時(shí)間:2023-09-20 18:13:10
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可見,戰(zhàn)略性新興新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開新能源科學(xué)與工程等專業(yè),而且,新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展同樣離不開能源與動(dòng)力工程專業(yè)的參與。同時(shí),戰(zhàn)略性新興新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,為能源與動(dòng)力工程專業(yè)的建設(shè)帶來挑戰(zhàn)與機(jī)遇,因此,需要加強(qiáng)能源與動(dòng)力工程專業(yè)建設(shè),滿足新能源及常規(guī)能源發(fā)展對(duì)人才的需求。
能源動(dòng)力類專業(yè)是戰(zhàn)略性新興的新能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)及新能源科學(xué)與工程等專業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)
戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)如新能源學(xué)科與工程等專業(yè)的發(fā)展需要以傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)學(xué)科為其基礎(chǔ)。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和發(fā)展現(xiàn)狀將影響戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的形成與發(fā)展,戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也將從傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中獲取幫助。能源動(dòng)力類專業(yè)涉及的多是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),而新能源科學(xué)與工程專業(yè)所涉及的是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),因此,能源動(dòng)力類專業(yè)的發(fā)展直接影響到新能源及其新能源科學(xué)與工程專業(yè)的發(fā)展。新能源科學(xué)與工程專業(yè)涉及的學(xué)科領(lǐng)域廣泛且屬交叉學(xué)科,涉及物理學(xué)、能源與動(dòng)力工程、電子科學(xué)與技術(shù)、自動(dòng)控制、材料科學(xué)、機(jī)械工程、化學(xué)等多個(gè)基礎(chǔ)學(xué)科。新能源科學(xué)與工程專業(yè)是一個(gè)典型的多學(xué)科交叉專業(yè)并強(qiáng)烈地依托于能源與動(dòng)力工程等工程技術(shù)的發(fā)展。基礎(chǔ)學(xué)科是催生和促進(jìn)新的學(xué)科領(lǐng)域特別是交叉學(xué)科、新興學(xué)科發(fā)展的源泉。戰(zhàn)略性新興新能源產(chǎn)業(yè)及新能源科學(xué)與工程專業(yè)的發(fā)展離不開孕育其出生的能源動(dòng)力類專業(yè),能源動(dòng)力類專業(yè)作為其發(fā)展的基礎(chǔ)與源泉,并為新能源科學(xué)與工程專業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)大的理論基礎(chǔ)。
國內(nèi)外高校的新能源科學(xué)與工程專業(yè)的課程設(shè)置與能源與動(dòng)力工程專業(yè)的設(shè)置有共同之處,如均以流體力學(xué)、工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)等作為專業(yè)基礎(chǔ)課。國內(nèi)已開設(shè)的新能源科學(xué)與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)課程體系可知,大部分培養(yǎng)方案體現(xiàn)了能源動(dòng)力類專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)(包括流體力學(xué)、工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)等),這些均與教育部新修訂的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄(2010)》中,將新能源科學(xué)與工程專業(yè)設(shè)為能源動(dòng)力類特設(shè)專業(yè)的要求是一致的。北京工業(yè)大學(xué)新能源科學(xué)與工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)方面,主要依托熱能與動(dòng)力工程北京市實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái),并借助重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的科研優(yōu)勢(shì)和動(dòng)力工程及工程熱物理學(xué)科優(yōu)勢(shì),進(jìn)行新能源科學(xué)與工程專業(yè)的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目研究。
綜上所述可知,國內(nèi)大多數(shù)高校的新能源科學(xué)與工程專業(yè)多是建立在原來的能源動(dòng)力類專業(yè)基礎(chǔ)之上的,能源動(dòng)力類專業(yè)是戰(zhàn)略性新興的新能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)及新能源科學(xué)與工程等專業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ),因此,需要深入探討能源與動(dòng)力工程專業(yè)的人才建設(shè)。
戰(zhàn)略性新興的新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)能源動(dòng)力類專業(yè)人才培養(yǎng)的需求
自2010年7月教育部下文開辦新能源科學(xué)與工程專業(yè)的建設(shè)已有4年時(shí)間,該專業(yè)的發(fā)展取得了很大的進(jìn)步,該專業(yè)主要是學(xué)生通過學(xué)習(xí)各種類新能源的特點(diǎn)、利用方式和方法以及新能源應(yīng)用的現(xiàn)狀、未來發(fā)展的趨勢(shì),學(xué)習(xí)動(dòng)力工程及工程熱物理學(xué)科寬厚理論基礎(chǔ),系統(tǒng)掌握新能源與可再生能源轉(zhuǎn)換利用過程中所涉及到的能源動(dòng)力、化工、環(huán)境、材料、生物等專業(yè)知識(shí),培養(yǎng)具備熱學(xué)、力學(xué)、電學(xué)、機(jī)械、自動(dòng)控制、能源科學(xué)、系統(tǒng)工程等寬厚理論基礎(chǔ),受到新能源轉(zhuǎn)換與利用以及新能源利用技術(shù)與設(shè)備的全面訓(xùn)練,具備能源科學(xué)及工程知識(shí)與現(xiàn)代信息技術(shù),具有良好的團(tuán)隊(duì)合作精神和國際視野,具有較強(qiáng)工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力的專門人才。
經(jīng)過近幾年的發(fā)展,新能源科學(xué)與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)及課程體系的設(shè)置取得了很大的進(jìn)步,但是,從新能源科學(xué)與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)以及課程設(shè)置體系設(shè)置的分析,可以看出,其側(cè)重于將風(fēng)能、太陽能、地?zé)帷⑸镔|(zhì)能、核電能等各種“新能源”如何高效的轉(zhuǎn)換為“中間能源”,如將將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能,生物質(zhì)轉(zhuǎn)換為生物油,將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,將潮汐能轉(zhuǎn)換為勢(shì)能等“中間能源”。但是,新能源要高效地為我們所利用,還需要將這些“中間能源”合理高效轉(zhuǎn)換為可以利用的“二次能源”如電能以及可以直接應(yīng)用的生物油等,這些“中間能源”的高效轉(zhuǎn)換需要有能源與動(dòng)力工程專業(yè)的參與才能夠高效完成“中間能源”向“二次能源”的轉(zhuǎn)換。
因此,在大力發(fā)展新能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)及新能源科學(xué)與工程專業(yè)的同時(shí),對(duì)能源與動(dòng)力工程專業(yè)的發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)與機(jī)遇,需要針對(duì)新能源科學(xué)與工程專業(yè)設(shè)置的不足之處,針對(duì)各種“中間能源”的特點(diǎn)及轉(zhuǎn)換特點(diǎn),制定出合理的能源動(dòng)力類專業(yè)的人才培養(yǎng)方案,使其與新能源科學(xué)與工程等新能源相關(guān)專業(yè)形成互補(bǔ),共同完成從“新能源”向“中間能源”再到“二次能源”的高效轉(zhuǎn)換,將新能源的利用率發(fā)揮到極致。
基于戰(zhàn)略性新興的新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展背景下的能源動(dòng)力類專業(yè)人才培養(yǎng)的探討
國內(nèi)開設(shè)有能源動(dòng)力類專業(yè)的高校有100余所,通過查閱并歸納國內(nèi)各個(gè)高校能源動(dòng)力類專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo):著力培養(yǎng)擁有扎實(shí)的動(dòng)力工程及工程熱物理學(xué)科寬厚基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識(shí),并具有較高的人文社會(huì)科學(xué)和管理學(xué)的知識(shí),系統(tǒng)掌握熱力科學(xué)、控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、能源高效轉(zhuǎn)換、清潔利用及其自動(dòng)控制與運(yùn)行的專業(yè)知識(shí)、基本技能及學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài),具有較強(qiáng)的工程意識(shí)、工程素質(zhì)、工程實(shí)踐能力、自我獲取知識(shí)的能力、創(chuàng)新素質(zhì)、創(chuàng)業(yè)精神、社會(huì)交往能力、組織管理能力和國際視野的高素質(zhì)人才。
根據(jù)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之新能源發(fā)展的要求以及新能源科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)的特點(diǎn),結(jié)合能源與動(dòng)力工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)以及當(dāng)今能源動(dòng)力類專業(yè)自身發(fā)展的需求,提出了能源與動(dòng)力工程專業(yè)人才培養(yǎng)的一些建議。
針對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,調(diào)整能源與動(dòng)力工程專業(yè)的人才培養(yǎng)課程體系
針對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展特點(diǎn),以及新能源的能源轉(zhuǎn)化特點(diǎn),適當(dāng)調(diào)整人才培養(yǎng)目標(biāo)及課程體系使之滿足新能源后續(xù)利用對(duì)人才的需求。如太陽能的熱利用過程中,可設(shè)置高效吸收、儲(chǔ)存及釋放太陽能(熱能)的相關(guān)課程,以及高效利用其儲(chǔ)能材料釋放的熱能的動(dòng)力機(jī)械的相關(guān)課程,完成從“新能源”(太陽能)到“中間能源”(儲(chǔ)能材料所儲(chǔ)存的熱能)再到“二次能源”(如電能)的高效轉(zhuǎn)換;可以添加高效熱解生物質(zhì)轉(zhuǎn)換為高品質(zhì)的生物油(“中間能源”)的課程,以及開設(shè)特定課程來講解如何將生物油(“中間能源”)轉(zhuǎn)換為可以直接高效利用的“二次能源”或直接將生物油“中間能源”高效利用的課程等等。
構(gòu)建多層次、不同規(guī)格的人才培養(yǎng)體系
能源動(dòng)力類專業(yè)(學(xué)科)的人才培養(yǎng)需要分為博士、碩士、本科及專科,滿足不同層的人才需求。同時(shí),不同性質(zhì)的高校在本科層次的人才培養(yǎng)目的是不同的,如研究型大學(xué)主要培養(yǎng)學(xué)術(shù)型以及研究與應(yīng)用人才、教學(xué)研究型大學(xué)培養(yǎng)學(xué)術(shù)和應(yīng)用型人才為主、教學(xué)型大學(xué)培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主以及高等職業(yè)院校培養(yǎng)應(yīng)用型學(xué)生為主。
加強(qiáng)職業(yè)教育與培訓(xùn),發(fā)展繼續(xù)教育,構(gòu)建終身教育體系
雖然高校有多層次、不同規(guī)格的人才培養(yǎng)方式,可以針對(duì)不同層次的人才需求制定相應(yīng)的人才培養(yǎng)目標(biāo)并培養(yǎng)出合格的人才,但是,當(dāng)今科技發(fā)展日新月異,知識(shí)發(fā)展迅猛,技術(shù)更新頻繁,如果企業(yè)引進(jìn)的人才僅僅靠在學(xué)校所學(xué)的知識(shí)是不能滿足企業(yè)的快速發(fā)展的。總書記在十六大的政治報(bào)告中指出:要“加強(qiáng)職業(yè)教育與培訓(xùn),發(fā)展繼續(xù)教育,構(gòu)建終身教育體系”。因此,需要為已經(jīng)畢業(yè)的能源動(dòng)力類專業(yè)人才制定繼續(xù)教育培訓(xùn)計(jì)劃,構(gòu)建終身教育體系,使能源動(dòng)力類人才時(shí)刻具備最新知識(shí)與技能,滿足企業(yè)發(fā)展的需求。
采取的措施可以是要根據(jù)不同崗位的人員,幫助其制定終身的自我學(xué)習(xí)與培訓(xùn)計(jì)劃,使其獲得并完善各種知識(shí)與技能;與高校聯(lián)合制定長期的培訓(xùn)計(jì)劃,如每年對(duì)企業(yè)的人才進(jìn)行專業(yè)相關(guān)新知識(shí)的培訓(xùn)或是按照企業(yè)的要求進(jìn)行專業(yè)知識(shí)培訓(xùn);邀請(qǐng)能源動(dòng)力類的研究院所專家定期舉行學(xué)術(shù)講座,傳播能源動(dòng)力類的最新技術(shù)發(fā)展,起到拋磚引玉的作用;可以與行業(yè)協(xié)會(huì)共同舉辦相關(guān)知識(shí)的講習(xí)班,使熱能工程師掌握相關(guān)最新的專業(yè)技術(shù);要求企業(yè)員工進(jìn)行培訓(xùn)考證,使他們?cè)诳甲C過程中學(xué)習(xí)到相關(guān)知識(shí),同時(shí)也使其保持強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)愿望;出國進(jìn)行短期培訓(xùn)學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)國外最新的能源動(dòng)力類知識(shí);采取要求每位員自己工定期舉辦講座,將其學(xué)習(xí)、工作或查閱中所獲得的知識(shí)進(jìn)行相互交流,使大家能便捷地學(xué)習(xí)到更多的知識(shí)。
建立跨產(chǎn)業(yè)、跨領(lǐng)域、跨學(xué)科合作的人才培養(yǎng)模式
對(duì)能源動(dòng)力類專業(yè)進(jìn)行教育資源的整合,在培養(yǎng)常規(guī)的能源動(dòng)力類人才基礎(chǔ)之上與新能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)合作培養(yǎng)跨產(chǎn)業(yè)人才,并與能源動(dòng)力類之外的領(lǐng)域如化學(xué)工程及材料學(xué)科合作培養(yǎng)生物質(zhì)能高效利用與新能源材料相關(guān)的專業(yè)技術(shù)人才。
建立高校與企業(yè)、研究院所及國外高校學(xué)聯(lián)合的人才培養(yǎng)模式
高校與企業(yè)聯(lián)合人才的培養(yǎng)主要是讓企業(yè)里面的既懂理論專業(yè)知識(shí)和具有豐富實(shí)踐工程經(jīng)驗(yàn)的工程師擔(dān)任本科人才培養(yǎng)(畢業(yè)設(shè)計(jì))的第二導(dǎo)師,讓本科生在畢業(yè)設(shè)計(jì)階段可以得到實(shí)際工程知識(shí)的訓(xùn)練,學(xué)習(xí)到如何將理論知識(shí)與實(shí)踐工程聯(lián)合起來解決實(shí)際工程問題的能力,學(xué)習(xí)如何將知識(shí)轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)力。其次,可以讓企業(yè)參與碩士及博士人才的培養(yǎng),由于碩士人才與博士人才培養(yǎng)目標(biāo)不同,因此,對(duì)于碩士人才的培養(yǎng)主要是讓學(xué)生參與企業(yè)的技術(shù)改革,解決較高難度的實(shí)際課題為主。博士人才的培養(yǎng)可以部分參照博士后流動(dòng)站對(duì)其博士后工作人員的要求進(jìn)行培養(yǎng),參與企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)的研究工作。聘請(qǐng)國內(nèi)能源動(dòng)力類研究院所的知名專家院士來校進(jìn)行學(xué)術(shù)交流,讓學(xué)生有機(jī)會(huì)與這些學(xué)術(shù)泰斗面對(duì)面交流,學(xué)習(xí)他們的思維方式,以及他們所帶來本領(lǐng)域的最新專業(yè)知識(shí)信息。可以聘請(qǐng)國外高校知名教授專家來國內(nèi)短期講課,讓學(xué)生了解國外本領(lǐng)域的最新發(fā)展及相關(guān)知識(shí)。
注重能源動(dòng)力類人才出國留學(xué)培養(yǎng)
選送優(yōu)秀的學(xué)生在完成國內(nèi)的課程以后,到國外動(dòng)力類著名高校繼續(xù)學(xué)習(xí)先進(jìn)的能源動(dòng)力類知識(shí),使人才的培養(yǎng)具有國際水準(zhǔn),這些學(xué)生在國外完成本科、碩士或博士的學(xué)業(yè)之后回國工作,這樣就可以為我國能源動(dòng)力類的建設(shè)起到推波助瀾的作用,加快我國能源動(dòng)力類產(chǎn)業(yè)及新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
能源動(dòng)力類人才的后續(xù)培養(yǎng)
從高校畢業(yè)的博士、碩士、本科及專科具備一定理論知識(shí),但是,這些人才要在企業(yè)做出成果,離不開企業(yè)的“二次培養(yǎng)”,就是按照不同層次人才的特點(diǎn)安排在不同的工作崗位進(jìn)行專業(yè)技能、技術(shù)以及研發(fā)的后續(xù)培養(yǎng)鍛煉,在此過程中培養(yǎng)出能夠?qū)⒅R(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)力的各個(gè)環(huán)節(jié)上的不同層次的人才,培養(yǎng)出如科技創(chuàng)新的領(lǐng)軍人才、科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)人才、高技能的技術(shù)創(chuàng)新人才以及實(shí)際科技成果的轉(zhuǎn)化人才等。
按照CDIO模式及卓越工程師模式培養(yǎng)能源動(dòng)力類人才
1.1構(gòu)建符合新能源(太陽能)行業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的課程體系我校能源與動(dòng)力工程專業(yè)設(shè)有制冷與空調(diào)技術(shù)、制冷測試技術(shù)與自動(dòng)化、太陽能利用三個(gè)專業(yè)方向。理論課程體系采用模塊化設(shè)置,分為公共基礎(chǔ)課模塊、專業(yè)基礎(chǔ)課模塊、專業(yè)課模塊和專業(yè)選修課模塊。前三個(gè)模塊構(gòu)成了能源與動(dòng)力工程專業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)體系,為學(xué)生繼續(xù)深造和進(jìn)行能源動(dòng)力方面的研究應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。專業(yè)選修課模塊根據(jù)2014年3月德州及其周邊地區(qū)對(duì)新能源類特別是太陽能應(yīng)用方向的人才需求設(shè)置了相關(guān)課程[2]。結(jié)合行業(yè)企業(yè)用人對(duì)畢業(yè)生實(shí)踐能力的要求,實(shí)踐環(huán)節(jié)穿插于整個(gè)教學(xué)過程,著重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力。前三年,學(xué)生的實(shí)踐環(huán)節(jié)主要有包括認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、金工實(shí)習(xí)、制圖測繪在內(nèi)的基本技能訓(xùn)練,以及把課堂教學(xué)和工程實(shí)踐相結(jié)合的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等專項(xiàng)技能訓(xùn)練。學(xué)生在掌握了扎實(shí)寬厚的能源與動(dòng)力工程專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)后,第四年有計(jì)劃地到校外實(shí)習(xí)基地進(jìn)行為期一年的實(shí)習(xí),包括專業(yè)方向?qū)嵙?xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)、畢業(yè)實(shí)習(xí),以提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決工程實(shí)際問題的能力。2012年,能源與動(dòng)力工程專業(yè)獲批國家級(jí)“專業(yè)綜合改革試點(diǎn)”項(xiàng)目,聘請(qǐng)中科院物理所孟慶波為教授,聘山東大學(xué)可再生能源研究中心主任韓吉田教授、天津大學(xué)“中低溫?zé)崮芨咝Ю谩苯逃恐攸c(diǎn)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人趙軍教授、國家太陽能熱利用研發(fā)中心主任趙玉磊為專業(yè)建設(shè)專家委員會(huì)成員,完成了德州學(xué)院能源與動(dòng)力工程專業(yè)專業(yè)規(guī)范的撰寫、培養(yǎng)方案的修訂、基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課課程規(guī)范的撰寫工作。同時(shí),德州學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院與中國太陽能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟聯(lián)合成立能源與動(dòng)力工程(太陽能熱利用方向)專業(yè)卓越工程師試點(diǎn)班,2012年9月首屆招生50人,2013級(jí)招生正在進(jìn)行中。鑒于太陽能專業(yè)高校教材緊缺的現(xiàn)狀,機(jī)電工程學(xué)院編寫了7本太陽能系列高校教材,其中孫如軍教授編寫的《太陽能熱水系統(tǒng)施工管理》(清華大學(xué)出版社)已于2012年11月出版,其余幾本已經(jīng)完稿,等待出版。
1.2培養(yǎng)適應(yīng)新能源(太陽能)行業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的師資隊(duì)伍能源與動(dòng)力工程專業(yè)現(xiàn)有專職教師19人,其中教授3人,副教授12人,具有博士學(xué)位教師2人,均擁有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),是一支年齡、職稱、學(xué)歷結(jié)構(gòu)合理、發(fā)展趨勢(shì)良好的師資隊(duì)伍。近三年來,專業(yè)教師共近120篇,其中在核心期刊發(fā)表20余篇,在外文期刊15篇,被SCI收錄9篇;承擔(dān)或參與國家、省科技廳、市科技局項(xiàng)目20余項(xiàng),院級(jí)科研課題30余項(xiàng),承擔(dān)國家教研立項(xiàng)課題5項(xiàng),出版專著2部,參編教材28部,獲得實(shí)用新型專利20余項(xiàng)。
1.3能源類創(chuàng)新性、應(yīng)用型人才培養(yǎng)成效顯著學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力強(qiáng)。近幾年在大學(xué)生科技文化創(chuàng)新大賽中,能源與動(dòng)力工程專業(yè)學(xué)生在全國大學(xué)生節(jié)能減排課外科技作品競賽、全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽、全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽、全國大學(xué)生電子商務(wù)“創(chuàng)新、創(chuàng)意及創(chuàng)業(yè)”挑戰(zhàn)賽、全國大學(xué)生計(jì)算機(jī)仿真競賽、大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、山東省機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)競賽等各類國家級(jí)和省級(jí)比賽中都獲得了優(yōu)異成績,獲得國家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)20余項(xiàng),省部級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì)200余項(xiàng),教師指導(dǎo)學(xué)生在公開發(fā)行的雜志上發(fā)表學(xué)術(shù)論文10余篇,獲得實(shí)用型新專利20余項(xiàng),獲獎(jiǎng)層次和數(shù)量均居全國同類院校和省屬高校前列。特別值得一提的是在教育部主辦的全國大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競賽中,參賽作品《太陽能電動(dòng)車》、《太陽能服飾》、《綠色壓力環(huán)保鞋》、《自切換高效太陽能干燥裝置》連續(xù)四屆分獲國家級(jí)一等獎(jiǎng),尤其是在2011年8月的競賽中,學(xué)生的參賽作品《害蟲自殺式太陽能滅蟲器》,在全國182所參賽高校中,榮獲國家特等獎(jiǎng),現(xiàn)場總決賽全國成績排名第一,同時(shí)我校榮獲優(yōu)秀組織獎(jiǎng)。學(xué)生就業(yè)率高。能源與動(dòng)力工程專業(yè)2006年開始招收本科生以來,一次性就業(yè)率在95%以上,主要就業(yè)行業(yè)為省內(nèi)制冷、空調(diào)、汽車、太陽能等行業(yè),許多同學(xué)現(xiàn)已成為企業(yè)設(shè)計(jì)主管或現(xiàn)場主管。到目前為止,與皇明太陽能集團(tuán)聯(lián)合培養(yǎng)的太陽能專業(yè)的學(xué)生中已有160名進(jìn)入了相應(yīng)的崗位,得到了企業(yè)的一致好評(píng)。
1.4構(gòu)建協(xié)同創(chuàng)新的新能源(太陽能)行業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)校企合作模式2007年至今,德州學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院先后在國家太陽能熱利用工程技術(shù)研究中心、皇明太陽能集團(tuán)有限公司等建立實(shí)習(xí)實(shí)踐基地5個(gè);2006年12月,機(jī)電工程學(xué)院與山東奇威特人工環(huán)境有限公司投入了30萬元,校企合作共建了“太陽能中央空調(diào)實(shí)驗(yàn)室”。2007年3月與皇明太陽能股份有限公司合作共建,成立了“太陽能熱利用工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)中心”,面向全校相關(guān)專業(yè)師生、皇明太陽能股份有限公司及地方新能源企業(yè)開放。該專業(yè)分階段安排學(xué)生到各公司進(jìn)行見習(xí)和實(shí)習(xí),并聘請(qǐng)高級(jí)工程師進(jìn)行專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能的講座和兼課,帶來了大量的課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)以及科研課題,并進(jìn)行卓有成效的指導(dǎo),開闊了學(xué)生視野,實(shí)現(xiàn)了理論到實(shí)踐的結(jié)合,讓學(xué)生了解和掌握本學(xué)科的發(fā)展動(dòng)態(tài)和社會(huì)需求狀況,為今后走向社會(huì)奠定了基礎(chǔ)。自2007年與皇明聯(lián)合辦學(xué)以來,相繼已經(jīng)開設(shè)了五屆“太陽能班”,實(shí)驗(yàn)室教學(xué)配置都相應(yīng)固定且配備齊全。所用教材都是德州學(xué)院和皇明集團(tuán)合作編寫,共20余部。集團(tuán)派相應(yīng)的各部門高級(jí)技術(shù)人員到校指導(dǎo)教學(xué)工作,聯(lián)合辦學(xué)借助皇明集團(tuán)國際領(lǐng)先的檢測與研發(fā)設(shè)備,組織學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的研究與開發(fā)。借鑒與皇明太陽能集團(tuán)聯(lián)合培養(yǎng)人才的經(jīng)驗(yàn),2010年又先后與德州旭光太陽能集團(tuán)、東營光伏太陽能有限公司等太陽能應(yīng)用企業(yè)成立了相應(yīng)的企業(yè)冠名班。2012年,德州學(xué)院與皇明太陽能股份有限公司聯(lián)合建設(shè)“本科教學(xué)工程”大學(xué)生校外實(shí)踐教育基地,已獲教育部批準(zhǔn)。在合作辦學(xué)基礎(chǔ)上,總結(jié)出了“三三六”校企合作人才培養(yǎng)模式,這一校企合作人才培養(yǎng)模式的辦學(xué)經(jīng)驗(yàn),在2010年山東省校企合作培養(yǎng)人才工作電視會(huì)議上做了大會(huì)典型發(fā)言。由此構(gòu)建的“強(qiáng)化專業(yè)技能、突出創(chuàng)新能力、提升人文素養(yǎng)”為主要內(nèi)容的三位一體的校企合作人才培養(yǎng)體系,保證了學(xué)生綜合素質(zhì)的不斷提高。2009年至2011年,德州學(xué)院連續(xù)三年被評(píng)為“山東省校企合作先進(jìn)單位”,2011年德州學(xué)院列入首批“山東省企業(yè)專業(yè)技術(shù)人員繼續(xù)教育基地”。
2建設(shè)規(guī)劃
能源與動(dòng)力工程專業(yè)人才培養(yǎng)以服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展為宗旨、以就業(yè)為導(dǎo)向,走產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的發(fā)展道路,培養(yǎng)新能源行業(yè)創(chuàng)新性、應(yīng)用型人才,建成在省內(nèi)有一定影響力的能源與動(dòng)力工程專業(yè)引領(lǐng)的能源類專業(yè)群和能源類卓越工程師培養(yǎng)基地,為德州及周邊地區(qū)新能源行業(yè)發(fā)展起到引領(lǐng)和推進(jìn)作用。
2.1打造能源與動(dòng)力工程專業(yè)引領(lǐng)的“特色突出、優(yōu)勢(shì)顯著”的能源類、機(jī)械類、自動(dòng)化類專業(yè)群目前,我校已確定重點(diǎn)打造能源與動(dòng)力工程專業(yè)(暨新能源、節(jié)能環(huán)保裝備方向的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè))引領(lǐng)的能源類、機(jī)械類、自動(dòng)化類專業(yè)群,為德州市新能源產(chǎn)業(yè)共涉及的太陽能利用、風(fēng)電裝備、生物質(zhì)能、熱泵應(yīng)用、新能源汽車和節(jié)能環(huán)保六大領(lǐng)域做好智力支撐。根據(jù)德州市及周邊地區(qū)對(duì)新能源裝備與環(huán)保機(jī)械領(lǐng)域人才的需求,對(duì)三個(gè)專業(yè)群教學(xué)計(jì)劃及教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,能源類專業(yè)群主要側(cè)重于新能源(太陽能利用、新能源汽車)技術(shù)的研究與應(yīng)用,機(jī)械類專業(yè)群主要側(cè)重于新能源裝備與環(huán)保機(jī)械的設(shè)計(jì)制造,自動(dòng)化類專業(yè)群主要側(cè)重于新能源裝備與環(huán)保機(jī)械的自動(dòng)控制。在現(xiàn)有基礎(chǔ)上,完善理論———實(shí)驗(yàn)———實(shí)踐人才培養(yǎng)路徑,培養(yǎng)滿足社會(huì)需要的能源類、機(jī)械類、自動(dòng)化類創(chuàng)新性、應(yīng)用型人才。同時(shí)加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè),造就一支教學(xué)水平高,科研能力強(qiáng)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。同時(shí)對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行升級(jí)改造,同時(shí)購進(jìn)必需的教學(xué)、科研儀器設(shè)備,積極打造群內(nèi)共享的公共實(shí)驗(yàn)教學(xué)大平臺(tái),建成山東省能源與動(dòng)力工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心。
2.2深化能源與動(dòng)力工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革能源與動(dòng)力工程專業(yè)將圍繞德州市及周邊地區(qū)新能源產(chǎn)業(yè),特別是太陽能利用和新能源汽車行業(yè)的發(fā)展建設(shè),根據(jù)教育部“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”,進(jìn)一步完善“3+1”的人才培養(yǎng)模式,深化能源與動(dòng)力工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革。以滿足專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)為核心,修訂教學(xué)計(jì)劃,將創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)能力納入課程體系和教學(xué)內(nèi)容,參照職業(yè)崗位任職要求,校企共同制訂專業(yè)人才培養(yǎng)方案;將學(xué)校的教學(xué)活動(dòng)和企業(yè)的生產(chǎn)過程緊密結(jié)合,靈活調(diào)整教學(xué)周期,學(xué)校和企業(yè)共同完成教學(xué)任務(wù),突出人才培養(yǎng)的針對(duì)性、靈活性和開放性。
2.3打造一支滿足新能源(太陽能)行業(yè)創(chuàng)新性、應(yīng)用型人才培養(yǎng)的“雙師型”師資隊(duì)伍依據(jù)德州學(xué)院的柔性人才引進(jìn)制度,引進(jìn)教授、博士、企業(yè)技術(shù)骨干為學(xué)科帶頭人和骨干教師。聘任(聘用)一批具有行業(yè)影響力的專家學(xué)者作為專業(yè)帶頭人,一批新能源行業(yè)專業(yè)人才和能工巧匠作為兼職教師,建立兼職教師資源庫,使專業(yè)建設(shè)緊跟產(chǎn)業(yè)發(fā)展,學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)符合職業(yè)崗位要求。同時(shí)結(jié)合實(shí)際需要,兼職教師對(duì)學(xué)生的課程設(shè)計(jì),畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行指導(dǎo)。另一方面,加大在職教師培養(yǎng)培訓(xùn)力度。通過下企業(yè)、做訪問學(xué)者、進(jìn)修多種方式,在新能源行業(yè)造就出一批有一定影響力的專業(yè)人才,使專職教師下企業(yè)制度化,將教師參與企業(yè)技術(shù)應(yīng)用、新產(chǎn)品開發(fā)、社會(huì)服務(wù)等作為專業(yè)技術(shù)職務(wù)和崗位聘用的重要內(nèi)容。完善專業(yè)教師到對(duì)口企事業(yè)單位定期實(shí)習(xí)制度,提高專業(yè)教學(xué)水平和實(shí)踐能力,提升雙師素質(zhì)。
2.4改革實(shí)踐教學(xué)體系,加強(qiáng)實(shí)踐基地建設(shè)在培養(yǎng)創(chuàng)新性、應(yīng)用型人才,打造新能源行業(yè)卓越工程師的教學(xué)目標(biāo)指導(dǎo)下,與校外實(shí)踐基地的共同研討,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建“基礎(chǔ)理論與實(shí)踐技能平臺(tái)設(shè)計(jì)應(yīng)用能力平臺(tái)綜合實(shí)踐能力和工程應(yīng)用能力平臺(tái)科技與創(chuàng)新能力平臺(tái)”的“漸進(jìn)式四平臺(tái)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系按照校企聯(lián)合、共建共享、邊建邊用的原則,充分發(fā)揮校企合作的優(yōu)勢(shì),依托皇明太陽能股份有限公司和山東奇威特人工環(huán)境有限公司等校外實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心(研究所),以及東營光伏太陽能有限公司等5家實(shí)踐教學(xué)科研基地,建成集研究創(chuàng)新、基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)、生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)、學(xué)工一體的綜合性實(shí)訓(xùn)基地,創(chuàng)建山東省人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)、山東省實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)示范中心、山東省工程技術(shù)研究中心,將學(xué)生的課堂教學(xué)、課程實(shí)習(xí)、專業(yè)實(shí)踐及畢業(yè)設(shè)計(jì)、論文等環(huán)節(jié)與企業(yè)實(shí)際、教學(xué)研究與企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)結(jié)合起來,以提高學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量和就業(yè)能力。
3結(jié)束語
1熱能動(dòng)力工程在鍋爐領(lǐng)域的應(yīng)用情況
眾所周知,鍋爐是一種非常常見的熱能設(shè)備,在我國的工業(yè)生產(chǎn)中十分常見,應(yīng)用極為廣泛,鍋爐的原理是借助于爐內(nèi)燃料的燃燒來產(chǎn)生熱能,從而提供持續(xù)的動(dòng)力來滿足工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)需求。目前,國內(nèi)使用的鍋爐中以工業(yè)爐最為多見,工業(yè)爐又可以分為多種,最廣為熟知的是燃料鍋爐。工業(yè)鍋爐最重要的功能就是工業(yè)加熱,提供熱能。工業(yè)爐使用數(shù)量巨大,應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,正因?yàn)楣I(yè)爐具有的無可比擬的優(yōu)勢(shì),據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,我國超過十種以上的行業(yè)都在使用工業(yè)爐,但其缺點(diǎn)也是非常明顯的,工業(yè)爐的能耗非常大,其消耗量幾乎占到了總體能源消耗量的四分之一,而工業(yè)爐中以燃料爐的消耗為最大,占比約為九成左右。
當(dāng)前,熱能與動(dòng)力工程在鍋爐領(lǐng)域的應(yīng)用中一個(gè)重要的問題就是污染的問題,這也是制約鍋爐技術(shù)發(fā)展的一個(gè)難點(diǎn)。人們?cè)诮档湾仩t污染物排放方面投入了大力的精力來對(duì)技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行研發(fā),經(jīng)過不斷的努力,也形成了一定的研究成果。鍋爐設(shè)備在生產(chǎn)運(yùn)行中的核心環(huán)節(jié)是內(nèi)燃技術(shù)和傳感技術(shù),在借助于雙交叉限幅控制的情況下,現(xiàn)在可以對(duì)空燃比例進(jìn)行連續(xù)的控制,從而能保證鍋爐中電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的良好,也為鍋爐的運(yùn)轉(zhuǎn)提供足量的氣體,促進(jìn)鍋爐內(nèi)燃料的充分燃燒,也實(shí)現(xiàn)了能源節(jié)約與環(huán)保。
2熱能與動(dòng)力工程技術(shù)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用情況
能源的短缺與匱乏一直是制約能源利用的一個(gè)瓶頸,熱能與動(dòng)力工程的發(fā)展,能源利用效率的提高,從一定程度上可以緩解我國能源不足的現(xiàn)狀。緩解能源危機(jī)一方面要節(jié)約能源,另一方面則要加大新能源的開發(fā)力度,將新能源與熱能動(dòng)力工程很好的結(jié)合起來。
眾所周知,風(fēng)機(jī)是一種裝有多個(gè)葉片的通過軸旋轉(zhuǎn)推動(dòng)氣流的機(jī)械。葉片將施加于軸上旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能,轉(zhuǎn)變?yōu)橥苿?dòng)氣體流動(dòng)的壓力,從而實(shí)現(xiàn)氣體的流動(dòng)。風(fēng)機(jī)在工業(yè)中的應(yīng)用也極為廣泛,在電廠、鍋爐、工業(yè)爐窯、礦井隧道、冷卻塔、車輛船舶以及建筑的通風(fēng)除塵方面都離不開風(fēng)機(jī)。尤其是在電站中,由于電站機(jī)組的容量效率、轉(zhuǎn)速以及自動(dòng)化水平都在不斷提高,這也對(duì)所用風(fēng)機(jī)的可靠性提出了更為嚴(yán)苛的要求。風(fēng)機(jī)是電站耗電最大的環(huán)節(jié),電站的送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)等設(shè)備作為鍋爐運(yùn)行的重要輔機(jī),耗電量極為巨大,如何降低其運(yùn)行中的電耗是當(dāng)前電廠工業(yè)節(jié)能中必須重點(diǎn)關(guān)注的問題。此外,鍋爐風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中也經(jīng)常會(huì)有燒壞電機(jī)、竄軸的現(xiàn)象,也有葉輪飛車、軸承等故障發(fā)生,這些都會(huì)對(duì)電廠運(yùn)行的生命財(cái)產(chǎn)安全造成負(fù)面影響。在風(fēng)機(jī)的發(fā)展應(yīng)用中,必須加強(qiáng)對(duì)與熱能動(dòng)力工程有關(guān)的發(fā)電設(shè)備以及工業(yè)爐窯進(jìn)行研究和創(chuàng)新,加強(qiáng)在通風(fēng)和引風(fēng)等方面的技術(shù)研發(fā)力度,推動(dòng)新能源和再生能源的發(fā)展。同時(shí),在電站和工業(yè)鍋爐應(yīng)用上也要加強(qiáng)熱能動(dòng)力工程的創(chuàng)新力度,結(jié)合新能源的發(fā)展,改變傳統(tǒng)能源的供給模式,努力改善我國能源短缺的現(xiàn)狀,為我國工業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供高效的能源支撐。
3熱能與動(dòng)力工程的發(fā)展趨勢(shì)
第一,在熱能動(dòng)力和控制工程方面。二者是相輔相成、互相促進(jìn)、互相發(fā)展的。融合中要特別注重綜合鍋爐和汽輪機(jī)的優(yōu)勢(shì),在動(dòng)力機(jī)械設(shè)計(jì)上可以借助這些理論和專業(yè)技術(shù)來推動(dòng)熱力發(fā)電的發(fā)展和污染治理的良好控制。第二,在水利水電方面的應(yīng)用。水利水電和熱能動(dòng)力工程具有很強(qiáng)的淵源,也是密不可分的。在水利水電工程中,要對(duì)水利水電動(dòng)力工程等相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行深入的研究分析,推動(dòng)理論和技術(shù)的互融性發(fā)展,并要注重信息技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用。第三,在熱力發(fā)電及和汽車工程方面。應(yīng)大力發(fā)展熱力發(fā)電機(jī)的深層次研究,推動(dòng)其在現(xiàn)代汽車工業(yè)和新能源汽車工業(yè)中的深入應(yīng)用,促進(jìn)綠色汽車工業(yè)的快速發(fā)展。
熱能和動(dòng)力工程是現(xiàn)代動(dòng)力工程發(fā)展的前提和基礎(chǔ),針對(duì)當(dāng)前我國現(xiàn)階段熱能動(dòng)力工程的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀來看,隨著工業(yè)產(chǎn)業(yè)的不斷進(jìn)步,其熱能動(dòng)力工程也得到了較大程度的提升,但人才隊(duì)伍的建設(shè)還較為乏力,當(dāng)前,我國高職院校的熱能與動(dòng)力工程專業(yè)人才要基于將學(xué)生培養(yǎng)成具備一定的實(shí)踐能力、操作能力的應(yīng)用型人才的目標(biāo),大力推動(dòng)職業(yè)院校應(yīng)用型人才的建設(shè)力度。
一、熱能與動(dòng)力工程的簡單概述
熱能與動(dòng)力工程實(shí)質(zhì)上是指熱能的開發(fā)與動(dòng)能的轉(zhuǎn)換過程,并且兩者之間在一定條件下可以實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)換和應(yīng)用。不僅如此,熱能與動(dòng)能還能夠?qū)崿F(xiàn)與電能的相互轉(zhuǎn)換,使三種能源都能夠得到高效利用,有效實(shí)現(xiàn)了能源的節(jié)約與利用,在很大程度上促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的同時(shí)提高,是我國實(shí)現(xiàn)健康可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。所以必須加強(qiáng)對(duì)熱能和動(dòng)能工程研究,以實(shí)現(xiàn)兩者的科技創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。熱能與動(dòng)力工程關(guān)系復(fù)雜多變且具有系統(tǒng)性,在對(duì)兩者進(jìn)行相關(guān)研究和分析時(shí)要注意以下幾方面的認(rèn)知:
1)熱能的轉(zhuǎn)換和利用,一般包括熱能轉(zhuǎn)換為動(dòng)力和在動(dòng)力控制工程中的應(yīng)用,如熱能新能源的開發(fā)和熱能在其他能源環(huán)境中的利用等;2)從熱能產(chǎn)出點(diǎn)內(nèi)燃機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上了解,熱能生產(chǎn)相關(guān)設(shè)備及程序主要包括熱力發(fā)電機(jī)和汽車工程。3)基于機(jī)械能從電能轉(zhuǎn)化而來的基礎(chǔ),了解到機(jī)械能與電能轉(zhuǎn)換中使用到設(shè)備及工程包括流體機(jī)械和制冷低溫工程[1]。
二、熱能與動(dòng)力工應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀及問題
1)熱能與動(dòng)力工程中工業(yè)爐的應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀。工業(yè)爐作為熱能產(chǎn)出的重要設(shè)備,對(duì)熱能供應(yīng)效率起著不可代替的作用,并且工業(yè)爐還是工業(yè)體系的關(guān)鍵部分,實(shí)現(xiàn)工業(yè)爐熱能產(chǎn)出效率和動(dòng)力工程效率的提高,將在很大程度上促進(jìn)工業(yè)的快速、健康和持續(xù)發(fā)展。但是工業(yè)爐燃燒材料實(shí)現(xiàn)熱能供應(yīng)時(shí),產(chǎn)生大量的有害氣體,破壞了生態(tài)平衡和污染了生活環(huán)境,所以近幾年很多相關(guān)專家及企業(yè)對(duì)做出了相關(guān)研究,以探索低污染和低破壞的方法,來高污染燃燒材料實(shí)現(xiàn)熱能供應(yīng)。隨著科學(xué)技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的共同快速發(fā)展,使相關(guān)專家及企業(yè)進(jìn)行新能源開發(fā)方法研究中,將科學(xué)技術(shù)充分融入到了工業(yè)爐產(chǎn)熱能和動(dòng)能中,并且還實(shí)現(xiàn)了電能、熱能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)換,促進(jìn)工業(yè)爐發(fā)展的同時(shí),也提高了能源利用率,有利于資源浪費(fèi)的減少和工業(yè)節(jié)能發(fā)展的實(shí)現(xiàn)[2]。
2)熱能項(xiàng)目中的風(fēng)機(jī)問題。一方面,熱能產(chǎn)出中離不開風(fēng)機(jī)的傳輸與調(diào)節(jié),對(duì)熱能質(zhì)量起著重要性作用,但是在熱能供應(yīng)中,往往因疏忽管理與養(yǎng)護(hù),導(dǎo)致風(fēng)機(jī)破損和停運(yùn),進(jìn)而影響整個(gè)熱能項(xiàng)目的進(jìn)度,致使熱能產(chǎn)出量下降,這要求相關(guān)工作人員進(jìn)行風(fēng)機(jī)操作時(shí),要嚴(yán)格按照說明書進(jìn)行,并且在必要的情況下還要根據(jù)熱能生產(chǎn)實(shí)際需要,改進(jìn)和完善風(fēng)機(jī)功能。另一方面,風(fēng)機(jī)本身存在葉輪結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其適用性較差,容易受到外界因素的影響,進(jìn)而導(dǎo)致熱能生產(chǎn)效率低和溫度測量精準(zhǔn)度等問題出現(xiàn),并且因科學(xué)技術(shù)的不創(chuàng)新,使這些問題沒有得到有效解決,所以熱能項(xiàng)目的相關(guān)工作人員必須根據(jù)問題中涉及到的相關(guān)數(shù)據(jù),研究和開發(fā)高效的測定軟件,實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)葉片燃燒速度的精確測量與控制[2-3]。
三、熱能與動(dòng)力工程的科技創(chuàng)新實(shí)際應(yīng)用
1、燃燒控制
1)持續(xù)燃燒控制體系,該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要是由控制器和相關(guān)零部件組成,其主要作用在于利用熱電來實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒數(shù)值的測定,以此作為測量熱能的數(shù)據(jù)依據(jù),在很大程度上提高了燃燒數(shù)值和熱能數(shù)值的測量精準(zhǔn)度,實(shí)現(xiàn)設(shè)備燃燒的合理控制。但是該系統(tǒng)進(jìn)行初期測定時(shí)還存在一定誤差,所以進(jìn)行測定時(shí)一定要邀請(qǐng)專業(yè)人員一起操作,如果有必要,還可以讓專業(yè)人員對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步研究,以找出最精準(zhǔn)的數(shù)值測定方法和技術(shù);2)交叉式燃燒控制系統(tǒng)。交叉式燃燒控制系統(tǒng)主要作用于鍋爐,鍋爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)直接影響交叉式燃燒控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率。燃燒控制器、燃燒燒嘴、燃燒流量閥、燃燒熱電偶等是鍋爐的結(jié)構(gòu)組成設(shè)備,鍋爐進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換時(shí),需要實(shí)現(xiàn)燃燒數(shù)值的測定的和計(jì)算,并要求相關(guān)人員對(duì)計(jì)算出的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,然后將分析結(jié)果與交叉式燃燒控制系統(tǒng)測定結(jié)果相比,看是否一致,以實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒的合理控制,這種燃燒控制方法明顯優(yōu)于持續(xù)燃燒控制體系,不但節(jié)省了省設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了能源的節(jié)約,還有效提高了溫度測定及控制的精準(zhǔn)度,實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用[3]。
2、提高技術(shù)創(chuàng)新
1)熱能與動(dòng)力工程相關(guān)企業(yè)、部門及單位,要根據(jù)當(dāng)下熱能與動(dòng)力工程的發(fā)展現(xiàn)狀,結(jié)合時(shí)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展特征,利用現(xiàn)代高科技技術(shù)對(duì)熱能與動(dòng)力工程進(jìn)行科技上的創(chuàng)新,如數(shù)據(jù)信息技術(shù)、計(jì)算技術(shù)和遠(yuǎn)程操控技術(shù)等,以實(shí)現(xiàn)熱能與動(dòng)力工程的自動(dòng)化;2)要積極引進(jìn)和借鑒西方發(fā)達(dá)國家先進(jìn)的熱能及動(dòng)力轉(zhuǎn)換技術(shù),并結(jié)合我國基本國情,研發(fā)有利于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展、工業(yè)發(fā)展、熱能與動(dòng)力工程發(fā)展的能源轉(zhuǎn)換技術(shù);3)熱能與動(dòng)力工程相關(guān)專業(yè)人員及專家,要積極進(jìn)行相互之間的有效交流和溝通,以便于個(gè)成功經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),實(shí)現(xiàn)能源循環(huán)利用模式的構(gòu)建,進(jìn)而達(dá)到能源充分利用和有害物質(zhì)排放減少的目的[4]。
四、結(jié)語
綜上所述,經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展和科學(xué)信息化全面發(fā)展,促進(jìn)了各能源行業(yè)發(fā)展,并出現(xiàn)其發(fā)展持續(xù)的趨勢(shì)。為適應(yīng)不斷發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)信息技術(shù),必須不斷對(duì)熱能與動(dòng)力工程進(jìn)行改革和創(chuàng)新,以實(shí)現(xiàn)熱能與動(dòng)力工程相關(guān)技術(shù)功能的全面化、操作的簡便化和管理的透明化。
(作者單位:邵陽學(xué)院)
作者簡介:黃友軍,機(jī)械與能源工程系,研究方向?yàn)闊崮芘c動(dòng)力工程。
參考文獻(xiàn)
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自從工業(yè)革命以來,城市發(fā)展的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)就收到了強(qiáng)烈的沖擊,第一產(chǎn)業(yè)比重逐年降低,而工業(yè)的比重卻逐年上升,其中基于資源開發(fā)和研究的能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展十分迅速。科技作為第一生產(chǎn)力的時(shí)代特征,為生產(chǎn)、生活都帶來了前所未有的便捷和效率。在當(dāng)今社會(huì),能源的消耗總量和利用效率同經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的關(guān)系十分密切,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的背后,我國能耗、碳排放都表現(xiàn)為持續(xù)增長的狀況。節(jié)能減排成為了能源與動(dòng)力工程研究的重點(diǎn),并且也是今后長期需要堅(jiān)持的工作。
關(guān)鍵詞:
能源與動(dòng)力工程;環(huán)境污染;驅(qū)動(dòng)因素;節(jié)能減排
一、引言
無論是汽車開動(dòng)、輪船離港和飛機(jī)起飛等等機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn),還是信件的郵寄、電話的通訊和網(wǎng)絡(luò)的傳輸?shù)鹊任覀內(nèi)粘I钏R姷默F(xiàn)象都需要由能源作為支撐和動(dòng)力。能源為我們所處的城市提供了源源不斷的能量流,有了能源我們的城市才能充滿生機(jī)與活力,才能不斷地向前發(fā)展。我國目前正處在城市化快速發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,是能源消耗大國。能源的大量消耗帶來了環(huán)境的污染,能源供需矛盾顯而易見,成為了我國當(dāng)下以及今后長期發(fā)展的重點(diǎn)所在,節(jié)能減排工作必須落到實(shí)處,節(jié)能技術(shù)的研究刻不容緩。節(jié)能減排是我國面對(duì)環(huán)境問題和能源的消耗而提出的政策方針,是通過不同的手段和措施,降低工業(yè)生產(chǎn)和居民生活過程中的能源投入以及污染物的排放,實(shí)現(xiàn)城市化進(jìn)程不斷提升和城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的永續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。但是由于我國的人口、經(jīng)濟(jì)增長方式和經(jīng)濟(jì)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和節(jié)能技術(shù)等因素的影響,能源浪費(fèi)和排放超標(biāo)的問題越來越嚴(yán)重,節(jié)能減排的工作效果甚微,加劇了能源消耗和保護(hù)環(huán)境的矛盾,導(dǎo)致了我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶的瓶頸,帶來了強(qiáng)大的制約作用。因此,本文試圖從能源和動(dòng)力工程的角度入手,對(duì)我國能源問題和動(dòng)力工程進(jìn)行解析,明確能源消耗居高不下的內(nèi)在原因,進(jìn)而對(duì)節(jié)能減排從能源消耗因素和動(dòng)力工程節(jié)能技術(shù)等角度出發(fā),分析節(jié)能減排的具體方法和策略。
二、能源問題和動(dòng)力工程
能源是人類活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)和動(dòng)力源泉,在一定程度上來說,人類的發(fā)展離不開能源的開發(fā)和利用。能源發(fā)展、環(huán)境可持續(xù)已經(jīng)成為當(dāng)下全球性的議題。能源的種類繁多,且因?yàn)樾录夹g(shù)的發(fā)展,許多新能源逐漸出現(xiàn)在人們的視野當(dāng)中,并有逐漸成為發(fā)展主流的趨勢(shì)。根據(jù)不同學(xué)者的研究和總結(jié),能源有八種分類方法,但是人們對(duì)于能源的關(guān)注點(diǎn)在于它是否能夠可再生,是否能帶來嚴(yán)重的污染,是否能在現(xiàn)有技術(shù)的支撐下進(jìn)行安全的利用等等,這些對(duì)于能源的關(guān)注也從側(cè)面反映出現(xiàn)今能源發(fā)展所遇到的問題。傳統(tǒng)化石能源的枯竭、新能源的開發(fā)實(shí)用技術(shù)不足、能源緊張導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的一系列問題成為了當(dāng)今能源問題的主要方面,統(tǒng)稱為能源危機(jī)。我國是世界上產(chǎn)能和耗能的大國,能源的產(chǎn)量僅次于美、俄,處在世界第三位的位次,但是能源消耗更大,位居世界第二。同時(shí),我國的能源結(jié)構(gòu)、能源利用技術(shù)、節(jié)能減排技術(shù)卻并不理想。能源危機(jī)成為我國面臨的重大挑戰(zhàn)之一,煤炭、電力、石油和天然氣等能源成為能源危機(jī)中的主要角色,尤其是石油的短缺以及由其引起的結(jié)構(gòu)性矛盾成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大難題。動(dòng)力工程主要是致力于煤、石油等傳統(tǒng)能源的高效利用和新能源的創(chuàng)新開發(fā)。動(dòng)力方面則包括內(nèi)燃機(jī)、鍋爐、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、制冷及相關(guān)測試技術(shù)1。動(dòng)力工程作為目前能源研發(fā)的主要領(lǐng)域,需要在能源轉(zhuǎn)換與熱力環(huán)境保護(hù)等方面具有較高水平的專業(yè)人才,同時(shí)也需要同自然科學(xué)、人文和社會(huì)科學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域形成良好的學(xué)科交流局面,共同促進(jìn)我國能源的可持續(xù)發(fā)展。
三、節(jié)能減排分析
節(jié)能減排的首要任務(wù)在于節(jié)能,節(jié)約生產(chǎn)和生活等方方面的能源使用以及提升能源的利用率,從源頭上治理能源問題。在節(jié)能的基礎(chǔ)上,嚴(yán)格控制污染物的排放,大力發(fā)展污染治理以及回收再利用的技術(shù),實(shí)現(xiàn)能源使用終端的零排放或者少排放。首先,明確能源消耗的內(nèi)在因素,對(duì)癥下藥2。能源的消耗是多方面因素的綜合作用,經(jīng)濟(jì)快速的增長、經(jīng)濟(jì)規(guī)模的不斷擴(kuò)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的失衡、節(jié)能技術(shù)的落后,共同導(dǎo)致了能源的大量投入。因此,對(duì)癥下藥,根據(jù)不同的問題提出不同的針對(duì)性的解決方法,優(yōu)化能源投入結(jié)構(gòu),達(dá)到節(jié)能目的。其次,從動(dòng)力工程的角度出發(fā),從內(nèi)燃機(jī)、鍋爐、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、制冷等生產(chǎn)和生活的能源利用核心出發(fā),發(fā)展核心環(huán)節(jié)的能源利用技術(shù),提升能源利用效率。而動(dòng)力工程技術(shù)的研發(fā)對(duì)于不同的能源類型又有不同的要求。對(duì)于煤來說我們需要提升其使用率和終端污染處理技術(shù)。對(duì)于石油來說,我們應(yīng)該尋找替代能源以及替代能源的提煉方法。對(duì)于新能源來說,現(xiàn)有的太陽能、風(fēng)能等能源的使用技術(shù)需要進(jìn)一步的優(yōu)化和普及,更多的新能源還需要專業(yè)人才去測試和研發(fā)。
四、結(jié)語
綜上所述,能源能夠決定一個(gè)城市甚至一個(gè)國家的發(fā)展,其中石油等戰(zhàn)略性資源的重要性更加突出。能源危機(jī)的出現(xiàn)對(duì)我們是一種警醒,更是一種促進(jìn),在能源危機(jī)的壓力下,不論是從國家的宏觀統(tǒng)籌還是從個(gè)體企業(yè)的技術(shù)優(yōu)化都表現(xiàn)出積極的應(yīng)對(duì)。在能源與動(dòng)力工程領(lǐng)域,相關(guān)技術(shù)人處于起步階段,需要不同行業(yè)專家、不同專業(yè)學(xué)科等的共同努力,以科學(xué)發(fā)展觀和建立資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的城市為指導(dǎo),打破傳統(tǒng)能源制約,利用新技術(shù)和新工具,實(shí)現(xiàn)我國能源的高效、合理應(yīng)用最終消除我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能源制約,為國家綜合國力的提升和國際話語權(quán)的改善等提供堅(jiān)實(shí)的能源支撐。
參考文獻(xiàn):
[1]徐祥博.淺談能源與動(dòng)力工程的節(jié)能技術(shù)[J].黑龍江科技信息,2013,(36).
熱能與動(dòng)力工程所研究的內(nèi)容主要是指熱能與動(dòng)力之間的合理轉(zhuǎn)化。在實(shí)際應(yīng)用的過程中,可以依賴于多種不同的方式,實(shí)現(xiàn)熱能動(dòng)力或熱能電能的合理轉(zhuǎn)換,以促進(jìn)能源的高效率利用,發(fā)揮其在提升經(jīng)濟(jì)效應(yīng)水平方面的重要價(jià)值。結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看,熱能與動(dòng)力工程的應(yīng)用在解決能源利用問題方面有著非常重要的價(jià)值,直接關(guān)系到電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益水平。當(dāng)前實(shí)踐中,熱能與動(dòng)力工程涉及多個(gè)學(xué)科,且各個(gè)學(xué)科相互關(guān)系非常復(fù)雜與系統(tǒng),后期應(yīng)用中還可以支持電能與機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)換,為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展奠定了非常良好的基礎(chǔ)。從專業(yè)構(gòu)成的角度來說,熱能與動(dòng)力工程的研究內(nèi)容可以劃分為以下幾個(gè)專業(yè)模塊:第一是建立在熱能轉(zhuǎn)換與利用基礎(chǔ)上的熱能動(dòng)力及其控制工程(包括新能源的開發(fā)、能源環(huán)境利用工程在內(nèi));第二是建立在內(nèi)燃機(jī)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)基礎(chǔ)之上的熱力發(fā)電機(jī)及汽車工程;第三是建立在電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功基礎(chǔ)上的流體機(jī)械與制冷低溫工程;第四是建立在機(jī)械功轉(zhuǎn)化為電能基礎(chǔ)上的火力火電與水利水電動(dòng)力工程。
2.熱能與動(dòng)力工程對(duì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境的影響
1)從經(jīng)濟(jì)角度來說,熱能與動(dòng)力工程在我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展體系中有著非常普遍的應(yīng)用,涉及多個(gè)相關(guān)的行業(yè)與領(lǐng)域。包括電力、鋼鐵、金屬、石油,以及建筑在內(nèi)的多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域在自身發(fā)展過程中均對(duì)熱能有著相當(dāng)大的需求。當(dāng)前已形成的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)以及動(dòng)力發(fā)電技術(shù)能夠通過一定的技術(shù)手段,將動(dòng)力能轉(zhuǎn)化為電力,從而為電力事業(yè)的發(fā)展提供源源不斷的動(dòng)力支持,為社會(huì)大眾創(chuàng)造更加良好的生活環(huán)境。結(jié)合我國的實(shí)際情況來看,電能是整個(gè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展體系中的基礎(chǔ)與支柱,熱能與動(dòng)力工程的應(yīng)用勢(shì)必會(huì)為電能的發(fā)展?fàn)I造一個(gè)更加良好的環(huán)境氛圍,以促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的良性發(fā)展。當(dāng)然,在這一過程中,新能源的有效利用是實(shí)現(xiàn)社會(huì)健康可持續(xù)性發(fā)展的主要?jiǎng)恿Γ虼吮仨毘浞纸Y(jié)合社會(huì)發(fā)展的現(xiàn)狀,最大限度地利用并促進(jìn)新能源的開發(fā),以創(chuàng)造出更加豐富的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。2)從環(huán)境角度來說,結(jié)合我國各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域?qū)δ茉吹睦矛F(xiàn)狀,發(fā)電功能的實(shí)現(xiàn)主要是通過煤炭或石油等常規(guī)能源來實(shí)現(xiàn)。然而,傳統(tǒng)意義上的生產(chǎn)方式無法控制污染物的排放。在此類常規(guī)能源轉(zhuǎn)化為電能的過程中,勢(shì)必會(huì)排出大量的有毒有害物質(zhì),所產(chǎn)生的物質(zhì)不但會(huì)造成環(huán)境污染,同時(shí)也會(huì)對(duì)大眾的健康造成危害。為了促進(jìn)經(jīng)濟(jì)水平的高速發(fā)展,很多時(shí)候會(huì)忽略環(huán)境保護(hù)的重要性,最終對(duì)整個(gè)生態(tài)環(huán)境造成非常不良的影響,當(dāng)然也給人們的生活帶來了很大的不變。而在電力生產(chǎn)中通過對(duì)熱能與動(dòng)力工程的應(yīng)用,能夠很好地緩解生產(chǎn)中存在的困境,通過對(duì)各類清潔能源的綜合應(yīng)用,減少生產(chǎn)過程中排放的污染物質(zhì),減輕環(huán)境污染,不但符合社會(huì)發(fā)展需求,還能夠?yàn)樯鐣?huì)大眾提供優(yōu)良的生活環(huán)境,促進(jìn)社會(huì)和諧可持續(xù)發(fā)展。
3.熱能與動(dòng)力工程的創(chuàng)新應(yīng)用
3.1熱能與動(dòng)力工程在鍋爐及熱電廠中的應(yīng)用現(xiàn)狀
1)熱能與動(dòng)力工程得益于科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步以及信息技術(shù)的應(yīng)用使得其能夠被應(yīng)用在鍋爐中。鍋爐是由外殼以及鍋爐使用過程中的電器控制系統(tǒng)組成,鍋爐在使用過程中主要是燃燒的過程,鑒于燃燒使得鍋爐產(chǎn)生極大的熱能,在爐底安裝控制器就是為了能夠隨時(shí)監(jiān)控鍋爐的運(yùn)行情況,這也是保護(hù)鍋爐安全的重要手段之一。在鍋爐實(shí)際運(yùn)行過程中,其自身就會(huì)形成一個(gè)自我保護(hù)系統(tǒng),它會(huì)將一定的機(jī)械熱能轉(zhuǎn)化為其他能量以達(dá)到保護(hù)自身的目的,但是,意外在所難免,往往或因?yàn)檫@部分轉(zhuǎn)化的能量而燒壞鍋爐,因此,必須要對(duì)鍋爐的運(yùn)行進(jìn)行智能化的管理與控制,從而能夠有效地使鍋爐的運(yùn)行精密度得到提高。2)熱能與動(dòng)力工程的應(yīng)用主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:第一,在節(jié)流調(diào)節(jié)中改變工作狀況可能會(huì)造成不小的節(jié)流損失,但在溫度恒定的條件下,截流調(diào)節(jié)的負(fù)載適應(yīng)性明顯高于噴管調(diào)節(jié),因此節(jié)流調(diào)節(jié)多適用于容量較小的機(jī)組;第二,噴管調(diào)節(jié)是在滿足負(fù)荷適應(yīng)性的基礎(chǔ)上,為了能夠提高汽輪機(jī)的工作效率,達(dá)到平衡各種不同汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)以及變化。
3.2熱能與動(dòng)力工程在鍋爐與熱電廠中的技術(shù)創(chuàng)新
1)在熱能與動(dòng)力工程研究領(lǐng)域中,如何實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐在燃燒過程中熱能的轉(zhuǎn)化工作是非常重要的問題之一。在本領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展過程中,鍋爐的作業(yè)方式轉(zhuǎn)變?yōu)榱酥悄苁剑纱龠M(jìn)鍋爐穩(wěn)定性以及安全性的提升。同時(shí),考慮到燃燒期間的空氣、燃料與鍋爐溫度之間有非常密切的關(guān)系,因此可以通過對(duì)預(yù)設(shè)值的綜合比較實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐性能的合理檢測。同時(shí),工作人員也可以通過開展模擬實(shí)驗(yàn)的方式,準(zhǔn)確地評(píng)估鍋爐內(nèi)部的氣體流動(dòng)情況,預(yù)先設(shè)置模擬數(shù)值,評(píng)估不同速度下所形成的矢量圖,以此為邊界層分離關(guān)系的研究提供參考依據(jù)。2)在熱能與動(dòng)力工程的研究領(lǐng)域中,可以通過合理利用重?zé)岈F(xiàn)象的方式,根據(jù)熱電廠的實(shí)際運(yùn)行情況,科學(xué)確定重?zé)嵯禂?shù),以達(dá)到減少能量損失的目的。與此同時(shí),從調(diào)頻角度上來說,相較于一次調(diào)頻模式而言,二次調(diào)頻的精確性更高。在電網(wǎng)頻率保持恒定的條件下,可以通過智能調(diào)節(jié)的方式對(duì)二次調(diào)頻預(yù)先設(shè)置對(duì)應(yīng)的方程式,以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組的重分配與組合,滿足控制功能的要求。
4.結(jié)語
關(guān)鍵字:新能源科學(xué)與工程;人才培養(yǎng);培養(yǎng)模式;課程設(shè)置
0引言
2010年教育部批準(zhǔn)河北建筑工程學(xué)院開設(shè)風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè),2011年我校開始招收第一批風(fēng)能與動(dòng)力工程(080507S)專業(yè)學(xué)生。風(fēng)能與動(dòng)力工程是一門交叉學(xué)科,教學(xué)環(huán)節(jié)涉及控制、電氣、計(jì)算機(jī)、機(jī)械、自動(dòng)化等多種學(xué)科。根據(jù)教育部2012年本科專業(yè)設(shè)置方案,我校風(fēng)能與動(dòng)力工程專業(yè)更名為新能源科學(xué)與工程(080507T)。全國開設(shè)新能源科學(xué)與工程的高校中,各個(gè)高校側(cè)重點(diǎn)不同,結(jié)合我校學(xué)科群特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)我校該專業(yè)繼續(xù)定位在風(fēng)能方向。下面結(jié)合我校實(shí)際特點(diǎn)就新能源科學(xué)與工程的專業(yè)培養(yǎng)方案進(jìn)行簡要探討。
1.專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)
我校的該專業(yè)培養(yǎng)掌握新能源科學(xué)與工程基本理論,具有扎實(shí)學(xué)科領(lǐng)域基礎(chǔ)知識(shí)與應(yīng)用能力,綜合掌握風(fēng)力發(fā)電工程設(shè)計(jì)、風(fēng)電設(shè)備原理及風(fēng)電場運(yùn)行的理論和技能,具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)新能源科學(xué)與工程專業(yè)人才。這樣使畢業(yè)生主要在風(fēng)電場設(shè)計(jì)與運(yùn)行、控制與維護(hù)、風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)及制造領(lǐng)域從事專業(yè)技術(shù)工作和管理工作,也可在相關(guān)研究機(jī)構(gòu)從事研發(fā)設(shè)計(jì)工作。
2.課程培養(yǎng)方案設(shè)置
2.1學(xué)科大類基礎(chǔ)課程和跨學(xué)科基礎(chǔ)課設(shè)置
由于我校該專業(yè)方向?yàn)轱L(fēng)能方向,側(cè)重點(diǎn)為電氣、自動(dòng)化、控制部分。但該專業(yè)本身涉及到控制、電氣、計(jì)算機(jī)、機(jī)械、自動(dòng)化等多種學(xué)科,結(jié)合我校是河北省電子信息教育創(chuàng)新高地的資源優(yōu)勢(shì),我校學(xué)科大類基礎(chǔ)課程和跨學(xué)科基礎(chǔ)課設(shè)置如下表。結(jié)合我校的優(yōu)勢(shì)學(xué)科,我校在跨學(xué)科基礎(chǔ)課程上設(shè)置了許多計(jì)算機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)類課程,這對(duì)于學(xué)生在以后學(xué)習(xí)風(fēng)電機(jī)組電氣工程、監(jiān)測維護(hù)、電力系統(tǒng)調(diào)度等做了充足的理論準(zhǔn)備。
2.2專業(yè)基礎(chǔ)課程設(shè)置
對(duì)于該專業(yè)的學(xué)生,我們力圖通過四年的培養(yǎng)達(dá)到如下條件:
(1) 培養(yǎng)學(xué)生具有良好的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識(shí),富有社會(huì)責(zé)任感,具有國際一流的視野,具備新能源科學(xué)與工程這一強(qiáng)交叉學(xué)科寬厚扎實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)理論,系統(tǒng)掌握新能源科學(xué)與工程應(yīng)用專業(yè)知識(shí)及技能、新能源裝置及系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)。
(2) 培養(yǎng)學(xué)生具有扎實(shí)的自然科學(xué)基礎(chǔ),良好的政治理論基礎(chǔ),較好的社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)和正確運(yùn)用本國語言、文字的表達(dá)能力;
(3) 本專業(yè)主要學(xué)習(xí)空氣動(dòng)力學(xué)、風(fēng)資源測量與評(píng)估、電工學(xué)、管理學(xué)、自動(dòng)控制的理論和技術(shù),接受現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電專業(yè)的基本訓(xùn)練,使學(xué)生具有進(jìn)行風(fēng)電機(jī)組及風(fēng)電場的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行、試驗(yàn)研究、項(xiàng)目投資與管理的基本能力。
(4) 較系統(tǒng)地掌握本專業(yè)領(lǐng)域所必須的專業(yè)知識(shí),如風(fēng)力發(fā)電原理、風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)與制造、風(fēng)電場電氣部分、風(fēng)電場運(yùn)行與控制、風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目開發(fā)等。
所以在專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)核心課程的設(shè)置上進(jìn)行了側(cè)重。
3教材的選用
教材是體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的知識(shí)載體,也是深化教育教學(xué)改革、全面推進(jìn)素質(zhì)教育、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要保證。教育部《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》(教高司[2001]4號(hào))中明確指出“教材的質(zhì)量直接體現(xiàn)高等學(xué)校教育和科學(xué)研究的發(fā)展水平,也直接影響本科教學(xué)質(zhì)量”。為了進(jìn)一步規(guī)范教材選用與管理,選用高水平的教材,杜絕質(zhì)量低劣的教材進(jìn)入課堂,健全科學(xué)的教材選用制度,不斷提高教學(xué)質(zhì)量,我專業(yè)教材選用采用如下辦法。
3.1教材選用原則
(1)優(yōu)先原則:優(yōu)先選用國家級(jí)、省部級(jí)獲獎(jiǎng)教材;優(yōu)先選用國家級(jí)、省(部)級(jí)重點(diǎn)教材和規(guī)劃教材;優(yōu)先選用“面向21世紀(jì)課程教材”。
(2)擇優(yōu)、擇新、適用原則:樹立精品意識(shí),在同類教材中,通過比較,選用質(zhì)量最好的、近三年出版的、適用的新版教材。
3.2教材選用標(biāo)準(zhǔn)
(1)選用的教材必須符合社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展和科學(xué)進(jìn)步對(duì)人才培養(yǎng)的需要。能運(yùn)用辯證唯物主義和歷史唯物主義的方法,全面、準(zhǔn)確地闡述本學(xué)科的基本理論、基本知識(shí)和基本技能。
(2)選用的教材必須符合本專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)及課程教學(xué)的要求,取材合適,深度適宜,份量恰當(dāng),符合認(rèn)知規(guī)律,富有啟發(fā)性,有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,有利于學(xué)生知識(shí)、能力和素質(zhì)的培養(yǎng)。
(3)選用的教材應(yīng)體現(xiàn)科學(xué)性、先進(jìn)性和適用性的有機(jī)統(tǒng)一,能反映本學(xué)科領(lǐng)域國內(nèi)外科學(xué)研究的先進(jìn)成果,正確闡述本學(xué)科的科學(xué)理論,完整表達(dá)課程應(yīng)包含的知識(shí),結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn),理論聯(lián)系實(shí)際,具有學(xué)科發(fā)展上的先進(jìn)性和教學(xué)上的適用性。
(4)選用的教材應(yīng)文字精練,語言流暢,文圖配合恰當(dāng),圖表清晰準(zhǔn)確,符號(hào)、計(jì)量單位符合國家標(biāo)準(zhǔn)。加工、設(shè)計(jì)、印刷、裝幀水平高,價(jià)格合理。
1)新型傳動(dòng)型式新型傳動(dòng)形式包括液力機(jī)械傳動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)、靜液壓傳動(dòng)和電傳動(dòng)等傳動(dòng)形式。這些新型傳動(dòng)形式提高了傳動(dòng)效率,從而達(dá)到了節(jié)能的目的。以靜液壓傳動(dòng)為例,靜液壓傳動(dòng)裝置是以液壓泵和液壓馬達(dá)為主組成,附加各種變量控制單元和傳動(dòng)元件(減速器或變速箱),成為一種無級(jí)變速的傳動(dòng)裝置。它與純機(jī)械傳動(dòng)和液力機(jī)械傳動(dòng)相比,具有高效區(qū)寬、布局靈活、無級(jí)變速、換向方便、控制方式多樣和功率利用合理等眾多優(yōu)點(diǎn)。工程機(jī)械合理運(yùn)用靜液壓傳動(dòng)裝置,則能改善機(jī)構(gòu)性能,提高生產(chǎn)效率,節(jié)省能量消耗,使機(jī)器的品質(zhì)上升到一個(gè)新的階段。隨著該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展和所用元件的完善,采用靜液壓傳動(dòng)裝置的工程機(jī)械會(huì)愈來愈多,市場前景良好。2)DDC直驅(qū)液壓技術(shù)(圖4)相比采用傳統(tǒng)的負(fù)載敏感(LS)系統(tǒng)的液壓挖掘機(jī),在相同的工作條件下,采用DDC直驅(qū)液壓技術(shù)的挖掘機(jī)節(jié)能39.7%,而效率提高12.9%。
2新能源與工程機(jī)械
新能源作為一種新興的動(dòng)力技術(shù),在汽車上的成功應(yīng)用與技術(shù)優(yōu)勢(shì)為工程機(jī)械的節(jié)能研究提供了較好的借鑒思路。然而,由于工程機(jī)械(以液壓挖掘機(jī)為例)和汽車運(yùn)行工況和環(huán)境的顯著差別,汽車動(dòng)力系統(tǒng)的負(fù)載工況變化較平緩,且無明顯的周期性,而挖掘機(jī)的負(fù)載變化劇烈,周期性強(qiáng)。因此,汽車領(lǐng)域的新能源動(dòng)力相關(guān)共性技術(shù)不能直接移植到工程機(jī)械領(lǐng)域,必須針對(duì)工程機(jī)械的特點(diǎn),發(fā)展適用于工程機(jī)械的新能源動(dòng)力系統(tǒng)。
2.1新能源技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域中的應(yīng)用山河智能裝備股份有限公司是最早將新能源技術(shù)應(yīng)用在工程機(jī)械領(lǐng)域中的企業(yè)之一。山河智能研發(fā)了以液化石油氣發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源的叉車,相比于汽油發(fā)動(dòng)機(jī),液化石油氣發(fā)動(dòng)機(jī)能大大減少廢氣排放,CO排放減少8%,HC減少75%,NOX也明顯下降。山河智能還推出了蓄電池式電動(dòng)挖掘機(jī)(圖5),移動(dòng)性能好,實(shí)現(xiàn)真正意義上的零排放,適合在封閉半封閉區(qū)域作業(yè)。山河智能還推出了線纜式電動(dòng)挖掘機(jī)。Terex外插式電源驅(qū)動(dòng)挖掘機(jī)(圖7)采用外插式電源供電,適合于小范圍連續(xù)施工條件,零排放,環(huán)境友好。
2.2工程機(jī)械中的混合動(dòng)力技術(shù)混合動(dòng)力技術(shù)被認(rèn)為是目前工程機(jī)械最具應(yīng)用前景的新能源技術(shù)。混合動(dòng)力工程機(jī)械產(chǎn)品類型涉及到挖掘機(jī)、裝載機(jī)、起重機(jī)、推土機(jī)、叉車、牽引車等多種工程機(jī)械產(chǎn)品。液壓挖掘機(jī)混合動(dòng)力系統(tǒng)的研究尤為引人注目。2004年5月,小松研制出了世界上第一臺(tái)混合動(dòng)力液壓挖掘機(jī)的試驗(yàn)機(jī)。該樣機(jī)采用并聯(lián)方案,柴油機(jī)輸出的能量主要用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載,多余或不足的部分能量由發(fā)電機(jī)或電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化補(bǔ)充。相關(guān)報(bào)道稱,該機(jī)型與普通型液壓挖掘機(jī)相比可降低約25%的能源消耗。山河智能開發(fā)的SWE230S油電混合動(dòng)力液壓挖掘機(jī)在典型的定點(diǎn)挖掘并回轉(zhuǎn)90°裝車的工況中,回轉(zhuǎn)制動(dòng)回收的能量高達(dá)回轉(zhuǎn)所需40%;整機(jī)節(jié)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動(dòng)力的節(jié)能型挖掘機(jī)。此外,卡特彼勒推出了336EH油液混合動(dòng)力挖掘機(jī),油耗比標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型降低可達(dá)25%,而在性能、動(dòng)力、力量、速度和生產(chǎn)方面與標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型無異,幫助客戶實(shí)現(xiàn)大幅節(jié)省燃油的需求;Manulorraine公司的ECO’energy系統(tǒng)應(yīng)用在Atlas的180型輪式挖掘機(jī)上。混合動(dòng)力技術(shù)也在其它工程機(jī)械上取得了較為廣泛的應(yīng)用。沃爾沃在2009年巴黎INTERMAT展展出了油電混合動(dòng)力裝載機(jī);Kawasaki在2011年拉斯維加斯展展示了油電混合動(dòng)力裝載機(jī);STILL和徐工也分別研發(fā)了油電混合動(dòng)力叉車以及油液混合動(dòng)力裝載機(jī)。
3混合動(dòng)力技術(shù)在國內(nèi)發(fā)展的幾點(diǎn)思考
3.1中國混合動(dòng)力工程機(jī)械產(chǎn)業(yè)化的必要性1)發(fā)展混合動(dòng)力對(duì)縮小與國外挖掘機(jī)差距的重要意義國內(nèi)工程機(jī)械的核心技術(shù)大部分掌握在國外的一些配套企業(yè),從關(guān)鍵元件到系統(tǒng)大部分都是從國外引進(jìn)。其主要原因是國外對(duì)相關(guān)元件及技術(shù)研究有了幾十年甚至上百年的積累,而國內(nèi)企業(yè)大部分都是從上世紀(jì)90年代甚至更晚才開始著手這方面的工作,其差距不是短時(shí)間內(nèi)能消除的。然而,混合動(dòng)力作為一種新興技術(shù),對(duì)挖掘機(jī)的節(jié)能減排起著十分重要的作用。國內(nèi)對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)的研究并不比國外晚很多,并且從目前來看,在技術(shù)上的差距也是比較小的,可以說是在同一起跑線上。因此,這對(duì)于國內(nèi)的工程機(jī)械生產(chǎn)廠商來說是一次難得的機(jī)會(huì),是一次與國外同行同臺(tái)競技的機(jī)會(huì),對(duì)于縮小與國外工程機(jī)械產(chǎn)品差距與提高自身產(chǎn)品競爭力具有十分重要的意義。2)發(fā)展混合動(dòng)力對(duì)激發(fā)行業(yè)自主創(chuàng)新意識(shí)的重要意義混合動(dòng)力技術(shù)作為一項(xiàng)新型的能源模式,具有對(duì)制造及工藝水平的依賴相對(duì)較小、中國主機(jī)廠家企業(yè)的創(chuàng)新余地大、創(chuàng)新成本相對(duì)較低且見效快等特點(diǎn),這將有利于國內(nèi)主機(jī)廠家投入資源進(jìn)行創(chuàng)新研究,有利于激發(fā)行業(yè)的自主創(chuàng)新意識(shí)。只有不斷實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新,掌握具有自主支持產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù),才能使我國工程機(jī)械行業(yè)在與國外工程機(jī)械產(chǎn)品的激烈競爭中立于不敗之地。
3.2中國混合動(dòng)力工程機(jī)械產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中亟待解
決的問題近年來,我國混合動(dòng)力工程機(jī)械行業(yè)發(fā)展迅速,以山河智能為代表的部分企業(yè)和院校已達(dá)到世界領(lǐng)先水平,但我國混合動(dòng)力工程機(jī)械行業(yè)距離產(chǎn)業(yè)化仍有一定距離。首先,我國混合動(dòng)力工程機(jī)械目前基本上都處于試驗(yàn)樣機(jī)階段,混合動(dòng)力技術(shù)不夠成熟,許多核心的關(guān)鍵的技術(shù)還未掌握。如何達(dá)到產(chǎn)品的性能要求,特別是可靠性要求,以及如何被市場所接受成為商品,將是主要技術(shù)問題。其次,我國混合動(dòng)力工程機(jī)械行業(yè)缺乏相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),急需相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來提高該產(chǎn)品的安全性(約束儲(chǔ)能元件的種類、電壓等級(jí)等);需要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范其使用、報(bào)廢及回收等流程;需要行之有效的標(biāo)準(zhǔn)真正的檢測整機(jī)的油耗,反映整機(jī)的節(jié)油指標(biāo)。另外,由于國外對(duì)相關(guān)元件及技術(shù)研究有了幾十年甚至上百年的積累,工程機(jī)械配套件基本都從國外進(jìn)口,不但價(jià)格高,而且供貨還得不到保證。而國內(nèi)目前基本上都沒有工程機(jī)械產(chǎn)品配套件的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),考慮到工程機(jī)械配套件數(shù)量一般比較少,因此國內(nèi)配套件生產(chǎn)成本無法壓縮,嚴(yán)重制約了混合動(dòng)力工程機(jī)械行業(yè)的發(fā)展。更為重要的是,大部分廠商在混合動(dòng)力工程機(jī)械工程化、商品化上謹(jǐn)慎投入,加上用戶環(huán)境保護(hù)意識(shí)不夠,對(duì)節(jié)能產(chǎn)品的認(rèn)識(shí)不夠,往往只重視設(shè)備的初始購置成本,忽視節(jié)能產(chǎn)品在后期使用中帶來的經(jīng)濟(jì)效益,這已成為了制約我國混合動(dòng)力工程機(jī)械進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)化的瓶頸。
3.3政府對(duì)混合動(dòng)力工程機(jī)械產(chǎn)業(yè)化的促進(jìn)作用1)市場引導(dǎo)加大政府干預(yù)力度,通過合理的市場導(dǎo)向,提高節(jié)能型產(chǎn)品的市場接受度,鼓勵(lì)行業(yè)內(nèi)部通過不斷的資源整合和擴(kuò)大,實(shí)現(xiàn)技術(shù)成果共享,實(shí)現(xiàn)企業(yè)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,加速能耗高、排放差的產(chǎn)品的升級(jí)換代化,引導(dǎo)企業(yè)走正確的轉(zhuǎn)型升級(jí)之路,真正實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力工程機(jī)械產(chǎn)業(yè)化。2)項(xiàng)目扶持加大工程機(jī)械節(jié)能產(chǎn)品的項(xiàng)目扶持,加強(qiáng)協(xié)調(diào)與引導(dǎo),通過政策支持等一系列的扶持措施,幫助混合動(dòng)力工程機(jī)械行業(yè)迅速成熟壯大。同時(shí),積極引進(jìn)相關(guān)專業(yè)人才,鼓勵(lì)和促進(jìn)科研機(jī)構(gòu)和高等院校培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)人才,為今后的混合動(dòng)力工程機(jī)械行業(yè)的發(fā)展進(jìn)行人才儲(chǔ)備計(jì)劃。3)廣泛宣傳加大工程機(jī)械環(huán)保節(jié)能方面的宣傳,既能增強(qiáng)廠商研發(fā)混合動(dòng)力工程機(jī)械的信心以增加研發(fā)投入,又能加強(qiáng)用戶的環(huán)境保護(hù)的意識(shí),加深用戶對(duì)節(jié)能型產(chǎn)品的理解,擴(kuò)大節(jié)能型工程機(jī)械的市場需求,從兩個(gè)方面推動(dòng)混合動(dòng)力工程機(jī)械的產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。4)補(bǔ)貼政策對(duì)混合動(dòng)力產(chǎn)品出臺(tái)相應(yīng)的扶持補(bǔ)貼政策,一方面能改善企業(yè)在關(guān)鍵技術(shù)上的投入狀況,避免企業(yè)陷入資金鏈上的困境,另一方面能鼓勵(lì)消費(fèi)者主動(dòng)購買節(jié)能型產(chǎn)品,反過來又能刺激企業(yè)加大研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)的自己投入,以獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,這將是使企業(yè)、用戶、環(huán)境三贏的舉措。
4結(jié)語
【關(guān)鍵詞】能源與動(dòng)力工程 課程體系 教學(xué)內(nèi)容
【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2013)09-0253-02
能源動(dòng)力是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。進(jìn)入21世紀(jì),世界經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展,化石能源日趨枯竭,能源短缺以及環(huán)境問題日益嚴(yán)峻。提高能源利用效率,保護(hù)環(huán)境,開發(fā)新能源和可再生能源,保證能源的可持續(xù)供應(yīng),對(duì)能源科技提出了新的挑戰(zhàn)。能源科技發(fā)展需要一大批合格的專門人才。高等學(xué)校能源與動(dòng)力工程專業(yè)應(yīng)不斷進(jìn)行課程體系改革和教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化,為能源動(dòng)力行業(yè)培養(yǎng)出滿足行業(yè)要求的專門人才。根據(jù)高等教育教學(xué)改革的要求以及行業(yè)發(fā)展趨勢(shì),中國礦業(yè)大學(xué)能源與動(dòng)力工程專業(yè)在人才培養(yǎng)模式、課程體系設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化等方面進(jìn)行了一系列改革,積累了一些經(jīng)驗(yàn),在此成文,與同行交流。
一、能源與動(dòng)力工程專業(yè)課程體系改革面臨的挑戰(zhàn)
1.能源動(dòng)力學(xué)科領(lǐng)域的拓展對(duì)人才知識(shí)結(jié)構(gòu)提出了新要求
2012年,教育部對(duì)本科專業(yè)的招生門類、專業(yè)目錄進(jìn)行了調(diào)整,熱能與動(dòng)力工程專業(yè)更名為能源與動(dòng)力工程。從2013年起,全國本科專業(yè)將按照2012版教育部新頒布的本科專業(yè)目錄招生。專業(yè)名稱的改變,并不僅僅是改變了稱謂,而是隨著時(shí)代的發(fā)展,該專業(yè)內(nèi)涵發(fā)生了很大的改變。原來的熱能與動(dòng)力工程強(qiáng)調(diào)的是熱能與動(dòng)力的轉(zhuǎn)換,而現(xiàn)在能源與動(dòng)力工程專業(yè)涵蓋的范圍則更寬廣了,由過去傳統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化與利用領(lǐng)域,發(fā)展到今天的能源生產(chǎn)、燃燒污染治理、新能源的開發(fā)與利用等多個(gè)領(lǐng)域,與化學(xué)、環(huán)境工程等學(xué)科的交叉關(guān)系越來越密切。近些年來,新能源與可再生能源的開發(fā)利用方興未艾,形成了龐大的研究隊(duì)伍和產(chǎn)業(yè),如太陽能、風(fēng)能、垃圾發(fā)電,脫硫脫硝等行業(yè),為畢業(yè)生提供了廣闊的就業(yè)市場,急需高校能提供這方面的人才。現(xiàn)有的專業(yè)培養(yǎng)方案中課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)不能滿足能源動(dòng)力行業(yè)時(shí)展的要求,需要做出相應(yīng)的調(diào)整。然而,在目前培養(yǎng)計(jì)劃中總學(xué)分壓縮、課程門數(shù)減少的情況下,增加新領(lǐng)域課程,必將會(huì)對(duì)原有的課程設(shè)置造成沖擊。
2.人才培養(yǎng)的“寬口徑”和“零距離”之間存在矛盾
能源與動(dòng)力工程專業(yè)是一個(gè)寬口徑專業(yè),涵蓋了原來的熱能工程、熱能工程與動(dòng)力機(jī)械、熱力發(fā)動(dòng)機(jī)、制冷及低溫工程、流體機(jī)械與流體工程、水利水電動(dòng)力工程、工程熱物理、能源工程和冷凍與冷藏等,這些專業(yè)在內(nèi)涵上存在很大的差異。“寬口徑”培養(yǎng)模式避免了過去那種專業(yè)面過于狹窄的問題,使人才具有寬廣的知識(shí)面,增強(qiáng)了就業(yè)的適應(yīng)性,這也直接產(chǎn)生了不利的方面。在目前專業(yè)課程門數(shù)和學(xué)時(shí)都有限的情況下,畢業(yè)生在哪一方面都不專,不能滿足企業(yè)對(duì)人才知識(shí)結(jié)構(gòu)的要求,在工作現(xiàn)場還要經(jīng)過很長時(shí)間的理論學(xué)習(xí)和實(shí)習(xí)過程,很難滿足用人單位的要求。由于缺乏完善的崗前培訓(xùn)和有效的繼續(xù)教育制度,我國國有大中型企業(yè)一般不樂意接受“寬口徑”的畢業(yè)生,希望畢業(yè)生一畢業(yè)能盡快勝任工作崗位,甚至是“零距離”對(duì)接[1]。
3.課程體系設(shè)置模式不能滿足大學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展需求
大學(xué)生在成長的過程中,形成了不同的人生觀、價(jià)值觀,對(duì)自己未來所從事的職業(yè)有喜好厭惡,如有的喜歡動(dòng)力機(jī)械,有的喜歡制冷空調(diào),還有的喜歡熱力發(fā)電;另外,對(duì)個(gè)人的發(fā)展方向也有不同選擇,如有的要考研,有的要就業(yè),還有的要?jiǎng)?chuàng)業(yè)。高等教育應(yīng)該支持大學(xué)生個(gè)性化發(fā)展,在培養(yǎng)方案和課程體系設(shè)置上應(yīng)該提供他們可以自主選擇的空間,使他們能夠按照自己的興趣愛好去選擇發(fā)展方向和未來從事的職業(yè)。目前課程體系設(shè)置模式單一,所有學(xué)生四年學(xué)習(xí)的課程幾乎都一模一樣,教學(xué)內(nèi)容差別不大,學(xué)生幾乎都是一個(gè)培養(yǎng)模式,不能滿足不同類型學(xué)生的需求,限制了學(xué)生的個(gè)性發(fā)展,也不利于創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。
4.實(shí)踐教育環(huán)節(jié)與課程教學(xué)之間存在沖突
為全面落實(shí)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020)》,深入貫徹總書記在清華大學(xué)建校100周年上的講話精神,為了培養(yǎng)具有較強(qiáng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的高素質(zhì)人才,高校強(qiáng)化了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),內(nèi)容不斷豐富,形式不斷拓展,在實(shí)踐育人工作總體規(guī)劃、深化實(shí)踐教學(xué)方法改革、系統(tǒng)地開展社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)、加強(qiáng)實(shí)踐育人基地建設(shè)等方面取得了很大的成績。但是實(shí)踐育人特別是實(shí)踐教學(xué)依然是高校人才培養(yǎng)中的薄弱環(huán)節(jié),與培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的要求還有差距。在總學(xué)分和學(xué)時(shí)減少的情況下,如果一味地強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué),增加實(shí)踐教學(xué)學(xué)分,則不得不壓縮理論課程的學(xué)分和學(xué)時(shí),甚至得減少理論課程門數(shù),這樣培養(yǎng)的人才很難做到“厚基礎(chǔ)”, 違背了人才培養(yǎng)目標(biāo)。另一方面,實(shí)踐教育環(huán)節(jié)和理論教學(xué)環(huán)節(jié)相脫節(jié),必然影響實(shí)踐教育環(huán)節(jié)的效果。此外,在教學(xué)內(nèi)容方面,也應(yīng)及時(shí)更新。國外高水平大學(xué)能及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容,反映本學(xué)科新的研究領(lǐng)域和前沿技術(shù)。如美國佐治亞理工學(xué)院將MEMS技術(shù)引入了換熱器課程,將先進(jìn)的能量轉(zhuǎn)化技術(shù),如燃料電池、生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換、熱電轉(zhuǎn)換等引入了熱力學(xué)課程。和國外相比,我們教學(xué)內(nèi)容就顯得陳舊,不利于人才培養(yǎng)。
二、課程體系構(gòu)建與教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化措施
1.增設(shè)新領(lǐng)域核心課程,完善人才知識(shí)結(jié)構(gòu)
能源與動(dòng)力工程專業(yè)課程體系改革,要根據(jù)能源動(dòng)力學(xué)科新的拓展領(lǐng)域,廣泛深入調(diào)研,充分了解能源動(dòng)力專業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)以及涉及的主要學(xué)科領(lǐng)域,掌握新領(lǐng)域的學(xué)科內(nèi)涵和新興行業(yè)對(duì)人才培養(yǎng)的需求,以確定未來人才必備的知識(shí)結(jié)構(gòu)。在滿足總學(xué)分和學(xué)時(shí)限制的條件下,補(bǔ)充完善培養(yǎng)方案中的課程設(shè)置,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,將新領(lǐng)域的課程與原專業(yè)課程整合,制定適應(yīng)學(xué)科領(lǐng)域擴(kuò)展、滿足未來人才市場需要的課程體系,使畢業(yè)生具有完善的知識(shí)結(jié)構(gòu),增強(qiáng)畢業(yè)生就業(yè)競爭力。
2.按專業(yè)大類統(tǒng)一基礎(chǔ)課程設(shè)置,分設(shè)專業(yè)方向模塊
在課程體系設(shè)置中,為了解決學(xué)生專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)寬泛而不專的問題,還是要分設(shè)專業(yè)方向[2]。但為了防止回到以前的老路,防止專業(yè)面過于狹窄,不同專業(yè)方向的通識(shí)教育課和專業(yè)大類基礎(chǔ)課程應(yīng)統(tǒng)一設(shè)置。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)不同的專業(yè)方向設(shè)置不同的模塊化課程,每個(gè)專業(yè)模塊化課程的門數(shù)不宜過多,設(shè)3-4門,10個(gè)學(xué)分左右即可,同時(shí)設(shè)置大量應(yīng)用性強(qiáng)的專業(yè)選修課,強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié),這樣就解決了“寬口徑”和“零距離”之間的矛盾。
3.建立柔性的課程體系,滿足大學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展需要
建立柔性的課程體系,使課程體系構(gòu)建多樣化、課程設(shè)置分層次,以滿足不同類型學(xué)生的個(gè)性發(fā)展需求[3]。通過設(shè)置不同的專業(yè)方向模塊,學(xué)生可以按照自己對(duì)未來從事行業(yè)預(yù)期和職業(yè)喜好加以選擇。培養(yǎng)計(jì)劃分研究型和應(yīng)用型。“研究型”培養(yǎng)計(jì)劃的學(xué)時(shí)分配適當(dāng)向基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課傾斜,實(shí)踐教育環(huán)節(jié)要注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。“應(yīng)用型”培養(yǎng)計(jì)劃的學(xué)時(shí)分配應(yīng)適當(dāng)向傳授專門應(yīng)用技術(shù)的專業(yè)課傾斜,實(shí)踐教育環(huán)節(jié)注重培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)的能力。同時(shí),增加選修課程門數(shù),選修課程也分研究型和應(yīng)用型,滿足畢業(yè)生繼續(xù)深造和就業(yè)的不同需要。
4.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和方法,理論教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)相結(jié)合
在強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)的同時(shí),一定要保證理論課程有足夠的學(xué)分和學(xué)時(shí)。在總學(xué)分減少和實(shí)踐學(xué)分增加的前提下,可以適當(dāng)壓縮德育課程學(xué)分,保證專業(yè)基礎(chǔ)理論課程學(xué)分。同時(shí),改革應(yīng)用性很強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容和方法,這類課程都設(shè)置課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),學(xué)生在課程學(xué)習(xí)的同時(shí)開展課程設(shè)計(jì),通過工程設(shè)計(jì)將理論教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合起來。另外,及時(shí)修訂教學(xué)大綱,與時(shí)俱進(jìn),及時(shí)將本學(xué)科最新的研究領(lǐng)域、前沿技術(shù)在教學(xué)內(nèi)容上得到反映。
三、結(jié)束語
課程體系改革和教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化是一項(xiàng)長期艱巨的任務(wù),需要在高等教育實(shí)踐中不斷探索、完善。能源與動(dòng)力工程專業(yè)人才培養(yǎng)要解決的問題,有和其它專業(yè)共性的方面,也有其特殊性。能源與動(dòng)力工程專業(yè)課程體系改革要滿足國家高等教育人才培養(yǎng)目標(biāo)的總體要求,可以借鑒其它專業(yè)成功的改革經(jīng)驗(yàn),還要結(jié)合專業(yè)自身的特點(diǎn),探索出更多行之有效的措施。
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中國科學(xué)院主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)報(bào)業(yè)集團(tuán)主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
中華人民共和國工業(yè)和信息化部主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
云南省經(jīng)貿(mào)委資源利用處;云南省節(jié)能技術(shù)服務(wù)中心主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 部級(jí)期刊
中華人民共和國工業(yè)和信息化部主辦