能源动力和动力工程范文

导语：如何才能写好一篇能源动力和动力工程，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】热能；动力工程；能源

中图分类号：TK22 文献标识码：A 文章编号：1006-0278（2014）03-180-02

近年来，随着工业的快速发展，我国锅炉的种类也逐渐增多，但是在锅炉的制造和应用方面还存在不少的问题，主要是能源利用效率比较低的问题。因此，如果提高能源利用效率成为我国热能与动力工程研究的方向之一。在本文中，笔者结合自身工作实际，从我国现阶段热能与工程发展情况入手，分析了热力动力工程和能源的发展状况。

一、热力动力工程及其未来发展方向

（一）现阶段的热力动力工程研究情况

我国的热力动力工程专业是在上世纪五十年代形成的，而它的兴起则是在前苏联，这个专业下面还包括几十个小专业，主要与偶电厂热能、制冷、锅炉，以及空调空城、低温、内燃机等等。而在我国实行改革开放之后，尤其是进入新世纪之后，这些小专业逐渐压缩成为九个小专业，前不久有被合并成为一个专业。在我国的大多数高校开设了热能与动力工程专业。

热能与动力工程专业的研究内容包括两个方面，一个是热能，一个是动力，它是一门技术性和应用性均非常强的专业，涵盖的知识领域主要包括机械工程、工程热物理、热能动力工程。此外，还包括能量转换和有效利用的理论和技术等，制冷装置、动力工程、动力机械等也属于这一专业的知识领域。该专业的应用领域也比较广泛，可以说是我国科技发展的基础专业所在。随着我国社会主义市场经济体制的逐步晚上，社会需求的不断多样化，以及科学技术的应用发展，均称为其发展的挑战。

（二）热能与动力工程的发展方向

热能与动力工程的发展方向首先表现在动力控制工程的发展方向，其研究发展需要掌握动力测试技术、汽轮机原理、动力机械设计、热工自动控制，以及燃烧污染与环境、锅炉原理、传热传质数值计算等方面的知识；其次，在热力发电机与汽车工程发展方向上，则需要掌握内燃机原理、燃料和燃烧、热力发动机的排放、环境工程理论，以及内燃机电子控制、低温技术学等方面的知识。

此外，在水利水电工程发展方面还需要掌握水轮机原理、水力机组辅助设备、现代控制理论、电机学与发电厂电气设备等方面的知识。

二、工业炉的发展状况

在工业生产领域，工业炉的作用比较大，在推动工业生产方面发挥着独特的作用。工业炉是一种热能转化装置，通过燃烧来产生热量，然后用燃烧产生的热量来加工物料和工件。在工业生产当中，工业炉是比较重要的生产设备，当前，工业炉在工业生产的各个领域均有应用，而且品种比较多，有力推动了工业生产的发展。早在商周时期，我国已经制造出功能强大的锅炉，随着工业生产的发展，锅炉逐渐发展成为当前的工业炉。所以，锅炉可以说是工业炉的一种特殊形式。相关的统计结果显示，在我国的12个行业当中，工业炉装备在12万台以上，其中，机械制造行业的工业炉占到了总数的67%，而工业炉有可以分为燃烧炉和电炉。现阶段，多数行业使用的是工业炉。而这两种工业炉中，燃烧炉的使用范围最广，有力推动了我国工业生产的发展。

三、工业炉燃烧控制技术的应用

若想比较好地控制热能动力工程锅炉内的燃烧，控制炉内的温度，必须控制能量转化幅度。在过去，锅炉燃烧均是使用人力向锅炉内添加燃料，通过这种方式来保证锅炉的连续工作。但现阶段，不少企业已经采用了步进式锅炉自动控制技术来控制燃料的添加。在下文中，笔者介绍两种锅炉燃烧的控制方式。

（一）空比例连续控制系统

空比例林旭控制系统由气体分析装置、燃烧控制器等部件构成，通过检测热电偶来设定燃烧数据；利用计算机技术计算出燃烧的偏差值，保证输出结果的准确性，实现对锅炉燃烧的控制。不过相关的研究表明，通过这种方式控制燃烧，常常会会出现偏差，计算结果的准确性会大幅降低。

（二）双交叉限幅控制系统

双交叉限幅控制系统，主要由热电偶、烧嘴和流量阀等组成。但是从另一个角度来讲，即通过温度传感器，把需测量的温度转换成电信号，之后，在计算所需测量的温度是不是与预先设定的温度相同，从而实现对锅炉内燃料燃烧的有效控制。锅炉采用这种燃烧控制方式，主要有两个方面的好处，一是可以节省能源和部件，二是可以实现对锅炉内温度的精确控制。实践证明，这种控制技术的应用效果非常好，值得在热能动力工程中应用和推广。

除此之外，控制热能动力工程锅炉内的燃烧温度，还应结合工程的需要，合理选用燃料。众所周知，有些燃料的燃烧控制较容易，而有些燃料燃烧较剧烈，控制相比较难，这就要求在锅炉内填充燃料前，合理选择燃料，通过对比燃烧点、燃烧所持续的时间等确定使用哪种燃料。

四、仿真锅炉风机翼型叶片

在锅炉的内部，有着不少的叶片，这些叶片在燃料燃烧的过程中会通过自身的转动形成复杂的流畅，主要的特征便是非定长。因此，通过相关的实验来检测其性能有着比较大的困难。现阶段，也缺乏健全和完善的流体力学理论知识来解释其中发生的各种现场，比如流动分离现象、失速现象和喘振现象等。在这种情况下，就需要通过流动实验和数据模拟来探测机械内部的流动问题。

五、热力动力工程在能源发展方面

（一）能源方面存在的问题

当前，世界各主要经济体的经济复苏迹象逐渐明朗，随着世界经济的复苏和持续发展，能源供应紧张的局面将会加剧，世界各国将会更加重视本国的能源安全问题，在采取行之有效的能源战略同时，加快各种能源利用新技术和新工艺。而能源动力工业作为我国国民经济和国防建设的支柱性产业，在推动国家经济发展方面做出了突出的贡献。所以，必须提高能源利用效率，缓解能源紧张的局面。

而热电厂的风机，是一种可以产生能源的机械装置，通过轴旋转产生的气流，可产生大量的动能，在发电厂、工业生产和锅炉生产过程中具有广泛的应用。对于一些发电机组来说，随着电力需求的增加，电网的运行将会更加的安全和可靠，所以，这对于风机的应用也就提出了更高的要求。

（二）能源方面的发展前景

人类社会赖以发展的重要基础便是能源，能源在确保人类社会的可持续发展方面有着巨大的作用。在世界能源形势不容乐观的形势下，如果更加合理高效的利用能源，成为世界性的研究课题。当前，我国的能源利用主要以煤炭和电能为主，也就是在能源利用结构中，煤炭是核心，我国是以煤炭为主的能源利用结构。这种能源利用结构，一方面会对环境产生比较大的影响，造成生态环境和大气环境的严重破坏，一方面会消耗大量的能源，过度消耗煤炭资源，使我国的能源供应日益紧张。

在这样的形势下，在我国能源供应日益紧张的形势下，我国能源的主要发展方向是“新能源、核能、智能电网、常规能源、节能减排”。而热能与动力工程符合我国能源发展的大体方向，可为我国能源结构的合理优化做贡献。

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可见，战略性新兴新能源产业的发展离不开新能源科学与工程等专业，而且，新能源产业的发展同样离不开能源与动力工程专业的参与。同时，战略性新兴新能源产业的发展，为能源与动力工程专业的建设带来挑战与机遇，因此，需要加强能源与动力工程专业建设，满足新能源及常规能源发展对人才的需求。

能源动力类专业是战略性新兴的新能源相关产业及新能源科学与工程等专业的发展基础

战略性新兴产业如新能源学科与工程等专业的发展需要以传统优势学科为其基础。传统产业的基础和发展现状将影响战略性新兴产业的形成与发展，战略性新兴产业的发展也将从传统产业的发展中获取帮助。能源动力类专业涉及的多是传统产业，而新能源科学与工程专业所涉及的是战略性新兴产业，因此，能源动力类专业的发展直接影响到新能源及其新能源科学与工程专业的发展。新能源科学与工程专业涉及的学科领域广泛且属交叉学科，涉及物理学、能源与动力工程、电子科学与技术、自动控制、材料科学、机械工程、化学等多个基础学科。新能源科学与工程专业是一个典型的多学科交叉专业并强烈地依托于能源与动力工程等工程技术的发展。基础学科是催生和促进新的学科领域特别是交叉学科、新兴学科发展的源泉。战略性新兴新能源产业及新能源科学与工程专业的发展离不开孕育其出生的能源动力类专业，能源动力类专业作为其发展的基础与源泉，并为新能源科学与工程专业的发展提供强大的理论基础。

国内外高校的新能源科学与工程专业的课程设置与能源与动力工程专业的设置有共同之处，如均以流体力学、工程热力学、传热学等作为专业基础课。国内已开设的新能源科学与工程专业的人才培养课程体系可知，大部分培养方案体现了能源动力类专业的学科基础（包括流体力学、工程热力学、传热学等），这些均与教育部新修订的《普通高等学校本科专业目录（2010）》中，将新能源科学与工程专业设为能源动力类特设专业的要求是一致的。北京工业大学新能源科学与工程专业的实践教学方面，主要依托热能与动力工程北京市实验教学示范中心的实践教学平台，并借助重点实验室的科研优势和动力工程及工程热物理学科优势，进行新能源科学与工程专业的创新性实验项目研究。

综上所述可知，国内大多数高校的新能源科学与工程专业多是建立在原来的能源动力类专业基础之上的，能源动力类专业是战略性新兴的新能源相关产业及新能源科学与工程等专业的发展基础，因此，需要深入探讨能源与动力工程专业的人才建设。

战略性新兴的新能源产业发展对能源动力类专业人才培养的需求

自2010年7月教育部下文开办新能源科学与工程专业的建设已有4年时间，该专业的发展取得了很大的进步，该专业主要是学生通过学习各种类新能源的特点、利用方式和方法以及新能源应用的现状、未来发展的趋势，学习动力工程及工程热物理学科宽厚理论基础，系统掌握新能源与可再生能源转换利用过程中所涉及到的能源动力、化工、环境、材料、生物等专业知识，培养具备热学、力学、电学、机械、自动控制、能源科学、系统工程等宽厚理论基础，受到新能源转换与利用以及新能源利用技术与设备的全面训练，具备能源科学及工程知识与现代信息技术，具有良好的团队合作精神和国际视野，具有较强工程实践与创新能力的专门人才。

经过近几年的发展，新能源科学与工程专业的人才培养目标及课程体系的设置取得了很大的进步，但是，从新能源科学与工程专业的人才培养目标以及课程设置体系设置的分析，可以看出，其侧重于将风能、太阳能、地热、生物质能、核电能等各种“新能源”如何高效的转换为“中间能源”，如将将太阳能转化为热能，生物质转换为生物油，将风能转化为机械能，将潮汐能转换为势能等“中间能源”。但是，新能源要高效地为我们所利用，还需要将这些“中间能源”合理高效转换为可以利用的“二次能源”如电能以及可以直接应用的生物油等，这些“中间能源”的高效转换需要有能源与动力工程专业的参与才能够高效完成“中间能源”向“二次能源”的转换。

因此，在大力发展新能源相关产业及新能源科学与工程专业的同时，对能源与动力工程专业的发展提出了新的挑战与机遇，需要针对新能源科学与工程专业设置的不足之处，针对各种“中间能源”的特点及转换特点，制定出合理的能源动力类专业的人才培养方案，使其与新能源科学与工程等新能源相关专业形成互补，共同完成从“新能源”向“中间能源”再到“二次能源”的高效转换，将新能源的利用率发挥到极致。

基于战略性新兴的新能源产业发展背景下的能源动力类专业人才培养的探讨

国内开设有能源动力类专业的高校有100余所，通过查阅并归纳国内各个高校能源动力类专业的人才培养目标：着力培养拥有扎实的动力工程及工程热物理学科宽厚基础理论与专业知识，并具有较高的人文社会科学和管理学的知识，系统掌握热力科学、控制技术和计算机应用技术、能源高效转换、清洁利用及其自动控制与运行的专业知识、基本技能及学科发展动态，具有较强的工程意识、工程素质、工程实践能力、自我获取知识的能力、创新素质、创业精神、社会交往能力、组织管理能力和国际视野的高素质人才。

根据战略性新兴产业之新能源发展的要求以及新能源科学与工程专业人才培养的特点，结合能源与动力工程专业的人才培养目标以及当今能源动力类专业自身发展的需求，提出了能源与动力工程专业人才培养的一些建议。

针对新能源产业的发展，调整能源与动力工程专业的人才培养课程体系

针对新能源产业的发展特点，以及新能源的能源转化特点，适当调整人才培养目标及课程体系使之满足新能源后续利用对人才的需求。如太阳能的热利用过程中，可设置高效吸收、储存及释放太阳能（热能）的相关课程，以及高效利用其储能材料释放的热能的动力机械的相关课程，完成从“新能源”（太阳能）到“中间能源”（储能材料所储存的热能）再到“二次能源”（如电能）的高效转换;可以添加高效热解生物质转换为高品质的生物油（“中间能源”）的课程，以及开设特定课程来讲解如何将生物油（“中间能源”）转换为可以直接高效利用的“二次能源”或直接将生物油“中间能源”高效利用的课程等等。

构建多层次、不同规格的人才培养体系

能源动力类专业（学科）的人才培养需要分为博士、硕士、本科及专科，满足不同层的人才需求。同时，不同性质的高校在本科层次的人才培养目的是不同的，如研究型大学主要培养学术型以及研究与应用人才、教学研究型大学培养学术和应用型人才为主、教学型大学培养应用型人才为主以及高等职业院校培养应用型学生为主。

加强职业教育与培训，发展继续教育，构建终身教育体系

虽然高校有多层次、不同规格的人才培养方式，可以针对不同层次的人才需求制定相应的人才培养目标并培养出合格的人才，但是，当今科技发展日新月异，知识发展迅猛，技术更新频繁，如果企业引进的人才仅仅靠在学校所学的知识是不能满足企业的快速发展的。总书记在十六大的政治报告中指出：要“加强职业教育与培训，发展继续教育，构建终身教育体系”。因此，需要为已经毕业的能源动力类专业人才制定继续教育培训计划，构建终身教育体系，使能源动力类人才时刻具备最新知识与技能，满足企业发展的需求。

采取的措施可以是要根据不同岗位的人员，帮助其制定终身的自我学习与培训计划，使其获得并完善各种知识与技能;与高校联合制定长期的培训计划，如每年对企业的人才进行专业相关新知识的培训或是按照企业的要求进行专业知识培训;邀请能源动力类的研究院所专家定期举行学术讲座，传播能源动力类的最新技术发展，起到抛砖引玉的作用;可以与行业协会共同举办相关知识的讲习班，使热能工程师掌握相关最新的专业技术;要求企业员工进行培训考证，使他们在考证过程中学习到相关知识，同时也使其保持强烈的学习愿望;出国进行短期培训学习，学习国外最新的能源动力类知识;采取要求每位员自己工定期举办讲座，将其学习、工作或查阅中所获得的知识进行相互交流，使大家能便捷地学习到更多的知识。

建立跨产业、跨领域、跨学科合作的人才培养模式

对能源动力类专业进行教育资源的整合，在培养常规的能源动力类人才基础之上与新能源相关产业合作培养跨产业人才，并与能源动力类之外的领域如化学工程及材料学科合作培养生物质能高效利用与新能源材料相关的专业技术人才。

建立高校与企业、研究院所及国外高校学联合的人才培养模式

高校与企业联合人才的培养主要是让企业里面的既懂理论专业知识和具有丰富实践工程经验的工程师担任本科人才培养（毕业设计）的第二导师，让本科生在毕业设计阶段可以得到实际工程知识的训练，学习到如何将理论知识与实践工程联合起来解决实际工程问题的能力，学习如何将知识转换为生产力。其次，可以让企业参与硕士及博士人才的培养，由于硕士人才与博士人才培养目标不同，因此，对于硕士人才的培养主要是让学生参与企业的技术改革，解决较高难度的实际课题为主。博士人才的培养可以部分参照博士后流动站对其博士后工作人员的要求进行培养，参与企业的产品研发的研究工作。聘请国内能源动力类研究院所的知名专家院士来校进行学术交流，让学生有机会与这些学术泰斗面对面交流，学习他们的思维方式，以及他们所带来本领域的最新专业知识信息。可以聘请国外高校知名教授专家来国内短期讲课，让学生了解国外本领域的最新发展及相关知识。

注重能源动力类人才出国留学培养

选送优秀的学生在完成国内的课程以后，到国外动力类著名高校继续学习先进的能源动力类知识，使人才的培养具有国际水准，这些学生在国外完成本科、硕士或博士的学业之后回国工作，这样就可以为我国能源动力类的建设起到推波助澜的作用，加快我国能源动力类产业及新能源产业的快速发展。

能源动力类人才的后续培养

从高校毕业的博士、硕士、本科及专科具备一定理论知识，但是，这些人才要在企业做出成果，离不开企业的“二次培养”，就是按照不同层次人才的特点安排在不同的工作岗位进行专业技能、技术以及研发的后续培养锻炼，在此过程中培养出能够将知识转化为实际生产力的各个环节上的不同层次的人才，培养出如科技创新的领军人才、科学研究与技术开发人才、高技能的技术创新人才以及实际科技成果的转化人才等。

按照CDIO模式及卓越工程师模式培养能源动力类人才

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关键词：课程群；能源动力类专业；课程建设；卓越工程师计划

中图分类号：G642.3 ； ； ； ； ；文献标识码：A ； ； ； ； ；文章编号：1007-0079（2014）17-0079-03

近年来，关于高校课程建设与改革的话题受到持续关注，因为“课程”是大学整个教学活动的基础和核心，同时高校的课程建设也是一个相当复杂的系统工程，如课程内容的选择与界定、课程之间的合理组合等，都会直接受到培养目标、教育目的、教育观以及认识论等因素制约。此外，高校课程的结构是否合理、教学内容是否适当，反过来又会影响到高校人才培养质量和水平的高低。“课程群”的概念正是在这样的背景下被提出来的，它既是世界范围内科学和教育的发展之需，也是我国高等教育改革的现实要求。

一、课程群及课程群建设的发展现状

关于“课程群”是什么，教育界有着不同的看法，概括起来主要有四种。第一种认为“课程群”是由在内容上紧密相承、相互渗透、互补性较强的几门同系列课程组合而成的有机整体，各自配有相应的课程大纲，并按照大课程框架组织课程建设，以获得课程体系的整体优化，是具有学科优势的课程。第二种认为“课程群”是某一学科内多门课程的集合，通过学科来划分群与群间的界限。第三种认为“课程群”是指多门彼此互相独立但是又密切联系的课程，课程群建设的目的是为使各门课程能协调发展、齐头并进，追求整体效益，以达到最佳的效果。第四种认为“课程群”是由承担不同的任务，在课程内容上各有不同特点，但为完成同一个教育目标而形成的多个子课程组成的有机系统。

目前，一般高校倾向于第一种观点，因为它首先是将“课程群”看成是相互联系，相互渗透的有机整体，其次认为“课程群”是一个具有整体优化效果并且有一定学科优势的课程群体。总体来说，“课程群”是本学科或与之相近的学科的几门联系紧密的课程间进行有机的整合，以达到预定的教学目标和适应社会发展的需要为标准，建设出的使整体效果最大化的课程群体，是一种与单门课程相对应的课程建设方式。因此，“课程群建设”实际上就是根据高校人才培养目标及培养模式的要求，研究分析课程与课程体系间在逻辑和结构上的相互关系，通过破除课程间的壁垒，优化整个课程体系，进一步融合和更新教学内容、教学方法等的过程。随着高校专业课课程门类与学时数的压缩，“课程群”的建设显得尤为必要，它顺应了网络时代教育和人才培养的发展趋势。

“课程群建设”是近年来高等院校课程建设实践中出现的一项新的课程开发思路，其基本思想是把内容联系紧密、内在逻辑性强、属同―个培养能力范畴的同一类课程作为―个课程群组进行建设，打破课程内容原有的归属性，从学生培养目标与层次把握课程内容的分配、实施、保障和技能的实现。

我国高校以多门课程组合的方式进行课程建设， 至今已有近二十年的历史。北京理工大学1990年开始，在课程建设中应以教学计划的整体优化为目标的方针指导下，首先提出要注重“课群”（课程群的早期称谓）的研究与建设。随后，一批高校相继开展了一系列虽名称相同或相似但差异较大的课程群建设和改革实践。[1-4]

二、课程群相对于“独立课程”的优势比较分析

相对于“独立式”的课程观，“课程群”在教学设计上独具特色和优势。主要体现在以下三个方面：第一，“课程群建设”与学科建设相结合，充分发挥相关学科建设力量强、基础好的优势，将学科建设与课程群建设有机结合。一些高校还把科研能力强、学术水平高的教师集中到教学一线具体参加课程群的建设工作，以“教学团队”的形式进行攻关，锻炼了高校教师教学和科研的整体协作能力。第二，以系统科学为指导，注重整体效果，将内在联系紧密的相关课程纳入“课程群”中统筹考虑，注重相互间的有机结合与互相促进，达到了整体优化的目的，同时提高了课程建设的效率和效益。第三，区别于过去的“独立式课程”，“课程群”把理论教学与相关实践环节通盘考虑，不仅对理论教学开展系统研究，对实践教学环节也进行了相应的改革，实现了全方位、多途径提高教学效果。[5，6]

三、课程群与课程体系的对比分析

国内有关学者高校课程群及课程体系进行了比较，研究指出：高校课程体系的建设主要是针对课程结构、所占比例、模块设置等进行宏观指导，明确课程的教材、大纲以及教学计划等，虽然能够较好地促进教学质量的提高、达到国家的教育目的、高校的人才培养目标， 对于指导课程建设的原则、方法、目标具有重要意义， 但是难以实现不同学校的办学特色、专业建设与特色课程建设。近些年来实施的重点课程建设主要是针对某一门课程的教学内容、体系结构、教学方法、评价方法等来开展的，体现在对某门课程的“点”――教学大纲、教学计划、内容结构等的建设，有力地保障了课程教学目标的实现，但高校的人才培养目标不是由一门课程就能实现的，各门课程在学生的知识传授、能力培养中只占一小部分。此外，由于每一门课程都强调其系统性和完整性，在教学实践过程中容易产生内容多与课时少的矛盾。

“课程群建设”属于中、宏观层面意义上的课程建设，主要针对某一受教育群体，将相关的课程进行整合，删减其中重复和过时内容，增加提高人才培养素质和提高竞争力的新内容，以提高教学效率及教学质量；通过对原课程群的进一步整合，可产生新的课程群，具有更新的人才培养目标，实现课程建设的规模效益，具有很强的可操作性及实用性。

通过对比分析可知，课程体系建设以整个人才培养计划中的课程体系为对象，其主要工作是调整各课程模块的比例。课程群建设则是以课程群为对象，对课程群内的有关课程教学内容进行有机融合，是对课程的重新设计，并将课程群的宏观设计与课程教学实践有效地结合起来，以提高整体教学效果。[7，8]

四、优秀课程群的建设方法及启示

课程群内相关课程的选择与设置，是当前课程群建设中的关注焦点和建设难点，同时也存在诸多争议。从专业教学角度看，目前课程群主要有两种界定方法：一是“以专业方向划分的专业课程模块组成的课程群”，对于该种模式，国内高校已有相关专业达成了共识，并已在学生专业知识、创新能力及综合素质培养等方面发挥了重要作用；另一种是综合考虑多学科的交叉与融合，培养宽口径人才，即“依托学科组建的课程群”，这种模式有助于增强学科实力，提高学科的建设水平。

对于优秀课程群的建设，方法是关键。建设过程中，要充分发挥课程群的特点与优势，一要注重群内课程内容的整合与新知识的更新。在充分融合孤立课程的内容、挖掘相关学科和领域最新知识的基础上，将相关学科的最新研究成果融入教学和科学研究过程，优化教学资源，注重学生的能力与素质培养。二是要分清群内课程建设的主次。从专业人才培养目标出发，根据专业知识在人才素质培养中的不同要求，可紧密依托专业办学特色和创新人才培养目标，在课程群内以专业主干课程为突破，抓住主要矛盾，分主次进行建设，避免因精力的均分而影响课程群的整体建设效果的提高。三是要充分考虑课程群内课程的关联性及在支撑专业人才培养上的协同作用，应在课程群建设实践中注重群内课程要彼此依托、相互促进、共同提高。这样的课程群组织建设，有利于群内教师间的交流沟通、课程与课程间的交叉融合，可及时反馈教学信息与教学效果，建立起有效的专业教学调控与响应机制，同时也可以通过对课程群规范的过程管理和质量评估，进一步促进群内课程教学质量的共同提高。[9]

五、卓越工程师培养背景下“热能与动力工程”专业的课程建设与发展

截止2010年，我国开设工科专业的本科院校有1003所，占本科院校总数的90%，高等工程教育的本科在校生达371万，研究生47万。[10，11]而目前工科专业毕业生还存在诸多问题，主要有：缺乏工程实践能力和工程创新意识、专业面狭窄、动手能力差、综合素质低下、所学知识陈旧等。[11]提高工科专业人才培养质量，对实现国家走新型工业化道路，建设创新型国家和建设人力资源强国三大战略有着十分重要的意义。

“卓越工程师教育培养计划”是高等教育针对《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》实施的重大改革项目，是提高我国高等工程教育质量、促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的战略举措。传统的课程体系、教学内容和教学环节已经不能适应“卓越计划”对工程人才培养的要求，必须通过重新设计课程体系、更新教学内容和重新组织教学活动来实现卓越工程师的培养。教育部日前的教高[2011]1号《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》文中明确要求：大力改革课程体系和教学形式。依据本校卓越计划培养标准，遵循工程的集成与创新特征，以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心，重构课程体系和教学内容。

能源动力广泛应用于各行各业，是国民经济的基础产业，也是国家科技发展的重要基础方向之一，关系到国家的根本利益和经济社会的健康持续发展。

我国能源动力类的热能与动力工程专业形成于20世纪50年代。由于受当时的历史条件限制，专业分割很细，形成了以工业产品生产引导高等学校能源动力类专业人才培养目标的基本格局，也在一定程度上适应于我国当时的经济社会发展。随着改革开放及经济社会发展，社会对能源动力类专业人才的培养提出了新的要求。为了适应社会的要求，能源动力类专业历经多次教育部的多次调整，已由原来的几十个小专业，逐步合并为一个大专业热能与动力工程专业。2003年，随着能源动力科学技术的飞速发展和能源动力领域新问题的提出，浙江大学率先将“热能与动力工程专业”改造成“能源与环境系统工程专业”，得到广大青年学子和社会各界的认同；2004年，清华大学将“热能与动力工程专业”改造成“能源动力系统及自动化专业”。国内还有一些高校也陆续地根据专业办学特色，进行了热能与动力工程专业名称的调整。在教育部新颁布的《普通高等学校本科专业目录（2012年）》中已将能源动力类专业统一整合为能源与动力工程专业。

经过一系列的专业教育改革，本专业的人才培养口径大大拓宽，体现在学生的基本知识面得到拓展，对市场需求的适应性大大加强，就业市场更为广阔。但是因各高校的专业定位、地域分布、历史继承及国家和社会需求等的不同，形成了开设本专业的高校间课程设置、专业重点及特色、培养模式多样化的态势。

由教育部启动的“卓越工程师培养计划”，旨在为我国各行各业培养优秀工程师的后备军。它要求高校转变办学理念、调整人才培养目标定位以及改革人才培养模式等。国内开设了热能与动力工程专业（现能源与动力工程专业）的相关高校，也相继加入热能与动力工程专业的“卓越工程师培养计划”行列。相关高校结合自身专业重点和办学特色，在专业课程建设及课程群建设方面进行了一些有意的探索和实践，主要体现在：面向学生综合素质的培养，开展了“能源清洁利用技术”课程群建设；[12]针对专业方向的培养特点，构建了“热能与动力工程”大专业多方向课程体系；[13]进行了热能与动力工程专业课程设计教学改革的探索与实践；[14]进行了基于精品课程建设为平台的汽轮机系列课程改革与实践；[15]进行了高职高专热能动力装置专业课程体系的改革与创新[16]等工作。这些课程改革与研究实践，尚未涉及到能源动力类专业卓越工程师培养的课程群建设，相关研究需要开展。

六、结论

第一，作为一种新形式的课程建设模式，当前开展的课程群建设不同于单门课程改革以及课程体系建设，既适应高校教学改革和人才培养的要求，也反映了课程教学改革的新趋势。

第二，热能与动力工程专业按照传统的以产品为导向的课程设置和体系建设，不太适合当前卓越工程师培养目标及要求，特别是存在一些课程的教学大纲和教材内容明显老化，课程内容呈现较多重复，导致培养出来的学生存在知识面狭窄、知识内容陈旧、动手及实践能力不强等弊端，制约了能源动力类专业卓越人才的培养。

第三，在已开展的能源动力类专业的课程建设与改革中，尚未在卓越工程师培养视角下组织实施能源与动力工程新专业的专业核心课程群的建设与改革。需要结合新专业的调整以及专业卓越人才培养要求，修订新专业人才培养计划，改革现有课程体系及结构，研究并构建适合新形势下能源动力类专业卓越人才培养要求的课程群。

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[15]姚寿广，路诗奎，陆金明，等.热能与动力工程专业课程设计教学改革的探索与实践[J].华东船舶工业学院学报（社会科学版），2003，

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【关键词】热能动力机械；现状；发展走向

中图分类号：F407.42 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

当热能转换成动力，并且应用在人们的生产生活中时，不仅改变了人们的生产与生活的方式，而且为资源能源的可持续利用、高效利用提供了空间。热能动力机械以其科学性和先进性亟待在人们的生产实践中有着更大范围内的应用。

二、热能动力机械专业的适应方向

无论日常生活，还是工农业生产；无论交通运输，还是航天领域，都离不开动力。热能是这些动力的主要来源之一，如冬天燃煤取暖是利用煤燃烧所产生的热能；火箭发射人造地球卫星利用的动力来自燃料燃烧所产生的热能；蒸汽机车牵引火车的动力来自于蒸汽的热能；热电厂所产生的低品位蒸汽供给工厂热能，在寒冷地区提供暖气；动力设备产生的废热用作制冷动力等。热能除了能被直接利用外，还可以通过转换装置变成电能，得以更广泛地利用，如火力发电、核能发电等。该专业的主要适应方向有：

（一）适应火力发电、核能发电行业。任何一家火力发电厂都是利用锅炉将化石燃料的化学能转化为蒸汽的热能，利用汽轮机将蒸汽的热能转化为机械能带动发电机发出电能；锅炉、汽轮机及其热力系统的运行，由热工测量设备进行测量和监视，由自动化装置实行自动控制。核能发电除利用受控核裂变反应所释放的热能将水加热成蒸汽不同于火力发电外，其它生产过程基本上同于火力发电。湖南橡胶厂、冷水江铁厂等大企业的自备电厂的生产过程亦同于火力发电厂。

（二）适应于石化行业。炼油厂、化肥厂、制碱厂、维尼纶厂等企业，都必须有热动力设备产生热动力来满足生产的要求，如工业锅炉、换热器、泵与风机等动力设备。

（三）适应于冶金行业。冶金行业需要大型的热动力设备，如高炉所需要的热空气由锅炉产生再由风机送到高炉中去。

（四）热力设备的设计和生产制造行业。修完本专业的全部课程后，具备一定的设计和生产制造能力。

（五）制冷行业。大型制冷设备的动力来源于锅炉所产生的热能，制冷工质的循环理论同于热动力工质循环理论，制冷专业与热工专业实际上是相关专业。

（六）船舶工业。舰艇、轮船多以锅炉产生蒸汽，以汽轮机为原动机带动船桨推动舰船航行。

（七）航天领域。运载火箭的推力是通过燃料燃烧，产生巨大的热能推进火箭升空。

（八）建材生产行业。如水泥、玻璃、陶瓷等的生产。

（九）服务行业。现代宾馆、酒楼的采暖通风、供水供汽的动力设备的生产与管理。

（十）适用于热能动力设备的生产、技术管理工作。

（十一）适应于其它需要热动力的行业。以上说明，凡是涉及到热动力的行业，都需要热能动力工程专业人才，意即该专业具有广泛的适应性。

三、热能动力机械专业的高技术性

大型的热能动力设备，系统非常复杂，集机械、电力、电气、电子、液压、计算机等多学科于一体，自动化程度很高。从生产上来看，热力设备的运行基本上实现了自动、远动控制和计算机监视。全计算机控制已基本实现，并是今后的发展方向。火电厂的锅炉、汽轮机及其辅机的运行，早已是自动控制或远动操作，新建的大型火力发电机组应用了计算机控制，如30MW汽轮发电机组，正常运行时锅炉产蒸汽量在100t/h以上，锅炉本体的高度超过som，燃煤达10t/11以上，若用人力来烧这样的锅炉是根本无法实现的，但是采用集散控制系统，实现全计算机控制，一台锅炉有两名操作人员就够了。对于工业锅炉，亦采用机械进煤的方式，运用自动或远动控制其运行。冶金、化工等行业的热力设备，也具有相当高的自动化水平。可见，热力设备的运行，采用了大量的高尖技术。热力设备一般在高温高压的条件下工作，要搞好热力设备的安全运行，必须经常地进行维护和定期的大小修，为了提高热能利用效率，必须利用新技术对设备进行技术改造，利用先进管理手段进行管理，因此，需要既有理论知识又有丰富实践经验的工程技术人员。

四、我国的热能动力工程发展现状

我国能源动力类热能与动力工程专业形成于20世纪50年代。当时受苏联教育体制的影响，专业分割很细。在热能与动力工程专业中就先后包括锅炉、电厂热能、内燃机、涡轮机、风机、压缩机、制冷、低温、供热通风与空调工程、冷冻与冷藏、水能动力工程、水电站动力装置、水电站动力设备、水能动力及其自动化、机电排灌工程、水能动力与提水工程以及工程热物理等几十个小专业，形成了以工业产品生产引导高等学校人才培养目标的基本格局，一定程度上与我国当时的发展相互适应。随着改革开放，我国国民经济体制发生很大的变化。社会对人的培养提出了新的要求。为了适应这种要求，1993年7月国家教委颁布的普通高等学校本科专业目录，将几十个小专业压缩为9个专业，即热能工程、热能工程与动力机械、热力发动机、制冷及低温工程、流体机械与流体工程、水利水电动力工程、工程热物理、能源工程和冷冻与冷藏。1998年教育部颁布的新专业目录进一步将以上9个专业合并为1个，即热能与动力工程专业。从原来的几十个专业合并为1个专业，全国现在有120多所高校设有热能与动力工程专业。热动主要研究热能与动力方面，是跨热能与动力工程、机械工程等学科领域的工程应用型专业。热动主要学习机械工程、热能动力工程和工程热物理的基础理论，学习各种能量转换及有效利用的理论和技术。本专业涵盖的产业领域十分广泛。能源动力产业既是国民经济的基础产业，又在各行各业中有特殊的应用，也是国家科技发展基础方向之一。能源动力领域人才教育的成败关系到国家的根本利益。随着我国市场经济的建立，社会需求和经济分配状态的变化、科技发展的趋势、对本专业的生源、就业等形成了挑战，更是热能动力专业教的关键。同时，热动还是现代动力工程师的基本训练，可见热动是现代力工程的基础。

五、热能动力工程的发展方向

（一）热能动力及控制工程方向(含能源环境工程方向

主要掌握热能与动力测试技术、锅炉原理、汽轮机原理、燃烧污染与环境、动力机械设计、热力发电厂、热工自动控制、传热传质数值计算、流体机械等知识。

（二）热力发动机及汽车工程方向

掌握内燃机(或透平机)原理、结构，设计，测试，燃料和燃烧，热力发动机排放与环境工程，能源工程概论，内燃机电子控制，热力发动机传热和热负荷，汽车工程概论等方面的知识。

（三）制冷低温工程与流体机械方向

掌握制冷、低温原理、人工环境自动化、暖通空调系统、低温技术学、热工过程自动化、流体机械原理、流体机械系统仿真与控制等方面的知识。使学生掌握该方向所涉及的制冷空调系统、低温系统，制冷空调与低温各种设备和装置，各种轴流式、离心式压缩机和各种容积式压缩机的基本理论和知识。

（四）水利水电动力工程方向

掌握水轮机、水轮机安装检修与运行、水力机组辅助设备、水轮机调节、现代控制理论、发电厂自动化、电机学、发电厂电气设备、继电保护原理等方面的知识，以及水电厂计算机监控和水电厂现代测试技术方面的知识。

（五）热能动力机械中工业炉的发展

工业炉是工业加热的关键设备，广泛应用于国民经济的各行各业，量大面广，品种多，影响极大。据不完全统计，全国12个行业县以上企业，工业炉装备11万台以上，机械行业占7.5万台(占炉窑总数66%)。工业炉中燃料炉约6万台，占炉窑总数55%以上，电炉绝5万台。工业炉是耗能大户，能耗占全国总能耗的1/4，占工业总能耗的60%。工业炉中燃料炉能耗占工业炉总能耗的92%，其中固体燃料约占70%，液体燃料绝占20%，气体燃料仅占工业炉总能耗的8%左右。可见燃料炉在我国工业炉中起着举足轻重的作用。

（六）热能动力机械在能源方面的发展

热能动力工程在能源方面的发展热能与动力工程专业将重点围绕国家能源战略，以“新能源、核能、智能电网、常规能源、节能减排”为主线，培养能适应国家能源领域(尤其是电力行业)快速发展要求的高级研究应用型人才。能源是人类社会赖以生存和经济可持续发展的重要物质基础。纵观人类社会发展的历史，人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。能源的合理开发和有效利用极大地推进了世界经济和人类社会的发展。我国经济的高速可持续发展同样离不开能源，目前我国是世界上第二位能源生产国和消费国。能源供应持续增长，为经济社会发展提供了重要的支撑。

八、结束语

综上所述，随着自身的发展以及在控制工程、汽车工程、水利水电工程、工业炉以及能源方面的应用，热能动力机械将会释放出更大的生产力，极大的带动经济的发展和社会节能理念的转型。

参考文献

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关键词：能源与动力工程；应用型技术人才；多维协同

中图分类号：TM61 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）10-0106-02

当前，能源动力类毕业生的最主要的题之一是缺少工程实践经验和工程应用能力不足，本科毕业后入职上岗前通常都要进行较长时间的岗位培训。此外，学生对于一些新的发电技术，如燃气蒸汽联合循环发电技术、烟气的脱硫脱硝、超超临界发电技术等了解甚少，由此给企业造成很多经济和生产上的困扰。随着电力行业的发展以及新技术的不断应用，迫切需要学校培养适应社会发展和企业需要的能源动力类的应用型人才。

针对企业的需求，结合本专业人才的培养规范，我们拟构建能源动力类应用型人才的多维协同培养体系，主要包括以下几个方面：（1）制定应用型人才培养的标准。（2）构建以应用能力为本的理论教学体系。（3）构建以实践能力为核心的校内实践教学体系。（4）构建校企紧密联合的企业实践教学体系。（5）构建工程实践经验丰富的师资队伍体系。

一、应用型人才培养标准的制订

培养应用型人才，首先要确定应用型人才培养标准。这需要将学校专业人才培养的要求与企业的需求相结合，以工程能力培养为核心，借鉴世界先进国家高等工程教育的成功经验，制订出立足发电行业生产一线的应用型人才的培养标准。

二、构建以应用能力为核心的理论教学体系

根据能源与动力工程专业的特点，面向企业需求，以发电企业及其相关产业的岗位人才要求为主线，以教育部教学指导委员会颁布的能源与动力类专业规范为基础，以行业发展为导向，对教学内容和教学方法进行综合改革，构建以工程应用能力培养为核心的理论课程体系。

1.紧密联系生产，安排课程教学内容。对于基础课程，注重基础知识的学习，强化基础课及专业基础课的教学，同时强调课程与能源行业知识相结合，在教学中引入能源行业相关知识的介绍与计算分析案例。

对于专业课程，从提高学生的专业应用能力出发，采用模块式的课程结构设置教学内容。例如：划分成“电厂热能动力”、“洁净发电技术”及“节能与能源管理”等模块，各类模块课程具有相对独立性，紧紧围绕用人企业对培养对象所要求必备的知识、能力及职业素质进行教学。

2.根据国家能源战略及节能减排发展需求设置课程。课程设置上，不仅有传统的课程，也设置一些符合国家能源战略、节能减排要求的课程，如“可再生能源发电技术”、“分布式供能系统”、“能源管理与审计”等课程。随着新兴电力生产技术和污染物控制技术不断应用于电力生产过程中，“超超临界发电技术”、“燃气蒸汽联合循环发电技术”、“烟气的脱硫脱硝”等先进的电力技术也将被引入课堂教学内容中。

3.教学方法改革。（1）课堂教学方面，不仅讲解理论知识，还采用实例化教学、现场教学等教学形式，根据电力行业对能源与动力工程专业课程的新要求拓展教学内容。在专业主干课程中安排一定学时的企业专家专题讲座，聘请企业高级专家为学生进行行业新动态和工程案例等内容的讲座。另外，在课程中引入工程案例研讨内容，每门主干课程，每个主要知识点都有工程案例。由此，提高学生分析问题和解决问题等多方面的能力。（2）课程内容方面，以能源行业工种职业能力标准为中心来整合相应的知识及技能，实现理论与实践的统一，引导学生积极参加职业资格认证考试。（3）课程设置方面，以工作项目为引领，从岗位需求出发，紧紧围绕完成企业中设备运行及维护所需的职业能力培养，将所要学习的新知识蕴含在一个或几个具体的项目中，让学生通过对任务进行分析讨论，由易到难、循序渐进地完成一系列任务，并通过项目的完成实现对所学知识的掌握和应用。

三、以构建实践能力为核心的校内实践教学体系

我校“能源与动力工程实验教学中心”是上海市市级实验教学示范中心，也是校内重要的实践教学基地，涵盖专业基础实验、专业实验、综合实践、创新实验平台。依托我校的“能源与动力工程实验教学中心”，我们提出了构建“专业基础―专业―综合―创新”分层次、多平台的实验教学体系。通过工程技能、设计能力、专业应用能力以及创新能力等方面的系统训练，全面提升学生的实践应用能力和创新思维能力。

1.开放校内实验课程教学平台，培养学生动手能力。以基础课程实验为主建立开放式热工实验平台，整合工程流体力学、工程热力学以及传热传质等实验室，培养学生的独立操作能力。通过综合性和设计性实验的形式，由学生自行拟定实验方案，充分自主选择实验设备，培养学生的实践能力与分析能力。

2.建立新能源技术及节能新技术实验平台。整合分布式能源系统实验室、太阳能利用系统实验室以及生物质利用实验室，建立新能源技术及节能新技术实验平台。分布式能源系统实验室为《热能与动力工课程设计》、《能源审计》、《节能管理》等课程开展实验，使学生熟悉分布式能源系统的实际生产过程。

3.火力发电仿真系统训练，培养学生工程实践能力。本专业的火电仿真机组系统仿真机与实际机组为1∶1仿真，模拟实际机组的热力系统、热工控制，能够实现整个机组的启、停、正常运行和事故处理。通过火力发电仿真系统训练，可以提高学生对电厂设备与运行的全面了解和认识，培养和训练学生的工程实践能力。

四、构建校企紧密联合的企业实践教学体系

通过与各大发电集团公司联合共同构建应用型人才培养基地，共同参与本科生教学计划的制订与实施，构建校企紧密联合的企业实践教学体系。校企合作领域覆盖电力生产、运行、试验、检修等各个环节，具体包括以下几方面。

1.企I为主参加生产实践教学。学生培养计划实施过程中，理论知识教学主要由校内教师进行，同时聘请企业一线工程师到校内进行相关知识的讲解；实践教学活动主要在企业完成，场地由企业提供，授课主要由企业人员进行。学生在企业学习阶段，进行电力生产技能现场实践。

2.实行双导师制，联合指导毕业设计。毕业设计是本科生学习中的必要环节，对提高学生分析、解决实际问题十分重要。校企双方共同拟定毕业设计题目，学生在企业进行毕业设计；企业与学院共同指导学生，共同进行答辩考核。

五、构建具备工程实践经验教师队伍的培养体系

通过各种方式提高教师的实践动手能力，如制定教师到企业挂职锻炼、教师下电厂实习等相关政策，提高专业教师的实践能力。具体途径有以下几种。

1.提高现有教师的工程实践能力。利用企业产学研基地，轮换派出教师到企业去实践1―3年。教师在企业工作期间，可以通过直接参与企业项目，不断提高自身的职业技能，达到“双师型”教师的要求。

2.直接引进企业经验丰富的工程师。直接引进具有较高学历和丰富实践经验的企业工程师作为学院专职教师，安排其讲授所熟悉的课程，如：聘请具有现场经验丰富的工程师讲师。

3.聘请实践经验丰富的兼职教师。聘请具有丰富实践经验的企业工作人员为学生授课、指导实践教学环节、做专题讲座、指导本科生毕业设计等。将实践中的问题直接带入课堂，培养学生用理论解决实践问题的能力。鼓励学生到企业中去，解决企业中所存在的具体问题，与企业合作完成毕业设计，以提高学生对实际工程问题的分析和处理能力。

参考文献：

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

[2]张光学,王进卿.时代背景下热能与动力工程专业教学改革与创新[J].中国电力教育,2014,(6):75-76.

[3]常胜运.“汽轮机设备及运行”课程教学改革[J].中国电力教育,2007,(5):103-105.

Based on the Electric Power Production Process,to Construct a Multidimensional Training System of the Energy and Power Engineering Application-oriented Undergraduate

HU Dan-mei,HE Ping

(College of Energy and Mechanical Engineering,Shanghai University of Electric Power,Shanghai 200090,China)

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关键词：工学专业群；资源共享；优势课程

作者简介：陈定（1963-），女，湖南浏阳人，武汉大学动力与机械学院院党政办公室主任，工程师；王微（1983-），女，山西长治人，武汉大学动力与机械学院，工程师。（湖北 武汉 430072）

中图分类号：G642.3     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）04-0039-02

一、研究背景

武汉大学动力与机械学院是以能源动力工程学科群为基础，由动力工程、自动化、机械工程、材料工程、水质工程等五个系组成的工科学院。学院有能源动力系统及自动化、核工程与核技术、自动化、机械设计制造及其自动化、材料成型与控制工程、金属材料工程、水质科学与技术等7个本科专业，学院专业多、办学规模大。

然而目前学院由于课程多、专业多，学生多与仪器少、教师资源缺乏以及资源兼顾的矛盾非常突出。如何整合现有资源、实现各专业优势课程的资源共享，发挥课程示范性和辐射作用，对于学院的发展来说具有重大意义。

通过多次研讨发现目前平台课建设普遍面临如下困难：（1）课程专业针对性不强，课程在体现以能源动力工程学科群为基础共性的同时兼顾不同专业学生的需求差异较少；（2）教学经费不足，实验仪器陈旧、数量少，不能满足全院学生的实验需求；（3）为了解决这些问题，缓解教学的压力，迫切需要建设适合各专业学生需求的公共平台课程教学资源。

二、解决办法及措施

针对目前存在的诸多问题，近年来学校、学院进行了多次磋商以及协调，寄希望于专业通开平台课的建设实现资源综合利用。

动力与机械学院致力于进行针对全院所有专业的通开平台课的建设。利用“本科生人才培养方案（2010版）”制定契机，学院在原有平台课基础上，进一步整合资源，设置了7门（动力系“微机原理及接口”、自动化系“自动控制原理”、机械系“计算机辅助设计”、动力系“热工基础”、水质系“电厂化学概论”、动力系“发电厂动力工程概论”、材料系“发电厂工程材料”）面向全院的平台课，专业间实现资源共享。根据各门课程的特点及课程组的具体需要，学院牵头从2011年3月至7月历时四个月，先后由课程组负责人主持召开7门院级平台课程研讨会。每一次课程研讨会教学院长、系主任、教学主任、课程组、督导组、教学办及相关老师都会参加。

为了使教学更有针对性，针对不同专业的学生，要多从学生的基础和需求考虑，在保证基本理论讲清讲透的基础上，合理调整教学内容，以期获得满意的教学效果。

加强与相关课群的交流，各专业间沟通协作满足不同专业学生需求，通过对教材关键章节选择合理调整教学内容、对教学内容合理分工、考试方式改革等来提高课程与不同专业学生需求的契合度，采取多种教学方法增强学生兴趣。

通过研讨学院针对工学专业群共享资源课程平台建设进行了如下6个方面的研究工作。

1.整合教学团队

教学团队是以教学工作为主线，以教书育人、培养合格的本科人才为共同愿景，以教学改革项目为抓手，为达成共同的教学目标而分工协作、相互承担教学责任的少数知识技能互补的教师所组成的团队。[1]学院7门平台课的教学团队参与教师多，主要以开课单位为主导，同时还有来自其他专业的教师，由于服务不同专业，对教师知识面要求也较高。因此，怎样做好教学团队建设显得非常重要。

首先，教学团队成员在团队责任人的带领下，在团队目标的牵引下，充分利用和整合各种教学资源，课件分工建设、资源共享，多交流、多讨论，共同协商上课内容；其次，教学团队要多听各专业意见和建议，与各专业老师协作，使课程更具针对性和实用性；第三，教学团队成员之间、教学团队与相关专业负责老师也要经常交流、相互协作，共同努力，最终达到预期目标。

2.明确教学目的

教学目的是教学过程结束时所要达到的结果或教学活动预期达到的结果，是教学领域里为实现教育目的而提出的一种概括性的、总体的要求，制约着教学发展趋势和总方向，对整个教学活动起着统贯全局的作用。[2]教学目的发挥积极作用的前提条件是教学目的制定的合理性。教学目的要在教学计划中恰当定位，与教学客体、教学内容、教学方法等协调一致，指导教学主体行动并转化为教学结果，从而实现自身的合理性。由于全院平台课针对7个不同专业，因此在考虑各专业共性的基础上，课程组要明确各专业的不同需求，因材施教。

首先，在上课前课程组先要明确教学目的，清楚该专业学生需要此课程那部分知识，尽可能服务专业，教学内容有需求性和针对性才能有的放矢、有所侧重；其次，课程组要加强与相关课群任课老师的交流，理清课程先行后续问题，例如动力系开设的院平台课“发电厂动力工程”与“能源概论”、“现代能源”、“热工基础”有重复；材料系开设的院平台课“发电厂工程材料”应放在“金属工艺学”后；机械系“计算机辅助设计”的先导课程是“工程图学”；动力系开设的全院平台课“微机原理及接口”应开在“智能仪表”之前，这些问题都需要课程组与教学管理人员、相关课程老师提前协商解决。

3.针对不同专业分模块制定教学大纲

教学大纲是根据教学计划的要求，课程在教学计划中的地位、作用，以及课程性质、目的和任务而规定的课程内容、体系、范围和教学要求的基本纲要。它是实施教育思想和教学计划的基本保证，是进行多种媒体教学、教材建设和教学质量评估的重要依据，也是指导学生学习，制定考核说明和评分标准的指导性文件。如果教学大纲不合理，执行过程就会打折扣。[3]

首先，教学大纲针对各专业分模块，针对不同专业选择不同深度、内容。例如为了顺应我国核电发展趋势，在“电厂化学概论”课程教学中，针对核工程与和技术专业应适当突出核电站水化学相关内容；其次，要设置成不同的方式、体现特色，各专业间要沟通协作；第三，教学大纲、课程简介上网带动其他课程上网。

4.材，根据不同专业调整教学内容、改革教学方法

教材是课堂上以及课堂外教师和学生使用的教学材料，是教师备课和组织课堂活动最基本的资源，也是学生学习知识和实现学习目标的基础。作为全院平台课，选择一本适合全院七个专业学生的教材难度非常大。例如动力系开设的“热工基础”市面上的教材可以用，但均存在一定问题，清华版的课时太长，其他的内容又太浅，需要院里出面统一编著教材。因此，教材编写时要注意广度和深度，与其他院系沟通，注意覆盖范围，体现综合性；同时也要注意教材内容的完整性，理论与实践结合，实验加入教材，附习题和参考答案。

教学内容、教学方式上，在培养学生共性课程能力的同时，教学过程中根据专业需求和学生实际情况选择侧重点，注意教材内容的精选和揉和。这就需要课程组注意备课方式、方法，注重各专业前沿的发展，例如动力系的“热工基础”课程，在机械设计制造及其自动化、材料成型与控制工程、金属材料工程专业开设时，要增加2个学时的实验环节。教学方法是教师和学生为了实现共同的教学目标，完成共同的教学任务，在教学过程中运用的方式与手段的总称。教学方法要体现特色，理论与实践结合例如动力系的“热工基础”课程可以按项目组织教学。

5.重视实验教学，学院给予经费支持

实验教学在对学生综合能力和创新能力培养上，起着理论教学不可替代的特殊作用；如学生通过实验课学习多方面的实际知识技能，在他们毕业走向社会后，这些知识和技能与所学到的理论知识一样重要，有的则比理论知识更早、更快地发挥作用；通过实验教学可以开拓学生的思路，激发探索精神，培养学生分析问题、解决问题的能力和归纳综合的能力。[4]针对学院经费不足，实验仪器陈旧、数量少而不能满足全院学生实验需求的情况，提出“改进、自制、购买相结合”的实验室建设理念。学院在经费比较紧张的情况下，拿出经费为动力系开设的“微机原理及接口”建立开放性的实验室；自动化专业开设的平台课“自动控制原理”加强建设网络实验平台，学生通过视频观察，可以随时随地做实验，节约教学资源，通过申请一个教改基金就可以实现。

6.建立标准化试题库，统一命题、统一考试，但又有所侧重

试题库建设根据专业不同而有所侧重，统一试卷，但考试时可以根据不同专业设置不同要求，例如选做题指定哪个专业选做。

三、结论及效果

通过上述环节的改进及研究，本文成果具有如下作用及意义：

（1）满足共性发展，实现资源共享。武汉大学动力与机械学院是以能源动力工程学科群为基础，由动力工程、自动化、机械工程、材料工程、水质工程等五个系组成的工科学院。满足了各个系之间的资源共享，实现共同发展。

（2）加强教学针对性，满足不同专业学生需求。为了使教学更有针对性。针对不同专业的学生，要多从学生的基础和需求考虑，在保证基本理论讲清讲透的基础上，合理调整教学内容，以期获得满意的教学效果。加强与相关课群的交流，各专业间沟通协作满足不同专业学生需求，通过对教材关键章节选择合理调整教学内容、对教学内容合理分工、考试方式改革等来提高课程与不同专业学生需求的契合度，采取多种教学方法增强学生兴趣。

（3）通过“改进、自制仪器”实现实验资源的充分利用及最优配置，满足了本校的教学需求，也为一些兄弟院校提供了质优价廉的教学仪器，解决了地方院校经费短缺、实验仪器数量不足与逐渐扩大的教学规模的矛盾。

（4）教学资源的建设与共享为地方工科高校的基础教学提供了可借鉴的思路，同时也可能推广应用到其他基础课程教学中。

（5）资源的共享为教师提供了一个快速获取教学资料的门户，可以开眼界、启思路，促进了师资水平的提升，可以丰富教学内容、增加教学手段、完善教学方法，促进了教学质量的提高。

参考文献：

[1]李俊龙,宋菲.提高高校本科教学团队执行力的策略分析[J].中国大学教学,2009,(11):62.

[2]田慧生,李如密.教学论[M].石家庄:河北教育出版社,1999.

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关键词：热能动力；清洁燃烧；教学内容

作者简介：金晶（1963-），女，山东济南人，上海理工大学能源与动力工程学院，教授；林郁郁（1984-），男，安徽金寨人，上海理工大学能源与动力工程学院，讲师。（上海　200093）

基金项目：本文系2011年度上海市教委重点课程建设项目（项目编号：1K12301001））、2011～2012年度上海理工大学研究生核心课程建设项目（项目编号：11000050）的研究成果。

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）34-0093-02

我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国之一。长期以来，煤炭在我国能源结构中一直占主导地位，而且在今后相当长的一个时期内，这种以煤为主的能源结构不可能会有根本性的改变。煤作为一次能源，其利用方式主要是燃烧，据统计，我国每年生产煤炭总量的80%直接用于燃烧。能源消费尤其是煤炭直接作为能源燃烧是造成当今环境恶化的一个主要原因。20世纪重大的大气环境污染事件，如酸雨、臭氧减少、全球气候变暖、光化学烟雾污染、城市煤烟雾等都与燃煤有关。大气中的主要污染物（硫氧化物、氮氧化物、烟尘、颗粒物、有机污染物、重金属）的主要来源都是煤的燃烧，这些污染物对人类健康和生态环境造成了不可逆转的损害。[1]

随着环境问题的日益严峻，节能减排成为我国“十一五”规划的战略目标。因此研究和开发新型、高效燃煤污染物排放控制技术，实现煤炭高效、洁净、经济利用已成为我国面临的重大任务。[2]

在这种背景下，上海理工大学（以下简称“我校”）能源与动力工程学院及时修改本科生及研究生的培养计划和培养方案，自2000年起，在热动专业本科生的培养计划中加设了“清洁燃烧技术”课程。该课程面向能源与环境工程、动力机械工程、制冷与空调工程以及工程热物理四个专业方向开设，同时也面向环境工程（大气污染控制工程）专业；在热能工程学科研究生的培养计划中也加设了“清洁燃烧技术”课程。

一、课程定位

我校的办学定位是科研教学型。上海理工大学热能与动力工程专业是国家级的特色专业，得到了“国家本科教学质量工程”的支持，同时也是上海市教学高地。“清洁燃烧技术”课程是热能动力工程专业的特色课程，是热动专业以及大气污染控制工程专业的主要专业必修课，同时也是热能工程学科研究生的核心课程。

“清洁燃烧技术”课程密切结合科学研究，可以开阔和丰富学生的知识面和眼界，了解本行业内的前沿技术和发展动向，培养高素质的专业人才，该课程对于训练学生的思维能力、形成对客观世界的正确认识和提高学生的内在素质具有重要作用。

“清洁燃烧技术”课程的教学水平直接影响相关专业的质量。因此，建设好“清洁燃烧技术”课程，对于提高我校本科教学质量，增加我校在国内的影响和知名度具有重要意义，并对我国的工科高等教育水平的提高，亦有一定的影响和促进作用。

2000年至今，“清洁燃烧技术”课程对于热能工程方向的学生来说是专业选修课，共32学时；对于大气污染控制工程专业的学生来说是专业必修课，共48学时；而对于热能工程学科的研究生来说是必修课程，共36学时。

二、授课内容设计

“清洁燃烧技术”课程的特点在于不同于传统的理论基础课程，其授课内容更新很快。随着科学技术的不断发展，相关技术不断更新换代，授课内容也需要随时更新。要求授课教师要有坚实的科研基础，掌握国际上最前沿的发展动态和发展水平。

上海理工大学是我国进行燃煤污染物排放控制技术研究和培养该领域高层次人才的重要基地，近年来在煤的清洁燃烧方面进行了大量的深入的研究，承担完成了多项国家自然基金项目、国家“863”计划项目、国家科技支撑项目，“973”项目，上海市科委等多项课题研究，并取得了多项国际先进水平的研究成果。这些科研活动为“清洁燃烧技术”课程的教学提供了丰富的资料和信息，对“清洁燃烧技术”的教学改革起到了很大的推动作用。科研项目不仅取得了大量成果，同时也为“清洁燃烧技术”的师资培养提供了良好的平台。

我校“清洁燃烧技术”课程曾使用过的教材是1998年科学技术出版社出版的《煤的清洁燃烧》，作者是毛健雄。2011年我校教学团队编写了《燃煤污染物排放控制技术》教材，并在2012年1月公开出版。该教材是根据我校教学特色以及学科的研究特色进行编写的。系统地阐述了大气污染NOx、SOx的生成机理及其排放控制技术，介绍叙述了国内外前沿的煤清洁燃烧技术的最新研究成果，同时也大量引用了能源与动力工程学院教师及研究生们的研究成果。教材针对性强、内容新颖，为我校相关专业本科生奠定了理论基础，拓展了专业知识面。使学生在掌握扎实的理论基础的同时，能够获得相关理论知识和工程应用背景知识，并通过相应的配套实验教学获得感性认识和实践机会，强调了“清洁燃烧技术”课程的工程应用性，培养了学生学以致用、理论联系实际的能力和素养。

通过本课程的学习，学生可以系统了解化石燃料尤其是煤燃烧过程中污染物的生成和控制机理，进而掌握不同的新型清洁燃烧技术的原理、方法和运行机制。了解国内外相关的最先进的污染物排放标准。课程侧重硫氧化物、氮氧化物、超细粉尘、重金属污染物、碳氧化物、碳氢化合物的生成机理、控制方法和关键技术的介绍。

在教学过程中，通过不同形式的教学活动，发挥学生的主观能动性，使学生参与到教学环节中，由被动接受变为主动学习，及时广泛地查阅国内外相关的学术研究报道，掌握前沿动态。[3，4]

“清洁燃烧技术”课程先后介绍了燃煤污染物的燃烧前控制技术、燃烧中的生成控制技术、燃烧后的净化技术以及先进的煤燃烧高效低污染发电技术。内容主要包括：燃煤污染物带来的环境问题，国内外最新的大气污染物排放标准；燃煤污染物炉前控制技术，主要包括选煤技术、型煤技术和水煤浆技术；硫氧化物的产生和炉内控制技术；氮氧化物的产生和炉内控制技术，重点阐述燃料分级燃烧技术原理，总结上海理工大学的相关研究成果；重金属污染物汞的排放控制技术；烟气净化技术，主要包括静电除尘、烟气脱硫、烟气脱硝技术；二氧化碳排放控制技术，主要介绍了O2/CO2混合富氧燃烧技术、化学链燃烧技术的原理和上海理工大学相关研究成果；先进的洁净煤发电技术，主要包括大型循环流化床技术、燃气—蒸汽联合循环技术、整体煤气化联合循环发电技术、超超临界技术。

三、结论

“清洁燃烧技术”课程是当今国内能源动力类学生的专业前沿课程之一，是我校热动专业的专业特色课程和热能工程学科研究生的核心课程。该课程的教学内容既应考虑二级学科划分的能源动力类专业结构体系特点，又应体现新的热能与动力工程专业逐渐淡化原有的二级学科色彩、强调拓宽专业口径的特色，还要根据相关技术发展迅速的特点，密切跟踪国内外的前沿技术，及时更新和充实教学内容，开拓学生的学术视野，提高学生的综合素质。通过对“清洁燃烧技术”课程教学内容设计的探讨，确定了以燃煤污染物生成机理及其相关控制技术原理与方法作为基本的教学内容，以国内外最新相关技术的原理及发展前沿作为教学的拓展内容，以期丰富学生的专业知识、开阔学生的眼界、提高学生的综合素质。

参考文献：

[1]金晶，张守玉，郝小红，等.燃煤污染物排放控制技术[M].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[2]毛健雄，等.煤的清洁燃烧[M].北京：科学出版社，1998.

篇8

[关键词]电厂；热能动力；设计

中图分类号：TK16-4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）26-0081-01

一、当前热能动力工程的定义和现状

改革开放以来，随着科学技术的不断发展，国家教育部在颁发的普通高等学校本科专业中把热能动力工程从几十个分支专业压缩成为9个专业，再随着后来的发展教育部颁布的新专业目录中再将上述的9个专业统一为热能与动力工程专业，这也使得热力动力工程发生了质变。所谓“热能动力”也可以称之为热能动力系统工程，它是指热能安全、低污染、高效地转换成动能，给电厂的生产和发展提供原动力。

热力动力工程主要是对热能与动力方面进行深入的研究，是跨热能与动力工程、机械工程等学科领域的工程应用型专业。热力动力主要学习机械工程、热能动力工程和工程热物理的基础理论，学习各种能量转换及有效利用的理论和技术。多能源互补与多功能综合是当代世界能源动力系统发展的主要特征和趋势。热能动力多联产系统是一个多种形式原燃料及电能等能源输入、多种形式产品及热能动力等能量输出的复杂系统。随着经济的发展，能源、环境问题日益突出，由此而诞生的能源、环境、经济等综合的评价准则受到重视。

二、热能动力工程设计的基本要求

众所周知，不管是什么项目工程的设计，都需要有专业高素质的设计人才和先进的设计技术为基础，同时设计企业还需要对程设计的经济效益进行考虑。

1、高素质的设计专业人才

热能动力工程的设计需要专业的设计人才。在招聘设计人员的时候要通过各种方式选拔具有扎实的热能动力设计基本功，有创新性、灵活的应变力的高素质人才。社会是不断发展，科学技术日新月异，人们的需求也在不断的改变。所以要定时的对热能动力设计人员进行培训，培养出能够与时俱进的设计人才。

2、设计技术的先进性

设计技术先进性的考量标准是要符合客户的需求，要符合国家的相关标准，技术水平要达到甚至超越当前的国际水平。同时在工程系统的设备选型和组合方式等设计内容也要具有先进性。要确保在后期设计的修改和完善的过程中，系统工程可以自行维护。在具体的电厂热能动力设计中，要根据自己厂里面实际情况引进先进的技术和设备。

3、经济效益的合理性

在市场经济不断发展的今天，企业的竞争就是经济实力的竞争，所以在电厂热能动力工程中要以取得经济效益为目的。在热能动力系统工程的设计中要综合考虑工程建设的费用，设备的费用，维修的费用，以及其他的一切系统资金费用。要是经济效益达到合理性。工程系统费用要在合理的范围之内，保证在取得足够的经济效益的同时，能够提高工作质量和保证安全。

三、对热能动力工程设计的整体规划设计

1、制定初步的设计方案

在充分考虑客户的需求上，结合建筑物本身的功能，确定热能动力系统目标。对实施所选用的技术、实施步骤和经费等情况进行论证，然后用通俗易懂的语言、直观的图表制定出初步的设计方案。热能动力系统工程初步设计方案的制作一般包括三个步骤：第一，要涵括整体目标系统的概貌。第二，要确定目标系统的整体结构。第三，要对包括系统的目标、系统的实施计划、系统的布线结构、系统的经费概算等子系统进行描述。

2、分析客户的需求，做好客户的沟通

设计人员首先需要了解客户各方面的需求。一方面可以通过其他工作人员采集的客户的信息材料了解客户的需求。另一方面设计人员可以通过直接和客户谈话、讨论、分析等方式了解客户的需求。要从设计的功能、性能，以及费用等方面对客户进行沟通。在充分了解客户需求的基础上根据设计人员自己的技术水平来进行合理的热能动力设计。在设计的过程中遇到问题的时候也要和客户进行及时的沟通，适时地改动设计方案。

3、研究设计方案的可行性

设计方案初步确定之后，要研究设计方案的可行性：分析目标热能动力系统技术是否先进，方案的具体实施是否会遇到障碍，方案中的计划经费是否符合实际施工，经济效益是否合理等。只有设计方案具有以上的可行性，才能进入下一步的热能动力设计工作。

四、热能动力工程设计的各个环节及主要内容

1、电厂热能动力工程的总体设计

根据客户的需求，电厂热能动力工程的规划设计方案，实际经济情况，技术条件等来拟定电厂热能动力工程总体设计方案。要考虑工程系统建设的可靠性、实用性、扩充性等，要权衡好如何根据这个总体设计实施工程建设。电厂热能动力工程的总体设计包括系统功能设计、环境设计、逻辑设计、应用设计、流程设计、协调设计、集成设计。

2、电厂热能动力工程的具体设计

具体设计也叫详细设计，工程施工设计，是系统技术设计和施工平面设计的总称。初步设计方案完成之后确定其可行性，进而确定工程施工方案。施工设计图是在这一些列方案完成之后进行的，在整个热能动力设计中占有非常重要的地位。系统工程施工图纸一般应包括图纸目录、施工总体说明、各热能动力子系统系统图、机房的布置详图、系统管线平面图、系统配线与端接图。工程施工图设计就是细致全面的分析系统初步设计、施工方案和工程参数计算，并将取得的确切的技术数据绘制在施工平面图纸上。在设计图纸上要用专业的标识和文字说明对图案进行说明。要在图纸中设置好比例，明确好位置、详细的尺寸、大致的走向等。设计图纸中的图案可以采用《国家标准通用图集》进行绘制。具体来说，热能动力设计图纸的设计要满足以下的要求。

（1）要预留热能动力电源、热能动力接地和热能动力机设备的机房。

（2）预留建筑施工中需要的预埋件，孔洞，线槽，桥架尺寸，走向，工艺，桥架定位等。

（3）预留层面见的接入网管道。

（4）中央控制室的设置，动力机房大小的设置等各种建筑的平面布置要有一定的规格。

（5）系统设备的线路连接编号和配线要求要有一定的规格；

（6）设置系统监控点和系统监控设备。

3、电厂热能动力工程系统的修改和完善

电厂热能动力工程系统安装完成之后要对电厂热能动力工程系统的总系统和分系统进行检验测试，测试各方面的功能是指标是否满足国家的相关技术规定，如果不满足或者不完全满足相关的规定要及时的对其进行修改。热能动力系统的建设一般都要经过立项、设计、施工、安装、调试、评估和验收这个周期，所以说热能动力系统的建设是一个长期的工程。

五、结语

综上所述，热能动力又称为热能动力系统，是指将热能安全、低污染、高效地转换成动能，给生产发展提供原动力。热能动力系统是热能转换的关键，热能动力设计是电厂热能动力工程的重要环节，它关系到整个热能动力工程的质量。科学合理的热能动力设计可以有效的提升热能动力工程建设。我们先对电厂热能动力工程进行总体的设计，然后在进行系统技术设计和施工平面设计等详细设计，最后要随着热能动力工程不断的修改和完善热能动力设计方案。

参考文献

[1] 王文才.热能动力设计研究[J].中国新技术新产品，2011，（22）.

篇9

关键词：实验教学；热能与动力工程；教学方式；改革

作者简介：张璟（1979-），女，湖北黄冈人，北京石油化工学院机械工程学院，讲师；吴小华（1978-），男，湖北襄阳人，北京石油化工学院机械工程学院，讲师。（北京 102617）

基金项目：本文系2010年北京市属高等学校人才强教深化计划项目（项目编号：RHR201008362）、2011年北京石油化工学院教改项目“完善热能与动力工程专业实验教学体系的研究与实践”的研究成果。

中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）20-0090-02

能源动力类专业的许多研究进展都是通过实验得来的，因此实验教学对于能源动力类专业人才培养具有十分重要的意义。[1]相对于理论教学，实验教学具有直观性、综合性、探索性、客观性等特点，[2]不仅可以使学生的理论知识得以巩固并加深理解，而且完整的实验过程是培养学生成为具有创新意识的高素质工程技术人员，使学生理论联系实际、掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。[3，4]北京石油化工学院作为一所以工科为主的地方普通本科高等学校，“以培养高素质应用型人才为己任”，并于2010年6月成为全国首批实施“卓越工程师教育培养计划”试点院校之一，在专业教育中强化“实践育人”就是学校的特色，[5]实验与实践教学的作用和地位日益凸显。

一、热能与动力工程专业实验现状及实验教学方式改革的必要性

2006年北京石油化工学院热能与动力工程专业将零散设置在课程中的实验独立出来，合并开课。学生在实践过程中都要经历由表面到内部、由简单到复杂、由单项到综合的技能形成过程，因而该实验教学体系从学习的认知规律出发，分成“系统、部件结构认识”、“施工、运行及测试”、“故障分析与故障处理”三个层次，每一层次又由不同实验对象的若干模块组成。

这几年专业实验的实际教学取得了一些教学成果，但是仍存在诸多不足之处。本门实验课授课对象是大四学生，对于本科高年级学生而言存在一些矛盾：一方面学生需要这些课程来完善知识结构，增强专业知识和技能；另一方面该阶段又有着考研、找工作、出国考试等压力，结果往往是学生对实验课没有学习积极性，学习效果非常差。实验教师仍较多采用传统实验教学方法，教学过程中即使教师苦口婆心的反复讲解，但由于直观性差，仍不能很好地表现出各零部件之间的相互联接、配合、运动关系以及实验条件的限制，影响了教学质量。实验内容被严格限定，学生在实验教学过程中只能被动地接受实验结果，制约了学生学习的主动性和创造性，学生学习兴趣不大。许多制冷及空调方向实验台使用了8年以上，实验数据与理论值之间的误差很大，严重影响了实验效果。而随着现代工业技术的飞速发展，学生不仅需要掌握实验要求的传统测试方法，还要了解新材料、新工艺、新技术在实验测试技术中的应用。

为此，传统的实验教学方式已无法适应创新教育的需求，提高实验效果的教学方法改革势在必行，改革将提高本专业的实验教学质量，形成本专业实验教学的特色，实现素质教育和创新人才培养目标。

二、改革方案

1.变封闭式实验教学为开放式实验教学

为减轻大四学生的学习压力，提高实验质量，首先从实验时间安排上着手。实验教师在学期初给出实验项目的时间，实验项目的个数及学时总数要大于学生要求的总学时数，每个实验项目规定人数上限及下限，学生根据实验教学大纲要求自行选定实验时间、内容，写出实验计划书交实验教师审阅同意后实施。

在实践教学中注重培养学生的主体意识，激励学生进行自主学习，由“要我学”转变为“我要学”，以取得较好的实验效果。鼓励教师充分相信学生、尊重学生个性，发挥学生的主观能动性，改变“填鸭式”的知识传授方式，引导学生学会学习并进行研究性学习，将教学目标由知识的转移和传授转变为能力的激发与提高。

2.合理安排实验内容

对内容相近的实验进行合并，有效的避免重复实验。淘汰设备陈旧且不能适应社会发展与技术发展要求的验证性实验，增加设计性的实验内容，尝试将科研课题的研究成果引入到实验室，让学生更好地掌握新技术与新方法，让他们能够更快地适应社会，为以后的工作打下良好的基础。设计一些综合实验，培养学生综合运用理论的能力，从而掌握新的知识和技能，达到实验课教学的预期目的。另外，在实验设备上注重新技术的引进，开拓学生的视野，扩大学生的知识面。如综合性实验“制冷机组性能实验”中采用计算机数据采集系统，要求学生结合Agilent系统的监测曲线，微量调节低温箱中电加热器的电压、暖风机的风量大小来稳定蒸发温度，使系统处于平稳运行状态。

3.丰富教学手段提高学生学习的积极性

将理论教学中广泛使用的计算机辅助教学手段等新技术应用到专业实验教学中去。结合实验特点，利用计算机的绘图、动画技术、三维软件对某些实验设备建模，对于直观性差，各零部件之间的相互联接、配合、运动关系受到实验条件限制的实验，将其结构、原理、工作过程融于动画之中，[6]使一些难以理解的静止图形变成栩栩如生的动画图形。

如综合性实验“制冷机组性能实验”中，要求学生掌握蒸汽压缩式制冷循环的组成和工作原理，但采用的是全封闭式压缩机，其工作原理及内部运动关系很不直观；要求学生掌握单级蒸汽压缩式制冷循环性能测试方法，但是为保证实验效果，管路及换热设备多处保温，弄清楚流体的走向及各部件间的联接都会有些难度。为此采用三维建模软件对此实验台建模，可以将整个实验台进行模拟拆装，压缩机内部运动也以动画视频展示。

4.通过参加科技竞赛，培养学生的团队精神、创新思维和解决实际问题的能力

传统的实验模式比较僵化，束缚了学生的思维，不利于学生创造能力的培养。北京石油化工学院热能与动力工程专业非常重视科技竞赛这一培养和锻炼学生能力的平台，积极引导学生以团队形式参加科技竞赛，凝练新概念，设计新方案，在教师的指导下综合运用所学知识，利用实验室提供的条件，自己动手将想法变成实物，使知识得到彻底的升华。

以自2007年开始举办的大学生制冷空调科技竞赛为例，每一届竞赛北京石油化工学院都有许多学生踊跃报名参加，并获得了良好的成绩。其中2012年北京石油化工学院本科生王欣等3人设计的太阳能空调伞，为炎炎夏日在太阳伞下工作的人们提供了凉爽的工作环境，创新模块得分很高，最终获得了本次竞赛团体一等奖。在上述活动中，教学突破了传统模式，强化了能力训练。[7]实验室给学生提供了自主实践、自主研究、自主探索的机会，有效激发了他们的专业兴趣，充分调动了学生的学习积极性，切实提高了人才培养的质量。在此过程中，本科生充分领略和体验了科研活动的酸甜苦辣，也学会了如何开动脑筋去发现问题和解决问题，拉近了书本知识和现场实践的距离，动手能力得到了极大锻炼，创新意识有了较具体的体现。

专业实验教学注重学生动手能力的培养，注意结合生产实际设置与现场情况贴切的实验，巩固专业知识，培养学生解决问题的能力，完全实现了综合性实验和设计性实验的培养目标。为了吸引学生更多的参加科技竞赛，同时减轻学习压力，可以尝试性的将竞赛项目成果替代一项设计性实验或一项综合性实验成绩，由于指导竞赛的教师也参与专业实验的教学，这种方式有了执行的便利。此外，这种方式增强了学生实验动手能力和创新能力，培养了学生良好的科学素质，学生的综合能力得到了很大的提高；丰富了实验教师设计综合性实验和设计性实验的内容；学生实践积极性普遍提高，较好地贯彻了因材施教的方针。

5.实验课程改革的成效

为了考察课程改革的成效，对已经修过本门课程的学生进行了随机问卷调查。调查内容包括以下方面：

（1）课程本身：设置该课程的重要性、学生兴趣度。

（2）授课教师方面：包括教师驾驭能力、教师教学方法灵活多样性、教师课程内容熟悉度、教师讲课清楚、重点突出情况。

（3）授课方式方面：包括综合性与设计性实验设置是否合理、多媒体使用是否合理、考核方式是否合理。

（4）教学效果方面：包括能否学到新的技能、能否提高综合素质和创新能力、对该课程的满意度。

（5）参加科技竞赛项目取得的奖项替代设计性实验或综合性实验成绩是否可行。

三、结束语

近年来，我国教育体制不断地进行深化改革，对本科生的素质教育、创新教育已经提到高校教育改革的首位。在充分调研一些高等院校实验课程运行情况的基础上，尝试对北京石油化工学院热能工程专业实验课程教学方式从开放式实验教学、合理安排实验内容、丰富实验教学手段、参加科技竞赛培养学生创新思维等方面进行改革。通过问卷调查的方式了解了热能工程专业实验课程改革的成效，学生对课程的关注度是最为权重的要素。因此，应该注重教学方式的创新，应把先进的方法、手段引入到实验中，有效调动学生的学习积极主动性，营造研究性学习的氛围，提高教学质量，提高学生的全面素质，培养适合工业界需求的合格工程师。

参考文献：

[1]钱进，龚德鸿，冯胜强.热能与动力工程专业实验教学改革研究[J].中国电力教育，2008，（18）：152-154.

[2]田禾，李俊瑞，王培勋，等.关于热能实验课程改革的探讨[J].中国科教创新导刊，2008，（4）：58.

[3]孙欢，贾功利，侯其考.建设热能与动力工程实验教学中心的探索与实践[J].实验技术与管理，2010，27（8）：125-127.

[4]程清果，李东雄.热能动力、暖通类专业基础课实验教学改革方案初探[J].中国电力教育，2008，（5）：101-103.

[5]蔡晓君，刘湘晨，王丽，等.发挥现代化企业优势 提高生产实习质量[J].实验室研究与探索，2009，28（12）：177-178.

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关键词：需求驱动；人才培养；节能；能源管理

作者简介：朱群志（1972-），男，浙江台州人，上海电力学院能源与机械工程学院，教授；任建兴（1961-），男，江苏海门人，上海电力学院能源与机械工程学院，教授。（上海 200090）

基金项目：本文系上海电力学院教改项目（项目编号：20111407）、上海高校本科重点教学改革项目（项目编号：20115901）的研究成果。

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）10-0021-02

一、节能与能源管理人才培养的必要性和紧迫性

我国是能源消耗大国。近年来国内经济的快速增长对能源供给的压力很大，重要能源资源短缺对经济发展的制约进一步加剧。我国的能源利用效率与世界先进水平相比存在较大差距，不少地方存在粗放式使用的情况，很多能源没有得到有效利用而造成浪费。这种能源消费方式使能源供给进一步恶化，对人类居住环境也造成了严重污染。节约能源是我国建设节约型社会的首要措施。[1]

培养从事节能与能源管理工作的人才是我国经济可持续性发展的需要。从1979年开始，我国就有计划、有组织地开展了节能工作，但30年来节能事业起伏不定。这种状况固然与国家的经济发展战略、能源供需形势等因素有关，但节能与能源管理人才的缺乏也是一个重要因素。缺少一支精通节能技术、熟悉节能管理、事业心强的高素质人才队伍是我国开展节能工作的软肋，也是实现我国节能目标的瓶颈问题。[2]

培养从事节能与能源管理工作的人才是国民经济各行业发展的需要。各类工厂是我国能源消耗的大户，工业能源消耗占全国能源消耗总量的70%左右。节能与能源管理领域的专门人才可以促进企业加强内部的能源计量和管理，开展节能降耗工作。1998年1月起施行、2007年10月修订的《中华人民共和国节约能源法》明确规定：重点用能单位应当设立能源管理岗位。重点用能单位包括两类：年综合能源消费总量1万吨标准煤以上的用能单位；国务院有关部门或者省、自治区、直辖市人民政府管理节能工作的部门指定的年综合能源消费总量5000吨以上不满1万吨标准煤的用能单位。2007年国务院颁布的《节能减排综合性工作方案》中明确要求重点耗能企业建立能源管理师制度。之后天津和山东等地开展了能源管理师的试点工作。2011年国务院颁布的《“十二五”节能减排综合性工作方案》中要求扩大能源管理师试点。

社会对节能人才的需求很大。根据对用能单位的调查，我国专业节能人才的需求量在数10万人以上。目前我国从事节能与能源管理工作的专业人才极度匮乏，很多企业没有专职的能源管理人员；即使有专职人员的企业，也存在能源管理人员节能意识不高、专业技能欠缺以及人员配置偏少等问题。这些原因导致企业对能源的控制和管理薄弱，严重阻碍了节能工作的开展和能源使用效率的提高。要解决这些问题，必须在科学方法的指导下充分挖掘企业节能潜力，以技术手段和管理手段促进能源利用效率的提高。因此，适应社会需求，培养专业的节能与能源管理专门人才显得十分迫切。

我国高校在节能专业人才培养方面起步较晚，虽然有一些高校在能源教育方面做了一些尝试，[3，4]但至今还没有形成健全的节能人才培育机制，面向节能服务人才培养的专业设置和学科建设都比较薄弱。[5]针对高校培养人才不足的现状，一些社会办学机构纷纷提供短期的能源管理师课程对一些在岗人员进行培训。然而，这种培训班短则几天，长则一周；培训项目时间短，很难对学员提供系统的知识和技能训练。作为人才培养的主要基地，高校应根据我国经济结构调整和战略性新兴产业发展的需求，为我国节能产业的发展培养高素质的节能与能源管理专门人才。高校可对现有专业进行改革，通过调整一些相关专业的培养方案、增补部分课程，为社会培养毕业后从事“能源管理师”岗位的人才。

二、节能与能源管理人才培养的探索

节能涉及的领域多，学科背景广。从技术角度分析，主要涉及“热”和“电”。本项目主要探索在热能与动力工程专业上进行改革，适应社会对节能与能源管理人才的需求。热能与动力工程专业的相近专业包括能源动力系统及自动化、能源与环境系统工程等。由于各个专业的背景不同，侧重点也不同。有的偏向动力机械，有的偏向制冷与空调，有的侧重能源高效和清洁利用。电力高校中的热能与动力工程专业往往偏向电厂热能动力工程和电厂集控运行。本文针对的是上海电力学院的国家特色专业——热能与动力工程专业。该专业办学历史比较悠久，并具有明显的行业背景。

1.制定了“节能与能源管理”专业方向培养方案

通过对热能与动力工程专业进行改革，设立“节能与能源管理”专业方向。热能与动力工程学科还是这个专业方向的核心，因此，专业方向与所依托专业在专业基础课和专业核心课程的设置上基本相同。专业基础课及专业课程主要包括工程热力学、工程流体力学、传热学、锅炉原理、汽轮机原理、泵与风机、热力发电厂等。

与常规热能与动力工程专业的区别在于增加了特别针对节能与能源管理的课程模块。该模块包含6门课程，共计9个学分。课程包括节能技术概论、空气调节、制冷原理与设备、热网技术、技术经济学以及能源管理与审计等。这些课程有的侧重技术层面，有的侧重能源管理与技术经济分析层面。除了节能与能源管理专业方向的选修课程之外，学生还可以从其他专业方向中选修一些课程，例如热能工程测量技术、可再生能源发电技术等。

2.教学内容契合复合型应用人才培养

节能人才不仅要掌握各种通用节能技术，而且也需要懂得一些技术经济分析、工程管理等方面的知识，是技术和管理结合的复合型人才。[6]因此，专业选修课程的教学内容应该根据节能与能源管理人才的知识和技能要求来设计。例如，“节能技术概论”课程的主要内容包括热电联产节能技术、锅炉和加热器节能技术、热管及热管换热器节能技术、热泵节能技术、余热回收节能技术、电力行业节能措施与案例等。“热网技术”课程的主要内容包括集中供热系统、热负荷及管网水力计算、供热管道敷设、热源配置等。“能源管理与审计”课程的主要内容包括能源政策、能源工程管理、合同能源管理、企业能源审计、企业能源平衡等。

3.在实践环节中提高学生的应用能力和创新能力

实践环节中除了一般的认知实习和专业实习外，还包括课程实验、专业方向课程设计以及毕业设计等。这些环节主要是培养学生应用课程所学知识的能力。结合课堂教学内容，增加了常用节能技术的实验。例如，在“泵与风机”课程中增设了泵与风机的变频调节实验。通过开展这些实验加深学生对变频技术的原理、方法和效果的认识。专业方向课程设计是一个新增的、有特色的实践环节，训练学生综合应用专业选修课的相关知识，并不局限于特定的选修课程。尝试将一家医院的供能系统作为课程设计的对象，要求学生结合参考资料对医院的用能及供能系统进行设计。提供给学生的资料包括工程扩初说明、各类冷热电设备性能参数表、非电空调选型设计手册等。

通过与学校基本建设工程、科研实验平台相结合，建成了一些学生实践基地。由于在项目设计阶段就提前介入，这些基本建设工程和科研平台在建设中充分考虑了学生实践能力培养的功能需求。已经建成的实践基地有：节能生态艺术厅、大学生活动中心节能建筑示范基地、多类型能源的分布式能源实验系统、校园能耗监管平台等。节能生态艺术厅可以开展的实验有中央空调性能测试、室内温度场测试、太阳能热水器性能测试等。大学生活动中心节能建筑示范基地可进行太阳能光伏发电实验、风光发电互补实验和建筑能耗按户计量实验等。分布式能源实验系统可提供燃气轮机性能试验、内燃机性能试验、气水换热器性能试验等。而校园能耗监管平台则能够提供全校每幢建筑的用水、用电数据，这些数据是学生开展能耗分析和节能诊断的生动素材。

4.人才培养情况

节能与能源管理专业方向于2008年开始按方向招生，招生规模为1个班。2012年首届学生毕业，学生就业情况优良。学生的就业单位除了传统的电力行业发电企业、设计院、电厂建设企业以外，也有节能服务公司等。节能与能源管理专业方向的设立为这些学生提供了必要的基础知识和技能，有利于他们进入单位后尽快适应工作岗位。

开设的选修课程得到了热能与动力工程其他专业方向学生的欢迎。“节能技术概论”、“能源管理与审计”、“热网技术”等选修课程每个教学班的人数都接近80人，其中节能与能源管理专业方向的学生只占一半。对于热能与动力工程专业的学生，这些课程有利于拓展学生的知识面。

学生的节能意识增强了，对节能工作的兴趣提高了。学生积极参与节能减排方面的科创项目，这些学生既有来自热动专业又有来自机械专业、管理专业等。管理专业的学生与热动专业的学生联合组队，参加了第五届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛等活动，并获得较好成绩。这些科创活动一方面提高了学生的应用能力和创新能力，另一方面也有利于激发学生的学习兴趣。

三、结束语

上海电力学院根据国家能源发展战略需求和社会对人才的需求对高校培养节能与能源管理人才进行了探索。在热能与动力工程专业上设立了节能与能源管理专业方向，制定了专业方向培养方案，开设了兼顾技术和管理层面的专业选修课程，依托校园基本建设和科研项目建立了校内实践基地。所开设的课程得到了学生的欢迎，加强了学生的节能意识，拓展了学生的就业面，为热动专业毕业生从事节能与能源管理工作提供了基础。

由于节能的领域多，范围广，涉及学科多，因此节能人才的培养中存在不少困难。企业所需的节能人才最好是多面手，既懂“热”，又懂“电”，还懂能源管理。但是，作为一个本科专业，需要有一个相对完整的知识体系。另外，各个行业有不同的生产流程，培养一个通用的节能人才也是不现实的。因此，如何适应社会需求、进一步加强节能人才的培养是一个需要不断探索和持续关注的问题。高校是培养人才的主要基地，相关专业可以和企业紧密结合，结合专业的学科背景和依托行业的特点进一步探索节能专业人才的培养模式和途径。

参考文献：

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