能源动力工程培养方案范例6篇

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能源动力工程培养方案

能源动力工程培养方案范文1

关键词:能源动力;人才培养;CDIO;实践

作者简介:杨俊兰(1971-),女,河北行唐人,天津城建大学能源与安全工程学院,教授;王泽生(1964-),男,天津人,天津城建大学能源与安全工程学院,教授。(天津 300384)

基金项目:本文系天津城建大学教育教学改革项目(项目编号:JG-1207)的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)02-0022-02

一、概述

当今世界,能源和环境是目前世界各国所面临的头等重大的科技与社会问题,而相关专业人才资源会成为推动经济社会发展的战略性资源。培养高素质的具有创新意识的能源工程应用型专业人才是我们义不容辞的责任。2012年9月,教育部颁布实施新的《普通高等学校本科专业目录(2012年)》,热能与动力工程本科专业更名为能源与动力工程专业,可见专业名称所赋予的内涵更加广阔和深远,从而也说明随着能源动力科学技术的飞速发展和新问题的提出,需要培养更加适合社会所需的人才,由此有必要对能源动力专业人才的培养模式进行改革与实践,培养适应21世纪社会发展需要的高级应用型人才,对推动我国执行可持续发展战略具有重要的意义。

目前正处于信息化的时代,各方面技术的发展也是日新月异,能源动力学科所应用的范围、涉及的领域更加广阔。由此培养方案的制定必须坚持按大类培养原则,体现本科专业通识教育思想,使学生不仅仅局限于传统的研究对象,还要有比较坚实的知识基础、比较广的知识面和一定的能力储备。[1]CDIO工程教学理念是国际工程教育与人才培养的创新模式。美国麻省理工学院和瑞典皇家理工学院等4所大学组成的工程教育改革研究团队提出、持续发展和倡导了全新的CDIO即构思—设计—实现—运行的工程教育理念和以能力培养为目标的CDIO理念。CDIO模式强调综合的创新能力,与社会大环境的协调发展,同时更关注工程实践,加强培养学生的实践能力。[2]文献[1,3-4]指出的所谓“回归工程”,是指建立在科学与技术之上的包括多种因素的大工程含义。这就需要对能源动力专业的人才培养模式进行革新来实现。

天津城建大学于2000年成立热能与动力工程本科专业,多年来,我们对专业培养方案和课程体系进行了多次完善和改革创新。而且在课程建设方面取得了显著成果。但在提高学生工程素质和能力培养质量方面,尤其是实施过程的规划和设计,有待进一步深入探讨。本文基于CDIO理念,将构思—设计—实现—运行贯穿于学生学习的每个阶段,探索反映工程本质的教育理念与知识技能训练相融合的人才培养模式及其实施方案,并完善相应的课程体系,使毕业生具备较高的工程素质和能力,更好地服务于天津经济的发展和滨海新区的建设,以及满足周边地区乃至全国对能源动力类人才培养的需求。

二、人才培养目标和要求

1.培养目标

本专业培养适应国家和社会经济发展和建设需要的、德智体美全面发展的、具备能源生产、转化、利用与动力系统研发基本理论和应用技术,以及具有节能减排理念,能在工业与民用等领域从事城市能源供应与利用、新能源工程、制冷空调等方面的生产、开发、设计、管理以及科学研究工作的高级应用型人才。

2.培养要求

作为地方院校,应当坚持与地方经济建设紧密结合,面向基层,服务地方区域,在人才培养中首先应当找准人才培养定位,突出专业特色。[5]

本专业学生主要学习各种能量转换及有效利用的理论和技术,接受现代科学与工程的基本训练,掌握能源、热科学及动力系统基础理论,掌握计算机及控制技术等现代工具,具备从事节能、制冷、动力、环保和新能源开发利用等领域的研究开发、设计制造和应用管理所必须的工程技术知识,初步具有应用所学知识提出、分析及解决本专业领域问题的能力。

三、人才培养实施方案

拟将学生的培养分成四个阶段(四个学年),在每个阶段以工程项目为主线,学生经历CDIO的完整实训过程,与相应的核心知识点相关联。即从工程流程出发,将课程体系融合在工程教育流程中,使得课程体系不再是简单的叠加,而是有机的综合化。

第一学年:接受早期CDIO体验。通过开设专业导论课,让学生了解能源专业的发展动态,初步了解一般能源系统的构成;在导师的指导下,制定个人学习及职业生涯的初步规划。

第二学年:接受初级CDIO体验。在导师的指导下,通过认识实习、实验室参观调研,了解一般能源系统“构建—设计—实现—运行”的基本内容。

第三学年:接受中级CDIO体验。学生以小组为单位进行现场专业实训,初步完成对一个具体的能源系统进行“构建—设计—实现—运行”的完整过程,即通过学习专业课程,先对设备的设计进行实训,进而开展系统的设计,而且使这两个设计之间进行有机的结合。

第四学年:接受高级CDIO体验。在第一学期,主要针对学过的专业课程进行课程设计群的实训。将2~3门专业课程的设计内容整合成一个综合的设计项目,让学生将所学课程之间的知识进行有机结合,设计一个工程项目。在第二学期,学生通过毕业设计进行综合项目设计,应用所学课程解决实际问题。学生首先通过毕业实习对实际工程进行调研,提出设计方案。

四、人才培养措施

1.调整专业结构

文献[5]中提到不同的院校各有特色,主要表现为不同专业方向,服务于不同的工程技术领域。我们紧紧围绕本学校的办学理念,结合天津地区的经济和行业的发展趋势,对专业方向进行了调整。在2006级培养方案中,专业方向为热力发电厂工程和制冷与空调工程,相应的专业必修课分成两个模块供学生选择。在2010级培养方案修订过程中,专业方向调整为:城市热力工程和制冷与空调工程。两个专业方向必修课程采用了交叉捆绑的方式,都是把另一方向的主要课程进行了整合。热能与动力工程专业更名为能源与动力工程专业后,在2013级培养方案修订过程中,依然沿用2010级培养方案中的两个专业方向:城市热力工程和制冷与空调工程,但是对课程体系进行了修订,目的是为了拓宽学生的知识面,更加适应社会的需求。

2.课程教学体系完善与优化

能源与动力工程专业广泛应用于能源、动力、建筑、环保等许多领域。学生四年在校学习过程中,针对四个阶段的CDIO实训,完善配套的课程体系建设,优化理论教学和实践教学体系。在专业课程体系中贯彻CDIO理念及标准,整个课程体系以实际工程项目为主线,把培养目标融入到教学过程中。专业培养方案包括公共基础课程、学科基础课程、专业基础课程、专业模块课程、专业选修课程以及实践教学环节等内容,培养学生综合应用和实践能力,使学生的专业素养得到稳步提升。

在2010级培养方案修订过程中,两个专业方向必修课程采用了交叉捆绑的方式,即在城市热力工程方向中捆绑了“制冷系统与设备”课程;而在制冷与空调工程方向中捆绑了“热电厂系统与设备”课程,都是把另一方向的主要课程进行了整合。在2013级培养方案修订过程中,进一步对课程体系进行了修订和完善。拓宽了学生的就业面,提高了毕业生与社会用人需求的适应性。另外,开设有一定数量的专业选修课,有利于扩大学生的知识面,适应社会对择业的不同要求。

在实践教学方面不断强化,主要包括认识实习、生产实习、毕业实习、课程设计、毕业设计等环节,共41周。充分挖掘现有实验设备潜力,进一步完善实验教学体系和实验教学平台,提高实验教学质量及效果。能源与动力工程专业的专业基础实验和专业实验都已经采取了独立设课的方式,分为综合性、演示性和设计性实验,有些实验是必做,有些实验是选做,培养了学生的自主性和实践创新能力。另外,在2013级培养方案中增加了课程设计的门数和总学时,课程设计和毕业设计题目大都来自于工程实践。学院实验中心还建有实验实训平台,可以培养锻炼学生的动手能力和自主创新。从2012级学生开始,还设立了班导师制,定期指导学生参加科研活动、行业比赛、挑战杯以及大学生创新实验项目等科技活动。

3.改革教学内容和方法

随时跟踪国内外本学科的最新发展,了解能源动力行业的发展动态,吸取其他兄弟院校的经验,不断完善优化课程体系和教学内容,增加适应社会发展的新知识和新技术等,保持教学内容的先进性和适用性。

在教学方法与教学手段方面,以先进的教学理念指导教学方法的改革;灵活运用多种教学方法,调动学生学习积极性,促进学生学习能力发展;协调传统教学手段和现代教育技术的应用,并做好与课程的整合。教学方法要有利于激发和调动学生学习的主动性和创造性,开展探索性教学方法。[6]为了实施探索性学习的教学模式,尤其是专业课程,采取问题式教学方式,即针对教学内容,从工程实际、日常生活或最新发展技术中提炼出能引起学生浓厚兴趣且能够加强学生对重点或难点知识理解的一个课题,在课上结合教学内容指导和启发学生展开课题的思考、分析和研究,使学生在每一堂课上在探索中“听”课、学习。并且建立完善专业核心课程教学网站,优化组合教学资源,建设丰富的教学辅助资料,为学生课余时间的探索性学习创造条件。

4.完善实践教学平台

强化学生工程素质培养,与实践紧密结合,培养学生的动手能力。通过充分挖掘现有实验设备潜力,进一步完善实验教学体系和实验教学平台,提高实验教学质量及效果。在实验教学组织上采取开放实验教学与传统的集中实验教学相结合的方式,并开放实验室,加强学生实验技能培养,重视在实践教学中培养学生的实践能力和创新能力,重新编制了与之相配合的实验指导书。

五、结束语

作为天津市地方性高等院校,根据当地的经济和行业发展需求,合理定位人才培养层次,结合学校的办学理念和自身发展特点,不断完善和修改培养方案,优化课程体系,改革人才培养模式。通过将CDIO现代工程教育理念引入能源与动力专业的人才培养方案中,将构思—设计—实现—运行贯穿于学生学习的每个阶段,探索反映工程本质的教育理念与知识技能训练相融合的人才培养模式及其实施方案,并完善相应的课程体系,使毕业生具备较高的工程素质和能力,更好地服务于天津经济的发展和滨海新区的建设,以及满足周边地区乃至全国对能源动力类人才培养的需求。

参考文献:

[1]张力,杨晨.能源动力类专业工程教育改革初探[J].中国电力教育,2011,(21):152-154.

[2]许其清.自动化专业CDIO人才培养模式的探索与实践[J].中国现代教育装备,2011,(23):84-85,139.

[3]赵婷婷,买楠楠.基于大工程观的美国高等工程教育课程设置特点分析[J].高等教育研究,2004,25(6):94-101.

[4]赵锐.浅析美国高等工程教育课程设置的特色及有益借鉴[J].西安邮电学院学报,2009,14(1):182-185.

[5]李俊瑞,王艳,田禾.基于社会需求的能源动力专业人才培养探索与实践[J].中国电力教育,2011,(33):22-23,34.

能源动力工程培养方案范文2

关键词:能源动力类 实践环节 改革与实践

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)09(b)-0080-02

为了适应社会和行业对能源动力类人才的发展要求,培养具有实践能力和创新精神的卓越精英人才,并且让学生能够接受符合自身特性的个性化实践教育,我们重新构造符合经济、社会、科技发展和人才培养规律的、结合国家实践基地的立体化实践课程体系,探索实践课程授课方法,把社会需求和人的全面发展需要结合起来,促进学生自主学习和个性发展。

华中科技大学能源与动力工程学院作为首批入选实施“卓越工程师教育培养计划”的院系之一,通过依托学科和专业优势,积极利用现有资源条件,充分挖掘专业潜力,对“卓越工程师教育培养计划”的进行系统的探索与实践,致力于培养具备能源动力素质的卓越工程师,在卓越班教学计划中突出具有专业优势和特色的基础上,特别加强工程实践课程和实践教学环节的改革。

本文围绕卓越工程师人才培养目标,依托卓越工程师培养计划,探讨能源动力类实践教学环节培养的改革,通过加强校企的紧密合作,立足国家工程实践中心,校企合作进行实践教学,推进卓越工程师的教育改革,为满足适应社会发展需要的能源工程领域的卓越人才培养需求进行有益探索。

1 课内教学与课外实践相结合,提高学生动手能力

学院在专业基础课程建设中积极将课内教学与课外实践结合起来构建专业基础知识结构。在组织《能源与动力装置基础》课程教学时,主动以“认知+实证”为突破口,因为该门课程涵盖了以往热能与动力工程专业所有专业方向的专业主干课程基本内容的能源类综合课程,课程内容涉及到能源动力工业中几乎所有装置、设备的工作原理和基本结构。为了使课程学习生动形象,该课程不仅在课件中加入了大量动画等多媒体素材,而且因课制宜,与课程同步进行现场课外实践,使学生的感性知识与理性知识相互交融,加深了对理论的理解认知和对机器的实证。学生通过理论知识的学习,然后通过课外现场的实践再学习,有利地提高了学生动手能力。

能源动力类本科专业是一个宽口径专业,涵盖了多个不同的专业方向,由此,近几年,在建设能源动力类各专业方向课程同时积极共建实验课程。结合能源动力类硕士二级学科平台与本科专业方向对接共建实验课程,更新实验教学体系,将涵盖以往的十余门课程二十余个单项实验,改造成四门独立实验课程(见表1),各16学时。四个专业方向的模块课程对应着四门独立实验课程,四个专业方向的模块课程的课内教学与课外实践的独立实验课程同步进行,有效地做到了课内教学与课外实践有机结合。其中每一个综合实验可实现多个相关的实验联系,可使学生对实验内容有较完整更全面的认识,以得到综合性的训练。

在具备能源动力类专业设备的宏观框架知识结构后,结合学院各专业方向的细化课程相继开设。创建的“认知+实证”的特色专业平台课程,由于课堂教学与课外实践同步进行,化复杂为具体、化抽象为形象,使理论与实践密切结合,培养了学生的创新意识,提升了学生的动手能力。

2 校内实习与校外实习相结合,提高学生实践能力

实习环节安排在大学期间的二、三年级,在整个本科生培养的课程体系中起着承上启下的作用。校内实习体现了对先修的一些基础课程知识的综合应用,校外实了知识的综合应用外还为后续相关专业课程的学习乃至未来的技术工作奠定基础。由此,校内外实习的有机结合,学生的感性知识与理性知识进一步得到相互交融,加深了对理论的理解和对机器的认知。校内实习实行随时开放自己动手实践的模式。在教师的指导下,让学生自己动手拆装各种机器,观察结构,研究其工作原理,讨论其操作与控制系统,而且可以多次反复进行,学生在实习过程中还可以进行一些创造性的设计,利用开放式的试验装置,如冰箱、空调综合实验台等,自行试验,不仅提高了动手能力,而且培养了学生的独立工作能力和创造性的思维。校内实习有一定的优越性,但与校外实习的在线生产实际有一定的区别。校外实习可以弥补校内实习的不足,通过企业调研,和工程技术人员交流,了解行业前沿的学科动态及产品发展趋势,寻找工程实践中的技术难题,去自主学习、研究性学习、探索解决方案。企业技术人员结合生产现状,对学生进行讲解,进一步加深对产品和生产过程的了解,加深对专业工程实际的认识,同时扩大视野,树立工程、系统、设备装置、现代化生产的概念,并提高到理论上来理解,触发理论到产品的思维。

学院在校内外实习交替安排在三、四、五、六学期的四个学期(见表2),前三个实习环节由学院统一安排,第四个环节根据学生选定的专业方向分散到相应的一到两个厂家进行实习。

通过校内外的实习,使学生很好地掌握本专业的一些实验的理论方法和步骤,并对实验和生产流程具有实际的动手运行操作能力及处理突发故障的能力提升。同时,为学生充分展示了专业广阔的前景,营造浓郁的气氛激发各类学生的兴趣。让学生有深入实际的时间,有消化理论,对实践有延续深入洞察,有可能进入创造思维的机遇。校内、校外相结合,开拓了学生由理论到产品的视野与思维,提高了实践能力。

3 设计性环节与课外科技相结合,提高学生创新能力

设计性教学环节在培养课程体系中是非常重要的环节,高校的设计性教学环节占学生在校4年时间的25%左右。传统设计环节的内容、方法、要求已经不适应现代教学形式与环境的变化,设计性教学环节的改革也严峻的提到教学日程上来。通过设计性教学环节与课外科技创新结合,结合学科优势及科研成果,利用学生课外科技活动,共建实践创新的设计课程,有效地实现了“设计课程+课外科技”的结合。

设计环节是学生综合运用所学知识解决实际问题,培养创新能力的最好阶段。热能与动力工程专业的设计实践环节有三个:机械零件课程设计,专业课程设计和毕业设计。为了使学生能长期不间断地受到理论与实际应用相结合的训练,培养学生工程设计和科学研究的能力,改变过去三个设计各自孤立进行,互不相干的作法,将三个设计在时间安排上结合起来进行,相继覆盖两年。

在设计环节改革中,强调结合教师科研、课外竞赛进行专业理论、技术和基本工程设计规范的训练,并注重培养学生综合运用各学科知识,进行产品、工程设计。在毕业设计选题时,指导教师结合学生的科技活动中的课题设下创新点,有计划地在设计环节指导过程中启发诱导学生来攻闯创新关。通过引导、学习、实践的项目周期训练,使学生能够将理论知识灵活应用,激发和创造学生的潜能。学院学生在近几年的科技活动和全国节能减排大赛中成绩喜人。在设计环节的管理上,把课外实践活动纳入学分管理,调动了学生进行课外实践活动的积极性。以上措施有效地实现了“课程设计+课外科技”的结合。

在本专业的设计性教学环节中,要求能运用已掌握的科学技术知识去分析问题,在能源动力类的机器设计制造、工程的计算与设计过程中,针对设备的结构尺寸公差的配合、工艺中的规程和精度配合、复杂系统的控制过程问题、复杂程序计算过程等,均能及时作出准确的判断、正确的结论,提出可行的办法,使问题得到解决。设计性环节与课外科技相结合,为学生知识水平、能力与素质同步提升,落实人才的多样化和个性培养,促进学生自主学习和个性发展,为促进人才培养质量的提高起到了重要作用。

4 毕业设计与企业实践相结合,提高学生综合能力

毕业设计环节为学生未来的技术工作和发展起着重要的作用,为推进“卓越工程师教育培养计划”的实施,进一步提高学生的工程素养,培养学生的工程实践能力,工程设计和创新能力,提高企业在人才培养中的作用,根据社会对能源领域人才的需求类型,经过深入调研,学院将在共建工程训练教学实践平台和与企业共同指导毕业设计和学位论文等方面进行合作建设,将主流技术和工程方法引入教学实践中,将企业成功实施的项目实践引入课堂教学,并鼓励学生将最新的科学研究成果进行技术化、工程化。

高年级学生跟随导师结合工程项目和课题进行科研训练,部分保研生可提前修读硕士阶段课程。毕业设计和研究生阶段实行学校和企业双导师制,根据产业界需求,结合研究课题,加强项目流程等工程训练,进行个性化培养。实践毕业设计双导师制和考核方式改革等措施,在学校配套政策的大力支持下,结合国家级实践基地,探讨毕业设计实践研究,在四年级学生的毕业论文阶段,请企业相关人员作为指导老师,独立或结合校内教师对学生进行毕业论文的指导。

在大约一年的毕业设计环节中,首先明确学生的校内指导老师和企业指导老师,由指导老师对本科阶段的企业培养计划进行整体规划和指导。本科阶段毕业设计论文题目由学校导师和企业导师共同商讨后确定,可结合硕士阶段的方向设置企业实践的重点和应达到的具体指标。学生下企业的具体时间根据课题研究的需要灵活确定,为课题研究提供现场运行数据和资料,以及进行试验或验证的机会。要求导师严格把关,以解决工程实际问题为出发点,确定研究课题。注重培养实践研究和创新能力,为企业培养“留得住,用得上”的高端人才为主要目标。

近几年,学院在实践环节的培养上以实际应用为导向,以职业需求为目标。教学内容强调理论性和应用性课程的有机结合,突出案例分析和实践研究;教学过程重视运用团队学习、案例分析、现场研究、模拟训练等方法。建立健全校内外双导师制,以校内导师指导为主,校外导师参与实践过程、项目研究、课程与论文等多个环节的指导工作。同时,加大实践环节的学时数和学分比例,学生提交实践学习计划,撰写实践学结报告。学位论文选题侧重来源于应用课题或现实问题,体现研究生综合运用科学理论、方法和技术解决实际问题的能力,以培养硕士工程型的后备卓越工程师为目标。

以上针对能源动力类卓越人才实践环节培养方面进行的一系列建设和改革,有益的推进了卓越工程师教育改革发展。

参考文献

能源动力工程培养方案范文3

关键词:能源与动力工程;网络教学平台;混合式教育

作者简介:代乾(1981-),男,河北沧州人,天津城市建设学院能源与安全工程学院,讲师;王泽生(1964-),男,天津人,天津城市建设学院能源与安全工程学院,教授。(天津 300384)

基金项目:本文系天津城市建设学院2012年度教育教学改革与研究项目(项目编号:JG-1207)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)05-0074-02

2012年9月,教育部颁布实施新的《普通高等学校本科专业目录(2012年)》,热能与动力本科专业更名为能源与动力工程专业。由专业名称可见该专业的内涵更加广阔和深远,从而也说明随着能源动力科学技术的飞速发展和新问题地提出,社会对人才的培养提出了新的要求。目前,大约有170多所高校设置了热能与动力工程专业。[1]随着经济的发展,能源与环境逐渐成为世界各国所面临的重大科技和社会问题。培养高素质的具有创新意识的能源工程专业人才是本学科义不容辞的责任。而热工系列课程作为重要的专业基础课程,其重要性不言而喻。合理的课程体系是体现教育教学理念的重要载体,是实现专业培养目标、构建学生知识结构的中心环节,建立适应社会主义市场经济发展需要、体现热能动力技术学科内在规律、科学合理的课程体系极为重要。[2]为了使该课程适应新的要求,非常有必要对其进行一定的改革,以培养适应21世纪社会发展需要的人才,同时对推动我国可持续发展战略具有重要的意义。

一、实施混合式教育方式

开发混合式学习方案的关键因素在于确定适当的时机,使用适当的混合方式,为适当的学生施行教学。而教师想要运用适当的混合方式需要考虑学习地点的设置、信息传输技术及时间的安排、教学策略和绩效援助策略等。[3]混合式教学模式一般可分为以下几个阶段:[4-6]

1.前期分析

学生作为学习活动的主体是有认知、有情感的,学生本身的知识水平、学习能力和社会特征都对学习的信息加工过程产生影响,教师进行学生特征分析有助于了解学生的学习准备和学习风格,从而为后面的学习环境设计和媒体的选择提供依据。

2.混合式教学的组织与管理

教师应按照教学进度有针对性地选择和设计教学活动,同时要参照已经设计好的课程目标、课程内容及其呈现形式,将其与具体的章节知识点相关联。教学活动的作用在于为学生创造具体的学习情境,并加强师生、生生之间的交流互动,因此恰当的教学策略对于教学活动的顺利展开尤为重要。

3.网络教学平台及教学资源建设

网络的对于教学来说不应当只是教学内容,而更多的应该是支持教学交互、教学评价和教学管理,教学交互、教学评价和教学管理是保证教学质量的重要环节,这就需要有一个集教学内容与管理、课堂教学、在线教学交互、在线教学评价、基于项目的协作学习、发展性教学评价和教学管理等功能于一体的网络教学平台来支撑混合式教学。本校对“工程热力学”、“传热学”、“工程流体力学”原有的教学网站进行了全面改版,并于2010年先后投入运行。其中“工程热力学”课程教学网站主页如图1所示。网站按照省部级精品课程的要求制作,网上教学内容详实,包括课程的概况、教学文件、习题及答案、实验实践教学等各种资源。学生可通过浏览网站学习更多的知识,这对课堂教育来说是一个非常有益的补充,并有助于实现教与学的互动。

二、教学内容优化

“工程流体力学”是理解能源动力系统工质流动与流量、能量分配的基础。“工程热力学”是研究如何充分和有效利用能量的学科,其基本内容是热力学基本定律和工质热物性、热过程的研究,是理解能源动力系统中能量转换基本规律和提高系统能源利用效率的理论基础。“传热学”研究热量传递的基本规律,是理解和控制能源动力系统热量传递过程的理论基础。“热工学”集成了“工程热力学”、“传热学”的基本理论和核心内容,为能源动力类安全工程专业等提供必要和少量学时的热工理论基础教育,也是其他非能源动力类专业节能技术及应用的理论基础课程。“热工测量技术”和“流体热工基础实验”课程则是关于“工程流体力学”、“工程热力学”、“传热学”的实验理论的技术基础课程,旨在揭示相关课程的实验研究目标、原理、方法以及应用。

1.热工系列课程间内容关联性分析

(1)“工程流体力学”与“工程热力学”在教学内容的关联性之处主要体现以下两个方面:“工程流体力学”中的一维无粘性重力流体流动能量方程(伯努利方程)与“工程热力学”中的热力学第一定律稳态稳流能量方程式具有相同的理论基础,后者是普遍适用的能量方程式,而后者是前者在一维无粘性重力流体条件下的特例和不同的表达方式;“工程流体力学”中的可压缩流体流动基础与“工程热力学”中的气体和蒸汽的流动研究对象及理论基础完全相同,只不过研究的侧重点不同,前者强调流动特性,后者注重能量传递与转换过程。

(2)“工程流体力学”与“传热学”课程在教学内容方面具有紧密的关联性和延续性,主要体现在“工程流体力学”中粘性流动方面与“传热学”中对流换热方面的相关内容,具体为:

1)研究对象均为传递现象,“工程流体力学”研究的是动量的传递,而“传热学”研究的则是热量的传递,其规律及分析方法具有类比性。首先,传递驱动力分别为速度差和温度差;其次,传递方式均为分子扩散和对流扩散,其中对于分子扩散基本规律两者具有类似的形式,即牛顿摩擦定律及傅里叶定律,也均有描述传递能力的物性参数,即运动粘度(m2/s)和热扩散系数(m2/s),而且流动边界层与热(温度)边界层具有相似的定义和相同的边界层结构;最后,描述传递现象的控制方程,即动量微分方程式(N-S方程)和能量微分方程,也具有相似的形式。这也是“传热学”中动热类比分析方法(类比律,即将阻力实验结果直接用于表面传热系数的计算)的理论基础。

2)如果粘性流体流经壁面且具有与壁面不同的温度时,就会同时发生动量传递和热量传递现象。此时“工程流体力学”与“传热学”研究的是同一现象的不同方面的特性,即阻力特性和传热特性。一般阻力特性是传热特性研究的基础,某些特殊情况(流动及对流换热具有耦合特征)下两者相互影响,如流体外掠平板的层流与紊流流动及对流换热、圆管内层流与紊流流动及对流换热、外掠圆柱的层流与紊流流动及对流换热、各类自由流动及对流换热等等。显然在此类教学内容中,“工程流体力学”是“传热学”的基础。

3)具有相同的分析、计算方法。正是由于动量方程和能量方程具有相似的形式,理论分析法(包括微分方程组求解及积分方程组求解)、模化实验方法(相似原理)、数值计算方法均可应用于阻力特性和传热特性的研究,甚至同一数值计算商业软件(如FLUENT、ANSYS、PHINICS等)可同时分析求解同一现象的阻力特性和传热特性。因此在研究方法上,“工程流体力学”与“传热学”是并行的或者说是相同的。

(3)“工程热力学”与“传热学”课程在教学内容具有关联性之处主要体现以下两个方面:“工程热力学”中有关热量传递只是讨论热力过程中热量传递的量,而“传热学”研究的是热量传递的机理、方式、影响因素、计算方法。在“热力学”中热量的单位是q(J/kg),而“传热学”中热量(热流密度)单位是q(W/m2),可见后者强调的是热量传递的速率及能力,而后者以前者的理论(即热力学第一定律—能量守恒规律)为基础;“工程热力学”中有关湿空气焓及含湿量变化规律与“传热学”中的热质交换有着内在联系。如电厂冷却塔中,“工程热力学”讨论了其工作原理及状态参数的变化,而“传热学”则讨论了其热湿交换的具体方式和传递速率。

2.热工系列课程教学内容体系优化原则

依据培养方案,流体热工系列课程时间安排顺序是“工程流体力学”—“工程热力学”—“传热学”(或“热工学”)—“热工测量技术”,“流体热工基础实验”课程与上述课程并行安排。因此,热工系列课程教学内容体系优化按照以下原则进行:

(1)安排在前的课程。教师除完成本课程教学内容外,须根据上述各课程之间知识点的关联性,有意识地为后续课程涉及的内容打下牢固的理论基础。“工程流体力学”课程的教师需要向“工程热力学”、“传热学”课程任课教师了解相关的内容,如一元绝热稳定流动的能量转换规律、相似原理等等,在“工程流体力学”的教学中兼顾这些内容的教学需求。

(2)安排在后的课程。教师依据上述各课程之间知识点的关联性分析,在相关内容的教学过程中,须了解前面课程任课教师的授课内容和方法,精选授课内容,避免不必要的重复,使该课程与前面课程有机衔接,且注意采取比较教学法,让学生更容易掌握课堂知识。

(3)“热工测量技术”和“流体热工基础实验”课程。课程任课教师应了解和引用其他理论课程相关教学内容,使实验教学与理论教学内容有机结合。如温度测量,教师除加强温度测量原理、仪表、标定及使用方法教学外,对于高速气流温度测量,需引用“工程热力学”中气流一维绝热流动能量方程以及滞止温度和气流温度的关系等相关理论知识,说明气流速度对温度测量误差的影响;而对于高温气流温度测量,需引用“传热学”的辐射换热相关理论,说明辐射对测温误差的影响以及消除误差的措施;而对于铠装热电偶或在加温度计套管情况下,还需引用“传热学”的通过肋壁导热的相关理论,说明套管的存在对温度测量误差的影响以及消除误差的措施。

三、结束语

经过一定时间的教学体验和学生的反馈表明,该教学模式使教学效果得到很大提高。笔者认为在以后的教学当中,要把这种模式继续深化并推广到其他课程的教学当中,热工系列课程的教学改革也必然会取得成功。

参考文献:

[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——基于培养复合型应用人才的视角[J].高等教育研究,2011,28(4):44-48.

[2]战洪仁,张建伟,李雅侠,等.热能与动力工程专业人才培养模式及课程体系探讨[J].化工高等教育,2008,99(1):19-21.

[3]Matt Donovan,Melissa Carter.Blended Learning:What Really Works[J].CLASTD,2004,(2).

[4]Driscol1 M.Blended learning:Let’s get beyond the hype[J].learning and Training Innovations[R].2002.

能源动力工程培养方案范文4

关键词:新能源科学与工程;实践教学;远程监控

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2017)07-0004-02

近年来,能源科技日新月异,风电等新能源快速发展,新能源领域的人才培养日益受到政府、高校和社会各界的广泛重视[1]。2011年教育部批准设置新能源科学与工程专业本科专业(080503T),全国许多高校纷纷增设新能源科学与工程专业,2012年原有的风能与动力工程和新能源科学与工程合并统一调整为新能源科学与工程,如何办好战略性新兴产业背景下的新专业是一项全新而艰巨的课题。作为传统能源特色高校的风电等新能源学科和专业发展面临着许多新的挑战,由风能与动力工程专业调整转变过来的新能源科学与工程专业人才面临诸多现实和复杂的研究课题[2],正在进行中的新能源专业人才培养应该予以及时解决。本文将结合校企共建远程监控中心建设项目的实践,探索一种新型的实际教学模式。

一、新能源专业校外实习面临的挑战

新能源专业的实践教学模式的探索和实践是一项十分紧迫的F实任务。新能源专业直接面对新能源产业的生产一线,具有很强的工程实践性,实践教学必须与生产实践相结合,需要有良好的实验环境和实践基地[3]。学校办学应与企业需求紧密结合,加强校企双向调研,优化新能源专业设置及相关课程设置,修订专业教学计划,共同培养出更多符合企业需要的高素质的实践型人才。在长沙理工大学的新能源专业的培养方案中,有两次校外集中实习和两次校内集中实践教学环节,探索有效可行的实践教学模式是一项重要的任务。

风电专业校外实习面临较大的实际困难。长沙理工大学开设的“新能源科学与工程”专业主要面向风力发电生产一线,实习单位主要为建成运行的风电场,而当前周边的风电场大都建在远离市区的山顶,风电专业学生实习路途遥远、费用高、费时长、交通不便、安全隐患重重,而且风电场一般不能为集体实习的师生提供住宿和饮食条件,生活极为不便,给校外实习的经费、实习时间、安全、住宿和生活带来很大困难,很大程度上影响了实习效果。为了破解这一难题,结合智能风场和互联

网+行动计划,学校在产学研合作的基础上,开创性地探索校企共建远程集中监控平台,探索校企联合人才培养的新模式。

二、校企共建风电远程集中监控平台建设的

可行性分析

远程监控技术成熟。现代远程监控与诊断模式是随着通信、计算机和网络技术发展而产生的[4],其特点是现场的采样设备将各种传感器获得的设备状态信息转变成数字信号后,通过网络传送给远程诊断工程师[5]。基于计算机网络技术的远程实时监控系统不仅可以实现异地控制,也可实现多风场大范围的资源共享。采用无线通信技术为安装具有开通快捷、维护迁移方便、造价低等优点的监视控制和数据采集系统已经运行使用多年,技术成熟、性能稳定可靠[6]。

校企共建远程集控平台和校企双方经济效益显著。将新能源发电远程监控中心建在学校校区,企业可以节省房屋建设或租赁费用;企业可以充分利用学校的相关资源和校区内完善的生活设施,降低运行成本和员工的生活成本。另外,企业投资建设新能源发电远程监控及仿真中心,学校则可节省新能源发电远程监控中心的建设成本;新能源发电远程监控中心由企业对其进行运行维护,学校还可节省新能源发电远程监控中心的运行维护成本。

这种模式能充分发挥新能源发电远程监控示范效益、人才培养效益、科研效益、社会效益。学校在全国电力行业特别是中南地区电力行业有一定优势,为企业的相关业务向中南地区电力行业推广有一定较好的作用。人才培养效益主要是为学校能源类本科生提供认识实习、风电场运行与维护实习、风电机组远程监控实习基地;为研究生提供新能源技术领域的课题研究机会,特别是风电场远程监控和故障诊断的机会。在新能源发电远程监控建设和运行中开展科研合作能使校企双方共同受益;新能源发电远程监控与仿真中心建成后,可以对湖南省新能源发电进行监控和故障诊断,对相关人员技术提供培训服务,还可作为示范中心向全国相关单位推广。

三、新能源校企共建共享新模式的构建

学生在校内能借助“远程监控”完成运行跟班实习,充分利用多风场、多机型和多种风资源状况的实时运行情况,全面提高实习效果。建立一套具有统一软、硬件架构平台的集中监控系统,满足新能源自身监控需求及企业对所辖风电场、光伏电站的集中监管、调度控制,为新能源领域相关教师及工程技术人员提供科研平台。

随着装机容量的快速增长,以及电网公司对风电场、光伏电站调度规划的需求,企业在借鉴国内外风电集中监控系统建设经验的基础上,建立了一套具有统一软、硬件架构平台的集中监控系统,可以满足新能源自身监控需求,同时公司可对所辖风电场、光伏电站的集中监管、调度控制,实现湖南区域风场群、光伏电站群的远程监控和管理。企业还充分利用学校能源动力学科的优势,合作开展新能源发电领域科学技术研究,以及开展下属企业新进员工开展业务培训。

这种模式能很好地破解实践教学难题,全面提升专业办学水平。在整合学校特别是能源动力工程类学科现有技术机构、设施设备、人才队伍的基础上,建成新能源发电远程监控与仿真中心、新能源发电远程监控与仿真产学研基地,以及“新能源发电远程监控与仿真大学生实践教学基地”,实行统一的运行管理机制,从而大力提升学校新能源发电远程监控与仿真中心水平,推动学校新能源发电技术领域科学研究、学生实习、社会服务等方面的健康、协调和可持续发展,保障学校新能源发电技术大学生校内实习基地目标的顺利实现。

四、新能源远程监控中心建设的内容

根据项目建设目标,拟建的“新能源发电远程监控与仿真中心”建设内容主要分为“新能源发电远程监控平台、新能源发电实习实训平台、新能源发电关键技术研究与开发平台、学术交流与培训中心”等四个主要部分。

1.新能源发电远程监控平台。主要由企业负责建设。根据公司的发展规划,该平台将纳入该公司下属十余个能源开发项目,总规划容量达1000MW以上。具体建设内容分为软件、硬件两大部分。软件部分包括大容量实时/历史数据库、报表系统等;硬件部分包括采集设备、存储设备、传输设备、互联互通设备等。

2.新能源发电实习实训平台。主要由学校负责建设。利用该平台可对在校学生开展各项实践教学活动(包括认识实习、运行实习、仿真实习、毕业实习、新能源综合实验、创新性实验、课外科技活动等),年均达1000人次以上。具体建设内容包括场地建设、相关设备及仪器仪表建设、师资队伍教室、文档资料建设等。

3.新能源发电关键技术研究与开发平台。校企合作共建科研和实验平台,对新能源发电的关键技术难题(如新能源发电并网技术、先进控制技术、状态监测与故障诊断技术、风资源评估及风功率预测技术等)联合攻关,合作开发科学研究项目,建设内容包括场地建设、专用工具和仪器仪表、测试及分析软件等。

4.学术交流与培训中心。主要由学校负责建设,可承接企业员工培训、相关教师的工程化锻炼及业内学术交流等,培训人工年均人次数达50人次以上,每年教师赴企业进行工程化锻炼3―5人次,每年不定期举行多场次以上学术交流活动。建设内容包括培训教室、会议中心等场地建设、培训计划制订、培训教材编写、工程案例准备等。

五、新能源专业多环节实践教学的效果

在中心建设和运行过程中,研究新能源实验课程、核心R悼纬痰目纬躺杓啤⒎抡媸迪啊⑷鲜妒迪啊⒃诵惺迪昂捅弦瞪杓频然方诘牡髡,实验室和实习条件的建设方案等。这主要包括以下方面内容:新能源专业实践教学内容和环节的研究、省部共建风能与动力工程专业实验室功能的调整与改造、新能源实验和实践教学环节教学质量标准的研究、新能源新增实践教学条件的建设方案研究。利用笔者所在高校“电力生产与控制国家级虚拟仿真实验教学中心”的优质资源,高标准建设新能源发电过程仿真实验室。

产学研结合不仅是新能源这样的工科专业人才培养的必然要求,能使学校学科和教学受益,同时也应做足做实让企业获利,实现双赢,这样的产学研合作模式才能真正发挥其应有的效能。本文不仅为高校新能源专业人才培养模式提供一种新思路,也为企业的校企合作提供有用的参考。

参考文献:

[1]李俊峰,蔡丰波等.2014中国风电发展报告[R].2014.

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式探究[J].中国电力教育,2014,(22).

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[4]Ahmed Mohamed A.,Song Minho,Pan Jae-Kyung,Kim

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network architectures for large-scale wind power

farms[J].Journal of Electrical Engineering and

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[5]赵飞.风电场远程集控中心的设计与应用[J].科技展

望,2015,(9).

[6]Park Joon-Young,Kim Beom-Joo,Lee Jae-Kyung.Dev-

elopment of unmanned remote monitoring system

能源动力工程培养方案范文5

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

能源动力工程培养方案范文6

关键词:工程流体力学;教学研究;改革探索

作者简介:李小川(1976-),男,河南焦作人,扬州大学能源与动力工程学院,讲师;田萌(1977-),女,陕西安康人,扬州大学能源与动力工程学院,讲师。(江苏?扬州?225127)

中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)23-0047-01

“工程流体力学”课程在能源动力类工科专业中占有非常重要的地位,主要研究流体(液体和气体)的平衡、运动规律及其实际工程应用的技术科学,是力学的一个重要的分支学科。通过本课程流体力学的基本概念和基本原理的学习,学生掌握分析和解决本专业中涉及流体力学问题的能力,为后续专业课程学习奠定基础,然而当前的教学效果并不理想。自然界和人类生活中,以及工农业生产的各行各业中均广泛存在流体流动现象,但是由于缺乏对生活的观察,学生很难做到对课本讲授内容形成直观映像。此外,自然界中的流动现象往往包含多种流动方式,在理论分析与公式推导中涉及许多复杂的数学理论与方法,经验公式多,且不易理解记忆,给学生的学习带来很大困难,导致教师难教、学生难学,实践与应用起来更是难上加难,教学效果不理想,教学目的难以实现。还对后续专业课的学习造成很大影响,进而影响本科教学的整体质量。因此,“工程流体力学”教学改革势在必行。

一、“工程流体力学”教学调查研究

“工程流体力学”课程通常是开设于热能动力工程专业二年级阶段。对扬州大学的学生的问卷调查显示,多数学生对“工程流体力学”课程的评价是“难学”。为何会有这样的评价,通过分析发现,存在几个方面的原因。

1.研究对象比较抽象

“工程流体力学”课程本身研究对象是流体,没有一定的形状和具有流动性,这是流体区别于固体的本质特征。这一特征决定了流体力学研究理论比较抽象、经验公式繁多且推导过程复杂不易理解、易混淆,进而导致了本课程教师难教、学生难学,教学效果不够理想。因此,能否将前面学习过的对“固体”平衡和运动物理规律的分析方法通过比拟的方式移植到“流体”上,并使其形成正向的学习迁移是学生能否很快的掌握本门课程学习方法、学好本课程的一个很重要的方面。[1]

2.教师与学生

“教学”包括“教”与“学”两个方面的内容,忽视任何一个方面都有可能造成教学效果的不理想。理论课教学是工程流体力学课程教学的主要方面,是进行实验指导和应用于工程实践的基础。某些任课教师为了自己的方便省事,教材和教学内容仍然是多年前的老教材,对现阶段流体力学的发展方向和研究成果,以及本学科的最新科技前沿理论及工程应用进展不能做到及时更新,教学内容与实际应用严重脱节。

教学方法单一呆板,无法吸引学生的兴趣。经常看到这样一种现象:教师在讲台上只顾着自己滔滔不绝地讲,忽视了课堂教学的互动性和学生的主观能动性,学生了无兴趣的在座位上睡觉、开小差、玩手机,基本上是教师在向学生单方面地传授知识,这样的教学效果是很低的。[2]

本专业本科生新的培养方案中课程设置有这样一个特点:课程增加,课时压缩,总学分保持不变。“工程流体力学”课程理论课学时从64压缩到48学时,在教学内容总量不变的情况下,每堂课教授的内容,即学生需要接受的信息量就大大增加了,严重增加了学生的负担。“浮躁”是当代很多大学生所普遍具有的心理特征,导致的直接结果是学生自制力差、怕吃苦,上课前不预习、课后不认真复习、作业普遍抄袭。

二、教学改革的目标

围绕当前“工程流体力学”课程教学中存在的问题,以提高课程教学质量、实现教学目标为目的,进行了如下方面的改革:改变教育理念,以课程改革与教学适应新时代的要求为目的;加强教学方法与教学手段的改革,提高“教”的质量;加强课程的应用性,解决基础理论课程的知识教育、应用能力与创新能力的培养,全面提升学生的综合素质;加强课程教学评价与考核体系改革,引入全程教学评价与考核机制。[3]

三、“工程流体力学”教学改革探索

从上面的分析可知,“工程流体力学”课程教学效果不理想存在很多方面的原因,因此,教学改革也要同时从多方面入手才可以起到事半功倍的效果。以下是笔者在扬州大学热能与动力工程专业本科生课程教学中进行的探索与尝试,取得了较好的效果。

1.教学方法的探索与实践