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    能源與動力工程的認知精選(九篇)

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    能源與動力工程的認知

    第1篇:能源與動力工程的認知范文

    關鍵詞 能源動力工程專業;實踐能力;在線學習

    中圖分類號:G642.44 文獻標識碼:B

    文章編號:1671-489X(2016)03-0159-02

    1 引言

    本科工程教育作為高等教育體系的一部分,為推動我國經濟建設快速發展和社會進步培養一大批高素質人才。隨著我國高等素質教育發展、經濟結構不斷調整以及科學技術的發展,工程科技人才的就業形勢發生巨大轉變,傳統的人才培養模式和人才培養結構難以適應社會發展對專業人才的需求。在新的歷史環境中,必須對我國工程教育進行改革,這樣才能適應社會的發展需求。傳統的人才培養模式下,學生的實踐能力、可持續發展能力以及跨學科解決實際問題的能力明顯不足。實踐教學是工程教學的有機組成部分,但是在傳統教學過程中,實踐教學并沒有引起應有的關注,構成傳統教學中的薄弱環節,成為制約人才培養質量的主要因素之一。在高等院校進行工程教育過程中強化實踐教學環節,可以提高學生解決實際問題能力。

    2 教學現狀分析

    在人才培養目標上,加強高校各專業學生的專業實踐能力培養是我國現階段人才培養目標的一個重要改革方向。隨著我國素質教育的不斷發展以及現代教育技術手段在工程技術教學中的廣泛應用,高校教學環境和教學條件得到很大改善,改變著大學生的學習方式,運用信息化教育手段強化學生的學習效果更加受到重視,傳統的課堂教學和在線學習等結合更為緊密。但相對而言,教學理念和教學模式、方法與手段都偏重于對知識型人才的培養,對工科高校學生的專業實踐能力培養有所忽視。因此,加強學生專業實踐能力培養,迫切需要教學環境和教學手段的革新,以發揮新的技術手段對學生專業實踐能力培養的支持作用。

    學生的實踐能力培養一般開始于大學三年級接觸專業基礎知識階段。此時學生也逐漸開始專業基礎課和專業課的教學,在該階段開始著手培養與其專業相關的系統的初步認知能力和專業興趣,主要體現在強化學生的專業學習興趣,從而也強化其專業理論知識的學習效果。在理論知識與專業實踐能力培養方面,目前的信息化教學較為普及,在線學習具有教學資源多樣化、集成度高、交互性強、強調學習的自主性、能夠激發學生學習的動機等優勢,同時學生可以在網上進行更為透徹的專業學習。相比枯燥的文字性的理論知識,學生更喜歡數字化的教學模式,應增強這方面的資源建設與教學應用。

    北京建筑大學能源與動力工程專業已經開設多年,在教學設備和師資力量配置上也日趨完善,現有的教學資源包括中法實踐基地在內也相當豐富,目前應著力于在提高學生專業實踐能力方面下功夫,尤其是在學生的專業課學習階段,適時加強實踐能力的培養。

    3 措施分析

    提升專業認識能力 在專業課教學過程中,如果學生對所學的專業知識缺乏,包括感官上對專業現場的設備及系統缺乏專業認識,學習思路上就會相對混亂,學習過程了解不夠、不清晰,因而也不利于專業課的課堂講授學習。因此應在專業課開始前,讓學生進入施工現場或既有的工程系統,對本專業初步了解,形成初步認知。目前,對于能源與動力工程專業的認識類實習,中法平臺是學生認識實習的一個選擇。該平臺中包含有供熱鍋爐、供熱管網、散熱器系統、制冷機組、空調末端系統、冰蓄冷系統、冷卻塔系統等,并且該系統不是模型展示,而是可以進行實際運行的,是可以實際操作的系統,學生進行認識實習能夠起到與在工程現場同樣的實習效果。該實習基地就在校內,學生實習的時間相對靈活,同時可以保證充足的時間對系統進行認真學習。另外,校內大興校區的供暖用鍋爐房、西城本部小區的換熱站等都可以接納學生進行參觀實習。校外的一些企業,比如燃氣集團的燃氣門站,熱力集團的供熱熱源、換熱站、管網等,太陽能生產企業、空調加工基地、地源熱泵系統等,都是提高學生對本專業認識的很好的實踐鍛煉基地。

    注重在線學習和工程案例學習 在線學習可以為學生提供更多的學習資源,交互性也很強,集成度高,可以激發學生的學習興趣。通過多媒體在線演示,可以讓學生對設備的運行及系統的整體構成有生動形象的認識。通過在線學習,鍛煉學生自學能力,提升學生網上學習的基本技能,更好完成學習過程中的預習、討論、提交作品等,引發深度思考,增強學習效果。工程案例環節可以讓學生了解更多的實際工程,感受到學習基礎知識的應用目的,從而更深層次地理解本專業的發展方向及對社會的價值,提高學習動力。對所學知識融會貫通,增強系統性,強化學習的目的性。

    注重專業課學習過程的實驗教學 實驗教學可以提高學生實踐能動性,在實驗過程中加強學生的參與度,更好地加入實驗環節,發現實驗現象,激發學習興趣和對實驗的探究。實驗環節是對教學過程的有效補充,有些內容僅憑課堂教學無法實現教學目的,尤其是關于一些實驗現象的了解及現象產生機理的研究等,必須通過實驗環節才能讓學生真正明白個中原理。因此,實驗教學在課程教學中占有重要位置。優化安排實驗教學,組織學生探討開展實驗的方式、步驟、達到的效果等。

    注重專業課末期的實踐環節 在專業課授課結束后,應該安排至少2個學時讓學生到現場進行本門課程的針對性實踐,參觀實踐對知識的梳理和深度認識尤為重要。基于某個專業課開設的實踐環節,其實是該門課程在實踐中的一個總體應用,通過實踐課程,學生會把課堂教學中那些已經分解的教學內容全部匯集起來,重新整理,形成總體框架。針對課堂中講授的難點知識,也可以有針對性地在實踐現場進行解決。為增強學習效果,應該避免將實踐課移到學期末的總的實踐周中進行。

    針對專業課的課程設計應強化工程特性 課程設計的學時數應適時延長,實現工程設計的精細化,提高工程圖紙的專業性。工程設計培養了學生運用所學知識的能力,也給將來更好地工作打下很好的基礎。

    參考文獻

    [1]劉全忠,王洪杰.能源與動力工程專業卓越工程師培養模式研究與實踐[J].黑龍江教育學院學報,2013(12).

    第2篇:能源與動力工程的認知范文

    關鍵詞 能源與動力工程 實驗室建設 節能創新 人才培養

    中圖分類號:G642 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2017.03.022

    0 引言

    能源與動力工程是一門培養能源動力學科領域的專業技術人才的專業。當今國家“十二五”規劃把單位GDP能耗在“十一五”基礎上下降16%作為目標,節能減排迫在眉梢。面對國家及世界節能減排的大形勢,能源與動力工程專業義不容辭承擔起了本專業應盡的義務。有人稱實驗室是大學的核心競爭力,[1][2]高等學校對人才的培養離不開實驗設備和實踐教學。毫不夸張地說,實驗室建設水平的高低,已經成為衡量一所院校辦學水平及人才培養高低的重要標志。但是隨著科技社會的進步,傳統模式的實驗教學已遠遠不能滿足學校學生對實踐創新能力培養的發展。因此,完善能源與動力工程專業的實驗室建設,使它緊密結合節能創新型人才的培養,是當今全國乃至世界培養優秀節能創新型人才的迫切需要。

    1 實驗室建設及節能創新人才培養現狀

    當今各高校的實驗室普遍存在著實踐教學理念落后,教學體系不完善,實驗設備陳舊落后,實驗室管理體制封閉落后等問題。而高校肩負著為國家輸送人才的重任,這就要求各高校培養的人才應該能夠適應社會經濟科技的不斷發展、具有扎實可靠的科學文化知識、保持高度的創新能力及精神。然而能動實驗室也像其他專業一樣存在著普遍的幾個問題,難以適應培養新型高素質人才的需要。

    (1)實踐教學理念落后。傳統教學理念認為,實踐教學是依附于理論教學的,所以在教學上,實驗教學一向不如理論教學那樣受到重視,人們往往忽視基礎課及專業基礎課的實踐教學環節對培養學生的基礎能力及科技創新能力的作用。錯誤地認為實踐教學是理論教學的依附品,實驗課不過是理論課的陪襯,實踐教學人員只是教學的輔助人員。

    (2)實驗設備陳舊落后、數量少。高校的實驗室建設及維護普遍存在經費少的問題,實驗室的設備很多是剛組建時購買的,笨重陳舊、技術性能差,并沒有隨著教學任務的變化更新換代。現有的實驗設備臺套數少,實驗教學學時又有限,造成實驗課時學生往往是每5~10人一臺設備,學生不能得到充分的操作機會,導致個別同學在實驗的操作過程中濫竽充數,自己不動手,只是為了來實驗室簽到,應付授課老師,課后又抄襲其他同學的實驗數據及報告。[3][4]最終導致學生得不到充分的動手能力訓練,極大地影響了學校創新人才培養目標的實現。

    (3)實驗教師參差不齊,實驗技能不高,工作積極性低。大多數高校的實驗教學人員被劃為教學輔助人員,地位及工資待遇水平均低于教學及科研人員,同時受到培訓提升的機會也少很多,一般能力強的R等嗽倍疾輝咐詞笛槭夜ぷ鰲R虼聳笛榻淌Χ游樗刂始澳芰Σ尾畈黃耄人員不穩定,專職的實驗教師缺口大,職稱及學歷低。各高校往往是在安排完教學科研的人員后才進行安排實驗室專職教師,甚至個別高校的實驗教師專業不對口,實驗技能水平很低,工作積極性不高,只是應付工作。

    (4)實驗室管理體制封閉落后。實驗室管理封閉,限制了學生利用課外業余時間進行實驗學習的機會。由于高校實驗室管理體制不健全,管理人員有限,導致很多良好的實驗設施設備閑置,不能被充分利用。設計型、綜合型實驗要求學生自己設計實驗,從問題的提出、實驗方案的設計到最終實施以及得出結論,都應該完全或主要由學生來操做完成,而目前實驗室的封閉管理并不能滿足這種需求。同時實驗室管理分散、各自為政,再加上教學經費不夠充裕,使得實驗教學體系不完整,科學實驗能力不創新不夠現代化。管理的缺失極易造成實驗室低層次重復建設,并且很難跟蹤科技發展前沿、組建高水平的實驗室平臺。分散的管理也造成了設備的使用效率低下,更不利于實驗教師隊伍的引進、提高與培養。實驗教學管理體系長期以來都缺乏整體的優化和相對獨立的管理運行。

    (5)人才培養教條。目前的實驗室對人才的培養不注重創新性,只是簡單地將基礎理論演示或讓學生按部就班的操作一遍,迂腐教條的按照陳舊的辦法機械授課,根本不給學生創新的機會。學校或者國家會有一些創新性實驗的競賽等卻很難實施下去,往往結果都不理想,沒有實現真正的創新。

    2 節能創新型人才培養的實驗室建設探析

    節能創新型人才的培養不能只靠理論教學,非常關鍵的一環就是在實踐中培養。通過對能源與動力工程實驗室的建設改造,培養出不僅有深厚的理論基礎更要有扎實可靠的動手實踐及創新能力的當代大學生。

    (1)轉變實驗教學觀念,提高對實驗教學的認識。加強實驗室的建設,首先要轉變認識觀念,提高對實驗教學在高素質人才培養中地位的認識。實驗教學與理論教學具有一樣的地位,兩者之間相輔相成,相互補充。實驗教學不是理論教學的驗證場所,更不是為其輔助的教學場所,而是學生從中獲取知識、激發內在潛能的關鍵場所,應當將實驗教學作為高校學生,特別要作為高等職業技術學院學生學習的重要手段。要盡可能做到實驗教學獨立設置課程,使其連貫化、系統化。觀念上要明確:實驗教學不只是培養學生認知能力的目的,更關鍵的是培養學生的發現能力、分析能力、動手能力、思維能力和創新能力。同時要認識到實驗室是實踐教學的主要基地,是培養高素質節能創新型人才的主戰場,真正加大建設實驗室的力度。

    (2)加強實驗教學教師隊伍的建設,提高專業技術人員素質。人是決定性的因素,建立一支作風過硬、素質優良、結構合理、事業心強且穩定團結的實驗教師隊伍,是節能創新型實驗室建設的重中之重。實驗教學想要培養具有科技創新精神和科研創新能力的學生,就必須有一支高素質的實驗教學教師隊伍。實驗室教師不僅要有深厚的理論基礎,更要具備很強的專業動手能力和科技研發能力。對于驗證性實驗,實驗教師要講解精練、生動,對各種儀器、儀表操作熟練,檢查、排除故障迅速,示范性強;對于綜合、設計性實驗,實驗教師講課要目的明確、條理清楚,有很強的工程實踐能力和動手能力;對于創新性實驗,則要求實驗教師有較強的創新思維能力,接受新知識快,有很強的科技研發能力。因此,建立一支高素質的實驗教師隊伍尤為重要,沒有一支高素質的實驗技術隊伍,培養高素質的學生只能是一句空話,不可能落到實處。

    (3)優化實驗內容,編寫高質量的實驗教學教材。實驗教材是進行所有實驗教學的基礎,做好實驗教材編寫尤為重要。實驗教材的教學內容,要跟上專業教學改革的步伐,要淘汰落后的、過于膚淺的項目,增加反映時代特色的新內容新方法。能源與動力工程專業的實驗教學分為兩部分:一部分是基礎實驗,包括《工程熱力學》、《傳熱學》、《流體力學》、《燃料及燃燒》等內容,實驗教學就要根據其教學要求把知識點覆蓋到位,以利于專業課的學習;另一部分是專業實驗課,包括《工業爐窯》、《鍋爐》、《熱工測量技術》等,以為以后的專業技術工作奠定基礎為宗旨,綜合各門專業課的知識獨立開設能動類實驗課,設計好設計性實驗、驗證性實驗、創新性實驗及綜合性實驗。編寫實驗教材,除了要具有正確的思想觀念和相當高的科學技術水平外,更要注重培養學生的創新思維能力和開發能力。

    (4)提高實驗教學質量,改革實驗方法及手段。實驗教學的內容是教學的靈魂,實驗的方法及手段反映了總體的教學水平,所以提高教學質量是一個永恒主題。實驗教學應當充分利用現代科學技術,特別是高新技術,要大膽革新實驗方法及手段,加強實驗效果,提高實驗的效率。當前將計算機的網絡技術、多媒體技術及仿真技術引入實驗室,并實施開放式的實驗教學,將極大地豐富實驗教學的內容,將當今先進的節能理念及技術引進實驗室,更加有利于培養學生的開拓創新精神和節能創新能力。

    (5)理順實驗室管理體制,建立健全實驗教學的管理體系。隨著時代改革的深化,質量將代替數量成為一個實驗室發展價值的重要判別標準。高校實驗室的現代管理體制將取代傳統老套的管理模式,將創新和服務代替生硬和無效的實驗室管理。實驗室的管理要走資源化集約化管理的路子,逐步現實驗管理的集約化和信息化。同時加強實驗設備的共享與流通,優化實驗教學資源配置,發揮現有實驗資源效益的最大化。從根本上建設科學、合理、完整的開放型實驗室。建立起“熱工綜合應用實驗室”、“流場綜合分析開放實驗室”、“熱工檢測開放實驗室”等技術含量高、實驗手段先進前沿的實驗室,并盡快建立起適應理論教學任務的實驗教學管理體系。使實驗室教學管理中心真正成為實驗教學的實體,更有利于人盡其才、物盡其用,充分發揮實驗室在節能創新型人才培養的作用。進一步加強深化實驗室教學改革的任務任重而道遠,培養具有高素質的新型人才,需要廣大的實驗工作者更新觀念、勇于改革、銳意進取、不斷創新。

    3 結束語

    實驗教學,在目前的能源與動力工程專業教學環節及人才培養環節中是一項較薄弱的環節,應該合理規劃形成產、學、研齊頭并進,同時有力促進學生在節能專業領域的思維發展,是一直存在而且尚未得到有效解決的問題。上述討論是在我校實驗教學建設、不斷整合改革專業實驗室及各實驗教學項目、同時合理搭建實驗教學及科研平臺的基礎上形成的。實踐證明,開放的實驗思路、合理的整合實驗資源、構建校園內外共享的實驗平臺,對實驗室的建設及節能創新型人才的培養極其有效。

    參考文獻

    [1] 趙躍民.實驗室是大學的核心競爭力[J].實驗室研究與探索,2005.24(2):1-4.

    [2] 杜鐮.工業設計實驗室建設與探索[J].實驗技術與管理,2010.27(2):139-142.

    第3篇:能源與動力工程的認知范文

    【關鍵詞】燃料;燃燒;課程教學;教學效果;教學改革

    【基金項目】本文系2013年哈爾濱工程大學教學改革項目“基于創新型人才培養的《燃料與燃燒》教學模式改革研究與實踐”(JG2013YB09)的研究成果。

    【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)18-0057-02

    現代社會能源主要來源于化石燃料的燃燒,能源短缺已成為世界各國面臨的迫切問題,尋求新型燃料以及研發高效低污染燃燒裝置已成為各國面臨的重大任務。 “燃料與燃燒”是一門研究化石燃料及其燃燒規律的傳統學科,同時又是一門反映最新燃料及燃燒技術,并與之保持同步的新學科。

    作為高等院校熱能與動力專業方向的重要專業基礎課,“燃料與燃燒”以“高等數學”、“大學物理”、“大學化學”、“工程熱力學”、“傳熱學”和“流體力學”等傳統基礎課程的知識為基礎,由于涉及學科多,應用知識繁復,與其他基礎課程相比,具有課程理論難度大、跨度大、知識點多且零散和對數學要求高等特點[1,2]。為此,針對我校熱能與動力工程專業人才培養特點和要求,結合多年教學實踐經驗,對“燃料與燃燒”課程教學內容的制訂及教學手段的選擇提出自己的建議。

    一、課程內容及特點

    1.課程內容

    “燃料與燃燒”包括燃料、化學熱力學、化學動力學、燃料的著火理論、火焰的傳播與穩定理論、預混燃燒理論和擴散燃燒理論等基礎理論,液體燃料、固體燃料的燃燒過程及其經典的模型等教學模塊;課程主要包含:(1)燃料、(2)燃燒過程的物質平衡與熱平衡、(3)化學反應動力學、(4)燃燒系統守恒方程、(5)著火和燃燒界限、(6)預混氣的燃燒、(7)層流預混火焰、(8)層流擴散燃燒、(9)氣體湍流燃燒、(10)液體燃料的擴散燃燒、(11)固體燃料的燃燒、(12)燃燒污染與防治、(13)船舶動力裝置的燃燒等教學內容。

    2.課程特點

    實際燃燒過程涉及質量、動量和能量的交換和變換,涉及燃料和氧化劑之間的化學反應,具體過程十分復雜。“燃料與燃燒”課程知識點多、理論性強、學科交叉性強。因此,一方面,該課程的學習要求學生很好地掌握前期“大學物理”、“大學化學”、“工程熱力學”、“傳熱學”和“流體力學”等專業基礎課程的內容;另一方面,該課程的學習又可以促進了學生對上述課程知識點的理解。

    “燃料與燃燒”課程理論性強、知識涉及面廣,是一門典型的理論和實驗相結合的學科。由于燃燒過程的復雜性,截至目前,燃燒科學的研究仍然以實驗研究為主。先進診斷技術的不斷出現使得燃燒實驗獲取的數據更加可靠、準確[3]。20世紀以來,著火模型、火焰傳播理論、反應流體力學和計算流體力學等的建立使燃燒理論有了長足的發展。并且,隨著大型計算機的出現,使得采用數值模擬方法研究燃燒過程已經成為發展趨勢[4],這些都有力地促進了燃燒技術的發展。但這些理論模型對于本科生而言很難理解。這就要求授課老師探索適合本科生知識結構及認知水平的教學內容和教學手段。

    二、教學方法

    1.教材的選擇

    “燃料與燃燒”這門課程知識點多、理論性強、概念抽象,如何上好這門課,選擇適合的教材是非常重要的環節。好的教材有利于制訂合理的教學內容和教學計劃,可以有效促進教師的教學和學生的學習。目前市面上發行的教材主要有國外教材的國內翻譯版和國內教材兩類,比如Kuo. Kenneth K.的《Principles of Combustion》和Turns. S. R.的《An Introduction to Combustion》以及國內顧恒祥編著的《燃料與燃燒》教材和嚴傳俊的《燃燒學》等,這兩類教材各有特點。合適的教材應該能夠與學生的知識結構及認知能力相適應,與該課程的教學目標相適應[5]。

    針對本課程的特點,教材的內容要全要新,應能夠較好地反映當前燃燒理論發展水平及技術發展現狀。教材內容應當包括燃料、化學熱力學、化學動力學、燃燒物理基礎、預混燃燒及擴散燃燒、液體及固體燃料的燃燒等。由于是面向本科生的教材,應當內容簡單易懂、表述深入淺出、實例豐富直觀、結構邏輯清晰,能有效銜接理論分析與工程實例,這樣才能提高學生學習興趣。目前國內出版的《燃料與燃燒》教材要么理論性太強,要么涵蓋內容不全面,要么內容深度不夠,總之都存在這樣或那樣的問題。為此,根據我校本科熱能與動力工程專業方向學生培養的目標和特點,我校“燃料與燃燒”課程組的老師編寫了適合我校學生使用的《燃料與燃燒》教材,該教材系統地闡述了燃燒的基本原理和理論;詳細講述了燃料動力學燃燒的計算方法,詳細論述了燃燒熱力學和燃燒化學反應動力學,著重介紹了船舶動力裝置涉及的預混燃燒和油滴蒸發控制的擴散燃燒;最后,為及時反映燃燒技術的最新研究進展,增添了新型船舶動力裝置所采用的燃燒技術[6]。在教材的編撰過程中,大量引用了我校教師及研究生們的研究成果。教材針對性強、內容新穎,強調了“燃料與燃燒”課程的理論性和工程應用性,培養了學生學以致用、理論聯系實際的能力和素養。

    2.教學內容設計

    “燃料與燃燒”課程教學內容應該具有目標性、實效性、科學性、啟發性,為此在其教學內容的設計過程中,應該注意以下幾點:

    ①內容要重點突出。“燃料與燃燒”課程內容包括化學熱力學、反應動力學基礎、著火理論、火焰傳播與穩定理論、液體燃料及固體燃料的燃燒等部分,但在各部分內容的講解上要有重點。課程中化學熱力學和化學動力學基礎是整個課程的理論基礎,講解內容包括化學平衡、熱化學、化學反應速率、質量作用定律、反應級數、活化分子碰撞理論及鏈鎖反應理論等。其中,化學反應速率、質量作用定律、阿累尼烏斯公式和鏈鎖反應理論可作重點講解。關于著火理論,授課重點放在閉口系統著火理論模型的建立和結果分析上,并分析燃燒放熱量和散熱量隨溫度的變化曲線,確定著火溫度與初始溫度、物理化學因素和散熱強度的關系。對于火焰傳播與穩定理論,授課的重點在火焰傳播概念、氣體的動力燃燒與擴散燃燒及火焰穩定的基本原理與方法的講解。對于預混燃燒,授課的重點在瑞利公式、郎肯-雨果尼奧公式的推導,以及爆震波、緩燃波的性質,并分析層流火焰的傳播速度。對于擴散燃燒和液體燃料的燃燒,重點在伯克-舒曼理論、燃料射流的唯象分析、液體燃料的霧化、蒸發模型及液滴的質量燃燒速率。對于固體燃料的燃燒,碳的燃燒化學反應及碳粒的燃燒速度可作為授課重點。

    ②理論與實踐相結合。“燃料與燃燒”是一門理論性及實踐性都很強的學科。課程涉及的相關理論模型比較抽象,不易掌握。因此,該課程的教學內容必須與工程或生活實踐緊密結合。在課程教學內容設計過程中必須將理論與具體工程案例或燃燒相關生活案例相結合,以具體案例作為切入點,將復雜抽象的理論概念穿插到生動、具體的案例中進行講解。對于熱能與動力專業的本科生,筆者結合船舶柴油機,利用燃燒學理論講解燃燒室結構設計、燃油燃燒過程、過量空氣系數、著火等這些具體設計方案背后的理論依據,從而強化對燃燒理論的理解;結合汽油機和柴油機,講解點燃和壓燃,講解不同燃燒方式對汽油機和柴油機的影響,講解烴類燃料著火點和自燃點的區別;結合家用燃氣灶臺,講解燃料的擴散燃燒。通過以上措施,使學生課本理論與實踐統一。

    3.教學方法設計

    ①采用啟發式教育。在“燃料與燃燒”課程教學過程中從學生的知識結構及認知能力出發,結合具體的教學內容和教學目標,采用提問、討論和案例分析等多種方式,讓學生參與教學過程,激發學生的學習熱情,使他們在活躍、開放的教學氛圍中理解掌握燃料與燃燒相關的知識點,并逐步掌握應用相關知識點分析解決實際問題的能力和提升團隊合作能力。

    ②多媒體與板書的有機結合。隨著計算機技術的發展,多媒體技術已成為課堂教學的重要手段。多媒體教學課件圖文并茂、內容豐富、信息量大。就“燃料與燃燒”而言,燃燒過程細節可以被生動地顯示出來,危險實驗也可被充分地展示出來,使學生能夠更加深刻、有效地理解相關燃燒理論和燃燒過程。但是,使用多媒體技術授課,老師講課速度加快,課程信息量增加,學生課堂緊張度增加,易造成學生的思維跟不上授課速度,影響教學效果。板書比較靈活,便于控制授課節奏,適合于講解復雜理論模型,教師在授課過程中,可以通過板書引領學生的思維,進行詳細的講解和推導,學生易于理解和融會知識。但是,板書速度慢、效率低。因此,在“燃料與燃燒”課程教學過程中,將多媒體教學與傳統板書有機結合,揚長避短,充分發揮各自優勢,以達到最佳的教學效果。

    ③多種考核手段的結合。在教學過程中,采用多樣化的考核手段,了解學生對課程知識點的掌握情況,督促學生的學習。平時成績、課堂提問、課后作業、案例分析、階段考試和小論文等都可以作為考核手段。但無論采用何種形式的考核手段都應當從激發學生的學習熱情、提高學生的學習效果和增加學生對本課程本專業的認識出發。

    三、結論

    綜上所述,“燃料與燃燒”融合了“大學物理”、“工程熱力學”、“傳熱學”、“流體力學”、“氣體動力學”和“高等數學”等課程的知識。在教學過程中應點面集合,重點突出,理論聯系實際,加強對學生實踐能力、團隊合作能力和創新能力的培養,不斷更新教學內容。同時,作為老師,需要不斷學習,及時掌握該課程新的知識點,及時更新教學內容。

    參考文獻:

    [1]鄧文義,蘇亞欣. “燃燒學”課程建設與探討[J]. 中國電力教育, 2012(27):70-71.

    [2]蘇磊. 燃燒學-教學有感[J]. 中國科教創新導刊,2009(34):134.

    [3]Kuo, Kenneth K. Principles of Combustion

    [4]嚴傳俊, 范瑋. 燃燒學[M]. 西安: 西北工業大學出版社, 2008.

    [5]王保文, 王為術, 高傳昌. 電廠熱能動力工程專業“燃燒學”教學內容設計[J]. 中國電力教育, 2010, (30):100-102.

    [6]周松,孫鳳賢.燃料與燃燒[M]. 哈爾濱:哈爾濱工程大學出版社,2015(即將出版).

    第4篇:能源與動力工程的認知范文

    關鍵詞:工程認證;傳熱學;教學改革

    中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)40-0119-02

    《華盛頓協議》是世界上最具影響力的國際本科工程學位互認協議,該協議是國際工程界對工科畢業生和工程師職業能力公認的權威要求[1]。2013年6月,中國成為該協議的第21個預備成員國,這必將對我國工程教育改革與發展產生深遠影響。中國工程認證協會制訂了與國際標準緊密對接的認證標準,并陸續在機械、計算機、化工與制藥、電氣信息等14個專業類開展了認證工作[2]。“傳熱學”既是能源動力類專業的技術基礎課,也是與各工程領域關系密切相關的專業課程,它植根于工程實際,也必將服務于工程實際[3]。作為工程認證專業之一,江蘇大學(以下簡稱“我校”)機械設計制造及自動化專業學生必須要學習“傳熱學”。傳統的“傳熱學”課程體系及教學模式與工程認證的培養目的和教學需要還存在一定的差距。為了配合工程認證的標準,我校傳熱學課題組就工程認證的需求,針對機械專業班級的“傳熱學”教學,修訂了教學大綱,并在實際的教學過程中緊扣工程認證的大背景做了一些工作。本文從“傳熱學”的課程特點出發,結合筆者在機械類班級課堂的教學實踐和教學體會,對工程認證背景下“傳熱學”課程的教學改革進行了探討和總結。

    一、工程認證背景下機械類專業“傳熱學”教學中存在的主要問題

    1.課時設置與課程特點、教學目標的矛盾。我校機械專業的“傳熱學”課程總學時僅為30學時,其中實驗為4個學時,考試為2個學時,真正用于教學的只有24個學時。“傳熱學”是一門發展中的應用性極強的專業基礎課程,首先熱傳遞現象的理論分析又涉及到許多數學理論與方法,經驗公式較多,難于理解和記憶;其次“傳熱學”分成導熱、對流和輻射三部分內容,這三部分內容有各自相對獨立的定律和解決方法,系統性較差,基本概念和公式繁多,重點分散,在短時間內學生學習有一定的困難[4]。而工程認證要求培養目標多樣性,以傳熱學為例,其支撐的畢業要求指標點為:指標點1,具有解決機械工程問題所需的數學與傳熱問題及其應用能力;指標點2,能夠將數學、傳熱學基本原理運用于機械工程問題的表述;指標點3,能夠對于傳熱學模型的正確性進行論證并求解。

    2.學生基礎知識與“傳熱學”課程特點的矛盾。“傳熱學”是學習“工程熱力學”、“流體力學”等專業基礎課后學習的課程。而機械專業的學生卻沒有這方面的基礎訓練,上課時一些必備的基礎知識的缺乏導致上課難以接受。比如熱力學第一定律是推導導熱微分方程的理論基礎、伯努利方程在對流換熱微分方程組的應用等,學生在學習這些方程時,不能深刻理解與工程實際問題之間的必然聯系,造成學習動力不足,學習興趣降低等問題。

    3.課堂教學及實驗教學與工程能力培養的矛盾。傳統“傳熱學”教學以教師講解、學生照本操作的模式進行,而工程認證核心理念是以學生為中心和目標。工程認證“傳熱學”教學方法的改進必須和工程實踐環節如實驗室操作、企業實踐等相結合,其目的是訓練學生的工程意識和思維,培養學生理論結合工程實際的能力。同時,使學生能夠接觸機械行業的生產實際并了解其前沿發展趨勢。但現實情況是,我校和有關換熱器的企業合作不多,另外我校的實驗教學儀器多年來沒有進行更新,有部分實驗設備相對比較陳舊,實驗室儀器設備明顯不足。

    二、教學改革的措施與方法

    1.對照《工程教育認證標準》,全面修訂“傳熱學”培養計劃。此認證標準給高校帶來的變化就是要以學生為本,不斷為工程教育改革而持續改進。工程認證所要求的OBE教育模式,一是要求教師在教育活動之前對學生達到的發展水平有清晰的認識,要用精細的“教學大綱”控制教學開展;二是要選擇與教學目標類型一致的教學方法[2]。因此,我校傳熱學課題組重新修訂了培養計劃和教學大綱,教學中注重講解定理基本假設和應用范圍;求解習題強調參數的獲取及多種計算方法的比較;最后增加了部分與工程實際相關的課后習題。教學改革核心的問題是教學內容的改革。針對畢業后我校機械專業學生具備機械設計制造基礎知識與應用能力,從事機械制造領域內的設計制造這一目標,在講清“傳熱學”物理概念的基礎上,簡化或省略與今后工作聯系不大的理論和公式的推導過程。如穩態導熱中,不詳細推導導熱微分方程的普適形式,只要求學生能對實際導熱問題建立微分方程即可。針對肋片導熱問題,重點放在讓學生熟練掌握工程上不同形狀肋片效率的查法。在非穩態導熱中,簡化諾謨圖的理論推導過程,重點放在如何應用諾謨圖來求解內阻不可忽略的非穩態導熱問題。在對流換熱中,只介紹對流換熱微分方程組的建立思路,重點講述各種實驗關聯式的具體應用和使用條件。在輻射換熱中,增加了火焰輻射的內容,強化了機械專業學生工作后有可能接觸的加熱爐、鍛造爐等加工工藝中涉及的輻射換熱問題。

    2.優化整合,發揮課題組整體優勢。我校能源與動力工程學院工程熱物理系成立了傳熱學課題組,組員7人,以多年教授“傳熱學”的退休老教師為顧問和指導,由課程負責人具體負責“傳熱學”的教學組織、課程的建設與管理工作,充分調動所有課題組的教師參與課程建設和教材建設的積極性。明確責任,將“傳熱學”的教學任務分解并落實到個人。每隔1~2個月的時間,課題組的人員進行教學研討,交流教學體會。同時向學院建議加大支持力度,提高“傳熱學”課程在考核、個人定級及津貼等方面的分量,形成良性循環的激勵機制。

    3.加強實驗室建設,培養學生自我提升能力。經過傳熱學課題組的申請和建議,我校能源與動力工程學院在經費有限的情況下,購置了新的實驗設備,修繕了一批傳統的實驗設備,目前傳熱學實驗室具有足夠的實驗器材能夠給學生提供自主動手的機會,以前平均7~8人一組的實驗現在減少到每組2~3人,可以保證每個學生有機會進行實際動手操作,提高了實際動手能力。另外,筆者可以就機械專業學生在今后工作中可能涉及的實際問題進行正確引導。比如測量型砂導熱系數問題,在實際的教學過程中,筆者注重引導學生自己去思考,修改并改善圓球法測量型砂導熱系數的實驗方案。當學生提出其他的實驗方案后,及時進行評價和講評,提高了學生處理工程實際問題的能力。

    4.注重引導,拓寬校外實習基地。機械設計及其自動化作為實踐能力很強的專業,其實踐教學的作用在于引導學生進行正確的專業實踐認知。我校能源與動力工程學院與駐鎮的有關企業建立了良好的合作關系,如江蘇唯益換熱器有限公司、鎮江天鴻新能源有限公司等。我們定期帶學生過去參觀和實習,重點了解這些企業的換熱器和散熱器等產品設計、生產和組裝過程,培養學生思考與動手能力。經過我校和企業之間的積極合作,為機械等專業的學生提供實習機會,提高了學生的工程實踐能力。

    5.充分發揮網絡多媒體教學的優勢。多媒體教學能夠增加課堂教學的信息量,容易激發學生的主動性和積極性。針對機械專業,我校傳熱學課題組首先收集整理了大量的工程圖片和工程錄像,將這些資料和課本上的相關內容進行鏈接,提高了學生的興趣和多媒體教學的授課質量。其次,我校傳熱學課題組目前正在建立傳熱學教學網站,每位老師負責一項內容,進行傳熱學網上教學視頻的錄制,充分滿足了學生個性化學習的需要。下一步我們將及時更新網上教學資源,建立傳熱學網上輔導答疑系統,采用課堂教學與網絡教學并舉的方式,進一步提高傳熱學的教學質量。

    6.構造合理的“傳熱學”質量考核標準。實踐教學的質量是反應學生“工程實踐能力水平”的關鍵,而傳統的“傳熱學”質量考核體系很難真實反映學生的工程實踐能力。筆者設置機械專業“傳熱學”課程的總評成績=平時考核成績×10%+實驗成績×10%+期末考試成績×80%。平時考核主要以課堂表現和作業為主,實驗成績以實驗報告和學生具體的動手能力為準,期末考試的題型包括填空題、簡答分析題和計算題等,其中考核三種傳熱方式基礎知識型題目占60%,考核針對三種傳熱方式在工程應用基礎問題綜合分析與驗證的能力題目占40%。提交總評成績后,針對工程認證的標準,針對每個畢業要求指標點,分項求各指標點對應的平均分,計算“傳熱學”對各指標點的評價值,從而獲得“傳熱學”課程的達成度評價報告。從近兩年的“傳熱學”教學結果分析來看,基本上達到了工程認證對機械專業學生學習“傳熱學”的要求和目標。

    本文分析了我校機械類專業“傳熱學”教學的不足和現狀,提出了教學改革的措施。筆者認為要實現工程認證對學生的培養要求和目標,必須對“傳熱學”設置合適的學時,調整教學內容與學生的工程實踐能力相匹配,注重培養學生分析問題和解決問題的能力[5],重新選用合適的熱工基礎教材,科學施教,不斷推動機械類專業“傳熱學”教學的改革和發展。

    參考文獻:

    [1]晉浩天.工程教育認證對我們意味著什么?[N].光明日報,2013-11-27.

    [2]胡文龍.工程專業認證背景下的高校教師教學發展[J].高等工程教育研究,2015,(1):73-78.

    [3]劉愛萍.淺談傳熱學課程的教學改革[J].中國電力教育,2002,(4):73-76.

    第5篇:能源與動力工程的認知范文

    關鍵詞:行業高校;傳熱學;案例教學;探討與實踐

    中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)45-0139-02

    傳熱學是工程科學的重要領域之一,是理論與實踐結合十分密切的專業基礎課,課程修完后要求學生能夠運用傳熱學理論分析計算實際的熱量傳遞過程,在大機械類專業本科生的培養中占有重要的地位。

    上海電力學院是一所電力行業類高校,培養的“能源與動力工程”專業學生主要面對發電企業,而電力產生過程中的傳熱現象可以說無處不在,這就要求所培養的學生不僅要掌握傳熱學的基礎知識,而且要能將傳熱學知識電廠的實際現象相結合。

    但是,作者在多年的實際教學過程中發現,學生在該課程的學習過程中比較迷茫,究其原因,是因為教材講授知識的思路多是先講述基本定律或方程,再描述從工程實踐中抽象出來的數學模型,然后運用數學知識或引用經驗公式加以求解。而該階段的學生還缺少對電力生產過程的感性知識,缺少對電力生產過程中涉及到的傳熱現象和傳熱設備的認識和了解,因此普遍感覺“傳熱學”的理論知識和計算方法抽象,不易理解,較難將“傳熱學”課程與自己所學的專業切實地聯系起來。

    近幾年,有些教育工作者結合自己的工作經驗分享了授課中案例式教學的應用心得[1-5],這讓作者深受啟發,由此萌發出結合實際問題講授理論知識,圍繞日常生活案例以及與電廠聯系緊密的工程案例來組織教學的想法。為此作者所在的課程組結合多年的“傳熱學”教學經驗,設計與編寫相關教學案例,將其運用于課堂教學,取得了較好的課堂授課效果,為行業類高校課程教學的有效開展提供了有益的參考。

    一、教學案例的制作

    教學案例的搜集與制作是案例教學實施首當其沖的第一個環節。案例準備得恰當、充分與否關系著案例教學的成敗。

    1.教學案例的選擇原則:課程組通過深入研究教學內容與教學目標,結合我校“能源與動力工程”專業主要培養“電力工程師”的人才培養目標,首先確立了教學案例的選擇原則。

    ①教學案例要貼切、恰當。案例教學法是一種教學方法,本質上還是要服務于教學的。因此所選的案例要能反映教學內容,不能“離題千里”,以免給學生造成知識體系的混亂。

    ②教學案例要生動、具有吸引力。所選的教學案例不能過于刻板,要具有一定的趣味性,這樣才能提起學生的興趣,調動學生的積極性,吸引他們參與和思考,讓學生真正掌握所學內容。

    ③教學案例還要難易適度。所選的教學案例要充分考慮學生知識面和學習能力的差異,盡量不要選擇分析難度大的教學案例,不要讓學生產生畏難心理而達不到預期的教學效果。

    ④教學案例要貼近生活和電廠實際。講解知識點用到的案例應盡可能是學生們耳熟能詳的例子以增加案例與學生的親近感,幫助學生消化、理解枯燥的知識;而在知識點應用階段的案例應盡可能的源于電力生產中的傳熱知識應用,凸顯我們教學中的電力特色,讓學生明白如何“學以致用”。

    2.教學案例的模塊化。“傳熱學”課程內容以能量守恒為基礎、以三種不同的熱量傳遞規律為主線,教學內容主要包含熱傳導、對流換熱、輻射換熱和傳熱過程及換熱器四大模塊。依照上述原則,緊緊圍繞這四大模塊的知識點,分別制作了“傳熱現象”、“熱傳導”、“對流換熱”、“輻射換熱”、“換熱器”五個案例庫。而且每個案例庫又都是針對模塊中的各個知識點來建立的。另外,每個知識點都盡量尋找兩個以上的案例,每個案例都表明所對應的知識點。建立起的模塊化案例庫清晰、明了,便于教師后期使用的便利化,便于加強學生對知識的鞏固。

    3.教學案例的形式多樣化。根據課程知識點的特點不同,教學案例的組織還設計了多種形式。對于理解起來相對容易的知識點,采用“講授型”的形式;對于需要有一定應用拓展的知識點,采用“討論型”的形式;而對于需要親自實踐才能較好掌握的知識點,則采用“參與完成型”的形式。各種形式的教學案例根據教學內容和教學時間適度組織。

    二、案例教學的實施

    案例教學是對常規教學方法的改進,是一種以日常和工程案例為導向的教學方法。在案例教學的過程中,我們注意了與案例相配合的授課方法。

    1.“點明式”教學方法。對于課程內容中比較明朗的知識點,配合以“講授型”案例,采用直接明了的“點明式”教學方法,通過直接的描述將案例與知識點相結合。比如在講到多層圓管壁面導熱時,我們配合以凝汽器冷卻管污垢的清洗案例,讓同學們知道污垢積結就好比多了一層圓管壁,增加了一層圓管壁熱阻,不利于熱量的傳遞,制作的案例如下:

    案例名稱:凝汽器冷卻管的污垢清洗案例(圓管壁導熱)

    凝汽設備在汽輪機裝置的熱力循環中起到冷源的作用。凝汽器真空過低會嚴重影響電廠機組的安全經濟運行,而造成凝汽器真空過低其中一個重要原因就是凝汽器冷卻水管結垢。凝汽器的結垢對凝集器的性能影響較大,它不僅使汽機端差增大,而且使汽機真空度降低,排氣溫度升高,影響汽輪機的經濟性和安全性。……

    2.“提問式”教學方法。對于課程內容中需要拓展的知識點,配合以“討論型”案例,通過“有的放矢”的提問,讓學生的認知有一定的順序性和層次性,從而達到掌握所學知識的目的。比如在講到等截面直肋片在溫度計套管上的應用時,設計啟發式的提問,逐步將問題深入化,引導學生將知識點拓展到應用實例。制作的案例如下。

    案例名稱:溫度計套管的熱分析(等截面直肋片導熱分析)(參考答案略)

    提問1:溫度計套管如何使用?

    提問2:溫度計套管的作用?

    提問3:溫度計的讀數能否準確地代表被測點處的溫度?

    提問4:既然存在測量誤差,那誤差的原因是什么?

    提問5:根據上面的分析,溫度計測量高溫流體和低溫流體時測得結果有什么不同?

    3.“指導式”教學方法。對于課程內容中需要切身實踐才能較好掌握的知識點,配合以“參與完成型”案例,教學活動采用老師指導、學生課外完成和課堂報告的形式完成。比如為了幫助學生初步掌握計算機求解傳熱問題的技能,提高學生應用計算機解決工程實際問題的能力,課程組由易到難設計了一維穩態導熱、二維穩態導熱和一維非穩態導熱三種題型供學生選作練習。教學活動中,教師首先在課堂上將導熱問題數值計算的問題分析、方程列出和離散、計算流程設計、計算程序編寫等步驟進行講解和指導,并將計算任務布置給學生;然后同學自由結合,各自組成小組,再利用課外時間完成計算任務;最后每一小組派出一位代表上臺講解計算思路,逐句分析計算程序,展示計算結果。

    三、案例教學的效果與體會

    本課程的案例工作從設想、組織到實施,歷經兩年有余的時間。案例教學通過在我校的“熱能與動力工程”專業“卓越工程師”班的試點實施,取得了較好的效果,同學們普遍反映書本中的知識與日常生活和電廠實際聯系起來了,也學會了用“傳熱學”的眼光來發現周圍的世界,尤其在導熱問題的數值求解的案例教學中,同學們反映收獲最大,通過對活動的參加,同學們鞏固了編程語言的熟練度,訓練了編程的設計能力,加深了對導熱問題的理解,增強了團隊協作意識,鍛煉了口頭表達能力,受益匪淺。

    在工作開展的過程中我們也深刻體會到案例教學是一項系統工程,它涉及到案例庫的制作、教學方法的設計、教學過程的實施、教學效果的總結等環節,每一個環節的工作狀況都會影響到案例教學的效果。與此同時,案例教學過程中除了涉及案例這一主要要素外,還涉及到其他兩個要素:教師、學生。這兩個要素也關乎著案例教學效果的好壞。對于教師來說,案例教學對教師提出了更高的要求,不僅要求教師對課程知識和專業知識具有很好的掌握,而且要求教師要具備組織、駕馭和協調的能力。對于學生來說,要求學生能夠給予積極的配合,從被動學習轉變成勤于思考、主動參與。此外,案例教學中的案例還應在教學反饋中根據真實的教學不斷地進行完善和更新。

    四、結束語

    案例教學法是現今大學教育中比較先進的教學方法之一,其優勢在于密切聯系實際,具有較強的針對性、目的性和實效性。案例教學法在電力行業類高校的“傳熱學”課程教學中的實施讓學生在學專業基礎知識的同時也接觸到了電廠中的傳熱現象,理論聯系實際,促進了學生學業成績的提高,有利于高素質人才的培養。但同時我們也認識到案例也不是萬能的,如何將案例教學與傳統教學方法相融合,取得更好的教學效果,值得我們繼續深入研究與探索下去。

    參考文獻:

    [1]郝俊才,趙春香,于月民,蓋芳芳.材料力學案例教學方式研究[J].經濟師,2015,(1):259,261.

    [2]呂悅晶,周興林,張海霞.案例教學在道路施工組織與概預算教學中的實踐[J].黑龍江教育學院學報,2011,30(2):82-84.

    [3]王學仁,艾春安,寧超.高等院校“傳熱學”案例式教學法探討[J].中國電力教育,2010,(12):74-76.

    第6篇:能源與動力工程的認知范文

    關鍵詞:新能源科學與工程;專業建設;人才培養

    中圖分類號:G646 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)20-0202-02

    一、我國高校“新能源科學與工程”專業產生的背景

    2011年,教育部公布了全國各高校申報設立的140個本科新專業名單。這140個新設置專業全部為國家確定的戰略性新興產業相關本科專業,從2011年開始招生。這些新增專業著重培養物聯網、互聯網、綠色經濟、低碳經濟等國家戰略性新興產業發展所需的高素質專門人才[1]。新能源科學與工程專業就是其中一個。該專業主要學習新能源的種類和特點、利用的方式和方法、應用的現狀和未來的發展趨勢。

    根據聯合國與國際能源組織預計,新能源的開發和利用是人類可持續發展的重要出路。為實現經濟的可持續發展,我國“十二五”發展規劃明確把常規能源、新能源、節能減排等能源類領域的發展放在優先位置,能源已成為我國未來國民經濟高速發展的重要基礎之一。根據國家中長期發展規劃,2000年至2020年是新能源及可再生能源發展的重要時期。到2020年之前,我國可再生能源發展的總目標是:提高可再生能源在能源消費中的比重,解決偏遠地區無電人口用電問題和農村生活燃料短缺問題,推行有機廢棄物的能源化利用,推進可再生能源技術的產業化發展。到2020年建成水電3億千瓦、風電3000萬千瓦、生物質發電3000萬千瓦、太陽能發電180萬千瓦。建成太陽能熱水器面積3億平方米,實現沼氣年利用440億立方米、生物質成型燃料5000萬噸,非糧生物液體燃料形成年替代1000萬噸石油的能力。為實現上述目標,到2020年,我國需在可再生能源開發利用領域投資大約2萬億元,從現在到2020年的投資大約1.5萬億元。按照相關部門使用的投資拉動就業推算公式,每億元固定資產投資對就業的拉動量保持在297~706人之間,均值為474人/億元來計算,則1.5萬億元可拉動就業崗位711萬個。因此“十二五”期間,這一領域的人才需求將呈現大幅上升的勢頭,新能源科學與工程專業作為2011年新增戰略性新興產業專業,是一個以培養新能源合理開發、高效清潔利用為目標的能源類專業,肩負著培養國家能源類緊缺人才的重任[2,3]。

    二、天津市高校開設“新能源科學與工程”專業的必要性

    目前,天津市從事能源類的企業達到300多家,如天津市風電整機、關鍵部件和配套企業達到50家,總投資126.45億元,從業人員24760人,在全國風電行業形成了最完整的產業體系。據統計,目前,天津市整機生產能力達到5600兆瓦,葉片生產能力為14000支,按三葉片整機計算,可滿足4900臺整機需要;齒輪箱5400臺以上;發電機1500臺;控制系統3200臺;以樹脂為主的葉片材料5.5萬噸,已成為中國最大的風電成套設備生產制造基地。

    天津濱海新區日前也出臺了《新能源產業發展規劃綱要》和《促進新能源產業發展的若干措施》,明確在新能源領域重點發展風電、光伏、綠色二次電池和LED四大產業,計劃每年從新區促進經濟發展各專項資金中集中8000萬元到1億元,專項用于支持新能源產業發展。同時,各相關功能區結合各功能區新能源產業發展重點,也將集中12億元,加大對新能源產業的支持力度。天津市西青區也計劃在張家窩投資25億元建立以新能源產業為龍頭的科技產業園區。預計天津市在“十二五”期間投資在新能源產業上的資金超過50億元。按照上述公式計算可拉動就業崗位2.37萬個,也就是年平均5925個。天津市19所高校中有天津大學、天津理工大學、天津商業大學和天津城市建設學院開設能源動力類專業――熱能與動力工程,每年的畢業生不足1000人。因此,僅從天津市這一局部區域來說,能源類人才培養和儲備嚴重不足。

    三、專業建設的整體目標與思路

    在對國內外新能源相關專業人才培養充分調研的基礎上,分析國家社會和經濟發展要求,基于新能源產業特點及企業和社會對新能源專業人才知識結構和能力結構的要求,同時圍繞天津區域經濟社會發展對能源類人才的需求,確定了新能源專業人才培養建設方案,主要包括建設目標的確立及科學、合理的課程體系的設置,可行的教學計劃的制訂等[4]。

    1.建設目標。圍繞天津區域經濟社會發展對能源類人才的需求,引進先進的教育思想(如認知靈活性理論等),以“3.4.5.6”人才培養理念貫穿于本專業教育的全過程中,高起點、高標準、嚴要求地開展本專業建設工作。首先是在以“全科模擬工作崗位實訓體系”為專業教學軸心的分層次人才培養模式下,強化學生的人文素質教育,使其具有強烈的事業心、責任感,有良好的社會公共道德、職業道德和法律意識。同時優化該專業結構,提升本專業建設的整體水平;進一步強化校企合作,加強專業鏈與產業鏈的有效對接,共建應用型人才培養基地;建立企業、高校、科研院所三位一體的人才培養聯盟和協作機制,全方位提高人才培養的質量,使該專業在教學條件、師資隊伍、人才培養模式、人才培養方案、課程體系與教學內容、教學方法與教學手段等方面形成更具競爭力的優勢和特色,實現“教育思想先進、培養目標明確、教學改革領先、師資隊伍優化、教學成果優秀”的目標。

    2.建設思路與實施方案。①以服務天津區域經濟社會發展為導向。圍繞天津市提出的農業科技創新工程和設施農業提升工程,構建具有都市型農業特色的“大農業”(郊區農業+市區綠化環衛)廢棄物資源化利用工程技術平臺和綠色能源在“大農業”生產中高效利用工程技術平臺。并在此基礎上,探索人才培養與地方需求的最佳結合點,形成互利共贏、互動發展的良好局面,培養適合天津農業和工業領域人才需求的能源類創新性復合型人才。②以“創新性復合型”人才培養為目標。創新性復合型人才是當今時代的迫切需求,也是培養能源類卓越工程師的前提。為此,大力開展教學改革,構建以基礎教育、專業基礎教育和專業教育為主體,全科模擬崗位實訓貫穿其中,實現專業交叉,融入藝術教育的新型教學體系,探索“以能力培養為主線,寬口徑、厚基礎、強能力、高素質、重個性”的分層次人才培養模式。③以理論教學和實踐教學并重為手段。堅持“以人為本、以學生為中心、以致用求創為目標”的教學改革思路,打通基礎教學、專業基礎教學和專業教學的瓶頸,構建有機的教學體系和師資交流平臺。首先,在重視基礎、專業基礎和專業教學的知識積累的同時,更加重視“學生的思路、方向、方法論基礎和把握全局者的綜合性基礎”素質的培養,使基礎教學成為提升學生專業興趣和好奇心的“催化劑”。其次,大力實施“全科模擬工作崗位實訓計劃”、學生科技創新活動和高校、企業、科研院所無縫隙合作工程,使其成為培養學生理論聯系實踐解決實際問題能力的主要手段,實現分層次人才培養,實現學生個性發展的主要措施,促進學生適應社會、適應崗位的“催熟劑”。

    四、總結

    “新能源科學與工程”專業是高等院校戰略性新興本科專業,其專業培養方案的設計和制定必須緊跟新能源科學技術的發展步伐,與時俱進。以動態跟蹤的專業培養目標為依據,創新培養模式,建立科學的、先進的、發展的課程體系。專業建設要依據社會和企業需求,專業聯系產業,學科對接產業,專業對接職業,積極培養新能源產業發展所需要的高級專門人才。

    參考文獻:

    [1]郭瑞,王勝輝,高微,王帥杰.“新能源”科學與工程(太陽能方向)專業人才培養初探[J].沈陽工程學院學報(社會科學版),2012,8(3):400-402.

    [2]任東明.中國新能源產業的發展和制度創新[J].中外能源,2011,(1).

    [3]陳學俊.對能源科學與工程發展的若干建議[J].院士與學部,2005,20(6):451-455.

    [4]韓新月,何志霞,王謙,吉恒松.新能源科學與工程專業人才培養探討[J].人才培養改革,2013,(5):9-11.

    第7篇:能源與動力工程的認知范文

    關鍵詞:火電廠 電力 建設 質量 施工 主廠房 冷卻塔

    中圖分類號:TU721 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)03(c)-0039-02

    火電廠建設施工中主廠房、煙筒、冷卻塔屬于基本項目,同時也是技術繁瑣、工藝復雜的施工目類,如果在施工中技術應用、施工細節的把控出現問題,會直接導致火電廠主廠房、煙筒、冷卻塔、水電設施產生裂縫、強度不足、滲漏、偏移、安全的一系列問題,造成建設火電廠施工項目質量隱患,使整個火電廠建設工程處于非安全、低效率的狀態,影響火電廠整體的建設與發展。新時期的火電廠建設施工要對主廠房、煙筒、冷卻塔等關鍵項目加強技術管控和質量確保,組建火電廠建設施工具有時代特性和專業特點的新機制,做到對火電廠建設施工成本、效率、質量等核心目標的保障。

    1 火電廠建設施工產生質量隱患的原因

    進行火電廠建設施工產生質量隱患原因的分析要結合火電廠建設項目的主要組成,要把握火電廠關鍵結構和關鍵設備的施工實際,特別要強調對主廠房、煙筒、冷卻塔等實際施工的研究,以此來確定火電廠施工和建設中出現質量隱患的根本原因。

    1.1 火電廠主廠房施工質量隱患的原因

    一是,主廠房基礎穩定性和牢固性不足,地基施工中存在土方開挖的技術控制不嚴格問題,出現地基范圍適當、深度偏差、軟土地基處理不規范,影響到地基層次、強度的形成,進而給主廠房結構穩定和功能造成影響;一些主廠房地基施工單位沒有對基坑進行全面防護,出現坑體暴露時間過長,坑底排水不良,引發地基出現質量與安全隱患。二是,結構處理存在質量隱患,特別是主廠房梁柱結合部位,預埋件與廠房結構,模板接頭位置出現位置偏差、精度不足、結構錯誤,這會造成主廠房主體結構強度難于形成設計的標志,并會造成結構隱患和安全問題,給火電廠主廠房的使用和生產帶來風險。

    1.2 火電廠煙囪施工質量隱患的原因

    煙筒施工中常見的質量隱患有兩種:一是,混凝土表面處理問題,在混凝土筒身施工中出現原材料配比控制不嚴格,混凝土表面處理技術運用不完整,混凝土結構養護技術使用不規范,這些問題會產生煙筒筒身表面粉化、裂縫、麻面等現象,嚴重影響了煙筒的觀感、功能和安全。二是,煙囪筒身物理尺寸失控,由于地基強度不足,施工控制線偏差,技術應用不嚴謹出現煙筒筒身的偏移,引發筒身扭轉趨勢的產生,出現煙筒對火電廠生產功能的影響。

    1.3 火電廠冷卻塔施工質量隱患的原因

    冷卻塔施工中產生質量隱患的原因主要有:一是,冷卻塔混凝土結構施工不規范,出現施工縫、澆筑縫,進而產生冷卻塔滲漏和結構強度不足等問題。二是,冷卻塔固定構件位置出現定位不準確,導致冷卻塔在物理尺寸上出現偏差和失控,難于有效穩定冷卻塔的主體結構。三是,冷卻塔塔壁鋼筋項目施工技術把控不嚴,出現鋼筋用量不足、規格低下、型號不準確等現象,直接影響到冷卻塔塔壁的重心、尺寸和使用功能。

    2 提高施工質量控制做好火電廠建設

    2.1 提高火電廠主廠房施工質量

    主廠房施工首先要對軟土地基進行加固處理,采取換填、混凝土樁體等方式進行強化,并設置排水結構和設施,基礎土方的回填應分層回填、逐層夯實。混凝土工程施工前,應首先將模板清理干凈,并確保模板表面的平整度以及剛度,混凝土的配比必須滿足設計要求,而且施工和易性能夠滿足施工要求。對于鋼筋工程施工,墊塊厚度應該達到保護層要求,而且強度承載力滿足要求,鋼筋的連接施工中,應該確保套筒質量符合施工要求,套筒兩端有保護套進行絲扣保護,在鋼筋連接施工中,應確保鋼筋規格與連接套的適應性,接頭必須采用必須用力矩扳手擰緊,在進行鋼筋連接時,接頭擰緊值應滿足力矩值的規定要求,擰緊后應及時進行力矩值的檢查。對于火電廠房主體結構中的鋼結構部分,在安裝前應采用噴砂法除銹,并嚴格進行質量檢查,構件制作后應及時涂刷底漆以免銹蝕。

    2.2 提高火電廠煙囪施工質量

    對于火電廠的煙囪筒身施工過程中,應采取激光水準儀控制筒身中心,對于煙囪出現偏心的情況時,應該及時對數據、方向進行分析處理,并采取合理的糾偏措施,避免筒身傾斜的現象發生。筒身發生偏斜后,糾偏的技術措施主要有平臺傾斜法、改變模板坡度、門架互拉以及墊楔片法等幾種施工方法。在煙囪筒身施工過程中,應結合施工進度、氣候條件、強度要求等及時調整混凝土的初凝時間,必要情況時采取外摻劑處理。

    2.3 提高火電廠冷卻塔施工質量

    進行火電廠冷卻塔的實際施工首先要確立嚴謹而正確的技術意識和質量觀念,要尊重火電廠冷卻塔的設計圖紙,通過精密而完整的計算確定火電廠冷卻塔的施工結構和施工尺寸,有效控制火電廠冷卻塔的位置精度和尺寸誤差。對于火電廠冷卻塔分段施工的部位,要及時檢驗滑板、固定螺栓、調解裝置,提升火電廠冷卻塔施工的準確性。要在火電廠冷卻塔施工中嚴格控制鋼筋的技術規格、綁扎方式、使用數量,做到對火電廠冷卻塔外形、結構、功能的保障。對于火電廠冷卻塔的混凝土項目,要做好原材料技術控制、表面拉毛處理等關鍵環節,重點對水灰比、振搗操作、壓實環節進行技術調控,避免滲漏、滲水問題的出現。

    3 結語

    火電是電力能源最為主要的形式,加強火電廠基礎建設,進行火電廠增容改造是電力現實性成長,經濟長遠性發展,公眾生活長期性保障的基礎,要從產業、社會和居民的角度再次認知火電廠建設的進程、施工的細節,這樣才能構建火電廠建設管理和施工控制的新平臺,使火電廠建設施工有一個更為高深的視角,有利于火電廠建設施工規范性地提升,有益于火電廠建設施工質量的保障。

    參考文獻

    [1] 劉啟柏,溫衛寧,劉勇.大型火電廠主廠房結構特點及其施工技術改進[J].電力建設,2003(10):6-9.

    [2] 魏志奇.火電廠建設項目中的問題分析與建議[J].科技資訊,2011(15):150.

    [3] 牛東曉,李建青,馬小勇.火電廠建設項目實施過程后評價指標體系研究[J].華東電力,2010(9):1416-1420.

    第8篇:能源與動力工程的認知范文

    一、優化高校思想政治教育方式方法結構

    高校思想政治教育的方式方法已經變得越來越豐富,這種趨向是與時展的需要相適應的。高校思想政治教育的對象是大學生,大學生是思想活躍群體,對社會上的新鮮事物十分感興趣,愿意追求時尚的新潮的東西,對于新鮮的方法和作法容易被吸引,樂于參與能夠興奮他們神經的事,愿意出頭露面和表現自己,愿意自己被肯定和被賞識。方法是為達成目的所服務的,要達成高校思想政治教育的目的就必須需要講求方式方法。在優化高校思想政治教育方式方法結構的視域下來分析問題,就是要打破已經形成的慣用方法定式,能夠將傳統方法進行整合,對更適合于現實需要的方法納入進來,將方法體系的結構建立在灌輸引導、直觀比較、啟發引導、案例分析、典型引路、史料展示、新媒體介入、總結歸納等多種類別立體交叉,可變換使用、綜合作用的情況下,徹底改變“嘴巴+教案”的單一結構模式。優化高校思想政治教育方式方法結構在當前尤其應注意到如何利用新媒體問題。數字技術、網絡技術、移動通信技術為當今的大學生打開了廣泛了解世界的大門,大學生們十分喜歡利用新媒體來了解世界,幾乎都是十分癡迷的網民,因而,學校教育和網絡中學生獲取的信息會發生碰撞,那么,視而不見新媒體對于大學生思想意識的影響顯然不是實事求是的作法。清華大學、上海交通大學等高校已經在利用新媒體開展對學生的思想政教育方面為全國高校帶了好頭,他們通過建立網站來打造對學生開展思想政治教育平臺,通過校園網把正確的思想導向準確、直接、快速地傳播給學生的眼簾,輸入到學生們的頭腦中,積極構建老師和學生、學生和家長之間的QQ群、微信群,開展談心、交流看法、進行專題討論,甚至還創編和播放微電影,暢通了和學生進行信息傳遞和交流思想的橋梁,讓學生樂于接受這樣的熏陶教育。

    二、優化高校思想政治教育隊伍結構

    第9篇:能源與動力工程的認知范文

    隨著教育改革的不斷深入,“傳熱學”的授課形式已從“黑板+粉筆+教具+一張嘴”的傳統教學方式,發展成為集“聲、文、圖”于一體的多媒體教學作為輔助教學的現代教學模式。但由于“傳熱學”這門課理論性強、概念抽象、經驗公式及圖表繁多的特點,“傳熱學”的教學過程并沒有改變學生被動的填鴨式的學習方式,學生在學習中常會感到枯燥和難以理解。

    筆者根據多年積累的教學經驗,針對“傳熱學”知識本身的特點,以學生為主體,按照“學習、實踐、創新交融”的教學理念,強化教學與實踐的融合,采用多種形式、多層次的多維的教學模式,在教與學的過程中啟發學生主動參與、主動思維、主動學習,從而培養了學生學習的興趣和獨立探索的能力、創新精神和創新能力,提高了教學質量。

    多種教學形式培養學生主動學習的能力

    傳統的教學是教師一言堂,忽視了學生的主動性和能動性,抑制了學生的思維發揮,學生被動接受知識,造成了學生對學習的厭倦。筆者除了應用現代化的多媒體教學外,還根據“傳熱學”課程特點采取了多種的教學形式,激發學生的學習興趣,培養學生主動學習的能力。

    教學內容與生活經驗相聯系的感受式教學,激發學生的學習興趣

    教育心理學的研究表明:興趣是不可忽視的學習動因。當學習內容與學生已有的知識和生活經驗相聯系時,就能激發學生學習和解決問題的興趣。因此,在“傳熱學”教學過程中,如將學生的生活體驗與教學內容巧妙結合起來,引起學生的聯想,觸類旁通,是激發學生的學習興趣的重要因素。

    傳熱學是一門應用學科,其理論知識在現實生活中得到廣泛應用,因而在授課過程中采用感受式教學。感受式教學是指根據學生的認知特點和規律,從教學需要出發,通過創造實際的或重復經歷的情境和機會,引入、創造或創設與教學內容相適應的具體場景和氛圍,以引起學生的情感感受,幫助學生迅速而正確地理解教學內容。溫差是熱量傳遞的推動力,有溫差存在就有熱量傳遞。學生生活的環境中到處都存在溫差,因而熱量傳遞這一現象,在學生的生活中也就是一種極其普遍的現象,學生在生活中對此已積累了大量的經驗,只是并沒有與傳熱學知識有機地結合。如將這些生活體驗融入到傳熱學的教學內容中,使學生如臨其境,如聞其聲,從直觀引起學生的注意力。既能提高學生的理解能力,同時也能激發學生的學習熱情,加深所學知識的印象。例如在講對流換熱系數的影響因素時,課堂上只是照書本那樣介紹說“影響對流換熱系數的因數很多”,學生聽后會感到很抽象不易理解,如讓學生拿起書本在自己的臉前煽動幾下,學生們就會根據自己的體驗,總結出對流換熱系數與流體的流動的起因有關。再如介紹黑體這一概念時,可以讓學生們觀察其他教學樓窗內是什么顏色,然后解釋說明這就所要講的黑體這一個概念。在講授肋片這一概念時,可以引導學生回想在冬天外出時,人體的什么部位最冷,學生會很有興致地回答“耳朵”。通過體驗這些逼真的生活情景教學,使學生輕松愉快理解所學的知識。理解了才深刻,理解了才能使學生掌握,理解了才能讓學生應用,理解了才能做到獨特,才能充分調動學生學習的主動性、自覺性,激發學生學習興趣。

    縱向貫通的比擬式教學,提高學生接受新知識的能力

    學習的過程就是認知的過程。學生在認知的過程中,往往對已經了解的東西覺得簡單,對不了解的東西覺得復雜。所以在教學活動過程中,教師應注重了解學生的知識基礎,密切聯系學生已有的知識基礎,善于把新知識并歸于已學知識體系中,并對新舊知識分化對比,區分其異同點。通過這種教學方式,可以將教學內容化難為易,化繁為簡。學生在理解知識時,就會印象深刻、記憶牢、效果好。例如將學生熟練掌握的歐姆定律應用到熱量傳遞的過程中;將兩個幾何圖形的相似應用于兩物理現象的相似。這些知識中研究內容雖然不同,但在形式上類似或相同。在教學過程中應用這些已知知識的類似或相同點,演繹出傳熱學中所傳授的新知識。學生可以從已認知的知識中逼真、形象、易理解地聯想到新知識,熟練遷移到新知識上。幫助學生輕松學習、掌握新知識,建立了學生學習的信心,加深學生學習的興趣,豐富了學生的想象力,培養了學生分析問題及邏輯思維的能力,提高了教學效果。

    互動式教學,提高學生的學習能力

    “互動式教學模式”是指教師“教”和學生“學”兩個過程互相作用的整體性動態過程。具體實施過程為:在備課時就根據課程的內容準備出一些問題,在教課時教師根據進度及學生的學習狀況適時提出一些相關的問題或引導學生自己去思考一些問題,讓學生來回答,并允許學生辯論。然后教師運用學生學過的知識來解決上述問題,最后歸納總結。通過這樣調節“教”和“學”之間相互聯系,形成了和諧的師生互動、生生互動、學習個體與教學中介的互動,產生了教、學共振,達到提高學生主動思維、主動學習的目的,提高了教學效果。

    多層次的教學模式,提高學生的能動性和創新性

    傳熱學中的許多公式和原理都是前人對實驗結果的歸納和總結,因而傳熱學不僅是一門應用學科,同時還是―門實驗學科。針對本課程實驗性較強的特點,除了課堂教學外,還構建了“實驗+課外活動+科研活動”的逐漸遞進式教學模式。

    改革實驗教學手段,培養學生分析問題能力及善于創新的意思

    實驗教學是課程體系實施過程的重要環節,是理論教學的發展和深入,實驗可分為演示性實驗、驗證性實驗、設計性實驗以及綜合性試驗。演示性實驗、驗證性實驗的主要目的是課堂理論教學的輔助,通過實驗可以加深學生對課堂理論和知識點的理解。“學起于思,思源于疑”。本課程的實驗主要著重設計性實驗以及綜合性試驗,以提高學生的創新精神和和理論聯系實際的能力。如以往測量絕熱材料的導熱系數的實驗室是演示性實驗,學生用準備好的實驗設備,只要按照實驗指導書的步驟操作即可得到實驗結果。現改為設計性實驗,在實驗課老師前將實驗目的、實驗所需的儀器、儀表和材料等交代給學生,要求學生在實驗前分組對實驗進行分析討論,擬出實驗方案,然后在課堂上進行討論、修改。然后根據自己設計的實驗方案組建實驗裝置,并操作實驗。學生通過對比自己設計實驗裝置與實驗室固有的實驗設備結構,找出不同和不足,從而鞏固和加深了對基本概念和基本原理的理解;驗證和運用了定理、法則和公式;擴大了知識面、開闊了思路;并能從分析問題到解決問題的過程中,得到精神滿足,增強了學習興趣。從而培養學生綜合運用已學知識分析問題的能力、解決問題的能力和創新的精神。

    課外活動、鞏固理論知識、提高創新能力

    在課堂教學及實驗教學的基礎上,授課教師組織學生參加多種形式的課外科技活動,應用傳熱學的知識,根據社會發展需求發現問題、解決問題。近三年在大學生創新創業計劃大賽、機械設計大賽、工程訓練競賽、技創新大賽、挑戰杯創業計劃大賽等各項大賽中屢獲殊榮,共獲得各類獎項30余項。通過參加各類科技大賽,學生對傳熱學的規律和實際應用有更深一步的認識和了解,理論水平、實踐能力及創新意識得到提升。

    產學研合作、提高學生解決工程實際問題的能力

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