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动力工程就业方向范文1
【关键词】能源与动力工程 课程体系 教学内容
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)09-0253-02
能源动力是国民经济的支柱产业。进入21世纪,世界经济迅猛发展,化石能源日趋枯竭,能源短缺以及环境问题日益严峻。提高能源利用效率,保护环境,开发新能源和可再生能源,保证能源的可持续供应,对能源科技提出了新的挑战。能源科技发展需要一大批合格的专门人才。高等学校能源与动力工程专业应不断进行课程体系改革和教学内容优化,为能源动力行业培养出满足行业要求的专门人才。根据高等教育教学改革的要求以及行业发展趋势,中国矿业大学能源与动力工程专业在人才培养模式、课程体系设置和教学内容优化等方面进行了一系列改革,积累了一些经验,在此成文,与同行交流。
一、能源与动力工程专业课程体系改革面临的挑战
1.能源动力学科领域的拓展对人才知识结构提出了新要求
2012年,教育部对本科专业的招生门类、专业目录进行了调整,热能与动力工程专业更名为能源与动力工程。从2013年起,全国本科专业将按照2012版教育部新颁布的本科专业目录招生。专业名称的改变,并不仅仅是改变了称谓,而是随着时代的发展,该专业内涵发生了很大的改变。原来的热能与动力工程强调的是热能与动力的转换,而现在能源与动力工程专业涵盖的范围则更宽广了,由过去传统的能量转化与利用领域,发展到今天的能源生产、燃烧污染治理、新能源的开发与利用等多个领域,与化学、环境工程等学科的交叉关系越来越密切。近些年来,新能源与可再生能源的开发利用方兴未艾,形成了庞大的研究队伍和产业,如太阳能、风能、垃圾发电,脱硫脱硝等行业,为毕业生提供了广阔的就业市场,急需高校能提供这方面的人才。现有的专业培养方案中课程设置和教学内容已经不能满足能源动力行业时展的要求,需要做出相应的调整。然而,在目前培养计划中总学分压缩、课程门数减少的情况下,增加新领域课程,必将会对原有的课程设置造成冲击。
2.人才培养的“宽口径”和“零距离”之间存在矛盾
能源与动力工程专业是一个宽口径专业,涵盖了原来的热能工程、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等,这些专业在内涵上存在很大的差异。“宽口径”培养模式避免了过去那种专业面过于狭窄的问题,使人才具有宽广的知识面,增强了就业的适应性,这也直接产生了不利的方面。在目前专业课程门数和学时都有限的情况下,毕业生在哪一方面都不专,不能满足企业对人才知识结构的要求,在工作现场还要经过很长时间的理论学习和实习过程,很难满足用人单位的要求。由于缺乏完善的岗前培训和有效的继续教育制度,我国国有大中型企业一般不乐意接受“宽口径”的毕业生,希望毕业生一毕业能尽快胜任工作岗位,甚至是“零距离”对接[1]。
3.课程体系设置模式不能满足大学生的个性化发展需求
大学生在成长的过程中,形成了不同的人生观、价值观,对自己未来所从事的职业有喜好厌恶,如有的喜欢动力机械,有的喜欢制冷空调,还有的喜欢热力发电;另外,对个人的发展方向也有不同选择,如有的要考研,有的要就业,还有的要创业。高等教育应该支持大学生个性化发展,在培养方案和课程体系设置上应该提供他们可以自主选择的空间,使他们能够按照自己的兴趣爱好去选择发展方向和未来从事的职业。目前课程体系设置模式单一,所有学生四年学习的课程几乎都一模一样,教学内容差别不大,学生几乎都是一个培养模式,不能满足不同类型学生的需求,限制了学生的个性发展,也不利于创新精神的培养。
4.实践教育环节与课程教学之间存在冲突
为全面落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》,深入贯彻总书记在清华大学建校100周年上的讲话精神,为了培养具有较强实践能力和创新精神的高素质人才,高校强化了实践教学环节,内容不断丰富,形式不断拓展,在实践育人工作总体规划、深化实践教学方法改革、系统地开展社会实践活动、加强实践育人基地建设等方面取得了很大的成绩。但是实践育人特别是实践教学依然是高校人才培养中的薄弱环节,与培养拔尖创新人才的要求还有差距。在总学分和学时减少的情况下,如果一味地强化实践教学,增加实践教学学分,则不得不压缩理论课程的学分和学时,甚至得减少理论课程门数,这样培养的人才很难做到“厚基础”, 违背了人才培养目标。另一方面,实践教育环节和理论教学环节相脱节,必然影响实践教育环节的效果。此外,在教学内容方面,也应及时更新。国外高水平大学能及时更新教学内容,反映本学科新的研究领域和前沿技术。如美国佐治亚理工学院将MEMS技术引入了换热器课程,将先进的能量转化技术,如燃料电池、生物质能转换、热电转换等引入了热力学课程。和国外相比,我们教学内容就显得陈旧,不利于人才培养。
二、课程体系构建与教学内容优化措施
1.增设新领域核心课程,完善人才知识结构
能源与动力工程专业课程体系改革,要根据能源动力学科新的拓展领域,广泛深入调研,充分了解能源动力专业的发展趋势以及涉及的主要学科领域,掌握新领域的学科内涵和新兴行业对人才培养的需求,以确定未来人才必备的知识结构。在满足总学分和学时限制的条件下,补充完善培养方案中的课程设置,优化教学内容,将新领域的课程与原专业课程整合,制定适应学科领域扩展、满足未来人才市场需要的课程体系,使毕业生具有完善的知识结构,增强毕业生就业竞争力。
2.按专业大类统一基础课程设置,分设专业方向模块
在课程体系设置中,为了解决学生专业知识结构宽泛而不专的问题,还是要分设专业方向[2]。但为了防止回到以前的老路,防止专业面过于狭窄,不同专业方向的通识教育课和专业大类基础课程应统一设置。在此基础上,根据不同的专业方向设置不同的模块化课程,每个专业模块化课程的门数不宜过多,设3-4门,10个学分左右即可,同时设置大量应用性强的专业选修课,强化实践环节,这样就解决了“宽口径”和“零距离”之间的矛盾。
3.建立柔性的课程体系,满足大学生的个性化发展需要
建立柔性的课程体系,使课程体系构建多样化、课程设置分层次,以满足不同类型学生的个性发展需求[3]。通过设置不同的专业方向模块,学生可以按照自己对未来从事行业预期和职业喜好加以选择。培养计划分研究型和应用型。“研究型”培养计划的学时分配适当向基础课、专业基础课倾斜,实践教育环节要注重学生创新能力的培养。“应用型”培养计划的学时分配应适当向传授专门应用技术的专业课倾斜,实践教育环节注重培养学生应用所学专业知识的能力。同时,增加选修课程门数,选修课程也分研究型和应用型,满足毕业生继续深造和就业的不同需要。
4.优化教学内容和方法,理论教学和实践环节相结合
在强化实践环节的同时,一定要保证理论课程有足够的学分和学时。在总学分减少和实践学分增加的前提下,可以适当压缩德育课程学分,保证专业基础理论课程学分。同时,改革应用性很强的专业技术课程的教学内容和方法,这类课程都设置课程设计环节,学生在课程学习的同时开展课程设计,通过工程设计将理论教学和实践环节有机结合起来。另外,及时修订教学大纲,与时俱进,及时将本学科最新的研究领域、前沿技术在教学内容上得到反映。
三、结束语
课程体系改革和教学内容优化是一项长期艰巨的任务,需要在高等教育实践中不断探索、完善。能源与动力工程专业人才培养要解决的问题,有和其它专业共性的方面,也有其特殊性。能源与动力工程专业课程体系改革要满足国家高等教育人才培养目标的总体要求,可以借鉴其它专业成功的改革经验,还要结合专业自身的特点,探索出更多行之有效的措施。
参考文献:
[1]张力,杨晨. 能源动力类专业工程教育改革初探,中国电力教育,2011,(21):152-154
[2]于娟, 吴静怡. 能源动力专业的高等工程教育研究与实践,中国电力教育,2011,(27):158-160
[3]方文彬. 试论大学课程体系个性化,黑龙江高教研究,2010,(5):131-133
动力工程就业方向范文2
关键词:风机翼型 数值模拟 锅炉仿真
1.热能动力工程的研究方向
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。目前我国有120多所院校开设有该专业,它由旧本科的九个相关专业合并而成,包括了原来的热力发动机(080311)、热能工程(080501)、流体机械及流体工程(080313)、热能工程与动力机械(080319W)、制冷与低温技术(080502)、能源工程(080506W)、工程热物理(080507W)、水利水电动力工程(080903)、冷冻冷藏工程(081409)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。专业通过理论力学、材料力学、工程制图、机械设计、电工与电子技术、工程热力学、流体力学、传热学、控制理论、热工测试技术以及专业方向课程的学习,使我们具备工程热力学、流体力学、传热学和热工测试技术等热能与动力工程领域的基础理论、实验技能和基本专业知识,掌握制冷空调设备、制冷装置、动力机械与动力工程、流体机械等设计、制造和实验研究的基本技术。在此基础上,它是一个宽口径的专业,拓展空间很大,就业方向很广,有电厂热能工程及其自动化方向、工程热物理过程及其自动控制方向、流体机械及其自动控制方向、空调制冷方向等。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。
2.热能工程技术在能源方面需要解决的问题
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[1]。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[2]。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。
3.热能专业中工业炉的发展
工业炉是在工业生产中,利用燃料燃烧或电能转化的热量,将物料或工件加热的热工设备。
中国在商代出现了较为完善的炼铜炉,在春秋战国时期,人们在熔铜炉的基础上进一步掌握了提高炉温的技术,从而生产出了铸铁。1794年,世界上出现了熔炼铸铁的直筒形冲天炉。后到1864年,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。随着现代化管理水平的提高,计算机控制系统的不断完善,现代连续加热炉也应运而生. 现代连续加热炉炉型可以归入两大类:推钢式炉和步进式炉。两类炉型的根本区别,仅在于炉内的输料方式。
4.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。
5.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。(作者单位:辽宁工程技术大学)
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.
动力工程就业方向范文3
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.
动力工程就业方向范文4
关键词:风能与动力工程专业;认识实习;拆装实习;风电场仿真实习;毕业实习
中图分类号:G642.44 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)29-0084-03
风能与动力工程专业是适应当前风电等战略性新兴产业发展的良好形势、准确把握当今能源和环境等热点问题的发展方向、适应建设“两型”社会和发展“低碳”经济要求而战略性开设的新兴专业。实习模式是现代高等教育中的一个重要组成部分,是将理论课程中的二次经验知识转化为学生个人的直接实践认识的一个重要手段,是理论教育和生产实践相结合的一个重要方式。[1-2]开展实习模式的研究与实践是“风能与动力工程”专业建设的核心内容之一。通过开展对风电场、风电制造企业、国内相关专业的发展现状、人才需求、人才培养的调研与分析,针对风能与动力工程专业实习教学中存在的问题,结合培养“宽口径、多层次、强能力”应用型专业人才的要求,为提高学生的创新实践能力,课题组从实验室建设、实习基地建设、实习教学内容、实习教学方式等方面对专业实习模式进行了研究与实践,构建了具有特色的“四层次、四结合”的风能与动力工程专业实习模式。
一、风电产业的快速发展迫切需要大量风电专业人才
为了保障国家能源安全、保护生态环境、促进社会和经济的可持续发展,实现“2020年非化石能源消费比重提高到15%、单位国内生产总值二氧化碳减排40%~45%”的目标,近年来我国风电产业迅猛发展,2013年我国风电累计装机容量已达9142万千瓦,占世界累计装机总量的28.7%;新增装机容量已达1610万千瓦,占世界新增装机总量的45.1%,两项指标均已居世界第一位,目前风电已经成为我国的第三大能源,开始引领世界风电发展。[3,4]
根据我国规划,2020年中国风电装机将达到1.5亿kW~2.5亿kW,形成每年4000多亿的工业附加值,提供约50万人的就业岗位。今后几十年,风力发电产业将持续、高速发展,亟需大量的风动专业人才。但由于我国风电是近几年发展起来的新兴产业,之前缺乏这方面的专业教育资源,我国从事风电的技术骨干大多数是从其他行业转行过来的,他们普遍缺少风电方面的系统专业培训和技术学习。实践创新能力强的高级风电专业人才尤为短缺,已经影响了我国风电产业的健康发展。从风电企业新需求的职位来看,风电企业对现场工程师、维护工程师等工程类人才、电气研发设计人才和复合材料专业人才十分需要。[5,6]
二、风电专业人才需要具备过硬的意志和创新实践能力
经过大量调查发现,风电行业与火电行业不同,风电场现场的运行维护人员很少。经过在内蒙古华电辉腾锡勒风电场、江西长岭风电场、湖南郴州仰开湖风电场、湖南邵阳南山风电场、湘电风能、南车时代风电、浙江运达等风电企业实地调研的结果表明,装机容量在5万千瓦左右的风电场,整个风电场的运行、巡检及管理人员总共只需要15~30人;而100万千瓦火电厂一般需要500~1000人,且主要集中在集控运行与设备维护领域。风电行业最大的人才需求在装备制造环节,以及风电场的规划、设计、施工与维护及风力发电机组设计与制造、风能资源测量与评估、风力发电项目开发等风电相关的技术与管理方面。我国风资源主要分布在“三北”(东北、华北、西北)地区、东南沿海及其岛屿地区,主要包括东北三省和内蒙古、甘肃、青海、、新疆、河北等省区;海上风能丰富,我国海上风能资源丰富,海上风速高,很少有静风期;内陆湖泊和特殊地形等只有局部有风能丰富地区。几乎所有风电项目都远离都市,工作环境比较恶劣,风电人才需要具备到边远艰苦地方工作的身体素质和意志品质,大多数风电技术人员都要到现场去。这些特点也导致目前一部分人才不愿转行到风电行业,导致目前风电人才更加紧缺。[5,6]因此,风电人才的需求面虽然很广,但风电专业人才需要具备过硬的意志和创新实践能力。
三、风电专业人才需具备多学科、强实践的知识结构能力
近年来尽管我国风电产业迅猛发展,但由于风电产业是新兴产业,之前没有这方面的技术储备,我国风电产品的自主知识产权和核心技术非常缺乏,导致很多企业都是从国外购买图纸和技术进行生产制造,风电行业人才需要具有较强的国际交流能力;而且,风电是一门涉及机械、流体、材料、电气和控制等多学科的新兴行业,风电产品的开发需要具备多学科的知识体系;另外,风电产品在风电场运行时还面临很多并网控制、安全可靠性、结构优化、制造成本等方面的难题,需要不断研究创新予以解决;此外,风电设备制造和风电场设计、施工、运行与维护是一项集空气动力、机械制造、发电技术、电子控制和高可靠性设计为一体的综合性高新技术工作。风电产业需要有设计、制造、安装、调试及运营管理的系统化的人才培养体系。[5]所以,风电专业人才需具备多学科、强实践、国际化等多方面的知识结构能力和创新意识,给风电专业人才知识结构的设计和实践能力的培养带来很大挑战。
四、风能与动力工程专业实习模式应当遵循的原则
1.符合风能与动力工程专业培养计划要求
长沙理工大学“风能与动力工程”专业实习模式的设置应当以符合“风能与动力工程”专业人才培养目标和就业需求为指导原则。“风能与动力工程”专业人才培养目标:风能与动力工程本科教育是以培养德、智、体、美等全面发展,基础扎实,知识面宽,有较高的综合素质、一定的工程实践能力和创新能力,能胜任风电场的规划、设计、施工、运行与维护及风力发电机组设计与制造、风能资源测量与评估、风力发电项目开发等风能与动力工程专业的技术与管理工作,并能从事其他相关领域的专门技术工作的高级工程技术人才。
2.满足风电专业人才就业领域的行业需要
风能与动力工程专业本科学生的就业主要集中在风电场、风电制造企业、考研深造等领域,风电专业人才需具备机械、流体、材料、电气和控制等多学科知识结构和复合型工程技术创新实践能力的需要。所以,风能与动力工程专业实习模式的设置应当遵循“宽口径、多层次、强实践”的原则进行具体设置。一方面为风电领域培养高级工程技术人员,另一方面能为风电研究生、风电高层次研究人才的培养提供强有力的支持。
五、风能与动力工程专业实习模式的研究与实践
针对风能与动力工程专业学生实习中遇到的“山高路远坑深、不便实习”、“实习费用昂贵、难以承担”、“实习中只能看、不能动”的难题,通过“校内与校外结合、虚拟与现实结合、学校与企业结合、集中与分散结合”的四结合原则,探索建立了“认识实习、拆装实习、风电场仿真实习、毕业实习”共四个层次的专业实习模式。
1.认识实习模式的研究与实践
“认识实习(风动)”是风能与动力工程专业学生在完成基础理论课程学习后进入专业理论课程学习之前的一个实践教学环节,让学生在学习“电机学、风力机空气动力学、风资源测理与评估、风力发电原理、风电场电气工程、风电机组设计与制造”等专业理论课程前大致了解风电机组的总体构成、控制方式和风电场的运行管理,建立初步概念和认识,为深入理解和掌握专业理论课程知识打下基础。
鉴于湖南省风电场一般位于多风的偏远山区,面临“山高路远坑深、不便实习”、“实习费用昂贵、难以承担”、“实习中只能看、不能动”的难题,本课题组提出了“充分利用多媒体、校内与校外结合”的风能与动力工程专业认识实习模式,即在学生校外参加认识实习之前,在校内精心组织实习动员,除了为学生讲解风电场应注意的安全知识和纪律要求,还播放精心制作的风电视频文件,并邀请风电领域的资深教师为学生讲解有关风电专业知识,让学生在校外参加认识实习之前就对风电有了一个大致的了解;到达风电场以后,再请风电场的专职人员为学生详细讲解风电机组、集中控制室、功率因数补偿、变电站等部分的结构和功能。实践证明,采用这种认识实习模式后,学生在有限的实习经费和有限的实习时间内,大致了解风电机组的总体构成、控制方式和风电场的运行管理,激发了探究式学习的兴趣,取得了良好的学习效果。
2.拆装实习模式的研究与实践
“拆装实习”是风能与动力工程专业学生在学习完“电机学、风力发电原理、风电机组设计与制造”等专业核心课程之后,加深学生对风电机组零部件内部结构及功能与作用的理解、并提高学生的实践动手能力的一个关键实践教学环节。
风电场运行的风电机组的关键零部件(如叶轮、主轴、齿轮箱、发电机、刹车系统、偏航系统、控制系统等)主要位于机舱内,而机舱位于耸立在70~100m高空的塔筒的顶端,并且这些关键零部件一般都体积庞大,拆装与检修都非常困难,学生在现场几乎是不可能进行拆装与检修的。针对这种情况,本课题组提出了“充分利用CAD软件及实验设备资源,虚拟与现实结合”建设风能与动力工程专业拆装实习实验室,形成了独具特色的虚实结合的风动专业拆装实习模式。
课题组组织专业老师利用CAD软件,在第一阶段开发设计了MW级风力机叶片三维模型、风电齿轮箱三维模型、风电塔筒三维模型等CAD模型,使在实验室条件下不可能以实体尺寸建设、也不可能在现场进行实体拆装的庞大实物得以在实验室内进行内部结构展示和拆装练习,增强了学生对整体结构的认识。
另外,课题组还组织专业老师建设了“风动专业拆装实习实验室”,配置了TRM-JX3型风光互补移动实验台、Z-300W(A)小型风力发电机、异步电动机、行星齿轮箱、设备点检故障诊断仪、轴承诊断振动分析仪、粗糙度仪、数字存储示波器等拆装与检修实习设备及仪器,克服了虚拟仿真实验难以反映实际故障的弱点,提高了学生解决实践问题的能力。
3.风电场仿真实习模式的研究与实践
针对风电场建设成本昂贵、风电场地处偏远不便实习、以及实验室建设困难的问题,本课题组提出了“广泛吸引社会资源、学校与企业结合”共建校内风电场仿真实验室,形成产学研良性循环的风电场仿真实习模式。
课题组在建设风能与动力工程专业实验室的过程中,充分发挥我校在能源动力领域的办学优势,广泛吸引社会资源支持新兴产业专业办学,与北京木联能软件技术有限公司签订了《产学研合作协议》和《WEPAS教学版软件赠送协议》,北京木联能软件技术有限公司向我校捐赠19套WEPAS教学软件,总价值为205.2万元,对本专业“风电场建模与仿真”、“风电场仿真实习”课程的教学起到了良好的促进作用。同时,专业师生将软件使用中的一些体会反馈给企业,并开展一些相关研究,促进软件的改进与推广,形成了产学研的良性循环。
另外,课题组还争取中央财政项目支持,购置了35台计算机、1套PH-1移动式气象站、1套PH-1车载气象站、2台PH450手持式气象站、1套气象数据采集软件系统和1套用于复杂地形风电场资源分析的WINDSIM软件,方便学生将实测数据输入计算机,完成真实风电场的仿真实习,提高学生分析实际问题的能力。
4.毕业实习模式的研究与实践
毕业实习是学生在毕业之前进行的一个历时最长的实践环节,也是综合运用所学专业知识、启发毕业设计(论文)工作思路、积累实践工作经验的一个重要环节,让学生在进入企业工作之前进一步提升创新实践能力。
针对风电产业链极度分散分布、多学科的风电专业知识结构需求、风电企业容纳学生实习能力有限以及学生就业需求主要集中在风电制造企业和风电场的特点,本课题组提出了“多学科领域拓展,集中与分散相结合”的风动专业毕业实习模式,允许学生提早联系就业单位实习,实现风动专业学生“宽口径、强能力”培养。
课题组牵头与大唐华银城步南山风电场、华电郴州仰天湖风电场、中电投江西长岭风电场等建立了稳定的风电场实习基地,为专业学生到风电场的集中实习提供了保障;还与湘电集团有限公司、湘潭兴业太阳能科技有限公司、北京木联能软件技术有限公司等签订了产学研合作协议,为部分优秀学生到风电生产企业实习提供了条件;也有部分学生自主联系了福建六鳌风电场、华仪风能有限公司等单位分散实习,有效缓解了风动专业学生集中实习面临的难题。
六、教学效果
在本课题的研究与实践过程中,已将研究成果转化为风能与动力工程专业人才培养计划的修订、完成了“风能与动力工程”(现已按教育部目录统一修改为“新能源科学与工程”)专业人才培养计划2013版的修订工作;研究成果已指导风电专业课程教学大纲的制订、风电专业实习教学环节和实验室条件建设等方面的工作,具有较好的指导意义。
通过本项目研究,针对风能与动力工程专业学生实习中遇到的“山高路远坑深、不便实习”、“实习费用昂贵、难以承担”、“实习中只能看、不能动”的难题,探索提出了“四层次、四结合”的风动专业实习模式,取得了良好的教学效果。
参考文献:
[1]李录平,张拥华.基于工程意识和能力培养的理工院校实践教学改革与探索[J].黑龙江教育,2010,(4).
[2]李录平,张拥华,周键,等.高等学校实践教育多维度理念探析[J].中国大学教育,2011,(11).
[3]李俊峰,蔡丰波,乔黎明,等.2013中国风电发展报告[M].北京:中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会,2013:9.
[4]国家能源局.国家能源科技“十二五”规划[M].北京:中国电力出版社,2012:4.
动力工程就业方向范文5
同目前的热门专业如管理、计算机等相比,地矿类专业相对属于冷学门专业。开设地矿专业的大学也因为专业研究的关系,通常地处内地或偏远地区。因此,在选择报考院校和专业时候,地矿类专业往往被“冷落”。
不过,随着科学技术的发展,学科交叉和交流增多,地矿专业的学生所接受到的训练也不再像以前那样相对狭窄。有些地矿类大学受到冷落可能只是地域原因,其实也有相当有实力的。属于工学学科的地矿专业作为一级学科,又可分为采矿工程、矿井建设、勘查工程、矿山通风与安全、应用地球物理、应用地球化学、水文地质与工程地质、石油与天然气地质勘查、选矿工程和石油工程等专业方向。工作性质多数为研究实验或加工生产,与工业关系密切。
从专业层面看,地矿类专业以极高的就业率傲视其他专业。不过,需要注意的是,身体不好者不适合报考地矿类专业。
材料类
材料学分为三个大类:金属材料、无机非金属材料和高分子材料。大部分高校会开设材料科学与工程专业,专业下又分出几个方向,针对性地学习这三大类的知识,并且它还与其他一些工程科学相重叠,因此在各大院校,材料科学与工程都有若干分支。
材料学森罗万象,无所不包,是国内外各行各业发展都离不开的一门基础而重要的学科。目前据相关专家分析,我国在材料成型设计方面缺乏的人才在 20 万~30 万之间,并且呈逐年递增趋势,材料科学与工程专业的毕业生已经成了“抢手货”。目前我国整个材料行业都缺少高精尖人才,人才缺失问题已经成了众多企业发展的桎梏。
机械类
机械被称为“工程之母”,几乎所有的工程行业都需要机械专业人才。从设计、制造和大规模生产一条龙,从地球到宇宙空间,都有机械人忙碌的身影。该专业也不局限于传统的机械行业,在许多尖端科学领域,机械往往也是该领域所依托的基础,像在航空航天业里,飞行机械师就是必不可少的人才。
机械专业属于教育部规定的一级学科,因此它底下设有许多二级学科,虽然各个大学具体开设的方向有所差异,但基本上都有这么几个专业:机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程、工业工程、动力机械及工程、流体机械及工程。
仪器仪表类
仪器与仪表类专业是信息科学技术的源头,是光学、精密机械、电子、计算机与信息技术多学科互相渗透而形成的一门综合学科。仪器仪表设备水平在很大程度上反映出一个国家的生产力发展水平,当前我国各行各业的仪器仪表正从自动化向智能化方向发展,需要大量的测控技术及仪表专业的人才。
能源动力类
能源是维持国民经济发展的重要物质基础和根本保证,它与材料和信息构成现代社会繁荣和发展的三大支柱。能源动力专业又可分为工程热物理、热能工程、动力机械及工程、制冷及低温工程等二级学科,主要为航空航天动力工程及自动化、汽车动力工程、电厂热能动力及自动化、制冷及低温技术、能源与环境工程等领域培养高级专门人才。能源动力学科和机械学科关系甚为密切,因此许多大学常把能源动力类专业归并到机械学院。比如清华、同济的热能工程系隶属机械工程学院、上海交大则有机械与动力工程学院、浙大设有机械与能源工程学院。
电气信息类
由于目前我国重视高科技发展,推动了科技进步,从而带动了与此相关的计算机专业、电子专业以及通信专业人才需求的大幅增长,近两年国家每年对通讯基础设施的投资多达近两千亿元。
有关专家指出,随着新经济时代的到来,信息产业已成为朝阳行业,更将成为今后国民支柱产业,因此就业前景长期向好。按照教育部划分标准,电气信息类专业主要包括:电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术、电子科学与技术、生物医学工程、电气工程与自动化、信息工程、软件工程、网络工程、信息显示与光电技术、集成电路设计与集成系统、光电信息工程、广播电视工程、电气信息工程等专业。
环境与安全类
环境工程是研究环境问题的一门学科,它的任务是通过评价人类生产和社会活动对环境的影响,用具体的工程、规划和管理措施,收集和处理污染物,消除污染,净化环境,使社会、经济和环境保护协调发展。水治理是环境治理的一个重要领域,常常是环境治理最初着手的领域,所以在很多院校,该专业与给水排水工程与环境工程也设在一起。
在高校专业的分类中,跟环境工程分在一起的还有安全工程。安全工程,简而言之,研究的是生产、工程或者说是行业的安全问题。很显然,不同行业需要有各自不同的具体安全措施,所以,安全类专业是依托于各个行业的。
土建类
土建类专业包括建筑学、城市规划、土木工程、建筑环境与设备工程、给水排水工程、城市地下空间工程、历史建筑保护工程、景观建筑设计、水务工程、农业工程、设施农业科学与工程、建筑设施智能技术、建筑电气与智能化、景观学、风景园林、道路桥梁与渡河工程、工程管理等专业。在土建类中建筑学是重中之重,建筑学不仅要求学生有较强的形象思维能力、图形表达能力和较强动手的能力,还要求学生有良好的数学、历史、美术的基础。国内大概有70多所大学设有建筑学专业,此专业的名校生非常有竞争力,此专业的学制一般是五年。
水利类
水利是一门既古老又现代的专业。之所以说它古老,是因为在原始社会,人类靠渔猎游牧为生,逐水草而居,部族定居以后,需水日增,人畜供水和生产用水的引水、供水工程就产生了。
在信息化时代,传统水利行业面临全面技术提升和改造的历史任务。该专业应用高新技术对传统的水利行业进行改造,如采用计算机技术、微电子技术、现代通讯技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统及自动化技术等进行技术改造。水利类包括水利水电工程、水文与水资源工程、港口航道与海岸工程三个专业。
动力工程就业方向范文6
关键词:工程燃烧学;教学实践;教学改革
作者简介:金晶(1963-),女,山东济南人,上海理工大学能源与动力工程学院副院长、热能工程研究所副所长,教授;胡晓红(1980-),女,浙江丽水人,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年度上海市教委重点课程建设项目(项目编号:1K12301001)、2011~2012年度上海理工大学研究生核心课程建设项目(项目编号:11000050)研究成果。
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)33-0053-02
“工程燃烧学”课程是热能与动力工程专业一门十分重要的专业基础课程。自1999年以来,“工程燃烧学”一直是上海理工大学(以下简称“我校”)能源与动力工程学院热能与动力工程专业的必修主干课程之一,面向能源与环境工程、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,同时面向环境工程(大气污染控制工程)专业。
“工程燃烧学”是一门内容丰富、发展迅速、实用性很强的学科。由于燃烧过程实质上是耦合了流动、传热以及热力相变的复杂化学反应过程,所以其内容涉及传热学、工程热力学、工程流体力学等多门学科知识,是一门具有复杂性和多学科交叉性的课程。“工程燃烧学”的学习既需要学生首先掌握较为深入的其他专业基础课程,也需要教师在教学过程中采用深入浅出、易于理解的教学方法进行讲授。[1]多年来我校“工程燃烧学”教学团队,不断的改进教学方法,提升培养学生的创新能力,探索培养卓越工程师的教学途径。
一、更新教学内容
上海理工大学热能与动力工程专业是国家级的特色专业,得到了“国家本科教学质量工程”的支持,同时也是上海市教学高地。经过多年来的积累和精炼,形成了鲜明的教学结构和特色,这种特色也保持到了“工程燃烧学”教学中。
目前,无论是燃烧理论还是燃烧技术,仍然处于不断发展的状态。本课程立足专业特色,重新修订了教学大纲、对教学内容进行了不断的完善和更新。本教学团队在我校张松寿主编教材《工程燃烧学》(上海交通大学出版社,1987)的基础上,结合我校热动专业的培养目标,综合考虑清华大学、浙江大学、西安交通大学、哈尔滨工业大学、东南大学、上海交通大学和上海理工大学等院校1999年以前相类似的按照二级学科划分的能源动力类专业结构体系特点,以及新的本科热能与动力工程专业逐渐淡化原有的二级学科色彩、强调拓宽专业口径的特色,对教材进行充实和改编,并于2008年重新出版了普通高等教育“十一五”国家级规划教材《工程燃烧学》。此教材已在我校多届学生中使用,反应良好。
能源与动力工程中的主要设备,如锅炉、燃气轮机、内燃机、吸收式制冷设备等均涉及燃烧技术方面的问题。该课程从工程实际出发,系统介绍燃烧的基础理论,着重讲述各种燃料的燃烧现象及机理,为学生提供理解、分析和控制各种热力设备中燃烧过程所必需的基本知识,了解燃烧学的工程应用,同时也为以后从事燃烧系统及设备的设计、运行和控制,防治和减少燃烧排放物对环境污染等方面的工作打下了必要的基础。“工程燃烧学”课程的重点是燃烧的基本理论、基本计算以及运用燃烧学的知识及方法解决工程实际问题。运用燃烧学的基本知识及方法解决工程实际问题也是教学的难点,涉及学生能力和素质的培养,对教学内容的选择和讲课艺术都有较高的要求。
授课内容既着重于系统地阐述与燃料燃烧过程有关的基本概念和基本理论,又重点介绍固、液、气燃料燃烧技术的基本原理和方法,使学生在掌握扎实的理论基础的同时,能够获得相关的理论知识和工程应用背景知识,并通过相应的配套实验教学获得感性认识和实践机会,强调“工程燃烧学”课程的工程应用性,培养学生学以致用、理论联系实际的能力和素养。
目前,科学技术飞速发展,燃烧技术也不例外。如利用先进的激光技术,现代质谱、色谱等光学,化学分析仪器,研究了燃烧过程的各种机理,改进了燃烧试验方法,提高了测试精度,使燃烧学在深度和广度上都有了飞跃的发展。近年来计算机的迅猛发展,提供了可以求出各种理论数学模型解的可能性,从而把燃烧理论与错综复杂的燃烧现象有机地联系起来,使燃烧学科上升到系统理论的高度。[2,3]因此,在授课过程中应适时对于一些最新的燃烧技术(如富氧燃烧技术、化学链燃烧技术等)和燃烧理论的发展动态进行介绍,力求追踪当代科技的最新成果,将当代燃烧学科发展过程中的新成就、新思想和新发展及时传授给学生,不断开拓学生视野。
鉴于该课程的重要性,在专业培养计划中一方面安排了较多的课堂教学学时,另外,还安排了教学实验。目前,我校“工程燃烧学”理论教学学时为64学时,实验教学内容共16学时。
二、强化教学实践环节
“工程燃烧学”是一门实验性科学,高校的实验室是锻炼学生动手能力、培养学生创新精神的良好场所。学生亲自参与教学实践环节,可以进一步加深对本课程重点、难点的理解与掌握。
我校能源动力实验教学中心是国家级实验教学示范中心,其中建有热能与动力工程模型馆,陈列包括燃烧器、各种电站和工业锅炉等燃烧设备教学模型几十余件,供学生现场观摩、研究,进一步加深了学生对燃烧设备结构和工作原理的认识。
随着教学改革的深入和教学建设的发展,我校对专业主干课程愈来愈重视。2011年我院借助“十二五”内涵建设契机,投入100多万元用于“工程燃烧学教学实验室”建设,先后购置了元素分析仪、热重分析仪、工业分析仪、灰熔点仪、自动量热仪等设备。目前,已建成的“工程燃烧学教学实验室”可开设“煤的元素分析及工业分析”、“发热量测定”、“程序点火、火焰监测及显示”、“烟气分析”、“燃烧调整及燃烧效率”、“灰熔点测定”、“火焰传播速度测定”、“可燃气体爆炸极限测定”、“锅炉热平衡实验”等多学时教学实验。
学院还配备了机房,开发了“火焰传播实验”、“炉内过程实验”、“流化床原理实验”等部分计算机辅助教学实验,以解决“工程燃烧学”实验装置投资高且不可能达到实验台套数要求的问题,并利用动力工程实验中心CFD实验室资源开发出“工程燃烧学”计算机辅助教学实验课程,作为相应实验课程的有力补充,有利于学生提高学习兴趣,加深对燃烧物理现象和物理过程的理解。
在实验教学方面,为了加强学生创新和实践能力的培养,采用了个性化教学方法,建立了学生课外学习的第二课堂,组织学生在导师的指导下进入实验室学习和参加导师的科研实践;同时注重科研实验向教学实验转化,实现了开放式、多元化教学,并与科研、工程实践有机结合,切实提高了学生的综合素质、工程实践与创新能力。
按照基本型、先进型(本科意义上)、综合型、设计创新(开放)型四部分设计实验内容和组织实验设备。实验室全天开放,学生可以事先进行实验预约,采用专职实验人员与研究生相结合的方式,为研究生提供了很好的教学实践机会。
积极与行业中典型企业建立产学研联合体,延伸了大学生实习和社会实践的实验教学空间,丰富了学生的实践知识和对最新科学技术发展的了解;积极进行校企技术合作、学术交流、工程项目联合开发及科研成果的生产力转化,培养了学生创新精神和团队意识,提升了学生实践技能和就业竞争力。学院先后与上海电气集团、上海锅炉厂有限公司、上海汽轮机厂有限公司、上海工业锅炉研究所、上海发电设备成套设备研究院、上海外高桥发电厂等30多家企业建立了长期的教学实践基地。
三、结论
针对“工程燃烧学”课程内容涵盖面广、抽象难懂、实用性强、教学难度大等特点,开展了教学方法的改革与探索。近几年来的教学实践表明,“工程燃烧学”课程通过合理安排、及时更新教学内容,强化教学实践环节的教学改革,取得了良好的效果。从目前企业反馈的情况来看,我校在相关部门工作的毕业生以较强的动手能力、出色的适应能力、勤奋的工作态度获得了良好的口碑,这充分体现了我校“工程燃烧学”课程教学改革的成效。
参考文献:
[1]曹玉春,吴金星,焦森林.热能动力工程专业“燃烧学”课程的教学改革与创新[J].中国电力教育,2010,(4):69-71.