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    能源與動力工程研究前沿精選(九篇)

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    能源與動力工程研究前沿

    第1篇:能源與動力工程研究前沿范文

    關鍵詞:能源動力工程 專業核心課程 建設

    中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1003-9082(2015)04-0290-01

    能源與動力是國民經濟發展的基礎,該專業發展的好壞程度直接關系到能源與動力方面的人才培養質量。在上個世紀50年代,我國能源與動力工程專業就開始形成,受當時社會政治經濟及教育體制的影響,該專業發展水平層次不高,專業分割過細等問題突出,需要對其進行調整才能夠適應當前我國社會經濟的發展水平。本文接下來將對能源與動力工程專業核心課程體系做出具體的分析探討。

    一、能源與動力工程專業核心課程體系的發展現狀

    1.專業研究領域的擴展對人才知識結構提出了新要求

    能源與動力工程這個專業名稱是熱能與動力工程專業在2012年調整之后更名的,2013年正式更名使用并招生。專業名稱的改變反應其教育內容的變化,相對而言,其涵蓋的內涵比熱能與動力工程專業更寬廣。能源與動力工程專業與化學及其環境工程專業的關系更加密切,而不僅僅局限在傳統的能量轉化與利用。當前,我國新能源和可再生能源得到了較大程度的開發利用,因此,形成了較大的生產研究領域,急需要這方面的高級專門人才投入到生產實踐中。這樣的能源使用現狀,為高校能源與動力專業的畢業生提供了廣闊的就業前景。然而,當前的專業培養計劃中,并沒有適當的課程內容來適應當前的發展需要,總學分不足,教學科目較少的問題需要引起足夠重視。

    2.人才的培養模式不適應社會的發展需要

    能源與動力工程這個專業相對于變名之前的專業而言,涵蓋的范圍更加寬泛,不僅僅包括原來的熱能工程及其動力機械,還包括熱力發動機、制冷低溫工程等。這種寬口徑的人才培養模式使得高校所培養的人才具有廣闊的知識儲備,增加其就業面和職業的適應能力。當然,這種寬口徑的培養模式也會出現一些不利的影響,例如:人才的培養不夠專業,不能夠滿足企業對人才某一方面知識技能的需求。這種培養模式下的畢業生,即使到了工作崗位上,也還需要經過一段時間的實踐學習及在職培訓才能夠滿足用人單位的任職要求。

    3.專業核心課程體系的構建不利于學生個性化的培養

    大學期間是人生觀、世界觀和職業觀形成的關鍵時期,對以后的職業發展具有重要作用。在同一個專業里,有些人喜歡動力機械,有些人喜歡制冷空調,還有些人喜歡發電等,這就導致畢業生以后的職業選擇出現差異性。當前素質教育的號召下,要求學生個性發展,在各個專業的培養方案及其課程體系的建設上,要給學生自主選擇和發揮的空間,讓學生根據自己的興趣方向來選修自己的課程,從事今后的職業。但是在目前的課程體系中,能源與動力工程專業的學生,四年所學內容基本一致,教學內容不存在明顯差別,統一的培養模式很難造就出個性化發展的學生。

    4.缺乏有力的實踐課程

    實踐環節的課程設計仍然是當今高校人才培養模式中的通病,離創新性人才的培養還具有很大的一個差異。縱觀各校能源與動力工程專業的課程體系,發現其實踐環節的設計與理論知識相脫離,不利于實踐教育效果的達成。另一方面,實踐內容安排不合理,缺乏及時、有效的更新,與國外高水平的高校課程體系相比,教學實踐內容明顯陳舊,不利于人才質量的提升。

    二、建設科學合理的專業核心課程體系

    1.增加專業核心課程的設置,建立健全人才培養模式

    變名之后的能源與動力工程專業,所涵蓋的內涵更加廣泛,因此需要拓展課程研究領域,在掌握能源與動力工程專業發展趨勢的基礎上來設置核心專業課程。在滿足人才培養總目標的前提下,完善補充專業培養結構,優化核心教學內容,使高校所培養出來的人才能夠滿足適應今后社會經濟發展的需要,人才的知識結構能夠增強畢業生的就業競爭力。

    2.明確專業方向,區分專業性

    為了避免寬而不專等方面的問題,需要在整個能源與動力專業大類的范圍中來統一基礎性課程,區分好專業核心課程。統一基礎性課程是為了防止學生專業面狹窄等問題的出現,通過專業基礎課程的設置和通識課程的講授,使得學生能夠根據不同的專業方向來進行專業核心課程的學習。設置大量的專業選修課程,強化專業實踐環節的設置,避免該專業的學生出現“寬口徑”和“零距離”的發展矛盾。

    3.設置多樣化的課程體系,不斷滿足學生個性發展需要

    高校課程制定者要設立柔性的專業課程體系,建立起多元化的課程結構來不斷的滿足該專業學生的個性發展要求。學生按照自己的興趣愛好來選擇自己的專業學習模塊,進而從事自己選擇的職業類型。一般情況下,課程體系包括研究型和應用型兩種,研究型課程注重基礎性知識的學習,為以后的考研學習打下堅實的基礎,應用型課程注重實踐教學環節的設置,主要培養學生的就業創新性能力。這樣的課程體系,可以從多方面滿足不同學生的發展需要。

    4.優化專業教學內容,促使理論與實踐的結合

    理論與實踐知識的學習不可此消彼長,需要在強化實踐教學環節的同時保障理論知識的學習。在總學習不變的前提下,要合理分配理論實踐課程,可以通過其他公共課程的壓縮來保障專業核心課程的比重。在對學生進行課程設計的同時,可以將理論知識的教學貫穿在實踐環節之中。根據最新的就業形勢來調整教學大綱,編寫教材,盡量將最前沿的研究成果融入到日常教學成果中。

    三、總結語

    總而言之,課程體系的構建和課程內容的優化是一項長期的過程,需要高等教育領域的研究專家和教育教學工作者共同努力。能源與動力工程專業核心課程體系的建設,需要在社會經濟發展,人才需求變更的基礎上進行調整。在考慮本校實際專業特色的基礎上,合理配置專業核心課程的師資隊伍,改革教學方法,更新教學內容,注重教學實踐環節的增強,最終朝著提高人才培養質量的方向前進。

    參考文獻

    [1]邱潔;關于能源與動力工程專業課程體系改革的思考[J];課程教育研究;2013(9).

    [2]余萬,陳從平,徐翔,趙美云;能源與動力工程專業核心課程體系建設的研究[J];教改教法;2014(2).

    [3]衣秋杰,楊前明,孔祥強,李志敏;熱能與動力工程專業主干課程立體教學體系建設初探[J];中國會議;2006(4).

    第2篇:能源與動力工程研究前沿范文

    關鍵詞:實驗教學示范中心;應用型創新人才;學科交叉

    經過30多年的建設、積累和研究,德州學院能源與動力工程實驗教學中心已經成為一個校、系兩級管理、能夠承擔多學科、多專業實驗教學任務的實驗教學中心,完成了“能源與動力工程實驗教學平臺”建設,創建了以學科為基礎,面向專業的實驗模塊群,使理論教學體系和實驗教學體系既相對獨立,又相互促進,保證了各類資源的高度共享。

    一、實驗教學理念與改革思路

    1.實驗教學理念

    新能源產業作為國家和山東省重點學科專業領域,近幾年迅猛發展,新能源人才普遍匱乏問題也越來越突出。德州學院能源與動力工程實驗教學中心以新能源產業的發展為需求,形成了為區域經濟建設服務的實驗教學理念:按照“厚基礎、強實踐、求創新、高素養、重責任”的人才培養目標,采用“校企共建,資源共享”的模式,以培養學生工程實踐能力、綜合應用能力、系統設計能力和創新實踐能力等“四個能力”為著力點,通過“構思-設計-實施-運行(CDIO)”的工程教育模式,將工程實踐環境作為工程教育環境,培養學生的職業道德、工程實踐能力、學術知識和運用知識解決問題能力、終身學習能力、團隊工作能力、交流能力和大系統掌控能力等,并通過校企合作的形式開展聯合教育培訓和科學研究活動,不斷提高教學質量[1]。

    2.實驗教學改革思路

    堅持“實踐教學是提高教學質量的關鍵”的理念,以“傳授知識、培養能力、注重創新,提高素質”為宗旨,積極開展教學改革與實踐;根據人才培養和技術進步的要求,統籌協調理論教學與實驗教學,構建科學、合理、多層次的實踐教學體系;轉變教育觀念,更新實踐教學內容,改進實驗指導方法,采用現代實驗教育技術;改進實踐教學管理方式,建立有利于學生素質全面發展的實驗條件和實驗環境,改善實驗條件,改進管理,整合實踐教學資源,提高設備使用率[2]。

    二、實驗教學體系

    1.構建新的實驗教學體系

    實驗教學是能源與動力工程學科人才培養最重要的教學環節。實驗教學體系的設計對能源與動力工程專業大學生實踐能力的培養起著至關重要的作用。實驗教學中心以學生能力培養為主線,構建了科學、系統的“漸進式四平臺”實驗教學體系。實驗教學體系與理論教學體系既有機結合,又相對獨立;實驗教學內容與科研、工程密切聯系,形成良性互動,實現基礎與前沿、傳統與現代的有機結合;保證基礎實驗質量,加強綜合性、設計性,適當開設創新性實驗;建立適應學生能力培養、鼓勵探索的多元化實踐教學模式和實踐教學考核方法。

    “漸進式四平臺”的實踐教學體系包括,基礎理論與實驗技能培養平臺設計應用能力培養平臺綜合實踐能力和工程應用能力訓練平臺創新能力與科研能力培養平臺。在教學過程中通過改革不斷完善和提高。

    2.增加綜合設計型、研究創新型實驗比例

    我們改變了實驗教學從屬于理論教學的現狀,努力改進實驗教學環節,更新實驗教學內容,提高實驗教學效果。制定了與理論課程有機結合的實驗教學體系和實驗教學大綱,在教學計劃中增加了實驗學時(含課外學時),增加了跨學科、綜合型、設計型實驗項目,通過不斷完善實驗教學體系,注重在實踐教學中增加工程內容,注重實訓與企業實踐項目結合,不斷融入教學科研成果等方式,加強了對學生工程實踐能力和創新創業能力的培養[3]。

    “中心”每學年設20門實驗課程,開設實驗項目139個。其中基礎性實驗占42.4%,綜合設計性實驗占41%;研究創新型實驗占15.8%。近三年實驗項目更新率達到45%以上。

    3.實驗教學與科研、工程等實際應用相結合

    能源與動力工程實驗教學中心多年來重視實驗教學與科研、工程實際的結合,結合自己的實際情況進行了探索,通過科研和工程開發,促進了實驗教學內容和方法的改革,促進了實驗教學質量的提高[4]。

    中心依托山東省高校“生物技術與生物資源利用”重點實驗室,熱能與動力工程和機械設計制造及其自動化兩個校級重點專業,依靠較高的學術水平和工程開發能力,多年來中心教師進行了大量科學研究和工程開發,完成了一大批有影響的科研項目和工程項目,教師整體上參與科研和工程研發的比例高,同時通過科學研究和工程開發,教師的學術水平和工程能力得到進一步提高,能夠更有效地將科研和工程項目的內容帶入實驗教學,將實驗教學和科研、工程實踐有機結合。

    通過“校企共建,資源共享”的模式,與社會力量共建聯合實驗室,提高了實驗室的技術水平,使實驗室設備更接近工程實際,如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實驗中心”,由山東奇威特人工環境有限公司投入了30萬元,校企合作共建了“太陽能中央空調實驗室”。

    4.堅持以學生為主體、教師為主導,加強實驗教學方法改革

    實驗教學模式、方法和手段的創新是培養具有創新性高素質人才的技術保障。針對不同學科專業特點,采用不同的教學模式并大力推行開放式、研究型實驗教學,使實驗教學從傳統的“知識傳授”轉變為“知識、能力、思維、素質”綜合素質培養,通過提高學生自主學習的興趣,充分發揮學生的積極性和創造性。針對實驗項目的不同層次,我們采用不同的教學方法。

    5.采用現代化教學手段,提高實驗教學水平

    推進實驗教學手段的現代化建設,將多媒體技術、仿真技術、網絡技術等先進的實驗教學手段引入實驗教學。利用實驗教學中心的網絡信息化平臺,使學生可以及時獲取實驗相關信息,使用實驗教學資源學習、鍛煉。根據實驗需求,通過虛擬、仿真實驗與實際實驗的結合,增強實驗教學效果。絕大多數的課程采用多媒體教學,電工學、流體力學、機械原理、微機原理、自動控制原理等課程開發了一個集網上答疑、交互式自測、知識點檢索于一體的,既可應用于學生學習又可輔助于教師教學的網絡教學平臺。實驗教學中心自行開發的網上選課系統,提高了實驗室管理水平,有利于實驗室的開放,提高了設備的利用率[5]。

    三、結束語

    能源與動力工程實驗教學中心自成立以來,按照“企校合作、產學研結合、資源共享、互惠雙贏”的原則,以“高起點、高標準、高質量、高效率”作為總體要求,不斷加強實驗室建設,建立了具有鮮明新能源特色的實驗教學平臺,在實驗教學體系與教學內容的改革、教學方法與教學手段、實驗教學資源的優化配置、實驗室的現代化建設與管理以及實驗隊伍的優化建設等方面都取得可喜成績,產生了良好的輻射示范作用,并不斷發展、完善,現已成為德州學院相關專業實驗教學和學生創新能力培養的重要基地,成為地方新能源行業項目研發和員工培訓的重要基地,并形成了自己鮮明的特色。

    參考文獻:

    [1] 季桂起.探索培養高素質應用型人才的有效途徑[J].中國大學教學,2009,(3):62-64,56.

    [2] 季桂起,李永平.德州學院應用型創新人才培養體系的探索與實踐[J].中國大學教學,2011,(6):22-25.

    [3] 張紅光,馬國遠,劉忠寶,等.注重培養創新精神的熱能與動力工程實驗教學示范中心建設[J].實驗技術與管理,2011,28(3):11-14,19.

    第3篇:能源與動力工程研究前沿范文

    摘要:1978年恢復研究生教育以來,我國研究生培養單位為社會培養了大批高層次人才,促進了經濟和社會的發展。但由于研究生的擴招和社會對研究生的需求多元化,研究生培養模式的弊端逐漸顯露。如課程設置欠佳,教學形式單一,研究生培養模式單一等。本文結合工科院校特別是筆者所在學校特點,提出了多種形式并舉,利用校企兩種資源等研究生培養模式并進行了論述。

    關鍵詞 :研究生培養質量;創新人才培養;校企合作;培養模式

    經過改革開放30多年的建設和社會進步,我國研究生教育取得長足發展。特別是近幾年,研究生教育規模呈現出發展的高峰期。但是,我國研究生教育長期以來以單一學術性、科研型研究生培養為主導的模式,已遠遠不能滿足當前的產業結構和就業結構。在經濟日益增長的今天,研究生在科研高層次專門人才中的地位逐漸削弱,各行各業對不同類型高層次專門人才的需求變得多樣化。高校沿襲的這種研究生培養模式已經越來越不能適應和滿足社會對不同層次專門人才的需求。因此,研究生教育改革越來越迫切,特別是加強工科院校這類行業性強的院校的研究生培養,比如能源動力類研究生培養,更是迫在眉睫。

    研究生教育是培養高層次人才的主要途徑,是國家創新體系的重要組成部分,需要深化綜合改革,創新人才培養模式,健全質量保障體系,促進研究生教育質量提升和內涵發展,為實現中國夢提供高端人才支撐。其中,加強課程建設是基礎,我們須重視發揮課程教學在研究生培養中的作用。增強學術學位研究生課程內容前沿性,通過高質量課程學習強化研究生的科學方法訓練和學術素養培養。構建符合專業學位特點的課程體系,改革教學內容和方式,加強案例教學,探索不同形式的實踐教學。

    一、充分挖潛的研究生培養模式

    為了更好地使研究生在學習階段獲得更加全面的訓練,成為復合型人才,適應社會對高層次人才的要求,需要采用多方位交叉的形式,構建多種平臺促進研究生對外交流。使他們得以不斷提升自我,更加適應社會的需求。

    1.理工學科充分交叉

    交叉學科實質上指的是一個學科群,即交叉性的科學。“交叉”二字是對學科性質的形象化描述,實際上可以看做普遍聯系的,每一個學科在整個連續認識過程中占一個具體的位置。發展交叉學科正是為了填補人類認識上的空白,使這個科學認識過程更加完善。我國的交叉學科研究始于1950 年代,而后蓬勃發展,并隨著時代的進步日趨成熟。對于高等學校教育,交叉學科的發展有著重要的意義。交叉學科是培養高素質、高層次創新人才的搖籃。探索與發展交叉學科及其人才培養模式,對高等院校學科齊全、人才集聚、科研水平和教育質量提升,有能力承接重大的科研課題,易形成新的學科及學科群,具有重要意義。提高高校交叉學科教學和科研水平是促進交叉學科發展的直接動力。

    能源與動力工程學科群主要研究能量的轉換、傳輸和利用的理論、技術和設備,需要應用到動力工程、工程熱物理、應用物理等多門學科的知識,具有很高的學科交叉特性。交叉學科的綜合性、跨學科性及交融性要求交叉學科人才的知識結構應兼具整體性、層次性及應變性等多元特點。整體性或綜合性知識有助于交叉學科研究者把其它學科的成果、方法引入自己的專業,從而將自身的專業知識和其它學科知識聯系起來,產生新的見解,創造新的知識。層次性知識有利于交叉學科研究者正確組織各種學科知識之間的有機聯系,并結合自己所從事的專業領域及選擇的目標,處理好廣博與精深的關系。交叉學科的應變性有助于交叉學科研究者不斷自覺吸取新知識,進行知識的自我調節,不斷調整自身的知識結構。

    動力工程及工程熱物理學科的研究生教育需要新的學科交叉,以加強研究生解決各類復雜問題的能力。而現有的研究生教育模式尚不能完全滿足該要求,探索新的人才培養模式尤為重要。

    本校數理學院應用物理專業與能源與機械工程學院一起,承擔著動力工程及工程熱物理一級學科下的可再生能源二級學科的研究生培養,為學科交叉打下了天然的基礎。針對能源與動力學科和應用物理學科的特點,組建學科群,搭建各種跨學科的平臺,整合師資隊伍、儀器設備、科研場所和科技資料等,避免重復建設和浪費以及學科間的不良競爭,充分實現學科資源的優化配置。使各個學科的人力資源、物力資源、專業資源能夠產生強大的合力,并以此為支撐探索培養創新型綜合性人才。

    2.充分利用校企兩種資源

    研究生教育要緊密圍繞企業發展需求,學校對研究生實行雙導師制,充分發揮校企雙方導師在理論研究、生產實踐方面的優勢互補。企業實踐基地可以為研究生提供非常廣泛的選題內容,很多研究課題都是企業發展中面臨的“急、重、難、新”問題。這為研究生提供大量前沿性、實用性、系統性的論文選題方向,使研究生科研創新能力的培養有了保證。企業研究生實踐基地使接受校企兩種資源的研究生的理論聯系實際、技術創新能力得到很好的鍛煉和提高。同時,研究生將在學校學到的新理論、新技術及時引入企業科研及生產實踐中,可在一定程度上推動企業科研水平的提升。企業研究生實踐基地所在企業也可以在培養過程中盡早發現人才、選擇人才,避免了人才招聘的盲目性。校企合作是高校與企業在資源、技術、師資培養、崗位培訓、學生就業、科研活動等方面的合作,利用學校與企業不同的教育資源和教育環境,培養適應市場經濟發展、適合企業需要的應用型人才為目的的培養模式。利用學校與企業在人才培養方面各自的優勢,把以課堂傳授間接知識為主的教育環境,與直接獲取實際經驗與能力為主的生產現場環境有機結合起來,最終實現校企雙贏的研究生培養模式。

    本校和多家知名企業合作,經常組織研究生到電廠參觀學習,更多的還包括導師承擔企業橫向課題。研究生到電廠現場進行實驗,不但對企業生產過程、企業難題有了了解,并在解決這些問題時,與企業技術人員進行面對面的交流,有了更多不斷學習和提高的機會。在企業實踐基地參觀學習,了解生產流程,有利于研究生更好了解電廠的具體參數和目前存在的問題,使他們在學生期間研究也更具有針對性和實際性,提高了學習的效率和主動性,避免了閉門造車。

    同時,學校還聘請實踐基地所在企業理論水平較高、實踐經驗豐富、具有高級專業技術職稱的人員擔任研究生導師,由學校頒發研究生導師聘書。企業導師主要負責研究生的學位論文選題、研究工作安排、現場學術指導、學位論文初審等。學校導師與企業導師密切合作,根據培養方案共同制定和實施培養計劃,在研究生的實踐環節、論文和實際工作等方面進行指導。

    3.挖掘國內外兩個資源

    研究生教育是在本科教育基礎上的專業化、個性化的創新教育。導師的學術水平和科研能力直接影響著學生,導師的人格魅力潛移默化地熏陶著學生。柔性引進高端師資,我院聘請了一大批國外的教授作為海外名師,指導學科發展、合作科研,指導研究生也作為其任務之一。他們為研究生做學術講座、全程指導研究生論文等。校內配備副導師,實行雙導師聯合培養的模式。海外名師定期來我校進行講座、面對面交流指導,同時,定期進行視頻交流,研究生匯報,導師點評,還包括樣品制備后送到國外研究機構進行測試等多種形式,充分挖掘國內外資源。

    本校還十分注重對外交流,積極組織研究生對外交流,在學術切磋實踐中提高自己。通過承辦的上海市研究生學術論壇,搭建平臺使研究生與外校專家、研究生交流,拓寬研究生的視野。組織并支持研究生積極參加全國性學術會議,訓練他們闡述學術觀點的能力。讓研究生們聽取校外專家、學者、研究生的學術演講時,在對比中明白自己的不足,產生壓力和動力。在國際工業博覽會、高技術交易會等大型展覽會上,也會組織研究生積極參與,研究生帶著自己的學術成果,面對面和企業交流,大大增進了科學研究最終要為社會服務的意識。

    二、研究生培養模式實施的成效

    經過一系列探索形成的能源動力類研究生培養模式,立足于自身實際,大力推進學科交叉,充分利用校企兩種資源,挖潛國內外資源,大力推動研究生多與學術界交流,逐步形成了具有特色的能源動力類研究生培養方式,取得了一系列成效。導師隊伍學術水平不斷提升,研究生培養基地不斷完善,海外高端人才引智于研究生教育,大大提高了研究生的創新實踐能力和綜合素質。

    研究生的主動性、創新性、實踐能力獲得了很大的提高。在上海市研究生創新創業訓練計劃中,每年有十個左右的研究生團隊拿到項目,在全國大學生“挑戰杯”、全國研究生數模大賽、全國大學生節能減排等國家級賽事及上海市各類賽事中,研究生成績斐然。每年研究生發表sci、EI 收錄的文章,發明專利申請和授權,蔚然成風,給學校研究生教育帶了新的氣象。更重要的是,就業競爭力大大提升,不少同學已經有了創業意向。在就業方面,研究生就業的平臺更高,滿意程度也在不斷地提升。

    高校肩負著向社會輸送符合社會經濟發展需要的高素質人才的重任,培養復合型、創新型人才逐步成為高等教育的發展必需。充分運用校內外資源,特別是行業企業的實踐基地資源、具有豐富實踐經驗的工程技術人員的資源,以及柔性引進的海外高端人才,進行多學科交叉創新型人才的培養,可以作為一條經驗。本文正是論述了筆者這些年的做法,總結出能源動力類研究生培養模式,構建理工學科交叉,充分利用校企兩種資源,挖掘海外名師與國內知名專家的資源,注重研究生創新能力和綜合素質的提高,希望對高校研究生培養有一定的借鑒意義。

    參考文獻

    [1]吳江,張會文,任建興.提升研究生培養質量的專題研討方式探索與實踐[J].中國電力教育,2014(325):13-14.

    [2]盧建飛,吳太山,吳書光,尹承梅.基于交叉學科的研究生創新人才培養研究[J].中國高教研究,2006(1):46-47.

    [3]李秋瑾,鞏繼賢,張健飛.交叉學科建設與創新人才的培養[J].科學時代,2011(11):225-226.

    第4篇:能源與動力工程研究前沿范文

    關鍵詞:建筑節能技術 教學內容 教學方法 考核方式 改革

    中圖分類號:G420 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)11(b)-0134-02

    在能源缺乏、環境污染問題日益嚴重的今天,伴隨著建筑能耗大幅度增加,建筑節能技術備受關注,因此在該系能源與動力工程專業中開設“建筑節能技術”課程,為今后學生從事建筑節能相關工作奠定基礎。

    “建筑節能技術”課程涉及建筑節能相關規范、常見的建筑節能技術、節能材料、節能改造、節能評價、節能檢測、合同能源管理等眾多內容、技術面廣,是一門應用性非常強的技術課程。該課程對學生知識面的拓寬以及綜合技能水平的提高起到重要作用。因此,教師必須針對該課程的特點,不斷更新和豐富課程教學內容,探索出合適的教學方法及多樣化的考核方式,改善教學效果,提高學生的綜合能力。

    1 教學內容改革

    1.1 保證教學內容的先進性

    建筑節能技術飛速發展,新技術不斷涌現,建筑節能相關標準和規范更新很快,而傳統教材內容更新緩慢,難以滿足教學需要。在教學中,要及時優化教學內容,收集、整理國際、國內建筑節能的最新技術和成果,把新規范、新技術、新工藝與研究熱點整合到教學內容中去,并不斷進行該課程的數字化多媒體講稿建設[1],讓學生全面系統地了解、掌握建筑節能領域的國際前沿技術和成果,保證學生走在建筑節能技術的最前沿。

    1.2 保證教學內容的針對性

    在有限的學時中,珍惜每次授課時間,不同專業,應合理安排重點授課內容,保證教學內容的針對性。根據能源與動力工程專業的特點,選定建筑設備與空調系統節能、建筑圍護結構節能、供熱系統節能,熱泵技術在建筑中的應用、既有建筑節能改造等專題作為重點講授章節,適當增加課時。對于可以由學生自學理解的內容,交由學生自學完成,授課時主要講述重點以及難點內容,對自學內容予以提問或作業形式上交,采取統一答疑的形式來完成。

    1.3 保證教學內容的實用性

    “建筑節能技術”是一門實用性很強的課程,因此,教師在教學過程中要快速、準確把握建筑節能市場動態,緊跟時代潮流,不斷優化教學內容,確保所授內容與市場需求和節能政策緊密聯系。教師也可以根據教學進度和內容,有針對性地讓學生走出教室外出參觀、調研、量測當地一些施工現場和典型建筑,在教學過程中,結合具體的實際工程案例,進行深度介紹與剖析,使教學內容更加直觀與透徹。理論與工程實際的有機結合,保證了教學內容的實用性,提高了學生學習興趣。

    1.4 保證教學內容的完整性

    “建筑節能技術”課程是一門涉及熱能、設備、機電、城鄉規劃、土木、材料等多學科綜合交叉課程,應用性強,技術更新迅速。在教學過程中,要統籌安排教學內容,既要從整體上把握,又要抓住重點和難點;既要突出專業特色,提高學生具體操作能力,又要兼顧教學內容的完整性。

    2 教學方法改革

    2.1 采用專題講述

    根據國內建筑節能工作的需要、國內外建筑節能技術發展水平以及所授學生專業特點,將“建筑節能技術”課程劃分為多個專題,主要講授:建筑節能相關標準、建筑設備和空調系統節能、熱泵技術在建筑中的應用、建筑圍護結構節能、室內環境品質、太陽能與建筑一體化、既有建筑節能改造、綠色建筑及其評價標準、建筑節能檢測等專題。每個專題就是一個講座,授課內容不局限于某一本教材,可以針對這一主題通過網絡搜集很多資料,特別是跟這一主題相關的國內外建筑節能領域的新技術、新成果,引導學生積極關注建筑節能界的前沿動態,參與老師相關建筑節能技術課題。采取專題講述的教學方式可以讓學生獲得更豐富的知識并且及時了解到最新最前沿的東西,體驗一種科研型學習的樂趣。

    2.2 采取學生講述法

    針對學時有限的問題,可以將節能規范、節能檢測方法、節能材料介紹等相關資料和視頻逐步發給學生,在開課前,學生每4~5人自愿組成一個小組,以小組為單位對項目任務進行學習、分析、討論、總結、實施,形成書面報告,并由每個小組推選出項目負責人在課堂進行匯報[2],老師和學生進行簡要點評,既節約課堂教學時間,也培養了學生的團隊合作精神與表達能力,激發學生的學習熱情,大大提高了學生學習的自主性。

    2.3 采取案例教學

    針對專業和“建筑節能技術”課程特點和教學要求,在教學過程中適當壓縮理論教學學時,增加案例式教學環節比重。在課程授課中可設置的案例有:某公共建筑節能改造、某工廠余熱利用、某園區江水源熱泵和地源熱泵聯合系統、霧霾天氣室內空氣品質解決方案、清華大學超低能耗示范樓關鍵節能技術等案例[3-4]。采用案例教學,使得學生能將理論、實踐與應用有機結合起來,增加了對專業知識的理解和掌握,提高了學生解決工程問題的能力。

    2.4 采取現場教學

    建筑節能技術來源于工程實際問題,具有很強的實踐性,要求理論教學和工程實踐緊密結合。要充分利用好學校安排的認知實習機會,組織學生參觀一些建筑節能方面典型、突出的工程項目,在教學中結合所參觀的工程實例與所拍攝得圖像,圍繞具體工程進行展開講解,能夠顯著提高了學生的學習興趣。比如在講到建筑圍護結構節能、建筑設備與空調系統節能、熱泵技術在建筑中的應用等內容時,就可以結合所參觀的節能工程項目來學習和討論,學生學習積極性高,課堂氣氛非常活躍,教學效果得到明顯提高。

    2.5 開展探究式實驗

    學校已建有建筑節能開放性實驗室,可以開設建筑墻體保溫性能測定、建筑外窗氣密性現場檢測、甲醛氣體測試、噪聲測試、室內環境品質檢測等實驗項目,并且學生可以根據自己的需要自我設計一些探究性綜合實驗,對耗時較長的實驗,可將實驗過程拍攝成視頻給學生觀看,開展探究性實驗,大力培養學生的動手和創新能力。鼓勵學生走出校園,對當地一些工廠和建筑進行現場量測,結合現場實測獲得的聲、光、熱等相關物理數據和建筑節能技術,分析所測試建筑物節能技術的優缺點,并對所發現的問題提出相應的整改方案,寫出詳細調研報告。通過這樣的探究式實踐環節,不但可以深化基本理論的學習,而且培養了學生獨立思考,將所學的理論知識應用于實踐中解決實際問題的能力。

    2.6 利用好多媒體教學

    多媒體技術是現代化教學的一種有力手段,針對“建筑節能技術”內容豐富、授課課時有限的特點,教學過程中可以充分利用多媒體教學,借助圖片、聲音、 視頻等多種方式,把一些抽象的概念、工程實例用多媒體技術生動形象地展示出來,提高了課堂教學的生動性。例如在講圍護結構能耗時,可以通過插入圖片,讓學生直觀了解到建筑物圍護結構能耗的構成與各個部分所占總能耗比重;在講空調設備時,可以通過圖片和動畫來展示空調系統工作原理,空調機房設置,空調末端設備等;在講到太陽能與建筑一體化利用的工程案例時,可將工程的大量施工流程照片做成視頻或仿真動畫, 讓學生輕松直觀的掌握教學內容。

    3 考核方式改革

    教學質量是一個學校的立校之本,全面、合適的考核方式是檢驗與提高教學質量的重要環節,“建筑節能技術”課程注重理論知識的學習,更注重綜合素質的培養,所以考核方法應改變傳統單一的考卷方式,采取多種形式進行綜合評定。擬定總成績由平時成績、實踐成績、期末成績三部分構成[5]。

    平時成績占總成績的30%,主要由考勤、小組討論學習成績、課堂筆記,中期考查、課后作業成績等幾個方面組成。實踐成績占總成績的30%,主要由建筑節能相關實驗成績、科研訓練和節能減排學科競賽等方面成績構成,引導學生盡早參與建筑節能技術科研和實踐,培養和提高學生的動手和創新能力。期末成績占總成績的40%,也要摒棄以往單一考卷的形式,側重知識應用能力的測試,采取考卷與專項命題PPT匯報、建筑節能改造方案設計等相結合的方式進行考核。如一些專題命題與方案設計可以為“熱泵與建筑”,“風與建筑”,“既有住宅節能改造方案設計”等,學生單獨或以小組為單位完成設計內容并繪制圖紙,以匯報或設計效果作為計入期末成績的評分。

    4 結語

    “建筑節能技術”是一門跨行業、跨學科、應用性和綜合性很強的技術課程,建筑節能技術發展與更新非常快,在具體教學過程中,既要不斷調整和完善教學內容,把握好基礎理論知識的學習,更要培養學生的創新思維、實踐能力和創業精神。積極對該課程教學內容、教學方法和考核方式進行探索與實踐,有利于提高教學質量和教學水平,提高學生的綜合素質。

    參考文獻

    [1] 于國清,曹雙華,呂靜.建筑節能新技術雙語教學模式探索與實踐[J].高等建筑教育,2009(6):85-87.

    [2] 吳苗苗.“建筑節能技術”課程教學方法探討[J].中國建設教育,2015(1):11-13.

    [3] 吳學紅,尹亞領,趙敏,等.案例教學模式在能源動力工程專業課程綜合改革中的應用與實踐[J].中國現代教育裝備,2015(5):64-66.

    第5篇:能源與動力工程研究前沿范文

    關鍵詞 智慧能源 控制系統仿真 CDIO 教學改革

    中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2017.03.037

    Abstract Smarter energy is a new reform and opportunity to the energy industry. Automation discipline must adapt itself to the change of energy pattern, and carries out curriculum educational reform and practice based on ability cultivation. Reform of control system simulation course for Automation discipline has been implemented in Changsha University of Science and Technology based on national-level experimental teaching demonstration center. A course syllabus with CDIO model is designed and teaching contents are optimized according to the talent requirement of smart energy. The practice of course reform has achieved good results by developing teaching methods and course assessment.

    Keywords smarter energy; control system simulation; CDIO; teaching reform

    0 前言

    我國經濟發展進入新常態,經濟增長驅動力和能源生產利用模式都在發生深刻的變革。能源領域的“互聯網+”智慧能源是能源行業的一次新機遇。[1, 2]以新能源為基礎的智慧能源將突破傳統能源生產、消費和控制形式,成為推動人類社會生活方式的一次根本性革命。我國“十三五”規劃綱要中指出:積極構建智慧能源系統,加快推進能源全領域、全環節智慧化發展,提高可持續自適應能力。新興的智慧能源產業將是以能源、信息、自動化為核心,融合多領域技術和人才的集成創新發展。因此,自動化專業必須自主適應智慧能源對人才的核心需求,積極開展以能力培養為導向的課程建設和教學實踐。

    長沙理工大學的自動化專業是湖南省特色專業,主要面向能源、電力等行業,培養德、智、體、美全面發展,具有扎實的自動控制系統基礎理論和能源電力專業知識,具備從事系統分析、設計、運行和科技開發等工作的寬口徑應用型高級工程計劃人才。其中,控制系統仿真是課程體系中的專業基礎課。通過運用MATLAB等平臺,進行現電過程的系統建模和控制仿真,培養學生運用所學知識分析和解決問題的能力。在瞄準時代能源格局變化主流前提下,如何全面提升學生的實踐、創新和創業能力,一直是本專業人才培養和課程教學中長期思考和探索和課題。

    本專業在人才培養過程中引入CDIO模式,積極開展體系課程的教改和實踐。[3]CDIO是國際工程教育改革的成果,CDIO即構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate)。[4, 5]基于CDIO模式的工程教育理念,以能力培養為目標,強調知識的綜合運用和思維能力的創新。智慧能源豐富和拓展了“控制系統仿真”課程的內容,而如何培養符合智慧能源人才能力需求的學生,是課程教學改革的重點。

    1 控制系統仿真課程的CDIO改革要點

    1.1 結合CDIO模式的必要性

    智慧能源理念的實現和新興行業的發展,需要高素質自動化創新人才作支撐。智慧能源自動化的本質是通過對能源生產、轉換過程的全息信息綜合集成,實現以能源高效清潔利用為核心的智慧能源優化、管理和服務。智慧能源新型自動化專業人才必須具備:全新的能源理念,綜合全面的智慧能源自動化體系專業知識,很強的能源智慧利用實踐動手能力,良好的智慧能源自動化技術應用創新能力。

    CDIO工程教育模式是培養工程人才的有效途徑。面向智慧能源人才需求,開展控制系統仿真課程CDIO教學實踐非常必要。首先,這是能源變革和社會發展的時代需求。新常態經濟下,社會發展對專業人才的能力,尤其是創新能力,提出了更高的要求。其次,這是高等教育自身發展的內在需求。黨的十八提出“全面實施素質教育,深化教育領域綜合改革,著力提高教育質量,培B學生創新精神”。再次,這是能源行業和產業發展對人才知識技能和結構的基本要求。國家經濟進入轉型發展的高階段,社會用人單位更加關注學生的實踐能力和創新能力。自動化專業需要進行“產、學、研、訓”多維度一體式人才培養的新實踐。

    1.2 課程改革的要點

    控制系統仿真課程的改革主要內容包括:教學大綱制定、教學內容準備、教學方法實施、課程考核評價。根據本專業工程教育要達到的預期效果,設計CDIO教學大綱,即明確要培養什么樣的學生,學生應掌握怎樣的知識、能力和態度,及其水平應達到的程度。[6]本課程舊大綱不足在于過多強調學生對MATLAB工具的學習,缺乏對系統的綜合分析和運行能力的培養。CDIO模式將工程人才能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面。因此,必須結合智慧能源在能源生產、優化利用和綜合管理的實際需求,強化學生的基礎知識、個人能力、團隊能力和工程系統能力的培養。圍繞教學大綱要實現的主要目標,調整教學內容并積極開展教學方法的實踐,努力探索課程考核方式,科學評價課程教學效果。

    2 控制系統仿真課程CDIO教學實踐

    2.1 教學內容的設計

    原教學內容如下:(1)控制系統仿真概論;(2)連續系統仿真方法;(3)采樣控制系統采樣仿真方法;(4)數字仿真程序的設計;(5)MATLAB概述及MATLAB程序設計基礎;(6)MATLAB仿真程序設計;(7)Simulink軟件包使用及其在控制系統仿真中的應用。這種配置突出了學生MATLAB軟件基本功的訓練,強化了MATLAB程序設計、分析、調試程序的能力。不足之處在于:學生綜合運用自動控制專業知識,對復雜能源和電力系統進行分析、仿真與綜合的能力得不到系統性的訓練。例如,教學效果評價環節中,通過對畢業班學生的專業座談信息的收集整理發現,學生都認為該課程非常重要,但對課程學習的體會卻僅停留在“MATLAB的學習”的層面。

    實際上,我校自動化專業具有非常明確的人才培養目標,即面向能源和電力行業培養特色的自動化專業人才。學生在控制系統的學習過程中有明確的工程背景和研究對象,如水力發電、火力發電、核能發電、新能源發電。本課程教學的預期目標之一是讓學生結合能源和電力實際工程控制對象,實現復雜過程系統的“MATLAB的學習、系統建模、過程控制、系統綜合分析”四個層次知識和能力的培養。可見,必須對教學內容進行調整,以強化能力培養。

    智慧能源要求自動化專業學生,繞能源的生產、優化利用和綜合管理,全面提升系統建模、優化控制和協調管理的等重要技能。因此,要求學生將MATLAB作為一種系統分析和優化的實用工具,把控制理論與工程實踐結合起來,實現對復雜系統的分析綜合。教學內容的設計必須讓學生在學習進階過程,深刻體會到“MATLAB的學習,基于模型的系統仿真,基于模型的系統控制,復雜系統的分析和綜合管理”四個層次的不同,透徹理解四個層次“由易到難,由知識點的分散到運行的綜合”的遞進。結合CDIO模式的教學內容設計如下:(1)控制系統仿真概論;(2)MATLAB程序設計基礎;(3)自動控制原理與MATLAB實現;(4)數學建模與數值求解;(5)控制系統SimScape建模;(6)控制系統參數整定;(7)模型系統參數智能優化;(8)模型系統的協調與優化。調整后的教學內容,突出了學生在基礎知識、個人能力、團隊能力和工程系統等方面能力培養的新需求。

    2.2 教學方法的探索

    以老師講授為主的課堂教學缺乏學生參與度和體驗度,教學效果評價中學生反饋信息滯后性大。而“以生為本、自主學習”的教學重點突出了學生知識綜合應用和動手實踐能力培養,保證知識、能力、素質相互協調發展。常用方法如:案例教學法、情景教學法、討論法等。教學有法,教無定法。任何課程的實踐教學,必須結合學生主體的知識能力水平、培養方案知識結構構建時序和學校教育平臺資源,開展有效的教學探索。[7]

    我校擁有國家級實驗教學示范中心――“能源系統與動力工程實驗教學中心”,這為面向智慧能源的自動化專業人才培養提供了平臺優勢:(1)強化專業特色,推進面向科技前沿和工程實際的能力教學。增強“課堂教學、實驗教學和網絡教學”三位一體協同建設,注重學生專業知識框架的建立以及創新意識的培養。(2)以生為本,注重因材施教,促進學生“厚基礎、寬口徑”的知識綜合應用能力和團隊能力的協調發展。強化學生動手實踐能力的訓練,培養和提高學生工程實踐能力。

    開展本課程的CDIO教學,可充分激活“課堂講授+實驗教學+網絡教學”,本課程的教學并非單一模式,而是以學生能力培養為導向的綜合模式。根據不同階段要到達的目標,具體到要求學生“如何建模、如何利用模型進行系統分析、如何利用模型進行系統控制、如何基于模型提出自己的新觀點和新思想”。例如:對第一層次“MATLAB的學習”,可采用“教師講授+實例分析+個人練習”;第二層次“基于模型的系統仿真”,可采用“教師講授+建模實驗+專題研討”;第三層次“基于模型的系統控制”,可采用“教師講授+建模實驗+分小組討論”;第四層次“復雜系統的分析和綜合管理”,采用“情景分析+建模實驗+網絡教學+分小組研討”。通過組合教學方法等手段,逐級提升學生的基礎知識、個人能力、團隊能力和工程系統分析綜合能力。

    2.3 教學考核的實踐

    科學的教學評價對課程的建設和完善非常重要,運用不同考核和評價方式獲得反饋信息側重點是不同的。[8]常用的“平時成績+閉卷或開卷考試”課程考核方式,比較適合對基礎知識和結構體系掌握的考核評價。學生通過對知識點以及重難點內容的理解和強化記憶,就能較好地達到教學目標要求。但是對于以能力培養為主的課程考核,這種考評方式有很多不足之處。為了實現對學生多維度的考察,有必要調整課程考核方式。本課程對學生的考核,采用豐富平時考核的內容,加大平時成績的權重的方式進行。主要措施是:細化平時考核形式和考核主體,結合教學內容和四個層次的進階學習,分階段實施對學生基礎知識、個人能力、團隊能力和工程系統分析綜合能力進行考核評價。例如:將考核形式以題型的模式具體化,可分4類型:給定目標和要求進行程序設計、給定特定系統進行過程建模、給定系統模型進行參數整定、給定子系統模型進行分析和綜合。考核主體分為:個人和研究小組。通過組合考核形式和考核主體,開展學生學習進階各段的考核。

    控制系統仿真課程是自動化專業集知識掌握和能力運行的重要課程。從人才培養課程體系的全局來看,它是上承自動控制理論基礎,中輔各類課程設計,下啟畢業設計的重要位置。實施對本課程教學效果的考核評價,不能遺漏兩方面非常重要的信息反饋:一方面是學生在大四畢業設計(論文)和答辯環節的反饋信息,另一方面是畢業參加工作后校友的反饋信息。我校自動化主要是面向能源、電力行業,在智慧能源背景下,業內用人單位對本校畢業生在業務能力上的綜合評價即是學生能力培養效果的重要體現。

    3 結語

    長沙理工大學能源與動力工程學院的自動化專業,面向能源、電力行業培養特色鮮明的工程技術人才。在智慧能源背景下,本專業依托“能源系統與動力工程實驗教學中心”這個國家級實驗教學示范中心,積極開展控制系統仿真課程的CDIO教學改革。根據能源新時代對人才的需求,調整教學大綱、優化教學內容,在學生實踐創新能力培養上取得階段性成果,強化了專業特色和人才培養的行業優勢。

    參考文獻

    [1] 王忠敏.智慧能源正在向我們走來[J].中國標準化,2014(11):52-54.

    [2] 安建偉.什么是智慧能源產業創新與能源互聯網?[J].互聯網周刊,2015(7):64-65.

    [3] 謝七月,劉代飛,申忠利. 熱工過程自動化人才培養模式改革的CDIO探索[J].科學咨詢(科技?管理),2016.3:179-180.

    [4] 康全禮,丁飛己.中國CDIO工程教育模式研究的回顧與反思[J].高等工程教育研究,2016.4:40-46.

    [5] 劉榮佩,史慶南,陳揚建,王奇.CDIO工程教育模式[J].中國冶金教育,2011.5:9-11+13.

    [6] 陶勇芳,商存慧. CDIO大綱對高等工科教育創新的啟示[J].中國高教研究,2006.11:81-83.

    第6篇:能源與動力工程研究前沿范文

    關鍵詞:燃燒學;課程建設;能源與環境系統工程

    作者簡介:鄧文義(1982-),男,浙江溫州人,東華大學環境科學與工程學院,講師;蘇亞欣(1972-),男,河北高陽人,東華大學環境科學與工程學院,副教授。(上海?201620)

    中圖分類號:G642.0?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)27-0070-02

    “燃燒學”是研究燃燒現象、實踐和理論的學科,內容涉及化學、熱力學、傳熱傳質學和流體力學等問題的復雜過程。人類的物質文明史與燃燒技術的發展密不可分,火的歷史也就是人類社會進步的歷史。隨著科技的發展,人類對能源的需求是空前的。目前,全世界所消耗的能源中有超過80%是來自煤、石油和天然氣等不可再生燃料的燃燒,對不可再生的礦物質燃料的嚴重依賴使人類進入了空前的能源危機。與此同時,環境保護又與能源利用息息相關。在我國,以煤為代表的礦物質燃料燃燒所排放的大量的SO2、NOx、CO2等有害氣體對環境構成了嚴重威脅。“燃燒學”是研究燃料燃燒過程中化學能轉化為熱能的一門學科,它在燃料清潔燃燒、能源高效利用和燃燒污染物控制等方面都扮演著越來越重要的角色。

    東華大學(以下簡稱“我校”)熱能工程專業由1951年設立的熱工教研室發展而來,1984年開始招收碩士研究生,2003年獲得碩士學位授予權。2008年開始招收能源與環境系統工程專業本科。2010年獲得熱能工程碩士學位授予權和動力工程及工程熱物理一級學科碩士點。“燃燒學”課程是能源與環境系統工程專業的專業必修課程,為我校最新的專業課之一,至今僅有兩年的授課經歷。因此,很多與“燃燒學”相關的教學資源都剛剛經歷從無到有的過程。從2008年招收能源與環境系統工程專業開始,到2011年開始第一次給本科生上“燃燒學”課程,經歷了多年的與“燃燒學”課程相關的課程資料和實驗教材的積累和建設。在該課程多年的建設中,教師隊伍結構的穩定性、教學內容建設的先進性和科學性、教學方法和手段的多樣化、相關優質教學資源的網絡共享、教材建設的持續性等方面都取得了實質性的進展與成效。

    一、課程建設的總體思路

    確立先進的教學思想是開展“燃燒學”課程建設的重要前奏,即教學思想要與現代科學技術、社會發展、學生綜合素質和能力的全面提高相一致。“燃燒學”課程建設的指導思想,一方面是提高學生分析問題和解決問題的能力;另一方面是深化學生對燃燒基本理論的認識,為以后學習更深層次的燃燒學理論打下堅實的基礎。“燃燒學”是一門與時俱進的學科,隨著對燃燒研究的深入,對燃燒機理的認識也日益深入甚至發生變化。這就要求在教學過程中不斷完善“燃燒學”教學大綱,不斷補充或更新教學內容,進而不斷地豐富和完善“燃燒學”課程的多媒體教學課件。此外,還建立了該課程的教學網站,通過網站為學生提供豐富的“燃燒學”網絡資源,同時為師生之間的網絡互動提供了良好的平臺,大大加強了師生之間的聯系。此外,網絡平臺還為學生提供了大量的課外學習資料,幫助學生更好地理解燃燒學理論,從而提高本課程的教學質量。本文將從教材選擇、教學內容、教學方法、教學手段、網絡教學資源庫建設和考核方式等六個方面來介紹“燃燒學”課程建設的具體內容。

    二、課程建設的具體內容

    1.教材選擇

    根據國內外大學“燃燒學”課程的調研情況,長期以來,國內大部分高校的“燃燒學”課程教學比較偏重于燃燒設備和燃燒工程應用等教學內容,側重于工程實踐型人才的培養。和國內高校不同,國外的知名高校“燃燒學”課程則偏重于燃燒機理的解釋和原理的推導,尤其側重于燃燒火焰機理方面的研究。近年來,國內將本科教育改革定位為“通識教育基礎上的寬口徑專業教育”的高校越來越多。隨之而來的是,國內一些著名高校在“燃燒學”教學過程中也逐漸加強對燃燒基本理論的教育,著重提高學生的創新精神和創新能力。如清華大學就率先采用國際上通用的“燃燒學”教材,在國內“燃燒學”教學改革方面首開先河。

    東華大學作為“211工程”全國重點大學,推行的教育理念是“一切以學生的全面發展與成才為中心”,在大學本科教育中實行“建立在通識教育基礎上,寬口徑、柔性化的專業教育”。在這種背景下,能源與環境系統工程專業“燃燒學”課程使用的教材是由美國賓夕法尼亞大學Stephen R.Turns教授編寫,清華大學姚強教授等翻譯并由清華大學出版社于2009年4月出版的《燃燒學導論:概念與應用(第2版)》。該書在國外知名學府的“燃燒學“課程中被廣泛采用,它采用深入淺出的語言來講解燃燒基本理論及其應用,書本的內容體現了燃燒科學在近年來的研究發展狀況和趨勢。書本中還配有大量的例題以方便學生掌握,同時課后還有大量的思考題和習題提供給學生作為課后訓練。該書還配有一張光盤,光盤中提供了用于燃燒計算的軟件程序,從而進一步提高學生解決問題的能力。

    第7篇:能源與動力工程研究前沿范文

    1采用問題———探究的互動教學方式,調動學生課堂上的主動性

    創新思維的起點是提出問題,由于問題———探究的互動教學方式讓學生參與到知識的形成過程中,從而幫助學生養成了獨立思考的能力,同時也提高了學生的創新意識和實踐能力。作為授課教師,為了能夠有效的引導學生進行深入的思考,首先應當吃透教材,然后在深入思考和分析上課講述內容的基礎上尋找一些相對典型的問題以建立問題———探究的互動教學模式[1,2]:如何提出工程問題,問題提出來了怎樣使用自己的知識進行解決。通過這樣的過程,把上課的重點從以前滿堂灌的講述轉變為啟發學生自己發現問題進而解決問題的方式,從而增強學生的創新思維能力。例如在講述“活塞組的設計”時,首先讓學生了解活塞組的工作條件,即高溫、高壓和高磨損,然后,提問“在柴油機和汽油機中,活塞組件的可靠性與哪些因素有關”,給學生思考的時間,然后給出答案。最后讓學生總結出“提高內燃機活塞組件可靠性的相關措施”,針對學生總結的情況,教師給出適當的補充。通過采取這種啟發式的教學方法,不僅讓學生理解了內燃機活塞組件的工作條件,而且掌握了提高柴油機和汽油機活塞組件可靠性的具體措施。整個教學過程中一直貫穿這種互動的教學方式,能夠活躍講課氣氛,培養學生的科學思維能力。通過這種問題———探究的互動教學方式,讓學生把全部注意力集中到課堂講授的內容上,從而充分調動起學生學習的主動性。

    2考核方式的改革

    考核方式是教學過程中重要的一環,是所有教育教學工作不能缺少的重要環節,能夠對整個教學過程進行進一步的加強,能夠對教學信息給出及時有用的反饋,能夠檢查學生學習的效果、改進教學工作、促進學校教育教學目標的實現。隨著科學技術的迅速發展,針對人才素質的培養要求也越來越高,因為教材的不斷更新學生學習的內容不斷變化,這樣就要求考核方式也要進行對應的改革,從而適應高等教育實踐教學的要求以及學校相關“卓越工程師培養計劃”的要求[3-5]。改變期末書面考試一次定終身的做法,通過課堂測驗加強對學生學習過程和應用能力的檢查和評定。在大學中,將平時成績加上期末考試成績作為考核課程的成績,這種考核方式不能充分體現學習的整個過程,具有一定的弊端。按照高等教育培養卓越工程師型人才的要求,應當采用全過程、全方面以及多角度的考核方式改變傳統的考核評價體系,將課堂測驗、平時課堂體溫以及作業和課堂教學等環節分別在整個教學環節進行分別得考核,同時按照比例給出成績。如:課堂表現即課堂測驗成績結合提問情況占50%,作業情況占20%,期末考試占30%來最終決定學生的成績。這種考核方式由于注重學生的每個階段、每個環節以及每堂課的學習,從而能夠全方面反映出一個學生的綜合能力,達到了真正教學的目的。

    3結語

    第8篇:能源與動力工程研究前沿范文

    關鍵詞:燃氣輪機設備;蒸汽動力設備;聯合循環發電裝置;電力行業;大型火電機組 文獻標識碼:A

    中圖分類號:TM611 文章編號:1009-2374(2015)06-0060-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.0457

    自20世紀60年代以來,國內的電力領域已開始進行全面的發展,電力裝置已趨于世界前沿。按照國內電力規劃的相關標準,到2005年在發電裝置上,每年將以1600千瓦的速度增長,而且在新增的機組中,除側重于發展高數值大容量機組外,還全面發展高效率、低消耗的同時具有調峰性能的機組。其側重于發展300MW、600MW的大型火電機組,發展局部性集中供熱的熱電機組,而且要全面發展燃氣-蒸汽聯合循環發電機組,進而達到高效節能、深化電網能力的目的,這已變成未來中國電力發展的核心目標。文章將以燃氣-蒸汽聯合循環發電裝置的特點及應用作為切入點,予以深入的探究,相關內容如下所述。

    1 燃氣-蒸汽聯合循環的概念

    一般來說燃氣-蒸汽聯合循環發電機組的核心設備包括:(1)燃氣輪機;(2)余熱鍋爐;(3)汽輪機;(4)發電機;(5)凝汽器。在燃氣輪機運轉時,壓氣機在外部吸進空氣,并將空氣進行壓縮,空氣溫度也隨之增加,再把空氣輸入到燃燒室和噴入的燃料混合燃燒產生高溫高壓的燃氣,輸入燃氣輪機內進行作功,進而帶動發電機予以發電。燃氣輪機的排氣導入余熱鍋爐,進而產生高溫高壓,再利用蒸汽帶動汽輪機進行發電。汽輪機排汽再輸入至凝汽器內進行放熱,凝結水又輸送到余熱鍋爐,進而推動蒸汽動力循環。這樣不僅提高了總輸出功率,同時還利用了燃氣輪機以及汽輪機的特性,促使循環的熱效率增加。

    2 燃氣-蒸汽聯合循環發電裝置的基本特性

    我們都知道常規的火電機組因為其自身設備與系統的功能問題,它的熱效率已無法有突破性的提升。相關數據顯示,1996年國內火力發電機組的平均供電煤耗為每小時每千瓦0.409千克,若根據此數據進行換算,平均供電效率約30%。1989年4月日本大板發電廠正式投入商業運行的700MW超臨界數值的汽輪發電機組,此發電機組以液化石油氣為主要燃料,其發電效率為42%,此電站是目前世界最先進火電站的代表。而燃氣-蒸汽聯合循環發電裝置的熱效率則遠超過上述數據。國內南京汽輪電機廠和美國6E企業合作生產的PG6551 B型37MW燃氣輪發電機組,其簡單循環時的發電效率約31.5,若配置國產余熱鍋爐以及汽輪機,組成55MW,那么進行聯合循環其發電效率則能夠超過49%。伴隨燃氣輪機初溫以及壓氣機壓力的深入發展,燃氣-蒸汽聯合循環電廠的效率還能夠有一定的發展空間,目前我們正向著65%的目標進軍。

    燃氣-蒸汽聯合循環電廠我們也可稱其為“清潔電廠”。因為此發電裝置是以油以及天然氣為燃料,燃燒生成產物不會產生灰渣,不需要進行灰渣排放,能夠把高硫、高灰分、低熱量的殘次煤通過煤氣化以及硫化燃燒脫硫、除塵凈化,這將有效的降低污染,因此這也是目前為止效率最高同時又最為環保的發電裝置。

    由于燃氣輪機無須大量的冷卻水,而建設坑口電站正是水源十分困難的區域,因此建設燃氣-蒸汽聯合循環電站,可以適應于缺水區域以及坑口電站的需要。一般比相同功率的電廠節約近50%的水量。

    燃氣-蒸汽輪機聯合循環發電裝置是通過余熱鍋爐、燃氣輪發電機組以及汽輪發電機組等幾個部分構成。燃氣輪發電機組以及余熱鍋爐全部是戶外設置。同時在制造廠中完成了最大可能的匹配。而且也會按照用戶需求,分簡單循環和聯合循環等階段的建設,利于資金周轉與融資的流通。燃氣輪發電機組從設備運至安裝現場到完成驗收試驗具備投入運行條件,通常只需150天。聯合循環電廠因為不需要太大的面積、輸煤以及除灰渣等設施,因此占地面積較少。除汽輪機外,電廠無須大型廠房,建筑面積相對減小,土建費用低而且燃氣輪機電站無須大量冷卻水,能夠降低冷卻水量的供應量,從而節約廠用電量。這對干旱缺水區域特別重要。而且,聯合循環電廠自動化控制水平較高,通過先進的集散式控制機制,操作工作者能夠降低工作量。

    國內燃氣輪機以及聯合循環發電裝置技術的發展較早,可能和世界發達國家相差無幾。早在20世紀50年代就已開始研制,且在四川構建了一套13MW的聯合循環電站。直到80年代中葉,伴隨國民經濟的增長,燃氣輪機電站的構建開始得到迅猛的發展,主要針對石油、石油化工以及電力等領域,同時燃氣-蒸汽聯合循環電站也開始得到全面發展,依附于“開發與節約并重”以及“保護環境”的原則,燃氣-蒸汽聯合循環發電裝置在我國有非常好的發展前景。

    3 結語

    燃氣-蒸汽聯合循環能夠有效的應用在電網的調峰以及備用機組;冶金、煉油、化工等領域的余熱利用;能源匱乏的東南沿海區域以及有天然氣資源的

    區域。

    參考文獻

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    1999.

    [9] 汽輪機電站的聯合循環動力新技術[J].動力工程,1993.

    第9篇:能源與動力工程研究前沿范文

    關鍵詞:卓越計劃;本科生;畢業設計;團隊合作式

    作者簡介:孫文福(1979-),男,河南永城人,三亞學院理工學院,講師。(海南 三亞 572022)王東旭(1957-),女,黑龍江哈爾濱人,哈爾濱工程大學動力與能源工程學院,研究員。(黑龍江 哈爾濱 150001)

    基金項目:本文系黑龍江省高教學會“十二五”規劃2011年度課題(項目編號:HGJXHB2110351)的研究成果。

    中圖分類號:G642.477 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)08-0198-02

    2010年6月,中國工程院、教育部宣布聯合成立“卓越工程師教育培養計劃專家委員會”,批準第一批61所高校為實施“卓越工程師教育培養計劃”的試點,哈爾濱工程大學是試點院校之一。“卓越計劃”的培養目標是面向工業界、面向未來、面向世界培養造就一大批創新能力強、適合經濟社會發展需要的各類優秀后備工程師,為建設創新型國家、實現工業化和現代化奠定堅實的人力資源優勢,增強我國的核心競爭力和綜合國力。實施卓越計劃的目的主要是提升學生的工程素質,注重培養學生的工程實踐能力、工程設計能力和工程創新能力。[1]

    一、團隊合作式畢業設計模式的內涵

    斯蒂芬?羅賓斯認為,團隊是指一種為了實現某一目標而由相互協作的個體所組成的正式群體。這一定義突出了團隊與群體的不同,所有的團隊都是群體,但只有正式群體才能是團隊。并且正式群體分為命令群體、交叉功能團隊、自我管理團隊和任務小組。后來,他又對團隊與普通群體的區別作了深入研究,并得出四個結論:一是群體強調信息共享,團隊則強調集體績效;二是群體的作用是中性的,而團隊的作用往往是積極的;三是群體責任個體化,而團隊的責任既可能是個體的,也可能是共同的;四是群體的技能是隨機的或不同的,而團隊的技能是相互補充的。[2]

    斯蒂芬?羅賓斯根據團隊成員的來源、擁有自的大小以及團隊存在的目的不同,將團隊分為三種類型:一是問題解決型團隊。組織成員往往就如何改進工作程序、方法等問題交換不同看法,并就如何提高生產效率、產品質量等問題提供建議,不過它對調動員工參與決策過程的積極性方面略顯不足。二是自我管理型團隊。這是一種真正獨立自主的團隊,它們不僅探討問題怎么解決的方法,并且親自執行解決問題的方案,并對工作承擔全部責任。三是跨功能型團隊。這種團隊由來自同一等級、不同工作領域的員工組成,他們能夠使組織內的成員交流信息,激發新觀點,解決面臨的問題,協調完成復雜的項目。

    團隊合作式的本科生畢業設計模式是采用系統選題,統一管理和綜合考核的方式進行畢業設計的一種方式。這種模式以項目立題為基礎,將團隊合作模式引入到本科生畢業設計的全過程之中。團隊合作式畢業設計模式是極具適應性與創新性的組織模式,它可以通過應用自組織團隊,實現迅速適應復雜動態環境的目的。[3]

    二、團隊合作式畢業設計模式的特征

    1.目標機制明確

    項目團隊組成人員共同討論團隊成員的管理模式及工作分工,明確每個團隊成員的角色、主要任務和要求,指導每一個成員更好地理解所承擔的任務;團隊成員中沒有主次角色,每一個人都是主力,每個角色都很重要,團隊成員彼此配合,推進團隊執行項目計劃,集中精力掌握有關項目成本、進度、工作范圍的具體完成情況,以保證項目目標得以實現;如果不能彼此配合就不能彼此之間互相推動,并按時完成工作目標。

    2.強調合作精神

    在學生團隊之間建立相應的管理機制,以團隊合作為基礎,團隊成員要進行充分的討論并相互督促,促進團隊成員之間建立良好的溝通、交流、信任機制;依靠團隊成員共同決策、共同解決問題,在確立團隊規范的同時,鼓勵成員的個性發揮;培育團隊文化,注重培養成員對團隊的認同感、歸屬感,努力營造相互協作、相互幫助、相互關愛、努力奉獻的精神氛圍,授予團隊成員更大的權力,盡量發揮成員的潛力。團隊的結構完全功能化并得到認可,團隊內部致力于從相互了解和理解到共同完成項目設計任務。團隊成員一方面積極工作,為實現項目目標而努力;另一方面,成員之間能夠開放、坦誠、及時地進行溝通,共同解決畢業設計中遇到的困難和問題。

    3.類科研項目的管理模式

    學生團隊選題,教師團隊指導答疑,項目管理式的畢業設計管理模式能夠加強指導教師與學生之間的溝通和交流,保證了指導教師對學生的指導時間。類科研項目的管理模式能夠培養學生的組織管理能力、溝通能力及分工協作能力。該模式以專業能力培養為依托,突破學科限制,加強學生對專業整體認識的系統把握,培養學生獨立承擔工程項目的工作能力;學生考核評價多元化,學生自主評價、團隊成員之間互相評價、階段性的考核及畢業答辯考核等環節綜合評定最終的成績。[4]

    三、團隊合作式畢業設計模式的實踐

    哈爾濱工程大學是以“三海一核”為主體學科的行業特色大學,動力與能源工程學院是主體學科之一,在船舶動力裝備領域具有行業特色和優勢。為實現“卓越計劃”的人才培養目標,提升學生的工程素質,培養學生的工程實踐能力、工程設計能力和工程創新能力,熱能與動力工程專業自2011年開始實施本科生團隊合作式畢業設計模式,具體實施辦法如圖1所示。[5]

    團隊合作式的畢業設計模式是一種模擬工程項目立項及研究過程的本科生畢業設計模式。通過科研選題的方式,結合課題組現有項目和發展設想,開展具有創新性的選題工作,以創新性的研究內容和科研成果吸引與調動本科生的學習興趣。根據學科專業特點進行子課題劃分,系統安排各子課題之間的相互關系,為學生提供充裕的題目,并明確各題目之間的關系。以研究課題為基礎,各子課題承擔人員集中討論課題實施方案,通過查閱文獻資料由個人確定研究方法,在查閱、整理相關資料的基礎上進行分析和研究特殊問題,鍛煉學生獨立解決實際問題的能力。

    1.立題

    指導教師團隊進行前期的立題論證工作,結合專業特點和本研究領域前沿技術的發展趨勢,進行整體性立題論證。例如,以當前較先進的船舶柴油機為研究平臺建立船舶柴油機研發設計團隊。指導教師團隊集體討論,進行課題分解,以柴油機零部件的結構設計、強度分析和整機的性能優化為基礎,分解船舶柴油機總體設計任務,按照涉及學科的差異性確定子課題,明確各子課題之間的關系,再由指導教師確定子課題的任務。

    2.選題

    指導教師團隊為畢業設計學生就課題選題的依據、涉及的學科、課題之間的關系等進行詳細的講解;學生根據專業知識特長及興趣愛好與指導教師進行交流和溝通,然后確定選題;再根據選題情況及各子課題之間的關系,組建畢業設計團隊。指導教師集體確定畢業設計任務書,強調畢業設計紀律,規定工作時間、地點和管理制度,確定團隊管理機制和課題的整體工作計劃。

    3.實施過程

    在實施團隊指導畢業設計過程中,實施指導教師、在讀研究生的團隊指導和質量監控制度。以團隊內不定期討論、每周集中匯報、中期檢查、學術交流等方式保障畢業設計的有序進行,培養了學生的交流與表達能力、溝通與協調能力,提升了學生解決工程實際問題的能力。團隊指導教師采取因材施教的原則,在保障團隊課題進展順利的前提下,對基礎較好的、進度較快的學生,培育其申報校級本科生優秀論文,并在適當的時候引導其參加部分實際的科研工作。

    建立相應的學生團隊管理機制,以協作為基礎,團隊進行廣泛的討論以及相互督促,開展團隊內自查、問題討論和學術交流等。通過團隊畢業設計提高了學生的專業知識和專業素養、組織管理能力、交流溝通能力以及分工協作能力,使學生的綜合素質得到全面提高。

    4.質量監控

    指導學生進行課題總結,撰寫畢業設計論文。在這方面,組織具有一定寫作經驗的研究生進行畢業設計論文撰寫的講座,以提高學生畢業論文的寫作能力。指導教師團隊對學生的論文要進行多次的檢查與審閱,重點針對畢業論文的工作量、研究內容以及論文的書寫格式和規范等進行評閱。

    5.論文答辯

    通過每周的匯報、組內討論、學術交流等方式,學生在表達能力等方面都得到了一定的提高。在學生精心準備答辯材料的基礎上,由指導教師組織團隊成員在團隊內進行預答辯,提前發現學生在答辯中可能出現的課題分析與語言表達等方面的問題,實踐表明采用這種方式能夠使學生取得較好的答辯效果。

    此外,優秀的本科生畢業設計也能取得一定的研究基礎和科研成果,因此資料的整理和存檔工作也很重要。按照科研項目的管理模式,對畢業生的立題論證書、論文、研究成果等進行存檔,建立相應的數據庫。制定畢業設計發展規劃,制定畢業設計成果的延續方案,逐漸完善本科生畢業設計教學工作。

    四、結束語

    團隊合作式的畢業設計模式是一種新型的本科生畢業設計指導模式,其以專業人才培養為目標,充分利用教學資源,調動學生學習及工作的自主性并鍛煉團隊協作能力。當然,任何模式都是以優秀的教師資源和良好的硬件條件為基礎的,希望通過幾年時間的實踐,本科生畢業設計工作能夠利用現有科研環境提供的軟、硬件資源提高畢業設計的質量和水平,進而提高本科生的專業素養和獨立分析、解決問題的能力,解決高等工程教育提升學生的工程素質,培養學生的工程實踐能力、工程設計能力和工程創新能力,最終提高人才培養質量。

    參考文獻:

    [1]王東旭.試論“卓越工程師教育培養”的教學模式[J].黑龍江高教研究,2011,(7).

    [2]楊晨,等.創新團隊內涵探析[J].科技管理研究,2008,(6).

    [3]王東旭,等.艦船動力“卓越計劃”培養模式探索[J].高等工程教育研究,2011,(4).

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