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传热学学习报告

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传热学学习报告

传热学学习报告范文第1篇

传热学是研究由温差引起的热量传递规律的一门学科。由于传热学在科学技术领域的广泛应用,它已成为许多工科专业的一门基础技术课程。在华北电力大学(以下简称“我校”),传热学作为能源与动力工程(原热能与动力工程)及建筑环境与设备工程专业的核心专业基础课,其学时数为72学时,它不仅要为今后学习有关的后续课程打下理论基础,而且课程本身涉及的一些基本概念、原理和基本分析方法对于培养学生分析问题和解决问题的能力也十分重要。

像目前许多的大学课程一样,传统的传热学教学中存在着如下的问题:(1)教学目标过于重知识的传授,而忽视学生能力的培养。一般制定的教学大纲都是对课程知识点的要求,而没有明确课程在学生能力培养方面的要求。因此,教师在选择教学内容和教学方法上,也就主要围绕课程知识的传授而进行,特别是在教学学时限制的情况下,问题尤为突出;(2)教学内容多以学科体系为线索,内容过于理论化,很难与工程实际紧密结合;(3)教学方法多以教师为中心的讲授式,忽视学生在教学中的主体作用。课堂教学中基本上是教师的独自教授,学生在教学中基本处于被动和从属的位置。这种由教师主导的单向传播的方式使学生只能被动地学习知识,而难以发挥其学习的主动性,成了知识的“容器”。这种简单机械的学习无法培养学生的求知欲,反而消磨了他们原本的好奇心和求知欲。[1]

自2012年开始,我校传热学教学组的4位教师在传热学课程的教学上采用了研究性教学模式,学生主要是热能与动力工程专业的学生,含我校“卓越工程师教育培养”试点班的学生,每个教学班级的学生人数在30-50人之间,课程安排在学生的第五学期。现以2013-2014第一学期的传热学为例,介绍本课程的实践情况。

一、“传热学”课程的教学目标

按照研究性教学的理念,课程的教学目标是:课程教学不单是使学生更好的掌握系统的学科知识,而更重要的是使学生综合运用知识去发现、分析和解决问题,得到思维训练,学会知识的迁移或应用,真正学会学习,同时在以小组合作的研究中,学会与他人沟通交流的技能,形成健全的人格和丰富的思想[3]。它体现了教学目标从单一的知识传授到知识和能力并重的转变。

为此,本课程按照研究性教学的理念重新制定了本课程的教学目标。使学生:(1)系统了解传热学的基本概念、基本定律和知识框架;(2)能够正确判断一些实际问题中所存在的热量传递模式;(3)能够利用能量守恒的方法确定传热问题中各种热量传递之间的关系;(4)能够选择合适的计算方法或公式,对工程中典型的传热问题进行计算,并定性分析判断计算结果的合理性;(5)对一般的导热问题,能够建立其数学模型,并了解分析求解和数值求解的基本思路;(6)初步掌握有关传热的工程设计方法;(7)在计算机技能、合作能力、交流表达、学习能力等方面有所锻炼。

二、课程内容的整合

研究性教学的形式是多种多样的,教学内容的“问题性”是其研究性教学最突出特点。教学的过程是以围绕问题展开的教学过程,注重从问题开始而不是从结论开始,以探索学科知识的产生和发展规律为路径,以剖析工程原理的形成过程为载体,以分析、研究和解决工程实际和工程学科问题的过程为平台,以师生互动和同学合作为形式,将学习知识与研究问题相结合,使学生在学习学科知识、工程原理和思考、分析、探究问题的过程中获取、应用和更新知识,在解决问题的过程中培养和训练发现、研究和解决问题的能力,在合作学习和团队交流过程中形成和提高综合素质。

按照研究性教学的要求,对原有的教学内容调整为如下两部分。

1.基础传热学

将传热学中最基本的概念、理论和方法等提炼出来,形成传热学的主干知识,称之为基础传热学。主要内容包括:热量传递的机理和模式、能量守恒定律在分析传热现象中的应用、导热问题分类和导热基本定律、一维稳态导热分析解、非稳态导热的集总参数模型、对流传热的分类、边界层概念及其对流传热的研究方法、对流传热的特征数关联式、辐射的基本概念、两表面间的辐射传热计算、综合传热问题的分析等。[2]

2.主要的研究课题或项目

以工程实际问题为线索,整合部分教学内容,作为学生研究性学习的课题或项目。目前主要有如下几个问题:(1)平板式太阳能集热器的传热分析和计算;(2)套管式和管壳式换热器的热设计;(3)等截面直肋散热特性的研究,包括对其一维和二维模型的分析解和数值解;(4)高温金属件冷却过程温度场的研究,研究对象有大平板、长圆柱、球等典型一维几何形状的物体,研究方法包括集总参数模型、一维模型的分析解和数值解;(5)冬季房间热负荷计算的研究;(6)不可压流体外掠平板对流传热的研究,包括分析解、实验解。

三、具体的教学实践

1.教学安排

首先用20-24学时的时间进行基础传热学的教学,这一部分内容仍以教师教授式为主,这样可以让学生在较短的时间内对传热学的最基本的概念、理论和方法形成认知,这些内容也为学生开展研究性学习提供了必要的理论基础。

接下来32-36学时的时间,主要是以研究课题或项目为主线开展教学,教师给出每个课题的研究内容和时间计划,并对必要的方法给予讲解,学生以2-3人小组的形式自主开展学习研究。教师及时了解学生的进展和困难,适时进行反馈和指导,学生最终提交研究论文或项目报告,教师选择性地进行交流展示。表1给出了其中4个课题的具体教学安排。

2.课程的考核模式

由于课程的教学与以往发生了巨大的改变,因此课程的考核方式也必须进行调整,以起到激励学生的学习积极性,确保教学改革的成功。学生的成绩由期中考试、课题或项目的研究评价和期末考试三部分组成。在第一阶段学习完成后进行期中考试,其成绩占总成绩20%;课题或项目的研究评价包括学生学习的态度、课题的整体质量、个人在小组中的贡献等,这一部分占总成绩的20%;期末考试采用开卷的形式,其成绩占总成绩的60%。

四、取得的成效

经过2年多的教学改革实践,基本达到了预期效果,取得的成效主要体现在:

1.极大调动了学生的学习积极性,激发了学生的学习兴趣

在原来的教学中,总会有部分学生逃课,即使学生到课堂也不一定认真听讲,现在每个教师课堂的到课率都能达到96%以上,同学对课程的大作业(课题或项目)也表现了很大的热情。下面是部分同学的体会:“尤其是大作业,让我感觉很新鲜,很愿意去完成它。能够实实在在地去求解一个实际问题让我感觉很有成就感,这就叫学以致用吧。”“感觉是一种新的学习模式,从自己做的过程中思考,发现问题,解决问题,我觉得,这个过程是一种更大的收获。这种教学很容易引起我们学习的兴趣。”“我想之所以完成这种研究性学习的作业的感觉这么好,大概是因为我们从中感受到,用所学知识解决身边问题的惊喜,以及克服困难后的这种成就感。”

传热学学习报告范文第2篇

关键词 单元操作;实验;教学平台

中图分类号:G482 文献标识码:A 文章编号:1671-489X(2010)18-0108-03

Research on Experiment Platform Construction of Process Engineering//Liu Changhai, Deng Kaiye, Liu Xiaoyan

Abstract On the basis of the characteristics of popular process and the realization of college education purposes such as integrated stuff, practice ability and creativity, it was proposed and discussed that involves the functions, experiments contents, teaching methods, laboratory construction, plan layout and management of process engineering laboratory. Then, it was assumed that the high level unit operation laboratory would be built as a common practice teaching platform used by the whole college, but its necessity and advantages were also discussed in the paper.

Key words unit operation; experiment; teaching platform

Author’s address Zhongkai University of Agrotechnical, Guangzhou, China 510225

过程工程实验以研究制造业共有的单元操作过程与设备为特点,在不同的学校有不同的称谓,如化工原理实验、食品工程原理实验,环境工程原理实验等。仲恺农业工程学院过程工程实验室承担食品科学与工程专业的食品工程原理实验、生物化工与生物工程等专业的化工原理实验、机电工程学院热能与动力工程专业流体力学实验及传热学实验、环境工程专业的环境工程原理实验等课程实验,是一个重要的专业基础平台。随着高等教育大众化的进展及教育改革的不断深入,办学规模进一步扩大,新的专业不断增加,目前的实验室在规模以及设备状况等方面已经不能满足教学的需要,建设高水平以单元操作为特点的实验教学平台成为学校基本建设的重要任务。本文将根据21世纪人才需求特点,结合学校实际情况,探讨过程工程实验室建设问题,为高等院校过程工程实验平台建设提供参考。

1 过程工程实验室的功能

近年来,高等教育的观念和培养目标发生很大的变化,主要表现:以专业为主的技术教育转向以学科为主的综合教育;教育目标从单纯业务教育培养“专”才,向综合素质教育培养通才转变;在教学内容方面从以讲授当代水平为主转为讲授当代水平与启发未来创造并重;毕业生的素质从过去只适合本专业转变为不仅能适应本专业,而且可以适应不断变化的专业与技术。随着高等教育的大众化和教育观念的转变,社会对高等教育培养学生规格的要求与过去也不同。进入21世纪,教育更加重视学生全面素质的提高及适应能力和创造能力的培养,在教学内容上宽基础、重实践成为主流方向[1-3]。

过程工程实验室是工科类学生重要的实践教学基地之一,功能上应该把过去单一验证型实验的实验室逐渐建设成集验证性实验、综合性实验、设计性实验及过程研究与开发为一体的综合型实验教学平台。通过开展设计性、综合性的实践教学环节,培养学生的综合实验能力和独立工作能力,增强创新意识和创新能力。在实验教学手段上通过引进电子教案和计算机仿真实验系统等现代教学手段,加大教学信息量,在多方面培养学生的实践能力,提高教学质量[4-5]。

综上所述,过程工程实验室建设的功能定位应该是多功能实践教学平台。这个平台应能适应多种专业方向本科学生进行流体力学、传热学、传递工程等方面的验证性、设计性、综合性的实验;并具有一定的化工过程、食品加工过程、生物转化过程、环境治理过程等方面的开发与优化能力及产品分离纯化的能力。近年来,学校新开办生物化工、生物工程、环境工程等新专业,及时建设多功能单元操作实验平台,不但可以提高教学质量,而且有利于学科间相互渗透与学科互补,避免重复建设,提高实验室和设备的利用率。

把过程工程实验室建设成多专业公用的实验平台,是因为单元操作为特点的课程(尽管名称有区别)是多种专业都开设的重要技术基础课程,课程研究各单元操作过程及设备原理与操作,实验内容丰富。这些实验教学对培养学生的工程观念,提高学生分析与解决工程实际问题能力具有重要的作用。国内很多高校都把过程工程实验室作为重点实验室建设,并获得很好的教学效果[5-6]。

2 过程工程实验室的实验内容与结构

结构设计是发挥实验室功能和建立良好教学秩序的基础。结构设计包括两方面的内容,首先是根据学校的实际情况分析确定实验的内容,然后根据学生的数量与教学计划确定实验室设备的台套数与实验室的面积,并进行实验室平面布置设计。下面介绍过程工程实验室承担的实验教学内容和建设的基本要求。

1)完善基本实验,使其开出率达100%。演示实验基本实验内容包括:流体流型的观测与测定;流体机械能的转换;干燥设备;塔设备及附件;管件、阀门、支座、法兰等。验证性实验基本实验内容包括:流体流动阻力测定;离心泵特性曲线的测定;传热实验;过滤实验;板式精馏塔实验;填料吸收塔实验;干燥速率曲线测定实验;压力表、流量计及热电偶的校验;显示仪表的校验;电动温度变送器、控制器性能测试及调校。

按照本科教学评估优秀水平的标准和化工原理课程指导委员会的要求,化工基础实验为每4人一组共用一套装置。可以考虑将所有的验证实验台套数建设为8套,单项实验一次可以接纳1个标准班进行实验。

2)在通用验证性实验设备上配套测试仪器设备,以适应现代化工、食品工程、生物工程、环境工程等专业人才培养需要。

3)实验室具备开设综合性和设计性实验的基本条件。综合性实验内容可以考虑:离心泵的计算机自动采集与控制;计算机自动采集与控制板式精馏塔实验等。设计性实验内容包括:膜分离实验;离子交换与脱色;蒸发与结晶联合实验;化工单元设备的设计、安装与性能测试;喷雾干燥与产品回收实验;反应―分离集成中试实验集与控制;全数字化板式精馏塔实验装置安装调试实验(含气相色谱仪及计算机数据处理系统)。

把综合性和设计性实验内容设计成开放性实验,指派责任心强的教师管理;对各相关专业的本科生、硕士研究生实行预约开放。

3 过程工程原理实验室的布局

过程工程原理实验室的合理布置,对于有效利用资金,提高建筑面积的利用率和土地利用率都是十分重要的,同时也是组织有序教学工作的基础。平面布置不合理不但占据大量无效面积,而且会给组织实验教学带来很多不便。目前我国各院校的单元操作实验室的布置基本上是按单项实验独立设置的,这样的实验室每项单元操作实验需要一个独立的空间,加上实验的设备较其他学科实验设备体积大,占地面积较大。建设一个功能齐全的实验室至少需要2 500平方米,通常需要较大的投入。若各专业都建设相对独立的实验室,资金投入分散,不但会造成大量的重复建设,水平也难以提高。

参考现代建筑的特点,结合专业结构以及过程工程实验的实际特点,可以把验证性实验分成3个大类,即流体力学基础及流体输送相关实验;传热学基础及蒸发、结晶类单元实验;传递过程相关实验,如精馏、吸收、萃取、干燥等。3类实验室相对独立,每个实验室设计成实验平台式,实验设备设计成移动式,需要进行哪个实验就把相应的设备移上平台,其余暂时不用的设备相对集中放置。采用这样的设计完成相同实验所需的实验室面积至少可以减少一半,省出来的建筑面积足以用来建设设计性、综合性实验及清洁生产过程开发实验室。这样的实验室不但可以供本科生教学用,研究生实验也可以使用。

4 过程工程实验室及实践教学管理系统

把过程工程实验室建设成相对独立的工程实验中心,可以强化实验室管理和设备管理,使其成为多专业共用的实验教学平台。实验室除了安排本科生正常教学实验外,其他时间对全校师生开放,通过预约有效安排时间,最大效率利用实验设备,使实验室成为开发学生创造潜力,提高学生实践动手能力,集教学与技术开发于一体的教学基地。单元操作实验可以单独开设实验课,列入教学计划。教师通过讲述实验设计、数据处理、单元操作规程和组织实验等系列教学活动,培养学生的工程观点,提高学生分析解决工程问题的能力,增强创新意识和创新能力。

根据本科学生培养目标要求,为了保证教学质量,实现高校优质教学管理,可以考虑如下安排。

1)实验指导教师的确定。学生创新能力的培养是一个非常复杂的问题,涉及许多方面,但教师的作用是非常重要的[6]。教学问题,首先是教师问题,良师出高徒。应选择责任心强,具有较高理论水平、丰富实践经验的教师担任实验指导教师。根据学校实际情况,建议每个实验安排2名指导教师,其中1名是青年教师。2名教师指导实验有利于新老教师优点互补,保证实验效果,同时有利于青年教师的快速成长。

2)基础实验学生小组的规模。实验小组人数减少,学生可以获得更多动手操作的机会,有利于学生操作能力的提高。工程设备的实际操作通常是由一组人共同完成的,所以几个人共同承担实验工作,相互配合完成预定的实验任务,可以培养学生的合作精神和团队意识。因此,实验小组人数确定为4人。这个分组方案与教育部本科教学水平评估方案中优秀水平的标准及化工原理课程指导委员会的要求是一致的。

3)设计性、综合性实验的安排。尽量多安排一些设计性和综合性实验内容,通过开设设计性和综合性实验,扩大学生的知识面,启发创新思维,培养创新能力。通过开放实验室,保证学有余力的学生获得更多实验机会。

如:通过实验设备管道安装与组合,可以使学生了解更多化工单元操作的实际操作知识,缩短学生毕业后对新工作的适应期;在膜分离实验中,针对不同的专业学生提出不同的处理体系和分离要求,而具体的工艺流程参数、操作方案、测试方法等则可根据实际物系,由学生查阅文献资料拟定,教师审查通过后再实施;在反应―分离集成中试实验中,对学生实验的要求是得到某种产品,具体的反应条件、后续的分离纯化、产品成形、质量检测等一系列的工艺流程方案均由学生自行设计,这样的实验过程能给学生完全工程化的锻炼,使学生分析和解决实际工程问题能力得到极大的提高。

4)采用先进的教学手段。由于化工单元操作种类及设备类型较多,新的设备不断涌现,学校不可能把所有的设备搬入校园。因此,采用如投影、幻灯、录像、计算机仿真等现代教学手段,增大教学信息量,使学生了解更多当代单元操作过程与设备知识,加深对理论教学内容的理解是必要的。过程工程综合实验室应配备较先进的现代教学设备,实验教师应充分利用先进的教学手段扩大信息量,提高教学质量。

5)学生实验成绩的评定。学生实验成绩应该根据学生在实验中的表现、实验报告的质量来决定。注重考查学生出勤情况和预习情况、动手操作情况、数据处理的方法与准确情况、分析问题与解决问题的能力、有无创新思维等。教师要及时进行实验报告批改与实验情况总结,及时解决学生实验中的问题,鼓励学生采用创新方法,把学生对知识的理解引向深入。

6)实验室开放与管理系统。过程工程类实验室建设成相对独立教学单位,国内已经有很多成功的经验。如清华大学、北京化工大学的化工原理实验室是相对独立的教学单位,是学校的一级实验室,实验室有稳定的教师队伍,由二级学院管理。天津大学的化工基础实验中心、郑州轻工业学院的化学与化工基础实验中心管理方式也可以参考。上海大学的化工实验中心包括化工原理实验室、化学工程实验室、化学工艺实验室和化工仿真实践基地等,可以满足多专业的技术基础课与专业课的教学和实训。北京化工大学实验室改革的经验表明,学校的过程工程实验室在管理上相对独立有利于发挥实验室的作用,有利于实验室建设和开放实验室的管理。在实验室建立实验操作监控系统,是实验室全面开放的基础建设之一。单元操作实验课程独立开课,建立实验教学多媒体教室和开放实验室等一系列实验室建设与改革,有利于学生动手能力的提高,加深对化工单元操作过程的认识,培养学生的计算机应用能力。

5 结束语

综上所述,过程工程实验室建设的目标是把实验室建设成多学科教学需要的、可以为多专业共用的实践教学基地,建设成培养学生分析问题、解决问题能力,提高学生实践动手能力,强化创新意识和培养创新能力的专业基础实验教学平台。

建设高水平过程工程实验室是大学扩大招生后很多学校急需解决的办学条件问题。为了保证实验教学的质量,充分发挥过程工程实验室的作用,对实验室进行准确的功能定位,合理设计实验室结构是必要的。新建设的过程工程实验室应根据学校教学的具体情况安排设备的数量和实验室面积,根据当前社会对各种专业人才的要求设计实验类型和实验内容。通过配备现代教学手段,扩大信息量。通过多样化的实验装置、开放式的教学过程、分层次的教学模式以及动态化、综合式的成绩评定方式,强化学生的主体作用、教师的主导作用。整体教育与个性化教育相互配合,调动学生学习的主动性、积极性,强化创新意识和创新能力的培养。

把过程工程实验室建设成多专业共用的高水平实验平台,可以避免各专业的重复建设,节约资金;有利于开放实验室的管理;也有利于集中高水平教师,提高教学质量;方便实验教师间的交流与提高,从而把我国高等教育实践教学质量提高到一个新的水平。

参考文献

[1]叶辉,程备九,胡文友,等.高等院校实验教学质量监控体系的构建与实施[J].高等农业教育,2005(10):40-42

[2]许建飞,朱向运.改革实验教学体系,强化创新人才培养[J].实验室研究与探索,2001(1):3-5

[3]石山鹰,肖瑞泉.实验教学改革与创新能力培养的探讨[J].实验室研究与探索,2001(5):14-15

[4]吴星义,杨国成.改革实验内容体系提高实验教学质量[J].化工高等教育,2002(3):69-70

传热学学习报告范文第3篇

培养目标是什么

新能源科学与工程专业面向新能源产业,根据能源领域的发展趋势和国民经济发展需要,培养在新能源科学研究及其利用的技术开发与实施等方面既有扎实的理论基础,又有较强的实践和创新能力的专门人才,以满足国家战略性新兴产业发展对该领域教学、科研、技术开发、工程应用、经营管理等方面的专业人才需求。修业年限为4年,授予工学学士学位。

专业课程体系是什么样子

新能源科学与工程专业在课程内容体系的设置上紧密结合培养目标要求,既注重“厚基础”,突出基本理论与方法,又注重“宽方向”,丰富课程知识结构。注重学生“知识结构”的构建和“能力结构”的形成。

在基础教育系列中重点强调基础性与综合性相结合的原则。包括高等数学、大学物理等工程技术基础课群;大学外语、原理等社会科学课群。在专业教育系列中重点遵循厚基础、宽口径的原则。包括工程热力学、流体力学、传热学、能源系统工程、可再生能源及其利用、光伏科学与工程、风力发电原理、生物质能工程、核能利用基础等专业平台课群;光伏材料与太阳能电池、风力发电场等专业选修课群等。

在实践方面,重点培养学生的独立思考能力、动手能力和工程实践能力。单独设立“能源工程综合实验”课程,目的是充分利用学科的开放式实验室,指导学生开展设计性、综合性实验项目,培养学生发现问题、解决问题的创新能力。

专业开设现状如何

发达国家许多著名大学都设置了新能源相关专业。我国高校在新能源专业设置和专业人才培养方面还落后于发达国家。近几年国内仅有十几所高校增设了核能相关专业,如哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学等开设了核物理、核工程与核技术、核反应堆工程等专业。华北电力大学、长沙理工大学等近十所高校开设了风能与动力工程专业。山东建筑大学、南昌大学等几所高校开设了太阳能建筑一体化、光伏材料等专业。国内尚没有高校开设生物质能相关专业。大多数高校是在原有热能与动力工程等专业基础上增设了部分与新能源有关的选修课程,作为对新能源领域知识的一种补充,或进行了专业名称的更改。

所有这些,无论是课程内容设置的科学性,还是人才培养的专业性,尚不能适应国家对新能源领域专业人才的需求。

社会需求和就业前景

近年来我国经济持续高速增长,传统能源消耗量大幅增长,引发的能源短缺和环境污染等问题成为制约我国经济又好又快发展的瓶颈,为此,发展新能源产业势在必行。发展新能源产业孕育着巨大的投资机会,将有效拉动经济增长;另外,可以有效改变经济增长方式,引领中国经济走向低碳化。目前,中国大力推动新能源产业的发展,在加大水电、核电、太阳能和风能设施建设的同时,计划在2020年前使新能源消费比例达到15%,规划到2020年,中国在新能源领域的总投资将超过3万亿元。

虽然我国新能源产业迅速发展,然而推动新能源行业前进的人才供给却捉襟见肘。高素质专业人才和核心技术的缺失,阻碍了我国当前新能源产业的健康发展。因此,有专家分析,新能源专业是未来需求较大的人才专业类型。有报告显示,到2020年我国风电行业的人才缺口非常大,将达到10万以上。预计每年对核电人才的需求有数千人。快速发展的太阳能产业的人才供应同样面临严重不足。所有这些都为新能源专业的毕业生带来较好的就业前景。

毕业生就业前景广阔,可在核能、风能、太阳能、生物质能等新能源和节能减排领域的企事业单位、高等院校和政府部门从事技术研发、工程设计、新能源科学教育与研究、新能源管理等相关工作。国家已经确定将能源作为战略性产业,发展能源产业既需要有技术性很强的人才,也需要有复合型人才。新能源行业企业的实力和规模相对较大,因此选人要求也较严格。

部分高校的专业特色

东北大学该专业隶属于材料与冶金学院,其课程设置按照专业需求安排,与其他工科专业相同,区别于其他专业的课程是专业平台课群和专业选修课群。学生在专业课程学习中主修的四大新能源是太阳能、风能、核能、地热能。

传热学学习报告范文第4篇

Abstract: Through the reform of the talents training mode in the university 4 aspects of cultivating of full-time teachers "mentoring" integration, setting "personal course" by following the example of the University of California, establishing special cultivation fund of the combination of production and research for undergraduates, building platform to promote the industrialization of scientific and technological achievements to cultivate students' innovation ability, improve students' comprehensive quality, meet the current needs of the employing units. It has important practical significance, which makes due contribution to the development of economy and society and the progress of science and technology, provides reference for the establishment and implementation of the training mode of coal mine professional talents, provides rationalization proposals and solutions for the four major projects and engineering education reform in our university and makes positive contribution to highlight the characteristics of our school's largest mining and achieve the goal of training outstanding engineering talents.

关键词:产学研结合;煤矿安全工程;培养模式;改革

Key words: combination of production and research;safety engineering in coal mine;training model;reform

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)07-0184-03

0 引言

党的十报告提出,实施创新驱动发展战略,特别强调科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑,要摆在国家发展全局的核心位置。对此,黑龙江省委、省政府一直高度重视科技工作,重视搞好产学研结合,并将科研成果向生产力大力转化。这就要求不仅仅是高等院校要充分解放思想,各科研单位也要解放思想,组织多方力量搞好产学研结合,充分发挥各地政府配置社会资源的组织力量,充分依托产学研结合,为全省的发展做出更大贡献。高等学校以往的“象牙塔”式的教育模式已经不能适应时展的要求,高等学校应与政府,用人单位紧密结合,摆脱过去的“应试式”人才培养模式,转而以学生的综合能力为培养目标,努力培养学生的创新能力,提高学生的综合素质,满足用人单位的当前需求。因此,培养适应社会需要的应用型专业人才的必然要求,就是积极推行校内产学研结合的人才培养模式,为经济社会的发展和科技的进步做出应有贡献。

1 校内产学研结合培养模式的提出

2013年4月10日,黑龙江省省长陆昊在黑龙江省科学技术奖励暨科技成果招商和转化对接大会上,表彰为该省科技事业和经济社会发展做出突出贡献的科技工作者,为产学研结合,科技成果转化搭建对接平台,推进科技成果向现实生产力转化。实现产学研结合的各种要素集聚,支撑黑龙江经济大发展、快发展、好发展。这是省委、省政府和新的历史时期赋予{等教育的新使命,对我校等一系列矿业特色院校来说,既是机遇又是挑战,有效利用现有的一切有利因素,积极发展产学研结合培养具有矿业院校特色的煤矿专业人才,是黑龙江科技大学专任教师所必须思考并解决的问题。因此,培养适应社会需要的应用型煤矿专业人才的必然要求,就是积极推行产学研结合的人才培养模式,为经济社会的发展和科技的进步做出应有贡献[1]。

2 校内产学研结合培养模式的改革

以黑龙江科技大学煤矿安全工程专业为研究对象,该专业隶属于安全工程学院,为省级重点专业,依托于国家安监总局授权成立的黑龙江安全工程技术学院,拥有黑龙江省重点学科及安全科学与工程国家一级学科硕士学位授权。该专业的培养目标为着力培养具有从事安全工程方面的设计、研究、检测、评价、监察和管理、职业卫生与防护等方面的工作能力,毕业后能够在建筑、消防、化工、机械制造、矿山等领域的企事业单位中从事安全设计与安全生产、安全监察与管理等工作,具有创新意识、创新精神和实践技能的应用型高级专门人才。对于校内产学研结合培养煤矿安全工程专业人才的改革拟从以下4个方面着手进行:

2.1 专任教师“导师制”一体化培养

鉴于安全工程学院现有专任教师33人,其中教授、副教授14人,国家级和省级安全生产专家5人,具有博士、硕士学位的教师占专业教师总数的97%,而每届学生的班级数量相对较少。因此,实行每位专业课教师负责10名学生的四年学习生活和就业工作,针对每个学生对专业课掌握的程度、分析问题解决问题的能力、就业状况和企业满意程度来调整授课方案、课程内容和培养模式。这种“导师制”的一体化培养方式,有助于专业课教师深入了解学生特点和授课效果,并能准确掌握、追踪课程内容设置与企业的对接情况,便于教师及时总结、修改和调整授课计划。

2.2 效仿美国加州大学设置“个人课程”

学科梯队成员在长期的教学与科学研究过程中,形成了“矿井瓦斯灾害防治与利用”、“采动围岩灾变及控制”、“矿井通风系统优化与安全监测监控”、“安全管理与评价”、“煤矿事故应急救援与影响控制”这五个研究方向,并且学科梯队结构日趋合理,现已形成了业内优势。其主要课程包括:安全系统工程、安全人机工程、工程热力学与传热学、安全管理学、通风工程等10余门,具体如图1所示。

在学校规定的必修课程修完之后,可以效仿美国加州大学设置“个人课程”[2],学生在学校设置的必修课中,不能满足其兴趣爱好和未来个人发展需要,可以向安全工程学院教务科提交申请,建议学校增设相关课程,如果此门课程开设后人数可达3人,经学校审核、批准后即可执行。这一举措,为学生的个性化发展和创造力的实施起到一定的推动作用。

2.3 建立本科生产学研培养专项基金

在紧抓校内产学研结合人才培养模式的同时,采取大型企业招标和学校与地方政府拨款的形式建立本科生产学研结合培养专项基金[3],用于资助大学生的创业创新活动。企业可以与高校以订单培养的形式共同制定理论课程培养计划和实践环节培养方案,在培养过程中企业可以分析、提议、修改、监督和验收学生培养的效果。这样一来,定向培养的学生毕业后可直接进入企业生产一线,省去了在企业中的实习环节和考核环节,减少了实习经费和培训上岗时间,为企业提高了生产效率。

2.4 搭建平台促进科技成果产业化

建立国家大学科技园,并以此为平台促进大学生科技成果转化。以高校为中心,与专门科研机构、生产企业合作兴办高技术密集区,既培养了新的科技人才,促进了大学教育教学改革,又开发了新技术、新产业和新产品[4]。科技园作为服务社会的一扇窗口,是孵化高新技术企业的基地,加速了科技成果的商品化、产业化、国际化,而且可以为高校教学、科研分析[5]提供实习和中试场地,也为哈尔滨开发区的高科技企业起到积极的示范作用。

同时,利用安全工程学院现有的国家重点试验室:“瓦斯等烃气输送管网安全基础研究国家级专业中心试验室”,鼓励学生积极开发、研制创新项目,积极申报专利,并将创新成果应用到生产实践中。实验室对重大危险源识别、重大事故隐患鉴定、特大和特别重大及复杂事故鉴定与调查分析、事故应急救援、灾害机理研究、职业危害和产品安全性能检测等方面已经形成了先进的科研与测试能力,并设立开放基金加强学术合作,努力成为为国家安监总局等政府部门提供决策依据、为省级安全生产支撑体系实验室提供技术支持[6-7]、产学研结合为企业提供技术平台[8]的国家级支撑体系专业中心实验室,如图2所示。

3 产学研结合培养模式实践效果

2010年,在全省大学生工程训练综合能力大赛中,该校代表队获得2个一等奖、1个二等奖,在东北三省大学生工程训练综合能力大赛中获得一等奖。2011年,在全国大学生工程训练综合能力大赛中获得二等奖,同时获得徽标设计二等奖,且学生完成的创新作品在“首届黑龙江省大学生安全模型设计实验竞赛”中喜获团体二等奖。依托大工程知识竞赛、工程训练综合能力大赛等创新设计项目制作的创新作品100余件,部分作品被作为教具或实验设备在教学中使用。

自2013年以来,黑龙江科技大学按照产学研培养模式进行煤矿安全工程专业人才的培养,并对“煤矿事故应急救援与影响控制”、“安全科学与工程”、“安全技术及工程”、“安全工程”和“煤及煤层气工程”5个专业在校学生进行逐级实验。同时,开展对2012届产学研培养模式实施前和2013届、2014届、2015届产学研培养模式实施后的毕业生作后续追踪记录,建立毕业生就业信息数据库,汇总、调整、记载煤矿安全工程专业人才产学研培养模式实施的后续效果,为煤矿专业人才培养模式的建立和实施提供借鉴与参考[9-11],此举具有重要的现实意义[12-13],如表1所示。

由表1可知,企业对黑龙江科技大学产学研培养模式下培养的煤矿安全工程专业人才给与了充分的认可,这对于该校未来教育教学发展和产学研人才培养模式改革积累了宝贵的一手资料。为该校的四大工程建设和工程教育改革工作提供合理化建议和方案[14-16],为突出该校大矿业特色,实现培养卓越工程人才的目标做出积极贡献。

参考文献:

[1]曲芳,马晓梅,梁志强,等.机器人实践教学研究初探[J].机械职业教育,2014(2):31-33.

[2]朱士中.美国应用型人才培养模式对我国本科教育的启示[J].江苏高教,2010(5):147-149.

[3]于金鹏,于海生.高校产学研培养模式对研究生培养的重要性分析[J].中国电力教育,2014(17):27-55.

[4]朱正国,朱桃杏,孙明磊.国外大学学、研、产合作教育分析及启示[J].石家庄铁道学院学报,2009(9):103-106.

[5]曲芳,徐文娟.矿车轴载荷计算方法的比较及选用[J].煤矿机械,2011(8):24-26.

[6]曲芳,张艳,宁姗,等.纤维增强复合材料在探测机器人主车体上的应用[J].机械制造,2015(1):33-35.

[7]Fang Qu, Guohui Chen, Shan Ning, etal. Simulation analysis for the walking mechanism of the underground exploration robot based on MATLAB and ADAMS[J].Applied Mechanics and Materials,2014(12):705-708.

[8]曲芳,张艳,宁姗,等.基于ADAMS的可变履带式井下探测机器人研究[J].工业仪表与自动化装置,2014(12):115-120.

[9]曲芳,宁姗,张艳,等.基于ANSYS的轻型矿车车箱优化设计[J].工业仪表与自动化装置,2014(3):19-22.

[10]曲芳,徐文娟.矿车车箱轻型化设计[J].科技风,2011(3),19-38.

[11]曲芳,郝帅,张蕊,等.一种矿车车箱的多种轻质设计比较[J].机械工程师,2014(2):88-90.

[12]曲芳,明向兰.基于回归分析法的黑龙江省人口预测及应用[J].工业仪表与自动化装置,2015(3):66-68.

[13]曲芳,孟庆强.基于人机工程学的采煤机械设计研究[J].机械制造,2013(1):30-32.

[14]曲芳,李巍.基于ANSYS的土壤分层取样装置优化设计研究[J].机械工程师,2015(8):10-12.

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