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    能源動力工程專業方向精選(九篇)

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    能源動力工程專業方向

    第1篇:能源動力工程專業方向范文

    能源動力工程專業前身為熱能與動力工程專業,服務于能源動力產業。

    本專業涉及的學科及產業方向以熱能轉換與利用系統為主的熱能動力工程及控制方向、以內燃機及其驅動系統為主的熱力發動機方向、以電能轉換為機械功為主的流體機械與制冷低溫工程方向、以及新能源應用技術方向等。

    本專業著重培養培養基礎扎實、知識面寬、實踐能力強、綜合素質高、具有創新精神,面向能源、動力工程等領域,能夠在常規能源轉換與利用、動力裝置、制冷與空調、新能源開發等領域從事系統設計、應用開發、運行管理等技術工作的應用型

    (來源:文章屋網 )

    第2篇:能源動力工程專業方向范文

    [關鍵詞]熱能動力工程;鍋爐技術;能源;發展

    中圖分類號:TK221 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)35-0085-01

    隨著常規能源的日漸短缺,人類環境保護意識的不斷增強,節能、高效、降低或消除污染排放物、發展新能源及其它可再生能源成為本學科的重要任務,在能源、交通運輸、汽車、船舶、電力、航空宇航工程、農業工程和環境科學等諸多領域獲得越來越廣泛的應用,在國民經濟各部門發揮著越來越重要的作用。

    一、 熱能動力工程概念及在能源方面的現狀

    (一)、熱能動力工程概念

    熱能動力工程顧名思義主要研究熱能與動力方面,其包括熱力發動機,熱能工程,流體機械及流體工程,熱能工程與動力機械,制冷與低溫技術,能源工程,工程熱物理,水利電動力工程,冷凍冷藏工程等九個方面,其中鍋爐的運行方面主要運用熱力發動機,熱能工程,動力機械,能源工程以及工程熱物理等部分專業技術。熱能動力工程主要研究方面為熱能與動力之間的轉換問題,其研究方面橫跨機械工程、工程熱物理等多種科學領域。其發展方向多為電廠熱能工程以及自動化方向、工程物理過程以及其自動控制方向、流體機械及其自動控制方向、空調制冷方向、鍋爐熱能轉換方向等,熱能動力工程是現代動力工程的基礎。熱能動力工程主要需要解決的問題是能源方面的問題,作為熱能源的主要利用工程,熱能動力工程對于我國的國民經濟的發展中具有很高的地位。?

    (二)、熱能工程技術的現狀

    隨著我國市場經濟的建立,社會需求和經濟分配狀態的變化、科技發展的趨勢、對本專業的生源、就業等形成了挑戰,更是熱能動力專業教育的關鍵。同時,熱動還是現代動力工程師的基本訓練,可見熱動是現代動力工程的基礎。熱動主要研究熱能與動力方面,是跨熱能與動力工程、機械工程等學科領域的工程應用型專業。熱動主要學習機械工程、熱能動力工程和工程熱物理的基礎理論,學習各種能量轉換及有效利用的理論和技術。本專業涵蓋的產業領域十分廣泛。能源動力產業既是國民經濟的基礎產業,又在各行各業中有特殊的應用,也是國家科技發展基礎方向之一。能源動力領域人才教育的成敗關系到國家的根本利益。

    能源問題在當今社會舉足輕重,熱能與動力工程專業在國民經濟中的地位可想而知。

    能源動力工業是我國國民經濟與國防建設的重要基礎和支柱型產業,同時也是涉及多個領域高新技術的集成產業,在國家經濟建設與社會發展中一直起著極其重要的作用。

    風機是一種裝有多個葉片的通過軸旋轉推動氣流的機械。葉片將施加于軸上旋轉的機械能,轉變為推動氣體流動的壓力,從而實現氣體的流動。風機廣泛應用于發電廠、鍋爐和工業爐窯的通風和引風,礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風、排塵和冷卻等。尤其是在電站,隨著機組向大容量、高轉速、高效率、自動化方向的發展,電站也對風機的安全可靠性提出了越來越高的要求,鍋爐風機在運行中常發生燒壞電機、竄軸、葉輪飛車、軸承損壞等事故,嚴重危害設備、人身安全,也給電廠造成巨大的經濟損失。此外,風機一直是電站的耗電大戶,電站配備的送風機、引風機和冷煙風機是鍋爐的重要輔機,降低其耗電率是節能的一項重要措施。

    二、熱能動力工程技術運用

    (一)爐內燃燒控制技術

    其燃燒控制是步進爐的核心技術之一,手動控制已被自動控制方式所取代。目前大規格鋼錠推鋼式加熱爐可選用的燃燒自控方式通常有:

    (1)空燃比例連續控制系統,該系統主要由燒嘴、燃燒控制器、空氣/燃氣比例閥、空氣/燃氣電動蝶閥、空氣/燃氣流量計、熱電偶、氣體分析裝置、PLC等組成。工作原理是由熱電偶或氣體分析裝置檢測出來的數據傳送到PLC與其設定值進行比較,偏差值按比例積分、微分運算輸出4-20 mA的電信號分別對空氣/燃氣比例閥和空氣/燃氣電動蝶閥的開度進行調節,從而達到控制空氣/燃氣比例和爐內溫度之目的。

    (2)雙交叉限幅控制系統,該系統主要由燒嘴、燃燒控制器、空氣/燃氣流量閥、空氣/燃氣流量計、熱電偶等組成。工作原理是:通過一個溫度傳感器熱電偶把測量的溫度變成一個電信號,該信號表示測量點的實際溫度,該測量點的溫度期望給定值是由預存貯在上位機中的工藝曲線自動給定的。根據這兩個溫度值偏差的大小,PLC自動校準燃氣/空氣流量閥的開度。該閥通過電動執行機構定位。空氣/燃料比控制,借助于孔板和差壓變送器來測量空氣流量,燃氣的流量是借助于一臺安裝在燃氣支管上的質量流量計來測量,使精確的溫度控制得以實現。

    (二)、軟件仿真鍋爐風機翼型葉片

    由于鍋爐葉輪機械內部流場非常復雜,并帶有強烈的非定常特征,進行細致的實驗測量非常困難,目前尚沒有完善的流體力學理論解釋諸如流動分離、失速和喘振等流動現象,這就迫切需要可靠詳細的流動實驗和數值模擬工作來了解機械內部流動本質。將利用軟件對鍋爐風機翼型葉片進行二維的數值模擬,研究空氣以不同的方向流入翼型葉片入口所造成的流動分離。根據數值模擬的一般步驟:創建二維模型,進行網格劃分,設定邊界條件和區域,輸出網格,再利用求解器求解,對不同空氣來流攻角角下的流動進行二維數值模擬。在得到模擬結果后,對不同攻角下模擬所得到的速度矢量圖進行比較分析,得出鍋爐風機翼型邊界層分離和攻角的關系。

    三、熱能動力工程的發展方向

    1、熱能動力及控制工程方向(含能源環境工程方向)主要掌握熱能與動力測試技術、鍋爐原理、汽輪機原理、燃燒污染與環境、動力機械設計、熱力發電廠、熱工自動控制、傳熱傳質數值計算、流體機械等知識。

    2、熱力發動機及汽車工程方向掌握內燃機(或透平機)原理、結構,設計,測試,燃料和燃燒,熱力發動機排放與環境工程,能源工程概論,內燃機電子控制,熱力發動機傳熱和熱負荷,汽車工程概論等方面的知識。

    3、制冷低溫工程與流體機械方向掌握制冷、低溫原理、人工環境自動化、暖通空調系統、低溫技術學、熱工過程自動化、流體機械原理、流體機械系統仿真與控制等方面的知識。使學生掌握該方向所涉及的制冷空調系統、低溫系統,制冷空調與低溫各種設備和裝置,各種軸流式、離心式壓縮機和各種容積式壓縮機的基本理論和知識。

    4、水利水電動力工程方向掌握水輪機、水輪機安裝檢修與運行、水力機組輔助設備、水輪機調節、現代控制理論、發電廠自動化、電機學、發電廠電氣設備、繼電保護原理等方面的知識,以及水電廠計算機監控和水電廠現代測試技術方面的知識。

    四、結束語

    熱能動力工程的迅速發展使得熱力發動機專業方向,其中包括熱力發動機主要研究高速旋轉動力裝置,包括蒸汽輪機、燃氣輪機、渦噴與渦扇發動機、壓縮機及風機等的設計、制造、運行、故障監測與診斷以及自動控制等行業的發展都到了提速。熱動能的發展為航空、航天、能源、船舶、石油化工、冶金、鐵路及輕工等部門培養高級工程技術人才,若能將這些理論知識轉換成實際的運用,我國的能源壓力將大大降低。

    參考文獻

    [1] 安連鎖.泵與風機[M].北京:中國電力出版社,2001.

    [2] 袁春杭.鍋爐引風機事故的預防[J].中國鍋爐壓力容器安全,2005,14(6):38-39.

    [3] 蔡兆林,吳克啟,穎達.離心風機損失的計算[J].工程熱物理學報,1993,14(1):53-56.

    [4] 王松嶺.流體力學[M].北京:中國電力出版社

    [5]安連鎖.泵與風機[M] .北京:中國電力出版社,2001.

    [6]袁春杭.鍋爐引風機事故的預防[J].中國鍋爐壓力容器安全,2005,14(6):38-3 9 .

    第3篇:能源動力工程專業方向范文

    經前期廣泛調研發現,隨著我國現階段加快能源建設的力度,國內目前需要更多的是能源動力行業運行、維護與管理方面的技術人才[3],對于高端人才如設計研究類人才雖然稀缺,但由于能動專業實踐性強的特性,一般難以由高校直接培養此類人才,即高端技術人才亦需要從工程實踐中磨礪而出。所以作為地方院校,尤其新開設能動專業的地方高校,不能一味照搬985、211高校以及部分經過幾十年專業建設已經具備自己鮮明特色和專業實力的高校的人才培養模式,必須緊跟行業需求,以培養應用型人才為主線,并充分利用和發揮高校自身的特色和優勢。

    2三峽大學能動專業人才培養模式改革

    三峽大學的能動專業于2010年底才開始立項建設,并于當年從我校2010級機械設計制造及其自動化專業中分流出53位學生按照能源與動力專業人才進行培養,2011年開始以能源與動力工程專業獨立招生,故截至目前實際上已有一屆學生畢業(2010級),且2015年度即將畢業的學生目前絕大部分已經簽訂了就業協議。近五年來,學校在專業本專業建設過程中積極探索,對兄弟高校及能動相關的企事業單位進行了廣泛調研,并緊密結合我校能動專業“新開設、新起點”的現實情況,培養和提煉自己的專業特色,并對本專業的人才定位和培養進行了以下改革:(1)在人才培養與定位方面,以培養“高素質、強能力、應用型”人才為指導,制定了專業人才培養方案,著重提煉專業所覆蓋知識體系的共性,拓寬專業口徑、增厚專業基礎、突出方向共性、弱化專業方向、提升就業能力,擴大就業口徑。具體為:1)以流體機械動力學為基礎,設置適用于水力發電、熱力發電、風力發電中能量轉換動力裝備的動力學相關系列必修基礎課程,突出水力發電專業課,并輔以風力發電等專業課程;2)以熱-力轉換原理為基礎,設置適用于火力發電、生物質能發電、核電等熱動力學、熱交換、熱傳輸相關的系列必修基礎課程,專業課設置方面突出火電、核電,輔以生物質能相關課程。即將動力工程專業分為流體機械和熱力機械兩個方向,但在培養過程中,大大拓寬了專業基礎必修課的范圍,增加學生后續就業時行業選擇的范圍。(2)在實驗/時間教學方面,以厚基礎、寬口徑、應用型人才培養為指導,建設和整合實驗、實踐教學條件。取消零散的課程實驗/實踐,開設系列綜合實驗/實踐課程,使實驗/實踐教學具有層次性、連貫性、交叉性、系統性和良好的可操作性。避免以課程為單位開設實驗時的連續性差、重復度高、綜合性不強、效果差的缺點,同時在一定程度上降低建設成本。此外,學校還積極開發校外實踐基地,挖掘學校所在地區及周邊區域廣泛的能源動力行業/企業資源,作為本專業有效的實踐基地。(3)以校外實踐基地建設為抓手,開發專業初期就業資源。任何一個高校新專業就業時其情況都或多或少存在不確定性,其原因主要在于社會和行業對于特定高校新專業的認識度不高。因而打開就業工作局面難度大,故無論從短期還是長遠來看,都需要充分利用所建立的校外實踐基地作為就業渠道,使基地發揮更大作用,這需要在基地建設過程中同時做好基地管理制度建設,以協議的形式為本新專業向基地輸送人才提供保證。

    3改革效果

    近五年來,學校在建設能動專業過程中不斷探索,最終形成以上建設意見和改革措施,并取得了顯著成效:(1)制定了科學合理的能動專業人才培養方案,確定以掌握能源轉換裝備運行及轉換機理為基礎,在傳統的專業基礎課程中,將《流體機械原理》、《水輪機及調節器》、《汽輪機》等增設為專業公共基礎課,在專業拓展模塊課程中按水電、熱電、流體機械、新能源發電等設置小學分模塊供學生選修,但不限制選擇模塊數量。目前學生就業反饋情況表明,在弱化專業方向、增厚專業基礎課程后,學生在擇業過程中即使不在個人專業方向上就業,只要未跨出能動行業,就能很快適應新領域的工作。(2)整合實驗/實踐教學計劃和條件。如將以往隨理論課程開設的《流體機械原理》、《流體力學》、《液壓傳動與控制》、《泵站工程》、《水輪機及調節器》等的課程實驗進行專門設計,整合成32學時的《流體綜合實驗》課程;將《熱力學》、《傳熱學》、《汽輪機》、《熱電廠動力工程》、《鍋爐原理》等課程的實驗內容整合成32學時的《熱工綜合實驗》;將《測試技術》、《控制工程》、《電廠自動化》等課程實驗整合成16學時的《測控綜合實驗》等,并根據相關理論課開設時間將綜合實驗課內容分為兩個學期開設。這樣學生能夠得到更為系統的、連貫的實踐訓練,相比隨理論課程開設的零散實驗,綜合實驗教學效果更好隨(3)目前已在學校所在地區及周邊能動企業建立本專業的實踐/實習基地,且已經有效運行,如安能(宜昌)熱電(生物質能發電)、長江電力(葛洲壩)、安能(襄陽)火電、三峽電廠、清江的隔河巖電站、高壩洲電站、向家壩電站、黃龍灘(十堰)電站、湖北宜化集團、宜昌安琪酵母、黑旋風工程機械等20多家能源企業和流體機械設計制造企業,可完全滿足學生畢業實習、生產實習及其他培訓的接待需求,極大地緩解了專業實踐條件建設需要大投入的困難。(4)專業就業情況良好,第一屆畢業生(2010級,共53人)就業率達100%,其中除4人繼續攻讀碩士研究生外,15人進入水力發電廠,17人進入火電、生物質能電廠,6人進入電力部門事業單位,11人進入與流體機械及能源裝備設計、制造相關企業。其中17人(32.1%)在本專業校外實踐基地相關企業就職。截止2015年3月中旬,第二屆畢業生(2011級,共81人)已簽就業協議的達72人,已確定攻讀碩士研究生5人。學校以專業調研、畢業生就業企業回訪等多種形式,進一步拓寬和加深了與行業內相關企事業單位的聯系,并就用人單位對我校畢業生在生產實踐過程中的綜合素質和表現進行跟蹤回訪,結果表明學生的綜合能力水平總體較高。

    4結語

    第4篇:能源動力工程專業方向范文

    [關鍵詞]熱能動力工程的概述?;熱能動力工程在鍋爐和能源的發展

    中圖分類號:TK12 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)02-0004-01

    1.對熱能動力工程的概述

    熱能動力工程所研究的主要是熱能與動力之間的能量轉化,由于它的復雜性和高難度,所以所涉及到的科學領域主要包括:熱能工程、工程物理學、動力機械以及流體機械工程等多個方面的相關內容。

    到目前為止,熱能動力工程的發展得到了飛速的發展,它成為電廠熱能工程、工業企業以及供熱企業的主要應用部分。對于我國的熱能動力工程而言,需要加強對其自動化的研究,更需要培養出與鍋爐熱能轉換和空調制冷方面的專業性人才。在現在的實際發展中,熱能動力工程已經成為熱能源的主要應用工程,因其專業性很強,熱能動力工程不僅是熱能源的主力,同時還成為了現代動力工程發展的基石。熱能動力工程對環境的保護也起到了一定的作用,與此同時也推動了我國的國民經濟,所以需要相關部門加強對熱能動力工程的關注和重視。

    2.熱能動力工程中鍋爐的發展現狀

    2.1 我國熱能動力工程中鍋爐的發展狀況

    自1872年英國第一臺鍋爐的產生,工業鍋爐行業已經有了數百年的發展,經歷了鍋殼式鍋爐、火管鍋爐、直水管鍋爐、煤粉鍋爐、循環流化床鍋爐等演化歷程。我國是世界上最大的生產和使用工業鍋爐的國家,全國擁有一千多家鍋爐生產企業,由于受資源結構的影響,煤炭為工業鍋爐的主要燃料,還有少量的燃氣和電熱鍋爐。在過去60多年里,我國工業鍋爐技術得到了長足的進步,尤其是燃油燃氣鍋爐技術已經到達了國際先進水平,但是還存在著熱效率不高、脫硫技術不成熟、輔助以及自動化控制技術落后、爐排鑄件質量不高等問題。工業鍋爐主要應用于電力生產、制藥、化工、鋼鐵等行業,是國民經濟發展的主要動力來源。伴隨著熱能動力工程學和鍋爐技術的發展,現代化的鍋爐設備一般采用步進式爐和推鋼式爐,并充分利用計算機自動化控制系統,實現了鍋爐的持續穩定加熱,不斷提高能源利用率。

    2.2 我國鍋爐技術發展過程中存在的主要問題

    我國鍋爐技術存在的主要問題是熱效率不高、粉塵氣體污染嚴重,產品技術、管理、工藝流程落后,科技研發力度不足,制造標準不規范等。其中,鍋爐結構設計起著關鍵性的制約作用。鍋爐內部結構主要存在爐排鑄造質量不高、風機運行不穩定、輔助設備不完整等問題。國內一般使用普通鑄件,大部分零件采用火焰切割冷加工技術,造成爐排間隙較大,容易造成漏煤和配風不均問題。其次是由于企業為了追逐高額利潤,減少鍋爐建設投資,經常使鍋爐在高負荷下運行,這就有可能造成風機長時間工作而燒壞。在國內鍋爐安裝過程中,一般使用和燃燒器不配套的輔機設備,缺乏專業性匹配設備的研究開發,嚴重影響整機運轉、節能以及環保性能。在設計制造過程中,只重視元件承壓指標,忽視對燃燒裝置的研究。

    3.熱能動力工程鍋爐技術的發展

    3.1 提高鍋爐自動化控制水平,保證鍋爐溫度的穩定性

    科學合理的控制鍋爐燃燒溫度需要做好能量的轉化幅度,鍋爐企業應該改變傳統的人工填料方式,使用步進式自動化控制技術,通^計算機技術采集、分析、計算、輸出合理的結果,把鍋爐內溫度經過傳感器傳送到控制系統,檢測溫度差異性,實現對鍋爐燃燒的有效控制。由于鍋爐內部結構的復雜性,溫度檢測影響因素較多,因此要充分地把熱能動力工程技術應用到鍋爐改造過程中,通過測定從不同方向流入葉片的燃料速度,建立數據模擬二維模型,最后利用數據庫軟件求出結果,弄清鍋爐風機葉片分離和攻角的關系。

    3.2 提高燃料利用率,加強節能環保研究力度

    燃料利用率的提高首先要做好鏈條爐排燃燒設備結構改進工作,充分發揮節能減排的作用,尤其是要解決好調節不順、密封不嚴、布風不合理、漏煤過多等問題。不斷加強對給煤裝置、自動化系統控制、爐拱及燃燒系統、鍋爐輔機節能改造工作,保證水處理裝置的科學合理利用,從整體上實現系統節能。對于使用天然氣做為燃料的鍋爐可以采取冷凝式鍋爐,同時為了避免冷凝結露引發鍋爐內壁腐蝕損壞,一般要把鍋爐溫度設定在比較高的水平。國家要強化節能減排監督管理體系,不斷提高鍋爐技術研究和操作人員的技能素質,養成節能意識,把節能工作提高到戰略位置。

    4.熱力動力工程在能源發展方面

    4.1 能源方面存在的問題

    當前,世界各主要經濟體的經濟復蘇跡象逐漸明朗,隨著世界經濟的復蘇和持續發展,能源供應緊張的局面將會加劇,世界各國將會更加重視本國的能源安全問題,在采取行之有效的能源戰略同時,加快各種能源利用新技術和新工藝。而能源動力工業作為我國國民經濟和國防建設的支柱性產業,在推動國家經濟發展方面做出了突出的貢獻。所以,必須提高能源利用效率,緩解能源緊張的局面。

    而熱電廠的風機,是一種可以產生能源的機械裝置,通過軸旋轉產生的氣流,可產生大量的動能,在發電廠、工業生產和鍋爐生產過程中具有廣泛的應用。對于一些發電機組來說,隨著電力需求的增加,電網的運行將會更加的安全和可靠,所以,這對于風機的應用也就提出了更高的要求。

    4.2 能源方面的發展前景

    人類社會賴以發展的重要基礎便是能源,能源在確保人類社會的可持續發展方面有著巨大的作用。在世界能源形勢不容樂觀的形勢下,如果更加合理高效的利用能源,成為世界性的研究課題。當前,我國的能源利用主要以煤炭和電能為主,也就是在能源利用結構中,煤炭是核心,我國是以煤炭為主的能源利用結構。這種能源利用結構,一方面會對環境產生比較大的影響,造成生態環境和大氣環境的嚴重破壞,一方面會消耗大量的能源,過度消耗煤炭資源,使我國的能源供應日益緊張。

    在這樣的形勢下,在我國能源供應日益緊張的形勢下,我國能源的主要發展方向是“新能源、核能、智能電網、常規能源、節能減排”。而熱能與動力工程符合我國能源發展的大體方向,可為我國能源結構的合理優化做貢獻。

    參考文獻

    第5篇:能源動力工程專業方向范文

    關鍵詞:熱能動力;清潔燃燒;教學內容

    作者簡介:金晶(1963-),女,山東濟南人,上海理工大學能源與動力工程學院,教授;林郁郁(1984-),男,安徽金寨人,上海理工大學能源與動力工程學院,講師。(上海 200093)

    基金項目:本文系2011年度上海市教委重點課程建設項目(項目編號:1K12301001))、2011~2012年度上海理工大學研究生核心課程建設項目(項目編號:11000050)的研究成果。

    中圖分類號:G642.0?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)34-0093-02

    我國是世界上最大的煤炭生產國和消費國之一。長期以來,煤炭在我國能源結構中一直占主導地位,而且在今后相當長的一個時期內,這種以煤為主的能源結構不可能會有根本性的改變。煤作為一次能源,其利用方式主要是燃燒,據統計,我國每年生產煤炭總量的80%直接用于燃燒。能源消費尤其是煤炭直接作為能源燃燒是造成當今環境惡化的一個主要原因。20世紀重大的大氣環境污染事件,如酸雨、臭氧減少、全球氣候變暖、光化學煙霧污染、城市煤煙霧等都與燃煤有關。大氣中的主要污染物(硫氧化物、氮氧化物、煙塵、顆粒物、有機污染物、重金屬)的主要來源都是煤的燃燒,這些污染物對人類健康和生態環境造成了不可逆轉的損害。[1]

    隨著環境問題的日益嚴峻,節能減排成為我國“十一五”規劃的戰略目標。因此研究和開發新型、高效燃煤污染物排放控制技術,實現煤炭高效、潔凈、經濟利用已成為我國面臨的重大任務。[2]

    在這種背景下,上海理工大學(以下簡稱“我校”)能源與動力工程學院及時修改本科生及研究生的培養計劃和培養方案,自2000年起,在熱動專業本科生的培養計劃中加設了“清潔燃燒技術”課程。該課程面向能源與環境工程、動力機械工程、制冷與空調工程以及工程熱物理四個專業方向開設,同時也面向環境工程(大氣污染控制工程)專業;在熱能工程學科研究生的培養計劃中也加設了“清潔燃燒技術”課程。

    一、課程定位

    我校的辦學定位是科研教學型。上海理工大學熱能與動力工程專業是國家級的特色專業,得到了“國家本科教學質量工程”的支持,同時也是上海市教學高地。“清潔燃燒技術”課程是熱能動力工程專業的特色課程,是熱動專業以及大氣污染控制工程專業的主要專業必修課,同時也是熱能工程學科研究生的核心課程。

    “清潔燃燒技術”課程密切結合科學研究,可以開闊和豐富學生的知識面和眼界,了解本行業內的前沿技術和發展動向,培養高素質的專業人才,該課程對于訓練學生的思維能力、形成對客觀世界的正確認識和提高學生的內在素質具有重要作用。

    “清潔燃燒技術”課程的教學水平直接影響相關專業的質量。因此,建設好“清潔燃燒技術”課程,對于提高我校本科教學質量,增加我校在國內的影響和知名度具有重要意義,并對我國的工科高等教育水平的提高,亦有一定的影響和促進作用。

    2000年至今,“清潔燃燒技術”課程對于熱能工程方向的學生來說是專業選修課,共32學時;對于大氣污染控制工程專業的學生來說是專業必修課,共48學時;而對于熱能工程學科的研究生來說是必修課程,共36學時。

    二、授課內容設計

    “清潔燃燒技術”課程的特點在于不同于傳統的理論基礎課程,其授課內容更新很快。隨著科學技術的不斷發展,相關技術不斷更新換代,授課內容也需要隨時更新。要求授課教師要有堅實的科研基礎,掌握國際上最前沿的發展動態和發展水平。

    上海理工大學是我國進行燃煤污染物排放控制技術研究和培養該領域高層次人才的重要基地,近年來在煤的清潔燃燒方面進行了大量的深入的研究,承擔完成了多項國家自然基金項目、國家“863”計劃項目、國家科技支撐項目,“973”項目,上海市科委等多項課題研究,并取得了多項國際先進水平的研究成果。這些科研活動為“清潔燃燒技術”課程的教學提供了豐富的資料和信息,對“清潔燃燒技術”的教學改革起到了很大的推動作用。科研項目不僅取得了大量成果,同時也為“清潔燃燒技術”的師資培養提供了良好的平臺。

    我校“清潔燃燒技術”課程曾使用過的教材是1998年科學技術出版社出版的《煤的清潔燃燒》,作者是毛健雄。2011年我校教學團隊編寫了《燃煤污染物排放控制技術》教材,并在2012年1月公開出版。該教材是根據我校教學特色以及學科的研究特色進行編寫的。系統地闡述了大氣污染NOx、SOx的生成機理及其排放控制技術,介紹敘述了國內外前沿的煤清潔燃燒技術的最新研究成果,同時也大量引用了能源與動力工程學院教師及研究生們的研究成果。教材針對性強、內容新穎,為我校相關專業本科生奠定了理論基礎,拓展了專業知識面。使學生在掌握扎實的理論基礎的同時,能夠獲得相關理論知識和工程應用背景知識,并通過相應的配套實驗教學獲得感性認識和實踐機會,強調了“清潔燃燒技術”課程的工程應用性,培養了學生學以致用、理論聯系實際的能力和素養。

    通過本課程的學習,學生可以系統了解化石燃料尤其是煤燃燒過程中污染物的生成和控制機理,進而掌握不同的新型清潔燃燒技術的原理、方法和運行機制。了解國內外相關的最先進的污染物排放標準。課程側重硫氧化物、氮氧化物、超細粉塵、重金屬污染物、碳氧化物、碳氫化合物的生成機理、控制方法和關鍵技術的介紹。

    在教學過程中,通過不同形式的教學活動,發揮學生的主觀能動性,使學生參與到教學環節中,由被動接受變為主動學習,及時廣泛地查閱國內外相關的學術研究報道,掌握前沿動態。[3,4]

    “清潔燃燒技術”課程先后介紹了燃煤污染物的燃燒前控制技術、燃燒中的生成控制技術、燃燒后的凈化技術以及先進的煤燃燒高效低污染發電技術。內容主要包括:燃煤污染物帶來的環境問題,國內外最新的大氣污染物排放標準;燃煤污染物爐前控制技術,主要包括選煤技術、型煤技術和水煤漿技術;硫氧化物的產生和爐內控制技術;氮氧化物的產生和爐內控制技術,重點闡述燃料分級燃燒技術原理,總結上海理工大學的相關研究成果;重金屬污染物汞的排放控制技術;煙氣凈化技術,主要包括靜電除塵、煙氣脫硫、煙氣脫硝技術;二氧化碳排放控制技術,主要介紹了O2/CO2混合富氧燃燒技術、化學鏈燃燒技術的原理和上海理工大學相關研究成果;先進的潔凈煤發電技術,主要包括大型循環流化床技術、燃氣—蒸汽聯合循環技術、整體煤氣化聯合循環發電技術、超超臨界技術。

    三、結論

    “清潔燃燒技術”課程是當今國內能源動力類學生的專業前沿課程之一,是我校熱動專業的專業特色課程和熱能工程學科研究生的核心課程。該課程的教學內容既應考慮二級學科劃分的能源動力類專業結構體系特點,又應體現新的熱能與動力工程專業逐漸淡化原有的二級學科色彩、強調拓寬專業口徑的特色,還要根據相關技術發展迅速的特點,密切跟蹤國內外的前沿技術,及時更新和充實教學內容,開拓學生的學術視野,提高學生的綜合素質。通過對“清潔燃燒技術”課程教學內容設計的探討,確定了以燃煤污染物生成機理及其相關控制技術原理與方法作為基本的教學內容,以國內外最新相關技術的原理及發展前沿作為教學的拓展內容,以期豐富學生的專業知識、開闊學生的眼界、提高學生的綜合素質。

    參考文獻:

    [1]金晶,張守玉,郝小紅,等.燃煤污染物排放控制技術[M].北京:中國建筑工業出版社,2012.

    [2]毛健雄,等.煤的清潔燃燒[M].北京:科學出版社,1998.

    第6篇:能源動力工程專業方向范文

    關鍵詞:能源與動力工程專業;人才培養模式;多元化;創新

    中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)07-0172-03

    隨著我國高等教育的普及,人才培養質量顯得尤為重要。《高等院校能源動力學科熱能與動力工程專業規范》(以下簡稱《專業規范》)指出:“在不同歷史階段,社會的人才需求不同,對高等教育的要求也不同”,“辦學應當與時俱進,培養人才的模式應當轉型”。因此,根據社會發展需要及時構建新的人才培養模式,已是大勢所趨,各學校應以具體情況為依據,對人才培養機制進行研究。本文將以我校熱能與動力工程專業培養模式為例,秉承“人盡其才,才盡其用”的育人理念,以新觀念、新舉措探索設計多元化的人才培養模式。

    一、問題的提出

    合理、高效地利用能源對于國家實現跨越式發展有著重要作用,能源與動力工程專業所肩負的使命不言而喻,而現行的能源與動力工程專業培養方案對學生的創新精神和實踐動手能力的訓練較少,不能滿足行業對所需人才培養質量的要求,主要存在以下問題:

    一是培養的人才不能滿足國家和社會發展的要求。我們應當以國家和社會發展的需求為導向,立志培養出能夠適應國家和社會發展的高質量人才,國家需要不同層次、不同類型的人才培養機制,各學校應根據具體情況形成自己的特色。但目前人才培養質量現狀表明,一般大學培養的大學生不像一流高水平大學的學生,具有強大的基礎理論與研究能力;又不如高職院校的學生,具有強大的實踐動手能力,處于進退兩難的境地。同時,人才的培養與企業的需求之間存在矛盾,由于能源與動力工程學科專業方向較多,教學培養過程中,缺乏社會需求調研,導致培養的學生與企業之間“脫節”。

    二是“通才”培養模式不能滿足學生個性化發展。“以人為本”是科學發展觀的核心,“因材施教”是學生個性化發展的內涵。要一切以學生發展為出發點,促進學生個體特長與全面發展的協調。而傳統的培養模式存在很多的弊端,培養模式單一,不能做到“因材施教”,忽視了學生的個體特長與興趣愛好,“灌輸式”教育依然是主要的教學模式。同時,設置的課程體系也存在不合理性,注重課程的具體性和特殊性,缺乏對各主干課程間整體性和關聯性的把握。

    三是多元化人才培養模式常常與學科專業多方向培養相混淆。所謂的多元化人才培養,是根據人才培養目標的不同,分別制定研究型、應用型、拔尖型人才培養方案以及“卓越工程師”人才培養方案,同一專業可以培養多類型、多層次的高質量人才,以滿足國家和經濟社會發展的需要。而所謂的專業培養方向,則是各高校綜合自己的辦學特色和教學能力設計的課程培養模塊,是為進一步深造,成為能源與動力學科的專門人才而設置的。盡管目前國內各高校的專業培養方案從學科發展的角度進行了專業方向及其課程體系的設置,但仍然是同一培養人才模式下的知識拓展。

    二、能源與動力工程專業多元化人才培養模式探索

    為了實現“人盡其才,才盡其用”,本著“以人為本,因材施教”的原則,在綜合考慮學生的個體特長和企業需求的基礎上,中國石油大學(華東)能源與動力工程系開展對適應企業需求和學生個性化的多元化人才培養模式探索,著力培養特色型、工程型和研究型三類拔尖創新人才。

    1.多元化人才培養的目標定位。作為一所石油特色鮮明的高水平研究型大學,要以國家和社會發展為導向,不僅要培養具有初步科研能力的研究型人才,還要培養具有實踐能力和管理能力的工程型以及特色型人才;不僅要培養出企業需要的人才,更要致力于培養能夠適應國家,甚至國際需求的高質量人才;不僅要有對專業技能和綜合素質的把握,還要依據學生的個體特長和興趣愛好,因材施教,制定不同的發展目標,提供不同的發展方向。我校熱能與動力工程專業主要培養適應國家和現代化建設的需要,德智體全面發展,知識、能力和素質協調發展,具備熱能與動力工程領域扎實的理論基礎,專業知識寬廣,具有創新精神和實踐能力的高素質人才。以學校培養人才整體目標定位為基石,突出學科優勢與專業特色,著力培養學術研究型、就業創業型和跨學科發展型拔尖創新人才。

    2.多元化人才培養的頂層設計。人才培養方案是踐行教育理念、落實人才培養目標的重要教學文件,是人才培養模式設計和培養過程設計的藍圖。根據《專業規范》制定的人才培養規格,充分理解“以人為本,因材施教”教育內涵,極大發揮學生的自主創新能力,科學系統地構建不同層次人才培養需要的多元化人才培養方案。需遵循以下基本原則:(1)人文社會科學素養與自然科學并重原則。工科類大學生不僅要具備扎實的專業知識和嚴密的邏輯思維能力,而且應該積極參加創新項目與學科競賽,在團隊中培養自己的人際交往能力與團隊協作的能力,不斷提高自己的人文素養。(2)學科基礎與專業技能相結合原則。按照學科分類,能源與動力工程專業屬于機械類。依據學科大類進行橫向培養,與國際知名高校機械工程接軌,打造機械類學科基礎平臺,優化力學、電學、材料等平臺課程框架體系與課程內容。不僅要將專業基礎課程和主干課程學扎實,而且要將全部課程進行整合優化,“融會貫通”。通過課程體系框架,夯實專業基礎,熟練掌握本專業領域內1―2個專業方向中的相關系統與設備的設計、運行、研究、開發和技術管理所必需的專業知識,能夠綜合運用所學知識,分析和解決實際問題,并了解學科當前國內外的發展現狀及前沿動態。(3)加強對創新能力、實踐能力和科研能力的培養。通過新生研討課、認識實習、科研實訓、專業實習等課程,循序漸進,不斷提高學生的科研能力和實踐能力;通過大學生創新項目以及高水平的學科競賽等項目,讓學生在實踐中提高創新能力和實踐能力。(4)重視學生的個性化發展的培養。在滿足基本的教學目標和教學任務的前提下,重視學生個性化的培養,“因材施教”,充分尊重學生的個體特長和興趣愛好,鼓勵學生個性發展,全面發展。(5)堅持專業規范與專業特色相結合原則。辦學特色是高校的立校之本,優勢學科要充分發揮學科優勢,關注行業發展動態,強化專業優勢、突出專業特色。

    根據以上基本原則,構建了多元化人才培養體系框架,如圖1。

    3.多元化人才培養的總體思路。以多元化人才培養目標為核心,遵循學校頂層設計原則,注重學生個性化發展,依托學校優勢與專業特色,著力培養就業創業型、學術研究型和跨學科發展型多元化創新人才。(1)寬口徑,厚基礎,強技能。課程體系由公共基礎課程,學科基礎課程和專業課程組成。首先,需構建一個適用于所有專業方向的公共基礎知識平臺。數學課程是熱能與動力工程專業的靈魂,是進行后續專業課程學習的基礎,必須夯實;英語和計算機應用能力的提升尤為重要,為以后閱讀英文文獻、查閱英文資料打下良好的基礎。其次,重視學科基礎平臺的搭建,基礎課程是在公共課程平臺基礎上向本學科體系的過渡與靠攏,也是進行專業方向課程學習的基礎,包括力學類、機械類、電算及控制類、熱科學類及環境類課程,為后續專業課程的學習打下良好的基礎。再次,構建新一代專業課程體系,加強與本專業緊密聯系的相關知識與能力的訓練與培養,提高學生實踐技能和綜合素質,增強學生社會適應能力,提高知識應用能力。(2)鼓勵創新,加強人才科研創新能力培養。通過新生研討課、認識實習、科研實訓、專業實習等課程,循序漸進,不斷提高學生的科研能力和實踐能力;通過大學生創新項目以及高水平的學科競賽等項目,讓學生在實踐中提高創新能力和實踐能力。新的培養方案中新開設了新生研討課,旨在通過與老師的交流,讓大一新生對所學專業有一個初步的認識,通過了解專業當前的研究動態,找到自己的興趣點。緊接著開設專業實訓課程,目的是讓學生通過查閱資料與閱讀文獻,一方面提高查閱文獻的能力,另一方面進一步了解所感興趣的內容。通過新生導師制的實施,完成某一感興趣問題的調研和分析,并根據學生的情況開展相應的工作,以此為科學研究的起點,通過后續專業課程學習、專業實習、科研實訓、工程實訓,夯實專業基礎,積極參加大學生創新項目和學科競賽,延續4年科研訓練,逐步提升學生的科研創新能力。(3)增加實踐實訓課程,提高實踐能力。新的培養方案大量增加了工程實踐、實訓和實驗課程的學時,以充分培養學生綜合技能及動手能力。①開設專業實驗、實踐能力培養課程,如大學物理實驗、電工電子實驗、傳熱學實驗、熱力學實驗、金工實習、專業認識實習、專業實習、專業拆裝實習和畢業設計等;②開設了培養學生計算機運用和計算能力訓練課程,如數學實驗(Matlab實踐)、計算機應用技術實驗(C語言編程)、機械CAD基礎、流動與傳熱計算實踐等;③開設多門綜合性專業課程設計課程,提高綜合運用知識能力,如機械設計基礎課程設計、熱工測量儀表與自動化課程設計、鍋爐課程設計、計算傳熱學課程設計、供熱工程課程設計、熱力采油工藝課程設計、熱力發電廠熱力系統課程設計。(4)依托學科,強化人才特色培養。各學校根據學校的特色設置專業課,充分發揮學校特色的優勢,并充分考慮學生以后的發展需求。以我校為例,油田中的熱科學技術是我校能源與動力工程專業的特色,畢業生中70%的學生都在油田從事熱相關的工作,也是申報國家特色專業的亮點,課程設置根據稠油生成過程進行,從稠油生產注汽開始,到舉升、集輸再到煉油和化工等環節相關課程:石油工程概論、注汽鍋爐、熱力采油、油氣集輸和化工工藝與設備等,讓學生能結合過程了解其中的熱利用。其次,涉及動力和暖通方向的安全設備工程師資格證考證核心課程基本都具備,為一部分學生畢業后的考證或其他發展需求奠定基礎。(5)多元化培養目標與專業培養方向相協調。以多元化人才培養目標為導向,在專業培養方案中設置不同類型的培訓,包括科研培訓以及企業培訓等,提高學生的科研能力和實踐能力。此外,專業還設置了特色課程,力求達到多元化培養和專業培養方向的統一。首先,構建公共基礎平臺,將多元化培養和專業培養進行統籌協調。目前開設的很多課程(學科、專業基礎課)不僅為專業培養方向提供專業基礎,同樣可以為多元化培養提供專業基礎,從而在新的培養方案的培養下達到多元化培養目標與專業培養方向的統一。

    4.多元化培養方案的探索實施。教學培養方案能否得到嚴格實施,是培養能源與動力工程系多元化人才成敗的后期關鍵環節,為達到培養方案的預想結果,應健全組織結構,充分發揮校、院二級領導督促作用,確保工作順利進行。(1)加強培養方案制定、實施的組織保障。為保證多元化人才培養模式的順利實施,學校從上至下成立了培養方案修訂學術委員會,學院專門成立了“能源與動力工程多元化培養方案修訂”領導小組,負責協調、工作部署及監督,監督培養方案的執行過程,跟蹤培養方案的實施效果,通過反饋來進行修訂。(2)全面系統的質量評價體系。目前,學校已經成立了教學質量評價中心,從多個方面對人才培養質量開展評價,并制定了評價標準體系,每年定期本科教學質量報告。(3)教師隊伍建設。教師隊伍是培養方案的落實者,同時也是有力的監督者和維護者,關系到新培養方案的貫徹情況,因此必須重視教師隊伍的構建。教師不僅要精通專業知識,而且具有較強的工程實踐能力和具備豐富的實踐經驗。這就要求廣大教師要加強學習,提高綜合素質,主動融入企業和社會,為培養創新型多元化人才做好充分準備。

    三、結論

    多元化教育以專業人才培養模式的多樣化為指導思想,以國家現代化建設的需要為導向,既符合人才的發展規律,也滿足人才的社會需求,更符合能源與動力工程專業的特點。在當前教育部大抓教學質量的形勢下,高校應堅持“以人為本”的發展戰略,堅持多元化教育思想,充分發揮各自的優勢與特色,提高學生的科研能力、創新能力和實踐能力,致力于培養出適應我國能源與動力行業發展的設計、管理、研發等高素質專門人才。

    第7篇:能源動力工程專業方向范文

    【關鍵詞】傳熱學 教學方法 工程能力

    【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)09-0031-01

    一、引言

    目前,我國的高等工程教育已經達到了高等教育總規模的三分之一左右,培養規模位居世界第一。盡管如此,我國的工程教育長期以來由于受到教育經費的限制等因素的影響,工科教育理科化,教育過程中重理論、輕實踐。近年來,隨著我國工業化、城鎮化的發展,一方面對生產一線工程技術人員的需求不斷增長,另一方面大學畢業生的就業率卻越來越低。為適應經濟社會發展的需要,教育部于2010年啟動實施了“卓越工程師教育培養計劃”,旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才。

    傳熱學作為一門專業基礎課,與各工程領域關系密切,是一門理論應用性極強的基礎課程,是從事能量轉換過程的研究、開發及設計工作過程中必不可少的理論基礎。因此,國內許多講授傳熱學的教師都在積極探索傳熱學課程的教學改革,以期改善學生學習傳熱學的積極性,有些學校還積極與國外高校合作,引進借鑒國外的教學經驗。我校自2006年成立熱能與動力工程(現能源與動力工程)專業以來,在“傳熱學”課程的教學上依據我省制定的高校強省戰略,努力提高學生的工程素質,力爭做到使學生學有所用,培養高素質的現代工程師。

    二、傳熱學在課程體系中的地位、作用

    傳熱學課程是能源與動力工程專業的一門重要的本科專業基礎課,它是為學生學習后續相應專業課程而設置的,是基礎課與專業課之間的橋梁。所以,傳熱學在能源與動力工程專業的課程體系中處于核心地位。并且傳熱學的理論與現代科學技術的各個領域都聯系密切,有著十分廣泛的應用。同時傳熱學又是一門理論性非常強的專業基礎課,例如其中導熱微分方程、對流傳熱微分方程組的推導以及相似原理的理解等都需要學生有較好的高等數學和物理基礎,因此,在平時的學習中,總遇到學生抱怨傳熱學難懂、抽象、不好學。

    三、重視實踐應用,努力培養現代工程師

    (一)教師自身工程素質的提高

    教師是整個教學過程中的核心,要想培養出高素質的現代工程師,首先要提高教師本身的工程素質。我校非常重視對教師工程能力的提高,尤其是對青年教師在工程實踐能力上的培養。

    1.為了更好地實現應用型人才的培養目標,學校要求全校專業教師定期到企業生產一線開展調研活動。通過組織全校專業教師開展下廠調研工作,使教師深入工廠生產一線,對所教專業在生產實踐中的新問題、新工藝、新方法等進行調查研究,并且以此指導教案、教學實例、課程設計課題和畢業設計課題等內容的修改。

    2.專業教師參與實驗室建設。高校的實驗室基本都是由專門的實驗老師管理的,理論課老師對實驗設備不熟悉也不參與到實驗室的建設,不能夠實現理論課堂與實驗課的有機結合,因此,專業教師應該參與實驗課的教學工作,這樣更有利于實驗室的科學建設,也有利于學生對所學內容的更深刻的理解。

    (二)注重學生能力培養,突出實踐應用

    1.教學過程應注意理論聯系實際,突出應用。傳熱學是一門基礎理論較強的專業基礎課,許多學生在學習過程中感覺到其難懂、乏味,提不起興趣。對此,我們提出了“三步走”的教學方法。

    第一步,問題的提出。在講解一個新知識點時,盡量從學生們熟悉的日常生活中引入,以此激發學生的好奇心,提高其探索新知識的興趣;

    第二步,解決問題。利用傳熱學的理論結合必要的推導將提出的問題加以解決;

    第三部,知識的應用。將理論推導得出的結論應用到工程實際從而實現知識的應用。

    例如在講解熱對流的概念時,可以從學生熟悉的家用空調出風方向開始,提問“為使房間溫度快速地升高或下降,應將空調出風口的葉片往哪個方向撥?”;然后結合熱對流的概念得出結論,使問題得以解決;最后,引入工程應用實例:“在青藏鐵路建設中,采用碎石路基,碎石之間的空隙不填實,可有效保持路基凍土的穩定。”

    采用這種“三步走”的教學方法,不僅激發了學生的學習興趣,更實現了知識點的工程實際應用,有利于學生工程能力的培養。

    2.改革實驗教學方法,培養學生的工程創造力。我們傳熱學的實驗教學是由理論課老師兼任的,這樣使理論與實踐更加緊密的結合,能夠使學生對所學知識有更深刻的理解。例如在講到大空間自然對流時,可以讓學生自行設計測量自然對流表面傳熱系數的實驗裝置,做實驗時,同學們將自己設計的實驗裝置與實驗室的實驗裝置進行比較,找出自己設計裝置的不足之處,這樣既加深了學生對實驗的理解又有助于學生工程創造力的培養。

    3.改革考核方式,增加工程設計內容。對于必修課的考核方式,一般都是采取閉卷考試的方式,這是考核學生對知識點掌握情況的有效而簡便的方式。但是由于傳熱學存在經驗公式多、圖表多的特點,有些內容如非穩態導熱的諾謨圖法、流體橫掠管束對流傳熱等不適合閉卷考試而在工程上又經常用到的內容無法考核。雖然很多高校都采用了一種“半開卷”的考試方法,即允許學生將其準備的內容寫在蓋了相關印章的白紙上帶入考場,但是由于考試時間的限制,試題內容也不宜過于復雜,不利于學生工程素質的培養。為此,我們采取平時與期末考試相結合的考核方式:期末考試采用閉卷考試,占總成績的70%,對于需要用到的經驗公式,在試卷上加以標注;平時成績占30%,在平時成績的考核中,增加一些工程設計的內容,提高了學生工程應用的能力。

    四、結語

    隨著我國工業化的發展,對一線工程技術人員需求的不斷增加,像我校這樣的應用型本科院校應抓住機遇,積極改革傳熱學教學方法,努力提高學生的工程實踐能力和創新能力,培養適應時展需要的能源動力專業工程師。

    參考文獻:

    [1]朱泓,李志義,. 高等工程教育改革與卓越工程師培養的探索與實踐[J].高等工程教育研究,2013 ,(6):68-71

    [2]李靜,宋飛虎,蒲宏杰等.傳熱學課程中任務驅動式研究型教學方法的實踐與探討[J].考試周刊,2015 ,(5):166

    [3]蔡杰進.法國工程師培養模式本土化過程中“傳熱學”的教學實踐[J].中國電力教育,2014 ,(30):51-52

    第8篇:能源動力工程專業方向范文

    關鍵詞:傳熱學;英文教學;能源動力工程

    中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)42-0208-02

    一、英文《傳熱學》教學的重要意義

    《傳熱學》、《工程熱力學》和《流體力學》被是能源動力專業的三大核心專業基礎課[1]。傳熱學是研究在溫差存在的情況下,物理內部或者物體與物體之間發生的能量傳遞規律的一門課程。由于自然界和科學生產中均處處存在導致熱量傳遞的溫差,所以傳熱不僅是一種常見的自然現象,而且廣泛存在于各工程領域,如能源動力、機械制造、建筑節能、航空航天、生物工程等[2]。隨著科學技術的不斷發展,傳熱學的應用范圍也不斷擴展,對《傳熱學》課程的教學要求也在不斷提高。為提高教學質量,培養出能夠參與國際化競爭和挑戰的“專業+外語”的復合型人才,2001年教育部頒布了《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見》[3]。在意見中提出,要在國家發展急需的專業開展雙語教學,這是教育部首次從國家戰略的高度提出要發展雙語教學[4]。而后,教育部分別在2005年、2007年多次頒布意見[5-7],大力推廣雙語教學和英文教學。

    英文教學的順利開展不僅有利于學生掌握專業術語,獲取學科前沿知識,為以后的國際交流打下基礎,而且有利于培養出更多的國際化、復合型人才,在我國高校的人才培養格局中發揮著重要作用。此外,要實現高等教育走出去的國家戰略,并實現高等教育國際化,英文教學是重要的基礎和手段[8]。在傳熱學領域中,為了了解時下的前沿動向,學習到國外先進的科學理念,借鑒最新的科研成果,與國際上的優秀學者進行有效地溝通與交流,加之國際上大多數的優秀科研期刊都是英文資料,國際會議也是用英文進行交流,我們必須要不斷提高自身的英語水平。由于學科交流中涉及到大量的專業術語,普通的英語教學已不能滿足需求,因此有針對性的專業英文教學勢在必行。在能源動力專業中的本科《傳熱學》教學中引入全英文教學也可以更好地提高國際化辦學程度,推進教育國際化的進度,不僅能夠有的放矢、大幅度提高中國學生該領域的英語水平,而且能夠吸引外國留學生,方便他們對該領域學科的學習,促進了國際間的學術交流和溝通。

    二、英文《傳熱學》教學的現狀和問題

    文本作者在國外留學期間從事《傳熱學》的教學和研究工作。曾在愛荷華州立大學機械工程系開展了三個學期的《傳熱學》教學工作,既包括實驗課也參與了課堂教學,具有一定的《傳熱學》全英文教學基礎。在國內工作期間,利用中文《傳熱學》課程的教學機會,部分穿插了雙語教學和全英文授課的嘗試,并引入國外大學教授直接授課的模式,豐富了《傳熱學》課程的教學,并使學生受益。在開展這項工作的過程中,逐漸發現了全英文和雙語教學中的優勢,更發現了當前教學過程中的一些問題。因此對此進行了思考和總結。

    教學過程中發現,學生對開展英文授課模式較為感興趣,可以極大地吸引學生的注意力。結合美國本科生課堂中比較注重與學生互動這一特點,英文《傳熱學》的教學比中文授課更加激發學生的學習興趣。對于進入重點大學進行本科學習的學生英語水平基本達到參加雙語課程的要求[9]。結合自身英語學習提高的方面,面對《傳熱學》英文課,學生在自身能夠理解課堂內容的基礎上,常抱著濃厚的興趣學習。與平時的中文課相比,英文課從形式展示上做了全新的改變,這對學生無疑有著強烈的吸引力,學好這樣的課對于他們也是一項挑戰。

    然而在教學的過程中也發現存在部分問題,比如學生的表達部分受阻。由于缺少英語口語使用的語言環境以及本科學習對英語口語水平要求有限,國內學生的英語水平普遍為“啞巴”英語,所以在英文課堂上,也存在著和必須要面對的一些問題。受口語水平的局限,多數學生在課堂上不愿意用英語提問,學生與老師之間的課堂溝通機會會有所限制,學生對教學活動的參與主要為被動式。因此在授課中需要注意要采取循序漸進的方式,初期先穿行外語教學,隨著講解的不斷深入,學生理解能力的增強和專業知識的提高,可以過渡到全英文授課的模式。此外,教師通過有趣的研究故事和經歷調動學生的積極性,同時關注學生情感,及時關注關心學生的學習過程、認知反映和學習效果,及時發現問題,建立師生之間雙語交流的常態關系,從而提高雙語教學質量。隨著全英文課程的逐步推進,學生逐漸愿意交流,并在課堂上用英文大膽提問。

    在課程內容上,英文《傳熱學》與中文《傳熱學》的授課內容基本一致,但是對于具體的標點符號、公式形式,以及解題思想上有部分區別,因此對這一問題要進行注意。目前,雙語教學的學校大多采用國外進口的原版教材。因為與國內教材相比,國外原版教材英文規范,表達清晰,內容豐富、新穎,閱讀量大,可讀性強,能提供該領域較新的專業知識[10]。然而,國外出版的英文《傳熱學》教材種類很多,但基本上是針對母語為英語的學生編寫的教材。所以在教材選擇方面還存在一些問題。與國內教材相比,國外教材在公式表達、標點符號運用,甚至解題思想方面都存在著一定差異,這給學生順利使用教材帶來了一些困難。

    全英文教學中的考核不易控制。比如學生作業中,受英文水平的限制,學生對英文寫作表達規范和標準把握不到位,他們完成的課后作業往往存在水平不一、表達不清晰、前后順序不統一等問題,在考試中也存在這一問題。此外,《傳熱學》課程涉及公式、專業詞匯較多,考慮到學生不同的學習目的,他們有的側重于大量掌握專業詞匯,有的側重于理解和掌握專業知識重點和難點,為此考試標準難以制定和統一。

    三、英文《傳熱學》教學的對策和建議

    在對《傳熱學》英文教學過程中存在的部分問題,可以嘗試以以下方式進行解決:

    1.嘗試對學生分類管理,分別開設《傳熱學》中文和《傳熱學》英文班,讓學生自由選擇(針對自己的發展方向進行),考試時對不同班級分開考核。為了兼顧學生不同的學習目的,可以嘗試分別開設《傳熱學》中文和《傳熱學》英文班。其中,中文班側重于講授《傳熱學》中的理論、公式推導、實驗原理以及應用問題的解決,英文班側重于講授《傳熱學》中的理論、公式推導等及相關的專業詞匯和表達規范、該領域較新的專業知識英文文獻閱讀等。學生可以依據各自的發展方向進行自由選擇相應的課程學習。考試時對這兩種班級進行分開考核,依據各自教授的重點制定考試形式和題目等。

    2.《傳熱學》中英文半交叉上課,學生可以自由流動,課程內容加深理解。在開設兩種班級的基礎上,利用兩種班級教授內容側重不一、上課時間不重合的新穎形式,吸引和鼓勵學生在上好各自選擇的課程的基礎上,自由流動,參與另一種形式的課程學習,以期積累濃厚學習《傳熱學》的興趣,拓展自己專業視野,加深對課程內容的理解。然而具體的問題還有,因此需要在教學的實踐過程中,不斷豐富,繼而找到全英文教學有效地實施之路。

    參考文獻:

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    Some Considerations in English Teaching of Undergraduate Heat Transfer Course

    YUE Ya-nan,XU Yan-ru,WAN Xiang

    (Wuhan University,School of Power and Mechanical Engineering,Wuhan,Hubei 430072,China)

    第9篇:能源動力工程專業方向范文

    關鍵詞:超臨界;前沿;難點;工程實際;改革實踐

    中圖分類號:TM89;TM614 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)19-0089-02

    一、引言

    隨著我國教育事業的快速發展,研究生的教育結構也出現了顯著的變化,專業碩士的比例不斷增加,由此也帶來了一系列問題。如教學模式單一,難以引起學生的學習興趣,以至于極大地禁錮了學生的思維。其次,對于專業碩士的培養,往往是通過學術碩士培養模式的簡單轉移,理論講授偏多。此外,社會導師的引入和使用上的不足也直接導致了理論知識與實際的脫節,使得學生實踐能力不足,難以滿足社會的要求,使得研究生教育傳統模式的缺點越來越突出。

    《超超臨界火電廠運行特性》是我校“動力工程”專業碩士研究生培養方案中的學位課程,該課程不但涵蓋了本科階段的相關力學基礎及鍋爐、汽輪機專業課等知識,而且側重于超超臨界參數動力設備。可培養本學科研究生掌握超超臨界參數動力設備方面的專業知識,為培養本學科火電廠運行研究及設計、教學和科研的高級人才提供堅實的理論基礎。目前上海交通大學、上海電力學院等高校已對專業學位碩士研究生開設了相關的課程,并結合了自己學校的專業特色。

    二、《超超臨界火電廠特性》課程教學改革的基本思路

    超(超)臨界火電廠運行特性課題組成員在多年的電廠《鍋爐原理》、《汽輪機原理》等課程教學過程中,積極研究探索,總結出以“把握技術發展前沿,突出重點、抓住難點,密切聯系工程實際”為主要內容的教學方法。并在教學過程中突出多媒體教學的研究與應用,積極開展專題討論,培養了學生獨立思考和解決實際工程問題的能力,為專業課程的教學方法改革探索新思路。同時,完善專業碩士剛性考核的培養機制,全方位培養符合社會需求的優秀專業型研究生,為提高課程教學質量奠定基礎。此外,結合學校專業碩士學位的培養目標,致力于提高學生實踐創新能力。

    教學改革遵循“加強實踐、注重應用、增強素質、培養能力”的原則,以建設科學規范的教學機制為先導,以抓好教師隊伍建設為前提,以課程內容和教材建設為核心,以現代教育技術為手段,以提高教學效果和人才培養質量為目的,有計劃、有目標、分階段、分層次地開展課程建設工作,構建“教學目標明確、教學理念先進、學生理論和技能一流”的課程教學體系。

    (一)教學中注重把握技術發展前沿

    進入21世紀,火力發電技術已邁進了超(超)臨界參數的時代,以計算機為核心的燃燒及傳熱三維模擬等新技術不斷涌現,內容更新快,是專業課程的一個特點。課程的設置為專業服務,課程標準的確立堅持“以能力為本位,以就業為導向”的教改理念,以“加強素質教育,強化職業道德,增強學生的職業能力,更好地服務于區域經濟與社會發展”為宗旨。作為動力工程專業的專業學位課課程,在繼承本科階段相關知識的基礎上,著重講授技術發展前沿動力流體設備領域的燃燒理論與規律、流體機械可靠性、運行安全經濟性等內容,并通過結合專題研究提升學生創新能力,以及借鑒歐美發達國家所普遍采用的“產學研”人才培養方法對《超超臨界火電廠運行特性》課程教學模式的轉型進行探討。而由于出版周期的問題,教材內容總是會滯后于前沿技術,這就需要在教學過程中一方面加以相關內容為研究內容,一方面加以引導,幫助學生提高學習的自主性。同時引導學生利用各種資源,包括傳統的和網絡的,把握超超臨界技術發展的前沿。

    (二)教學過程中突出重點、抓住難點

    《超超臨界火電廠運行特性》是一門技術難度較高的專業課程,知識重點和難點多,需要突出重點、抓住難點,確定該課程內容以及講座專題內容的細節。課程的設置為專業服務,課程標準的確立堅持“以能力為本位,以就業為導向”的職教理念,以“加強素質教育,強化職業道德,增強學生的職業能力,更好地服務于區域經濟與社會的發展”為宗旨。作為動力工程專業的專業學位課課程,在繼承本科階段力學相關知識的基礎上,突出講授動力流體設備領域超超臨界參數下汽水特性,預熱段、蒸發段及過熱段特性,內擾和外擾的影響等內容,并通過結合專題研究提升學生創新能力,以及借鑒歐美發達國家所普遍采用的“產學研”人才培養方法,對《超超臨界火電廠運行特性》課程教學模式的轉型進行探討。教學改革后,發展前沿的新內容需要充實,需要在教學過程中注意節奏的控制和調整,確保重點知識能夠被掌握,知識難點能夠被講透。

    (三)聯系工程實際組織教學

    在組織教學的過程中,密切聯系工程實際,注重學生工程素養的培育,這也是由課程性質決定的。專業課程的又一個特點是工程性強,工程問題往往是具體的、復雜的,它總是以某種狀態處于特定的生產實際環境中,不能離開它所處的環境條件去研究。例如,超臨界參數下傳熱惡化、熱偏差問題,與亞臨界以下機組存在本質的區別。超臨界壓力時,工質不存在恒定的飽和溫度,偏差管工質溫度差別更高。第二類傳熱惡化對于亞臨界參數鍋爐來說,因其循環倍率遠大于1,通過調節可以避免,超臨界參數鍋爐循環倍率為1,就無法避免。另外,因此講授時應強調這種聯系工程實踐,具體問題具體分析的觀點。

    三、改革措施及運行情況

    (一)信息技術在教學過程中的應用

    在教學過程中,根據超(超)結構及運行特點,將現代計算機和多媒體技術應用于教學中。制作了課程的多媒體授課課件,通過集成在課件中的相關圖片、動畫和視頻,把鍋爐運行的基本原理、有關設備和系統的動作過程等形象地展示給學生們,并把有關鍋爐、汽輪機的超臨界特性等情況以圖文等信息方式“搬”進了課堂。多媒體教學增加了課堂教學的直觀性和生動性,提高了課堂效率。充分利用學校網絡教學平臺的優勢,提高交互式教學功能。由于條件限制,《超(超)臨界機組運行特性》這類專業課程的實驗往往難以在校內通過實驗設備來保證一定的實驗學時。改革過程中,充分利用了基于計算機的火電機組仿真平臺,開設了利用仿真的超超臨界機組常規試驗為內容的實驗項目。構成了課程的實驗內容,保證了實驗效果。

    (二)開展研究性學習,提高工科學生素質

    結合動力工程專業碩士培養方案,初步確定課程超(超)臨界火電廠運行特性的教學方法和手段。根據動力工程不同研究方向的教學需求,實現分層次的教育,通過專題講座,貫徹先進的教學理念,培養研究生自主學習的意識和獨立破解難題的科研能力。課堂和科研相結合的教學,課堂教學采用專題案例式教學法,從一個實際問題出發,討論分析如何解決這個問題,提高學生學習的興趣和增強對問題的探索精神和創新意識;結合科研項目實際開發內容,充分調動研究生對研究工作的積極性和主動性,培養研究生的創新能力。

    (三)作業、考試等教改舉措

    本課程為“動力工程”專業學位課,為考試課程。考試成績占70%,平時成績與專題研討30%。筆試采用閉卷方式,客觀題注重考核學生對于基本概念、基本理論的把握;主觀題側重于基本技能的理解和掌握,考核學生的工程應用和解決實際問題的能力。平時成績中,10%為考勤與日常作業成績,20%為專題討論成績。其中專題討論將組織學生針對一個具體系統進行建模、計算、實驗與分析,形成書面報告,以提高學生解決工程實際問題的能力,鞏固本課程及已學過的相關課程的基礎知識,激發學生的學習興趣,提高學生破解難題與獨立開展科研工作的能力。

    四、改革效果分析

    以上在《超超臨界火電廠特性》課程教學方法和手段方面的改革舉措,取得了良好的效果。所采取的教學方式,受到了學生的歡迎和肯定;延伸了課堂教學的時間和空間。研究型教學方面的初步嘗試,激發了學生的學習和研究熱情。結合教師給定的研究方向,學生或撰寫科技小論文或進行一些小的工程設計,科技文獻寫作水平有所提高。今后應注重以下問題:第一,加強教育教學觀念的討論,經常性開展教學研究,交流與總結教學經驗;第二,在后續的教學工作中,應當繼續貫徹結合院校背景、緊跟學科發展前沿、以培養和提高研究生實際科研能力的方針,不斷修訂與調整教學內容,將學科最新進展融入到教學中去,并通過多種手段切實提高學生科研水平。

    五、結論

    實踐證明,上述改革措施培養了學生的學習能力,激發了學生在學習過程中的參與熱情,培養了學生實踐動手能力和綜合能力,養成了一絲不茍和實事求是的科學態度,強化了發現問題、解決問題的能力及創新意識。

    教師教學思想的轉變是教學改革的關鍵,必須輔以相應教學方法的改革。教學改革是一項系統工程,需要教師大膽地探索,不斷在實踐中總結提高。“教”與“學”是一個互動的過程,教學方法的改革離開學生的支持和配合是難以落到實處的。

    參考文獻:

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