前言:中文期刊网精心挑选了能源与动力工程教育范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。
能源与动力工程教育范文1
[关键词]人才培养;实践教学;模式研究
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)02-0037-02
国民经济的发展和市场经济的推进,对大学生的培养质量提出了更高的要求,其中进一步提高大学生的实践能力和创新能力已成为多方的共识。能源与动力工程专业应用性很强,切实加强实践教学体系的建设,努力提高实践环节的教学质量,对提升大学生综合能力、毕业后尽快适应工作环境尤为重要。
一、实践教学现状与原因分析
实践教学包含多方面内容,如实验课与课程实验、生产实习、毕业设计等,影响因素也很多,目前存在一些问题,需要解决和改进。
(一)实验课与课程实验
实验课与课程实验面临的问题主要是场地、设备、人员还不能很好地适应相关需要。究其原因,涉及学校经费投入、实践教学管理、新教师实践能力培养与锻炼等方面。
(二)生产实习
生产实习是重要的实践教学环节,但现状不容乐观,主要问题是:学生人数多,实习单位联系难,实习经费少,实习深度不够,业绩考核难等。
实习人数多,组织管理难度加大,需分次进行;从经济、安全的角度,单位对实习比较谨慎,对参观实习更欢迎;实习经费少,直接影响实习单位的联系和实习的深度;目前生产实习以参观为主,深度不够,其预期效果受影响;实习业绩考核也是影响生产实习的重要因素。
(三)毕业设计
毕业设计是实践教学环节的重要组成部分。目前主要问题是,学生不够重视、选题盲目性大、毕业设计有效时间短、管理考核不严等。
毕业设计阶段,学生很看重求职面试、考研复试、企业岗前实习,再加上部分学生“能过则行”的思想,导致不够重视;学生选题,有些讲究简单省事,有些学生从众心理重;去掉端午节、五一节,再有学生外出实习、个人事务多、思想不重视等影响,因而毕业设计有效时间不足;怕影响学生毕业,学校管理考核偏松。
二、实践教学模式研究
从学生的发展出发,结合本科培养方案修订,我校能源与动力工程专业构建了比较完善的实践教学环节,采取了集中实践为主,分散实践为辅的新模式。
(一)形成有特色的实践教学体系
实践教学环节包括实践教育平台(学分39)及创新拓展平台(学分6),占总学分的26.5%,比例进一步提高,实践教学环节组成见表1。
表1 实践教学环节组成
■
在集中实践环节,调整优化了实践内容,如名称调整、学分优化,增加了“热力发电厂/暖通空调工程预算”课程设计等,强化了专业实践能力训练。
(二)实践教学模式研究与探索
前几年,我们把分散在课程中的部分实验组合成“能源工程基础实验”及“能源工程专业实验”,专门编写了实验课指导书,效果较好,后面将充实、调整实验内容,强化学生的动手能力。
结合学生、学校情况,在生产实习方面,针对问题,进行了多元化生产实习模式的探索与改革,收到了良好效果;根据形势发展,将总结经验,进一步研究多元化生产实习模式,加大应用比例。
工程训练针对大三学生,时间从2周改为4周,意在让学生更多地接触企业技术和管理,受到工程熏陶。毕业实习针对大四W生,通过技术讲座、工程图和生产流程图阅读,以增强实际工作能力。
毕业设计更强调应用性和实用性,加强选题的双选交流,将平时指导、督促与答辩考核相结合,防止走过场。
经过调研,我们已初步拟定本专业卓越工程师培养方案。考虑学生人数、学校经费情况,设想选拔10~15人,采用“卓越计划”,最后1年全部实行实践环节,包括企业实践、毕业实习、毕业设计。
三、多元化生产实习模式的进一步研究
最近几年,我校能源与动力工程专业努力推行多元化生产实习模式,取得了一定的经验和较好效果。
(一)建立稳定的集中实习基地
集中实习有专业人员指导、讲解,管理方便,是一种较好的实习形式。为了提高效果,我们精心挑选实习单位,并与部分企业建立了稳定的实习基地关系。参观前,师生要提前了解企业概况;参观中,学生要分组,老师要随行,企业人员、教师互相配合,把产品、设备等的有关知识讲解到位;参观后,学生要互相讨论,撰写实习报告。
(二)校内集中实习
学校有制冷机房、锅炉房、空调机房等设施,与本专业关系密切,充分挖掘校内实习资源,也是一项很好的实习选择。学生通过企业集中参观实习后,对产品构造有所了解,再通过校内实习可以加强学生对产品应用方面的知识的掌握。通过这几年的观察,校内实习省时省钱,学到的知识容易与专业课联系起来,学生可以近距离接触产品,效果很好。
(三)分散模式及其延伸
2010年,我校能源与动力工程专业暖通空调分方向在小范围内进行了分散实习试验,学生反应良好。
延伸分散实习,即学生利用暑假,继续在实习单位实习或重新找单位实习,以学生自找为主,老师联系为辅。
(四)其他模式补充
利用仿真、教学多媒体资源,拓展学生视野;组织学生观摩新产品会、新能源展会,增加学生对企业、专业发展动态的了解,多角度促进就业。
四、教学过程提高学生实践能力的研究
可利用各种教学手段来提高课堂教学效果,也可以充分利用教学过程来提高学生的实践能力。
(一)“锅炉”课程提高学生实践能力的探索
能源与动力工程专业设有“锅炉与锅炉房设备”(简称锅炉)课程,在教学计划之外,我们抽出2节课,带领学生参观燃煤、燃油工业锅炉模型及电厂锅炉模型,从一般提高教学效果的角度,让学生了解有关锅炉基本结构就可以实现预期目标。我们在此基础上还有拓展,比如对照锅炉模型,师生讨论从锅炉制造、安装、运行方面如何保证锅炉的安全性与经济性;讨论锅炉本体、附件、仪器仪表配置与安全的关系;翻阅教材,结合锅炉模型,探究锅炉有关系统的功能及工作流程的路径等。
(二)“专业导论”课程提高学生实践能力的探索
本专业第1学期有“能源动力工程导论”(简称专业导论)课程,主要目的是了解、科普专业知识,激发学习兴趣,指导学生选课。例如我们围绕“核电是否可以逐步取代火电”组织班级辩论赛,再结合点评,锻炼并提高新生能力。同时,让学生模拟选课并说明理由,教师适当指导评阅。从反馈情况看,新生升至大二、大三,选课盲目性下降,选课更合理规范,效果明显。
(三)“太阳能利用”课程提高学生实践能力的探索
能源与动力工程高年级学生设有“太阳能利用”必修课,任课教师在教学过程中还指导部分学生进行太阳能产品概念设计与制作,有效激发学习兴趣,大大提高了学生综合实践能力。如太阳能凉帽,即遮阳帽、太阳能电池、小风扇组合在一起;太阳能盆栽,即盆景加太阳能电池、彩灯,白天花卉晒太阳,同时充电,晚上彩灯齐开,与盆景组合成新景等。
(四)其他课程提高学生实践能力的设想
在“锅炉房设计”课程,让学生制作纸质锅炉房内部模型,包括锅炉本体、水处理设备、泵与风机、分气缸等;在“空气调节”课程,在实验室准备相关物品,一组学生安装管道、风机盘管等,另一组学生负责拆开;在“生物质现代利用技术”课程,购买或定制小型手摇成型装置,让W生动手加工生物质燃料块。
五、结束语
南京林业大学能源与动力工程专业针对实践教学进行了研究和探索,在此分享一些体会和经验。新形势对大学生的能力尤其实践能力提出了更高要求,各高校应开拓思路,加强研究,积极探索,扩大交流,这对于提高大学生的实践能力和创新能力是非常重要的。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 吴卫兵,刘晨,张昊.大学生校外生产实习模式的探索与实践[J].铜陵学院学报,2012(5).
[2] 王志和等.能源与动力工程专业(2014版)本科人才培养方案[J].南京林业大学,2014(3).
能源与动力工程教育范文2
关键词:高职院校;热能与动力;教学
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.080
1 引言
当前,我国高职院校的热能与动力工程专业人才培养的总体目标是将学生培养成具备一定的实践能力、操作能力的应用型人才。应用型人才的培养,特别要注重实践教学环节,实践环节不同于理论教学,不只是要重视实践环节的内容,更重要的是实践环节的实施效果。当前高职院校热能与动力工程专业所培养的人才实践能力和创新能力普遍欠缺,因此,为了提升热能与动力工程专业人才的综合能力,使该专业所培养的人才更能适应社会的需求,就必须针对当前该专业存在的问题和弊端,对该专业实践教学部分进行重点改革,从而提升该专业所培养的人才的综合能力,为社会输送更多的可用之才。
2 高职院校热能与动力工程专业教学的困境
当前,高职院校的热能与动力工程专业在实践教学中或多或少都存在一些问题,比如实践特色不太明显、实验课程效果较差、教学环节紊乱等。毋庸置疑,这些问题势必会影响高职院校热能与动力工程实践教学的效果,不利于学生实践能力的提升。问题的产生有其必然的原因,一方面是当前职业教育的整体性问题,高职院校办学思路落后、闭门造车,更不注重和院校之间的横向交流,对于实践教学存在的问题没有认真反思过;另一方面则是由于高职院校创新较为乏力,沿袭了传统的教育思路和方法组织教学,教育体制创新的科学性不足,不能很好的做到与时俱进,无法深刻推动课程改革。针对高职院校教学中存在的问题,热能与动力工程专业在实践教学中也必须结合自身存在的问题,有目的性的进行改革和创新,以不断深化实践教学效果,大力提升该专业实践教学能力的,从而不断增强学生思考问题、处理问题和解决问题的综合能力。
3 如何做好高职院校热能与动力工程专业的实践教学环节
第一,建立健全完善的实践课程体系。实践教学要想取得一定的成效,必须注重实践课程的科学设置,这是保证实践教学效果的前提。当前,高职院校热能与动力工程专业的实践教学课程体系仍然不规范、不健全、缺乏针对性。高职院校必须做好实践教学课程体系的规范构建。课程体系的设置要注意以下方面:首先,实践教学课程不能和理论课程脱节,二者必须相辅相成、充分融合。实践课程要体现出由浅入深、循序渐进,符合实践教学的基本原则,能够从“教师引导”逐渐完成向“学生独立”的转变趋势,能够充分的激发学生的学习热情、学习兴趣以及创新精神;其次,实践教学课程的设置必须遵循紧跟理论、目标突出的原则,每一次的实践课程都必须对项目内容、项目目标、项目操作顺序进行明确说明,每次课程都要留下学生独立思考、独立设计和独立操作的实践,推动实践课程的有效性和实用性,充分的锻炼学生的动手与实践能力。
第二,推动实验教学由封闭向开放的转变。为协调好高职院校学生的实验课程和学习课程之间的矛盾,提高实验效率和质量,要做好以下几点。首先,做好实验时间的安排。教师要尊重学生的爱好和个性,要充分激发他们的学习的动力,坚决摒弃传统 “填鸭式”教学,在每个学期的开始,实验教师就要做好实验项目数量、时间的规划,每个实验项目所需要的人数(包括上限与下限),学生根据实验教学大纲要求自行选定实验时间、内容,并作出实验计划书交给实验教师审查,实验教师审阅合格后方可进行实验。其次,在实验中,老师要充分引导学生学会思考与动手,努力培养他们的主体意识,转变“要我学”的心态变为积极的“我要学”的心态,激励学生自觉学习、自主学习,强化动手能力,保证实验效果,将教学目标由知识的转移和传授转变为能力的激发与提高。另外,对于具体的实验教学,要进行整合与部署,淘汰不合时宜的旧内容,尝试增加应用性和实用性强的实验内容,侧重于让学生接触和了解新技术、新方法,不断培养他们学习掌握新知识新技能的能力、培养他们将理论应用到生产实践中的能力,为以后在工作中的应用做好铺垫,打好基础。
第三,丰富教学手段,创新实践教学方法。当前,信息技术的发展也在推动各行各业的不断进步,教育也不例外。信息技术、多媒体教学的发展,为高职院校热能与动力工程专业的实践教学提供了更多丰富多彩的媒介。在此基础上,结合教学目标对实践教学方式进行改革与创新,可以使教学改革更具针对性、创新性,实现了理论与实践教学的双提升。例如,在进行机械设计基础实验课程时,可以通过设计一些简单的、基础性的机械设计实验项目,并将实验项目组织成学生之间竞赛的模式,这样可以在很大程度上调动学生的实践积极性,增强实践教学的效果。又如,学生水平良莠不齐,对于一些动手和实践能力不足的学生,则可采取分组的形式进行小组教学,分组时注意将能力强和能力差的学生进行有意识的相互结合,充分发挥学生之间互相帮助作用,进一步提高学生的实践能力和协作能力。此外,可以结合实验特点,利用计算机的绘图、动画技术、三维软件对某些实验设备建模,对于直观性差,各零部件之间的相互联接、配合、运动关系受到实验条件限制的实验,将其结构、原理、工作过程在动画中直观的展现出来,使枯燥抽象的原理变成栩栩如生的动画展示。如在综合性实验“制冷机组性能实验”中,该实验的目的是要求学生掌握蒸汽压缩式制冷机的组成和原理,众所周知,压缩机是全封闭式的,通过书上的文字内容和图形不太好领会其内部机械机构和工作原理;还要求学生掌握单级蒸汽压缩式制冷循环性能测试方法,但通常管路及换热设备要制作多处保温,内部流体的走向及各部件间的联接关系都不直观。为达到实验的目的,可以采用三维建模软件对此实验台进行建模,将整个实验台进行模拟拆装,压缩机内部运动也以动画视频展示,可以很好的达到实验的效果。
参考文献:
[1]赵旺.浅谈热能与动力工程发展方向[J].现代职业教育,2015(27).
[2]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(09).
能源与动力工程教育范文3
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。
二、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。
三、结语
能源与动力工程教育范文4
Abstract: On the background of China University of Mining and Technology, for the undergraduate college of School of Electrical and Power Engineering, in order to solve the absence of innovation ability and the deficiency of top-notch innovative talents mechanism, the establishment and implementation programs of the top-notch innovative talents mechanism in the field of heat and mass transfer are explained.
关键词:传热传质;创新;拔尖创新人才
Key words: heat and mass transfer;innovation;top-notch innovative talent
中图分类号:G640 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)11-0254-02
0 引言
①研究现状。
在我国能源的生产量已居世界前列的大背景下,工业生产中能源的利用率依然较低。2006年2月9日,国务院发文《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》,并将能源作为第一个重点领域列入其中,而工业节能作为能源重点领域的第一个优先主题也被写入该规划。可见,工业节能是我国能源领域的重中之重。以工业生产为例,换热设备已经广泛地应用在石油、化工、冶金、动力、材料等相关领域,且换热设备占总投资比重约为30%~45%。另外,换热设备的自身结构和其换热效率在很大程度上与能源的高效利用息息相关。由此可见传热传质在换热设备的重要性。
魅却质学科隶属动力工程及工程热物理一级学科。动力工程及工程热物理一级学科每年举行年会,包括传热传质、多相流、燃烧学、热力学分会。其中传热传质分会规模最大,每年的年会人数均超过1000人。而多相流、燃烧学、热力学都会涉及到传热问题,离不开传热传质,而传热传质又离不开拔尖创新人才,传热传质领域的拔尖创新人才培养已经迫在眉睫。
目前,国内相关领域的研究学者已对拔尖创新人才的培养机制进行了一定程度地研究。薛永武[1]从人才成长规律和人才培养模式两方面出发,对拔尖创新人才的发展和培养进行了一定程度地研究。张秀萍[2]以目前国内的大学教育创新作为切入点,对拔尖创新人才的培养进行了探讨。徐晓媛等人[3]将影响拔尖创新人才的因素作为突破口,通过调研和思考结合的方式,系统地讲解了拔尖人才培养的途径及影响因素。王勇等[4]对材料专业拔尖创新人才培养的现状进行了分析,并对培养模式进行了深入地探究。康重庆等[5]研究了电气工程学科领域的本科拔尖创新人才的培养模式。史明等[6]分析了工科高校生物工程专业拔尖创新人才培养模式。王牧华等[7]研究了交叉学科领域本科拔尖创新人才的变革方式进行了相关方面的探索。康若t等[8]通过实践探索了生物学领域拔尖创新人才培养模式。包水梅等[8]分析了目前我国相关单位和高校在拔尖创新人才培养中遇到的瓶颈,并对瓶颈产生的原因以及解决瓶颈的办法进行了研究。
从目前拔尖创新人才的研究现状来看,传热传质领域创新人才的培养机制的研究还未见报道,传热传质领域创新人才的培养模式的建立亟待解决。
中国矿业大学的前身是1909年创办的焦作路矿学堂,是矿业学府中办学规模最大、办学实力最强、学科体系最全的高校。能源与动力工程专业作为学校中的重要学科,拔尖人才培养不容忽视。
目前,能源与动力工程专业拥有能源与动力工程实验中心及省级学科综合训练中心,所以实验教学及实验课堂的内容丰富充实,实验类型多样化,例如:验证型、设计型、综合型及自主创新型等。此外,目前学院的实验室采用开放式管理,只要网上预约就可以快速进入实验,力争全方位地为学生提供快速优质的实验教学服务。近两年来,投入1000多万元全面更新、补充了实验设备,为自主创新型实验提供了充分的保障。
依托于学院的实验室,由于受到场地和人数的限制,本科生对实验的了解还是处在表面上,属于高等大众教育,没有激发起学生的创新能力,也没有起到培养拔尖人才的作用。所以依托现有资源,建立健全传热传质学科领域拔尖创新人才的培养机制是一个亟待解决的难题。针对这一问题,拟依托教师个人的科研项目,将其与培养拔尖创新人才的过程结合起来,建立一套传热传质领域拔尖创新人才培养机制。
②研究意义。
中国矿业大学能源与动力工程专业的招生规模达到了8个自然班级,人数超过了200人。以高等大众教育为基础,实施传热传质领域拔尖创新人才培养机制,使一些传热传质领域的拔尖人才得到培养。这个模式可以在高校中因地适宜地推广,为我国传热传质领域培养更多的拔尖创新性人才。
1 拔尖创新人才培养模式
目前,根据中国矿业大学电气与动力工程学院的传热传质领域的现状,以电气与动力工程学院的本科生作为培养对象,研究且探索了传热传质领域拔尖创新人才培养机制。重点开展以下内容:
1.1 以教学为手段,引导学生查阅和追踪最新文献的能力
查阅和追踪最新文献是拔尖创新人才必备的科研技能之一,始终站在巨人的肩膀上前行是学生在科研道路上所要坚持的,做到时刻不落伍。在笔者一些教改项目(教育部高等学校能源动力类专业教育教学改革项目、中国矿业大学教育教学改革与建设项目)的支撑下,让学生参与到课件PPT的制作中去,让学生自己学会查阅最新知识,并添加到课件的PPT中去。
1.2 以科研项目为驱动,末位淘汰制的拔尖创新人才培养
以本人的科研项目(包括国家自然科学基金、中国博士后科学基金、中央高校基本科研业务费专项资金等项目)为支撑,引导学生参与到科研中,发掘W生的创新能力,对创新能力差的学生实行末位淘汰制度,对表现突出的学生实行奖励制度,从而激发学生的最大潜能,进而培养一些拔尖创新人才,再逐渐引导这些能力出众的学生在本人的指导下进行毕业设计,进入研究生阶段之后,在本人的指导下,学生也从事的与本人科研课题及创新项目相关的内容,这样就能使学生能能够在某一方向进行连续的研究,具有一定的延续性,这样更有利于培养出优秀的拔尖创新人才。
1.3 启发学生自主创新人才模式的研究
在指导教师大方向的指引下,充分给予学生在科研的主动权,允许学生在科研中犯错,充分尊重学生的一些奇思妙想。通过自己的建议激发学生的奇思妙想,并鼓励他们积极涉及新鲜的领域,对学生自己的一些创意应给予大力支持,进而使学生的自主创新能力得到充分发挥,力争具备拔尖创新人才应该具备的科研素质和科研思维。
2 实施方案
以中国矿业大学电气与动力工程学院的能源与动力工程专业为背景,通过教学和科研项目两方面,对传热传质领域拔尖创新人才培养机制进行研究。具体实施方案如下:
2.1 教学
①传热传质领域的主干课程《传热学》教案的重新编排、课件PPT的制作。引导学生参与到其中,锻炼学生的查阅和追踪最新文献的能力和制作PPT的能力。②让学生参与到教改项目中。对传统的教学方法进行改革,让学生参与到其中,这样就能真真实实地从学生的角度来进行改革。③课题教学方式的灵活性。改善老师主动授课、学生被动学习的现状。增加课堂的分组讨论环节及学生授课环节,培养学生的团队合作能力和作科研汇报的能力。④课后作业形式的多样化。增加科研性质的题目,例如数值模拟和小实验之类的题目,锻炼学生的动手能力和创新能力。
2.2 科研
①提炼与传热传质有关的子项目,撰写项目指导书;②安排相关的实验项目,指导学生开展相关的的传热实验或流动与传热相关的数值模拟和计算,培养学生的动手和创新能力;③处理实验数据,作图,利用专业理论知识分析,锻炼学生利用专业知识来分析实际问题的能力;④通过撰写实验报告或外文科研论文的方式,锻炼学生的科研写作能力。
2.3 总结
①总结教学与科研的经验,以便进一步改进;②跟踪学生的成长轨迹,及时纠正一些不合时宜的做法。
3 结束语
本文基于中国矿业大学电气与动力工程学院能源与动力工程专业本科生的培养模式,对传热传质领域拔尖创新人才培养机制进行了研究,这将对高校其它领域建立拔尖创新人才的培养机制提供一定的借鉴和参考。
参考文献:
[1]薛永武.拔尖创新人才成长规律与培养模式研究[J].山东高等教育,2014(9):54-63.
[2]张秀萍.拔尖创新人才的培养与大学教育创新[J].大连理工大学学报(社会科学版),2005,26(1):9-15.
[3]徐晓媛,史代敏.拔尖创新人才培养模式的调研与思考[J].国家教育行政学院学报,2011(4):81-84.
[4]王勇,孙丽丽,娄燕敏,陈桂娟,毕凤琴,张旭昀.材料专业拔尖创新人才培养现状及模式探索[J].中国校外教育:下旬,2014(11):122-122.
[5]康重庆,董嘉佳,董鸿,孙劲松.电气工程学科本科拔尖创新人才培养的探索[J].高等工程教育研究,2010(5):132-137.
[6]史明,韩放,李钰.工科高校生物工程专业拔尖创新人才培养模式的探索[J].深化教学改革・提升高等教育质量(上册),2015.
[7]王牧华,袁金茹.交叉学科培养本科拔尖创新人才的机制创新与体制变革[J].西南大学学报(社会科学版),2015,41(2):66-72.
能源与动力工程教育范文5
【关键词】能源新形势 动力工程及工程热物理 研究生 课程教学
【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:
[1]张珏.新能源产业发展所需专业人才培养探讨[J]. 中国人才, 2010,(8): 29-30
能源与动力工程教育范文6
[关键词]热能动力工程;锅炉技术;能源;发展
中图分类号:TK221 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)35-0085-01
随着常规能源的日渐短缺,人类环境保护意识的不断增强,节能、高效、降低或消除污染排放物、发展新能源及其它可再生能源成为本学科的重要任务,在能源、交通运输、汽车、船舶、电力、航空宇航工程、农业工程和环境科学等诸多领域获得越来越广泛的应用,在国民经济各部门发挥着越来越重要的作用。
一、 热能动力工程概念及在能源方面的现状
(一)、热能动力工程概念
热能动力工程顾名思义主要研究热能与动力方面,其包括热力发动机,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。其发展方向多为电厂热能工程以及自动化方向、工程物理过程以及其自动控制方向、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,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,作为热能源的主要利用工程,热能动力工程对于我国的国民经济的发展中具有很高的地位。?
(二)、热能工程技术的现状
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育的关键。同时,热动还是现代动力工程师的基本训练,可见热动是现代动力工程的基础。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。
能源问题在当今社会举足轻重,热能与动力工程专业在国民经济中的地位可想而知。
能源动力工业是我国国民经济与国防建设的重要基础和支柱型产业,同时也是涉及多个领域高新技术的集成产业,在国家经济建设与社会发展中一直起着极其重要的作用。
风机是一种装有多个叶片的通过轴旋转推动气流的机械。叶片将施加于轴上旋转的机械能,转变为推动气体流动的压力,从而实现气体的流动。风机广泛应用于发电厂、锅炉和工业炉窑的通风和引风,矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却等。尤其是在电站,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。
二、热能动力工程技术运用
(一)炉内燃烧控制技术
其燃烧控制是步进炉的核心技术之一,手动控制已被自动控制方式所取代。目前大规格钢锭推钢式加热炉可选用的燃烧自控方式通常有:
(1)空燃比例连续控制系统,该系统主要由烧嘴、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等组成。工作原理是由热电偶或气体分析装置检测出来的数据传送到PLC与其设定值进行比较,偏差值按比例积分、微分运算输出4-20 mA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,从而达到控制空气/燃气比例和炉内温度之目的。
(2)双交叉限幅控制系统,该系统主要由烧嘴、燃烧控制器、空气/燃气流量阀、空气/燃气流量计、热电偶等组成。工作原理是:通过一个温度传感器热电偶把测量的温度变成一个电信号,该信号表示测量点的实际温度,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。根据这两个温度值偏差的大小,PLC自动校准燃气/空气流量阀的开度。该阀通过电动执行机构定位。空气/燃料比控制,借助于孔板和差压变送器来测量空气流量,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,使精确的温度控制得以实现。
(二)、软件仿真锅炉风机翼型叶片
由于锅炉叶轮机械内部流场非常复杂,并带有强烈的非定常特征,进行细致的实验测量非常困难,目前尚没有完善的流体力学理论解释诸如流动分离、失速和喘振等流动现象,这就迫切需要可靠详细的流动实验和数值模拟工作来了解机械内部流动本质。将利用软件对锅炉风机翼型叶片进行二维的数值模拟,研究空气以不同的方向流入翼型叶片入口所造成的流动分离。根据数值模拟的一般步骤:创建二维模型,进行网格划分,设定边界条件和区域,输出网格,再利用求解器求解,对不同空气来流攻角角下的流动进行二维数值模拟。在得到模拟结果后,对不同攻角下模拟所得到的速度矢量图进行比较分析,得出锅炉风机翼型边界层分离和攻角的关系。
三、热能动力工程的发展方向
1、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。
2、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。
3、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。
4、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。
四、结束语
热能动力工程的迅速发展使得热力发动机专业方向,其中包括热力发动机主要研究高速旋转动力装置,包括蒸汽轮机、燃气轮机、涡喷与涡扇发动机、压缩机及风机等的设计、制造、运行、故障监测与诊断以及自动控制等行业的发展都到了提速。热动能的发展为航空、航天、能源、船舶、石油化工、冶金、铁路及轻工等部门培养高级工程技术人才,若能将这些理论知识转换成实际的运用,我国的能源压力将大大降低。
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.
[3] 蔡兆林,吴克启,颖达.离心风机损失的计算[J].工程热物理学报,1993,14(1):53-56.
[4] 王松岭.流体力学[M].北京:中国电力出版社
[5]安连锁.泵与风机[M] .北京:中国电力出版社,2001.
[6]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):38-3 9 .