新能源及动力工程专业范例6篇

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新能源及动力工程专业

新能源及动力工程专业范文1

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

新能源及动力工程专业范文2

自从工业革命以来,城市发展的产业结构就收到了强烈的冲击,第一产业比重逐年降低,而工业的比重却逐年上升,其中基于资源开发和研究的能源产业的发展十分迅速。科技作为第一生产力的时代特征,为生产、生活都带来了前所未有的便捷和效率。在当今社会,能源的消耗总量和利用效率同经济发展和环境保护的关系十分密切,在经济发展的背后,我国能耗、碳排放都表现为持续增长的状况。节能减排成为了能源与动力工程研究的重点,并且也是今后长期需要坚持的工作。

关键词:

能源与动力工程;环境污染;驱动因素;节能减排

一、引言

无论是汽车开动、轮船离港和飞机起飞等等机器的运转,还是信件的邮寄、电话的通讯和网络的传输等等我们日常生活所常见的现象都需要由能源作为支撑和动力。能源为我们所处的城市提供了源源不断的能量流,有了能源我们的城市才能充满生机与活力,才能不断地向前发展。我国目前正处在城市化快速发展的关键时期,是能源消耗大国。能源的大量消耗带来了环境的污染,能源供需矛盾显而易见,成为了我国当下以及今后长期发展的重点所在,节能减排工作必须落到实处,节能技术的研究刻不容缓。节能减排是我国面对环境问题和能源的消耗而提出的政策方针,是通过不同的手段和措施,降低工业生产和居民生活过程中的能源投入以及污染物的排放,实现城市化进程不断提升和城市经济社会的永续发展的目标。但是由于我国的人口、经济增长方式和经济规模、产业结构和节能技术等因素的影响,能源浪费和排放超标的问题越来越严重,节能减排的工作效果甚微,加剧了能源消耗和保护环境的矛盾,导致了我国经济发展带的瓶颈,带来了强大的制约作用。因此,本文试图从能源和动力工程的角度入手,对我国能源问题和动力工程进行解析,明确能源消耗居高不下的内在原因,进而对节能减排从能源消耗因素和动力工程节能技术等角度出发,分析节能减排的具体方法和策略。

二、能源问题和动力工程

能源是人类活动的物质基础和动力源泉,在一定程度上来说,人类的发展离不开能源的开发和利用。能源发展、环境可持续已经成为当下全球性的议题。能源的种类繁多,且因为新技术的发展,许多新能源逐渐出现在人们的视野当中,并有逐渐成为发展主流的趋势。根据不同学者的研究和总结,能源有八种分类方法,但是人们对于能源的关注点在于它是否能够可再生,是否能带来严重的污染,是否能在现有技术的支撑下进行安全的利用等等,这些对于能源的关注也从侧面反映出现今能源发展所遇到的问题。传统化石能源的枯竭、新能源的开发实用技术不足、能源紧张导致的经济和社会发展的一系列问题成为了当今能源问题的主要方面,统称为能源危机。我国是世界上产能和耗能的大国,能源的产量仅次于美、俄,处在世界第三位的位次,但是能源消耗更大,位居世界第二。同时,我国的能源结构、能源利用技术、节能减排技术却并不理想。能源危机成为我国面临的重大挑战之一,煤炭、电力、石油和天然气等能源成为能源危机中的主要角色,尤其是石油的短缺以及由其引起的结构性矛盾成为我国经济发展的最大难题。动力工程主要是致力于煤、石油等传统能源的高效利用和新能源的创新开发。动力方面则包括内燃机、锅炉、航空发动机、制冷及相关测试技术1。动力工程作为目前能源研发的主要领域,需要在能源转换与热力环境保护等方面具有较高水平的专业人才,同时也需要同自然科学、人文和社会科学等学科领域形成良好的学科交流局面,共同促进我国能源的可持续发展。

三、节能减排分析

节能减排的首要任务在于节能,节约生产和生活等方方面的能源使用以及提升能源的利用率,从源头上治理能源问题。在节能的基础上,严格控制污染物的排放,大力发展污染治理以及回收再利用的技术,实现能源使用终端的零排放或者少排放。首先,明确能源消耗的内在因素,对症下药2。能源的消耗是多方面因素的综合作用,经济快速的增长、经济规模的不断扩、产业结构的失衡、节能技术的落后,共同导致了能源的大量投入。因此,对症下药,根据不同的问题提出不同的针对性的解决方法,优化能源投入结构,达到节能目的。其次,从动力工程的角度出发,从内燃机、锅炉、航空发动机、制冷等生产和生活的能源利用核心出发,发展核心环节的能源利用技术,提升能源利用效率。而动力工程技术的研发对于不同的能源类型又有不同的要求。对于煤来说我们需要提升其使用率和终端污染处理技术。对于石油来说,我们应该寻找替代能源以及替代能源的提炼方法。对于新能源来说,现有的太阳能、风能等能源的使用技术需要进一步的优化和普及,更多的新能源还需要专业人才去测试和研发。

四、结语

综上所述,能源能够决定一个城市甚至一个国家的发展,其中石油等战略性资源的重要性更加突出。能源危机的出现对我们是一种警醒,更是一种促进,在能源危机的压力下,不论是从国家的宏观统筹还是从个体企业的技术优化都表现出积极的应对。在能源与动力工程领域,相关技术人处于起步阶段,需要不同行业专家、不同专业学科等的共同努力,以科学发展观和建立资源节约型和环境友好型的城市为指导,打破传统能源制约,利用新技术和新工具,实现我国能源的高效、合理应用最终消除我国经济发展的能源制约,为国家综合国力的提升和国际话语权的改善等提供坚实的能源支撑。

参考文献:

[1]徐祥博.浅谈能源与动力工程的节能技术[J].黑龙江科技信息,2013,(36).

新能源及动力工程专业范文3

1)新型传动型式新型传动形式包括液力机械传动、机械传动、静液压传动和电传动等传动形式。这些新型传动形式提高了传动效率,从而达到了节能的目的。以静液压传动为例,静液压传动装置是以液压泵和液压马达为主组成,附加各种变量控制单元和传动元件(减速器或变速箱),成为一种无级变速的传动装置。它与纯机械传动和液力机械传动相比,具有高效区宽、布局灵活、无级变速、换向方便、控制方式多样和功率利用合理等众多优点。工程机械合理运用静液压传动装置,则能改善机构性能,提高生产效率,节省能量消耗,使机器的品质上升到一个新的阶段。随着该项技术的发展和所用元件的完善,采用静液压传动装置的工程机械会愈来愈多,市场前景良好。2)DDC直驱液压技术(图4)相比采用传统的负载敏感(LS)系统的液压挖掘机,在相同的工作条件下,采用DDC直驱液压技术的挖掘机节能39.7%,而效率提高12.9%。

2新能源与工程机械

新能源作为一种新兴的动力技术,在汽车上的成功应用与技术优势为工程机械的节能研究提供了较好的借鉴思路。然而,由于工程机械(以液压挖掘机为例)和汽车运行工况和环境的显著差别,汽车动力系统的负载工况变化较平缓,且无明显的周期性,而挖掘机的负载变化剧烈,周期性强。因此,汽车领域的新能源动力相关共性技术不能直接移植到工程机械领域,必须针对工程机械的特点,发展适用于工程机械的新能源动力系统。

2.1新能源技术在工程机械领域中的应用山河智能装备股份有限公司是最早将新能源技术应用在工程机械领域中的企业之一。山河智能研发了以液化石油气发动机为动力源的叉车,相比于汽油发动机,液化石油气发动机能大大减少废气排放,CO排放减少8%,HC减少75%,NOX也明显下降。山河智能还推出了蓄电池式电动挖掘机(图5),移动性能好,实现真正意义上的零排放,适合在封闭半封闭区域作业。山河智能还推出了线缆式电动挖掘机。Terex外插式电源驱动挖掘机(图7)采用外插式电源供电,适合于小范围连续施工条件,零排放,环境友好。

2.2工程机械中的混合动力技术混合动力技术被认为是目前工程机械最具应用前景的新能源技术。混合动力工程机械产品类型涉及到挖掘机、装载机、起重机、推土机、叉车、牵引车等多种工程机械产品。液压挖掘机混合动力系统的研究尤为引人注目。2004年5月,小松研制出了世界上第一台混合动力液压挖掘机的试验机。该样机采用并联方案,柴油机输出的能量主要用于驱动负载,多余或不足的部分能量由发电机或电动机转化补充。相关报道称,该机型与普通型液压挖掘机相比可降低约25%的能源消耗。山河智能开发的SWE230S油电混合动力液压挖掘机在典型的定点挖掘并回转90°装车的工况中,回转制动回收的能量高达回转所需40%;整机节能效果在20%以上,并可有效的提高工作效率。此后,山河智能又推出了多款基于油液混合动力的节能型挖掘机。此外,卡特彼勒推出了336EH油液混合动力挖掘机,油耗比标准机型降低可达25%,而在性能、动力、力量、速度和生产方面与标准机型无异,帮助客户实现大幅节省燃油的需求;Manulorraine公司的ECO’energy系统应用在Atlas的180型轮式挖掘机上。混合动力技术也在其它工程机械上取得了较为广泛的应用。沃尔沃在2009年巴黎INTERMAT展展出了油电混合动力装载机;Kawasaki在2011年拉斯维加斯展展示了油电混合动力装载机;STILL和徐工也分别研发了油电混合动力叉车以及油液混合动力装载机。

3混合动力技术在国内发展的几点思考

3.1中国混合动力工程机械产业化的必要性1)发展混合动力对缩小与国外挖掘机差距的重要意义国内工程机械的核心技术大部分掌握在国外的一些配套企业,从关键元件到系统大部分都是从国外引进。其主要原因是国外对相关元件及技术研究有了几十年甚至上百年的积累,而国内企业大部分都是从上世纪90年代甚至更晚才开始着手这方面的工作,其差距不是短时间内能消除的。然而,混合动力作为一种新兴技术,对挖掘机的节能减排起着十分重要的作用。国内对于这项技术的研究并不比国外晚很多,并且从目前来看,在技术上的差距也是比较小的,可以说是在同一起跑线上。因此,这对于国内的工程机械生产厂商来说是一次难得的机会,是一次与国外同行同台竞技的机会,对于缩小与国外工程机械产品差距与提高自身产品竞争力具有十分重要的意义。2)发展混合动力对激发行业自主创新意识的重要意义混合动力技术作为一项新型的能源模式,具有对制造及工艺水平的依赖相对较小、中国主机厂家企业的创新余地大、创新成本相对较低且见效快等特点,这将有利于国内主机厂家投入资源进行创新研究,有利于激发行业的自主创新意识。只有不断实现自主创新,掌握具有自主支持产权的核心技术,才能使我国工程机械行业在与国外工程机械产品的激烈竞争中立于不败之地。

3.2中国混合动力工程机械产业化进程中亟待解

决的问题近年来,我国混合动力工程机械行业发展迅速,以山河智能为代表的部分企业和院校已达到世界领先水平,但我国混合动力工程机械行业距离产业化仍有一定距离。首先,我国混合动力工程机械目前基本上都处于试验样机阶段,混合动力技术不够成熟,许多核心的关键的技术还未掌握。如何达到产品的性能要求,特别是可靠性要求,以及如何被市场所接受成为商品,将是主要技术问题。其次,我国混合动力工程机械行业缺乏相应的产品标准,急需相关标准来提高该产品的安全性(约束储能元件的种类、电压等级等);需要标准规范其使用、报废及回收等流程;需要行之有效的标准真正的检测整机的油耗,反映整机的节油指标。另外,由于国外对相关元件及技术研究有了几十年甚至上百年的积累,工程机械配套件基本都从国外进口,不但价格高,而且供货还得不到保证。而国内目前基本上都没有工程机械产品配套件的生产经验,考虑到工程机械配套件数量一般比较少,因此国内配套件生产成本无法压缩,严重制约了混合动力工程机械行业的发展。更为重要的是,大部分厂商在混合动力工程机械工程化、商品化上谨慎投入,加上用户环境保护意识不够,对节能产品的认识不够,往往只重视设备的初始购置成本,忽视节能产品在后期使用中带来的经济效益,这已成为了制约我国混合动力工程机械进一步产业化的瓶颈。

3.3政府对混合动力工程机械产业化的促进作用1)市场引导加大政府干预力度,通过合理的市场导向,提高节能型产品的市场接受度,鼓励行业内部通过不断的资源整合和扩大,实现技术成果共享,实现企业强强联合,加速能耗高、排放差的产品的升级换代化,引导企业走正确的转型升级之路,真正实现混合动力工程机械产业化。2)项目扶持加大工程机械节能产品的项目扶持,加强协调与引导,通过政策支持等一系列的扶持措施,帮助混合动力工程机械行业迅速成熟壮大。同时,积极引进相关专业人才,鼓励和促进科研机构和高等院校培养高素质技术人才,为今后的混合动力工程机械行业的发展进行人才储备计划。3)广泛宣传加大工程机械环保节能方面的宣传,既能增强厂商研发混合动力工程机械的信心以增加研发投入,又能加强用户的环境保护的意识,加深用户对节能型产品的理解,扩大节能型工程机械的市场需求,从两个方面推动混合动力工程机械的产业化的进程。4)补贴政策对混合动力产品出台相应的扶持补贴政策,一方面能改善企业在关键技术上的投入状况,避免企业陷入资金链上的困境,另一方面能鼓励消费者主动购买节能型产品,反过来又能刺激企业加大研发关键技术的自己投入,以获得更好的经济效益和社会效益,这将是使企业、用户、环境三赢的举措。

4结语

新能源及动力工程专业范文4

关键词:风能与动力工程专业;教学改革;人才培养模式;课程体系设置

作者简介:任永峰(1971-),男,山西怀仁人,内蒙古工业大学电力学院,教授;彭伟(1970-),男,内蒙古赤峰人,内蒙古工业大学电力学院,讲师。(内蒙古 呼和浩特 010080)

基金项目:本文系教育部新世纪优秀人才支持计划(项目编号:NCET-11-1018)、内蒙古工业大学教改项目(项目编号:2011073)的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)17-0036-02

风能与动力工程专业是近几年来随着风力发电技术迅速发展而设置的实践性强且有地域特色的新专业。由于该专业涉及电气、机械、自动化、空气动力学等多学科,目前国内开设此专业的高校为数不多,各高校的办学基础和定位也各不相同,不同学校制订的培养方案和教学计划存在差别,需要不断进行探索和实践。本文在综合分析国内几所设置本专业兄弟院校相关材料的基础上,对风能与动力工程专业人才培养模式与课程体系设置进行了细致深入的分析研究,提出适用于内蒙古工业大学风能与动力工程专业的人才培养模式与课程体系设置方案。

一、国内外风电产业发展现状及人才需求

风能作为一种清洁、永不枯竭、环境友好的可替代能源,风能资源开发利用的综合社会效益较高。风力发电是目前新能源发电技术中技术最成熟、开发规模最大、商业化发展最好的发电方式,随着化石能源的日益短缺,发展风电越来越受到各国的重视,风电已成为电力系统增长最快的绿色能源和全球发展最快的可再生能源。

截止到2011年底,已有100多个国家开始发展风电,累计装机超过1GW的国家有20个,有五个国家累计装机容量超过了10GW,4个国家超过了5GW,中国和美国均超过40GW。2011年总装机容量与新增装机容量前十位国家见表1。

中国风电装机容量从2006至2009年连续4年翻倍成长后,2010年底我国风电首次超过美国,跃居世界第一,新增装机容量为1600万千瓦,累计装机容量达到4473万千瓦。到2011年新增装机容量分别为1800万千瓦,累计装机容量达到6273万千瓦。预计从2012年开始风电发发展速度进入稳定增长期。表2是中国历年新增装机以及累计装机容量表。

随着风电产业的快速发展,我国培养出一批世界级的风电设备制造企业,在世界风电设备企业十强中我国的华锐风电、金风科技、东方电气三家企业名列其中。虽然中国风电从产业规模到市场规模都居于世界前列,但是风力发电产业技术创新和人才匮乏依然是长期制约我国风电产业发展、核心竞争力的关键,风电从业人员中掌握装备制造、变频器开发、控制理论应用、风能资源评估、风电场规划、标准体系检测认证等风电领域核心技术的人才匮乏,掌握风电装备系统设计、集成技术、控制系统研发和设计的专业技术人才不是短时间能够解决的。我国风电人才的培育和储备也远远不能适应风电商业快速发展的要求。如何应对我国风能产业从初期发展到实现自主创新和消化吸收引进技术,这对风能行业人才培养方式和高等教育衔接提出了更高的要求。

二、风能与动力工程专业人才培养现状

由于风电产业的飞速发展,高等学校的专业设置显得相对滞后,导致风电相关技术人才匮乏,同时这方面的专业教育资源和专业的高级人才也相当缺乏。风电产业的可持续发展、风电领域核心技术的突破很大程度上依赖我国风电本科人才培养。伴随着产业规模的日益扩大、风力机组单机容量的进一步增加以及风电科技的快速发展,人才短缺的问题日益凸显。

风电本科教育始于2006年,教育部相继批准华北电力大学、河海大学、长沙理工大学、兰州理工大学、内蒙古工业大学、东北电力大学和沈阳工业大学等少数高等院校开办“风能与动力工程”本科专业。国内设置风能与动力工程专业的院校,如兰州理工大学主要依托能源与动力工程学院,华北电力大学主要依托可再生能源学院,沈阳工业大学主要依托新能源工程学院,培养计划偏重于动力机械;专业设置侧重于风力发电的只有河海大学,由原电气工程学院与水利水电工程学院部分学科专业调整合并组建了能源与电气学院,并设置了新能源系,但是也成立于2009年,其人才培养和课程体系也属于摸索阶段。目前,设置本专业的高校因发展基础和办学定位等方面的差别,所制定的培养方案也存在一定差别和侧重,对于风电这个新兴产业对人才的需求及风电人才培养缺乏系统的、深入的研究。

师资短缺是新办专业普遍面临的问题,之前没有这方面的人才储备,也缺乏这方面的专业教育资源,现有的少数高级人才相对集中在一些科研单位。教师除部分从事过与新专业相关科研项目的骨干教师外,一般都对新专业课程体系缺乏总体掌握,在转行教师中常出现的问题是教学内容组织缺乏面向新专业的针对性。对于骨干教师应注意的问题是科研成果向教学中的转化问题,将风能最新技术进展融入到课堂教学中。

结合我国风电行业发展的现状和趋势,从人才现实需求和高等教育衔接的角度立足于内蒙古的资源优势、地域特色及毕业去向,构建以风能与动力工程专业为核心,形成创新型、实践型为主的风电人才培养体系,不求规模的最大化,但求优势和特色的互补。在横向对比其他院校风能与动力工程专业人才培养的基础上构建创新人才培养体系,将培养创新能力和工程实践能力视为风能与动力工程专业的主要人才培养模式,同时培养学生具备到边远艰苦地区工作的身体素质和意志品质。

三、风能与动力工程专业课程体系设置规划

风力发电系统是一个综合电机制造、空气动力学、电力电子、电力系统、先进控制理论等多学科知识的高度交叉的新技术系统工程,现有风能与动力工程专业的教材缺乏系统性、实用性和时效性,同时复合型师资和教育资源有所欠缺,各学科交叉联合攻关研究的学术氛围不浓。在调研其他院校风能与动力工程专业课程体系的基础上,本着学以致用的思想,立足内蒙古风电大发展的现实,面向风电制造企业和风电场,秉承服务社会的理念,优化整合教学资源,既要保证理论知识的掌握又要提升学生实际动手能力,构建科学合理、特色鲜明的以风力发电为主体专业课程体系。

在完善风电人才教育体系的基础上构建了内蒙古工业大学风能与动力工程专业选课指导,如图1所示。

课程体系设置以综合素质教育为核心,实践能力和创新精神培养为重点,要求学生具备较宽广的电气学科工程技术基础和风能与动力工程领域专业知识,接受风能开发利用技术的基本科研和工程训练,具有分析和解决风能利用方面问题的基本能力,能把握电机电器、电力系统、电力电子、自动控制与风力机械和风电场的有机结合,强化多学科交叉融合与实际工程应用能力的紧密联系。其专业主干课程主要包括:工程力学、机械制图、电路原理、电子技术基础、电力电子技术、自动控制理论、电机学、电力拖动自动控制系统、风力机空气动力学、风资源测量与评估、风电机组控制技术、风电场电气工程、风力发电系统建模与仿真、风电机组测试与维护、太阳能发电技术、可再生能源。

风能与动力工程专业作为一个工科专业,要求很强的实践性,需要配备良好的实验环境和实践基地。由于开办时间短、缺少相关的教学实验设备,加之风电机组的安装条件等因素,高校虽然拥有良好的育人环境,但是教学资源和实践基地的缺失已经严重制约了风电人才的培养。目前国内只有少数单位开发了演示性风电实验装置。为弥补实验设备不足的问题,可以采用建立校企产学研合作的方式,充分利用地区优势,与内蒙古范围内的风力发电企业建立实习基地。

目前我国正式出版的风能技术书籍不少,但其中能直接用于本科教学的书籍较少。主要是由于这些书籍集中于以下三类:第一类为技术培训类教材,理论性和知识的系统性不足;第二类为理论性专著,偏重理论性,有深度,很多内容源自作者的学位论文或技术报告,部分章节的难度远超本科生的理解能力;第三类是各国风电行业标准和操作规程,可作为教学辅助用书,但同样不适于课堂教学。由于以上问题,内蒙古工业大学在没有进行专业师资培训的前提下,教师们通过自身科研和刻苦自学克服了很多实际困难,采取自编校内讲义和其他近似参考教材相结合的方式开出了风能与动力工程专业所有大纲要求的专业课程,如风力发电系统建模与仿真、风电机组测试与维护、无功补偿技术等专业课程,计划在经过两到三届的试用和修改补充后正式出版一些教材。

四、结语

我国风力发电在大规模非水可再生能源发电中的先行地位已经明确。为适应我国风能产业的快速发展对相关技术人员的迫切需求,在本科阶段设立风能与动力工程专业、培养从事风电事业的技术人才是十分必要和及时的。通过分析我国风能产业对专业人才知识技能结构的需求,规划一套可行的人才培养模式和专业课程体系方案将对这个新型专业的建设和发展起到积极的促进作用,也将对风电产业持续、快速的发展起到一定的推动作用。

参考文献:

[1]姜玉立,何伟军.我国风电人才培养现状、问题及对策[J].中国电力教育,2012,(24):36-37.

[2]水国志,荀振芳.2020年我国电力工程科技人才需求预测及供需平衡分析[J].中国电力教育,2008,(1):20-22.

[3]何建军,陈荐.风电人才需求与人才培养模式的研究[J].中国电力教育,2010,(31):31-33.

新能源及动力工程专业范文5

关键词:课程体系 新能源科学与工程 专业建设 光伏技术

中图分类号:G642.3 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.19.023

新能源产业人才培养落后于产业发展,已严重阻碍了我国当前新能源产业的健康发展,培养新能源方面专业技术人才已经成为当务之急[1-3]。新能源科学与工程专业是教育部2011批准的第一批战略性新兴产业专业,目前处于初步形成和探索阶段,没有现成的经验和模式可以借鉴。明确准确的培养人才定位,形成可操作性强、结构合理的课程体系是新能源科学与工程专业建设迫切需要解决的一项重大课题。

1 新能源科学与工程专业存在的问题

新能源科学与工程专业是2011年开始招生的战略性新兴产业专业,大部分高校都是在原有能源与动力工程专业基础上开始几门新能源领域相关的课程,专业培养方向、课程体系设置等方面存在不少问题。

第一,专业定位、培养方向模糊。在原有能源与动力工程专业基础上开设几门新能源领域相关的课程,培养出来的学生无法满足企业对专业人才的需求。

第二,设置的专业基础课程与专业课程的知识结构不成体系、不能相互支撑。新能源本身涵盖学科知识领域广,学生学习困难,难以达到理想的学习效果。

第三,缺乏合理的实践、实训体系。新能源技术涉及到多个领域,多种技术,要想达到理想的教学效果,培养合格的具备实践应用能力和创新能力的复合型人才,必须开设多种实践、实训教学,但教学设备状况根本无法满足人才培养的需求。

2 新能源科学与工程专业人才培养方案的制定思路

江苏是光伏产业大省,立足地方,结合光伏产业背景,构建常州工学院新能源科学与工程专业的课程体系,探索出与产业背景紧密结合、具有明显特色的专业课程设置,带动人才培养体系创新,实现教育教学质量提高。

第一,依据学校创新型应用人才培养目标,结合新能源技术的理论与实践特点,创新教学理念,提炼新能源科学与工程专业的培养方向与专业特色,为教学改革和创新型人才培养引领方向。

第二,根据学生的认知规律,结合新能源技术的理论与实践特点,以“新能源产业链为主线”构建纵横协同的专业课程体系。实现专业知识覆盖到“新能源材料开发”、“新能源器件制备”、“新能源应用系统设计”等整个完整的新能源产业链。

第三,以“实践创新能力培养”为实践主线,构建“分层次、递进式”实践训练体系。纵横之间通过综合实训、课程实验、生产实习、课程设计、毕业设计等环节有机联系,协调运作,有效解决传统实践教学内容依附于理论课程进行划分,模块之间关联度小,知识体系缺乏连续性、系统性的问题,更好地适应信息时代的需求。

3 新能源科学与工程专业人才培养方案构建

3.1 结合江苏省的光伏产业背景,以及学校的实际情况明确培养方向

围绕常州的新能源产业背景,尤其是光伏产业,依托常州新能源学院,确定常州工学院新能源科学与工程专业以光伏技术为培养方向,培养从事可再生能源,尤其是光伏技术开发与应用系统的设计、开发、测试、运行、管理等方面的具有创新精神的应用型高级工程技术人才。

3.2 以“新能源产业链”为主线,构建纵横协同的课程体系

依据“以人为本,因材施教,学、做、创并举”的教学理念,构建纵横协同教学课程体系。纵向以“新能源产业链中的各种技术能力培养”为主线,建立适应新能源技术学科特点,涵盖新能源材料开发技术、新能源器件制备技术、新能源系统设计与应用等三大系列的“模块化、系列化”完整的课程体系。横向按知识体系与认知能力模块化专业课程,以“机电基础”与“理化基础”为两个专业基础模块、以“光伏技术”为专业主导线、“测试技术”为专业副主线、“各种新能源技术”为专业支撑线,“能源管理”为专业特色线四个专业模块,共六个课程模块。在课程体系范围内,根据培养目标的要求,完善教学大纲,科学合理的设置各个系列各门课程的“多样化”内容。

3.3 以“实践创新能力培养”为实践主线,构建“分层次、递进式”实践训练体系

以“实践创新能力培养”为主线构建“分层次、递进式”实践能力训练体系。将学生实践能力的培养贯穿于实验、课程设计、毕业设计、技能培训、参加科研项目、创新训练项目、各种学科竞赛等实践教学活动的全过程,体现“全程化”。注重工程实际应用能力的培养,大部分课程设计、毕业设计的选题来自于各类科研项目,科研反哺教学,使学生受到更为系统的工程训练,体现“工程化”。针对基础、能力不同的学生,在实践能力培养上提出不同层次的要求,不搞“一刀切”体现 “多元化”。

4 结语

紧密围绕长江三角洲地方产业背景,确定常州工学院新能源科学与工程专业以光伏技术为培养方向;根据学生的认知规律,结合新能源技术的理论与实践特点,以“新能源产业链为主线”构建纵横协同的专业课程体系;以“实践创新能力培养”为实践主线,构建“分层次、递进式”实践训练体系;探索出与产业背景紧密结合、具有明显特色的专业课程设置,带动人才培养体系创新,实现教育教学质量提高。培养多层次的光伏方向的专业人才,服务于地方经济的发展。

参考文献:

[1]王伟东,艾建军,杨坤.新能源产业人才培养问题与对策[J].中国电力教育,2011,(12):5-6.

[2]王彦辉,齐威娜.新能源产业人才培养存在的问题及对策[J].中国成人教育,2010,(2):54.

[3]王永,张渊,刘浩,程超.长三角地区高职光伏专业建设研究[J].职业教育研究,2012,(2):31-32.

作者简介:熊超,常州工学院光电工程学院,江苏常州 213002

袁洪春,常州工学院光电工程学院,江苏常州 213002

新能源及动力工程专业范文6

【关键词】热能动力机械;现状;发展走向

中图分类号:F407.42 文献标识码:A 文章编号:

一、前言

当热能转换成动力,并且应用在人们的生产生活中时,不仅改变了人们的生产与生活的方式,而且为资源能源的可持续利用、高效利用提供了空间。热能动力机械以其科学性和先进性亟待在人们的生产实践中有着更大范围内的应用。

二、热能动力机械专业的适应方向

无论日常生活,还是工农业生产;无论交通运输,还是航天领域,都离不开动力。热能是这些动力的主要来源之一,如冬天燃煤取暖是利用煤燃烧所产生的热能;火箭发射人造地球卫星利用的动力来自燃料燃烧所产生的热能;蒸汽机车牵引火车的动力来自于蒸汽的热能;热电厂所产生的低品位蒸汽供给工厂热能,在寒冷地区提供暖气;动力设备产生的废热用作制冷动力等。热能除了能被直接利用外,还可以通过转换装置变成电能,得以更广泛地利用,如火力发电、核能发电等。该专业的主要适应方向有:

(一)适应火力发电、核能发电行业。任何一家火力发电厂都是利用锅炉将化石燃料的化学能转化为蒸汽的热能,利用汽轮机将蒸汽的热能转化为机械能带动发电机发出电能;锅炉、汽轮机及其热力系统的运行,由热工测量设备进行测量和监视,由自动化装置实行自动控制。核能发电除利用受控核裂变反应所释放的热能将水加热成蒸汽不同于火力发电外,其它生产过程基本上同于火力发电。湖南橡胶厂、冷水江铁厂等大企业的自备电厂的生产过程亦同于火力发电厂。

(二)适应于石化行业。炼油厂、化肥厂、制碱厂、维尼纶厂等企业,都必须有热动力设备产生热动力来满足生产的要求,如工业锅炉、换热器、泵与风机等动力设备。

(三)适应于冶金行业。冶金行业需要大型的热动力设备,如高炉所需要的热空气由锅炉产生再由风机送到高炉中去。

(四)热力设备的设计和生产制造行业。修完本专业的全部课程后,具备一定的设计和生产制造能力。

(五)制冷行业。大型制冷设备的动力来源于锅炉所产生的热能,制冷工质的循环理论同于热动力工质循环理论,制冷专业与热工专业实际上是相关专业。

(六)船舶工业。舰艇、轮船多以锅炉产生蒸汽,以汽轮机为原动机带动船桨推动舰船航行。

(七)航天领域。运载火箭的推力是通过燃料燃烧,产生巨大的热能推进火箭升空。

(八)建材生产行业。如水泥、玻璃、陶瓷等的生产。

(九)服务行业。现代宾馆、酒楼的采暖通风、供水供汽的动力设备的生产与管理。

(十)适用于热能动力设备的生产、技术管理工作。

(十一)适应于其它需要热动力的行业。以上说明,凡是涉及到热动力的行业,都需要热能动力工程专业人才,意即该专业具有广泛的适应性。

三、热能动力机械专业的高技术性

大型的热能动力设备,系统非常复杂,集机械、电力、电气、电子、液压、计算机等多学科于一体,自动化程度很高。从生产上来看,热力设备的运行基本上实现了自动、远动控制和计算机监视。全计算机控制已基本实现,并是今后的发展方向。火电厂的锅炉、汽轮机及其辅机的运行,早已是自动控制或远动操作,新建的大型火力发电机组应用了计算机控制,如30MW汽轮发电机组,正常运行时锅炉产蒸汽量在100t/h以上,锅炉本体的高度超过som,燃煤达10t/11以上,若用人力来烧这样的锅炉是根本无法实现的,但是采用集散控制系统,实现全计算机控制,一台锅炉有两名操作人员就够了。对于工业锅炉,亦采用机械进煤的方式,运用自动或远动控制其运行。冶金、化工等行业的热力设备,也具有相当高的自动化水平。可见,热力设备的运行,采用了大量的高尖技术。热力设备一般在高温高压的条件下工作,要搞好热力设备的安全运行,必须经常地进行维护和定期的大小修,为了提高热能利用效率,必须利用新技术对设备进行技术改造,利用先进管理手段进行管理,因此,需要既有理论知识又有丰富实践经验的工程技术人员。

四、我国的热能动力工程发展现状

我国能源动力类热能与动力工程专业形成于20世纪50年代。当时受苏联教育体制的影响,专业分割很细。在热能与动力工程专业中就先后包括锅炉、电厂热能、内燃机、涡轮机、风机、压缩机、制冷、低温、供热通风与空调工程、冷冻与冷藏、水能动力工程、水电站动力装置、水电站动力设备、水能动力及其自动化、机电排灌工程、水能动力与提水工程以及工程热物理等几十个小专业,形成了以工业产品生产引导高等学校人才培养目标的基本格局,一定程度上与我国当时的发展相互适应。随着改革开放,我国国民经济体制发生很大的变化。社会对人的培养提出了新的要求。为了适应这种要求,1993年7月国家教委颁布的普通高等学校本科专业目录,将几十个小专业压缩为9个专业,即热能工程、热能工程与动力机械、热力发动机、制冷及低温工程、流体机械与流体工程、水利水电动力工程、工程热物理、能源工程和冷冻与冷藏。1998年教育部颁布的新专业目录进一步将以上9个专业合并为1个,即热能与动力工程专业。从原来的几十个专业合并为1个专业,全国现在有120多所高校设有热能与动力工程专业。热动主要研究热能与动力方面,是跨热能与动力工程、机械工程等学科领域的工程应用型专业。热动主要学习机械工程、热能动力工程和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。本专业涵盖的产业领域十分广泛。能源动力产业既是国民经济的基础产业,又在各行各业中有特殊的应用,也是国家科技发展基础方向之一。能源动力领域人才教育的成败关系到国家的根本利益。随着我国市场经济的建立,社会需求和经济分配状态的变化、科技发展的趋势、对本专业的生源、就业等形成了挑战,更是热能动力专业教的关键。同时,热动还是现代动力工程师的基本训练,可见热动是现代力工程的基础。

五、热能动力工程的发展方向

(一)热能动力及控制工程方向(含能源环境工程方向

主要掌握热能与动力测试技术、锅炉原理、汽轮机原理、燃烧污染与环境、动力机械设计、热力发电厂、热工自动控制、传热传质数值计算、流体机械等知识。

(二)热力发动机及汽车工程方向

掌握内燃机(或透平机)原理、结构,设计,测试,燃料和燃烧,热力发动机排放与环境工程,能源工程概论,内燃机电子控制,热力发动机传热和热负荷,汽车工程概论等方面的知识。

(三)制冷低温工程与流体机械方向

掌握制冷、低温原理、人工环境自动化、暖通空调系统、低温技术学、热工过程自动化、流体机械原理、流体机械系统仿真与控制等方面的知识。使学生掌握该方向所涉及的制冷空调系统、低温系统,制冷空调与低温各种设备和装置,各种轴流式、离心式压缩机和各种容积式压缩机的基本理论和知识。

(四)水利水电动力工程方向

掌握水轮机、水轮机安装检修与运行、水力机组辅助设备、水轮机调节、现代控制理论、发电厂自动化、电机学、发电厂电气设备、继电保护原理等方面的知识,以及水电厂计算机监控和水电厂现代测试技术方面的知识。

(五)热能动力机械中工业炉的发展

工业炉是工业加热的关键设备,广泛应用于国民经济的各行各业,量大面广,品种多,影响极大。据不完全统计,全国12个行业县以上企业,工业炉装备11万台以上,机械行业占7.5万台(占炉窑总数66%)。工业炉中燃料炉约6万台,占炉窑总数55%以上,电炉绝5万台。工业炉是耗能大户,能耗占全国总能耗的1/4,占工业总能耗的60%。工业炉中燃料炉能耗占工业炉总能耗的92%,其中固体燃料约占70%,液体燃料绝占20%,气体燃料仅占工业炉总能耗的8%左右。可见燃料炉在我国工业炉中起着举足轻重的作用。

(六)热能动力机械在能源方面的发展

热能动力工程在能源方面的发展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。能源是人类社会赖以生存和经济可持续发展的重要物质基础。纵观人类社会发展的历史,人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。能源的合理开发和有效利用极大地推进了世界经济和人类社会的发展。我国经济的高速可持续发展同样离不开能源,目前我国是世界上第二位能源生产国和消费国。能源供应持续增长,为经济社会发展提供了重要的支撑。

八、结束语

综上所述,随着自身的发展以及在控制工程、汽车工程、水利水电工程、工业炉以及能源方面的应用,热能动力机械将会释放出更大的生产力,极大的带动经济的发展和社会节能理念的转型。

参考文献