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中图分类号:G646 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)40-0153-02
一、引言
邵阳学院“能源与动力工程”专业始建于1977年,经过近40年的历史,是湖南省“十五”、“十一五”、“十二五”重点建设专业、湖南省及教育部特色专业,2012年成为湖南省综合改革试点项目,2013年成为教育部地方高校第一批本科专业综合改革试点项目。为推进“能源与动力工程”专业综合改革与发展,进一步改进人才培养模式,结合我院能源与动力工程专业的办学定位、学科特色和服务面向等,我们在校企合作培养学生的创新能力方面做了一些研究与探索。
二、人才培养方案的改革
为了更好地满足企业需求,在广泛调研和研讨的基础上,构建了以能力培养为目标、突出企业参与的“做中学、学练合、校企联”的工程人才培养模式(见图1),着力提高了学生的工程意识、工程素质、工程实践能力和创新能力,完善以人文素养为基础、以专业能力为核心的“通识教育”、“专业学习”、“技能训练”、“工程应用”四轮驱动渐进式应用型工程技术人才模式,如图2所示。
三、教学方法改革
1.课程设置。设置了“科学+人文+艺术”的通识课程平台、多学科交叉融合的学科课程平台、“技术+特色+创新”的专业课程平台[1],如图3。
2.课程及教学资源建设。根据课程教学要求,明确了课程的能力导向目标,进行了综合化和应用型的课程建设,采取了以下建设手段:以能力培养为主线,进一步优化教学内容,构筑公共基础和专业基础课程平台,设置灵活适应社会和学生自主择业需要的专业课程模块;进一步推动精品资源共享和视频公开课程建设,巩固精品课程建设成效,强化专业核心课程和特色课程建设。以精品课程建设为龙头,带动核心课程建设,形成一批国家、省、学校不同层次的核心课程,制定并实施教材编写规划和措施。加强特色教材尤其是加强校企联合编写实用性强、突出应用性的教材编写工作,并继续加大对教师编写教材的支持鼓励力度。规范教材选用制度,严格教材选用审核,精选一批适应中国能源与动力工程发展战略的近三年出版的新教材和国家或部省规划教材,积极引进国外优秀教材进行双语教学或作为教学参考资料,拓展学生的专业视野。
3.教学方式方法改革。深化教学研究,更新教学观念,注重因材施教。注重加强培养学生的学习能力、创新能力、实践能力,激发学生学习的主动性和积极性。改进教学方式,依托信息技术、完善教学手段,积极探索启发式、探究式、讨论式、交互式教学。促进科研与教学互动,支持和鼓励本科生参与科研活动,及时把科研成果转化为教学内容。采用“启发式、讨论式、探究式”教学方式方法,《工程预决算》、《工业炉与保温技术》、《供热工程》和《专业英语》课程根据教学大纲中的知识点,采用了学生参与的启发式、讨论式、探究式教学,如表1所示,提高了学习的主动性,活跃了课堂气氛,挖掘了学生潜力,收到了较好的成效。
积极推动科研优势转化为教学优势,学科优势转化为人才培养的优势,鼓励教师把科研成果转化为教材建设成果,把科研内容转化为教学内容,把科研方法渗透到教学方法中,提升人才培养质量。
四、实践教学改革
结合专业特点和人才培养要求,从实践教学体系、实践教学内容、实践教学共享平台等方面进行建设。
1.强化实践环节。强化实践教学力度,除了有2周颇具特色的结构拆装实习外,在生产实习环节还增加了3周的综合技能实训。
2.加强实践教学条件。利用省部共建资金,使实践教学条件得到了极大改善,创建省级大学生创新训练中心,为学生提高实践及创新能力提供了平台。深化了与现有合作基地企业的合作,又新建了多家校企合作人才培养基地。
3.探索实践实验教学方法。主要体现在以提高学生工程实践能力和工程素质为主线,按由浅入深、由基础到综合的认知规律,构建适应大学生工程实践能力和创新能力培养的分层次的实验教学体系和教学方法,对于不同层次学生能力培养采用与之相适应的教学方法[2]。
4.师资队伍建设。学生创新能力水平的提高,师资队伍是关键。实施“请进来和走出动”的互动协作模式,着力提升教学和管理队伍的教育理念、学术水平、教学科研和管理能力,建设一支教学、科研和技术兼容并勇于创新的高素质教学团队[3]。从国内“985”、“211”高校或国家重点学科专业或国外知名大学引进硕士、博士研究生或成熟教师,充实教师队伍,不断改善实验队伍的年龄结构、学缘结构、学历结构和知识结构。对现有的骨干青年教师有计划地进行脱产专业进修,包括以访问学者身份、在职攻读博士学位等方式。每年选派专任教师到合作企业和领域进行一线学习交流,接受工程实践训练。完善团队教师培养机制,加大青年教师培养力度,制定了新进青年教师培养考核办法,促进青年教师快速成长。
五、研究取得的成果
1.形成富有特色的创新型人才培养方案。形成一套地方本科院校能源与动力工程专业校企合作培养创新精神的工程技术应用型人才培养模式,建成一批优质教学资源。建立的新的人才培养方案、特色专业建设方案和配套的专业建设参考规范、新的课程体系、实践教学体系和工程模式专业实验室。
2.建立科学新型的创新型人才培养。建立一套高效、互赢、紧密的校企办学合作模式,建立“全程参与式”的新的联合培养工程应用型人才机制,使理论与实践、课堂与课外有机结合,实现生产实习、社会实践、科研训练、课程设计、综合实验、毕业设计等实践教学工程化。
3.培养一批能源与动力工程专业急需的具有创新精神的高级工程技术应用型人才。在新的培养模式下,学生获得创新能力、实践能力和职业能力,提高了择业竞争力。
4.实现学校、学生和企业三赢。整合利用双方优势资源,资源共享,成为一个开放式的创新实践基地,校企双方共同步入良性发展轨道,实现学校、学生和企业三赢的局面。
六、结语
邵阳“能源与动力工程”专业经过了多年的探索,在校企合作培养创新能力的能源与动力工程专业人才方面取得了一些成果,学生的创新创业能力明显得到了提升,近五年来,学生获省级及以上大学生创新创业训练计划项目5项,积极参与“大学生机械创新设计大赛”、“大学生节能减排社会实践与科技竞赛”、“大学生工程训练综合能力竞赛”、“大学生力学竞赛”等各项大学生学科竞赛、技能竞赛,共获省级以上奖项20余项,其中国家级一等奖1项、二等奖2项,三等奖6项。
在实践过程中,也有一些不足,如因实施时间短,有许多成效或不足都还没有显现出来,同时由于经费限制在校内外实践基地的建设上步子迈得不够大,等等。我们将边实践边总结边改进,巩固现有的探索成果,进一步进行国际化应用型创新人才实践教学模式和方法研究与实践,加强课外科技创新活动,学生课外素质拓展综合训练,探索出一条基于校企合作培养具有创新能力人才的特色之路。
参考文献:
[1]杨建华,曾周亮,袁文华.地方院校人才培养方案的优化研究[J].中国大学教学,2007,(12).
当前各国家关注及面对的首要问题,就是环境和能源动力问题,而且,我国国家经济发展以及人们生活水平的主要物质保障就是能源动力工程,是我国实现四个现代化的前提。加之社会经济的不断深入,电气化机械化自动化的水平逐渐加强,对能源的需求越来越多。总体来说,国家生产总值和能源消耗量是成正比的。能源亦动能产品生产得越多,能源就需要得更多,从而带动社会经济的发展,实现民众生活水平的提高和国家的富裕。并且,在世界上我国属于煤炭生产消费大国,其主要能源动力供给就是煤炭。因此,污染我国大气的主要因素即未能充分燃烧的煤炭,再加上我国不可再生资源的开采程度及年限有限。所以,在能源动力及环境保护双重任务下,我国还面临着能源利用不充分,匮乏优质能源,及开发力度不足等问题。随着我国依赖国际能源的程度不断提高,能源安全迎来了新的挑战,须知,一个国家经济发展的动力命脉是能源。因能源问题导致的国家战争,而带来的领土问题更是数不胜数。因此,能源动力工程关系着国家安全、人们实际生活这两方面。众所周知,我国是人口大国总人口数占世界人口的五分之一,要落实解决民众生活问题,就必须加强农业发展力度,而农业发展就必须生产,其生产过程利用的电气化、机械化、水利化和化学化设备需要更多的能源支撑。那么,农业生产要提量还需投入大量能源,也可以说棉花、粮食的增产皆是能源换来的。并且,能源为日常生活换来了更多用品,如:纤维材质的衣服、建筑材质、调节温度及家用电气和照明设备等,都需要能源来支撑,由此可见,没有能源就什么也做不了。此外,国家国防中的各种武器设备使用也需要能源,比如坦克飞机、战舰潜艇等,一旦匮乏能源,就保障不了国家的安全,其经济建设自然难以平稳发展。所以,能源动力工程直接关系着国民经济和人们日常生活,要发展社会提高人们生活,确保人们生活物质和精神两项文明的双丰收,以及实现我国四个现代化,能源将占据这重要的地位,对提高国民经济及民众生活水平和确保国家安全有着巨大现实意义。
2当前能源动力工程的发展方向
2.1能源动力工程思路方向
基于当前国情,要加大传统能源开发利用程度。众所周知,我国现实国情即能源资源少利用效率不足,因此,还需要专业人士对如何提高传统能源开发利用效率程度加以研究,也是我国今后能源动力工程研究工作的重中之重;同时,要重视新型可再生能源的开发。石油煤炭等不可再生能源,其开采受程度和年限制约,由此可见,未来能源市场主战场将转向可再生能源的开发利用,且不能因匮乏资源而放慢经济发展的脚步,所以专业人士千万不能止步不前,要注重新型可再生能源的开发,从而确保我国工业能长期持久的发展;第三,实践理论要并行。由于不同于其他专业,能源开发利用将直接作用国家经济发展与环境保护,可转化为直观的工业产品和经济成果,所以专业人士在校学习时,就要做到理论实践并行,既要专研书本知识,又要进行科学探究和工业时间,促使得出实际结合理论的科技理论成果,从而促进能源的发展经济的腾飞。
2.2能源动力工程环保方向
环境污染不仅威胁着人类的生活,更制约了经济建设社会发展,若没有良好生活环境及可长期利用的能源,那么社会将止步不前,人类也会失去确保发展生存的基础。为实现我国四个现代化,和中国特色社会主义国家的建设,最首要关注的问题便是环境与能源,遏制为发展而先污染后治理现象;同时,要加强环境管理力度,但凡改建扩建新建、建设经济开发区等,都必须遵循环境评价标准,坚持使用环保建设设备及建筑工程主体共同施工设计投产制度;再次,经济发展方式要积极改进,要淘汰陈旧设备选用先进的机械设备,严格禁止污染严重能源消耗多的产品生产;最后,环保资金的投入力度要大,健全完善环保法制制度,严格按国家规定排放标准执行,确保环境保护是在法制下进行。
2.3煤炭清洁技术的利用
(1)净化处理燃烧前煤炭,其流程为:清洗选取煤炭,将煤炭中的灰分等杂质清除减去,洗选处理效率务必要达95%以上;民用煤炭加工,将粉煤与低品位煤炭用机械设备制成相应形状的煤炭产品。(2)净化处理燃烧后煤炭,以湿式或干式脱硫法,确保使用率达到90%左右;以静电除尘方式处理大型电厂燃烧后煤炭,保证除尘率在90%左右。
3结语
关键词:热能与动力;锅炉,应用
社会经济的快速发展,电网建设也不断发展。热电厂作为重要的供电方在生产电能方面有非常重要。电厂在发电过程中也会产生很多其它的能量,这些能量无法利用的话就造成了能源的浪费,尤其是作为量比较大的热能和动力能源来说更需要我们加强研究,促使这些能源能够转化为我们所需要的电能,进而提高电厂的发电效率,达到节能的目的。
一、运用热能与动力工程的重要意义
目前我国电厂运行现状来看,合理的运用热能和动力工程意重大,其必要性主要表现在两个方面;
(1)在电厂中有效运用热能和动力工程是我国当前发展现状的要求。目前我国发展过程中面临的最大问题就是能源问题,能源的短缺现象在当前我国发展过程中日益突出。当前我国才会如此重视对于能源的节约利用,尽可能的在各个行业中提高能源的利用率,而对于电厂来说,在电厂发电过程中合理的运用热能和动力工程就能够在较大程度上提高电厂的发电效率,也就是达到了节能的目的,符合国家总体发展方针的要求。
(2)在电厂中有效运用热能和动力工程同样是电厂自身发展的基本要求。随着当前我国电力能源使用量的增加,电厂的数量也正在与日俱增,并且随着我国市场化进程的加快,电厂也逐渐融入到了市场环境中,这就无形中增加了电厂的压力,为了更好的应对这种越来越大的竞争压力,电厂必须采取恰当的措施来提高自身的生产效率,进而才能增强自身的核心竞争力。
二、降低热能损耗的措施
(1)采取合理的调配选择方案
由于外界负荷的变化导致并网运行机组在遇到不断变动的电网频率时,会依据自身的差异动态特性自动启动增减负荷,维持电网周波这个过程被称作一次调频。一次调频负荷的增量,由负荷功率随频率的下降而自动减少和调速器作用使发电机有功出力增加两个方面共同调节来平衡。一次调频是有差调节,只能将频率控制在一定范围内。一次调频的主要特点就是频率的调速非常快,然而发电机组调频形式,一种为自动调频方式,另外一种为手动调频方式。在热电厂运行中对提高其自身的运行效率与水平方面来说选择怡当的调频方式十分有必要且相当重要。因此,恰当调配方式的选择要立足于正确认识并掌握并网运行机组,以防因选择了错误的调配方式而导致热能与动力工程在热电厂中的运用效率的低下。
(2)节流调节
节流调节本身的作用就是为了提高生产效率,促进能量有效转化的措施。如果汽轮机中没有相应的调解级,对于较大型的锅炉机组而言并不会发生很大的损失,但是对于容积较小的机组,节流调节就显得尤为重要。
对于较小的汽轮机组而言,机组包含的级数越多,机组的数值就会出现越小的情况,同时在临界压力方面数值也会是非常小的。为了更好的保证电厂的生产,在工作级组方面级数不应该小于三到四级,同时在一种工况下,通过各级级组的流量要相同,在不同的工况下,各级的通流面积要保持不变。
(3)湿气损失
湿汽损失也是电厂热能及动力工程中经常面临的问题之一,产生这样问题的主要原因有以下几种:其一,湿蒸汽在锅炉机组中发生膨胀的过程之中,难免会产生凝结现象,这部分蒸汽就无法做功,导致能力的损失;其二,水珠与气流的速度存在差别,当水珠速度小于气流速度时,水珠便会影响气流的流速,消耗其动能,从而造成能量的损失;其三,水珠应为撞击喷管背弧而扰乱主流造成的损失,撞击动叶背弧阻碍动叶旋转而消耗叶轮有用功。
为了尽量降低湿气损失,在实际的工作之中我们要在气流中间增设热循环装置,这样可以让湿气中的水珠重新气化,变成相应的气流。也可以在设备之中增设相应的除湿装置,尽量降低气流中的湿气,这也是降低湿气损失的重要方式。
(4)锅炉排烟损失问题
锅炉是火力电厂发电的核心装置,锅炉在不断的运行与工作的过程之中,极易受到排烟温度的影响。一般而言,我们会对排烟温度进行科学的设置,只要排烟温度保持在相应的设置范围之内,锅炉机组不会出现问题,但是如果排烟温度大于我们预先设置的排烟温度,那么就会造成锅炉排烟损失增加,降低锅炉的工作效率,影响电厂整体的经营效益。
一般而言,影响排烟温度的因素主要有燃料、风温与风速三个方面,因此为了解决锅炉排烟损失应该从这三个方面进行考虑。首先,我们应该注重燃料的选择,尽量选择杂质较少的燃料,控制燃料中的灰分、水分以及挥发分,只有这样才能从根本上提高燃料的燃烧效率,有效降低排烟温度,从而控制排烟损失;其次,要注重风速的调整,在实际的发电过程之中应该尽量的控制风速大小适宜且稳定,只有这样才能保证燃料的充分燃烧的同时减少锅炉排烟损失;最后,在锅炉机组工作的过程之中应该科学的控制风温,风温对于燃烧的效率与质量有着直接的联系,只有注重风温的控制才能保证锅炉的工作效率,减少锅炉排烟损失。
三、热能与动力工程发展的方向
在热能动力工程的发展方向中,热能动力及控制工程方向尤为重要。在此工程里便涉及到热能与动力测试技术以及锅炉原理等知识的运用。目前,随着机组向大容量、高转速、高效率、自动化方向的发展,电站也对风机的安全可靠性提出了越来越高的要求,锅炉风机在运行中常发生烧坏电机、窜轴、叶轮飞车、轴承损坏等事故,严重危害设备、人身安全,也给电厂造成巨大的经济损失。此外,风机一直是电站的耗电大户,电站配备的送风机、引风机和冷烟风机是锅炉的重要辅机,降低其耗电率是节能的一项重要措施。
另一面,热能与动力工程专业将重点围绕国家能源战略,以“新能源、核能、智能电网、常规能源、节能减排”为主线,培养能适应国家能源领域(尤其是电力行业)快速发展要求的高级研究应用型人才。
4结束语
综上所诉,热电厂在改革的过程中,应该将重点放在热力设备和热力系统的节能减排改造上。在本文中笔者只是粗略的列举了几种节能减排措施,真正行之有效的具体节能措施还有很多。就目前情况来看,要想不断的推进我国电力企业的进步与发展,就应该针对热电厂的节能上进行深刻的分析与探讨,只有这样才能更好的促进问题的解决,为我国电力行业的发展提供相应的保障。与此同时,对电厂热能及动力工程存在的问题进行研究对于提高燃料能量利用率,促进燃料的高效燃烧,从而实现节能减排的社会目标。
参考文献
1.1构建符合新能源(太阳能)行业应用型人才培养的课程体系我校能源与动力工程专业设有制冷与空调技术、制冷测试技术与自动化、太阳能利用三个专业方向。理论课程体系采用模块化设置,分为公共基础课模块、专业基础课模块、专业课模块和专业选修课模块。前三个模块构成了能源与动力工程专业的基础知识体系,为学生继续深造和进行能源动力方面的研究应用奠定了理论基础。专业选修课模块根据2014年3月德州及其周边地区对新能源类特别是太阳能应用方向的人才需求设置了相关课程[2]。结合行业企业用人对毕业生实践能力的要求,实践环节穿插于整个教学过程,着重培养学生实践动手能力。前三年,学生的实践环节主要有包括认识实习、金工实习、制图测绘在内的基本技能训练,以及把课堂教学和工程实践相结合的课内实验、课程设计等专项技能训练。学生在掌握了扎实宽厚的能源与动力工程专业基础知识后,第四年有计划地到校外实习基地进行为期一年的实习,包括专业方向实习和毕业设计、毕业实习,以提高学生综合运用所学知识分析和解决工程实际问题的能力。2012年,能源与动力工程专业获批国家级“专业综合改革试点”项目,聘请中科院物理所孟庆波为教授,聘山东大学可再生能源研究中心主任韩吉田教授、天津大学“中低温热能高效利用”教育部重点实验室负责人赵军教授、国家太阳能热利用研发中心主任赵玉磊为专业建设专家委员会成员,完成了德州学院能源与动力工程专业专业规范的撰写、培养方案的修订、基础课和专业基础课课程规范的撰写工作。同时,德州学院机电工程学院与中国太阳能产业联盟联合成立能源与动力工程(太阳能热利用方向)专业卓越工程师试点班,2012年9月首届招生50人,2013级招生正在进行中。鉴于太阳能专业高校教材紧缺的现状,机电工程学院编写了7本太阳能系列高校教材,其中孙如军教授编写的《太阳能热水系统施工管理》(清华大学出版社)已于2012年11月出版,其余几本已经完稿,等待出版。
1.2培养适应新能源(太阳能)行业应用型人才培养的师资队伍能源与动力工程专业现有专职教师19人,其中教授3人,副教授12人,具有博士学位教师2人,均拥有丰富的教学经验和实践经验,是一支年龄、职称、学历结构合理、发展趋势良好的师资队伍。近三年来,专业教师共近120篇,其中在核心期刊发表20余篇,在外文期刊15篇,被SCI收录9篇;承担或参与国家、省科技厅、市科技局项目20余项,院级科研课题30余项,承担国家教研立项课题5项,出版专著2部,参编教材28部,获得实用新型专利20余项。
1.3能源类创新性、应用型人才培养成效显著学生实践创新能力强。近几年在大学生科技文化创新大赛中,能源与动力工程专业学生在全国大学生节能减排课外科技作品竞赛、全国大学生数学建模竞赛、全国三维数字化创新设计大赛、全国大学生电子设计竞赛、全国大学生电子商务“创新、创意及创业”挑战赛、全国大学生计算机仿真竞赛、大学生物联网创新创业大赛、山东省机电产品创新设计竞赛等各类国家级和省级比赛中都获得了优异成绩,获得国家级奖励20余项,省部级以上奖励200余项,教师指导学生在公开发行的杂志上发表学术论文10余篇,获得实用型新专利20余项,获奖层次和数量均居全国同类院校和省属高校前列。特别值得一提的是在教育部主办的全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛中,参赛作品《太阳能电动车》、《太阳能服饰》、《绿色压力环保鞋》、《自切换高效太阳能干燥装置》连续四届分获国家级一等奖,尤其是在2011年8月的竞赛中,学生的参赛作品《害虫自杀式太阳能灭虫器》,在全国182所参赛高校中,荣获国家特等奖,现场总决赛全国成绩排名第一,同时我校荣获优秀组织奖。学生就业率高。能源与动力工程专业2006年开始招收本科生以来,一次性就业率在95%以上,主要就业行业为省内制冷、空调、汽车、太阳能等行业,许多同学现已成为企业设计主管或现场主管。到目前为止,与皇明太阳能集团联合培养的太阳能专业的学生中已有160名进入了相应的岗位,得到了企业的一致好评。
1.4构建协同创新的新能源(太阳能)行业应用型人才培养校企合作模式2007年至今,德州学院机电工程学院先后在国家太阳能热利用工程技术研究中心、皇明太阳能集团有限公司等建立实习实践基地5个;2006年12月,机电工程学院与山东奇威特人工环境有限公司投入了30万元,校企合作共建了“太阳能中央空调实验室”。2007年3月与皇明太阳能股份有限公司合作共建,成立了“太阳能热利用工程技术实验中心”,面向全校相关专业师生、皇明太阳能股份有限公司及地方新能源企业开放。该专业分阶段安排学生到各公司进行见习和实习,并聘请高级工程师进行专业知识和专业技能的讲座和兼课,带来了大量的课程设计、毕业设计以及科研课题,并进行卓有成效的指导,开阔了学生视野,实现了理论到实践的结合,让学生了解和掌握本学科的发展动态和社会需求状况,为今后走向社会奠定了基础。自2007年与皇明联合办学以来,相继已经开设了五届“太阳能班”,实验室教学配置都相应固定且配备齐全。所用教材都是德州学院和皇明集团合作编写,共20余部。集团派相应的各部门高级技术人员到校指导教学工作,联合办学借助皇明集团国际领先的检测与研发设备,组织学生进行相关的研究与开发。借鉴与皇明太阳能集团联合培养人才的经验,2010年又先后与德州旭光太阳能集团、东营光伏太阳能有限公司等太阳能应用企业成立了相应的企业冠名班。2012年,德州学院与皇明太阳能股份有限公司联合建设“本科教学工程”大学生校外实践教育基地,已获教育部批准。在合作办学基础上,总结出了“三三六”校企合作人才培养模式,这一校企合作人才培养模式的办学经验,在2010年山东省校企合作培养人才工作电视会议上做了大会典型发言。由此构建的“强化专业技能、突出创新能力、提升人文素养”为主要内容的三位一体的校企合作人才培养体系,保证了学生综合素质的不断提高。2009年至2011年,德州学院连续三年被评为“山东省校企合作先进单位”,2011年德州学院列入首批“山东省企业专业技术人员继续教育基地”。
2建设规划
能源与动力工程专业人才培养以服务区域经济和社会发展为宗旨、以就业为导向,走产学研结合的发展道路,培养新能源行业创新性、应用型人才,建成在省内有一定影响力的能源与动力工程专业引领的能源类专业群和能源类卓越工程师培养基地,为德州及周边地区新能源行业发展起到引领和推进作用。
2.1打造能源与动力工程专业引领的“特色突出、优势显著”的能源类、机械类、自动化类专业群目前,我校已确定重点打造能源与动力工程专业(暨新能源、节能环保装备方向的机械设计制造及其自动化专业)引领的能源类、机械类、自动化类专业群,为德州市新能源产业共涉及的太阳能利用、风电装备、生物质能、热泵应用、新能源汽车和节能环保六大领域做好智力支撑。根据德州市及周边地区对新能源装备与环保机械领域人才的需求,对三个专业群教学计划及教学内容进行调整,能源类专业群主要侧重于新能源(太阳能利用、新能源汽车)技术的研究与应用,机械类专业群主要侧重于新能源装备与环保机械的设计制造,自动化类专业群主要侧重于新能源装备与环保机械的自动控制。在现有基础上,完善理论———实验———实践人才培养路径,培养满足社会需要的能源类、机械类、自动化类创新性、应用型人才。同时加强师资队伍建设,造就一支教学水平高,科研能力强、实践经验丰富的教学团队。同时对现有实验室进行升级改造,同时购进必需的教学、科研仪器设备,积极打造群内共享的公共实验教学大平台,建成山东省能源与动力工程实验教学示范中心。
2.2深化能源与动力工程专业人才培养模式改革能源与动力工程专业将围绕德州市及周边地区新能源产业,特别是太阳能利用和新能源汽车行业的发展建设,根据教育部“卓越工程师培养计划”,进一步完善“3+1”的人才培养模式,深化能源与动力工程专业人才培养模式改革。以满足专业人才培养目标为核心,修订教学计划,将创新精神、实践能力和创业能力纳入课程体系和教学内容,参照职业岗位任职要求,校企共同制订专业人才培养方案;将学校的教学活动和企业的生产过程紧密结合,灵活调整教学周期,学校和企业共同完成教学任务,突出人才培养的针对性、灵活性和开放性。
2.3打造一支满足新能源(太阳能)行业创新性、应用型人才培养的“双师型”师资队伍依据德州学院的柔性人才引进制度,引进教授、博士、企业技术骨干为学科带头人和骨干教师。聘任(聘用)一批具有行业影响力的专家学者作为专业带头人,一批新能源行业专业人才和能工巧匠作为兼职教师,建立兼职教师资源库,使专业建设紧跟产业发展,学生实践能力培养符合职业岗位要求。同时结合实际需要,兼职教师对学生的课程设计,毕业设计等实践环节进行指导。另一方面,加大在职教师培养培训力度。通过下企业、做访问学者、进修多种方式,在新能源行业造就出一批有一定影响力的专业人才,使专职教师下企业制度化,将教师参与企业技术应用、新产品开发、社会服务等作为专业技术职务和岗位聘用的重要内容。完善专业教师到对口企事业单位定期实习制度,提高专业教学水平和实践能力,提升双师素质。
2.4改革实践教学体系,加强实践基地建设在培养创新性、应用型人才,打造新能源行业卓越工程师的教学目标指导下,与校外实践基地的共同研讨,优化实验教学内容,构建“基础理论与实践技能平台设计应用能力平台综合实践能力和工程应用能力平台科技与创新能力平台”的“渐进式四平台”实验教学体系按照校企联合、共建共享、边建边用的原则,充分发挥校企合作的优势,依托皇明太阳能股份有限公司和山东奇威特人工环境有限公司等校外实验教学中心(研究所),以及东营光伏太阳能有限公司等5家实践教学科研基地,建成集研究创新、基础实训、生产实训、学工一体的综合性实训基地,创建山东省人才培养模式创新实验区、山东省实验实习示范中心、山东省工程技术研究中心,将学生的课堂教学、课程实习、专业实践及毕业设计、论文等环节与企业实际、教学研究与企业产品开发结合起来,以提高学生的培养质量和就业能力。
3结束语
关键词:需求驱动;人才培养;节能;能源管理
作者简介:朱群志(1972-),男,浙江台州人,上海电力学院能源与机械工程学院,教授;任建兴(1961-),男,江苏海门人,上海电力学院能源与机械工程学院,教授。(上海 200090)
基金项目:本文系上海电力学院教改项目(项目编号:20111407)、上海高校本科重点教学改革项目(项目编号:20115901)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)10-0021-02
一、节能与能源管理人才培养的必要性和紧迫性
我国是能源消耗大国。近年来国内经济的快速增长对能源供给的压力很大,重要能源资源短缺对经济发展的制约进一步加剧。我国的能源利用效率与世界先进水平相比存在较大差距,不少地方存在粗放式使用的情况,很多能源没有得到有效利用而造成浪费。这种能源消费方式使能源供给进一步恶化,对人类居住环境也造成了严重污染。节约能源是我国建设节约型社会的首要措施。[1]
培养从事节能与能源管理工作的人才是我国经济可持续性发展的需要。从1979年开始,我国就有计划、有组织地开展了节能工作,但30年来节能事业起伏不定。这种状况固然与国家的经济发展战略、能源供需形势等因素有关,但节能与能源管理人才的缺乏也是一个重要因素。缺少一支精通节能技术、熟悉节能管理、事业心强的高素质人才队伍是我国开展节能工作的软肋,也是实现我国节能目标的瓶颈问题。[2]
培养从事节能与能源管理工作的人才是国民经济各行业发展的需要。各类工厂是我国能源消耗的大户,工业能源消耗占全国能源消耗总量的70%左右。节能与能源管理领域的专门人才可以促进企业加强内部的能源计量和管理,开展节能降耗工作。1998年1月起施行、2007年10月修订的《中华人民共和国节约能源法》明确规定:重点用能单位应当设立能源管理岗位。重点用能单位包括两类:年综合能源消费总量1万吨标准煤以上的用能单位;国务院有关部门或者省、自治区、直辖市人民政府管理节能工作的部门指定的年综合能源消费总量5000吨以上不满1万吨标准煤的用能单位。2007年国务院颁布的《节能减排综合性工作方案》中明确要求重点耗能企业建立能源管理师制度。之后天津和山东等地开展了能源管理师的试点工作。2011年国务院颁布的《“十二五”节能减排综合性工作方案》中要求扩大能源管理师试点。
社会对节能人才的需求很大。根据对用能单位的调查,我国专业节能人才的需求量在数10万人以上。目前我国从事节能与能源管理工作的专业人才极度匮乏,很多企业没有专职的能源管理人员;即使有专职人员的企业,也存在能源管理人员节能意识不高、专业技能欠缺以及人员配置偏少等问题。这些原因导致企业对能源的控制和管理薄弱,严重阻碍了节能工作的开展和能源使用效率的提高。要解决这些问题,必须在科学方法的指导下充分挖掘企业节能潜力,以技术手段和管理手段促进能源利用效率的提高。因此,适应社会需求,培养专业的节能与能源管理专门人才显得十分迫切。
我国高校在节能专业人才培养方面起步较晚,虽然有一些高校在能源教育方面做了一些尝试,[3,4]但至今还没有形成健全的节能人才培育机制,面向节能服务人才培养的专业设置和学科建设都比较薄弱。[5]针对高校培养人才不足的现状,一些社会办学机构纷纷提供短期的能源管理师课程对一些在岗人员进行培训。然而,这种培训班短则几天,长则一周;培训项目时间短,很难对学员提供系统的知识和技能训练。作为人才培养的主要基地,高校应根据我国经济结构调整和战略性新兴产业发展的需求,为我国节能产业的发展培养高素质的节能与能源管理专门人才。高校可对现有专业进行改革,通过调整一些相关专业的培养方案、增补部分课程,为社会培养毕业后从事“能源管理师”岗位的人才。
二、节能与能源管理人才培养的探索
节能涉及的领域多,学科背景广。从技术角度分析,主要涉及“热”和“电”。本项目主要探索在热能与动力工程专业上进行改革,适应社会对节能与能源管理人才的需求。热能与动力工程专业的相近专业包括能源动力系统及自动化、能源与环境系统工程等。由于各个专业的背景不同,侧重点也不同。有的偏向动力机械,有的偏向制冷与空调,有的侧重能源高效和清洁利用。电力高校中的热能与动力工程专业往往偏向电厂热能动力工程和电厂集控运行。本文针对的是上海电力学院的国家特色专业——热能与动力工程专业。该专业办学历史比较悠久,并具有明显的行业背景。
1.制定了“节能与能源管理”专业方向培养方案
通过对热能与动力工程专业进行改革,设立“节能与能源管理”专业方向。热能与动力工程学科还是这个专业方向的核心,因此,专业方向与所依托专业在专业基础课和专业核心课程的设置上基本相同。专业基础课及专业课程主要包括工程热力学、工程流体力学、传热学、锅炉原理、汽轮机原理、泵与风机、热力发电厂等。
与常规热能与动力工程专业的区别在于增加了特别针对节能与能源管理的课程模块。该模块包含6门课程,共计9个学分。课程包括节能技术概论、空气调节、制冷原理与设备、热网技术、技术经济学以及能源管理与审计等。这些课程有的侧重技术层面,有的侧重能源管理与技术经济分析层面。除了节能与能源管理专业方向的选修课程之外,学生还可以从其他专业方向中选修一些课程,例如热能工程测量技术、可再生能源发电技术等。
2.教学内容契合复合型应用人才培养
节能人才不仅要掌握各种通用节能技术,而且也需要懂得一些技术经济分析、工程管理等方面的知识,是技术和管理结合的复合型人才。[6]因此,专业选修课程的教学内容应该根据节能与能源管理人才的知识和技能要求来设计。例如,“节能技术概论”课程的主要内容包括热电联产节能技术、锅炉和加热器节能技术、热管及热管换热器节能技术、热泵节能技术、余热回收节能技术、电力行业节能措施与案例等。“热网技术”课程的主要内容包括集中供热系统、热负荷及管网水力计算、供热管道敷设、热源配置等。“能源管理与审计”课程的主要内容包括能源政策、能源工程管理、合同能源管理、企业能源审计、企业能源平衡等。
3.在实践环节中提高学生的应用能力和创新能力
实践环节中除了一般的认知实习和专业实习外,还包括课程实验、专业方向课程设计以及毕业设计等。这些环节主要是培养学生应用课程所学知识的能力。结合课堂教学内容,增加了常用节能技术的实验。例如,在“泵与风机”课程中增设了泵与风机的变频调节实验。通过开展这些实验加深学生对变频技术的原理、方法和效果的认识。专业方向课程设计是一个新增的、有特色的实践环节,训练学生综合应用专业选修课的相关知识,并不局限于特定的选修课程。尝试将一家医院的供能系统作为课程设计的对象,要求学生结合参考资料对医院的用能及供能系统进行设计。提供给学生的资料包括工程扩初说明、各类冷热电设备性能参数表、非电空调选型设计手册等。
通过与学校基本建设工程、科研实验平台相结合,建成了一些学生实践基地。由于在项目设计阶段就提前介入,这些基本建设工程和科研平台在建设中充分考虑了学生实践能力培养的功能需求。已经建成的实践基地有:节能生态艺术厅、大学生活动中心节能建筑示范基地、多类型能源的分布式能源实验系统、校园能耗监管平台等。节能生态艺术厅可以开展的实验有中央空调性能测试、室内温度场测试、太阳能热水器性能测试等。大学生活动中心节能建筑示范基地可进行太阳能光伏发电实验、风光发电互补实验和建筑能耗按户计量实验等。分布式能源实验系统可提供燃气轮机性能试验、内燃机性能试验、气水换热器性能试验等。而校园能耗监管平台则能够提供全校每幢建筑的用水、用电数据,这些数据是学生开展能耗分析和节能诊断的生动素材。
4.人才培养情况
节能与能源管理专业方向于2008年开始按方向招生,招生规模为1个班。2012年首届学生毕业,学生就业情况优良。学生的就业单位除了传统的电力行业发电企业、设计院、电厂建设企业以外,也有节能服务公司等。节能与能源管理专业方向的设立为这些学生提供了必要的基础知识和技能,有利于他们进入单位后尽快适应工作岗位。
开设的选修课程得到了热能与动力工程其他专业方向学生的欢迎。“节能技术概论”、“能源管理与审计”、“热网技术”等选修课程每个教学班的人数都接近80人,其中节能与能源管理专业方向的学生只占一半。对于热能与动力工程专业的学生,这些课程有利于拓展学生的知识面。
学生的节能意识增强了,对节能工作的兴趣提高了。学生积极参与节能减排方面的科创项目,这些学生既有来自热动专业又有来自机械专业、管理专业等。管理专业的学生与热动专业的学生联合组队,参加了第五届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛等活动,并获得较好成绩。这些科创活动一方面提高了学生的应用能力和创新能力,另一方面也有利于激发学生的学习兴趣。
三、结束语
上海电力学院根据国家能源发展战略需求和社会对人才的需求对高校培养节能与能源管理人才进行了探索。在热能与动力工程专业上设立了节能与能源管理专业方向,制定了专业方向培养方案,开设了兼顾技术和管理层面的专业选修课程,依托校园基本建设和科研项目建立了校内实践基地。所开设的课程得到了学生的欢迎,加强了学生的节能意识,拓展了学生的就业面,为热动专业毕业生从事节能与能源管理工作提供了基础。
由于节能的领域多,范围广,涉及学科多,因此节能人才的培养中存在不少困难。企业所需的节能人才最好是多面手,既懂“热”,又懂“电”,还懂能源管理。但是,作为一个本科专业,需要有一个相对完整的知识体系。另外,各个行业有不同的生产流程,培养一个通用的节能人才也是不现实的。因此,如何适应社会需求、进一步加强节能人才的培养是一个需要不断探索和持续关注的问题。高校是培养人才的主要基地,相关专业可以和企业紧密结合,结合专业的学科背景和依托行业的特点进一步探索节能专业人才的培养模式和途径。
参考文献:
[1]吴志功,王伟,郭炜煜.大力发展能源教育建设低碳社会[J].北京教育:高教版,2010,(7):10-13.
[2]刘显法.节能降耗的人才保障[J].中国人才,2007,(2):27-28.
[3]左远志,杨晓西.大学开展能源教育的新视角[J].东莞理工学院学报,2012,(1):100-103.
[4]桑丽霞,王景甫.对我国大学开展能源教育的思考[J].北京工业大学学报(社会科学版),2009,(6):72-74.
[5]尹健.节能服务产业人才培养问题与对策[J].中国校外教育,