能源动力工程培养方案范文

时间:2024-02-01 18:11:01

导语:如何才能写好一篇能源动力工程培养方案,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。

能源动力工程培养方案

篇1

【摘要】社会需求决定专业培养方向,在能源动力工程专业人才培养中,坚持以社会需求为导向,结合学生的实际情况,在传统培养

>> 高校文秘教育专业的人才培养方向 基于CDIO理念的能源动力专业人才培养模式探讨 基于岗位胜任力的能源动力类专业人才培养模式探索 浅析与技能竞赛相结合通信专业的人才培养模式 浅析摄影摄像技术专业的人才培养目标与能力结构 浅析高校动画专业的人才培养与教学改革 基于战略性新兴新能源产业发展的能源动力类专业人才培养探讨 “三位一体”人才培养模式在能源与动力工程专业中的应用研究 浅谈劳动力市场的需求与高职院校的人才培养对策 浅析高校光伏专业人才培养的发展方向 能源与动力工程专业培养应用型创新人才的实践探索 地方本科院校能源动力类专业人才培养模式探讨 能源动力类专业应用型人才培养模式改革探索 播音主持专业人才培养方向的探讨 新能源科学与工程专业人才培养要求的调查分析 临床医学(影像方向)专业人才培养方案的研究与应用 英语(医学方向)专业复合型人才培养的困境与出路 高职院校新闻采编与制作专业人才培养方向的定位 专科全科医学专业方向人才培养的研究与实践 医学方向英语专业人才培养模式的研究与实践 常见问题解答 当前所在位置:.

[3]战洪仁,等.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.

[4]蔡映辉.改革开放三十年我国高等工科人才培养回顾及评述[J].国家教育行政学院学报.

篇2

为了落实执行“2011计划”,并适应国家对核电建设专业人才的需要,大连理工大学与中国广东核电集团有限公司(下称中广核集团),以能源动力类学科为主体,以培育新能源、可再生能源新兴产业和改造能源动力传统产业为重点,结合双方2007年签署的核电人才联合培养合作协议,在双方共建的中广核集团核电学院基础上,共建面向核电产业的协同创新中心,作为大连理工大学能源与动力学院的二级学院。同时,大连理工大学在能源与动力学院开展辽宁省校企协同创新工程人才培养体制机制研究与实践工作,中广核集团每年从我校三年级学生中预先招聘20~30名学生作为培养对象,学生四年级时在核电学院完成学习任务,让企业从人才的接收者向人才的培养者转变。

这样既解决了企业抱怨本科毕业生岗前培训耗时多、无法快速融入企业的问题,同时也避免了部分学生在大四阶段无所事事或是忙于找工作的两种极端状态。事实证明,在企业完成第四年学业的学生基本上都会得到企业的认可并留在企业工作。在这种人才培养模式中,企业、学校需要在制度、管理、实践教学等多个方面协同创新,在摸索中不断完善相关制度,涉及的重点工作主要包括:

(1)共同制订并逐步完善学生第四学年的培养方案与教学计划,主要是根据学生所在专业的培养计划和中广核电集团的专业培养要求,共同制订培养目标、共同建设课程体系和教学内容,特别是完善修订企业学习阶段培养方案的制订;

(2)通过人力资源培训,推动双方教师和科技人才的联合培养和交流互动,确立工程教育的课程体系和内容,并制订校内和企业教师的聘任办法和开课计划,不断提升学校教师实践教学水平;

(3)建立完善的学生考评机制,由学校与企业共同制订企业学习阶段的培养标准和考核要求,共同对学生在企业学习阶段的培养质量进行评价,并对学生的毕业设计加以考核;

(4)建立学生在企业学习生活期间的管理制度,采用导师制管理,大连理工大学和中广核集团公司分别为学生配备一位导师,共同负责教学、生活管理及毕业设计指导等工作。双方希望通过校企的深入合作、协同创新,建立工程人才培养的体制机制,探索并实践学校、学院同企业共同举办二级学院的体制机制,实现企业与高校的共赢,为其他高校的工程教育改革提供经验,同时为卓越工程师培养的落实执行提供保证。

2热能与动力工程专业卓越工程师培养的探索与实践

2010年6月启动的“卓越工程师教育培养计划”是教育部贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》的重大改革项目,也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。大连理工大学是首批进入“卓越工程师培养计划”的高校之一,能源与动力学院的热能与动力工程专业有幸成为首批卓越工程师培养的试点专业。热能与动力工程专业以基于通识教育的宽口径专业教育为特色,通过校企协同创新,构建了与研究型大学精英人才培养相适应的能源动力类卓越工程师培养模式。该专业的培养计划对原有课程进行整合,将专业标准落实到具体课程,对主干课程教学大纲进行了修改和完善,并通过与中广核集团、沈阳鼓风机集团有限公司(下称沈鼓集团)等大型企业的校企合作,采用“3+1”订单培养模式,进行能源动力类卓越工程师培养的实践。培养方案包括学校阶段与企业阶段2个层面的培养计划。双方共同制定4年的教学计划,同时互认学分,毕业设计采用双导师制,以企业导师为主。实行“工程教育不断线、创新实践不断线、企业合作不断线”的课程配置体系。企业阶段培养方案加大实践环节和企业学习的内容,注重工程系统的思维训练、注重学生工程实践能力的培养,其中包括学历课程24.5学分、400学时,以及290学时的实践、实训环节,表1给出了核电学院的企业阶段部分理论与实践课程。学校阶段培养方案面向工程人才培养的需要,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,同时针对核电工业的需求,补充了一部分与核电相关的理论课程,如表2所示,总学分175学分,其中实践环节学分不少于25%。

3校内、外的实践教学平台的建设与运行

工程型人才培养的一个重要内容是实践教学,如何建立与卓越工程师培养相融合的实践教学体系,构建优质的实践教学平台对工程实践教育改革是至关重要的。我学院从校内教学实验中心与校外创新实践基地建设2个方面丰富实践教学内容、提升实践教学水平,取得了较好的效果。在校内实践教学平台建设方面,我学院于2008年成立了教学实验中心。成立之初,中心专门成立调研小组,对国内能源动力类实验教学成绩突出的清华大学、浙江大学、西安交通大学、上海交通大学等重点高校进行调研,吸取其建设经验,在原有2个实验室的基础上,整合了学院全部6个专业方向的实验资源,以既保证各专业方向之间互相依存,又体现各自不同优势与特色的原则,组建了能源与动力学院本科教学实验中心,并于同年获批学校的实验室重点建设项目,累计获得资助374万元。

在设备方面,实验中心将学科最新科研成果应用到实验教学之中,将其转化为优质教学资源,建设仪器设备先进、资源共享、开放服务的实验教学环境。例如:能源动力学院能源与环境专业方向将科研重点设备NMRI核磁共振成像仪应用到教学实验中,开阔了学生的学术视野,让学生接触到了学科的前沿技术。在实验内容上,实验中心新增12个实验项目和扩组7个实验。新建实验项目内容多为国内领先水平,并在培养计划上把各专业方向的实验学时由12学时增加为24学时,还增加投资,改善部分实验条件落后的局面,为低温及制冷工程、能源与环境工程2个新建本科专业方向填补了实验教学的空白。不仅如此,在人员方面,实验中心新引入3位博士毕业生作为实验专职人员负责实验教学,大大提升了专职实验教师队伍的水平,同时针对新增实验组织编写实验指导书5本,出版实验教材1部,为本科实践教学创造良好的软、硬件条件。

在校外实践基地建设方面,我学院已建立了多处长期稳定的校外实习基地,与沈鼓集团、哈尔滨汽轮机厂有限责任公司、大连三洋制冷有限公司等多家企业签订了校企合作协议,合作内容包括企业为学校提供实习场地与环境,同时提供进厂教育、生活安排、实习讲课和现场指导等。学院适时聘请企业知名人士和技术骨干为兼职教师,参与专业改革工作和实践课程教学活动。以沈鼓集团实践教育中心为例,2006年,我校与沈鼓集团组建了沈鼓集团-大连理工大学研究院,开创了一种校企合作的新模式,即允许企业的研发机构入驻校园建立研究特区,双方共同投入,采用企业化研发管理模式,企业投入科研经费,决定研发方向,研发技术归属企业并直接产业化,通过双方优势互补增强企业的核心竞争力。2012年双方启动了辽宁省大学生实践教育基地建设项目:沈鼓集团-大连理工大学工程实践教育中心建设。中心设在沈鼓集团基地内,利用集团培训中心的教学软、硬件资源,邀请集团的技术人员对学生进行实践指导。目前该实践教学中心每年开展生产实习、毕业设计、大学生寒暑期社会实践等教学实践工作,接待学生约90人次/年,为卓越工程师培养的校外实践提供了保证。

4构建适应工程教育的本科教学体系

结合大连理工大学能源动力类本科培养方案制定工作,我学院根据专业特点和工程人才培养要求,通过优化课程体系、更新教学内容、改进教学方法等措施,建立了教学与实践相结合、通识与专业教育相融合,理论与工程教育相衔接的校内本科教学新体系,具体工作包括如下几个方面:

(1)在课程体系建设方面,我学院结合学校2012年本科培养方案制定工作,根据核电专业的特点和对人才培养要求,重构了学生在学校阶段的课程体系;改革实践教学内容,保证实践教学在培养方案中的比重达到25%,注重了科研与教学紧密结合;设置了学科前沿课程,如能源动力导论、能源环境基础等。

(2)在教学内容更新方面,在学校阶段增设核能相关的专业选修课程,如热力发电厂与核电系统、供热工程及核反应堆原理、核电与火电热力系统等,为企业阶段的学习创造知识条件;同时鼓励教师将科研成果及时纳入课堂教学中,使教学相长,培养学生的创新能力。

(3)在教学方法方面,改变传统的知识传授型模式,推行研究型教学模式,在课堂上创设一种类似于科学研究的教学环境,增强互动式的讨论和双向式的交流,引导学生主动学习、主动思考和实践。同时注重学生的个性发展,引导和教授学生如何查阅大量信息,满足学生拓展知识视野、解决问题、协同学习和个别学习的需要。

(4)在实践教学方面,校内实验教学实行严格管理,鼓励学生做设计性、创造性的实验,通过理论、实验、校外实习、科研和工程的紧密结合。

(5)在师资队伍建设方面,学校有计划地从企业聘请具有丰富工程实践经验的工程技术人员担任兼职教师,承担部分专业课程教学任务;在支持企业工程技术人员到高校进行学习和进修的同时,学校选送青年教师到企业工程岗位工作,通过主持或参与企业的工程项目,参与相关产品设计、研发课题,通过这种方法提升教师的工程实践能力,提高培养工程人才的师资队伍水平。

5结束语

篇3

关键词:能源与动力工程 专业导论 教学方法 专业特色

中图分类号:G642;TK0-4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)11(b)-0171-03

Talking About Professional Introduction Course of Energy and Power Engineering

Li Jianzhong1 Yuan Li2 He Xiaomin1 Mao Junkui1 Zhang Jingyu1 Shi Bo1

(1.Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Jiangsu Province Key Laboratory of Aerospace Power System,Nanjing Jiangsu,210016,China;2.PLA University of Science and Technology, School of National Defense Engineering,Nanjing Jiangsu,210007,China)

Abstract:Based on training of professional talents and demand for talents of energy and power engineering,and also in view of school-running characteristics (aviation,aerospace,civil aviation) of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics and course highlights of energy and power engineering,professional characteristics and training objectives of energy and power engineering were introduced and the necessity of establishing professional introduction course was analysed.The teaching methods of theory and practice for professional introduction course of energy and power engineering were discussed.

Key Words:Energy and power engineering;Professional introduction;Teaching method;Professional characteristic

高等学校是培养专业型人才的摇篮和基地,制定合理的培养方案、设置具有综合体系的专业课程、配套相应的实践教学平台、改进教学方法、提高教师水平等是实现循序渐进地引导学生快乐学习、轻松了解和掌握专业技能及成为高技能专业型科技人才的保证。专业课程设置关系到如何让学生“喜欢学”、如何让学生知道“学什么”、及如何让学生掌握“如何学”。专业导论课,是进行系统专业学习的先导和铺垫,是引导学生了解所学专业和相关专业的入门课程,有利于帮助大学生尽早了解所学专业性质、培养专业兴趣、掌握专业学习方法、规划自身发展,能够起到重要的导航作用[1]。

1 专业特色及培养目标

国家即将启动以航空发动机/地面燃气轮机为核心的高效动力装置重大科技工程专项,明确提出要突破高性能动力装置的核心关键技术,提升我国各类核心装备、重大机械设备动力系统的自主保障能力。我国能源供需矛盾尖锐,结构不合理,能源利用效率低,一次能源消费以煤为主,化石能源的大量消费造成严重的大气污染,雾霾天气不断,严重影响人类的健康。如何满足持续快速增长的能源需求和能源的清洁高效利用,对能源科技发展提出重大挑战。国家正在推进清洁能源开发与高效利用技术、节能减排技术、高效动力技术等为主的多项计划,作为涵盖能源、动力及环境领域的核心学科之一,能源与动力工程学科必将在新能源开发与综合利用、高效低污染排放动力技术、节能减排技术等领域发挥关键的科学与技术支撑作用,为我国早日实现节能减排的宏伟目标提供强有力的技术保障,发展前景广阔。国家重大计划和实施纲要为能源与动力工程专业的发展提供了广阔和美好地前景,该专业迎来了历史性的发展机遇,同时也带了巨大地挑战,尤其在综合素质高、创新能力强的能源与动力工程专业人才培养方面,对如何进一步办好能源与动力工程专业、提高本科和研究生教学水平、做好高水平人才培育基地提出了更高地要求。

大部分刚踏入大学校门的新生对自己专业认知及毕业后从事工作岗位了解甚少,对大学生活和专业学习既好奇又迷茫,同时,中学阶段被动式学习和吸收,学习时间紧,作业量大,承受具大考试压力,而进入大学以后,很多学生像脱缰的野马,摆脱了家长和老师的束缚,学生的自主学习、独立学习积极性降低,失去学习目标。鉴于此,一般高校在大一期间都设置了专业导论课,不仅要指导学生解除在该专业一些问题上的困惑,还要能引导学生更好地适应大学生活,帮助学生领会大学的学习方法及提升自主学习能力,消除学生的不适应性以提升学生自立、自主学习的能力,帮助学生更好地规划学习,实现学习目标。专业导论课教学内容一般包括:(1)介绍专业背景和专业特色。(2)专业人才培养方案的课程体系及相互逻辑关系。(3)涉及的基本专业知识、专业拓展及交叉学科。(4)本科和研究生学科的对接关系。开设专业导论课可以帮助学生了解未来的就业和发展趋势,增强专业学习兴趣,为顺利完成大学学业奠定基础。高中生进入大学后,常常因为不适应大学学习生活环境、不明确自己努力的方向而迷茫、放松自我约束,不能快速顺利地完成由高中生向大学生的角色过渡,造成学习成绩和思想滑坡。教学实践表明,开设专业导论课程有利于学生了解专业,激发学生学习专业课的兴趣,对以后学习专业及专业基础课具有良好的导向作用。探索在本科低年级阶段开设专业导论课程对教学质量的提高、学生素质培养具有重要意义[2]。高校应该在更新教育观念、加强教学管理、集中优势师资、编写特色教材等环节着手进行改革,全面推进专业导论课的开设,切实提高人才培养质量[3]。

南京航空航天大学能源和动力工程专业传承了本校的航空、航天和民航特色,长期致力于动力领域的基础研究及相关技术,形成了高效燃烧组织、强化换热理论及应用、复杂流动仿真与控制、新概念动力装置设计等多个优势明显的特色方向。能源与动力工程专业紧密结合国家和江苏省工业和国民经济发展,以科学技术转化生产力为目标,为国家和地方经济发展提供重要技术支撑和人才储备。南京航空航天大学的能源与动力工程专业在多年的专业建设和发展过程中,始终弘扬学校“负重奋进、献身国防,唯实创新、志在超越”的办学精神,把人才培养放在首要位置,研究能力持续攀升,产学研效果突出,素质教育特色出众,创新型优秀人才培养成效突出,教学改革、课程群建设及国际交流不断完善和进步。因此,南京航空航天大学的能源与动力工程专业以素质教育为导向的人才培养体系特色突出,国防特色鲜明,基础研究能力和服务地方经济发展能力出众,师资力量雄厚、专业综合实力强,具备了非常广阔地发展前景。

专业课程群是优化学生知识结构、培养学生创新能力、提高学生工程技术能力的基础,直接影响实验实践教学体系和师资队伍的建设。借鉴国外著名大学中相关专业的培养方案及课程体系设立模式,在充分考虑南京航空航天大学能源与动力工程专业特色的现有培养方案基础上,增加了实践性教学环节在专业教学计划中的比重,强调学生的应用知识和实施能力。该专业发展核心专业课程体系的核心指导思想为完善基础类课程体系、优化课件,建立了开放式虚拟热工基础试验系统,提升教学效果;建设了燃气轮机动力系统、节能减排、新能源利用3个核心课程群,理顺各门课程知识领域的相互关系,遵循教育教学规律,突出特色,逐步完善该专业的课程知识体系,以流体力学、热工学为理论基础,辅助以机电、计算机和控制等学科的理论知识,培养具有高尚人格品行和社会责任感,具备扎实的理论基础和专业水平,熟悉能源利用、转化及动力系统原理、应用技术的专业人才,可以从事能源动力、环境保护、新能源研究开发、动力系统设计、制造、控制和管理等的工作。

2 专业导论课的教学方法

专业导论课作为学科启蒙课程之一,旨在促进低年级学生在较短时间内概略了解自己所学专业的概念、内涵、地位、作用、专业现状、应用前景,增强新生学习目的性,激发学习兴趣和动力,引导学生对该专业的人才培养计划和培养目标、课程体系等了解,提高学生对所学专业的认知度,培养学生专业感情,有助于学生确立专业学习目标,促进学生以积极的心态投入未来的学习生活[4-6]。专业导论课从培养方案讨论开始,让学生总体了解大学的培养模式,了解课程设置的特点,了解每门课的作用以及各课程之间的关系等,帮助学生认识到其在低年级所学在高年级有所用。不仅有助于学生提高学习兴趣,更有助于学生制定中长期学习计划。

南京航空航天大学能源与动力工程专业导论课采取理论教学和实践教学相结合的方式,培养学生对所学专业从宏观上了解该专业的课程体系和课程结构。理论教学环节,专业导论课的授课采用多位教师和专家联合授课的方式,通过专业负责人对能源与动力专业培养方案解读和相关专业老师以航空、航天、民航及相关领域为背景进行具体的专业介绍,让学生对所学专业有更深地了解。重点强调普适性教学,授课内容不包含具体方法、原理等,专业内容选择上应全面,表现形式应具启发性,且新颖、形象,具有一定的综述性,深浅适当。课堂上创设更加宽松的学习氛围,多些特色、多些思考、多些讨论、多些实践。专业导论课的教学目标设计成具有引导学生认识专业、了解专业,促使学生热爱专业、明确个人发展规划。实践教学环节,安排现场参观、实验演示等,对提升学生的学习兴趣、调动学生学习积极性具有作用积极。学生组队专题讨论,就某个同该专业领域相关专题开展调研和论述,合作撰写论述报告,小组成员上台讲述并分别回答如下问题:选题同该专业有何联系?目前发展状态?未来发展趋势?可能会涉及哪些知识?该专业哪些课程会涉及这些知识?该选题同哪些企业和研究机构相关等?南京航空航天大学能源与动力工程专业导论课以宽松、多样化的教学安排调动学生学习的积极性和提升学习效果。为了实现能源与动力工程专业导论课在有效教学中的作用及其实施对策,在本科专业建设项目“能源与动力工程专业导论视频课”的支持下,拍摄并制作了八个单元的能源与动力工程专业导论课程视频,在学校网络教学平台上建成课程网站、上传主要课程PPT、课程视频、课程教学大纲等材料,学生可以更深入学习该课程和深入了解该专业。

3 结语

专业导论课是为大一新生能够初步了解专业知识、掌握学习方法、做好职业生涯规划的一门启蒙和科普课程,启发、调动大一新生的自主学习积极性,引导新生熟悉能源利用、转化及动力系统原理、应用技术等知识,了解能源与动力工程专业涉及能源动力、环境保护、新能源研究开发、动力系统设计、制造、控制和管理等行业,引导学生热爱所学专业、进行大学成长规划及职业生涯规划及实施,逐渐提高自主学习能力,有计划地进行自我培养。能源与动力工程专业导论课教学模式是采用专业组长和同行专业教授配合理论教学和实践教学的灵活性和多元化教学方法,使得专业导论课程能够很好地激发学生的参与意识和学习兴趣,帮助学生掌握专业学习方法,为高效地学习后续专业知识打下了坚实的基础。专业导论课是引领大学生建立专业自信心和专业归属感、走入专业领域的向导,在大学一年级新生在大学的学习和成长过程中,具有重要的领航作用。

参考文献

[1] 杨善林,潘轶山.专业导论课―― 一种全新而有效的大学新生思想教育方法[J].合肥工业大学学报:社会科学版,2004(4):1-3.

[2] 刘光明,于斐,周雅,等.大学低年级课程中开设专业导论课的探索[J].高教论坛,2007(1):37-39.

[3] 杨晓东,崔亚新,刘贵富.试论高等学校专业导论课的开设[J].黑龙江高教研究,2010(7):147-149.

[4] 张燕.为大学新生开设“专业概论课”的探讨[J].教育与职业,2014(11):154-155.

篇4

致力科研 成就斐然

杜小泽致力于大型火电机组空冷系统优化等前沿科学的研究,从多个角度提出了提高空冷机组运行效率和优化设计的技术手段,其研究使供电煤耗降低4.5g~7g/kWh,将使火电行业年节约标准煤500万吨,有力推进了我国火力发电行业的节能减排,赢得了良好的社会效益和经济效益。他勇于创新、刻苦钻研,近5年,先后承担国家自然科学基金项目、国家“973计划”项目等10余项;发表学术论文近100篇;研究成果被国内外同行引用300余次;获得授权发明专利11项。

授业解惑 教书育人

在人才培养中,杜小泽始终坚持将授业解惑、教书育人有机统一。在本科生教学、研究生培养指导中,经常深入学生班级、研究所、实验室悉心指导,工作认真细致、及时到位,深受学生信赖。

在专业课教学中,用科学研究的最新进展和工程实践的前沿需求对课程的知识体系不断进行更新和补充,并参加和主持多项教学改革,以及“传热学”“热工基础”精品课程建设项目,不断探索新的更为有效的教学模式。

锐意进取 引领学科发展

能源动力学科是华北电力大学最重要的支柱学科之一。杜小泽从修订完善人才培养方案、凝练研究方向、全方位学术交流和引进人才等具体而基础的工作入手,为能动学科的发展打下了扎实的基础,形成了围绕电力节能,同时跟踪学科前沿且具有鲜明能源特色的学科方向。这些工作为华北电力大学成功获批动力工程及工程热物理一级学科博士点和热能工程国家重点学科、并入选“985工程”优势学科创新平台奠定了基础。

篇5

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:

[1]吴志功,王伟,郭炜煜.大力发展能源教育建设低碳社会[J].北京教育:高教版,2010,(7):10-13.

[2]刘显法.节能降耗的人才保障[J].中国人才,2007,(2):27-28.

[3]左远志,杨晓西.大学开展能源教育的新视角[J].东莞理工学院学报,2012,(1):100-103.

[4]桑丽霞,王景甫.对我国大学开展能源教育的思考[J].北京工业大学学报(社会科学版),2009,(6):72-74.

[5]尹健.节能服务产业人才培养问题与对策[J].中国校外教育,

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能源动力行业是国民经济发展的重要基础行业,是国家“节能减排”战略的主战场。该行业涵盖学科多,支撑面广,国际竞争日益激烈。天津大学机械工程学院针对行业特点,以激发学生学习与创新热情为出发点,创新性地提出了“熔炼互激”的教育理念,并建立了协同多元教育资源培养能源动力类“国际化、高素质、创新型”人才的“三五三”教育体系,培养视野开阔、基础扎实、综合素质高、创新能力强的行业急需人才。成果实施4年以来,学生培养质量整体显著提升,毕业生的综合能力素质受到用人单位高度评价,成果的教育理念和模式辐射到浙江大学、吉林大学等国内10所知名高校和2家知名企业,辐射作用显著。

针对“传统”专业学生学习兴趣不浓、创新能力不足、专业认知不清晰等问题,如何有效激发学生学习与创新实践热情?新形势下,如何配置和融合多方位教育资源,培养行业所需要的国际化、高素质、创新型人才?天津大学以激发学生学习与创新热情为出发点,提出“熔炼互激”的教育理念,并建立了协同多元教育资源培养能源动力类“国际化、高素质、创新型”人才的“三五三”教育体系,培养视野开阔、基础扎实、综合素质高、创新能力强的行业急需人才。

成果解决教学问题的方法

实施“熔炼互激”理念,激发师生热情

在课程、实习和实践教育环节,组建由国内外教授、讲师、研究生、学生和工程师等多层次人员构成的多元互动式教育场景(称为“熔炉”)。例如在“传热学”课程教学中,以“竞标团队”形式建立由海内外教授、讲师、研究生、本科生和工程师构成的多元化课程团队。在实践教学中,如学生车队,以“虚拟公司”和“项目小组”等形式构建跨专业、跨年级学生组成的多元化项目团队。通过多形式、多阶段的考核评估以及营造群体竞争氛围等措施,推动师生共同面对实际问题的挑战,频繁地交流、讨论、咨询、汇报、评价,即“熔炼”作用;全体参与者相互学习、撞击、锤炼与激励,最大限度地获得教育和成长,达到“互激”状态。

构建“三五三”教育体系,支撑培养目标

学科教育委员会协调国家和教育部重点实验室的科研资源、内燃机和地热产学研联盟的产业资源和内燃动力引智基地的国际资源,组织为三大教育资源。构建项目制课程、科研实习、企业实习、国际视野拓展、群体创新实践等五大教育板块(图1),协力培养“国际视野、高素质、创新”等三大能力素质。构建成三大资源和五大教育板块相互促进、相互补充、共同发挥作用的“三五三”教育体系。重点实施项目制课程、群体创新实践和国际视野拓展等改革,推动三大教育资源汇集于五大教育板块,为人才培养目标提供多方位、多层次支撑。建立课程改革、教育质量反馈等21项制度以及学生实践教学管理信息平台,从人员落实、资源到位、过程规范、效果评价等角度,保障教育体系的可持续运行和不断完善。

修订培养方案,实施5项教改计划

项目制课程改革计划:分批次选择专业课,改革教学大纲。以3种典型的项目实施模式,开展基础课程改革(见表1)。以项目为牵引,建立不同规模的项目团队,采取个人和团队表现相结合以及分阶段、多形式的考核方式,强化“学以致用,创新实践,沟通协作”意识。

表1 项目制课程改革方案

群体创新实践计划:给一年级新生宿舍发放内燃机,举办以宿舍为单位的拆装竞赛。组织二至四年级学生建立方程式车队,按照虚拟设计公司运行,参加全国比赛。个人和团队表现计入实践学分。

国际视野拓展计划:聘请20多位海外学者,建立5个国际化教学团队,建设专业课,开设13门选修课和讲座。暑期邀请海外教授,面向全国大学生举办暑期国际学校。选拔优秀学生赴海外游学。

科研实习计划:组织重点实验室每年招聘30-40名三年级本科生,加入课题组进行科研实习,实习评价作为保研和考研面试参考。

企业实习计划:建立8个国内企业实习基地和3个海外企业实习基地,组织二、三、四年级本科生以多种形式参加企业实习。

建立组织管理机制,保障可持续运行

组建教育委员会及6个工作组,制定21项管理制度,落实学分认定、人员到位、资源配置、过程规范、效果评价。通过在校生、教师、毕业生和用人单位等四层次反馈,实现全过程监督和反馈,确保教育体系的稳定运行和不断完善。

成果的创新点

提出了激发学生主动学习和创新热情的“熔炼互激”教育理念

传统教育一般为“老师教,学生学”的“二元主从式结构”,学生常常处于被动地位,兴趣不浓,热情不高。“熔炼互激”理念改变了传统的教育场景和教育模式,学生从被动的受教育者变为教育过程的主动参与者和贡献者。以技术竞标团队、虚拟设计公司和项目小组为主要形式的多元化熔炉,拉近了职业场景。一大批学生在履行“总经理”“总工程师”和“项目经理”等岗位职责时,表现出高度的责任心和自豪感,有效激发了学生学习和创新的热情。在“熔炉”中,教师的作用更多表现为营造“熔炼互激”的氛围,教师和工程师参与的热情也得到激发,维持了“熔炼”的“热度”,确保了“熔炼”的可持续性。

提出了协同多元化教育资源培养“国际化、高素质、创新型”人才的“三五三体系”

成果突破了传统的教育资源和教育体系范畴,将学科牵头的内燃机和地热产学研战略联盟、内燃动力111 引智基地、国家重点实验室/教育部重点实验室等三大资源有效纳入本专业的教育体系。设置项目制课程、科研实习、产业实习、国际视野拓展、群体创新实践等五大教育板块。在每个板块的教育“熔炉”中,汇集相应的教育资源,实现资源的协同。在教育委员会的组织下,实施五项教育改革计划,协力培养“国际视野”“高素质”和“创新能力”等三大能力要素。

成果的推广应用效果

学生受益显著,综合素质整体提升明显

本专业四届12个班级400余名学生培养质量整体显著提升。50%进入国内一流大学深造,10%直接被世界一流大学录取深造,30%-40%被国内外龙头企业和院所录用。100余人获得全国大学生“节能减排”竞赛、“挑战杯”等奖励。6名同学以第一作者发表国际一、二区期刊论文6篇,单篇最高影响因子达4以上。

对参加传热学课程的130余名在校生和30余名毕业生抽样调查表明,90%以上的同学感受到该课程明显促进了对基础知识的理解和掌握,98%以上的同学认为自己的演讲、沟通、团队协作能力得到显著提升,部分同学还提到这将是自己大学生活“永生难忘的记忆”。

天津大学北洋动力FSAE方程式赛车队参加了4届赛车比赛,成员来自能源与动力工程、自动化、工程管理等30余个专业600余人。车队以虚拟公司方式运作,获得2010年度最佳组织奖,2013年度设计、营销、加速等成绩排名进入前10%。

全国20余所高校的1000余名学生参加了天津大学举办的4期暑期国际学校,拓展了国际视野。

毕业生受到行业用人单位高度认可

2013年12月,对一汽、上汽、长安、长城、广汽、潍柴、玉柴、联电、德尔福、中科院广州能源所等21家国内外大型企事业单位进行了本专业毕业生13项能力素质指标问卷调查。结果表明,在基础知识的掌握、创新能力、适应社会的能力、团队领导能力、解决复杂问题的能力及对事业/公司的忠诚度等13个方面均表现优异。应届毕业生受到用人单位的渴求,供需比连续四年超过1∶6。

成果示范效果显著,受到知名高校的认可和使用

浙江大学、山东大学、湖南大学、吉林大学、北京理工大学等10所高校,借鉴和运用本成果的培养模式和教育理念,改革成效显著,受益学生达3100余人,其中300余人次在“挑战杯”“节能减排”“FSC”等各类比赛中获奖。

参与企业多方面受益

天津松正公司和JohnDeere公司全程参与了“传热学”课程改革,参与的工程师深受教育和启发。学生项目给出了很多有价值的基础数据和设计方案,为公司工程机械和电动汽车热管理系统的工程开发提供了重要参考。

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关键词:锅炉原理;课程设计;教学改革;卓越工程师

作者简介:王波(1981-),男,四川珙县人,上海理工大学能源与动力工程学院,讲师;袁益超(1965-),男,浙江嵊州人,上海理工大学能源与动力工程学院,教授。(上海200093)

中图分类号:G642     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)17-0046-02

能源与动力装备是我国制造工业的重要领域之一,培养行业所需的具有工程设计能力和创新意识的卓越工程师,是提高我国装备制造业核心竞争力,发展先进制造业的人力资源保障。[1]“锅炉原理课程设计”是在热能与动力工程专业的学生系统学了“流体力学”、“工程热力学”、“传热学”和“锅炉原理”等课程以后,以培养学生工程设计能力为主要目标的实践性教学环节,是学生离开学校走上设计工作岗位之前的一次系统训练,对实现卓越工程师培养的目标具有承前启后的重要意义。[2]

本文分析了目前“锅炉原理课程设计”教学中存在的问题,并探讨了针对该课程的教学改革与实践。

一、“锅炉原理课程设计”的定位

锅炉课程设计是“锅炉原理”课程的重要后续教学环节,也是学生能力培养的关键步骤。课程设计要使学生加深对“锅炉原理”等相关课程知识的理解,并能融会贯通,灵活运用;使学生掌握锅炉机组这一重要能源与动力装备的设计方法,学会使用相关标准和手册,并基本具备综合考虑系统设计和布置的能力;培养学生查阅资料、设计计算、绘制图纸和编写设计说明书等基本技能;培养学生的创新能力,以及对待工程设计的严肃认真高度负责的态度。[3-4]

二、教学现状与问题

上海理工大学(以下简称“我校”)在20世纪50年代就创办了锅炉专业(后来改名为热能工程专业),经过多年的发展,我校热能工程专业形成了偏重于锅炉设计与制造特色。链条炉发展历史悠久,相关技术已较为成熟,在各工业领域有着广泛的应用。目前课程设计的内容是要求学生完成一采用链条炉排的工业锅炉的方案布置、完成其热力计算以及锅炉设计说明书的编制并绘制图纸,不仅要求学生掌握热力计算的一般方法,还要求学生考虑结构设计的细节及制造工艺的要求,取得了较好的教学效果。

国内其他高校在开展这门课程设计时的题目是多样化的,比如有的学校是选择设计蒸发量220t/h的煤粉炉,有的学校选择设计420t/h的煤粉炉,但大多是一个班的学生做同一种炉型的设计。

随着能源动力行业的迅速发展,锅炉型式也越来越多,学生的就业去向也日益多元化。在新的形势下,上述课程设计组织方式已不能很好地适应学生发展的需要。其突出的不足之处是,所有学生都做同一种炉型的设计,不利于其深入了解其他类型的锅炉,如大型电站锅炉、CFB锅炉、余热锅炉等,学生的视野相对较窄,依样画葫芦的过程较多,独立思考和讨论交流较少,不能充分激发学生的学习热情和创新潜力,和卓越工程师培养的要求还有一定的差距。[5-6]

三、“锅炉原理课程设计”教学改革

针对目前“锅炉原理课程设计”中存在的问题,结合培养卓越工程师的要求,笔者提出了一些改进教学效果、促进学生全面发展的措施。

1.贯彻“以德为先”的培养理念

著名的教育家雅斯贝尔斯曾把教育分为两大类,[7]一类是科学知识的传授,一类是精神的陶冶。前者能使学生掌握一定的专业知识与技能,成为某方面的专门人才,是在现代社会中生活所必须的;而后者则包括培养学生的求知欲、创造精神和社会责任感等广泛的内容。任何的专业知识或专业技能,其应用价值会随着社会的发展和技术的更新而不断减少,只有求知欲和创造精神等基本的品质才会具有永恒的动力,激发人们不断去探索未知的世界,推动科技进步和社会发展。

精神的陶冶应该贯穿于每一门课的教学。具体到“锅炉原理课程设计”教学而言,锅炉作为国民经济中常用而重要的承压设备,其安全性直接关系到人民群众的生命安全。在学生进行课程设计的过程中,教师应结合宁波市北仑港发电厂“3.10”电站锅炉爆炸事故等典型的重特大事故的惨痛教训,引导学生牢固树立“安全可靠重于泰山”的思想,在设计过程中做到严谨认真,一丝不苟,高度重视设计的规范性,在积极进行创造性设计的同时,对任何新的设计方案的可行性和可靠性都要进行反复论证,精益求精,以确保高效可靠,万无一失。

2.实行差别化的培养方式

目前的课程设计组织方式下,大家做同一种炉型的设计,尽管给定的燃料特性等设计数据有一定的差异,但大家做出的设计还是大同小异,设计题目的难度也几乎一样,不能充分考虑到学生的个性,不能兼顾不同层次学生的不同需求,甚至还可能诱发抄袭等弊端。教师需要考虑的是,不同学生的能力有差异,他们的兴趣爱好和将来希望从事的工作也各不相同,如何通过教育让他们的特长得到更充分的发展,成为社会所需要的各具特长、各有特色的人才。

因此,笔者在课程设计题目的设置上作了一些调整。课程设计题目不再限于链条炉,而是包括了层状燃烧、悬浮燃烧、流态化燃烧和余热锅炉等四大类型;即有小容量低参数的工业锅炉,也有大容量高参数的电站锅炉;既有传统的煤粉锅炉,也有目前备受关注的循环流化床锅炉和燃气蒸汽联合循环余热锅炉。这些题目的涵盖面广,复杂程度和难度差异较大。学生可以根据自己的能力、兴趣和将来的就业意愿等选择不同类型和不同参数的锅炉进行设计。

学生选题以后,按所选锅炉类型分成几个小组,各组分别从事电站煤粉锅炉、工业锅炉、CFB锅炉和余热锅炉的设计工作。同一个小组内部每个同学设计的锅炉,其参数或燃料性质等尽可能有显著的差异,这样可以有力地促使每个同学独立思考和独立设计,得到充分的锻炼和提高;同一个小组的同学设计的锅炉又属于同一种类型,因此在设计上会有共通的方法,彼此之间可以交流讨论,互相促进。课程设计期间同学之间交流以及课程设计结束时所有学生都参加的公开答辩,可使所有学生对当前火力发电、工业供汽、生活供暖及余热利用等领域的各类型锅炉都有较为深入的理解,从而达到拓宽学生知识面、提高学生综合素质的目的。

3.坚持以提高能力为核心,加强设计工作的规范化

对待设计工作应该有严谨认真的态度,这种态度贯穿到设计过程中,则体现为设计的规范化。设计工作的“产品”包括计算书、说明书和图纸等,这些文件是设计人员和设备制造单位、施工单位和运行单位相关人员沟通的语言,必须做到清楚、准确和规范。作为未来的工程师,学生必须学会做到设计的规范化。

为了让学生有一个学习的例子,笔者组织编写了适应课程设计新内容的《锅炉原理课程设计指导书》,除了介绍锅炉设计的原则性要求和方法外,针对SZL7.0-1.0/115/70-AⅡ热水锅炉、130t/h煤粉炉、130t/h流化床锅炉和Q5/600-1.3-1.0柴油机余热锅炉,分别编写了一份比较规范的热力计算书和锅炉设计说明书,并绘制了相应的图纸。这本资料给学生提供了一份学习模板,既可以让他们了解设计步骤,加快设计速度,确保课程设计顺利完成,又可以让他们的设计有一个参照,能比较规范地进行。在征得相关企业许可的情况下,还可以向学生展示部分企业的锅炉设计说明书和图纸,让他们直接感受到什么样的设计成果才是规范的。

在设计过程中,学生进行系统布置、结构设计、热力计算和制图等环节的工作时,都应参照相关的国家标准和行业标准进行;同时也鼓励他们在充分理解标准的基础上,进行非标的设计,但必须对相关设计的合理性予以充分论证和说明。

4.实行过程与结果并重的考核方式

在这种新的课程设计组织方式下,每个同学的设计题目的难度可能相差很大,可能导致一些能力较强的同学因担心考核成绩比较低而选择比较容易的题目来进行设计。为了激发学生挑战自己能力的勇气,强调过程与结果并重的考核方式。也就是说,在评定成绩的时候,综合考虑设计题目的难易、学生在设计过程中的努力程度和所表现出来的设计能力、设计成果的质量以及答辩时介绍设计内容和回答问题的情况,而不是单纯的看设计的成果。希望在课程设计的过程中,培养学生主动学习、认真思考、积极探索、迎难而上和勇于创新的精神品质。只要他们通过课程设计的训练,工程设计能力有了明显的提高,都应该予以充分的肯定。

四、结语

对于面向应用的工程教育学科,其教学内容会随着相关技术的蓬勃发展而日益丰富,实践教学环节使学生对当前本专业相关的主流技术及设备有全面的了解是十分必要的。本文结合这一要求,提出了改进“锅炉原理课程设计”教学效果的一些具体措施。实践表明,这些措施在激发学生参与课程设计的主动性、培养学生的设计能力和促进学生全面发展方面收到了较好的效果。当然,课程设计过程中也反映出来一些问题,比如如何引导学生正确评估自己的能力并选择难度合理的题目以避免不能在课程规定时间内完成设计,如何做好课程设计和毕业设计内容衔接与难度区分等,在今后的教学过程中还需进一步探索和完善。

参考文献:

[1]王浩程.面向卓越工程师培养构建现代工程实训平台[J].中国大学教学,2011,(6):83-85.

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[6]李志敏.锅炉课程设计改革探索与实践[J].中国电力教育,2008,(15):

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论文关键词:工程流体力学;教学研究;改革探索

“工程流体力学”课程在能源动力类工科专业中占有非常重要的地位,主要研究流体(液体和气体)的平衡、运动规律及其实际工程应用的技术科学,是力学的一个重要的分支学科。通过本课程流体力学的基本概念和基本原理的学习,学生掌握分析和解决本专业中涉及流体力学问题的能力,为后续专业课程学习奠定基础,然而当前的教学效果并不理想。自然界和人类生活中,以及工农业生产的各行各业中均广泛存在流体流动现象,但是由于缺乏对生活的观察,学生很难做到对课本讲授内容形成直观映像。此外,自然界中的流动现象往往包含多种流动方式,在理论分析与公式推导中涉及许多复杂的数学理论与方法,经验公式多,且不易理解记忆,给学生的学习带来很大困难,导致教师难教、学生难学,实践与应用起来更是难上加难,教学效果不理想,教学目的难以实现。还对后续专业课的学习造成很大影响,进而影响本科教学的整体质量。因此,“工程流体力学”教学改革势在必行。

一、“工程流体力学”教学调查研究

“工程流体力学”课程通常是开设于热能动力工程专业二年级阶段。对扬州大学的学生的问卷调查显示,多数学生对“工程流体力学”课程的评价是“难学”。为何会有这样的评价,通过分析发现,存在几个方面的原因。

1.研究对象比较抽象

“工程流体力学”课程本身研究对象是流体,没有一定的形状和具有流动性,这是流体区别于固体的本质特征。这一特征决定了流体力学研究理论比较抽象、经验公式繁多且推导过程复杂不易理解、易混淆,进而导致了本课程教师难教、学生难学,教学效果不够理想。因此,能否将前面学习过的对“固体”平衡和运动物理规律的分析方法通过比拟的方式移植到“流体”上,并使其形成正向的学习迁移是学生能否很快的掌握本门课程学习方法、学好本课程的一个很重要的方面。

2.教师与学生

“教学”包括“教”与“学”两个方面的内容,忽视任何一个方面都有可能造成教学效果的不理想。理论课教学是工程流体力学课程教学的主要方面,是进行实验指导和应用于工程实践的基础。某些任课教师为了自己的方便省事,教材和教学内容仍然是多年前的老教材,对现阶段流体力学的发展方向和研究成果,以及本学科的最新科技前沿理论及工程应用进展不能做到及时更新,教学内容与实际应用严重脱节。

教学方法单一呆板,无法吸引学生的兴趣。经常看到这样一种现象:教师在讲台上只顾着自己滔滔不绝地讲,忽视了课堂教学的互动性和学生的主观能动性,学生了无兴趣的在座位上睡觉、开小差、玩手机,基本上是教师在向学生单方面地传授知识,这样的教学效果是很低的。

本专业本科生新的培养方案中课程设置有这样一个特点:课程增加,课时压缩,总学分保持不变。“工程流体力学”课程理论课学时从64压缩到48学时,在教学内容总量不变的情况下,每堂课教授的内容,即学生需要接受的信息量就大大增加了,严重增加了学生的负担。“浮躁”是当代很多大学生所普遍具有的心理特征,导致的直接结果是学生自制力差、怕吃苦,上课前不预习、课后不认真复习、作业普遍抄袭。

二、教学改革的目标

围绕当前“工程流体力学”课程教学中存在的问题,以提高课程教学质量、实现教学目标为目的,进行了如下方面的改革:改变教育理念,以课程改革与教学适应新时代的要求为目的;加强教学方法与教学手段的改革,提高“教”的质量;加强课程的应用性,解决基础理论课程的知识教育、应用能力与创新能力的培养,全面提升学生的综合素质;加强课程教学评价与考核体系改革,引入全程教学评价与考核机制。

三、“工程流体力学”教学改革探索

从上面的分析可知,“工程流体力学”课程教学效果不理想存在很多方面的原因,因此,教学改革也要同时从多方面入手才可以起到事半功倍的效果。以下是笔者在扬州大学热能与动力工程专业本科生课程教学中进行的探索与尝试,取得了较好的效果。

1.教学方法的探索与实践

(1)俗话说“良好的开端是成功的一半”,第一堂课的重要性也就不言而喻了。兴趣是学生学习的直接原动力,能否在开始就激发学生对“工程流体力学”课程的学习兴趣是学好本课程的关键。运用多媒体技术,通过生动的视频和动画向学生展示生活中随处可见的流体力学现象。如,男孩子喜欢足球、乒乓球的比较多,可以用“香蕉球”和“弧圈球”现象的流体力学解释来吸引他们的注意力,还有其他的现象如高尔夫球表面的凹坑设计依据,飞机机翼能够产生巨大升力,跑车外形设计成流线型又是什么道理等等。此外我国正在实施的“南水北调”工程同样涉及很多流体力学相关知识,以上这些事例都是学生所非常熟悉而又在学习之前无法用理论来解释的现象,很容易引起学生的注意力和想要探索的兴趣。

(2)合理使用多媒体。在流体力学的教学过程中,采用多媒体有利于学生对流动现象的感性认识,加深对概念的理解,提高学习兴趣。但是,采用过多或华丽的多媒体也会产生一些负面作用,如多媒体教学替代板书节约了时间,增加了授课容量,但相应的讲课速度也就比较快,学生不易吸收和消化,容易造成学生“跟不上”进度,产生厌学情绪。因此,传统板书与多媒体有机结合的教学方式可以充分利用各自的优点,达到最佳教学效果。当然,不同教学方式之间的比例分配的“度”是需要关注的问题。

2.教学内容的选择

“工程流体力学”课程是机械、能源、化工、动力、建筑、生物、航天等专业的重要的专业基础课,这些专业具有不同的特点,对流体力学知识需求的侧重点也不同。因此,教材的选取要有针对性,即根据本专业特点和要求、学生层次来选择教材。此外,教师要能够跟踪掌握现阶段流体力学最新的发展方向与研究成果,不断更新和补充教学内容,做到课程内容的与时俱进。

3.重视实验教学

实验教学是“工程流体力学”课程教学必不可少的组成部分,属于实践教学环节。通过实验对理论进行验证,从而加深对课程基本概念和理论的理解和掌握。在基础实验外增加设计性实验、建立开放性实验室,锻炼学生的动手能力,培养学生发现问题、分析问题和综合运用所学知识解决实际问题的能力。

4.课程评价与考核体系

对于“工程流体力学”课程来说,学习要达到的目的是学生运用所学知识对实际工程问题的进行分析和解决的能力,而不是对课本理论知识和大量复杂公式的记忆能力。因此建立合理、公正、客观的课程评价与考核体系非常重要。针对学生普遍存在的平时不努力、考前几天突击考试的现象,摒弃“一考定成绩”的考核方式,采用灵活的、全程考核方式取得了很好的教学效果。具体做法是:提高平时成绩所占最终成绩权重,包括出勤率、课堂互动和讨论、小测试、作业质量等平时学习各方面的表现;期末考试成绩权重减少,采用闭卷方式,但考题中所涉及的公式、图表等会在试卷中集中给出,并增加一些干扰公式进去,既避免了学生花大量时间去记忆毫无规律可言、而又易忘的经验公式,同时也达到了考核学生选取基本理论和公式去分析、解决实际问题的能力,实现了教学目的。

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工程热力学是动力工程、机械工程、能源工程等专业的一门传统的技术基础课程,是资源利用率最大化的一种技术,是我们国家高等教育的重要组成版块。目前,我们国家对能源利用率的要求越来越高,对环境保护质量也相对提高,工程热力学课程教学改革对提高能源的利用效率起着至关重要的影响作用。尤其是面对未来生产的发展对能源动力需求迅速增加的趋势,许多相关联的热力工程技术、环境保护技术都需要工程热力学作为其研究的理论基础。工程热力学是一门综合性比较强的学科,并且在实际的生产与生活中其应用价值极高。在课程教学与实践过程中教师不容易清晰明了的讲授清楚工程热力学的相关理论知识,学生也不易掌握基本的公式、概念与相关方面的条件。不仅如此,在实践活动中学生不能够灵活的运用所学的课堂教学知识进行实验,这就大大降低了工程热力学的实际运用价值,削弱了工程热力学的课程教学质量。工程热力学是一门比较基础的课程,也是建筑环境与设备工程等相关专业学生应当掌握的基础学科,同时也是学生进行研究创新的基本前提。工程热力学是研究动能、机械能与热能的基本学科,也是研究三者之间关系的重要理论知识,主要讲述三者之间能量的转换趋势与规律。

建筑、机械与其他工业产业利用工程热力学来提高生产效率,提高资源利用率,以此实现降低成本得目标,这也是经济可持续发展的重要保证。目前我们国家的工程热力学的教学质量亟待提高,教学方式与课程教学内容急需改革,并且其实践过程中的运用效率偏低,这就需要我们针对工程热力学的特征与现状进行课程教学改革,提高其实践效率。课程教学改革是指在教育体制改革的背景下,课程内容与课程教学方式也应当发生相应的变化。课程改革的重点应当放在课程实施工作之上,课程的实施依赖课程的教学质量,因此我们必须充分重视课程教学改革的重要性。随着我国新一轮基础教育课程改革的推进,如何在新课程理念的指导下改革工程热力学课堂教学,把先进的教学理念融入到日常的教学行为之中,已日益成为工程热力学教师和教学研究人员关注和探讨的热点问题。工程热力学课程教学实践是指教师在讲授工程热力学知识的时候应当充分的结合其实际情况,将实践活动与课堂理论知识讲授充分的融合,这样才能够提高学生的课程学习质量,帮助学生掌握更加丰富的工程热力学知识。课程教学实践是提高学生实际操作能力的平台,也是提高工程热力学课程教学质量的重要基础,关系到教学质量与国民经济的发展速度。实践是检验真理的唯一标准,因此在工程热力学课程教学改革过程中应当将其改革的内容付诸实践,这有这样才能够检验其改革的内容是否符合教育体制改革发展的总目标。在实际的课程教学过程中,教师、研究者与学生应当提高实践活动的强度,改善当前的现状,为提高工程热力学课程教学改革质量奠定基础。

2工程热力学课程教学改革与实践的过程中存在的主要问题

当前我们国家的高等院校和高职院校对工程热力学课程教学的重要性认识不足,没有充分的认识到工程热力学教学质量与工业生产、环境保护、资源利用率提高等之间的关系。工程热力学对学生综合能力的提高有着不可或缺的作用,因此我们必须充分的探析在工程热力学课程教学改革与实践过程中存在的主要问题,这样才能够详细的了解其改革现状,为提高课程改革质量奠定良好的基础。

(1)国家教育部门与高等院校、高职院校等教育机构对工程热力学课程教学改革与实践工作的重视程度偏低,没有充分的认识到工程热力学课程教学改革与实践对提高教学质量、促进教育体制改革进程、提高经济发展质量与速度之间的关系。工程热力学是一门综合性比较强的学科,并且也是建筑专业、环境保护与机械设计等专业的基础课程,关系到这些工程热力学相关专业的发展前景。相关的教育部门与组织在资金投入、技术支持、人才引进等方面相对短缺,严重的影响了工程热力学课程教学改革与实践的进程,没有投入更多的基础设备让学生参与实践。这样下去就会严重的泯灭学生的学习积极性和创新性,不利于提高工程热力学课程教学改革的质量与效率。

(2)在工程热力学课程教学改革过程中重点不明确,相关方面的制度和政策不够完善。虽然我们国家正在实行新一轮课程改革,在教育体制改革方面的力度比较大,但是仍然没有彻底改变当前应试教育的局面,没有完全的实现从应试教育向素质教育过渡的目标。在课程教学改革的过程中教师没有积极创新,对课程教学改革与实践认识不清,导致在理论教学与实践教学时教学方式不当,没能完全激发学生的潜力,这为后来的工程热力学改革埋下隐患。不仅如此,相关的教育部门与学校在课程设置方面没有考虑市场的发展需要,在课时、教学内容、教学形式以及考核方式等方面存在着严重的问题。

(3)工程热力学课程教学改革过程中的教学方法不符合实际的情况,不能够很好的提高课程教学改革与实践的质量。许多教师仍然沿用传统的教学方式,在教学内容上没有较大的突破与创新,被陈旧与古板的方式与内容所束缚。在改革的过程中,其课程改革教学目标不够明确,与工程热力学相关的课程体系不够完善与健全。不仅如此,在工程热力学课程设置等方面没有突出课程的专业特色与个性,不利于提高工程热力学的地位与重要性。这样学生的学习积极性与热情会大大降低,无益于实现课程教学改革的目标。

3提高工程热力学课程教学改革与实践质量的相关对策

(1)国家教育部门与高等院校、高职院校等教育机构要不断提高对工程热力学课程教学改革与实践工作的重视程度,充分的认识到工程热力学课程教学改革与实践对提高教学质量、促进教育体制改革进程、提高经济发展质量与速度之间的关系。相关方面的教育部门与教育组织要加强政策支持与资金支持,为提高工程热力学课程教学改革提供良好的条件,引进先进的设备与基础设施为开展实践活动提供良好的平台,从而提高学生的理论知识水平与实践操作能力。目前人们对生活与生产的要求越来越高,对环境的保护意识也越来越深厚,因此我们必须加强相关方面的教学质量,培养全面型与综合型的人才,以此来适应经济社会的发展趋势。伴随着社会现代化进程的加快,社会各界对人才的素质和质量标准也越来越高,因此教育制度改革迫在眉睫。

(2)明确工程热力学课程教学改革的重点,逐渐完善与健全相关方面的课程教学改革体制,为高等院校和高职院校的课程教学改革与实践提供指导性方案。相关的教育部门与学校在课程设置方面要充分考虑市场的发展需要,在课时、教学内容、教学形式以及考核方式等方面要积极创新。保持学科基本理论的严密性和系统性,逐渐强化工程热力学相关专业所必须的教学内容,不断的优化课程教学的内容。在教学的时候要让学生充分的理解相关的工程热力学的理论知识、公式与条件等等,这样学生才能够有足够的理论知识进行实践操作。不仅如此,还要培养学生查图、查表的能力,要求学生学会用抽象、简化和假设的热力学方法去求解制冷、供暖等实际问题。

(3)工程热力学课程教学改革过程中的教学方法要不断适应市场的发展需要,这样才能够逐渐提高课程教学改革与实践的质量。工程热力学课程教学的相关教师和研究者应当积极创新,改变传统的教学方法,摒弃陈旧的教学方式,提高工程热力学课程教学改革与实践的质量。不仅如此,教学研究者还要积极改变教学方式,教师应当根据课堂教学情况与学生的学习情况来改进教学方式,以此来激发学生的学习热情。因为工程热力学属于一种理论性比较强的学科,学生在学习的过程中容易产生消极情绪,这样就会严重阻碍课程教学改革的进展,不利于全面提高学生的综合实力。教师要注重诱导式教学方式,提高学生的发散思维能力,贯彻创新意识。教师要根据课程教学内容和学生的差异性来帮助学生树立正确的学习观念,让学生掌握符合自己实际情况的学习方式。这样学生在学习工程热力学知识的时候就会比较容易上手,在理解相关概念和理论知识的时候也会更加容易。教师在讲解理论知识与进行实践操作教学的过程中要灵活运用比较式指导方法,将相关的理论知识进行比对,加深学生的理解程度。同时也要积极使用相关方面的图表,让学生快速的理解抽象理论知识。教师在教学的过程中要积极采用多媒体教学与网络教学,这也是充分利用教学资源的体现。由于学科本身具有的特性决定了工程热力学的理论知识、定义、概念、公式等比较复杂抽象,学生不易理解,利用多媒体能够帮助学生理解记忆,加深对工程热力学原理的理解。网络教学能够促进学生与教师之间的交流,提高课程教学改革的质量。

4结论