以后的发展需求。以我校为例，油田中的热科学技术是我校能源与动力工程专业的特色，毕业生中70%的学生都在油田从事热相关的工作，也是申报国家特色专业的亮点，课程设置根据稠油生成过程进行，从稠油生产注汽开始，到举升、集输再到炼油和化工等环节相关课程：石油工程概论、注汽锅炉、热力采油、油气集输和化工工艺与设备等，让学生能结合过程了解其中的热利用。其次，涉及动力和暖通方向的安全设备工程师资格证考证核心课程基本都具备，为一部分学生毕业后的考证或其他发展需求奠定基础。（5）多元化培养目标与专业培养方向相协调。以多元化人才培养目标为导向，在专业培养方案中设置不同类型的培训，包括科研培训以及企业培训等，提高学生的科研能力和实践能力。此外，专业还设置了特色课程，力求达到多元化培养和专业培养方向的统一。首先，构建公共基础平台，将多元化培养和专业培养进行统筹协调。目前开设的很多课程（学科、专业基础课）不仅为专业培养方向提供专业基础，同样可以为多元化培养提供专业基础，从而在新的培养方案的培养下达到多元化培养目标与专业培养方向的统一。

4.多元化培养方案的探索实施。教学培养方案能否得到严格实施，是培养能源与动力工程系多元化人才成败的后期关键环节，为达到培养方案的预想结果，应健全组织结构，充分发挥校、院二级领导督促作用，确保工作顺利进行。（1）加强培养方案制定、实施的组织保障。为保证多元化人才培养模式的顺利实施，学校从上至下成立了培养方案修订学术委员会，学院专门成立了“能源与动力工程多元化培养方案修订”领导小组，负责协调、工作部署及监督，监督培养方案的执行过程，跟踪培养方案的实施效果，通过反馈来进行修订。（2）全面系统的质量评价体系。目前，学校已经成立了教学质量评价中心，从多个方面对人才培养质量开展评价，并制定了评价标准体系，每年定期本科教学质量报告。（3）教师队伍建设。教师队伍是培养方案的落实者，同时也是有力的监督者和维护者，关系到新培养方案的贯彻情况，因此必须重视教师队伍的构建。教师不仅要精通专业知识，而且具有较强的工程实践能力和具备丰富的实践经验。这就要求广大教师要加强学习，提高综合素质，主动融入企业和社会，为培养创新型多元化人才做好充分准备。

三、结论

多元化教育以专业人才培养模式的多样化为指导思想，以国家现代化建设的需要为导向，既符合人才的发展规律，也满足人才的社会需求，更符合能源与动力工程专业的特点。在当前教育部大抓教学质量的形势下，高校应坚持“以人为本”的发展战略，坚持多元化教育思想，充分发挥各自的优势与特色，提高学生的科研能力、创新能力和实践能力，致力于培养出适应我国能源与动力行业发展的设计、管理、研发等高素质专门人才。

能源与动力工程研究前沿范文第3篇

关键词：可再生能源；发电技术；教学模式；考核

当今人类面临着能源短缺和环境污染的严重挑战，传统的煤、石油、天然气等化石燃料资源的有限性与社会的巨大需求形成了尖锐的矛盾，同时受开采条件和资源枯竭等因素影响，人类将会面临资源危机，而且化石类能源所排出的废气给生态环境带来很大影响，社会影响巨大。因此研究开发无污染的、可持续的可再生能源与能源转换技术成了当前科学和技术发展的重要研究方向，也是工程技术应用中的热点问题，而且已经上升到经济、社会和战略安全的范畴。工科高校担负培养合格的工程技术人员的重任，因此，为了适应科技和社会的发展，满足工程实际对人才的要求，可再生能源发电方面的人才培养已经成为当务之急和重中之重的工作。[1，2]因此在新的能源形势及人才需求下，上海电力学院（以下简称“我校”）在高年级热能与动力工程专业（热力发电方向）开设了“可再生能源发电技术”的课程，让学生在全面掌握常规火力发电的基础上，掌握可再生能源利用基础知识、能源利用形式及其相关技术，了解可再生能源发电的前沿技术，从而扩大学生的知识面，适应社会需求。[3，4]

本文通过分析“可再生能源发电技术”的课程特点和存在的问题，探讨了该课程的教学方法和教学模式的改革，内容包括教学内容、教学方法、考核方式等，从而达到激励学生自主学习的意愿，培养学生勇于创新的精神，孕育学生科学的素养，提高学生分析与解决实际问题的能力，实现学生对“可再生能源发电技术”课程的全面了解。

一、“可再生能源发电技术”课程教学的特点

1.教学内容多学科交叉

“可再生能源发电技术”课程主要包括水力发电、太阳能发电、生物质能发电、风能发电和海洋能发电等内容，课程的主体是分别对上述发电形式进行较为系统的解析，重点介绍各种可再生能源发电技术的基本原理和开发利用的基本方式，以及目前国内外该发电形式利用的现状和最新进展。所有以上内容涉及工程热力学、传热学、流体力学、半导体物理、空气动力学、力学等基础理论和相关知识，因此教学内容涉及领域广、研究对象较多，知识结构复杂多样、学科交叉非常突出、知识点集成度高等特点，这将给讲授带来挑战，即如何将这些知识点，尤其是跨学科的内容传授给学生，并让学生能够较容易地掌握是该课程需要解决的重点问题之一。

2.教学方式亟待改革

由于“可再生能源发电技术”课程的多学科交叉，一般而言，在短时间内掌握非本专业理论知识较困难，因为没有该专业的理论基础知识，经常会很难理解有关知识点，这将严重影响学生的积极性，甚至部分学生会产生抵触情绪。因此，以教师讲授为主的教学方式，学生没有参与进来，不能充分调动学生的积极性，可能导致学生无法理解所讲授的内容；同时该教学方式忽略了学生的创新能力培养。因此如何将教师的“教”转化为学生的“学”，将多学科交叉课程的课堂组织好是该课程教学需要解决的问题之一。

二、教学内容的设计

可再生能源发电技术的研究属于当今研究的前沿问题。随着科学技术的快速发展，新技术、新方法和新工艺等不断涌现，教学内容需要与时俱进，不断更新，现有的教材显然不能很快地响应这样的变化，以教材为教学内容难以满足教学要求。在笔者的教学实践中，教学内容上通过参考权威书籍、资料和自身的研究成果，同时对国内外期刊文章、学术专著及网络平台知识进行学习，掌握当前研究的动向，并整合所有材料作为课堂教学内容及课外拓展阅读资料。广泛获取信息，动态更新与拓展教学内容，把握最新的专业前沿，有助于引导学生去探索新知识，培养创新精神。另一方面，由于课程涉及多学科的交叉，在有些学科领域上，学生缺乏知识储备，课堂教学较难获取有效的效果，因此，摒弃一些晦涩难懂的理论知识是非常必要的。[5，6]以太阳能热发电为例，太阳能热发电涉及流体力学、传热学、自动控制等多学科，当整合最新的科技发展成果作为案例讲解时，主要向学生阐述太阳能热发电的基本原理、关键技术、发展趋势及政策激励等，让学生充分接触各种知识，拓宽视野，了解科技前沿的最新动态，目的是给学生专业素养的形成提供一个有利、有效的平台。课程内容应深入浅出、科普性与前沿性并重，当学生的兴趣被调动起来后，再进行该学科的基本理论的讲授或学生自学就非常容易切入，这样就可达到较为理想的教学效果。

三、新型的教学模式

根据“可再生能源发电技术”课程的特点，本文提出新型教学模式的设计，使得教师成为课堂的组织者，通过设定教学内容，明确教学任务，课堂教学以学生为本，体现学生的认知主体作用，使学生在学习过程进行积极思考，自主学习，从而在培养学生的创新能力和增强其科学素养等方面发挥作用。

1.专题讲授

可再生能源利用形式多样，涉及本学科各个分支学科，具有多学科交叉与耦合的特点。为了避免各分支学科相互之间影响导致学生难以理解的问题，提出采用专题讲座的授课形式，集中时间讲授某一类型的可再生能源发电形式。此外，争取请相关领域的专家或工程技术人员每学期做1～2次课堂报告，将工程中碰到的问题简化并整合成案例，在教学中根据需要选择案例进行剖析，激发学生的学习兴趣，强化学生的工程实践意识。

2.互动教学

在教学过程中，教师做几次完整的典型研究报告，包括几种可再生能源的发电原理、设备组成、科研前沿等，目的是让学生掌握宏观现状背景和如何从微观把握问题与分析问题；引导学生充分利用图书馆资源，掌握归纳分析的方法；指导学生进行撰写科技或科普论文，提高学生的科学素养，在此基础上安排学生参与课堂中来。具体做法是学生以小组为单位，各小组自主选择相关研讨课题，通过查阅文献和小组研讨，形成专题研究报告，并由小组成员在课堂进行汇报，根据其汇报内容，接受老师和同学的提问，并进行解答，教师及时进行指导并对其评分。形成教师指导，学生主讲，教师与学生，学生与学生互动讨论的方法，教学实践表明，该方法大大提高了学生的主动性。学生经历查阅文献、分析问题、报告写作和报告陈述的全过程，显著增强了创新能力、科研精神和团队合作意识。利用对多个相关课题的讨论，学生对可再生能源特点、可再生能源发电的前沿技术等有了更深入的认识。

3.虚实结合

在学科平台及自建教学平台的基础上，通过实物参观、模型演示，多媒体教学等虚实结合、多位一体的教学模式，提高学生的感性认识。

（1）可再生能源发电技术模型的利用。热能与动力工程专业的学生以往大部分接触的是火力发电方面的知识内容，对可再生能源发电技术认知较少，特别缺乏针对可再生能源发电原理和发电设备等进行系统的学习，如果直接进行理论的学习，学生会感到很枯燥，对一些基础理论知识和发电设备结构很难理解。为了提高学生的感性认识，笔者所在课程组建立了可再生能源发电技术教学平台。在学习课程的理论知识之前，学生首先了解小型模型的实物结构，内部构成，基本组成和基本原理，使得学生具有整体的感性认识，然后再学习本课程，同时结合模型进行讲解。

（2）健全的多媒体素材。“可再生能源发电技术”课程内容较多，课时有限。相比较传统的教学方式，多媒体信息量大，采用灵活的图形、视频和动画等表现形式，能够直观、形象地再现客观事物。笔者在教学实践中采用多种多媒体教学手段。例如：选用《国家地理》节目里的《伟大工程巡礼——太阳引擎》视频作为太阳能热发电原理及形式的教学内容，直观地介绍了槽式、塔式、菲涅尔等形式的太阳能热发电原理，以及聚光器的制造工艺等。选用GE的水轮机设备，采用Flash方式制作水力发电中反击式水轮机设备的教学内容，直观且易于理解。通过多媒体的应用，展示现场实际设备，简化教学中的难点，增加了课程的信息量。

四、小组式考核方式

“可再生能源发电技术”作为高年级的课程，课时有限，知识点多，内容模块化强，科普性和专业性并存，采用常规的卷面考试方式难以准确考核。笔者在该课程教学实践中，进行了小组式考核机制的尝试，即以小组为单位，制作课程学习的整体报告，选派一名代表在课堂上进行答辩，汇报内容结束后，其他组成员和教师针对报告内容进行提问，组内成员均可就相关问题进行回答。其他组同学根据该小组的汇报情况进行打分，打分表如表1所示。除此以外，在考核中增加动态考核，每个小组选出组内最佳贡献成员，给予动态加分；同时为了增加考核上互动，鼓励学生思考问题，对于提问积极的学生在成绩上给予加分。该考核方式，对课程的教学实行了动态的考查与过程管理，实现了以考核促学习，有效地调动了学生学习的积极性，推进学生协作能力培养，增强了“教师与学生”、“学生与学生”的互动，提高较整体的教学效果。

表1 考核打分表

小组名称 选题创新性（共20分） 查阅文献情况（共20分） 分析问题能力（共20分） 报告质量 （共20分） 表达能力 （共20分） 总分

（100分）

五、结语

随着可再生能源发电技术的发展，“可再生能源发电技术”已经成为热能与动力工程专业学科重要的专业课程。本课程具有典型的多学科交叉的特点，同时该领域的研究成果日新月异，因此无论是在教学内容还是在教学方法都需要进行改革和创新。本文通过紧跟前沿的研究热点，设计深入浅出的教学内容；采取以学生为主体，通过引入工程案例，专题研究与课堂讨论等模式，并辅以教学模型与多媒体动画演示等多种灵活多样教学手段的改革，让学生在了解可再生能源发电技术的理论知识的基础上，培养了学生挖掘问题，解决问题，理论与实践相结合的能力，锻炼了学生查阅文献和团队协作的技能，提高了学生的科研素养与工程实践本领。

参考文献：

[1]孙欣，黄永红.“新能源发电技术”课程教学改革与实践[J].中国电力教育，2012，（35）：95-96.

[2]刘忠，邹淑云.专业选修课《新能源发电技术》的教学研究与实践[J].科技情报开发与经济，2010，20（1）：185-186.

[3]张力，杨仲卿，郑泓.“能源、环境与社会”全校性新生研讨课教学模式探讨[J].中国电力教育，2012，（24）：54-55，69.

[4]余霞，夏菁.关于高校本科专业选修课的若干思考[J].中国电力教育，2012，（32）：72-73.

能源与动力工程研究前沿范文第4篇

关键词：能源动力类专业；实践教学；创新能力；内容体系

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）19-0086-

诺贝尔奖获得者李振道先生在西北师范大学百年校庆典礼上提出：“培养青年人才，不能仅依靠课堂教学和靠高科技工具，人才的培养要在实践当中去培养，在培养的过程中，使学生变成老师的助手。”[1]由此可见，实践教学作为创新型人才培养中的重要环节，对于提高学生综合素质、培养创新能力，具有不可替代的重要作用。

实践教学环节包括实验操作、生产实习、毕业设计、毕业实习等环节，是对学生实际操作能力培养的重要环节之一，也是教学质量最直观的反映。尤其对高等工科院校而言，要培养高素质应用型人才，更应重视实践教学。只有通过实践操作，才能使学生在实践中检验所学知识，发现新的问题，掌握科学方法，培养创新意识，从而提升综合素质。因此，加强实践教学是提高人才培养质量的关键环节，也是培养理论与实践相结合的创新型人才的有效途径之一。[2]

一、能源动力类专业实践教学改革的必要性

近年来，高等院校对实践性教学环节的重要性的认识逐年提高，实践性环节的教学条件逐年改善，教学效果也有所改善。但是，国内高校特别是一般高校在实践性环节教学中依然存在以下困难与不足：[2]

1.对实践性环节的重要性普遍认识仍不够到位

认为实践教学仅仅是为了巩固理论教学的辅助手段，使实践教学缺乏设计性、创新性。学生实验时往往是简单的“依样画葫芦”，单纯依据指定的操作步骤完成实验内容，提交实验报告，仅仅是掌握了最简单的操作技术，而忽略了对学生创新能力的培养。

2.实践性教学环节所占时间比例偏小，难以达到培养学生综合能力的目标

近几年来，工科专业教学计划中实践性环节所占比例有明显的增加。但总体来看，集中实践环节教学的总周数占总教学周数的比例约为20%左右，仍然偏低；特别是课程教学中，大部分课程实验学时数占该课程总学时数的比例只有10%左右，而在欧美国家，这个比例可占30%～50%，甚至更高。

3.项目设置欠合理，内容陈旧，信息量小，学生反映收获不大

几十年来，大学工科专业实践性环节的教学内容变化很小，套路基本不变。现以某院校热能与动力工程专业的实践性环节为例进行分析。

（1）该专业的金工实习工种设置为车、钳、刨、铣、磨、焊接、热处理，实际操作以钳工为主，车、焊接次之。这种做法坚持了几十年，基本没有变化和创新，现代加工技术以及非金属材料的加工未列入教学内容。

（2）机械零件设计、锅炉原理、汽轮机原理、热力发电厂四门课程安排了课程设计，但设计内容年年相同，每个学生的设计成果基本一样，无法真正培养学生的创新能力、动手能力、独立分析问题和解决问题的能力。

（3）课程实验的设置欠合理，实验内容零碎，综合性差，重复内容较多；实验的档次不高，多为验证性实验，未能充分发挥学生的主观能动性；实验设备的台套数少（有些贵重实验设备只有1～2套），造成有些实验变成了演示性实验。

（4）生产实习和毕业实习虽然在时间、场地方面得到了保证，但由于经费紧张，学生只能整班地安排在较近的某一个企业内实习，人员拥挤；企业因安全生产的需要，不能让学生进行实际操作，从而达不到预期效果。

（5）毕业设计是最为重要、安排时间最长的实践性环节，也是最为重视的实践性环节。目前，毕业设计因师资力量、设计场地和条件等方面的原因，导致部分选题在前沿性、创新性、综合性等方面达不到要求；少数教师在指导毕业设计过程中只注重对具体问题本身的解决，忽视了对学生研究方法的指导和能力的培养。

4.方法和手段落后

实践性教学环节使用的方法和手段有些仍然比较落后，计算机技术、多媒体技术、本领域内的优化设计软件平台等新的设计手段和方法应用得比较少。如，在进行课程设计时，学生的大部分时间花在重复性手算上，变成了计算工具，而不是将主要精力放在设计方案的拟定、分析比较、方案优化上。长期以来，课程设计在培养学生独立分析问题、综合问题能力以及创新能力方面是不令人满意的。又如课程实验教学，从检测方法和手段到实验数据的分析方法和手段都跟不上科学技术的发展，有些实验手段和方法甚至相当“原始”，实验效果也就可想而知了。[3]

能源动力类专业主要培养能源清洁转换与利用和热力环境保护领域既有扎实的理论基础，又有较强实践和创新能力的人才，以满足社会对该学科领域的教学、科研、工程技术、经营管理等各方面的人才需求。本专业具有明显的行业背景特色，拥有良好的实践教学条件，为实践教学改革创造了良好的条件。

二、创新型实践教学内容体系的改革与探索

针对能源动力类专业的特殊行业背景和人才培养目标的需要，以“厚基础、宽口径、强能力、高素质”为总体要求，以强化工程实践能力培养为目的，改革了实践教学模式，构建了“实验+实习+设计+课外实践”四模块的实践教学内容体系。

1.实验模块

能源与动力工程研究前沿范文第5篇

关键词：构建主义学习特征科研资源课程教学

一、引言

研究生教育作为高等教育的重要部分，是培养高层次专业人才的主要途径。当前社会，掌握知识的人才越来越受到关注，研究生作为接受高层次教育的群体目前已经被社会寄予了厚望。但是随着知识经济及信息技术的加速发展，知识的生命周期越来越短，社会对于人才的需求有了更高的要求，研究生群体面临空前的挑战，他们不仅需要在有限的时间内积累丰厚的学科知识，加强自己的科研能力，还要培养合作精神，提高科技创新、知识管理以及交流和沟通等各种综合能力。研究生课程教学是研究生培养的重要环节。研究生课程建设是提高研究生教学质量的重要途径。传统的基于书本的研究生课程教学模式侧重于构建研究生的合理知识结构，而对如何充分运用课程教学提高研究生综合能力这一重要内容认识不足、实践不广，影响了研究生培养质量的有效提升。也就是说传统的教学方法难以达到既优化研究生知识结构，同时又能提高研究生综合能力的双重效果。为此，一种基于构建主义学习理论，充分利用学科科研资源的新型研究生课程教学模式成为本文要探讨的关键问题。

二、研究生课程学习特征与构建主义学习理论

一般来说，研究生的年龄大多在23-26岁年龄段，属于中青年阶段，性格特征基本定型，具有强烈的自我意识和独立期望，由于成功度过了高考、硕士生入学考试的筛选，所以具有很强的自信心和优越感。十几年的传统学习生涯，赋予了研究生较强的学习能力，再加上本科阶段的培养，研究生已经养成了自主学习的习惯。因此，研究生在传统的课堂授课式课程学习过程中会出现一些不良表现：第一、基于书本的课堂讲授对于研究生来说很难激发其学习兴趣。由于研究生自主学习能力的增强，学生主要表现的心态就是即使上课没听懂，课后我可以自己学；第二、教室不再是研究生眼中的主要学习场所，因为大多数研究生从一入学，导师就为其安排好在实验室的学习位置，由于研究生在学习过程中涉猎知识的综合性增强，涉及很多学科交叉的问题，在这个过程中，同时需要查阅很多的学习资料，当前丰富的信息技术，使得单一的教材也不再是研究生学习的唯一资源途径，因此研究生更愿意在可以随时上网查找资料、可以方便翻阅各种参考书目的实验室里学习；第三、由于专业面的变窄，研究生的主要学习方向受到其导师的研究课题的引导，不再是范而广的大体了解，而是要求精益求精的学习做法，以期在某个领域能很快产生有一定水平的研究成果，因此很多研究生认为老师讲的知识对他将来的课题不一定实用，很容易产生在课堂教学上放弃学习的动机。

基于上述分析不难发现，将构建主义学习理论与研究生阶段的课程学习特征有机结合，将是一件非常有意义的工作。首先，构建主义学习理论认为：“学习”的本质是一个意义建构的过程，是学习者通过新旧经验相互作用来形成、调整和丰富自己经验结构的过程，在学习过程中学生个人经验与主动参与起着积极作用，学习者在自己的经验背景基础上主动建构现实和理解现实，即学生头脑中的知识不是教师直接传递来的，而是学生自身知识的基础上主动构建的。研究生已具备较强的自主学习能力，为满足构建主义学习理论创造了条件，研究生多年学习经验的积累也为其调整、重构和丰富自己经验结构的过程打下了基础。因此，对于研究生的学习来说，教师直接传递的“填鸭式”课程教学方法已不再实用。

其次，建构主义学习理论提倡教师指导下以学生学习为中心的学习方法。建构主义学习理论强调学生的认识主体作用，认为学生是信息加工的主体，是意义的主动建构者；同时又不忽视教师的主导作用，认为教师是意义建构的帮助者和促进者。因此，在研究生的课程教学过程中，要摆正教师与学生的位置，传统的教师主讲的教学方法与构建主义的学习理论相悖，教师在教学过程中应该从传统的主讲角色转变为主导的角色，也就是说，在研究生的课程学习过程中，教师发挥的是引导作用。

最后，构建主义学习理论鼓励学生通过一定的情境，借助别人的帮助，通过必要的交流，达到意义建构的方式来获取知识。构建主义指出：“情境”、“协作”、“交流”和“意义构建”是学习环境中的四大要素。因此，教师在授课过程中已不能仅限于三尺讲台，而是要通过各种方式和方法，为研究生的学习创造情境，构建协作和交流的平台，最终达到研究生自我实现意义构建的效果。

三、《动力工程现代测试技术》课程的设置及传统的课程教学模式

测试分析技术类课程是工科性院校大多数专业（包括研究生和本科生）都必须开设的专业基础课程，对于研究生学习阶段而言，课程的教学的总体目的是使学生在全面掌握各类测试分析基本理论的基础上，应用各种的测试分析方法、测试仪器和设备等来分析、解决科研课题及工程应用中的实际问题。各专业在制定教学培养方案的时候，根据专业不同要求，其内容侧重点有所不同。《动力工程现代测试技术》是我校动力工程及工程热物理一级硕士学科所必须开设的一门专业必修课程，其适用范围非常广泛，就该一级学科硕士学位点来说，涵盖化工过程机械、流体机械及工程、制冷与低温工程、热能工程、动力机械与工程和工程热物理等6个二级学科硕士点。课程的主要教学内容包含有：动态测量基础、现代传感器、温度场和速度场以及流动显示技术、烟气及颗粒特性分析、热物理性能测试等等。课程学时一般设置为32学时，其中包括4学时的实验教学内容，实验教学内容各教学单位根据不同情况有所偏差。

此前，由于仪器资源的匮乏等多种原因，《动力工程现代测试技术》课程传统的教学模式是大部分学时由教师在课堂上教授有关的理论知识，用幻灯片等（有些甚至连幻灯片都没有）讲解一些基本原理和主要应用场合，基本上是教师主讲，只有少量的学时用在实验课上，甚至在实验课上，对于较为贵重的仪器设备，一般也是教师做给学生看，所以实际教学效果很不理想，学生学完这门课程后仍不会应用相关仪器进行实际问题的分析研究。当前的研究生渴望能更多地、有效地利用学校的学科科研资源， 研究生们通过各种途径提高自身综合实践能力意识也非常强烈。运用传统的教学模式显然已经不能适应时代的发展，因此对本课程的教学改革已是势在必行。

四、学科现有科研资源及新的课程教学模式

相对于几年前，本学科在学校、学院领导的高度重视下，在全体教职员工的共同努力下，当前的科研形式较好，学科科研资源较为充足。到目前为止，全学科基本上每个老师都有自己独立承担的科研课题，在研的国家基金项目（包括NSFC-广东省联合基金）已达到五项，国家863计划项目1项，还有各类省部级及地市级项目，包括粤港关键领域重点突破招标项目、广东省教育部产学研结合项目、广东省重大科技专项以及广东省自然科学基金项目、广东省科技攻关项目等。在这些科研项目的研究经费，以及我校211学科建设经费和广东省高等学校重点实验室建设经费的支持下，本学科基本上形成了几个各具特色的专业实验室，包括蓄热材料及技术实验室、制冷空调技术实验室、新能源利用技术实验室、动力电池制备及性能测试实验室以及汽车节能与排放控制实验室。这些实验室拥有包括焓差测试系统、热线风速仪（656H）、粒子图像测速系统（TR-PIV）、差热分析仪（DTA-50）、热重分析仪（SDT2960）、差热扫描量热仪（Q10DSC）、导热系数仪（LFA447）、风冷冷凝器测试平台、太阳能电池量子效率测量系统（PLS-QE/IPCE）、太阳电池I-V曲线测试仪（MP-160）、多碟式太阳能聚光器（HM-25）以及发动机试验台和自动测控系统等较为先进、高端的仪器设备和测试系统。学科所培养的研究生根据导师的不同研究方向主要分布在这些实验室。

《动力工程现代测试技术》课程的理论性与实践性均较强，理论知识涉及多个交叉学科，包括光学、电子学、传热学以及材料学等等，实践上涉及很多大型测试仪器的操作和使用方法。基于构建主义学习理论，结合研究生学习特征以及本学科现有科研资源状况，我们分析认为，为了进一步提高教学质量，在教学方法上，不应该将大部分时间仅限于课堂讲授，实验教学也不能仅局限于四个学时的实验操作。因此，我们提出了一种新型的课程教学模式。大体的思路和做法是：首先，缩短在教室课堂上的教师讲解时间，将部分理论教学的内容调整到实验室现场由学生主讲，教师作补充。即增加了学生主讲的环节，讲解内容由教师在制定教学进度表时预先安排，以便于学生做准备；其次，根据学科发展的动向，在传统教材内容的基础上及时调整教学内容，使之与现有学科的发展和导师的科研课题相适应；再有，在教室课堂上或者实验室现场，增加分组讨论和交流的环节，使学习者在自己的经验背景基础上充分发表其看法和见解，讨论的主题由教师提前设计。

五、新教学模式的实施效果分析

基于上面提到的新教学模式，课题组通过认真分析和商量讨论，形成了如下具体的教学安排：前面5次课（15学时）讲理论知识，其中穿插有分组讨论；接下来的5次课（15学时），根据学生所属导师的不同，分成5组，每组2-5人左右，并确定一个组长，每次课由组长负责，进入该组学生的导师的专业实验室，进行现场教学，学生主讲，教师引导和补充，之后分组讨论和交流；最后1次课（2学时）进行总结，布置相关文献的查找以及考查报告内容等事宜。

（一）新的教学模式包含有构建主义学习理论提出的“情境”、“协作”、“交流”和“意义构建”四大要素 。充足的学科科研资源以及基于某些仪器设备或实验平台的现场教学，为研究生的课程学习创造了丰富的“情境”条件，教师主导下的学生主讲和专题性讨论为研究生们提供了充分的“交流”和“协作”的机会，在导师课题背景下的教学思路，为研究生实现“意义构建”提供了快捷途径。

（二）新的教学模式激发了研究生们的学习兴趣，提高了研究生们的学习效率，有利于研究生们把握学科发展前沿和动向。研一的学生对自己将来的课题心怀渴望，研究生主讲的现场式教学方法促使研究生们积极去熟悉导师课题组的各种仪器设备和实验平台，也将书本知识与实际有机地结合起来，为研究生们尽快进入导师的研究课题打下了坚实的基础，使得研究生们在兴趣的驱动下提高了学习效率；另外，研究生们对同学科其他导师的课题也充满好奇心，通过进入不同课题组实验室的学习，使研究们进一步了解了学科发展的前沿和动向。

（三）新的教学模式提高了学科科研资源的利用率。基于科研课题的科研设备一般是课题组负责制，其日常管理、维护以及维修等都由课题组负责，不属于开放性的共用设备，因此其使用效率都不高。将这些资源与教学相结合有利于其使用率的进一步提高。

（四）新的教学模式促进了教师之间的沟通和交流，但对教师的教学水平也提出了更高的要求。要使新的教学模式得以顺利实施，授课教师必须先熟悉各导师课题组的各种仪器设备和实验平台，最有效的做法是授课教师与专业实验室所属的导师进行直接的沟通和交流。另外，新的教学模式也要求教师在保证基本教学内容不变的情况下实时补充新的教学内容，促使教师不断更新自己的专业知识。

（五）新的教学模式为研究生的课程教学管理带来一定的难度。不像传统的教学模式在固定的教室授课，新的教学模式在上课地点上具有不确定性，即使是事先做好安排，但授课时所用的科研资源有可能与科研课题的实验安排相冲突，必须作临时调整，因此不便于教学督导的巡查。

六、 结论

研究生的课程教学对研究生知识的掌握、能力的提高和科学素养的培养具有重要作用。在课程实施过程中，教师应该在传授知识的同时，注重引导学生把握解决问题的思路，结合实际问题，特别是面对复杂问题，启发学生学会运用科学方法去处理。从某种意义上看，掌握科学的研究问题方法比熟悉一些知识更重要。在“动力工程现代测试技术”这门课程的教学过程当中，我们基于构建主义学习理论提出的“情境”、“协作”、“交流”和“意义构建”四大要素，借助于学科现有的科研资源，力求把学生的知识、能力、素质协调发展作为目标，对教学的各个方面做了进一步的改进和完善，取得了初步的成效。

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