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能源与动力工程的认识范文1
[中图分类号] G423 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)12-0157-02
2012年教育部新版高校本科专业目录中将“热能与动力工程”调整为“能源与动力工程”。“能源与动力工程”致力于传统能源的利用及新能源的开发,以及如何更高效地利用能源。“能源与动力工程”专业主要培养在能源转换与利用和热力环境保护领域具有扎实的理论基础,较强的实践、适应和创新能力,较高的道德素质和文化素质的高级人才,以满足社会对该能源动力学科领域的科研、设计、教学、工程技术、经营管理等各方面的人才需求。“能源与动力工程”专业的学生应具备宽广的自然科学、人文和社会科学知识,热学、力学、电学、机械、自动控制、系统工程等宽厚理论基础,以及热能动力工程专业知识和实践能力,并掌握计算机应用与自动控制技术方面的知识。
“能源与动力工程”专业中无论是传统专业方向(如水利水电动力工程方向)还是新兴专业方向(如新能源开发和研究方向),都对自动控制技术和实践能力要求颇高。因此,如何针对“能源与动力工程”专业特点改革自动控制类实践课程的教学方法、教学内容和教学模式,对学生掌握自动控制技术基本理论和提高学生专业实践能力具有重要的指导意义,并能达到一举两得、融会贯通的教学效果。
在办学过程中,多家就业单位提出需要具有测控基础的能源与动力工程人才,社会需求提示我们,依托国家级特色专业和能源动力工程的行业背景,针对能源动力工程领域的不同测控对象,应该改革自动控制实践课程的内容,使自动控制实践课程成为一门有针对性的务实课程,其中的改革方法和改革经验也会为其他的交叉学科的实践教学提供重要的借鉴意义。
一、实践教学与理论教学相结合――自动控制实践课程要与自动控制理论课程紧密融合
大多数高校的能源与动力工程专业均开设自动控制原理课程,根据专业方向要求不同在学时内容上也稍有差别。如该课程分别可设置为64学时和48学时,其课程内容主要以经典控制理论为主,重点讲述线性系统的时域分析和频域分析等内容。自动控制原理实践课程是在理论课程的基础上开设的,旨在使学生对经典控制理论有更直观、更深刻的认识和理解,同时结合自己的专业课程背景将这门实用学科应用到自己的专业领域。
结合理论教学内容,实践课程的其中一部分重要内容应是对理论教学内容的验证、分析和再理解。根据自动控制的基本理论,实践课程的基础内容可以根据需要由以下一些内容组成:
1.在实验室用电路元件搭建常用的典型控制环节――让学生直观认识理论课中讲述的各种形式传递函数所对应的实物模型;
2.观察典型系统的动态特性并测试稳定性,同时分析系统特征参数对系统性能的影响――让学生利用示波器这种最常用的电子测量仪器,在时域中分析系统响应随着时间的变化规律,并分析几个重要的响应参数的物理意义,以及它们与理论计算公式之间的对应关系;
3.观察系统零极点对系统性能的影响――与理论课程中的根轨迹内容相对应并加深理解;
4.对典型系统的频率特性进行仿真――理论课程中,频域分析方法是学生掌握起来感觉最为吃力的部分,通过实验方法测量系统的幅频和相频曲线,能使学生对抽象的理论知识有更直接的了解;
5.对线性系统进行校正――系统校正是理论课程中非常重要的一部分,实验中验证不同校正方式对系统性能的影响,使学生对校正方法的掌握更加牢固;
6.引入被控对象构建简单的控制系统,让学生了解控制系统的工程应用、工作机理和调节方法等。
通过基础理论的实践教学,实现真正的理论课程指导实践课程,实践课程反馈理论课程的效果,使学生的知识体系形成一种双向反馈的、理论与实践紧密互动的认知模式。
二、针对专业特色――结合“能源与动力工程”专业特色,实践课程中应设计与专业相关的实践内容
能源与动力工程专业要求学生掌握现代能源科学技术,信息科学技术和管理技术,能够从事热能动力设备及系统的设计、运行、自动控制、信息处理、计算机应用、环境保护、制冷空调、能源高效清洁利用和新能源开发等工作。自动控制原理有别于“能源与动力工程”专业的其他基础课程,如流体力学、工程热力学等,是一门跨专业的基础课程,但它是学生日后工作和继续研究的必要科目之一。
如何根据专业方向特色在实践课程中适当加入与专业内容密切相关的实验内容,是使学生认识并学好这门跨专业基础课程的关键,同时,这一实践环节也能使学生将自动控制原理应用于自己的专业知识中,对不同专业课程的融合掌握具有一定的启发作用。
根据“能源与动力工程”专业的不同方向,结合各专业方向有的被控对象,在实践环节中增加对这些特殊被控对象的控制和调节作用。如对流体传动与控制方向的学生,增加利用液压阀作为执行元件的控制系统实验,推导液压阀的数学模型,观察它的响应特性等;对流体机械及工程方向的学生,增加水轮机转速调节的实验,观察控制器参数改变对系统性能的影响;对风能与动力工程方向的学生,增加风力机变桨控制实验,使学生掌握通过测量风向变化控制风力机叶片方向改变的基本方法等。通过上述实验,一方面让学生复习了自动控制原理的理论知识,另一方面,使学生将控制理论直接运用到自己所学的专业知识当中,对基础知识有了针对性的认识。
实践课程的一个小变革,实际体现的是一种教学的新思路和新方法,实践教学可以作为理论教学的点睛之笔,这种知识体系结构犹如一座金字塔,我们可以把它称为“金三角体系”,整个构造的知识体系如图1所示。虽然实践课程在整个知识体系中所占的比重有限,但合理有效地设置实践课程的形式和内容可以使学生的整个知识体系更加牢固。
图1 “金三角体系”知识结构
三、实践课程深度拓展――整合专业内课程资源,结合校内外丰富的实践资源,鼓励学生自我思考、自我创新
随着学校的日益发展,学校实验资源日益丰富,学生使用实验资源的自由度逐步提高。现在很多高等学校实行实验室开放制度,鼓励学生在自我思考的基础上开展开放性实验。对于自动控制原理的实践课程教学,也可以逐步对学生开放实验室,鼓励学生自我学习。
同时,国家对高校科研项目的支持逐年加大,很多国家项目(如“973计划”、“国家自然科学基金”等)在项目实施的过程中都在国家基金的资助下建设了很多的实验基地,如果能在项目完成后将这些实验基地和实验设备用于学校的教学环节,实际上是提高了这些实验基地和实验设备的利用率,同时也使国家的扶持投资资金得到了更大的回报。以我校的具体情况为例,2006年我校承担了国家“973计划”――大型风力机的空气动力学基础研究,并建立了风力机外场实验基地。在自动控制的实践教学中,针对“风能与动力工程”专业学生,我们利用该项目的实验风力机进行拓展性实验,学生可在外场环境中对风力机的偏航和变桨控制等有很直观的认识,而且我们的控制程序是开放的,可以鼓励学生自我创新,通过编程实现更好的控制策略。拓展性实验不仅使学生将理论知识和自己的专业方向很好地结合在一起,同时也是增加学生学习兴趣的一种很好的途径。
另外,校外实习基地是学生参与实践,实现创新的重要平台。不只是对于自动控制原理这一门实践课程,专业的大多数实践课程内容都可以在实习过程中体现出来。加强特色实习基地建设,不仅能使学生加深对学校理论课程和实践课程的认识,同时丰富学生的思维方式,对学生的自我创新具有推进作用。
综上所述,如果能将自动控制原理实践课程很好地结合自动控制原理理论课程,并有专业方向针对性地开展学科交叉实验,同时在校内开放实验和校外的实习过程中有所体现,就能够使学生的知识结构形成网状构造,有利于学生融会贯通,学以致用。通过对这一门跨专业实践课程教学内容和教学方法的探讨,其得到的具体教学效果和教学经验也可应用于其他跨专业实践课程的教学中,从而使实践课程在整个本科教学过程中发挥最大的教学作用,并实现更好的教学效果。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 田思庆,吴桂云.“自动控制原理”课程的教学研究与实践[J].电子电气教学学报,2008(2).
[2] 袁安富,张伟.《自动控制原理》课程教学改革与创新的探讨[J].中国电力教育,2008(6).
能源与动力工程的认识范文2
关键词:能源与动力工程;实验教材;节能环保
一、引言
《能源与动力工程实验》作为能源与动力工程专业学生的实验参考用书,其既与本专业的基础理论紧密相关,又是一本独立的实验教材,其是本专业学生实验和工程实践能力培养的基础,在本专业的教学过程中占有重要的地位。
目前,能源与动力工程实验教材使用非常广泛。全国有上百所学校开设了能源与动力工程实验课程,每年有几万名大学生及相关工程技术人员都使用能源与动力工程实验教材,大部分学校只有临时内部讲义,并未有正式出版发行的教材,能源与动力工程实验教材的出版发行将受到很多高校及企业的青睐。武汉科技大学能源与动力工程专业自成立以来,三个班级共一百余名学生一直在使用本校教师编写的内部讲义,他们亦急需正式出版的教材。同时,此教材将涵盖冶金工程、材料学、矿物加工专业开设的冶金传输原理、热工基础、冶金炉原理等课程相对应的实验课。此教材的编写出版既能解决本校师生的燃眉之急,又能在其他高校及企业发挥重要作用。
目前,国内能源与动力工程专业的实验教材比较单一分散,如流体力学实验、传热学实验等,没有全面综合的实验教材。本教材涵盖了传热学、流体力学、工程热力学、燃料及燃烧、制冷原理与装置等专业基础课程,以及锅炉原理、火焰炉等专业课的实验内容,同时增加了编者科研团队的科研成果。其主要目的是通过完成对一些理论的验证,增强学生的动手能力,让学生学会对实验数据的处理方法,巩固理论课程知识,培养学生辩证思维能力和逻辑推理能力,为今后其他专业课程的学习打好基础,也为毕业生今后从事与能源动力有关的工作提供一定的基础知识。
二、教材编写
1.工作基础
本教材的依托单位是武汉科技大学材料与冶金学院能源与动力工程系。该专业从2008年起开始招收本科生,目前该校的能源与动力工程专业毕业生就业前景良好,得到用人单位的一致好评。其下属的能源与动力工程实验室自成立以来,经过校、院、系教师的努力,已经成为集科研、教学于一体的实验室。目前实验室专职管理教师四名,实验室面积超过500平方米,拥有一百余台科研与教学设备,可进行热工检测、流体、热工、燃烧、炉窑等相关专业的实验。目前编者团队已经为本校能源与动力工程本科生、冶金工程本科生、矿物加工本科生的热工基础实验、热工综合实验、冶金基础实验、冶金炉原理实验、CAD技术等课程,共计56学时编写了教材,此教材也是在这些实验课的基础上编写的。
编写团队就实验教学问题先后承担了“热能与动力工程专业实验教学体系改革研究与实践”“跨学科宽口径节能环保型人才培养的改革与实践”等教学研究项目,对实验室及实验教学进行了系统的研究与建设。其已与国内知名大学取得紧密合作,此教材即是与东北大学共同编写完成的。
2.教材特色
目前国内能源与动力工程实验教材多偏重于汽轮机、锅炉、流体机械、空调制冷实验,适用于火力发电、发动机及汽车工程、流体机械及低温制冷专业方向。而我校设置的能源与动力工程专业是以冶金为背景的学科,偏重于冶金热能方向,其对专业实验有自己特殊的要求。本教材结合本校专业特色,同时注重与其他高校本专业的相同与相近,增加了编者科研团队的科研成果,使整合后的教材既能满足本校师生的需求,又可适用于其他高校及企业人员。
(1)结合专业特色,优化知识结构
在教学实践中,整合教学内容,拓宽专业口径,不仅可以作为能源与动力工程专业学生的重要专业基础课程应用教材,也可以作为其他冶金、流体、C械和暖通工程类专业本科生必修的专业基础课教材。本教材是在武汉科技大学《能源与动力工程实验》讲义的基础上重新编写出版的,其已在能源与动力工程专业以讲义形式试用了七年,从该校毕业的本专业及相关专业毕业生,都具备了热工、能源相关实验技能,在社会就业岗位上发挥了重要作用。
(2)简明、易读和突出实用性
本教材按照简明、易读和突出实用性的原则,归纳总结了能源动力类专业实验课程的内容,编写过程中注重对基本概念、基本理论的描述,始终贯彻理论联系实际、学以致用的原则;注重实践创新,结合开放实验的特点,力求教材内容符合学生的认识规律,便于学生独立操作。教材内容精练,符合教学特点,文字简明,深入浅出。为适应教学改革需要,教材针对部分教学内容进行整合,尤其适用于不同专业和不同教学内容的选择,便于教师的取舍。
(3)理论联系实际,体现学术价值
教材要有自主知识产权的内容,努力做到把本领域的最新科研成果引入实验教学中,不仅包括国内外知名学者的研究成果,也要体现编著者的科研成果。
3.编写方案
本书主要设置工程热力学实验、流体力学实验、传热学实验、燃料与燃烧实验、制冷原理实验、热工综合实验、流体综合实验等七章。每个章节包括2~8个不等的实验,涵盖了传热学、流体力学、工程热力学、燃料及燃烧、制冷原理与装置等专业基础课程,以及锅炉原理、火焰炉等专业课的实验内容,还增加了编者科研团队的科研成果。每个实验下设实验目的、实验原理、实验装置、实验方法与步骤、实验数据及处理、实验分析与讨论、注意事项等部分,每个实验会略有调整。
三、结束语
能源与动力工程实验教材的编写是在武汉科技大学内部实验讲义的基础上编写的,已经得到七届师生的验证试用,培养的毕业生均得到用人单位的认可。本教材结合本校专业特色,同时注重与其他高校本专业的相同与相近,增加了编者科研团队的科研成果,使整合后的教材既能满足本校师生的需求又适用于其他高校及企业人员。
参考文献:
[1]吴美萍.“以生为本”的实验室开放体系构建与实践[J].中国电力教育,2014(32):146-148.
[2]孙会兰,王波,国栋等.冶金工程专业实践教学改革的探索[J].中国电力教育,2014(24):87-97.
[3]许国良,王晓墨.工程传热学[M].北京:中国电力出版社,2005.
[4]杨世铭,陶文铨.传热学(第4版)[M].北京:高等教育出版社,2006.
[5]沈巧珍,杜建明.冶金传输原理[M].北京:冶金工业出版社,2006.
[6]韩昭沧.燃料及燃烧(第2版)[M].北京:冶金工业出版社,2004.
[7]周国凡,薛正良.钢铁冶金实验[M].长沙:中南大学出版社,2008.
[8]黄希祜.钢铁冶金原理(第3版)[M].北京:冶金工业出版社,2008.
[9]毛根海.应用流体力学实验[M].北京:高等教育出版社,2009.
[10]丁祖荣等.流体力学(上册)[M].北京:高等教育出版社,2013.
能源与动力工程的认识范文3
关键词:热能动力工程;锅炉;发展;应用
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.
[2]袁春杭.锅炉引风机事故的预防[J].中国锅炉压力容器安全,2005,14(6):38-39.
能源与动力工程的认识范文4
关键词:热能与动力工程、锅炉应用、分析
热能与动力工程是一种对热能源以及动力工程进行研究的有关学科,在其专业领域当中有很大一部分研究都和能源资源方面的利用有关,凭借热能与动力工程方面的有关技术来提高能源的整体利用效率,同时其在诸多工程领域当中也合理发挥了很大的功能作用。
一、热能与动力工程方面以及锅炉构成方面的概述
热能与动力工程有关研究领域方面包括热力发动机、热能工程、流体工程、流体机械、制冷技术、能源工程、冷藏冷冻工程以及工程热物理等相关方面,总体上来说就是对热能和动力之间的互相转化进行研究。在锅炉方面所应用的关键技术就是热力发动机、热能工程、工程热物理、动力机械、以及能源工程等有关技术。对于热能与动力工程来说,其作为一种有效利用能源的工程,首要一点就是必须要科学的处理能源以及环保等方面的技术应用问题。
我国公司(济南锅炉集团有限公司)制造的锅炉是一种高效,低污染的新型锅炉。该锅炉是一种高压、单汽包、自然循环的水管锅炉。采用由膜式壁、高温旋风分离器、返料器、流化床组成的循环燃烧系统,炉膛为膜式水冷壁结构,过热器分Ⅲ级布置,中间设Ⅱ级喷水减温器,尾部设三级省煤器和一、二次风预热器。
锅炉为室外露天布置,炉顶布置遮雨棚。运转层标高为8米,锅炉标高从零米层算起,锅炉的构架全部为金属结构,当使用于地震烈度≥7度的地区,应对锅炉钢结构进行加固。
二、在锅炉领域当中有关热能与动力工程方面的应用
(一)热能与动力工程有关锅炉风机监控方面的应用
锅炉在实际运行的过程当中一定要有一个性能优越的风机,风机的运行能够把外界夹杂大量氧气的气体送入锅炉之中,从而确保锅炉实际的燃烧质量。随着社会经济的整体进步,人们在能源方面的要求也越来越高,所以要想合理的提高锅炉的使用效率,进而缓解能源危机,就需要应用高效的手段与措施延长风机运行的具体时间。需要注意的是,在这一过程当中必须要把握好相关的方式和方法,由于风机经过长时间的运行能够产生大量的热,如不能及时利用有效的措施使其降温,很可能导致风机的某些部件被烧毁,严重影响到整个风机的工作质量以及水平。而将热能与动力工程方面的有关理论合理的应用在风机当中能够有效的解决这一问题。
风机内部结构非常的复杂,运用一些常规的相关测量方式无法获得准确的温度数据。由于受到技术发展方面的限制,如今还没有妥善可行的相关电气技术方案可以实时的对风机具体的运行温度进行监控。目前一种有效的解决措施就是凭借热能与动力工程相关的研发软件,通过不同的方向对流入风机叶片实际的燃烧速度进行测定,并且利用创建数值模拟出来的二维模型,对网格进行划分,最后凭借求解器得出需要的结果,即锅炉风机有关翼型边界层分离以及攻角之间的关系。这样的方式尽管具有很好的效果,但是依然会出现一定温度误差,这需要相关的工作者通过不断的研究与努力对其逐渐进行完善。
(二) 热能与动力工程有关锅炉燃烧控制方面的应用
锅炉燃烧相关控制技术是对实际的能量转换幅度做出合理调整的非常关键的技术。如今对于锅炉燃烧方面来说,已经由传统上的人工填料方式逐渐转变成了相关的自动填料方式,同时还出现了一种全自动锅炉相关控制系统,根据其实际应用有关自控技术我们能够把锅炉燃烧控制合理的分成两种类型。
1、利用热电偶、流量计、比例阀、电动蝶阀、烧嘴、气体分析装置、燃烧控制器以及PLC等有关部件组成的一种空燃比例进行连续控制的有关系统。这种燃烧控制相关系统是利用热电偶检测出有关数据,之后再传送到PLC,和气本身所设定的具体数值做出比较,将偏差值利用比例积分以及微分运算进行电信号输出,与此同时还要对比例阀以及电动蝶阀具体的开合程度做出调节,进而实现控制空气以及燃料比例,并对锅炉内温度进行调节的目的。而这种方式实际的温度控制并不是非常的准确,还需要对额定数值进行仔细确认。
2、利用热电偶、流量计、流量阀、烧嘴以及燃烧控制器等构成的一种双叉限幅相关控制系统。这种系统的工作原理就是凭借温度传感器以及热电偶将需要实施精确测量的相关温度转变成电信号,而测量点具体的温度就是这个电信号。测量点相关的温度期望值是利用预先存贮到上位机当中的有关工艺曲线自动机进行给定的,依照这两个数据间存在的偏差值具体大小,凭借PLC自动调整燃料以及空气流量阀门实际的开合程度。运用电动运行机构方面的定位,还有空气与燃料之间的比例控制,并利用孔板以及差压变送器对于空气具体的流量进行测量,使用一个专用的相关质量控制装置对燃料量进行控制,进而将温度准确的控制到要求的数值上。
三、锅炉在安全运行、节能减排以及环保方面的措施
(一)强化锅炉在安全运行方面的管理
首先,依照锅炉的设计以及安全运行方面的规范制定出合理的管理体系,同时妥善做好锅炉有关安全运行管理具体体系方面的落实,利用对管理体系以及管理活动方面的强化,完成在锅炉安全运行方面的有效维护。其次,严格执行有关锅炉安全运行方面的管理制度,锅炉相关管理人员以及运行人员依照管理方面的规范进行合理的操作,在制度层面上使锅炉完成安全运行。最后,应该认真做好锅炉有关日常运行以及维护工作方面的记录,并且形成一定的规范,从而方便锅炉技术人员可以快速的、准确的找到锅炉运行当中的问题以及隐患,进而将安全事故有效的扼杀在萌芽阶段。
(二) 锅炉的节能减排以及环保
我国公司制造的锅炉是一种高效,低污染的新型锅炉。该炉采用了循环流化床燃烧方式,其煤种的适应性好,可以燃用烟煤、无烟煤、贫煤,也可以褐煤、煤泥、煤矸石等较低热值燃料,燃烧效率达95-99%,由于采用分段燃烧方式、可大幅度降低NOx的排放,尤其可燃用含硫较高的燃料,通过向炉内添加石灰石,能显著降低SO2的排放,可降低硫对设备的腐蚀和烟气对环境的污染。另外,灰渣活性好可以做水泥等材料的掺合料。
除此之外,该锅炉采用平衡通风的形式,其用风主要由一台一次风机,一台二次风机供给,一、二次风经送风机升压后进入两级管式空气预热器。上面一级为二次风预热器,下面一级为一次风预热器,烟气在管内自上而下流动,空气在管外横向冲刷,二次风经过两个行程进入二次风管,通过布置在燃烧室四周分层布置的二次风喷嘴进入炉膛,为分段燃烧提供空气。一次风经过三个行程预热后进入炉膛底部水冷风室,一部分通过布风板上的风帽使床料流化,另一部分作为播煤风。一、二次风量比约为6:4(根据煤种稍有区别)。
烟气及携带的固体颗粒离开炉膛,从切向进入炉后两侧旋风分离器,粗颗粒由于离心力作用从烟气中分离出来,落入物料回料装置,由返料风送入炉膛再燃烧,而烟气携带细颗粒则通过旋风筒从顶部引出,进入尾部竖井,从上至下流动,经过各级对流受热面,进入布袋除尘器,除去飞灰后,再由两台引风机,经过湿法脱硫系统,从而,实现烟气达标排放。
结束语:
热能与动力工程对于工业动力能源方面的应用非常重要,作为一门现代工程学科,其可以极大地促进工业锅炉实际性能方面的提高,在最大限度上提升能源利用效率。所以我们一定要对热能与动力工程方面的技术在锅炉领域应用上的不足进行充分分析与认识,并勇于创新,对其进行妥善的解决,同时还要不断的进行实践以及学习,从而挖掘出热能与动力工程方面的技术在相关领域当中更大的潜力,能够更加合理有序的确保锅炉的实际运转,提升燃料方面的利用效率。
参考文献:
[1]张晓杭.新形势下电厂锅炉应用在热能与动力工程中的应用[J].中国高新技术企业,2015,(13);106.
[2]孙长远.热能与动力工程在锅炉和能源方面的发展状况分析[J].科技传播,2014,(18);145.
能源与动力工程的认识范文5
关键词 船舶动力装置设计 海洋工程与船舶装备 教学改革
中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2016.08.046
Abstract Based on the training objectives of energy and power engineering in Dalian Ocean University, the 2013 edition of the training program is set up in the direction of ocean engineering and ship equipment. Proposed series curriculum system of ocean engineering and ship equipment direction, respectively from the aspects of reforming the teaching contents, reform the teaching methods and means, practice teaching reform research, and summarizes the teaching reform of the preliminary results.
Key words ship power plant design; Marine Engineering and Ship Equipment; teaching reform
能源与动力工程专业(原名热能与动力工程专业),作为我国高等教育工科门类中的一个重要专业,全国上百所大学均有设置,只是不同院校的热能与动力工程专业各有特色,表现在不同专业方向服务于不同的工程技术领域。①我校的能源与动力工程专业,面向地方经济和船舶及动力行业发展趋势,经过多年的积淀,特别是近些年的就业走向,已初步形成了具有船舶和动力特色的、体现第一线工程师思想的应用型人才培养的办学模式。
结合2012版《普通高等学校本科专业目录》的专业调整,我校制定了2013版能源与动力工程专业的培养方案。为了适应海洋开发步伐的加快和造船工业的产品结构调整升级,将本专业方向由2012版的“船舶动力装置”方向修订为“海洋工程与船舶装备”方向。因此,有必要按照新的人才培养模式、知识及能力结构的要求,进行海洋工程与船舶装备系列课程的教学改革。
1 构建海洋工程与船舶装备系列课程体系
海洋工程与船舶装备方向课程包括:海洋工程原理(2.0学分)、船舶动力装置设计(2.0学分)、船舶辅机(3.0学分)、轮机建造工艺(2.0学分)和船舶管系(2.0学分)以及与这些课程相关的实践教学环节(包括船舶动力装置课程设计、专业认识实习、毕业实习和毕业设计)。
根据系列课程的内容差别,我们构建了海洋工程与船舶装备系列课程系统,该课程体系知识结构如图1所示。将海洋工程与船舶装备系列课程分为:
设计类课程和工艺类课程。设计类课程包括海洋工程原理、船舶动力装置设计和船舶辅机。工艺类课程包括轮机建造工艺和船舶管系。本系列课程体系改革就是要适应船舶和动力特色应用型人才培养模式的需要,建立以船舶动力装置相关的理论及方法为基础,以设计和工艺为主线,侧重学生的工程素质、综合应用和创新能力培养的系列课程新体系。
2 海洋工程与船舶装备系列课程的教学内容改革
长期以来,各门课程始终“自成系统、自我完善与发展”,有些内容门门都讲,有些内容哪门课都不涉及。②课程内容较为陈旧,与先修课程在内容上存在不必要的重复,课程之间的分工与接口不明确,与工程实际联系不够等。尤其,我校的能源与动力工程专业,学生的就业方向主要是各大船厂,而由于造船工业技术的发展,新材料的采用和新型船舶的出现,课程内容远远落后于船厂的实际,学生就业后很难在短时间内适应船厂的工作。因而,根据海洋工程与船舶装备系列课程体系,进行课程之间教学内容的整合、协调和优化,使课程内容体现出既加强船舶和动力方面基础理论、知识、方法及基本技能的掌握,又拓宽专业知识面,注重工程实践能力和创新能力的培养。
船舶动力装置设计是本课程体系中的重点,在掌握船舶动力装置原理的基础上,注重学生“船舶设计规范”观念的培养和设计方法的掌握;船舶辅机以各种船舶辅助机械的工作原理和性能特点为主线,精选典型船用泵的原理、结构及维护,与船舶动力装置和船舶管系在内容上相互渗透;海洋工程原理则以拓宽学生专业知识面的目的,加强学生对海洋平台设计原理和方法的了解。轮机建造工艺是以机械制造工艺为基础,以船舶动力装置制造和安装工艺为主线,注重学生对“船舶建造规范”的熟悉和掌握;船舶管系则是以管系的加工制作和安装工艺为主线,强调学生的动手能力培养和船厂工作环境的了解。
结合教师的教研和科研成果,以及船厂的工程实际,及时更新授课内容。例如,在船舶管系介绍过程中引入“船舶压载水带来的生物入侵问题”、“节能环保和低碳经济问题”等等,学生都非常感兴趣。同时,迫切需要编写一套海洋工程与船舶装备方向系列课程新教材,目前已经出版了教材《船舶管系》。
3 海洋工程与船舶装备系列课程的教学方法和手段改革
采用传统的教学方法――黑板和挂图,学生很难从静态的平面图上真正理解立体运动的主机、辅机、轴系和管系等的结构和工作情况。多媒体教学将文本、图形、声音、动画和视频等媒体有机结合,拟补了传统教学方式的直观性、立体感和动态感等方面的不足。但是,多媒体课件也有一些负面影响,课件的容量多,播放速度快,导致学生思维跟不上;缺少师生间的教学互动,难以发挥教师在课堂上的主导作用和学生的主体作用。③因此,根据授课内容的不同,选择性使用多媒体课件,辅以黑板教学,以启发式教学与案例式教学为主,并辅以讨论式教学,条件与时间允许适当安排实验室现场教学。设计类课程,适合多媒体课件和黑板教学相结合;工艺类课程,则尽可能多安排实验师现场教学。
根据我校的本科教学大纲,专业方向课均为考试课,平时成绩和期末成绩分别占一定的比例,这种评价方式显然比较死板,学生只需临近考试时突击复习应付,便可以取得好成绩。因此,为了真正注重学生能力的培养以及对所学知识的掌握和运用,应该采用灵活多变的考核方式。设计类课程,重点考核学生对原理、设计方法的掌握和运用,编写程序、撰写文献综述以及案例分析等等都是很好的考核方式;工艺类课程,重点是实际动手能力的测试,而不是对书本上公式的记忆。
4 海洋工程与船舶装备系列课程的教学实践环节改革
通过对本学院的动力工程实验室和机械工程实验室以及十九个功能室进行重组和资源整合,进一步加大校内实习基地的建设力度;聘请相关行业的技术人员参与学生的毕业设计环节,使学生和教师能尽早地了解企业的实际工作流程;在维护好现有专业实习基地的基础上,积极与企业、科研院所进行广泛的合作,进一步加大校外实习基地的建设力度。
增设船舶动力装置拆装实验室。由于我校的办学理念是培养具有第一线工程师思想的应用型人才,实践性教学环节显得尤为重要。通过船舶动力装置的拆装实验,学生才能够将教科书上零部件的原理剖面图与实物相对应起来,了解其内部构造,才能胜任未来的船舶动力装置制造、维修、装配调试及操作等工作岗位。
组建船舶动力装置仿真实验室。实践证明,采用仿真实验的方法可以较好地解决实验设备不足的问题。通过对船舶动力装置多种运行工况下的模拟仿真,使学生对主机、轴系和管系等的工作原理、工作状态有更直观的了解,提高学生对船舶动力装置设计的兴趣和效果。仿真实验与传统实验的配合使用可以保证实验教学的灵活性和有效性。合理地运用多媒体设施,在多媒体课件的基础上开发模拟实验软件,通过多媒体手段将实验教学和课堂教学有机地结合起来,部分地取代实验教学,是目前比较有效的解决办法。
5 总结
为了适应我校能源与动力工程专业的人才培养目标,分别从教学内容、教学方法和手段、教学实践环节等几个方面,探讨了海洋工程与船舶装备方向系列课程的教学改革与实践。依托我校机械与动力工程学院在船舶设计与建造、渔业机械和船舶辅机等方面的经验积累和技术储备,本专业已经形成了具有船舶和动力特色的应用型人才培养模式。通过教学改革,进一步探索具有本专业特色的教学模式和教学体系,并结合本校实际情况予以实施。
注释
① 宋文武,符杰,李庆刚等.关于构建“热能与动力工程”大专业多方向课程体系的思考.高等教育研究,2011.28(4):44-48.
能源与动力工程的认识范文6
关键词:实践教学;卓越工程师;教学体系
中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)17-0103-03
卓越工程师教育培养计划是教育部着力实施的高等工程教育改革措施之一,旨在为未来工程领域培养面向工业、面向未来、面向世界的优秀工程技术人才。热能与动力工程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;热能与动力工程专业的学生毕业后,可以在事业单位和企业单位从事能源利用的教学、研究、设计、生产及管理工作,涉及的行业有能源、建筑、机械、电力、钢铁、化工、航空航天、环保等。随着国家工业化进程的发展,在能源与动力方面的人才需求将会急剧增加;目前国家对能源利用、环保等工作十分重视,能源方面的人才也是供不应求。南昌大学热能与动力工程专业一直坚持采用应用型人才培养模式,近几年在教学改革和特色专业建设方面做了大量工作与改革尝试,根据热能与动力工程专业卓越人才培养目标及针对应用型人才应该具有的素质和能力,构建了“校企深度融合”分层次热能与动力工程专业实践教学体系。在教学实践中强化学生动手能力培养与学生创新素质训练,逐步提高学生的实践动手能力及创新意识等综合素质,在“江铃卓越工程师实验班”及“吉利汽车卓越工程师实验班”试点实践工作中,取得了良好的教学效果。
一、卓越工程师应具备的素质与能力
工程实践能力就是能够理论联系实际,将所学知识应用于设计、制造、试验、运行、管理、营销或其他工程实践环节,并且综合考虑技术、经济、文化、法律、环境等诸多因素,为社会创造和提供目的在于使用的系统、产品、工艺流程或技术服务或其他解决现实工程问题的能力。
1.动手操作能力
所谓的动手操作能力,是指通过用手而且按照一定的程序和技术要求进行活动的能力。动手操作能力又可分为三种:一是操纵使用工具的能力;二是加工制作产品的能力;三是科学实验研究能力。
2.综合运用知识能力
学习知识的目的在于运用。大学教育的核心目标就是使学生将四年所学到的知识应用于工作实际中,为经济社会的发展作出贡献。在工程实践中,无论是设计水平的高低,还是施工质量的好坏,反映出来的都是综合运用知识能力的强弱。
3.工程设计能力
工程设计能力是指对工程实践活动进行组织谋划的能力。任何工程实践活动都包括实践目的、实践条件和手段、实践过程、实践结果等因素,只有把这些因素组织谋划好,才能使实践活动顺利进行且有成效,这就需要工程设计能力。
4.分析和解决问题的能力
由于工程实践活动中充满着许多可预测和不可预测的问题,要把工程实践活动做好,必须具备善于分析和解决问题的能力。
5.人际交往实践能力
现代工程就像一个大的舞台,需要许多人的参与才能完成一台大戏的演出。从一定程度上说反映的是与他人的沟通、交流和合作能力。进入21世纪以来,工程的相关利益者队伍将扩大到许多学科的团队、全球范围内的多样化成员、世界性顾客群等,这就进一步提高了对工程技术人员人际交往能力的要求。人际交往中的实践能力包括表达能力、合作能力、沟通能力、组织管理能力等。[1]
为实现上述能力的培养,切实提高学生的工程实践能力,必须在重视理论基础教育的同时,拓展学生的知识面,面向社会,面向工程实际,实行开放式办学。同时,要注重教学内容和方法的改革,强化实验和实践教学环节,加强实践能力培养。
二、面向企业需求、构建“校企深度融合”分层次培养实践教学体系
自南昌大学热能与动力工程专业实施“卓越计划”试点以来,加强对应用型卓越工程师培养规格和培养标准的研究,进一步明确人才培养目标,深入实施学生工程实践能力培养的工程文化教育,营造培养卓越工程师的良好氛围;围绕卓越计划展开实践教学改革,使整个实践教学贯穿大学四年,极大地提高了学生的实践动手能力,有力地保证了培养目标的实现。
南昌大学热能与动力工程专业一直是以大专业、小方向、模块化培养学生为主,开设了三个专业方向:内燃机、制冷与空调、能源工程。根据三个方向的培养计划,面向企业构建了以创新人才培养为目标的“校企深度融合”分层次培养实践教学体系。整个实践教学体系是在一个基本目标下,根据认知性训练、基本技能训练、专业综合能力训练、创新能力训练四个层面开展基础型、专业型、综合型、创新型和应用型五个层次的实践内容。训练内容由浅入深,能力培养逐级提高,保证学生在掌握扎实的理论基础上,强化对学生实践能力和创新能力的培养,构建渐进式、贯通式的实践能力培养体系。
1.专业认知实践层
在新生入学阶段或是即将进入专业课学习的前期,利用校内外实习专业认识实习,可开展各类参观实习和体验实习。校内外实习基地能较直观、形象、生动地展示各种专业技术,能增强学生的感性认识,使他们了解专业发展的现状,培养学生对专业的兴趣,为今后的专业课学习奠定一定的基础。
2.专业实践层
学生进入专业课学习阶段,可结合专业课的需要,开设校内外实践项目,如某课程的课程设计、专业实习、生产实习等。进一步培养学生的专业技能和工程实践能力,使学生在掌握理论知识的同时,锻炼动手能力,学会运用理论知识解决实际生产中的问题。
3.综合实践层
在学生专业课学习的后期,可设计难度较大、过程较复杂的实践项目,综合多门专业课的知识,通过实践把所学知识串联起来,培养学生的综合运用能力。另外,综合型实践可训练学生的逻辑思维能力,提高学生的系统分析能力。综合型实践的形式有综合性专业实验、综合性课程设计等。
4.创新实践层
在学生的课外活动中,可利用校内实习基地开展各类科技竞赛和课外科研实践,组织学生参加各类专业竞赛活动,有利于培养学生独立思考问题的能力与创新精神。
5.应用实践层
学生在企业实习培养阶段,综合应用学校所学知识,从而提高学生理论和实践相结合以及应用知识的能力。表现形式是做企业真题的毕业设计、定岗实习或参与产品开发研究。
这五个层次互为补充,实现学生在大学四年每一个阶段综合实践能力和创新实践能力培养不断线。
三、实践教学体系实施运行的教学实践
“校企深度融合”分层次培养实践教学体系成功实施必须依靠相应教学改革、实践教学条件的配套提升,其中实践基地建设是必要的硬件条件,是实践教学的保证。根据热能与动力工程专业特点和资源配置条件,进一步加强了校内、校外实践基地建设。校外实践基地的开拓是以校企合作为途径,在已有和企业合作的基础上通过建立有效的产学研合作模式,提高企业与高校合作的积极性,完善校外实践基地建设;校内实践基地的建设重点是加强实验室基础教学实验训练平台和教学实习基地的建设,通过双管齐下共同确保五个实践层面的工程实践能力的培养。
1.调整和优化课程体系,使理论教学与实践教学相互融合
由于教育部2012年对本专业名称变更,由热能与动力工程变更为能源与动力工程,为体现新专业学科特色,删减部分机械类课程,如“公差”“控制工程基础”等;增加能源类课程,如“能源工程概论”“节能原理与技术”“合同能源管理”等。融合专业方向课程,减少专业方向选修课数量,开设“能源与动力装置基础”课程,该课程包括内燃机、压缩机、空调与制冷机、锅炉、汽轮机、热力发电厂、换热器等的构造及工作原理。
整合不同专业方向课程的实验项目,组成综合性实验课程:“内燃机实验”“制冷空调实验”“热与流体综合实验”等。为了配合实验课程的整合,学校加大对实验设备购买经费的投入,完善综合性实验设备的建设,力争尽量多的实验项目对学生开出。
2.创新实践教学模式,改革实践教学内容和教学手段
为了构建重在强化学生实践动手能力的“3+1”人才培养模式,在原有培养计划的基础上,加大力度培养学生的工程实践能力,增加专业实训和实践课程,提高实践学分比例,授予学位要求总学分为164分,实践环节学分为50分,实践环节学分占总学分的比例为31%。在实践教学内容上,以创新能力培养为核心和目的,对热能与动力工程专业实践内容进行改造和优化,改变传统的演示性、单一性的实践训练内容,创新实践项目;积极融入大热能学科的新知识、新技术,凸现教学内容的先进性、科学性;用综合性实验、设计性实验取代传统的验证性实验,以培养学生的专业综合能力;同时,不断将教师最新的科研成果应用到教学中,丰富了教学内容。在教学手段上,采用案例教学法来改变传统的实践教学方式,最大限度发掘学生的学习主动性和学习兴趣,培养学生综合运用知识和解决工程项目的创新能力;通过大量的实践项目,每个专业方向都增加了一个综合性的大型课程设计,使学生直接进行详细的实际操作训练,从而在较短的时间内掌握专业技能;进一步加大实践教学考核力度,改革考核方式,从而客观评价实践教学效果和学生实践操作能力与水平。
3.以学生科技竞赛为基础,推动学生创新能力的培养
制定学生科技训练计划,组织学生组队参与校级、省级、国家级的科技竞赛,参与教师科研课题研究,主持各类本科生科技创新项目,培养学生的应用能力和创新意识;扶持学生创新团队,孵化创新项目,培养学生的创新能力和提高学生的综合素质。
三年来,先后建立了校内学生开放实验室和校外实习基地,为大学生构筑了良好的科技创新硬件平台;进行“开放式”实践创新改革,鼓励学生申请各级各类大学生科技创新项目,参加各种创新和专业科技与设计大赛,由专业教师组成创新能力培养指导小组,并且给予学生科技创新经费上的支持。低年级的学生以参加各种大学生创新大赛及学校组织的各种学科竞赛为主,高年级学生以参加省级及国家级的专业竞赛为主。对学生开放专业的实训技能操作实验室,学生课余时间可以到实验室完成各种实训训练及创新项目的模型制作,如学生可以在制冷空调实训实验室完成切割铜管、弯管、焊接、抽真空、充制冷剂等制冷空调专业的基本操作,也可以在实验室内完成各种参赛的实际模型制作。
有些全国性的专业科技比赛只允许每所学校派一个参赛队参加,为了提高学生参与科技竞赛的积极性,首先在学校本专业开展校级比赛,在初选赛的基础上选出几个小组,经过一个学期的培育,再进行学校的决赛,从而选出参加国家比赛的团队,代表学校参加国家比赛。经过该过程,只要参加了比赛的学生都能得到全面的锻炼。正是基于这样的选拔和培育,南昌大学于2012年、2013年连续两年派队参加了由国家制冷工业协会组织开展的“全国大学生制冷空调科技大赛”,南昌大学代表队在华中赛区比赛中成绩突出:2012年获二等奖,2013年获一等奖。为了让学生参加全国性的设计大赛,在毕业设计中积极组织学生参加,认真指导学生按照比赛要求完成设计,用毕业设计作品直接送去参赛。2012年,南昌大学有二位学生获中国制冷学会主办的“美的杯空调设计大赛”优秀设计奖;该举措极大地提高了学生做毕业设计的积极性,使学生努力了解企业的产品,把企业新型的节能产品应用到毕业设计实际项目中去。如“空调调节”课程就是在课程开始就把课程设计的题目布置给学生,让学生带着问题学习,极大地提高了学生学习的主动性,历年都有大三学生参加各种空调设计大赛。
4.校企深度融合是推动卓越计划成功实施的关键
学校教育实质上是把教与学对象的知识与技能从工作现场中剥离,从实际运用的情景中抽象出来,以教材、教科书等形式独立存在,由此造成了理论与实践的明显脱节。在教育部卓越工程师计划中,“3+1”培养模式中的“1”是要求在企业完成的,这就需要企业积极参与。南昌大学以实施“卓越工程师教育培养计划”为契机,以社会需求为导向,大力加强校企合作,南昌大学与江铃汽车股份有限公司本着优势互补、互相支持、平等互利、共同发展的原则,于2011年6月签署战略合作协议,共建教育部“卓越工程师”培养计划“江铃实验班”,旨在培养适应汽车产业发展需要、系统掌握工程基础理论及应用知识、具有创新能力和国际竞争力的高素质、实用型、复合型高级工程人才。同时,江铃汽车股份有限公司将每年出资16万设立“南昌大学江铃汽车奖学奖教金”,用于奖励南昌大学品学兼优的优秀学生和优秀教师;企业作为实施“卓越计划”的主体之一,担负着至少一年的“卓越工程师”培养任务,并直接参与全部专业培养方案的制定,重点是负责企业阶段培养方案的制定、管理和实施,保证企业阶段教学任务的完成。南昌大学与江铃股份有限公司联合成立江铃实验班教学指导委员会,构建学校与企业共同负责与管理的教学管理机制。在委员会指导下以强化实践动手能力和创新能力为突破口,依据培养卓越工程师的目标制定新的培养方案。根据行业发展要求及发展趋势,积极开发反映社会需求和学科发展的新课程,将行业与产业发展形成的新知识、新成果、新技术引入教学内容,制定出了南昌大学合作“3+1”培训方案,实验班按照制定的培养方案对学生进行培养实习。
“江铃实验班”至今已经开办三期,正是基于校企良好的合作,南昌大学与江铃股份有限公司合作于2012年共同申报成功教育部“国家级工程实践教育中心”,该国家级工程实践教育中心将为南昌大学“卓越计划”的全面实施提供强有利的实践条件保障。另外,还积极开展大学生校外实践教育基地的建设工作,南昌大学与浙江吉利控股集团有限公司的子公司浙江吉利动力总成有限公司合作联合建立了大学生校外实践教育基地,每年有15名学生到浙江吉利动力总成有限公司进行卓越工程师培养,2014年已经是第二年进行“吉利卓越工程师”试点工作。学生在企业为期一年实习,分别进行了岗位知识培训、制图软件培训、下线实习、拆装实习、定岗实习等。下线实习让学生分别在公司的模具厂、合资总厂、全顺厂的生产线上跟随生产一线的工人师傅学习不同岗位的技能,从而达到能够顶岗的要求。与此同时,学生还在企业完成了毕业设计任务。除此之外,学生还要学会如何与线上工人师傅沟通交流,如何认真做好自己分内的工作,如何进行团队之间的配合,理解团队的重要性。
四、结束语
工程教育必须回归工程,实践教学是工程教育的重要组成部分,是培养学生理论联系实际、充分运用所学基本知识进行工程设计、加强能力培养的重要环节,也是培养学生创造能力、开发能力、独立分析问题和解决问题能力,全面提高学生综合素质的重要教学环节,实践教学的效果如何,对提高教学质量、实现培养目标有着至关重要的作用。因此构建有利于学生卓越工程师能力培养的实践教学体系十分必要,且要在实践探索过程中不断加以完善。
参考文献:
[1]林健.卓越工程师创新能力的培养[J].高等工程教育研究,
2012,(5).