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对能源与动力工程的认识大全11篇

时间:2024-01-09 11:07:42

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对能源与动力工程的认识

篇(1)

关键词:双语教学;教学改革;能源动力工程

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)21-0171-02

随着日益加快的全球一体化进程,社会的进步对英语教学所提出的要求也越来越高,双语教学因为具有非常重要的作用,而被提到改革的日程中。双语教学与英语是相互渗透和补充的关系。如何将二者的关系处理好,将会对外语教学的开展产生直接的影响。

一、能源与动力工程专业课程进行双语教学的意义

目前,国际能源与动力专业的相关公司招聘人才时,首先考核目标往往是学生的英语能力,其次,才是对学生专业综合素质的考核,很多在此专业毕业的学生,因为听、说、读、写等基础的外语能力达不到行业标准,而与好的岗位失之交臂。中国能源与动力专业的人才进入国际行业的主要障碍,就是综合运用英语水平的能力差距。为了更好的提高能源与动力工程专业英语教学的综合应用能力和学生的英语表达能力,高校开始积极推进双语教学改革。而作为一种专业的课程教学模式,双语教学融合了先进的知识和学科前沿,而非简单意义上的语言教学。作为英语教学的辅助手段,双语教学能促进学生对系统的、专业课程的知识更好的掌握。相比于能源与动力工程专业英语教学,双语教学对第二语言的意义更加重视,希望能通过外语进行其他方式或者是学术上的交流。同时,通过营造良好的外语学习的环境,有效提高学生的英语水平,使学生毕业后能找到一份称心的工作,并且能够达到国际能源专业外语使用水平的条件,提高在国际上的就业率。

纵观当前能源与动力专业双语教学现状,还处于探索阶段,究其原因,是因为学生有较慢的阅读速度、掌握较少的专业的英语词汇量。同时,学术英语知识欠缺,对科技词汇的语法特点并没有掌握。所以目前亟待开展双语教学,做好双语教学和能源与动力工程专业英语的衔接,着重培养学生的语言技能知识,对双语教学的需求给予满足。

二、能源与动力工程R涤⒂锝萄Ш退语教学的关系

1.英语教学是开展双语教学的根基。重视使用功能性语言,具备功能性策略,是双语教学的特征,它能有效提高学生的交际能力和语言运用能力。而对语言知识的系统性学习,往往会受限制于课堂教学的模式。所以,双语教学应重视开展语言学习的形式,有效结合传统的能源与动力工程专业英语教学模式,将专业的知识在课堂上传授。同时,通过双语教学,培养学生对英语的实际应用能力,保障英语教学的顺利实施。传统英语教学一般都是训练学生听、说、读、写等各个方面的能力,促进学生对英语基本的句法、词汇和语言的掌握。而双语教学能同时提高英语教师的英语表达水平和学生英语应用水平。因此,双语教学对专业英语教学产生了重要的影响,对于这一点,高校应该有明确的认识。在能源与动力工程专业英语教学过程中,密切联系双语教学与英语教学的策略、内容和方法,更好的衔接双语教学与英语教学的环节。

2.双语教学对英语教学发挥着促进作用。首先,双语教学有效的补充了能源与动力工程专业英语。通过有机的结合英语学习和专业知识的掌握,将更多的运用英语的机会提供给学生。其次,双语教学营造了一个多维的英语语言环境,将教学的重点,放在语言交流上。通过对语言课堂的简化和结构性操练,使语言交流更具开放性和真实性。因此,双语教学的本质,就是从对语言的纯粹学习,向以语言为载体的学习转化,通过对具体的课程和学科的学习,促进学生英语交际能力的提高。

三、能源与动力工程专业英语教学与双语教学的有效衔接途径

1.更新理念、转变意识。对于专业英语和双语教学的关系,高校管理者应有正确的认识,对于新形势能源与动力工程专业英语教学目标更好的理解,对传统的思想观念及时进行更新,为双语教学的顺利开展夯实基础。同时,高校还应立足于人才优势,在各学科中有效运用英语,通过英语学习环境的营造,在全校范围内为双语教学的开展,提供语言教学条件,进而使学生英语学习能力得到大幅提升。

2.改革英语教学模式。在能源与动力工程专业英语教学中,需要对教学方法不断的创新,摒弃传统的教学模式。对学生运用语言的能力进行强化,使学生实际应用英语的能力得到进一步的提升。同时,还应促进学生更好的吸收专业的英语知识。在英语教学中,应积极的创设各种问题情境,实施各种形式多样的课堂教学方法,营造良好的英语学习的氛围,为学生自由的表达提供机会。最后,教学策略应灵活多变,通过双语教学模式的构建,对学生语言学习的难度进行缓解。

3.科学设置课程。改变传统的单一的课程设置,是提高大学生英语运用能力的关键。可根据学生入学后的实际英语水平,对不同层次的学生采用不同的课程设置,进行分层教学的方法。对于具有中等学习程度的学生,可对课程综合英语进行学习。而针对那些具有良好的学习基础的学生,要在综合英语课基础之上,对一门专业英语课进行选修。如英美概况或英语视听等,这样既能更好的向双语教学过渡,还能有效提高学生语言学习的能力。

4.精心挑选教材。选择任何一门课程和教材,都会直接影响到教学效果。因此在能源与动力工程专业英语教学改革中,对合理的教材的选择,是非常关键的。目前能源与动力工程专业英语教材往往缺乏时代感,滞后性严重,因此在英语双语教学的背景下,需要有针对性的权衡能源与动力工程专业英语教材的选用和编写。学校应与自身的特点相结合,选用的教材应具有较强的实用性,能真正提高学生的英语水平,教材的选用上,应与本专业的教学要求、规划和目标相符,尽量选择原版教材。使学生能对课程更好的理解,不会受到语言因素的影响。同时,也可将国外成熟的原版教材直接引入,或者多本教材同时选用,这样对不同层次的学生需求给予满足。教师还可根据某些专题教学的特点,对教材自行编写。

四、结论

为了更好的推进能源与动力工程专业英语教学改革,需要对双语教学和专业英语教学的关系有正确的认识,及时转变观念,更新思路。而只有将二者互相渗透,有机的结合在一起,才能更好的推动能源与动力工程专业英语教学的发展,完成英语教学向双语教学的过渡。

参考文献:

[1]李光伟,苗宏志,贾彦.浅谈双语教学[J].卫生职业教育,2006,(09).

[2]于立平.课程开发视域中的小学双语教学――对青岛市一所学校的个案研究[J].课程-教材-教法,2006,(10).

[3]郭峰,张凤杰.对高校开展双语教学的思考[J].石河子大学学报(哲学社会科学版),2006,(S1).

[4]陈宁.提高经贸课程双语教学的实效性[J].中国成人教育,2006,(06).

篇(2)

作者简介:孟建(1979-),男,山东滕州人,山东理工大学交通与车辆工程学院,讲师;刘永启(1965-),男,山东枣庄人,山东理工大学交通与车辆工程学院,教授,博士生导师。(山东 淄博 255049)

基金项目:本文系山东理工大学教学研究项目(项目编号:4003-111182)的研究成果。

中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)31-0155-02

高等教育的目标是培养有独立工作能力的各类专业人才,[1]根据这一目标,制定了山东理工大学能源与动力工程专业的培养目标——培养能够独立从事内燃机行业及其相关行业的应用型工程技术人员,为了使学生毕业后能够迅速适应工作环境,必须提高学生的实践能力和创新能力。为实现这一目标,必须切实加强实践教学体系的建设,提高实践环节的教学质量。为此,本文结合能源与动力工程专业的特点,围绕实践教学体系、实验教学内容、生产实习环节、实验教学方法改革、学生参与科研和课外科技活动等方面,研究了能源与动力工程专业实践教学新方法,探索构建了面向21世纪的能源与动力工程专业实践教学体系,以适应未来人才培养质量规格的需要。

一、实践教学存在的问题

1.实验教学环节缺乏对学生工程实践能力的培养

过去,中国很多高校的实践教学环节与国外大学相比,都缺乏对学生工程实践能力的培养。国内高校实践教学环节旨在帮助学生加深对有关课程理论知识的理解和掌握,不重视实践教学对学生动手能力、工程实践能力和工程意识的培养。实践教学环节的要求不明确、不具体,缺乏综合性、多元化。而欧美大学机械动力类专业在实践教学环节的安排上重视对学生跨学科综合设计能力的培养,重视实践报告和实践成果的考核。[1]

相比较而言,山东理工大学能源与动力工程专业实践教学环节中学生被动接受多,自主学习和动手环节少;缺乏对学生创新能力的培养和跨学科的综合性实践环节。

2.实验教学模式陈旧

实验教学是实践教学环节中的重要一环。传统的实验教学模式中,实验指导教师实验开始前将实验原理、实验步骤、仪器使用及测试方法全部告诉学生,学生只需要按指定的过程一步步去操作,不用思考和创新。这种实验教学模式中的实验指导教师是实验教学过程的主体,学生只是被动接受,主动参与性差。这种实验教学模式很难较好地培养学生的实践动手能力和创新意识,很难适应新世纪对创新性人才培养的需要。

3.实验教学内容单一

实验教学内容以验证性实验为主,枯燥乏味、应用价值不高且许多内容已经过时,导致目前的实验教学内容很难激发学生的学习兴趣和创新意识,不能有效地培养学生的创新精神和工程实践能力。

4.校外实习形式单一

大多数的校外实习流于形式,基本上是由教师组织学生去企业进行走马观花式的参观。实践内容空泛,学生在实习中很难有机会深入细致地学习,更谈不上提高自己的实践动手能力,实习结束后对技术问题还是感到茫然,实习效果不好。

二、实践教学体系的改革

1.形成特色的实践教学体系

随着高等教育教学深化改革和发展的需要,根据市场对能源与动力工程专业本科学生的就业需求和职业要求,在长期的实验实践教学建设的基础上能源与动力工程专业对实践教学环节进行了完善和调整,建立了逐层递进式实践教学体系,如图1所示。在原有实践教学环节的基础上,增加了认识实习、大学生科技创新活动、内燃机电控系统设计、内燃机零部件制造工艺设计、内燃机企业生产流程及管理实习、内燃机工作过程模拟训练、内燃机性能测试实习等实践教学环节,使实践教学环节学分占总学分的比例从原来的17%提高到25%。

2.更新实验教学内容

实验教学内容是实践教学体系的重要组成部分,现有的实验课多依附于理论教学,实验课内容的设置只体现在让学生对理论知识的进一步理解,不重视实验课教学对学生动手能力和创新能力的培养。[2,3]因此,有必要对实验教学内容进行完善与更新。实验教学内容的选择,既要注重纵向知识的系统性,又要注重横向知识的渗透性,还要有利于培养学生的动手能力和创造性思维能力,最大限度地挖掘学生的知识潜力。

能源与动力工程专业从课程设置的实际情况出发,在不影响理论教学的前提下,适当增加部分课程实验教学的学时数,并对各实验课程的教学内容和教学形式进行适当的调整与改革,增加了部分课程实验教学的实验项目数。新的实验教学内容更加注重基础内容与学科前沿的结合,注重理论知识与科研、工程实践和生产实际的紧密联系。由于设计性、综合性实验更有助于激发学生的创新意识,有助于培养学生的创新能力,有助于学生掌握科学研究的思维方式、一般步骤和解决问题的方法。为此,能源与动力工程专业结合车辆工程实验室和热工基础实验室现有的实验仪器设备增加了部分课程实验教学的综合性、设计性实验项目,提高了综合性、设计性实验项目占总实验项目数的比例。如:“汽车单片机原理及应用”的实验学时由原来的4学时增加到20学时,实验项目由4个增加到9个,增加了5个设计性实验项目;“工程热力学”的实验学时由4学时增加到6学时,实验项目数由原来的4个增加到8个,其中4个为必做实验,4个为选作实验(选作其中的两个),验证性实验项目数由原来的2个减少到1个;“计算机辅助设计”的实验学时数由原来的8学时增加到12学时,增加了两个设计性实验项目;“内燃机构造”的实验学时数由原来的6学时增加到10学时,增加了3个综合性实验项目;“画法几何与工程制图”实验学时由8学时增加到16学时。

3.采用开放式实验教学模式

采用开放式实验教学模式替代传统的“被动式”、“抱着走”的实验教学模式,克服了过去教师讲实验,手把手教学生做实验,最后学生交实验报告的做法。开放式实验教学模式突出了学生在实验教学过程中的主体地位,弱化了教师在实验教学环节中的作用。教师根据实验设备的台套数,确定学生每组实验人数,一般为2~3人,学生根据实验任务书的要求完成实验预习,写出实验预习报告,达到要求后,网上预约实验时间。实验开始前,教师进行提问,在规定时间内学生要独立完成实验。实验过程中,指导教师应贯彻“少讲多练,引导为主”的原则,把主要精力放在巡视中,注意每个学生的实验情况,引导学生积极主动地进行实验。对于实验过程中出现的问题,指导教师首先启发、引导学生自行处理,而不是学生一提出问题就立即回答。开放式实验教学模式在巩固学生理论知识的同时,锻炼了学生的实际动手能力,调动了学生在实验教学过程中的主动性,加深了学生对实验内容的理解和体会。开放式实验教学模式提高了实验教学质量,培养了学生的实践动手能力和分析问题、解决实际问题的能力,实验教学效果显著,真正达到了提高学生工程应用能力的教学目的。

4.重视生产实习,培养学生创新能力

生产实习是重要的实践教学环节,是学生将课堂上所学的理论知识、专业知识和实际应用相结合的重要环节。[4]通过生产实习,学生可以接触到企业的生产实际,增强对能源与动力工程专业的了解和认识,建立更加清晰的专业意识。通过生产实习,学生可以应用所学知识来认识、观察、分析和思考实际问题,培养了学生的实践能力和创新能力。因此,必须重视生产实习,切实提高生产实习的教学质量,提高学生的工程实践能力,为学生毕业后的工作打下坚实基础。根据教学大纲的要求,结合实习单位的生产特点,指导教师制订出较为周密的生产实习计划及完善的实习指导说明书。合理安排实习内容,能源与动力工程专业生产实习以内燃机关键零件的机械加工工艺和内燃机的装配工艺为主。生产实习方式采用车间实习、参观实习、专题报告、共同讨论等多种形式。实习期间要加强管理,对学生严格要求,认真指导,每天实习前布置实习内容,要求学生认真做笔记、带着问题去实习,多看、多问、多记。改革实习成绩的评定方式,实习成绩从传统的单纯依据实习报告内容评定,扩展到依据实习纪律、实习报告内容、实习记录内容、分组讨论情况和实习答辩情况综合评定。

5.鼓励学生参与教师科研和科技创新活动

学生参与教师科研和科技创新活动能够调动学生的学习积极性,开拓学生的视野,提高学生综合应用所学知识的能力,锻炼学生的工程实践能力,培养学生的创新能力。目前,能源与动力工程专业有20多位同学参与到教师、研究生的科研活动中,承担改造、搭建试验平台和做实验等工作。鼓励学生参与大学生第二课堂创新活动,学生在教师的指导下申请大学生创新研究项目;鼓励学生参与山东省大学生机电产品创新设计竞赛、瑞萨超级MCU模型车大赛、飞思卡尔杯智能车设计大赛、“潍柴动力杯”山东省大学生汽车技术创新设计大赛等活动,并取得了很好的成绩。

三、结论

能源与动力工程专业通过开展实践教学改革,完善了专业的实践教学体系,开拓了学生的专业视野,培养了学生的工程实践能力和创新意识,提高了实践教学环节的教学效果,保障了专业的整体教学质量。

参考文献:

[1]龚建龙.热能与动力工程专业实践教学改革的探讨[J].实验技术与管理,2007,(9):111-113.

篇(3)

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。

篇(4)

一、热能动力装置

随着工业化程度的提高,热能动力工程无论是在人们的生产还是生活当中,都发挥着极其重要的作用,对于人类的发展,有着积极的意义,所以,深入地对其相关设备装置进行研究,对设备的工艺技术以及操作的具体流程进行探析,对于此项技术的建设是非常有必要的。其工作的原理,首先,将其工程所需的燃料,放置在相应的设备当中进行燃烧,进而产生热能,然后在相关的热能动力装置之中,通过技术手段,将其热能转化成有效的机械能。燃烧的相关装置以及相应的热能动力机,再加上辅助的设备,此套整体称之为热能动力装置。主要的来讲,热能动力装置分为两大基本类型:(1)主要是以燃烧之中产生的燃气进入到发动机之中,进而进行相关能量的转换,并且加以循环利用,比如内燃机等装置,是此种类型的典型代表;(2)首先将燃料燃烧过程之中所产生的热能,通过技术手段,传递至相关液体之中,并且使液体汽化,进而气化之后产生的蒸汽导入到发动机当中,从而进行热能的传递以及转换,蒸汽机是其典型的代表。

二.热能的特点以及利用

1、热能的特点。现阶段当中,人类所使用的热能,主要是通过一次能源的转换而得来的,所以,分析热能的特点,需要从以下三个方面来入手进行:(1)太阳能及其能量的转换。太阳能,通过对植物的照射,进而使植物的内部存有的叶绿素,发生一系列的能源转换以及光合作用,进而将太阳能转换成为生物的质能,而太阳能的光,则是经过热量的转换以及点的转换,进而成为我们所使用的能源物质;(2)燃料化学能及其转换过程。燃料化学能的转换,主要是通过燃烧的方式,将存在于其中的化学能,转换成为热能,进而再通过相关的技术手段,将其转换成为人类生活和生产所需要的机械能,例如常见的汽轮机等,其工作的方式,就是首先将化学能源,转换成为蒸汽的热能,进而再通过相关的设备以及技术,将汽轮机之内的热能转换成为机械发动所需的机械能;(3)热能的转换,其中主要包括两种能量的形式,即电能以及机械能,电能包括热电发电机,而机械能,则主要有汽轮机以及内燃机。

2、热能的利用。热能在我国许多行业当中都有着广泛的运用,并且,在国民经济当中,也占据了核心的地位。总的来讲,热能的相关利用,在以下几个行业当中最为广泛:电力工业,热能动力工程在其中有着非常重要的应用,在核发电、火力发电等装置设备的使用之中,热能动力工程及相关的技术,是其工作的基础;钢铁工业,尤其在高炉炼铁、炼钢以及轧钢等工艺当中,应用极为广泛;相关的有色金属工业,其中包括有铝、铜等有色金属,其冶炼,均使用的是热能;化学工业,在化学工业的相关应用之中,合成氮、酸碱等的相关生产工艺程序,主要使用到的是热能动力工程之中的技术手段,以其基本的原理来作为理论依据;石油工业,其中包括石油的采集、冶炼、运输等等多个环节,都运用到了热能动力工程当中的相关技术理论;机械工业以及相关的建筑工业,包括材料的生产、材料的制造、相关工艺锻造、焊接技术以及铸造等,都有热能的利用;交通运输领域当中,包括汽车、轮船、飞机等的使用;农业生产以及水产养殖等方面,也有着广泛的运用,包括蔬菜的温室培养、鱼池的加温加热、电力方面的农业灌溉等方面,均有着广泛的使用。同时,在人们的日常生活之中,热能也有着广泛的使用,例如冬天之时的供暖设备等。根据上述的分析,可以看出,热能及其相关的动力工程,在人们的生活以及生产当中,发挥着非常重要的作用,是一项极为重要的能源,下文将针对热能的特点,进行深入细致的探究,帮助在日常的使用过程当中,发挥出更大的效应。

三、热能动力工程对于环境的影响

热能动力工程对于环境的影响,主要存在于四个方面,即热污染、空气污染、噪音污染以及放射性的危害等,在热污染当中,带来的主要危害是温室效应,其主要是河水发电站等,在很大程度上会影响水源当中生物的生存以及空气质量的变化,空气污染,则主要是发电厂、工业设备企业以及暖气、汽车尾气的排放,同样会造成温室效应,所以,针对以上几点问题,需要在相关的工作当中予以改进,更好地为环境的可持续性发展做出积极的贡献。

四、节能减排工作重点

通过上述分析可以对热能动力工程的技术要点、实际的应用以及对于环境的影响等多个方面,有着清晰的了解和认识,接下来,将着重地针对热能动力工程当中的节能减排工作,进行研究和分析,力求更加高效率地使用能源,并且减少对于环境的污染以及能源的损耗等。针对热能动力工程的实际特点和具体的应用,相关工作的重点,应该从以下几个方面来入手进行:(1)加快相关产业结构的调整。(2)强化技术创新。建设好相关的能源高效循环利用模式,积极地开展相关的减量技术、替代技术、再利用技术以及资源化技术,全面地将热能动力工程当中生产效率较为低下的方面进行改进,力求减少排放、减少对于环境的污染,同时提升能源的利用效率。

五、结束语

本文重点地分析了相关热能动力工程设备装置的使用、工艺流程,并且针对热能的特点、利用以及对于环境的污染、节能减排工作的重点等进行了分析,力求更加全面地掌握热能动力工程的实际状况,更好地加以运用,逐步地提升生产的质量和效率,为相关的节能减排工作做出突出的贡献。

篇(5)

中图分类号: TK223 文献标识码: A

锅炉在燃烧的过程中,会产生大量的空气污染元素,严重影响着空气环境质量,长久以往还将威胁到人们的生命安全。对此,要加强其重视,不断引进外国的先进除尘技术以及各种施工工艺,在进行机械设备购置的同时,要以最优的价格进行产品质量性能对比,选择适合本工厂的锅炉燃烧设备,真正做到节能环保的目的。

一、热能动力工程和锅炉构成的概述

1、热能动力工程概述

从字面上看热能动力工程就是研究热能和动力间的相互转化,其中包括热力发动机、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。热能动力工程的发展方向也是多方面的,主要用于电厂的热能工程,另一方面,我们应该加强对热能动力工程的自动化方向的研究,尤其是工程物理方面,由于我国很缺乏这方面的人才,所以,国家应该加强对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的专业人才培养,事实上,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,其作为热能源的主要利用工程,应该起到环境保护的作用,热能动力工程在我国的国民经济的发展中具有很高的地位,我们应该给予高度的重视。

2、锅炉的构成概述

锅炉的组成由外壳部分以及燃气锅炉电器控制部分组成,其外壳部分主要分为底壳以及面壳两个部分,锅炉的底壳用于固定锅炉的燃烧部分,也就是燃烧器,同时底壳上也安装膨胀水箱、轮回水泵、燃气阀、三通阀、主热交换器以及办事热交换器、电控盒等部件,通过底壳的连接使其作为一个整体存在,并且底壳可以做到与固定墙体连接,二锅炉的面壳则是起到防风防灰尘等各种保护作用。燃气锅炉电器控制部分对于锅炉来说是最主要的硬件部分,其作用主要是用来控制燃料的燃烧、轮回水泵、风机、风雅开关、燃气阀以及轮回水流、地暖温度探测器等装置的运行,当今社会逐渐流行于是用电脑自动控制的方式来运行,有利于精确的操控温度,保持燃烧温度的均衡。锅炉的构造应该满足热能动力工程中的理论,这样才能够保证锅炉的正常工作和温度的控制。

二、热能动力工程中锅炉存在的问题及技术应用

1、热能动力工程在锅炉风机方面存在的问题

锅炉的风机用于气体的输送和压缩,也就是把机械能转化为动能,在锅炉工作的过程中,风机能够把气体运送到指定的机械内,其作用是非常重要的,然而,随着人们对于能源的需求不断增多,一些生产企业为了获得更多的利润就不断地增大锅炉的工作量,这就容易导致锅炉内的风机由于长时间运转而烧坏,从而影响锅炉的正常工作。所以,我们一定要改进风机的工作状态,正确的将热能动力工程技术应用到锅炉的改进中,然而,锅炉内部叶轮机械的结构是很复杂的,在测量温度的过程中会受到很多不确定因素的影响,虽然我国还没有研究出理想的解决办法,但是,应用热能动力工程所研发的软件可以从不同的方向来测定流入风机叶片的燃料速度,并通过创建数值模拟的二维模型来进行网格的划分,最后利用求解器求出所需结果和网格的输出,从而得到模拟的结果,也就是锅炉风机的翼型边界层分离和攻角的关系。

2、热能动力工程炉内燃烧控制技术运用

以前,炉内燃烧的控制主要是通过手动完成,而随着时代的发展,这种手动过控制方式已经不能适应其发展,逐渐被自动控制所取代。就目前状况而言,大规格钢锭推钢式加热炉可选用的燃烧自控方式主要有两种,分别是双交叉限幅控制系统控制以及空燃比例连续控制系统控制。

2.1、双交叉限幅控制系统

双交叉限幅控制系统的组成与空燃比例连续控制系统存在相似之处,其组成部件主要有烧嘴、燃烧控制器、空气/燃气流量阀、空气/燃气流量计、热电偶等。其操作原理主要如下:首先,检测出相关的温度,然后对温度传感器热电偶进行一定程度上的使用,以此来对温度进行转化,使其成为一个电信号,那么这一信号就表示了测量点的实际温度,该测量点的温度期望给定值是由预存贮在上位机中的工艺曲线自动给定的。然后在此基础之上对两个温度值的偏差进行一定程度上的分析,PLC对燃气/空气流量阀的开度进行自动校准,这一流量阀的定位主要是通过电动执行机构来完成的。通过对孔板和差压变送器进行一定程度的使用,以此来对空气流量进行有效的测量,而燃气的流量是借助于一台安装在燃气支管上的质量流量计来测量,这样一来,就能够对温度进行精确而有效的控制。

2.2、空燃比例连续控制系统

空燃比例连续控制系统是由多个部分共同组成的,其部件主要有烧嘴、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。这一控制系统的操作原理如下:首先由热电偶或气体分析装置进行一定程度上的检测,然后再将检测到的数据向PLC进行有效的传送,在这一操作完成之后,将检测到的数据与设定值进行一定程度上的对比分析,然后再将偏差值按照比例积分以及微分进行一定程度上的运算,并在此基础之上输出4-20mA的电信号分别对空气/燃气比例阀和空气/燃气电动蝶阀的开度进行调节,这样一来,就可以对空气/燃气比例以及炉内的温度进行有效的控制。

2.3、流化床锅炉的应用和脱硫技术的改进

我国流化床锅炉的应用从九十年代开始,国家有关部门组织了完善化的75t/h示范工程,此后相继成功开发了130t/h、220t/h、410t/h、440t/h、480t/h、670t/h、1025t/h循环流化床锅炉。国内技术的循环流化床锅炉的可用率、可靠性、效率已经达到国际先进水平,普遍优于引进技术。积累了大量的经验,使我国成为世界上拥有循环流化床锅炉最多、技术示范最多的国家。

要想改进脱硫技术,首先要改变石灰石输入方式及输入部位。将石粉通过气力输送方式加入炉膛密相区上部烟气侧。此输入方式不仅可以保证了石粉的均匀输入,便于脱硫系统的调节控制,还可以保证石粉与烟气充分混合以达到较高的脱硫效率。根据炉膛内温度场的分布,石粉输入点设在锅炉前后墙二次风支管部位最为合适,此点温度一般在900 ℃左右, 处于石灰石与SO2 最佳反应温度区域,且从二次风口气力输入的石粉,进入炉膛后能与烟气充分混合, 并有充足的反应时间。此外,还可以减小脱硫剂粒径,有效增大脱硫气固反应的表面积,提高脱硫效率。

三、热能动力工程在锅炉方面的发展

在工业生产之中,工业炉是十分重要的设备,它主要是通过对燃料燃烧以及电能转化的热量进行一定程度上的利用,并以此来对物料以及工件进行有效的加热。中国的炉炼技术具有较为悠久的历史,最早出现于商代,当时的炼铜炉较为完善。而在春秋战国时期,又在原先的基础之上进一步发展的炉温提高的技术。到了近现代,法国人马丁运用英国人西门子的蓄热式炉原理,建造了用气体燃料加热的第一台炼钢平炉。而在目前状况下,随着经济的发展以及科学技术水平的不断提高,再加之现代化管理水平的提高,逐渐出现了连续加热炉。就连续加热炉而言,目前状况下主要有两大类,分别是推钢式炉以及步进式炉。推钢式炉以及步进式炉最大的差异主要表现在炉内的输料方式存在着一定程度的差异。

结束语

综上所述,本文对热能动力工程在锅炉方面的应用及发展做出了研究和阐述,还通过实际的调查和实验更加深入的研究热能动力工程中的技术应用,尤其是在锅炉燃烧的控制方面,不管是锅炉的燃烧方式,还是风机的旋转问题都涉及到燃烧系统的控制,应该合理的应用热能动力技术来促进锅炉的运转和燃料的利用率。总而言之,热能动力工程无论在锅炉的发展方面还是实际的生产生活中都起着非常关键的作用,希望可以继续挖掘热能动力工程在锅炉运作和能源生产中的应用,促进我国能源的利用率和经济的不断发展。

参考文献

[1]安连锁.泵与风机[M].北京:中国电力出版社,2001.

篇(6)

能源动力工程专业是伴随着近现代工业革命发生、发展、加速过程成长起来的传统专业,在新的能源形势和建立工业强国的需求下承担着崭新而重大的培养责任。我国目前设有能源动力大类专业的学校有130余所。经过几十年的努力,我国能源动力的工程教育有了长足的进步,但总体来看,整个工程教育体系没有发生本质的变化,还不能很好满足现代工业对工程技术人才的需求。[3]能源动力领域的高等工程教育主要存在四个方面的不足。

1.缺乏明确的工程教育定位

很多研究型大学的目标是培养科学家,而不是工程师。而工程教育和科学教育是两种不同的教育。科学家从事研究发现,工程师进行创造发明。培养工程师和培养科学家需要两种不同的教育体系。作为一个典型的工程学科,能源动力专业的培养目标应该是以培养工程师为主。在现实需求下,就是培养既有创新能力又能解决实际工程问题,同时具备国际竞争力的高级人才。

2.工程教育体系陈旧

在课程设置上,能源动力专业的课程改革基本上是在原有课程体系下的完善,没有从根本上打破原有的课程体系。随着新知识的不断出现,由于缺乏课程间的整合机制,课程有增无减,使学生不得不面对越来越多的课程。在教学模式上,通常是以教师为中心的讲授式教学,而不是以学生为中心的启发式教学。学生的分析、想象、创造能力的培养受到限制。在教学内容上,工程教育基础课程太偏理论,教学中缺乏实际应用的环节。不少专业课程跟不上科技发展的节奏,内容几十年不变,总体上比较陈旧。教学实验以验证性为主,测试手段比较落后,设备比较陈旧。

3.缺乏与企业的互动

作为一个实践性很强的学科,不了解工程界的需求而一味纸上谈兵不仅不能培养出合格的现代工程师,而且对于学科发展也是极其不利的。工程界对工程教育的教学内容和实践水平有严格要求,但不少工科教师缺乏必要的工业经验和工程背景,学生也缺乏必要的实训机会和体验。4.缺乏工程教育的国际化随着世界经济全球化进程的加速,能源动力领域需要更多的按照国际标准培养的工程人才。在工程教育体系中,需要更多地接纳来自不同国家的学生,在教学和科研中注入更多的国际化内容,与国外大学加强校际交流与合作,培养具备专业知识和能力的国际化现代工程师。总之,长期以来,能源动力工程领域习惯于从系统性和科学性出发组织工程教育体系,较少以学生和工程界需求出发进行考虑,无法真正适应社会的变化和现代大工程教育观念。

二、能源动力工程领域的高等工程教育探索及实践

针对能源动力领域的工程教育问题,近年来上海交通大学机械与动力工程学院对能源动力专业的本科工程教育体系进行了积极探索和实践,主要归纳为三个方面。

1.明确培养主体

首先明确了能源动力专业的培养目标就是培养合格的现代工程师。培养的主体就是学生。从华沙世界工程教育会议和美国“2020工程师”计划[4]对新一代工程师的要求来看,现代工程师首先要对工程或技术有热情,因此在充分考虑学生需求和实际办学条件的基础上,选拔对成为未来工程师有强烈意愿的学生进入教育部的“卓越工程师教育培养计划”特色班,希望能培养出未来企业界的领军人物。这样,学生在培养过程中可以保持较高的热情,有利于教学和实践工作的开展。

2.制订“工程教育特色”培养计划

新的培养方案中的课程设置主要分为四个部分,如图1所示。第一部分通识教育课程主要由人文、社科、经济管理、外语、体育等课程组成。第二部分专业教育课程包括了能源动力领域必备的数学、物理、化学、电子电工、材料、设计制造、热学、流体力学等最基本的知识(必修)和各个研究方向(包括热能工程、车用发动机、叶轮机械、制冷与低温工程)的专业课程(选修)。第三部分专业实践课程涵盖了各类实习、实验和毕业设计。第四部分个性化教育课程由学生根据需要自主选择。相比原来的非工程教育课程体系,新的课程设置有下面几个很大的变化:

(1)淡化了各研究方向的具体差异,强调通用基础知识的学习。目前国际上普遍认为应该注重“基础知识”,而“专业知识”可以在工作以后继续增加积累,甚至终身都要不断地学习。在“基础知识”中,国际上的观点更强调的是“通用基础”。

(2)对课程进行有效整合。原先的课程多而杂,在教学内容上出现重叠,加上许多课程学分少,学生为了凑学分需要同时学习多门课程,所以学习负担很重,不少学生都有“考完即忘”的经历,没有达到要求的教学效果。在新的课程体系中,考虑上述问题,对课程进行大范围整合:取消小学分课程(学分),设置高学分课程(学分),除个别课程外,多数课程都在3个学分以上。另外,突出了工程实践类课程和基本理论课,减少了拓展理论课的数量。以专业教育课程为例,可以看出新旧课程设置的差别,见表1。由表可见,专业基础课的必修总学分提高11分,但门数减少2门;专业方向课选修的总学分减少7分,可选的课程也减少了三分之二。

(3)强调工程意识和实践能力的培养。由于我国的基础教育是按科学教育的体系构建的,所以工科学生进大学后难以马上适应工程教育,使教学效果打了折扣。在新的课程体系中,特别设置了“工程学导论”必修课程,向学生介绍工程问题及其解决方案的基础知识,同时培养学生提出工程问题、通过团队合作研究并设计解决方案的能力以及交流、写作的基本能力。该课程要求学生在一年级学完,希望能够弥合高中教育和大学工科教育之间的鸿沟。另外,在热工核心基础课程如传热学、工程热力学和流体力学等中增加课程设计和团组大作业,课题取自生活和企业,在解决实际问题过程中增强学生对知识的实际应用能力。

(4)增设企业课程模块。为使学生尽早地接触企业,了解企业需求和产品设计规范标准,在新的培养计划中增加了企业课程模块,包括“企业项目管理”、“质量管理及控制”、“精益六西格玛管理”等课程供学生选修。授课老师都是来自优质企业的具有丰富工程经验的工程师,可以提供大量新鲜而实用的案例,提高学生的学习兴趣,加速学生适应工程实践的进程。

(5)采用合适的优秀工程教材。现代工程技术的发展给能源动力类专业课程的教学提供了极其丰富的素材,如纳米微米的应用、燃料电池、新能源开发、污染物减排等。优秀的教材能够及时恰当地反映工程技术的这些新变化,并以学生容易接受的形式表达出来。在这一点上,国外有些教材做得更出色。能源动力类各专业课程精心挑选了取材丰富、构思新颖、内容先进的教材,而且要求使用中文教材的课程必须提供优秀的英文参考书。例如,工程热力学课程就选用了中文教材《工程热力学》(沈维道、童钧耕编著)和美国的Moran、Shapiro编著的英文教材《FundamentalsofEngineeringThermodynamics》,不仅有益于知识的互补,而且能开拓视野、活跃思维、引导学生去感受理论与实践的重要性。

3.增强实践教学和工程实训环节

实践是实现工程教育的必要环节。在新的培养计划中,特别注重了实践教学环节的设计和规划。整个实践体系分成四部分:理论课实验及课程设计、工程设计类、各类实习及各级工程实验/实践活动。如表2所示。

(1)理论课实验及课程设计。这类实践主要包括涉及课程知识的原理性验证实验和基本设计等,与工程实践内容相差较大,但却是夯实理论知识基础有效的手段,不可缺少。在新的课程教学大纲中,除了保留传统教学实验和设计外,还增设了综合性和实践性较强的训练项目,如在传热学、工程热力学和流体力学等核心基础课程中增加课程设计或团组大作业,题目具有一定的启发性和现实性,希望能够增强学生的综合运用能力和驾驭理论实践相互转化的能力。

(2)工程设计类。工程设计系列课程的主要目标是贴近工程实际,搭起学校学习与工程实践的桥梁。包括:“工程学导论”,通过课程学习将一年级学生引进门,建立对工程的认识和兴趣,如前所述;“工程设计1”,进行符合二年级所学内容的具有一定难度的项目设计;“工程设计2”,进行符合三年级所学内容的有较大难度并和专业相关的项目设计,如结合数理化、热机电等基础知识,设计电子元件冷却系统、余热回收利用系统等;“毕业设计”。在四年级,结合企业实际项目,以产品为对象,实现较大的工程项目的综合训练。毕业设计可与生产实习衔接,共同在企业完成,给予毕业设计充分的时间和质量保障。工程设计类课程以项目为导向,强调设计的实用性、经济性与开放性,同时强调团队合作、沟通与领导能力的培养。项目有的来自上海通用、宝钢、航天八院、商飞、泰科等优质企业,有的是与海外大学合作联合承接海外公司的项目,进行海外实习,开拓了学生的国际视野,培养了其全球工作的能力。

(3)各类实习。这类实践包括了传统的金工实习、认识实习和生产实习。其中认识实习和生产实习都在企业完成,生产实习又和毕业设计紧密相关,这样使实习目的更加具体,不仅促进了企业和学生的相互了解,更保证了双方合作的积极性。

篇(7)

中图分类号:TN919.8 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)46-0291-01

前言

其实,锅炉生产热能的过程是比较繁琐的,它本身不仅需要调节的地方比较多,而且每个部件与部件之间相互联系、相互制约,牵一发而动全身,以至于锅炉的内部能量的转换如此的复杂,所以要根据锅炉建立一个数学化的、较理想的模型是相对比较困难的。而热能与动力工程在锅炉这一产品中应用较多,对锅炉的调节有着不可或缺的作用,本文就是根据热能与动力工程在锅炉风机监控及燃烧控制中应用的作用与必要性进行分析。

一、什么是热能与动力工程

热能与动力工程是多种科学技术的综合结果,其中包括了现在能源科学技术、管理技术和信息科学技术等多门科学技术。主要涉及到了几个领域:系统设计、和热能动力设备的运行设计、自控、信息的处理及计算机的应用等方面。总而言之,热能与动力工程是相互转化,不可缺少的。其中在锅炉方面也应用了很多的技术,比如热能工程、动力机械、热力发动机、能源工程、工程热物理学等等。热能与动力工程是一种离不开能源的能源性工程,所以我们首先就是能源的供给问题,其次就是环保方面的技术问题。现如今,虽然我国的煤炭资源还算比较丰富的,但需求量也在逐渐的提升,一旦我们无限制的开采,煤炭资源的存储量越来越少,也同样会面临能源短缺等一系列的问题。所以能源应该怎样利用非常的关键,这就要求我们在热能与动力工程发展的同时,还应该想一想怎样才能节约能源,我们应该提高技术,从根本上节约能源,从而实现长期可持续发展,而不是挥霍无度,最终导致能源短缺等一系列无法解决的问题。

二、锅炉的介绍与其结构的组成

1、锅炉的介绍

对于锅炉来说,它的发明是很有历史性的。(1)1796年,科学家瓦特发明了分离冷凝器,他的这一发明对锅炉的运行有着不容小觑额的作用,也证实这一发明,它标志着锅炉的完整运作体系的确立,从而就诞生了最早的蒸汽锅炉;(2)1830年,时代飞速的发展了,并且伴随着科学技术的不断地进步,火管锅炉就是在当时出现的,这一进步同时也标志着人类的进步;(3)在19世纪末的时候,锅炉的制造技术又有了进一步的提高和更进一步的发展,水管锅炉就是在当时产生的;(4)到了20世纪,弯水管锅炉、循环流化床锅炉、煤粉炉等一系列的新款锅炉也陆陆续续的诞生了。

2、结构的组成

目前,广泛应用在我国生产中的锅炉主要有两种,一:工业锅炉,二:电站锅炉。锅炉还可以分为卧式和立式锅炉;锅炉的本体主要是由汽水系统和燃烧系统组成,这也就是所谓的锅和炉,汽水系统又由过热器、省煤器、下降管、联箱和水冷壁等一系列的部件组成,而汽水系统的主要作用就是吸收燃烧的燃料所放出来的热量,再将锅内的水加热形成具有一定热量的蒸汽,这一过程就类似于蒸馏的过程。锅炉的燃烧系统由炉膛、燃烧器、烟道等部件组成,它的作用就是将燃料安全的燃烧,释放热量,将水烧开。当然锅炉热量转化的过程中还包含了其他架构的组成,比如运送燃料设备、加水设备、这份设备等。总而言之锅炉的组成缺一不可。锅炉的温控是很重要的,温度过高会有爆炸危险,过低蒸汽的热量又不够,所以当今社会,随着人们生活水平的进步和科技的不但提高发展,对锅炉体系的要求也就越来越高,很多的公司以及大多数的企业都已经开始采用电脑控制的方法对锅炉的温度进行进一步的控制,这样可以更加精确的控制锅炉内的温度,保证锅炉的安全,维持其持续的发展。

三、对热能与动力工程在锅炉风机监控及燃烧控制的应用的探究

随着时代的发展,以如今的请款来说,热能与动力工程在锅炉风机监控及燃烧控制方面的应用非常的广泛,碧青在其中起着主要的作用。以下两点就是其应用及存在的问题。

1、在锅炉内部燃烧控制技术中的应用

是否能调整能量的转换幅度、控制锅炉内部的燃烧是锅炉燃烧控制技术的关键,以现今社会的发展情况来看,科技水平随着时代的发展也得到了空前的发展,锅炉燃料的填充问题解决了,它由原来的人力填充转变为了机械自动化的填充,这样能够更好地控制燃料填充的多少,是锅炉方面的又一重大进步。而且除了这一点以外,甚至已经推出了更加先进的锅炉,它能够全自动的填充燃烧的燃料,已经完全不用人力的辅助了,它可根据燃烧成都进行加减燃料的填充,是个会思考的机器。由于热能动力的自控技术不同,锅炉的燃烧控制也被划分为了两种:(1)连续控制系统,它的组成部件较多,主要的是由燃烧控制器、比例阀、电动蝶阀、PLC和流量计等部件组成的。这种系统的控制步骤是先由热电偶测出数据的控制方式,然后将数据传送至PLC并与其预先设定好的数值进行比较,等算出的差异值输出相对应的电信号,最后再电动蝶阀和比例阀门相对比的情况以及开放的程度来进行调节,从而来实现炉内温度的高低调节。这种方法也是有缺点的,它的缺点就是温度的控制不够精确的稳定,需要经过反复的仔细确认;(2)双交叉控制系统,它的组成与连续控制系统不同,他们的共同点是都由燃烧控制器、热电偶所组成的,不同的就是交叉控制系统由流量计、流量阀、烧嘴组成,它的特点就是最后才由PLC进行空气阀门和燃料的开合调节。相对第一种来说,这种方式的有点就是能够节约能源,并且还可以精确的控制温度。

2、在锅炉风机控制方面的应用及问题

热能与动力工程在锅炉风机控制方面的应用面临着不少的问题,首先我们来说风机,它是属于压缩气体和输送装置,它主要是可以将旋转的机械能转化为动能,不并且担负着将这些能量运输到时先准备好的机器中去,促进机器运转。而热能与动力工程常常被用在锅炉运作中,但是,锅炉对能源的需求量是越来越大的,当燃料越多能源越多的时候,锅炉中的风机就会承载越来越大的能量,党风及承载不了这些能量时,电机烧坏烧毁的情况就会在此时出现,这种情况是经常出现的,因为我们不知道风机到底能承载多少能量,而这些能量什么时候到底风机承载的限度,这样问题的产生不仅会使公司和企业面临着巨大的损失,同时还会严重威胁着工厂工作人员的安全。所以,风机是需要时不时的就得进行改进的,这也更需要我们合理地使用能源和热能与动力工程的技术,只有这样才能保证锅炉更好地运转、工厂工作人员的人身及财产安全。

结语

锅炉制造距离现今已经拥有了几百年的历史,为人类的发展发挥着非常重要的作用,它作为是企业的主要动力,对企业的生产及安全至关重要,工业的制造离不开它,人类的发展也离不开它,随着人类的发展,锅炉也在不断地改进,本文主要探究的是热能与动力工程在锅炉风机监控及燃烧控制中的应用与发展,既有着不可缺少的作用,同时也存在着一些需要不断解决的问题。这些作用可以推动经济的发展,存进人类的进步,加快时代的步伐,但出现的问题也面临着巨大的损失、员工的人身财产安全等问题。这都在提醒我们要充分的认识到热能与动力工程技术在锅炉领域中存在的不足,时刻去发现问题、勇于创新并解决问题,并且通过不断实践与学习,挖掘热能与动力工程更进一步的有利技术,发挥在其领域中更多的潜力,争取从根本上杜绝问题的产生,更高效有序促进锅炉体系的运转,从而提高燃料的利用率,节约我们有限的煤炭能源,为人类文明日的发展打下坚实的基础。

参考文献

篇(8)

中图分类号:G642.44 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2016)03-0159-02

1 引言

本科工程教育作为高等教育体系的一部分,为推动我国经济建设快速发展和社会进步培养一大批高素质人才。随着我国高等素质教育发展、经济结构不断调整以及科学技术的发展,工程科技人才的就业形势发生巨大转变,传统的人才培养模式和人才培养结构难以适应社会发展对专业人才的需求。在新的历史环境中,必须对我国工程教育进行改革,这样才能适应社会的发展需求。传统的人才培养模式下,学生的实践能力、可持续发展能力以及跨学科解决实际问题的能力明显不足。实践教学是工程教学的有机组成部分,但是在传统教学过程中,实践教学并没有引起应有的关注,构成传统教学中的薄弱环节,成为制约人才培养质量的主要因素之一。在高等院校进行工程教育过程中强化实践教学环节,可以提高学生解决实际问题能力。

2 教学现状分析

在人才培养目标上,加强高校各专业学生的专业实践能力培养是我国现阶段人才培养目标的一个重要改革方向。随着我国素质教育的不断发展以及现代教育技术手段在工程技术教学中的广泛应用,高校教学环境和教学条件得到很大改善,改变着大学生的学习方式,运用信息化教育手段强化学生的学习效果更加受到重视,传统的课堂教学和在线学习等结合更为紧密。但相对而言,教学理念和教学模式、方法与手段都偏重于对知识型人才的培养,对工科高校学生的专业实践能力培养有所忽视。因此,加强学生专业实践能力培养,迫切需要教学环境和教学手段的革新,以发挥新的技术手段对学生专业实践能力培养的支持作用。

学生的实践能力培养一般开始于大学三年级接触专业基础知识阶段。此时学生也逐渐开始专业基础课和专业课的教学,在该阶段开始着手培养与其专业相关的系统的初步认知能力和专业兴趣,主要体现在强化学生的专业学习兴趣,从而也强化其专业理论知识的学习效果。在理论知识与专业实践能力培养方面,目前的信息化教学较为普及,在线学习具有教学资源多样化、集成度高、交互性强、强调学习的自主性、能够激发学生学习的动机等优势,同时学生可以在网上进行更为透彻的专业学习。相比枯燥的文字性的理论知识,学生更喜欢数字化的教学模式,应增强这方面的资源建设与教学应用。

北京建筑大学能源与动力工程专业已经开设多年,在教学设备和师资力量配置上也日趋完善,现有的教学资源包括中法实践基地在内也相当丰富,目前应着力于在提高学生专业实践能力方面下功夫,尤其是在学生的专业课学习阶段,适时加强实践能力的培养。

3 措施分析

提升专业认识能力 在专业课教学过程中,如果学生对所学的专业知识缺乏,包括感官上对专业现场的设备及系统缺乏专业认识,学习思路上就会相对混乱,学习过程了解不够、不清晰,因而也不利于专业课的课堂讲授学习。因此应在专业课开始前,让学生进入施工现场或既有的工程系统,对本专业初步了解,形成初步认知。目前,对于能源与动力工程专业的认识类实习,中法平台是学生认识实习的一个选择。该平台中包含有供热锅炉、供热管网、散热器系统、制冷机组、空调末端系统、冰蓄冷系统、冷却塔系统等,并且该系统不是模型展示,而是可以进行实际运行的,是可以实际操作的系统,学生进行认识实习能够起到与在工程现场同样的实习效果。该实习基地就在校内,学生实习的时间相对灵活,同时可以保证充足的时间对系统进行认真学习。另外,校内大兴校区的供暖用锅炉房、西城本部小区的换热站等都可以接纳学生进行参观实习。校外的一些企业,比如燃气集团的燃气门站,热力集团的供热热源、换热站、管网等,太阳能生产企业、空调加工基地、地源热泵系统等,都是提高学生对本专业认识的很好的实践锻炼基地。

注重在线学习和工程案例学习 在线学习可以为学生提供更多的学习资源,交互性也很强,集成度高,可以激发学生的学习兴趣。通过多媒体在线演示,可以让学生对设备的运行及系统的整体构成有生动形象的认识。通过在线学习,锻炼学生自学能力,提升学生网上学习的基本技能,更好完成学习过程中的预习、讨论、提交作品等,引发深度思考,增强学习效果。工程案例环节可以让学生了解更多的实际工程,感受到学习基础知识的应用目的,从而更深层次地理解本专业的发展方向及对社会的价值,提高学习动力。对所学知识融会贯通,增强系统性,强化学习的目的性。

注重专业课学习过程的实验教学 实验教学可以提高学生实践能动性,在实验过程中加强学生的参与度,更好地加入实验环节,发现实验现象,激发学习兴趣和对实验的探究。实验环节是对教学过程的有效补充,有些内容仅凭课堂教学无法实现教学目的,尤其是关于一些实验现象的了解及现象产生机理的研究等,必须通过实验环节才能让学生真正明白个中原理。因此,实验教学在课程教学中占有重要位置。优化安排实验教学,组织学生探讨开展实验的方式、步骤、达到的效果等。

注重专业课末期的实践环节 在专业课授课结束后,应该安排至少2个学时让学生到现场进行本门课程的针对性实践,参观实践对知识的梳理和深度认识尤为重要。基于某个专业课开设的实践环节,其实是该门课程在实践中的一个总体应用,通过实践课程,学生会把课堂教学中那些已经分解的教学内容全部汇集起来,重新整理,形成总体框架。针对课堂中讲授的难点知识,也可以有针对性地在实践现场进行解决。为增强学习效果,应该避免将实践课移到学期末的总的实践周中进行。

针对专业课的课程设计应强化工程特性 课程设计的学时数应适时延长,实现工程设计的精细化,提高工程图纸的专业性。工程设计培养了学生运用所学知识的能力,也给将来更好地工作打下很好的基础。

参考文献

篇(9)

作者简介:马有福(1978-),男,新疆伊犁人,上海理工大学能源与动力工程学院,讲师。(上海 200093)

基金项目:本文系2011年度上海理工大学核心课程(锅炉设备及运行)建设项目的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)08-0090-02

为拓展专业口径,增强培养人才的适应性,1999年上海理工大学(以下简称“我校”)对原有的9个能源动力类二级专业进行了调整合并,成立了热能与动力工程专业,并下设能源与环境工程、动力机械工程、制冷与空调工程以及工程热物理四个专业方向。2013年我校“热能与动力工程”专业更名为“能源与动力工程”,但四个专业方向保持不变。在上述四个专业方向中,能源与环境工程方向源于我校20世纪50年代创办的锅炉专业(后来改名为热能工程专业),具有悠久的发展历史。经过几十年的发展,我校热能工程专业形成了偏重于锅炉设计与制造方向的特色,与西安交通大学、哈尔滨工程大学、清华大学同一专业的方向类似。因而,集锅炉理论、设计及计算为一体的“锅炉原理”课程始终是本专业最主要的专业课程。[1,4]

但随着社会经济发展和制造业生产效率提高,锅炉制造企业的用人需求趋于减少,而火电厂及其他锅炉运行单位的用人需求趋于增多。从我校能源与动力工程专业(能源与环境工程)毕业生近几年的就业统计来看,去往火电厂等锅炉运行单位的人数在逐渐增多。

此外,随着全社会对节能减排工作的日益重视,广大锅炉运行单位逐渐成为本专业领域技术研发的重要力量,而且涌现出大量的能源科技服务企业,这与以往本专业科研任务基本由锅炉主机制造企业承担有所不同。因而,为适应新形势下本专业人才培养的新需求,2013年我校将“锅炉原理”课程的名称改为了“锅炉设备及运行”,同时对教学内容做了调整,以期在优化课程内容结构和拓展学生视野方面起到积极的效果。本文对这一项课程改革工作进行了总结和说明。

一、“锅炉设备及运行”教学内容及其学时分配

“锅炉设备及运行”课程(以下简称“本课程”)是我校能源与动力工程本科专业的专业主干课程(64学时),主要面向该专业的能源与环境工程方向(同时也作为选修课面向其余3个专业方向),其教学内容及学时分配如表1所示。

由表1可知,本课程的教学内容划分为8个知识模块。其中,模块1~5为以往“锅炉原理”课程的核心内容,模块6~8为本次课程内容调整予以强化和新增的内容。

表1 “锅炉设备及运行”课程教学内容及学时分配

二、“锅炉设备及运行”教学内容设计说明及探讨

与以往的“锅炉原理”教学内容相比,本课程教学内容有以下特点:

1.充分注意与相关课程的内容衔接,避免不同课程重复讲授相同或相似内容

在多数本科院校的热能与动力工程专业培养计划中均将“燃烧学”或其相似课程列为了“锅炉原理”的前修课程,我校为“工程燃烧学”。因此,在本课程教学内容中不再专门介绍基础燃烧理论,但强调以燃烧理论为基础深入讲解各类锅炉燃烧设备的技术原理和工作特性。

此外,鉴于与能源利用有关的环境问题日益突出,能源与环境学科交叉日益紧密,在多数本科院校的热能与动力工程专业培养计划中设置了有关“燃烧污染物排放及控制”的专业课程,比如我校设置有“大气污染控制工程”课程。因而,虽然“燃烧污染物排放及控制”的确是与锅炉设备密切相关的议题,但为避免与后续课程的教学内容重复,在本课程教学内容中不再介绍“燃烧污染物减排与控制”。但与燃烧过程及燃烧设备密切相关的知识点(如低NOx燃烧技术等)仍保留在本课程的锅炉燃烧设备模块中讲授。

另一方面,对那些属于锅炉设备重要工作过程,但在其他课程中未有涉及的理论知识点(如锅炉水动力模块中的气液两相流),仍在本课程中保留必要的学时讲授,使教学内容具有与本科教育相适应的理论深度。

2.缩减锅炉设计计算方法的学时,从而拓展课程知识面,并培养学生独立自学能力

锅炉设计是以大量计算为基础,主要有强度计算、热力计算、烟风阻力计算及水动力计算等。其中,热力计算是锅炉受热面设计布置的依据,也是完成其他计算的基础,在所有锅炉计算中处于核心地位。因而在早期的“锅炉原理”教学中,一般用与“锅炉燃烧设备”大体相同的学时讲授锅炉热力计算方法。然而,随着本科专业向宽口径培养方向的推进以及对大学本科通识教育的日益重视,专业课课时不断缩减,所以必需对以往的“锅炉原理”教学内容进行合理取舍,从而在少学时条件下仍保证专业课程的培养质量。因此,本课程大幅缩减了锅炉热力计算的学时,仅在锅炉总体设计与布置模块中用2学时讲授其基本计算原理、特点及程序,至于各类锅炉受热面的具体热力计算方法则要求学生在课下自学。由于已有前修课程“传热学”的基础,学生自学这部分内容是可行的。此外,在后续的实践课程“锅炉课程设计”(其主要任务为完成一锅炉的热力计算和总图绘制)中,学生可在指导教师的辅助下进一步领会锅炉热力计算方法及其应用。由此,可节余出一些课时用于拓展课程知识面,同时也培养了学生独立自学并完成工程设计计算的能力。

3.拓展和强化了锅炉水处理方面的教学内容

绝大多数的工业生产过程都会耗水,与锅炉设备密切相关的火力发电行业更是所有工业行业中的第一耗水大户。因而,笔者认为以“卓越工程师”为培养目标的工科大学生,应该了解和掌握一些必需的水科学知识和水处理技术。然而在多数院校热能与动力工程专业的选修课程列表中,未有设置“工业水处理”相关课程,我校亦是如此。为此,在本课程教学内容中加大了锅炉水处理模块的教学学时,以期以锅炉水处理为载体,增强学生对水科学和水处理技术的认识。这部分内容的讲授可以《热力发电厂水处理》作为参考教材。

4.拓展和强化了锅炉运行及事故方面的教学内容

在我校以往的“锅炉原理”教学中,有关锅炉运行的教学课时较少(一般为2~4学时),因而学生对相关知识点了解不深,知识面也较窄。正如“引言”中所述,在新形势下锅炉教学中有必要进一步拓展和强化锅炉运行方面的内容。为突出这种变化,课程名称由“锅炉原理”改为了“锅炉设备及运行”。锅炉运行模块的教学内容具有知识面广、综合性强的特点,而多数教师的从业经历较为单一(即未有锅炉运行单位的实践经历),使得这部分内容的讲授会相对较难。对此,任课教师需从积极参与相关科研项目等各种可能的途径加强学习和提高,从而高质量完成教学任务。

5.增加了锅炉技术专题讲座模块,以拓展学生视野,提高学生专业综合素质

随着清洁高效发电技术的发展和可持续能源研究的兴起,与之密切相关的锅炉技术也在不断更新和发展。为使学生了解锅炉技术的典型应用和最新进展,在本课程中增加了锅炉技术专题讲座模块,讲授超(超)临界发电及其锅炉、大型循环流化床锅炉、生物质锅炉、联合循环发电系统余热锅炉四个专题。该模块主要讲授各专题的关键技术与最新进展,对教师的授课准备提出了更高的要求,但有利于提高学生专业综合素质,为学生就业或进一步深造学习打下较好的基础。

三、总结

在以往“锅炉原理”课程的基础上,本文对我校能源与动力工程专业64学时本科课程“锅炉设备及运行”的教学内容及学时分配进行了设计,并对各个知识模块的教学内容进行了说明和讨论。优化调整后的“锅炉设备及运行”教学内容充分注意与相关课程的内容衔接,避免了不同课程重复讲授相同或相似内容。同时由缩减锅炉设计计算方法所占学时,拓展了课程知识面,强化了锅炉水处理与锅炉运行方面的教学内容,新增了锅炉技术专题讲座模块。这些尝试对能源与动力工程专业“锅炉原理”课程的进一步改革具有参考意义。

参考文献:

[1]王培萍,李伟然,徐敏强,等.“电站锅炉原理”教学改革的实践经验[J].中国电力教育,2009,(146):80-81.

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【基金项目】长沙理工大学2016年度校级研究生教研教改项目:新形势下动力工程及工程热物理研究生课程优化设置研究(JG2016YB05)。

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)04-0158-02

1.引言

能源是人类活动的物质基础,社会的发展离不开优质能源。对于目前的中国而言,实现经济增长与保护环境的平衡将是未来面临的一个严峻挑战。为此, 2014年国务院了《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》,明确强调要深化能源体制改革,加快重点领域和关键环节改革步伐。2016年,国家发改委等联合《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》,提出了未来十年中国能源互联网发展的路线图。改革与发展已经成为了能源行业的显著特征。随着产业结构调整与培育新兴战略产业步伐加速,节能减排与新型能源产业的战略地位将愈加突出,能源行业的机制体制改革以及能源互联网的兴起,对能源技术人才提出了更新和更高的要求。中国能源产业近几年发展迅速,社会各界都积极投入到先进能源技术的开发与产业的建设当中,但在这繁荣的表象背后,由于技术、管理、投资等原因,还存在诸多问题。这些问题究其本质仍然是人才的问题,要解决这个问题,就必须从教育入手,大力培养人才[1]。然而,目前我国新型能源技术人才普遍匮乏,高校的科技资源优势还未完全在能源领域释放出来,在人才培养方面急需跟上国家战略发展新常态。

研究生教育是一项系统工程,它包括了课程学习、实践研究和学位论文等诸多环节。其中,课程学习是整个研究生培养中的基础环节,其质量直接决定着研究生教育的质量和水平。因此,良好的课程教学是达到学习目标、提高研究生培养质量的前提。为此,2013年教育部等部门联合发出《关于深化研究生教育改革的意见》,明确要求加强课程建设,重视发挥课程教学在研究生培养中的作用。

动力工程及工程热物理一级学科以能源的开发、生产、转换和利用作为主要的学科应用背景,在整个能源领域起着支撑和促进作用。经过多年的探索和努力,国内研究生教育在动力工程及工程热物理领域取得了较好的成绩。但总体上看,我国研究生教育还未能完全适应经济社会快速发展的多样化需求。随着研究生教育的深入发展,现行的研究生课程体系出现了许多亟待解决的问题。因而,如何根据国家的战略需求及行业的人才需求, 改革和完善现行的研究生课程教学状况, 是一项十分紧迫的任务。

2.现状及存在的问题

2.1对研究生课程教学认识上存在偏差

就目前我国大部分高校研究生教育重点而言,以各省、直辖市相应的优秀研究生学位论文评选为契机(2013年之前还有全国百篇优秀博士论文),各高校每年也进行相应的优秀研究生学位论文评选,此外学校还制定了各种优秀研究生论文奖励办法等相关的质量激励措施,出台了研究生创新计划,研究生国家奖学金的评选也直接与学生的论文及参与的项目直接挂钩,研究生培养过程中“学术论文为重”的培养取向日益明显,这在一定程度上确实能保障研究生的培养质量,无疑具有积极意义[2]。但作为研究生培养过程中的另一个基本环节――课程教学,获得的相对关注较少,这直接导致了高校研究生课程教学工作相对滞后,其课程教学质量还有待进一步提升。

2.2研究生课程结构有待进一步优化

我国特色的研究生教育课程体系一般由学位课程和非学位课程组成。但是动力工程及工程热物理是一门综合性学科,涉及到工程热力学、燃烧学、传热传质、多相流等多方面知识,此外随着科学技术的飞速发展,人们在不同的学科基础上不断开拓新的研究热点,学科交叉的趋势越来越明显。然而课程内容是实现课程教学目标的有效载体,因此在科学知识更新速度的加快和人才培养课程结构的滞后性之间,矛盾日趋明显,课程结构的基础性、先进性和综合性承载着调和这一矛盾的重担[3]。尽管课程优化设置已经成为我国研究生教育改革的一项重要内容,但与国外一流研究生教育机构相比,差距仍很大。因此,如何建立科学的研究生课程体系,满足不断发展的行业和国家需求,是一项重要而紧迫的任务。

2.3 跨学科课程和有关科学研究方法的课程缺乏

在现有的课程教学体系中,一个比较薄弱的环节是只开设了传统的研究生理论课程,而忽视了一些重要的跨学科课程和有关科学研究方法的课程。目前我国研究生课程教学管理实行的是学分制,从课程内容上看,包括政治课、英语课、专业基础课以及本研究方向的专业课程。动力工程及工程热物理下辖若干个二级学科,其学科交叉性强,理论与技术发展迅速,许多问题仅靠某一学科的专业知识是难以解决的,需要多学科知识去协同应对,如若缺乏跨学科课程及科研能力培养方面的课程,那么对于学生在该领域的创新发展极为不利。

3.对策及建议

3.1 提高对研究生课程教学的认识

首先要真正重视课程设置在研究生培养中的作用,改变长期以来重学术论文、轻课程学习的现状。针对此问题,以长沙理工大学为例,2015年学校研究生院出台了《长沙理工大学研究生课程建设实施方案》,把研究生教学工作的重要性提到了一个新的高度,规范了课程设置审查,加强了教学质量评价,研究生院还成立了由教学经验丰富的老教师组成的课程教学督导小组,实时检查研究生课堂教学并反馈意见,教学效果将直接影响教师的个人考评。这些措施都极大地强化了研究生课程教学在培养过程中的作用。

3.2 对课程内容进行国际化和工程化

总体上,我国的能源科学与工程与发达国家相比还是有一定的差距,多年前美国、澳大利亚等国就投入巨额资金大力发展能源学科,大力培养能源人力资源。因此,可以通过与国外高校间研究生联合培养项目,设置国际化课程,增强课程内容的国际前沿性,也可以通过发达的网络技术充分利用国外丰富的网络课程资源,加强国际化课程设置。动力工程及工程热物理学科面向能源科学,具有极强的工程应用性,已经渗透到工业社会的各行业中,因此研究生课程也必须具有较强的工程适用性,可适当引入实践课程,在师资队伍中引入企业导师或者与企业联合培养学生。此外,针对该学科快速发展的特点,可以增加专业选修课的比例,拓宽学生的知识面,增强专业科学素质。

3.3 增设跨学科选修课及科学研究方法的课程

根据研究生研究方向与培养目标,适当增设跨学科选修课更有利于学生科学能力的培养。如对于太阳能研究方向的学生,可以跨学科选修物理学、材料类的课程;对于风力发电技术方向的学生,可以选修部分机械结构强度、结构完整性等方面的课程。研究生只有具备跨学科的知识,才能更好地从另一个角度了解本专业,才能够充分借鉴相近领域的理论和方法,在专业领域内做出新的成绩。学习一定的科学研究方法,对刚开始从事研究工作的研究生十分必要,提高研究效率,也能使得学生在不断发展的科学中始终具有学习与研究的能力,始终保持较强的创新能力。

4.结语

各高校必须根据自身发展特色和国家战略需要,紧跟能源行业发展新形势, 对动力工程及工程热物理研究生课程教学进行新的思考与研究, 深化课程教学理论、完善培养单位课程体系改进、优化机制;增强研究生课程内容的国际前沿性和工程实践性,通过高质量课程学习强化研究生的科学方法训练和学术素养培养,构建符合专业学位特点的课程教学体系。这些对进一步提高学科建设水平具有重要意义。

参考文献:

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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.