流体力学与热工学基础范文

导语：如何才能写好一篇流体力学与热工学基础，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。

篇1

姓名： 靳化建

性别： 男

民族： 汉族

身高： 185cm

体重： 71kg 出生日期：1986-9-21

籍贯；

辽宁庄河市 政治面貌： 团员

毕业院校； 沈阳建筑大学

毕业时间；2008-7

专业： 供热通风与空调工程技术

+

联系电话： 0411-89473005（家） 手机：15998131772

向求职意： 暖通制冷设计、预算员、施工员、技术与管理等工作

特长爱好： 思考实践、篮球、看书、下棋等

主修课程： 供热工程、通风与空调工程、制冷技术应用、建筑给排水工程、流体力学、

建筑电气、安装工程预算与施工组织管理、工程制图、热工学基础、房屋构造、锅炉与锅炉房设备等。

计算机水平：AutoCAD、预算软件Windows、Word、VF、Office2000办公软件及网络基本操作。

证书： 预算员证书 施工员证书 中级管道工证书

社会实践： 2007年3月在辽阳市“广佑寺”参加公益活动

2007年8月~2008年4月在沈阳祥运热力有限公司技术部实习

篇2

一、《热工技术与应用》课程的特点

城市热能应用技术专业是我院的主干专业，《热工技术与应用》课程是本专业的一门主要专业基础课，在东北地区主要研究制热方向。一方面，它为学生今后学习专业课，如《锅炉原理》、《热工仪表与自动控制》等提供必要的基础理论知识和热工分析与热工计算能力，另一方面，通过实验、测试技能等综合训练，提高学生运用理论分析和解决工程实际问题的能力。但是该课理论性强、概念抽象、公式繁多，是学生公认的较难的课程。尤其对于城市热能应用技术专业（高职层次）教学来讲，由于学生高等数学基础薄弱，很多学不好本课程的学生，主要问题是出现在数学基础上。加上学时（56学时）有限，让初次接触该课的学生难以入门，从而产生畏惧心理。如何使《热工技术与应用》课程化难为易、化繁为简、化抽象为具体，以提高教学效果，在这里做初步研究。

二、课程改革的内容

1.教学内容的改革。本课程主要是研究热功转换及热传递规律的基本原理、概念，以及在热能工程问题上的应用。针对本课程概念多、公式多和线图多、理论性和应用性较强这些特点，在组织教学内容时努力做到：①重视基本概念和理论，精简公式推导，让学生理解基本概念和定理的实质，不必过分强调公式如何推导。②强化实际工程应用，将大量实际热力工程知识引入教学，列举大量工程实例，使学生能用热工知识分析和专业相关的实际问题，突出热工知识在城市热能应用技术专业中的应用，有助于培养学生对知识的理解和分析问题、解决问题的能力。③运用图表分析，紧密联系实际。图表分析是热工课中很重要的一部分内容，无论是工程热力学中的过程、循环、热量与功量分析，还是传热学中的换热分析计算，都以图表分析为基本工具。

2.教学方法和教学手段的改革。教学方法和教学手段的改革目的就是要提高课程教学内容的形象性、生动性和通俗易懂性，提高教与学的效率，提高教学质量。根据本课程的性质和内容，选择切实可行的教学方法，如头脑风暴法、分组讨论法、案例分析法和现场教学法等。充分利用现代化教学手段，制作了实用的多媒体课件；借助计算机多媒体演示，使抽象的概念具体化，复杂的问题简单化，繁琐的内容精炼化，实际问题形象化。①头脑风暴法。在教学过程中，针对基本概念和基本理论内容的讲解，应多引用学生身边的例子、工程应用的实例。教师引出问题，有意识地启发学生思考，让他们积极踊跃回答问题，提出自己的见解和方案。最后老师总结，选取最佳方案。这样既加深了学生对概念的理解，又充分调动了学习的积极性、主动性和创造性，并且提升了学生的工程意识和分析问题、解决问题的能力。比如在讲解圆筒壁导热章节时，向学生提出问题：为什么保温饭盒具有保温性能，并设计几种提高保温性能的方案。引导学生积极思考，最后再引申到工程实际-供热管道保温问题上来。②案例分析法。在《热工技术与应用》的教学过程中，应始终把握理论教学联系实际案例的教学思想，突出热工理论和专业相结合的重要性，让学生体会到本课程是与专业密切相关的，进一步增强学生的学习兴趣。比如讲解热力过程与循环时，联系到热力设备是如何制热的。讲解水蒸气饱和压力与饱和温度对应关系时，联系到锅炉热力设备额定工作压力与温度的调解关系。在讲到传热学稳态导热部分时，提出冬天怎样穿衣服会更温暖等问题。学生往往会反应热烈，感到热工学就在自己身边，热工理论并不是高深莫测的，从而消除了畏惧心理，提高了学习兴趣。然后再从身边的问题引申到工程实例，比如锅炉等动力设备的工作原理、热工计量测试仪器仪表的设计开发等，由浅入深，使学生由被动学习变为主动学习，充分提高的了学习效果。③现场教学法。利用实验实训室、实训基地、校企合作单位等途径，组织学生现场教学，帮助学生更好地理解、巩固所学的理论知识，也可以学到更多课堂上学不到的知识，同时加强了学生实践技能的培养。在实际授课过程中，由于我们学院地处哈尔滨，冬天特别寒冷。学院有自己的供暖锅炉房，夏天正值锅炉维修期间，我们可以带领学生到锅炉房现场讲解锅炉炉墙的组成结构。冬天是锅炉运行的季节，我们可以带领学生到现场体会锅炉炉墙的保温效果，并可以参与锅炉的热工测试全过程。不但提高了教学效果，还培养了学生的职业能力。

3.考试改革。在以往的教学过程中，对学生学习效果的评价，无论考试课还是考查课，主要是通过课程考试来实现，存在评价目标单一、评价内容片面、评价方法简单化的缺陷。所以，应该在评价标准方面做改进，督促学生学习。为了体现学生是否对所学知识真正掌握和使用，克服学生为了考试而学习的弊端，使学生走出死记硬背的学习习惯，应探讨灵活多变的考核形式，发挥学生的学习潜能。通过多种考核方式，来评定学生的成绩，有助于督促学生对基础知识的掌握与巩固，以及分析问题解决问题的能力和实际动手操作的能力。

我院是骨干高职院校，城市热能应用技术专业的人才培养模式不同于其他院校，我院的特色和优势是更加强调对学生实践应用能力的培养，注重对学生应用开发、研究、科学咨询和技术转换能力的训练。因此《热工技术与应用》课程作为城市热能应用技术专业的主要专业基础课程，通过课程改革，更加注重行业化的专业方向、应用化的课程教学方法的实施，达到工程热力学和传热学在课程设置上条理清晰，内容关联性强；充分发挥教师备课的创造性，有效避免照本宣科；更能适应行业就业特点和社会经济的发展需求，更能激发学生学习的兴趣，有利于培养学生独立思考问题的能力。

参考文献：

[1]黄敏.热工与流体力学基础[M].北京：机械工业出版社，2011.

[2]徐红梅 .高职热工基础课程的教学改革与实践[M].中国西部科技，2006，（16）.

[3]李广华.关于热工基础系列课程改革的建议[J].装备制造技术，2010，（6）：197.

[4]黄凯旋.刘建华.热工课程教与学改革探索[J].集美大学学报，2001，（9：73.

[5]宋雪静.浅谈高职高专热工基础教学的思考[J].科技信息.2010，（17）：784.

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【关键词】能源动力；人才培养；改革

能源是国民经济的命脉，是国家可持续发展的重要物质基础和根本保证。能源与动力工程类专业正是致力于培养能从事能源开发与利用的技术与管理人才。目前，全国有200余所高校开设了能动相关本科专业，其中大部分已经建设较为成熟，部分985和211高校的能动专业在国内已具备一定的影响力且具备鲜明特色[1]。而三峡大学的能动专业于2011年才开始立项建设，并同年开始招生。作为地方高校新开设的能动专业，在人才培养方面必须适应社会和行业需求，符合我校 “高素质、强能力、应用型”的人才培养的目标，因而，在专业建设伊始，就不能完全照搬其他高校能动专业人才培养模式，需要结合实际情况，大胆改革和创新，才能在国内同类专业中快速占领一席之地，并以高起点快速稳健发展。

1 国内外研究现状

欧洲和美国的大学将能动类专业设置在机械工程系中，且不以专业来单列，而只是机械类的一个方向，称为热流科学（Thermal and Fluid Science）或能量系统（Energy system），而核工程与核技术则一般单独设立，或者设在化工系中，例如美国麻省理工学院、佛罗里达大学等，机械工程的教学与研究范围覆盖了目前国内本科生专业目录中的机械类、能源动力类的范围，这样就大大扩展了能动专业的学科基础和专业领域，以此来适应“应用型”人才培养的需求，使学生获得坚实的专业理论和宽广的专业知识。

我国能源动力类专业形成于20世纪50年代[2]，当时在苏联教育体制的影响下的分为10个三级专业，经1993、1998、2012年三次修订最终合并为1个专业：能源与动力工程，使得专业覆盖面被大幅度拓展，要求本专业学生主要学习动力工程及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，受到现代动力工程师的基本训练；具有进行动力机械与热工设备设计、运行、实验研究的基本能力。要实现以上人才培养目标，关键在于如何紧跟行业需求并结合高校自身情况，制定科学的人才培养方案并认真执行。然而，经前期大量调研结果表明，目前国内高校尤其是地方院校在能动专业人才培养上存在以下特点或不足：

（1）专业划分过细，口径太窄。大部分高校在能动专业中设置了多个专业方向，如水力发电、火力发电、清洁燃烧、供暖、制冷等，并将专业课分方向模块进行教学，这极大地限制了学生的选择空间，不利于学生专业知识拓展，使学生在择业时被固定在某个方向上，缺乏竞争力。

（2）人才定位不尽合理。经前期广泛调研发现，随着我国现阶段加快能源建设的力度，国内目前需要更多的是能源动力行业运行、维护与管理方面的技术人才[3]，对于高端人才如设计研究类人才虽然稀缺，但由于能动专业实践性强的特性，一般难以由高校直接培养此类人才，即高端技术人才亦需要从工程实践中磨砺而出。所以作为地方院校，尤其新开设能动专业的地方高校，不能一味照搬985、211高校以及部分经过几十年专业建设已经具备自己鲜明特色和专业实力的高校的人才培养模式，必须紧跟行业需求，以培养应用型人才为主线，并充分利用和发挥高校自身的特色和优势。

2 三峡大学能动专业人才培养模式改革

三峡大学的能动专业于2010年底才开始立项建设，并于当年从我校2010级机械设计制造及其自动化专业中分流出53位学生按照能源与动力专业人才进行培养，2011年开始以能源与动力工程专业独立招生，故截至目前实际上已有一届学生毕业（2010级），且2015年度即将毕业的学生目前绝大部分已经签订了就业协议。近五年来，学校在专业本专业建设过程中积极探索，对兄弟高校及能动相关的企事业单位进行了广泛调研，并紧密结合我校能动专业“新开设、新起点”的现实情况，培养和提炼自己的专业特色，并对本专业的人才定位和培养进行了以下改革：

（1）在人才培养与定位方面，以培养“高素质、强能力、应用型”人才为指导，制定了专业人才培养方案，着重提炼专业所覆盖知识体系的共性，拓宽专业口径、增厚专业基础、突出方向共性、弱化专业方向、提升就业能力，扩大就业口径。具体为：1）以流体机械动力学为基础，设置适用于水力发电、热力发电、风力发电中能量转换动力装备的动力学相关系列必修基础课程，突出水力发电专业课，并辅以风力发电等专业课程；2）以热-力转换原理为基础，设置适用于火力发电、生物质能发电、核电等热动力学、热交换、热传输相关的系列必修基础课程，专业课设置方面突出火电、核电，辅以生物质能相关课程。即将动力工程专业分为流体机械和热力机械两个方向，但在培养过程中，大大拓宽了专业基础必修课的范围，增加学生后续就业时行业选择的范围。

（2）在实验/时间教学方面，以厚基础、宽口径、应用型人才培养为指导，建设和整合实验、实践教学条件。取消零散的课程实验/实践，开设系列综合实验/实践课程，使实验/实践教学具有层次性、连贯性、交叉性、系统性和良好的可操作性。避免以课程为单位开设实验时的连续性差、重复度高、综合性不强、效果差的缺点，同时在一定程度上降低建设成本。此外，学校还积极开发校外实践基地，挖掘学校所在地区及周边区域广泛的能源动力行业/企业资源，作为本专业有效的实践基地。

（3）以校外实践基地建设为抓手，开发专业初期就业资源。任何一个高校新专业就业时其情况都或多或少存在不确定性，其原因主要在于社会和行业对于特定高校新专业的认识度不高。因而打开就业工作局面难度大，故无论从短期还是长远来看，都需要充分利用所建立的校外实践基地作为就业渠道，使基地发挥更大作用，这需要在基地建设过程中同时做好基地管理制度建设，以协议的形式为本新专业向基地输送人才提供保证。

3 改革效果

近五年来，学校在建设能动专业过程中不断探索，最终形成以上建设意见和改革措施，并取得了显著成效：

（1）制定了科学合理的能动专业人才培养方案，确定以掌握能源转换装备运行及转换机理为基础，在传统的专业基础课程中，将《流体机械原理》、《水轮机及调节器》、《汽轮机》等增设为专业公共基础课，在专业拓展模块课程中按水电、热电、流体机械、新能源发电等设置小学分模块供学生选修，但不限制选择模块数量。目前学生就业反馈情况表明，在弱化专业方向、增厚专业基础课程后，学生在择业过程中即使不在个人专业方向上就业，只要未跨出能动行业，就能很快适应新领域的工作。

（2）整合实验/实践教学计划和条件。如将以往随理论课程开设的《流体机械原理》、《流体力学》、《液压传动与控制》、《泵站工程》、《水轮机及调节器》等的课程实验进行专门设计，整合成32学时的《流体综合实验》课程；将《热力学》、《传热学》、《汽轮机》、《热电厂动力工程》、《锅炉原理》等课程的实验内容整合成32学时的《热工综合实验》；将《测试技术》、《控制工程》、《电厂自动化》等课程实验整合成16学时的《测控综合实验》等，并根据相关理论课开设时间将综合实验课内容分为两个学期开设。这样学生能够得到更为系统的、连贯的实践训练，相比随理论课程开设的零散实验，综合实验教学效果更好随

（3）目前已在学校所在地区及周边能动企业建立本专业的实践/实习基地，且已经有效运行，如安能（宜昌）热电（生物质能发电）、长江电力（葛洲坝）、安能（襄阳）火电、三峡电厂、清江的隔河岩电站、高坝洲电站、向家坝电站、黄龙滩（十堰）电站、湖北宜化集团、宜昌安琪酵母、黑旋风工程机械等20多家能源企业和流体机械设计制造企业，可完全满足学生毕业实习、生产实习及其他培训的接待需求，极大地缓解了专业实践条件建设需要大投入的困难。

（4）专业就业情况良好，第一届毕业生（2010级，共53人）就业率达100%，其中除4人继续攻读硕士研究生外，15人进入水力发电厂，17人进入火电、生物质能电厂，6人进入电力部门事业单位，11人进入与流体机械及能源装备设计、制造相关企业。其中17人（32.1%）在本专业校外实践基地相关企业就职。截止2015年3月中旬，第二届毕业生（2011级，共81人）已签就业协议的达72人，已确定攻读硕士研究生5人。学校以专业调研、毕业生就业企业回访等多种形式，进一步拓宽和加深了与行业内相关企事业单位的联系，并就用人单位对我校毕业生在生产实践过程中的综合素质和表现进行跟踪回访，结果表明学生的综合能力水平总体较高。

4 结语

能源动力类专业是实践性、技术性很强的专业，且专业覆盖的技术领域非常广泛，针对具体的应用领域其技术专业性又较强，而高校在该专业人才培养的过程中一方面不可能面面俱到，设置过多的专业方向，另一方面又不能过于集中，而使得学生的专业知识领域过窄，导致就业方向没有选择余地。因而，在人才培养过程中要更多地考虑专业领域的共性，增厚专业基础，拓宽专业口径，使学生获得尽量宽广的专业综合知识，才能具备一定的竞争力，以适应现代能源动力领域对专业人才的需求。

【参考文献】

[1]徐翔，余万，陈从平，方子帆，李响，赵美云.三峡大学“能源与动力工程”专业培养方案的制订与完善[J].科教文汇：上旬刊，2014（6）：60-61.

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关键词：机械大类专业　创新能力　课程体系

中图分类号：G420　文献标识码：A　文章编号：1672-3791(2012)02(a)-0197-02

在科技迅速发展、综合国力竞争十分激烈的当今时代，培养大学生的创新精神和创新能力，具有十分重要的意义，已愈来愈成为时代的要求。改革开放以来，机械工业取得了稳定、快速的发展，同时对机械大类专业教育提出严峻的挑战。根据本院制定的创办“优势突出、特色鲜明、水平较高，位居省内外同类院校先进行列的地方性、教学型、综合性大学”的办学定位和培养“素质高、基础好、知识广、能力强、有个性、会创新的应用型高级专门人才”的培养目标。结合我院机械大类人才培养的实际，培养学生创新能力作为我院大学生的重要培养目标之一，针对机械大类创新型人才的专业特点我院机械大类专业探索出一条科学、完善机械大类大学生创新能力培养的路子。本文从创新型人才培养课程体系、实践创新体系等方面构建起了机械大类大学生创新能力培养模式。使我院能培养出具备素质高、能力强、会创新的应用型高级机械工程专业人才。

1　机械大类创新人才培养的意义

科学制定创新型人才培养体系，对培养什么类型的人才起很大的作用。过去机械大类专业的课程体系过度注重基础课和专业课，而忽视了学生兴趣爱好、个性特长方面的课程。教学内容则往往过分依赖于教材，着重强调基础知识、基础理论传授。对于科学技术的发展前沿，教材往往相对滞后。对学生往往采取“填鸭”式的教学，学生注意死记硬背，拼命忙于应付考试，培养出来的学生高分低能，缺少灵活性，缺少创新精神。所以，制定创新型人才培养体系时，始终坚持学生全面发展的教育观，坚持促进学生思想道德、科学文化和身体心理等素质的全面发展，注重知识、能力与素质的协调发展。

2　构建机械大类专业创新型人才培养课程体系

创新型人才培养课程体系主要是包括人文素养和科学态度相结合的通识教育平台、多学科综合交叉构成宽厚的学科基础教育平台、精深的专业知识和渊博的文化修养并重的课程模块所构成。

(1)通识教育课程平台包括自然科学基础知识、人文社科基础知识、文体艺术修养知识、应用科学技术知识与基本技能等有机结合。改变过去教学内容偏窄、知识结构单一的格局。主要课程有中国近代史纲要、形式与政策、品德与法律、体育、健康教育、大学英语、大学语文、高等数学、大学物理、计算机基础、演讲与口才、技术经济学、企业管理等。主要培养学生适应社会与进入社会后发展需要的通识教育知识，培养学生对时代和社会发展规律的正确认识，提高学生的道德情操，树立正确的人生观、价值观和发展观，培养学生的经济意识与政治意识；提高学生的科学文化素养，促进学生的全面发展。

(2)随着现代工业化进程的飞速发展，现代工程逐渐凸显创造性、综合性、社会性、复杂性等特征，未来工程师在“非工程”方面面临的挑战越来越大。工科大学生在业务素质方面要加强与民族意识、工程意识、经济意识的融合，并处理好人与社会、人与自然、自身发展与社会协调发展的关系。因而，必须进行多学科综合交叉学科基础教育平台，即涵盖机、电、液知识、检测技术、控制技术、制造技术与经济管理技术的宽厚的基础课程体系。主要课程有机械制图、理论力学、材料力学、金属工艺学、计算机接口与应用、机械制造工艺、电工电子技术、热工原理、液压与气动技术、控制工程基础、工程检测技术、汽车工程学、企业管理等。旨在加强学科基础教育，拓宽专业口径，培养学生对未来工作适应性，增强自我发展的能力。

(3)根据学生的兴趣、专长、发展方向和社会需求，按专业大类招生，分专业方向培养。基于精深的专业知识和渊博的文化修养并重的原则，对专业课程学时减少的同时，课程内容进行精炼，突出应用广、水平高、效果好的特点，对现代制造技术、机电一体化、热能工程、模具设计制造、汽车与内燃机、制冷与空调6个专业方向的专业课程模块结构进行优化，在每个专业方向均设置特色课程和探索性课程，针对发展学生个性和增强学生就业竞争性开设部分的选学课。

(4)高素质的机械大类专业创新型人才，不但要具备从事工业产品的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的创新型、应用型人才的能力，同时还有具备一定的管理协调能力。因而，构建创新系列课程模块要基于工程实际，注重培养学生创新设计能力。结合机械工程学科发展前沿、创新理论与方法的学术前沿，着眼于整个机械系统。开设课程有机械原理与机械设计、产品技术创新、现代设计方法、CAD技术、机电系统动态仿真、机械优化设计、有限元分析、机械系统创新设计、工业机器人等课程，课程涵盖了创造学、创新设计的基本理论与方法。一方面为学生提供夯实的理论知识，另一方面用现代机械设计理论与技术通过大量工程设计去实践，为以后学生解决实际问题的能力奠定扎实的基础。

3　构建工程类专业创新型人才培养实践创新体系

实践环节是机械工程专业教学中的一个重要教学环节，在培养学生的创新能力方面有着不可替代的作用。单靠理论教学是不能内化成学生创新能力。在教学中要与生产相结合，将科研活动引入教学，加强工程实训和学生课外科技创新活动，使学生知识来源渠道多样化，能力培养多元化。注重学生的竞争意识、创新意识、社会责任感和综合实践能力的培养。不断完善以培养学生综合素质、提高工程实践能力、工程设计能力和创新精神为主要目标的工程实践教学新体系。

实践基地已建立了一整套完善的实践教学管理、岗位聘任及培训等制度。在此基础上，顺利实现了人事改革，通过竞聘上岗，拥有实验专职技术人员9人，其中高级职称占3人，中级职称占5人，初级职称1人；教学仪器设备852台(套)，总值达901.36万元。按照工程模式进行实践基地的设计与规划，重视学生的工程能力、应用能力及创新能力的培养。按照省级示范建设实验室、省级重点实验室的建设标准来进行规划和设置。整个实践基地分成三大块：动力机械实训基地、基础实训基地、动力机械创新实训基地和专业实验场地。

(1)动力机械实训基地包括金工实习基地和动力机械拆装实训基地。机械实习工厂基地以数控设备为主，每年能承担实验教学任务达16000人次，除了承担正常的实验教学任务外，还承担数控操作的认证培训工作，学生在数控课程、数控实习的基础上通过考试可获得资质证书，有利于培养学生的应用能力及就业竞争力；动力机械

拆装实训基地包括：机械产品拆装、机电产品拆装、模具拆装、制冷设备拆装、内燃机拆装以及拆装准备间，每年可承担拆装实训教学任务达2000多人次。

(2)动力机械基础实训基地包括工程力学模块(理论力学、材料力学)、金属材料及热处理模块(互换性及测量技术、金属材料热处理)、传动与控制工程模块(控制工程基础、微机原理与接口技术、液压与气压传动、机电传动控制、PLC等)和热工基础实验模块(工程热力学、传热学、流体力学、工程测试技术、能源与环境)。每年可承担实验教学任务达32000人次。并对实践内容的进行重组，实践手段和内容体现了先进性、综合性及设计性。

(3)动力机械创新实训基地包括机械创新模块(机械原理、机械设计、机械创新设计)、机械工程软件实训模块(AutoCAD、Pro-E、UG、Cimetron等)、虚拟实验模块。以前实验要求给学生提供详细的指导书，让学生机械地去验证。这样验证性实验极大地束缚了学生的手脚，使学生的思路打不开，也造成一部分学生的依赖思想。针对这种情况，我们提供了各种虚拟传动零件、机构及各种仿真软件为学生自行设计和组合创新机构提供了良好的条件，不向学生具体提出要求，只提出需实现的功能，学生通过各种虚拟实验机构验证创新实践成果，并通过机械工具制作出产品模型。整个实训过程学生独立做出，自己编写和总结实验报告。这种实验方式以设计为主线，注重创新设计能力培养。提高学生方案设计创新能力和综合应用知识解决实际问题的能力。

(4)专业实验场地包括机械工程实验模块、热能工程实验模块、车辆工程实验模块、材料成型实验模块，承担了三个机械大类专业、六个培养方向的专业实验教学任务，每年可承担实验教学任务达11000人次。

4　创新实践教学成果

根据以上内容构建的大学生创新能力培养体系在机械大类专业实践快两年来，成绩显著。到目前为止，我院热能与动力工程专业、机械设计制造及其自动化专业入选教育部第一类特色专业；动力机械及工程学科被评为湖南省十一.五重点建设学科；小型内燃机及先进制造技术被评为湖南省高校重点实验室。发表学术论文40余篇。现承担包括国家自然科学基金项目、湖南省重点科研项目、湖南省自然科学基金项目在内的省部级以上项目3项。学生参加全国大学生节能减排竞赛、湖南省挑战杯竞赛和湖南省第三届大学生机械创新设计大赛等大赛取得优异的成绩，2008年获得湖南省第三届大学生机械创新设计大赛一等奖2项、二等奖1项；2008年荣获第八届湖南省大学生挑战杯课外科技作品竞赛三等奖1项；2009年获得第二届全国大学生节能减排竞赛三等奖1项，2009年获得中南地区港澳特区第四届大学生机械设计制造创新大赛二等奖1项；2010年第四届“挑战杯”湖南省大学生创业计划竞赛金奖1项、铜奖3项。2009年挑战杯比赛中获得全国三等奖1项。2009年教育部、住房和城乡建设部高等学校土建学科专业指导委员主办的第一届“亚龙杯”全国大学生智能建筑工程实践技术竞赛在我校举行，我校成功地承办了该项大赛，并获得了大赛唯一的特等奖。在今后的工作中我们将继续探索地方院校机械大类专业大学生创新能力培养体系的构建问题，进一步完善培养体系，进而推广所取得的成果。

参考文献

[1]周仲魁，夏菲，梁丽萍，等.构建大学生科技创新体系的探索与实践[J].东华理工学院学报(社会科学版)，2007(26)1：49～52

[2]蔡苇，余波，兰伟.大学生科技创新活动存在的问题与对策[J].重庆科技学院学报(社会科学版)，2007，6：165～166

[3]李郁峰，陈念年.地方院校计算机本科人才创新实践能力培养的一种有效模式[J].计算机教育，2009，10：12～14

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关键词 低辐射镀膜玻璃，制备方法，节能

1前言

随着现代建筑对装饰材料要求的提高，人们对作为建筑材料之一的玻璃的要求也越来越高。玻璃是建筑物和汽车不可缺少的组成部分，承担着许多重要的功能，包括美化建筑物和汽车的外观、采光及给室内带来开阔的视野。但是普通玻璃阳光透过率很高、红外反射率很低，大部分太阳光透过玻璃进入室内，从而会加热物体。而这些室内的能量又会以辐射形式通过玻璃散失掉。据统计，建筑物中通过门窗散失的热量约占整个建筑采暖或制冷能耗的50%，而通过玻璃流失的热量就占整个窗户的80%左右。

低辐射膜对远红外（热辐射）的反射率很高，具有阻隔热辐射直接透过的作用。玻璃镀上低辐射膜，其隔热性大大改善。普通镀膜玻璃不具备反射远红外线的功能，同样也不能达到隔热保温的目的。低辐射膜的本质是降低表面的辐射率。当太阳能通过低辐射玻璃表面时，反射到空间一部分，进入室内的一部分和室内物体发射的红外线，由窗户又反射到室内，使室内热能不易散失。这一特性使Low-e玻璃的传热系数大大降低，有效地改善了窗户的隔热性能[1]。

2开发低辐射镀膜玻璃的意义

太阳辐射是取之不尽的巨大能源，透过大气层到达地平面的太阳辐射热按光谱区的能量分配大致如下：波长0.3～0.38μm的紫外光，其辐射能约占太阳总辐射能的13%；波长0.38～0.78μm的可见光区，其辐射能约占太阳辐射能的43%；波长0.78～2.5μm的红外光，其辐射能约占太阳辐射能的41%；其余的约占3%，即太阳能能量的97%集中在波长0.3～2.5μm范围。普通透明玻璃对太阳的辐射透射比和传热系数都很高，5mm厚的普通浮法玻璃对太阳辐射的透射比高达84%，在炎热的夏季大部分的太阳辐射能通过窗玻璃透进室内，使房间的温度升高，使空调负荷很大。在玻璃表面通过物理或化学沉积方法涂上一层薄膜，由于膜层具有特殊的光热性能即具有反射太阳辐射能的特性，因而成为节能型玻璃[2]。

最初开发的Low-e玻璃主要用于寒冷地区，以降低能源消耗。冬季，它对室内散热片及室内物体散发的远红外线，几乎如绝缘镜一样，全部反射回室内，保证室内热量不向室外散失，从而可以节约取暖费用。夏季，它可以阻止室外地面、建筑物发出的热辐射进入室内，节约空调费用。同时，它可使70%以上的太阳光（可见光和近红外光）透入建筑物内，对可见光的透过率适中。可见光的发射率低可避免光污染的产生，营造良好的光环境。低辐射镀膜玻璃的这种选择透过性，可以起到控制阳光、调节热量、节约能源，进而保护环境的作用，因而成为目前世界上公认的最理想的窗玻璃材料。数据表明，建筑物使用普通中空玻璃比单层普通玻璃节能50%左右，使用低辐射镀膜玻璃的中空玻璃窗，可比单层普通玻璃窗节能75%左右[3]。由于窗户是节能的薄弱环节和重点部位，改善建筑物窗户的保温性能和加强窗户的气密性是节能的关键因素。随着国家对节能和环保力度的加大，人们已越来越关心燃烧所产生的污染问题，特别是我国煤炭占能源消耗总量的75%，建筑采暖所用能耗占全国商品用能耗量的10%左右。随着城镇建设的快速发展，建筑用能耗所排放的污染物急剧增加，建筑节能所体现的经济和社会效益就日益突出。玻璃工业作为建筑业的一个支柱行业，若能抓住机遇调整产品结构，生产节能玻璃将会使全行业进入一个新的发展阶段[4]。

3国内外现状

3.1 国内现状

80年代末，我国只有几家企业引进镀膜玻璃生产线和技术。到了90年代初期，市场对镀膜玻璃的需求量增长迅猛，镀膜玻璃出现供不应求的局面，而且利润非常可观，因而各种镀膜生产线被迅速引进。短短几年时间内，该行业在我国得到迅速发展。结果其生产能力超过了我国当前建筑业的实际需求，形成了供过于求的局面。由于有些企业单纯追求一时的经济效益，不关心生产、使用、施工中的技术研究和质量管理，导致一些企业停产或转产，很多企业效益下滑，使镀膜玻璃生产行业的健康发展受到了很大的影响。虽然有些企业引进了国外的生产线和相关技术，但由于我国企业的经营模式所限，各企业只对设备的使用、维修、保养及简单的膜系开发作了些研究，很少有企业与科研院所和镀膜设备制造商融为一体，对镀膜工艺和技术作深入的研究和开发，因此国内镀膜行业的发展和国外相比存在很大的差距[5]。

3.2 国外现状

70年代出现的世界能源危机，促进了低辐射玻璃的开发和应用，到了80年代末期，国外特别是欧洲和美国等国家和地区的建筑物门窗大量采用低辐射镀膜玻璃。美国在80年代末期，低辐射玻璃窗已占整个双层玻璃窗市场的四分之一以上。由于低辐射镀膜玻璃优异的节能效果，使其在欧美及日本等发达国家得到了广泛的应用，年使用量的增长率高于20%，全世界年用量已超过1.2亿m2。德国政府1996年立法规定，所有建筑物都必须采用低辐射镀膜玻璃，以减少普通玻璃因热损失过大而造成的能源浪费。欧共体自2001年6月新节能条例生效后，要求在此后的新建、改建建筑物上推广使用低辐射玻璃，使低辐射玻璃市场需求量急剧上升。全欧洲年需求量达到了6500万m2。推广普及低辐射中空玻璃的德国今后要达到92%，奥地利为90%，波兰为75%，美国由于推行了“能源之星”等节能措施，低辐射玻璃的使用量也急剧增长，2001年低辐射玻璃的销售量为5140万m2[6]。

现今许多国家也正在出台类似的政策。随着各国的重视及相继立法，低辐射镀膜玻璃的用量将大幅度增加。

4低辐射镀膜玻璃的制备方法

目前生产镀膜玻璃的方法主要有以下三种：一是真空蒸发镀膜；二是磁控溅射镀膜；三是化学法镀膜。前两种方法属于物理气相沉积PVD（Physical Vapour Deposition）。第一种工艺方法投资少、见效快，属一种短平快的项目，但存在膜层不均匀、牢固性差的缺点，因而该工艺将会逐渐被淘汰；磁控溅射法自动化程度高，其膜层易控制，因此其产品质量较好，但该工艺设备投资大、生产周期长，在一般的中小企业中推广存在一定的困难。目前，用磁控溅射法生产低辐射镀膜玻璃的主要厂家有德国莱宝、美国BOC等公司。在线生产低辐射镀膜玻璃的厂家只有英国皮尔金顿公司、美国PPG公司、法国圣戈班公司等少数几家大公司，这些公司大都采用CVD（Chemical Vapour Deposition）法生产低辐射镀膜玻璃。

化学镀膜法操作简单、经济、易于大面积成膜，其中采用CSD（Chemical Spray Deposition）法较多。化学法的另一种方法是溶胶－凝胶法（Sol-gel Method），该法是目前国内外广泛采用的镀膜玻璃生产方法。生产镀膜玻璃的三种方法比较如表所示。

溶胶－凝胶技术是80年展起来的一门新技术，指有机或无机金属化合物经过溶胶－凝胶化和热处理形成氧化物或其它固体化合物的方法。其过程是：用液体化学试剂（或粉状试剂溶于溶剂）或溶胶为原料，在液相中均匀混合并进行反应，生成稳定且无沉淀的溶胶体系，放置一定时间后转变为凝胶，经脱水处理，在溶胶或凝胶状态下成形为制品，再在低于传统的温度下烧结[8]。

利用该法制备的无机薄膜材料具有耐热性好、稳定性高、强度大的特点，还能使基材具有光、电、色、磁、热等特殊物理功能，因此受到各国的重视。溶胶－凝胶法设备投资少、具有生产工艺简单、建厂快、产品膜层均匀性好、膜层耐酸碱和牢固性较好的特性，适合于大面积制膜，而且薄膜化学组成比较容易控制，能从分子水平上设计、剪裁，特别适合于制备多组元氧化物薄膜材料。更重要的是该产品可以用于钢化及热弯，因而目前在国内被广泛采用[9]。

低辐射镀膜玻璃主要有银膜体系，包括单银和双银膜系等。SnO2基薄膜、掺锑的SnO2薄膜简称为ATO；掺氟的SnO2薄膜简称为FTO；In2O3基薄膜、掺锡的In2O3薄膜简称ITO；ZnO基薄膜，其中掺铝的ZnO薄膜（ZAO）是目前最好的ZnO系薄膜。

5存在的问题及展望

在我国大面积推广低辐射镀膜玻璃，就必须使其生产规模化，以降低成本。低辐射玻璃在线生产技术涉及化学、流体力学、热工学、机械、材料学、光学、电子学、色度学和玻璃工艺学等学科，是多学科的综合运用，技术难度非常之大。然而基于溶胶-凝胶法的众多优点，若将这个技术开发成熟，将会有广阔的前景，同时会对我国建筑节能步伐的推进作出不可估量的贡献。90年代中期，国内有关部门已着手这项技术的基础性研究。国内在线镀阳光控制膜玻璃的生产技术已经相当成熟，已达到国外同类水平，但从阳光控制膜玻璃生产转到低辐射镀膜玻璃生产还存在很大的技术难度。然而，凭借国内十余年在线镀膜的科研和生产经验，只要我们集中精力，加之国家和社会各界的大力支持，攻克这一难关将不会太遥远。

近年来，我国节能工作虽然取得了长足的进步，但是与国际先进水平相比仍有很大的差距。目前我国能源利用效率仅为30%左右，比发达国家约低10个百分点；人均能源消耗仅为世界平均水平的一半，但产值能耗比世界平均水平高出2倍多。据有关专家估算，如果我国非节能型窗中的40%改造成节能窗，全国每年可减少能耗折合标准煤约1.56亿t，同时可减少向大气排放灰尘7000万t和大量的有害气体。所以未来几年，低辐射玻璃将是镀膜玻璃发展的重点。1996年我国颁布的《中华人民共和国建设部建筑节能技术政策》中规定：从1996年起到2000年新设计采暖居住建筑应达到1980～1981年在当地通用设计能耗水平基础上节能 50%的标准，2005年起新建采暖居住建筑应在此基础上再节能30%。这就为镀膜玻璃，特别是低辐射玻璃的大量应用提供了政策依据。中国北京申奥成功，大规模的场馆建设对绿色建材、绿色环保提出了更高的要求，也给节能玻璃的广泛应用带来了契机，可见其发展前景广阔[4]。

参考文献

1 姜燮昌.低辐射膜玻璃的最新进展[J].真空,2003,2:1～6

2 王 伟，付立伟，赵年伟.节能型镀膜玻璃概述[J].玻璃,2002,1: 43～45

3 陈巧香.低辐射膜的分类及生产工艺技术[J].玻璃,2002,3:39～42

4 杜震宇.低辐射玻璃－21世纪节能环保玻璃[J].玻璃, 2002,5:27～30

5 郭 明.国内外镀膜玻璃生产现状及发展趋势[J].玻璃,2002,3:43～45

6 鲁大学.低辐射镀膜玻璃在建筑节能中的优势[J].建筑科技, 2003,12:20～21

7 卢旭晨，李佑楚，韩铠，王风鸣.陶瓷薄膜制备及应用[J].材料导报, 1999,6:35～38