能源与动力工程论文范文

时间:2023-04-02 21:13:29

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能源与动力工程论文

篇1

1.1实践教学无视就业特点,内容设置缺乏针对性

许多院校已经意识到实践教学对培养应用型人才的重要性,但是在实践教学体系设置上过多采用照搬国外或者国内名校的模式和标准,没有结合本校育人目标、专业特点以及毕业生就业行业特性等因素,实践教学体系追求完整性,缺乏针对性,结果带来实践教学的盲目性,也一定程度上造成结构性就业难的通病。

1.2实践教学流于表面性,缺乏体系性

教育部对实践教学的学分、学时均有具体规定,但许多院校教务部门及教学单位缺乏针对实践教学体系的研究,实践教学安排不具科学性。在教学内容安排上,理论教学、实践教学与就业需求不能有机衔接,实践教学各环节间不能很好的形成科学的梯级体系,内容单调、不深入,流于表面,最终影响人才的培养质量和就业质量。例如校外实践教学,多是由教师组织学生去企业进行参观,学生在实践中走马观花,缺乏深入细致地思考和分析的机会,实践后对实践过程印象浮浅,实践效果不理想。

1.3积极性不对等,校外实践教学平台建设困难

校外实践教学平台不仅能够弥补校内教学资源不足,也是培养应用性、创新性人才的重要依托,且有利于促进高校培养人才质量更好的适应社会就业需求。但校外实践教学会对企业正常的工作秩序产生影响而导致的工作效率降低,甚至会导致企业商业机密泄露而对企业造成的潜在损失。因此,校外实践平台建设过程中呈现出积极性不对等的状况,企业反应冷淡缺乏积极性,高校方面表现热情,但难有作为。

1.4师资队伍少有工程实践经验,缺乏实践性

随着近年的扩招,教师规模迅速增加,尤其是青年教师大多是刚毕业的研究生,具有博士、硕士学位的高校青年教师越来越多,虽然学历较高,但他们大多是从校门到校门,自身教育经历主要集中于理论知识学习和学术研究,非常缺乏工程实践历练,难以胜任工程实践教育。当今高校针对教师考核体系引导大部分教师将精力集中于申请课题、、提升职称,不利于教师个人工程实践能力再提升,这就造成理论知识、实践教学能力强的“双师型”教师严重不足。

2就业导向视角下实践教学体系优化的尝试

2.1就业行业分布

广东海洋大学能源动力工程专业近5年毕业生643人,其中升学深造24人,申请暂缓就业6人,18人不纳入就业方案,就业率为97.2%。具体就业行业分布情况如表1所示。近年来,依据就业实际需求,进一步强化实践教学,对实践教学内容体系、创新创业教育、校外教学平台、以及实践教学过程质量监控进行了一些的改革与探索。

2.2基于就业需求,优化实践教学系统

为了实现市场对能源与动力工程专业本科学生的就业需求和职业要求的目标,近年我校在长期重视实践教学建设的基础上,对实践教学内容进行了调整和完善,建立了分层次、分阶段和系统性强的实践教学内容体系,如图1所示。通过优化实践教学体系,达到理论教学与实践教学有机衔接,实践教学各环节间形成梯级体系。实践教学在帮助、加深学生对理论课程掌握的基础上,提高学生的专业技能、工程实践能力、工程意识以及创新创业能力,以满足就业需求。

2.3基于就业主要方向,细分实践教学内容

应用型本科院校能源与动力工程专业毕业生就业常常具有一定的区域性和方向性。广东海洋大学立足广东,培养的毕业生也大都服务地方经济社会发展。经统计,本专业近5年89.5%的毕业生选择在珠三角地区就业。根据近年的就业行业情况统计,表1所示,毕业生就业方向大都集中在两个行业方向,一是船舶、电力及锅炉、燃气等行业,二是制冷、空调及工程等行业。为此,我校能源与动力工程专业将部分专业实践课程细分为热能和制冷两个大方向。热能方向设置锅炉原理与设计课程设计、船舶动力装置课程设计等实践课程,而制冷方向设置制冷与空调工程设计课程设计、空气调节课程设计以及制冷装置电气控制技术课程设计等实践课程。能源与动力工程专业学生根据个人兴趣选修相应方向的专业实践课程,避免了实践教学的盲目性,且无需额外增加实践教学课时,内容满足主要就业方向需求,也一定程度缓解结构性就业难的通病。

2.4响应就业新形势,重视创新创业实践教学

根据社会对能源与动力工程专业毕业生创新、创业能力要求的加强,我校新增综合素质拓展训练、创新创业实践和创业教育实践课程。同时,为充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性,专门制定《学生创新创业训练计划项目管理办法》,设立大学生创新创业训练计划项目,包括创新训练项目、创业训练项目、创业实践项目和学科专业竞赛项目四种类型。近4年来,以学生组队,专业教师指导的形式,组建了20多支创新创业实践团队,初步形成学生组队申报、教师指导、学校经费支持的体系,有效提升学生创新创业综合实践素质。

2.5基于就业导向,优化校外实践教学平台

为破解校外实践教学平台建设困难这一局面,采取了一系列举措:向合作企业输送专业人才;通过学校客户资源的开发,满足实践教学合作企业的市场拓展收益;合理安排实践教学时间,以降低对企业的负面影响,提升企业合作育人的积极性。经过多年的努力拓展,目前已与东风商用车公司、广州文冲船厂有限责任公司、宝钢湛江钢铁有限公司、武汉新世界制冷工业有限公司、大连冰山集团有限公司等21家企业建立了稳定的校企合作平台。在此基础上,企业平台所涉及的领域相对集中本校能源与动力工程专业的热能和制冷两个主要就业方向,企业类型或实践岗位系统覆盖设备设计、制造、销售、工程施工、运营管理整个链条。实践教学环节,学生可以根据个人兴趣和就业需求,有针对性的选择相应的实践平台。

2.6基于就业导向,切实提高毕业设计实践环节质量

毕业设计(论文)是大学期间学生毕业前的最后学习阶段,是学习的深化与升华的重要过程。由于某些因素,我校能源与动力工程专业毕业设计(论文)曾出现质量下滑趋势。近年来,针对毕业设计(论文)实践环节,我们基于就业导向,合理利用专业针对性强的合作企业平台,依托众多工程实践经验丰富的教师队伍,做出系列举措,有效提升了该实践环节教学质量。时间上,为了更好地解决找工作与研究生复试对毕业设计的冲突,将毕业设计时间前移半个学期。选题上,指导老师下达候选的任务书紧密结合本专业的培养目标及就业需求,避免盲目性。毕业设计(论文)实践过程中,加强过程管理,将指导过程细分为初期任务布置、中期检查和答辩验收三个阶段,在此期间要求学生每周至少与指导教师详细交流一次,强化管控。通过近3年来系列探索性的实践,明显感觉近几届毕业生能够较好的对大学期间所学的基本理论、基本知识和专业知识进行结构框架梳理,使知识系统化,也提高了调查研究、查阅文献、收集资料、制订设计(试验)方案等综合能力,毕业答辩环节所展示成果的质量也明显提高。

3结语

基于就业导向视角下,通过对能源与动力工程专业实践教学体系探索和实践,有利于推进本专业学生综合素质的提高,也有利于本专业学生的成功就业。近年来,我校能源与动力工程专业学生参与实践创新活动的热情高涨,每年参加“大学生创新创业训练计划”(校级)、“创业设计大赛”(校级)、“挑战杯”大学生创业计划(校级)等各类学生科研项目的学生人数逐年增多,学生实践创新能力也得到明显提高,各类课外科技竞赛中也取得了优秀成绩。2015年,获得“中国制冷空调行业大学生竞赛”一等奖,“全国大学生节能减排科技竞赛”一等奖等多个奖项。根据对近3年毕业生的跟踪调查,本专业毕业生就业率一直保持在98%左右,82%左右的毕业生反映实践教学对其成功就业有很好的促进作用。

作者:张乾熙 贾明生 徐青 单位:广东海洋大学

参考文献:

[1]李培根,许晓东,陈国松.我国本科工程教育实践教学问题与原因探析[J].高等工程教育研究,2012,03:1-6.

[2]刘伟,蔡兆麟,黄树红,等.构建热能与动力工程专业创新教学体系[J].高等工程教育研究,2005,01:44-47.

篇2

关键词:能源动力类 实践环节 改革与实践

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)09(b)-0080-02

为了适应社会和行业对能源动力类人才的发展要求,培养具有实践能力和创新精神的卓越精英人才,并且让学生能够接受符合自身特性的个性化实践教育,我们重新构造符合经济、社会、科技发展和人才培养规律的、结合国家实践基地的立体化实践课程体系,探索实践课程授课方法,把社会需求和人的全面发展需要结合起来,促进学生自主学习和个性发展。

华中科技大学能源与动力工程学院作为首批入选实施“卓越工程师教育培养计划”的院系之一,通过依托学科和专业优势,积极利用现有资源条件,充分挖掘专业潜力,对“卓越工程师教育培养计划”的进行系统的探索与实践,致力于培养具备能源动力素质的卓越工程师,在卓越班教学计划中突出具有专业优势和特色的基础上,特别加强工程实践课程和实践教学环节的改革。

本文围绕卓越工程师人才培养目标,依托卓越工程师培养计划,探讨能源动力类实践教学环节培养的改革,通过加强校企的紧密合作,立足国家工程实践中心,校企合作进行实践教学,推进卓越工程师的教育改革,为满足适应社会发展需要的能源工程领域的卓越人才培养需求进行有益探索。

1 课内教学与课外实践相结合,提高学生动手能力

学院在专业基础课程建设中积极将课内教学与课外实践结合起来构建专业基础知识结构。在组织《能源与动力装置基础》课程教学时,主动以“认知+实证”为突破口,因为该门课程涵盖了以往热能与动力工程专业所有专业方向的专业主干课程基本内容的能源类综合课程,课程内容涉及到能源动力工业中几乎所有装置、设备的工作原理和基本结构。为了使课程学习生动形象,该课程不仅在课件中加入了大量动画等多媒体素材,而且因课制宜,与课程同步进行现场课外实践,使学生的感性知识与理性知识相互交融,加深了对理论的理解认知和对机器的实证。学生通过理论知识的学习,然后通过课外现场的实践再学习,有利地提高了学生动手能力。

能源动力类本科专业是一个宽口径专业,涵盖了多个不同的专业方向,由此,近几年,在建设能源动力类各专业方向课程同时积极共建实验课程。结合能源动力类硕士二级学科平台与本科专业方向对接共建实验课程,更新实验教学体系,将涵盖以往的十余门课程二十余个单项实验,改造成四门独立实验课程(见表1),各16学时。四个专业方向的模块课程对应着四门独立实验课程,四个专业方向的模块课程的课内教学与课外实践的独立实验课程同步进行,有效地做到了课内教学与课外实践有机结合。其中每一个综合实验可实现多个相关的实验联系,可使学生对实验内容有较完整更全面的认识,以得到综合性的训练。

在具备能源动力类专业设备的宏观框架知识结构后,结合学院各专业方向的细化课程相继开设。创建的“认知+实证”的特色专业平台课程,由于课堂教学与课外实践同步进行,化复杂为具体、化抽象为形象,使理论与实践密切结合,培养了学生的创新意识,提升了学生的动手能力。

2 校内实习与校外实习相结合,提高学生实践能力

实习环节安排在大学期间的二、三年级,在整个本科生培养的课程体系中起着承上启下的作用。校内实习体现了对先修的一些基础课程知识的综合应用,校外实了知识的综合应用外还为后续相关专业课程的学习乃至未来的技术工作奠定基础。由此,校内外实习的有机结合,学生的感性知识与理性知识进一步得到相互交融,加深了对理论的理解和对机器的认知。校内实习实行随时开放自己动手实践的模式。在教师的指导下,让学生自己动手拆装各种机器,观察结构,研究其工作原理,讨论其操作与控制系统,而且可以多次反复进行,学生在实习过程中还可以进行一些创造性的设计,利用开放式的试验装置,如冰箱、空调综合实验台等,自行试验,不仅提高了动手能力,而且培养了学生的独立工作能力和创造性的思维。校内实习有一定的优越性,但与校外实习的在线生产实际有一定的区别。校外实习可以弥补校内实习的不足,通过企业调研,和工程技术人员交流,了解行业前沿的学科动态及产品发展趋势,寻找工程实践中的技术难题,去自主学习、研究性学习、探索解决方案。企业技术人员结合生产现状,对学生进行讲解,进一步加深对产品和生产过程的了解,加深对专业工程实际的认识,同时扩大视野,树立工程、系统、设备装置、现代化生产的概念,并提高到理论上来理解,触发理论到产品的思维。

学院在校内外实习交替安排在三、四、五、六学期的四个学期(见表2),前三个实习环节由学院统一安排,第四个环节根据学生选定的专业方向分散到相应的一到两个厂家进行实习。

通过校内外的实习,使学生很好地掌握本专业的一些实验的理论方法和步骤,并对实验和生产流程具有实际的动手运行操作能力及处理突发故障的能力提升。同时,为学生充分展示了专业广阔的前景,营造浓郁的气氛激发各类学生的兴趣。让学生有深入实际的时间,有消化理论,对实践有延续深入洞察,有可能进入创造思维的机遇。校内、校外相结合,开拓了学生由理论到产品的视野与思维,提高了实践能力。

3 设计性环节与课外科技相结合,提高学生创新能力

设计性教学环节在培养课程体系中是非常重要的环节,高校的设计性教学环节占学生在校4年时间的25%左右。传统设计环节的内容、方法、要求已经不适应现代教学形式与环境的变化,设计性教学环节的改革也严峻的提到教学日程上来。通过设计性教学环节与课外科技创新结合,结合学科优势及科研成果,利用学生课外科技活动,共建实践创新的设计课程,有效地实现了“设计课程+课外科技”的结合。

设计环节是学生综合运用所学知识解决实际问题,培养创新能力的最好阶段。热能与动力工程专业的设计实践环节有三个:机械零件课程设计,专业课程设计和毕业设计。为了使学生能长期不间断地受到理论与实际应用相结合的训练,培养学生工程设计和科学研究的能力,改变过去三个设计各自孤立进行,互不相干的作法,将三个设计在时间安排上结合起来进行,相继覆盖两年。

在设计环节改革中,强调结合教师科研、课外竞赛进行专业理论、技术和基本工程设计规范的训练,并注重培养学生综合运用各学科知识,进行产品、工程设计。在毕业设计选题时,指导教师结合学生的科技活动中的课题设下创新点,有计划地在设计环节指导过程中启发诱导学生来攻闯创新关。通过引导、学习、实践的项目周期训练,使学生能够将理论知识灵活应用,激发和创造学生的潜能。学院学生在近几年的科技活动和全国节能减排大赛中成绩喜人。在设计环节的管理上,把课外实践活动纳入学分管理,调动了学生进行课外实践活动的积极性。以上措施有效地实现了“课程设计+课外科技”的结合。

在本专业的设计性教学环节中,要求能运用已掌握的科学技术知识去分析问题,在能源动力类的机器设计制造、工程的计算与设计过程中,针对设备的结构尺寸公差的配合、工艺中的规程和精度配合、复杂系统的控制过程问题、复杂程序计算过程等,均能及时作出准确的判断、正确的结论,提出可行的办法,使问题得到解决。设计性环节与课外科技相结合,为学生知识水平、能力与素质同步提升,落实人才的多样化和个性培养,促进学生自主学习和个性发展,为促进人才培养质量的提高起到了重要作用。

4 毕业设计与企业实践相结合,提高学生综合能力

毕业设计环节为学生未来的技术工作和发展起着重要的作用,为推进“卓越工程师教育培养计划”的实施,进一步提高学生的工程素养,培养学生的工程实践能力,工程设计和创新能力,提高企业在人才培养中的作用,根据社会对能源领域人才的需求类型,经过深入调研,学院将在共建工程训练教学实践平台和与企业共同指导毕业设计和学位论文等方面进行合作建设,将主流技术和工程方法引入教学实践中,将企业成功实施的项目实践引入课堂教学,并鼓励学生将最新的科学研究成果进行技术化、工程化。

高年级学生跟随导师结合工程项目和课题进行科研训练,部分保研生可提前修读硕士阶段课程。毕业设计和研究生阶段实行学校和企业双导师制,根据产业界需求,结合研究课题,加强项目流程等工程训练,进行个性化培养。实践毕业设计双导师制和考核方式改革等措施,在学校配套政策的大力支持下,结合国家级实践基地,探讨毕业设计实践研究,在四年级学生的毕业论文阶段,请企业相关人员作为指导老师,独立或结合校内教师对学生进行毕业论文的指导。

在大约一年的毕业设计环节中,首先明确学生的校内指导老师和企业指导老师,由指导老师对本科阶段的企业培养计划进行整体规划和指导。本科阶段毕业设计论文题目由学校导师和企业导师共同商讨后确定,可结合硕士阶段的方向设置企业实践的重点和应达到的具体指标。学生下企业的具体时间根据课题研究的需要灵活确定,为课题研究提供现场运行数据和资料,以及进行试验或验证的机会。要求导师严格把关,以解决工程实际问题为出发点,确定研究课题。注重培养实践研究和创新能力,为企业培养“留得住,用得上”的高端人才为主要目标。

近几年,学院在实践环节的培养上以实际应用为导向,以职业需求为目标。教学内容强调理论性和应用性课程的有机结合,突出案例分析和实践研究;教学过程重视运用团队学习、案例分析、现场研究、模拟训练等方法。建立健全校内外双导师制,以校内导师指导为主,校外导师参与实践过程、项目研究、课程与论文等多个环节的指导工作。同时,加大实践环节的学时数和学分比例,学生提交实践学习计划,撰写实践学结报告。学位论文选题侧重来源于应用课题或现实问题,体现研究生综合运用科学理论、方法和技术解决实际问题的能力,以培养硕士工程型的后备卓越工程师为目标。

以上针对能源动力类卓越人才实践环节培养方面进行的一系列建设和改革,有益的推进了卓越工程师教育改革发展。

参考文献

篇3

关键词:地方产业;创新;实验教学体系

高校工科专业的实验教学是重要的实践教学环节,承担着培养学生兴趣、锻炼学生思维能力、加深学生理论理解、熟练学生设备操作等使命。对地方高校的工科专业来讲,实验教学体系的构建和地方行业相结合更是提高学生实践技能的有力措施之一,德州学院坐落在中国太阳城和新能源之都,在专业建设中和当地企业紧密结合走出了一条特色之路,特别是在热能与动力工程专业的实验教学中心建设中,结合当地行业和企业优势,大胆进行实验教学改革和探索,形成了一整套较为完整的创新实验教学体系。

一、实验教学定位及规划

(一)实验教学理念

新能源产业,作为国家和山东省重点学科专业领域,近几年迅猛发展,新能源人才普遍匮乏现象也越来越突出。德州学院能源与动力工程实验教学中心以新能源产业的发展为需求,形成了为区域经济建设服务的实验教学理念:按照“厚基础、强实践、求创新、高素养、重责任”的人才培养目标,采用“校企共建,资源共享”的模式,以培养学生工程实践能力、综合应用能力、系统设计能力和创新实践能力等“四个能力”为着力点,通过“构思-设计-实施-运行(CDIO)”的工程教育模式,将工程实践环境作为工程教育环境,培养学生的职业道德、工程实践能力、学术知识和运用知识解决问题能力、终身学习能力、团队工作能力、交流能力和大系统掌控能力等,并通过校企合作的形式开展联合教育培训,开展科学研究活动,不断提高教学质量。

(二)实验教学定位及发展规划

实验中心教学定位:中心按照“以人才培养为中心,通过基本实践技能的培养、综合实 践能力和工程应用能力的训练、科技创新精神的养成,实现知识、能力和素质的全面协调发展” 的指导思想,开展实践教学工作。重视学生“应知应会”的基础性实验,培养学生的基本实验技能;通过改革教学实践内容和方法,强化综合性、设计性、创新性等实验教学环节;将工程 训练系列课程贯穿于本科教育全过程,突出工程能力的养成和工程素质的培养;开展各类科技竞赛活动,培养学生的创新精神和能力。

实验教学规划:结合中心承担的实践教学课程的特点,根据高等工程教育、能源与动力工程学科发展的要求,不断改革现有的课程体系,优化理论教学和实验教学的内容,构建更为合理的实践教学体系;采取可行且有效的措施,提高教师的实践教学能力和水平;以实验室设备为基础,争取多方支持,进一步改善实验教学条件,提高实践教学水平;整合资源、优化配置、提高设备的使用效率,建设开放服务的实验教学环境。

二、实验教学改革思路及方案

(一)实验教学改革思路:坚持“实践教学是提高教学质量的关键”的理念,以“传授知识、培养能力、注重创新,提高素质” 的为宗旨,积极开展教学改革与实践;根据人才培养和技术进步的要求,统筹协调理 论教学与实验教学,构建科学、合理、多层次的实践教学体系。

(二)具体方案:

1.整合教学内容,建立符合创新性应用型人才培养的实验教学体系,能源与动力工程是综合性学科,除了传热学等课程的课内实验外,还包含各种实习及设计环节,因此中心把这些内容全都纳入其中。在与校外实践基地的共同研讨下,优化实验教学内容,构建了“基础理论与实践技能平台设计应用能力平台综合实践能力和工程应用能力平台科技与创新能力平台”的“渐进式四平台”实验教学体系。

2.改革实验教学模式,加大综合设计型及研究创新型实验比例

中心坚持以实验—理论—再实验的原则进行教学和教学指导,可以以工程实际问题为牵引,开展实验和课程设计,在理论教学引导的基础上,让学生在实验中学习和掌握,实现了以学生为主体的转变。加大实验室开放力度,以全国大学生节能减排科技作品竞赛等各级各类大赛为平台,加强对学生的指导,学生自主设计制作作品参赛,并根据获奖级别给予相应的学分。

3.加强实验教师队伍建设,提高教育教学水平

 “中心”实行基础实验课程负责人制和项目负责人制,具有高级职称同时兼有科研课题和设计项目的教授、副教授、高级工程师作为实验室主任和课程、项目负责人,中青年骨干教师及企业单位技术骨干人员担任实践环节主讲教师,专职实验人员负责实验室的日常维护管理。鼓励教师在新的教学理念指导下编写图文并茂的纸质实验教材和生动的声响立体教材并实行互动式教学,以问题为中心,在教师引导和启发下,学生自主提出问题、设计问题、解决问题,加强教师技能的培养,积极开展实验教学改革和实验技术研究,鼓励教师走进企业,让老师在实际工程实践和研究中拓展教师的技能水平。

4.完善实验教学考核制度

进行实验教学质量考核,是强化实验教学过程管理,进行实验教学质量监控的必要手段,是完善和加强实验教学的重要措施。中心根据实验项目的层次,设定了行之有效的多层面,立体化的实验教学考核体系,主要强调实验教学环节的考核和创新创业能力的培养。对于综合设计型及研究创新型实验考核时,由校内外专家组成考核小组,对产品的性能、社会价值、应用前景等做出综合评价,评价结果也作为指导教师教学水平评定的依据,提高了师生的综合能力。同时校外专家的介入,也增加了学生与企业的联系,增强了就业竞争能力及学校知名度。

5.完善实验室管理制度,健全运行机制

为了保障实验教学质量,在学校一系列管理制度的基础上,“中心”根据自身实际,制定了《实验室管理条例》、《学生实验课成绩考核办法》、《实验室人员岗位职责》、《仪器设备维护及使用管理办法》、《实验室安全制度》、《学生实验守则》等规章制度,为规范实验中心管理、保证实验教学改革的有效推进提供了制度保障。同时,建立了实验教学管理部门的监督和评价机制。通过评价结果与课时津贴和年终分配挂钩、奖励和惩罚并举等措施,建立实验教学质量监督与评价体制、完善实验实践教学质量评价标准。

6.立足地方,实验教学为地方经济服务,加强校企共建

篇4

关键词:卓越计划;能源与动力工程专业;培养方案改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)48-0124-02

一、背景

为建设创新型国家、增强国家的核心竞争力和综合国力,教育部于2010年6月正式启动“卓越工程师教育培养方案”(简称“卓越计划”),以培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量国际化工程技术人才[1]。被誉为“工程师的摇篮”的哈尔滨工业大学成为首批61所“卓越计划”试点实施高校之一。2011年,热能动力工程等21个工科专业成为“卓越计划”试点专业。为实现建设与哈尔滨工业大学发展相适应的大学校区的奋斗目标,保持与校本部一致的人才培养模式,威海校区于2015年正式启动“卓越工程师培养方案”工作。

哈尔滨工业大学(威海)热能与动力工程专业原为内燃机专业,创建于1988年,由哈尔滨工业大学与中国第一汽车集团公司联合办学,旨在按产学研相结合的模式培养汽车工业领域高级人才。2015年更名为能源与动力工程专业,是目前威海校区的特色专业和主导专业之一。在“卓越计划”的背景下,如何继续发挥该专业的特色和优势,培养新型卓越工程人才,培养方案的改革是非常值得探索与实践的。

哈尔滨工业大学(威海)能源与动力专业主要致力于内燃机的设计及制造、传统能源的利用及新能源的开发,是一门工程性较强的专业,学生主要的就业方向为汽车制造厂、发电厂、内燃机厂、锅炉厂、大型机械厂等。据专业近5年的就业统计数据显示:本科生毕业后进入汽车企业及电力企业从事产品制造及工程设计等工作的比例约为60%,从事本专业科研工作的比例仅为8%。由此可见,目前社会能够提供的科研工作岗位非常有限,从而造成了人才培养与社会需求的严重脱节。为了加快推进“卓越计划”的进展,培养新型合格工程技术人才,能动专业培养方案的改革已迫在眉睫。

二、培养目标

本着“卓越计划”的“面向工业界、面向未来、面向世界”的工程教育理念,同时遵照哈尔滨工业大学“卓越工程师培养方案”的基本思路:弘扬传统、与时俱进,科研支撑、校企联合,强化实践、突出特色,面向世界、培育英才。威海校区能源与动力工程专业结合专业特点,以“夯实基础,突出特色,注重能力”为基本原则,强化工程意识、工程素质、工程实践能力、自我获取知识的能力、创新能力及组织管理能力,培养具备动力机械及系统研发技能和应用技术,能在工业、国防等领域从事动力机械及工程研发、新能源开发利用、系统优化设计、应用管理等工作的高级工程技术人才。

三、培养模式

1.“3+1”嵌入式校企联合培养。在“卓越计划”的宏观指导下,能源与动力工程专业结合目前的实际情况,采取“3+1”嵌入式校企联合培养模式,不是孤立的3年校内学习和1年企业实践,而是逐步融合、相互交叉的校企嵌入式联合培养。前3学年,培养方案将传统的双学期制改为三学期制,每学年的最后4~5周为小学期。小学期主要安排卓越专项选修课程、企业认知实习、制造工艺课程设计、生产实习等实践教学环节,通过总量控制,最终实现校内学习累计3年,校外实践累计1年。这种多形式、多层次的嵌入式实践环节,能够循序渐进地增加学生对专业的感性认识,体验和感知本专业对知识、能力、素质方面的要求。

在整个实践环节中,企业学习阶段是核心和关键的部分。在此,学生主要完成以下三方面的任务:一是生产实习,实习岗位主要在企业的培训部门和生产车间,了解并分析实习单位主要产品的开发方法和生产流程。二是综合设计,在生产车间和产品开发部门进行内燃机或锅炉制造工艺设计及相关课程设计。三是毕业设计,根据企业的具体设计、改造、开发、攻关等任务,学生参与其中,选择某一子任务为毕业设计题目,严格坚持“一人一题”的原则,实现“真题真做”,且同一选题五年内不得重复使用。毕业设计要求由校企双方共同负责进行过程管理和考核,包括立项、中期检查、结题和毕业答辩,所有考核环节均在企业中进行,并由校企双方共同组成考核小组和答辩委员会。

2.双导师制。“双导师制”是“卓越计划”得以顺利进行的重要保障。优先聘请具有企业工作经历的教师担任专业课的主讲教师,同时从企业聘请兼职教师来校任教。大中型企业的工程师具有丰富的工程经历,并掌握较先进的工程技术,是补充“卓越工程师”培养教师队伍的主要资源。本专业长期以来一直与国内知名企业进行长期的科研和教学合作,其中包括第一汽车集团公司、沈阳航天三菱汽车发动机制造有限公司、山东潍柴动力股份有限公司、威海华能电厂、上海锅炉厂等企业,目前已聘请3名具有教学经验的高级工程师补充“卓越工程师”教师队伍,担任相关专业课的教学任务。同时,加大专业教师企业培训强度,根据课程设置和学科发展规划,有计划指派具有硕士以上学位的年轻教师到企业带薪工作,直接参与企业的科研、生产和管理活动。

四、课程体系

课程体系的改革与重组是落实“卓越计划”各项改革和创新的基本点。根据能动专业的工程师培养要求,改革传统的、陈旧的教学内容,增加新兴科学技术和工程应用知识,建立适应卓越工程师培养的知识体系,为此增加了卓越专项选修课程,融合学科基础课程,减少专业基础课数量,增设专业选修课。具体课程学分、学时学分分配见表1。

五、评价考核

考核评价体系的缺乏和不科学会使卓越工程师培养质量难有科学标准和保障,会导致人才培养质量的参差不齐[2]。因此,考核与评价机制的建立必须以学生实践能力评价为主体,注重对学生的工程能力、组织能力、团队合作能力、人际交往能力、国际视野等方面的达成度的评价,这需要学校、企业及社会多方面共同参与完成。

实践环节的评价是考核评价体系的重中之重。实践环节总成绩由四部分组成:生产实习、工艺设计、专业课程设计和毕业设计,各部分的成绩由学校和企业指导教师的综合评价。企业指导教师对学生的综合评价由企业指导教师组织企业技术人员对学生在企业实践培养期间的平时工作表现、工作能力、解决生产实际问题的能力,该项成绩占各部分成绩的30%;报告(包括图纸、毕业论文)占各部分的40%;答辩成绩(答辩委员会由校企联合组成)占30%。最终实践总成绩按百分制计。

六、结语

为培养符合“卓越计划”要求的合格工程技术人才,本文针对哈尔滨工业大学(威海)能源与动力工程专业的培养方案提出了一些改革措施和探索。实际上,培养计划的改革是一个循序渐进的过程,需要学校、企业和社会的共同努力才能完成。目前,由于该专业“卓越计划”刚开始实施,还需要在实践中逐步探索、检验并完善。

参考文献:

篇5

关键词 热工自动化 虚实结合 实践创新能力 教学实践

中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2016.02.026

0 前言

工科类专业人才培养必须面向国民经济和社会发展的实际需求。传统偏向于就业导向型的专业,在人才培养规模和特质上受经济发展的影响很大。国民经济和社会发展的需求信息反馈于专业人才培养的作用非常直接和明显。①相较而言,热工过程自动化专业因其依托于国家能源、电力等基础行业,在人才培养规模以及与国民经济需求的对接上表现稳固。②历经数十年的发展,学生毕业就业的态势平稳,受就业导向的冲击较小。这一现状非常有利于专业和学科人才的沉淀,也有利于高校在专业和人才培养上形成自己的特色。③但其弊端也较为明显,即行业和社会对人才的需求具有慢时变性,其信息反馈和反作用于高校的人才培养也具有较大滞后性,结果导致人才培养主体方在适应国家和社会需求是缺乏应有的主动性。

热工自动化本科人才培养的任务之一是培养具有良好人文素质和科学素养,掌握自动化领域的基本理论、基本方法和基本技能,为国民经济各部门特别是能源、电力等行业服务。长沙理工大学的热工自动化专业,自2013年国家教育部统一专业命名后,归并自动化专业名录下,并统一以“自动化”专业对外招生,这给传统以能源、电力行业为依托和特色的热工自动化专业人才培养带来了新的挑战。

我国经济发展进入新常态后,国家提出的“四个全面”的战略部署和“一带一路”的战略构想,这给高等教育综合改革提出了新要求。特别是能源、电力等行业作为实现国家战略部署和构想的重点建设领域,迫切需要实现行业人才的创新驱动发展新模式。④这要求热工自动化在人才培养上更加注重学生实践能力、创新能力等核心层面的内涵发展。⑤⑥

本文就长沙理工大学热工自动化专业在“中西部高校基础能力建设工程”中的实施情况,结合国家级教学实验中心――“能源系统与动力工程实验教学中心”教学实践,探讨新常态下如何开展热工自动化专业在人才培养体系的建设,如何实现专业及学生内涵的发展等核心论题。

1 主动适应专业人才时代需求,优化培养体系

热工自动化专业人才应用的代表性方向是能源、电力行业中的发电过程。相比于其它粗狂型的工业生产,发电过程(火电、核电、新能源发电)具有自动化程度高、过程复杂、控制精细、安全等级高等一系列典型特点。这导致在结合行业开展学生实习的过程中,普遍存在“只能眼观、不能手动”的现象。学生缺乏对专业应用和行业特质的深入了解。这非常不利于课堂知识的应用和专业素养的培养。为弥补不足,高校在培养环中借助仿真系统强化学生能力。应用仿真系统较好地弥合了理论与实际的脱节,这是热工自动化人才培养的重要手段。但受人财物等客观因素的制约,仿真系统的配置往往在规模和质量上落后于企业行业对人才的时代需求。

随着国家经济社会发展开始进入转型发展的高阶段和以复杂性矛盾协调推进为特征的新常态,国家和社会用人单位从早期的强调专业知识,到强调人文和思想素质,再到现在的强调创新能力和实践能力。因此,必须进一步强化热工自动化人才实践创新能力的培养。

紧跟时代需求,做好专业顶层设计,重点把握热工自动化人才要实现的目标和深入思考如何培养的核心环节。如图1所示,为了主动适应时代人才需求,采取了如下主要措施:(1)主动深入企业行业,收集用人单位反馈意见,了解人才需求新动向;(2)跟踪学生入职情况,收集学生反馈信息,掌握人才行业适应性;(3)完善师资队伍建设,夯实专业、工程和教学能力,提升专业视野和教学能力;(4)积极开展实践教学,强化学生能力培养,提升人才实践创新能力。

建立了系优化机制,形成以体系分析和评估为中心的四个基本检验动态回路:(1)以学生能力为目标的人才培养体系和课程体系的分析评估;(2)以知识结构为目标的课程和实践体系的分析评估;(3)以人才素质为目标的师资队伍体系的分析评估;(4)为教学效果为目标的教法体系的分析评估。

2 着力建设学生素质内涵,强化实践创新能力教学

主动适应时代需求的人才培养过程,必须紧紧围绕以学生为中心来开展系列教学实践。以学生为本,知识、能力、素质协调统一,培养热工自动化人才的实践创新能力。实践教学体系、环节及内容的设计必须以学生的发展为本,在确保学生掌握专业基本知识、具备基本实验技能及工程实践能力的前提下,充分张扬学生的个性、兴趣与爱好,使学生在教师的引导下,结合自己的专业爱好、兴趣,自觉地开展实验研究与探索,使学生的实践教学活动具有多层次性和多样性。

(1)建立以创新精神和实践能力培养为主线的结构化实践教学。整合优化实践教学环节,突出能力层次。建立专业基本技能、专业综合技能、创新思维和解决实际问题能力训练三个层次和专业基础实验、专业综合实验、实训、实习和毕业论文(设计)等四大主环节,对学生所需的不同层级的实践能力进行训练和培养。

根据企业行业对时代人才的需求,不断优化实践教学内容和实验项目。将能源动力类和自动学科的新知识、新技术、新问题引入热工自动化的实践教学,提高“综合性、设计性、研究创新性”实验项目的比例,着力培养学生创新精神和解决实际问题的能力。

(2)建立强化学生能力培养、“虚实结合”的实践教学。热工自动化专业具有很强的工程背景,传统的专业实习环节多在电厂进行,但是电厂生产对安全性和稳定性要求极高,控制操作有严格的纪律和规章制度。过多的实习环节放于电厂,容易导致学生实习实践“只能眼观,不能手动”,学生很难得到真正的实训机会。为此,热工自动化专业教学以国家级实验教学示范中心――“能源系统与动力工程实验教学中心”为依托,引入能源生产、转换与控制的实训系统。通过采用过程仿真系统实现“以虚补实”。

如何“虚实结合、虚实共进”培养学生能力,先进实践教学条件和资源利用效用显得非常重要。从结构、整体上不断优化实践教学环节和内容,丰富了“虚实结合、虚实共进”内涵与维度。如:针对以往在电厂开展的热控设备检修实习效果不理想的问题,采取校企合训的方式进行。先是学生企业实习、行业专家授课,学生熟悉工程背景和工艺流程,明白生产中存在的主要问题。然后是校内检修实训、专业教师指导。校内的检修设备多为企业生产线上替换下来的设备,检修内容紧贴行业需求。通过综合专家讲课、检修软件仿真操作、设备实际操作,这极大地促进了学生对控制设备整体理解、有利于对控制系统体系的把握和工程实践能力的全面提升。

(3)建立具有工程实践与创新能力的师资队伍。要实现增强学生的实践和创新能力,提高学生的综合素质,一只高素质的实践教学队伍是重要保障。通过开展工程化提升教师工程实践能力,教师深入企业有利于自身知识结构的更新。在工程化的过程中,教师能加深对课堂理论知识如何运用于实际过程理解。教师行业知识的拓展,能极大丰富教学课堂的信息,使课本知识变得更为鲜活,更有利于培养学生的实践创新能力。

(4)以“节能减排”基地助力实践创能力。“能源系统与动力工程实验教学中心”创设了大学生“节能减排”创新基地,建立了校内实践教学资源共享、创新平台。这些创新基地和平台把能源生产、转换和控制等相关类专业课程的实践教学活动、课外科技活动、各类学科、专业竞赛活动等实践性教学环节有机结合。热工自动化专业学生实践能力表现突出,在历届节能减排大赛、挑战杯比赛上取得了优异的成绩。以“节能减排”基地为主导,引领学生积极参与社会科技实践活动,很好地锻炼了学生的实践创新能力。

4 结语

我国经济发展步入新常态后,能源和电力行业更加注重热工过程自动化专业人才的实践能力和创新能力。为了确保学生具备实践创新核心能力和高水平的专业综合素养,人才培养体系的制定必须主动适应时代人才需求。依托能源系统与动力工程的“虚实结合”实践教学,结合“节能减排”创新基地的教师和学生工程化实践,进一步凝练热工自动化在专业领域内的特色,逐步形成在能源电力行业内更具竞争力的人才优势。

注释

① 牛春明,孔微巍.新常态经济下高校毕业生就业现状与对策研究[J].宁波工程学院学报,2015.2:87-92.

② 刘江山.电厂热工自动化技术现状与发展趋势分析[J].科技与企业,2015.15:89.

③ 邓海毅.新常态经济下人力资源管理的创新及突破[J].现代商业,2015.23:131-132.

④ 徐晖.中国发展高层论坛2015:新常态 新趋势 新举措[J].电器工业,2015.4:54-55.

篇6

第一,毕业设计题目设定的基本要求是遵循毕业设计教学大纲,符合热能与动力工程专业的培养目标。

第二,毕业设计题目的设定要理论联系实践,既有理论研究又有工程实际,体现出教学和科研相结合的原则,用以增强学生的兴趣和知识的实际应用。让学生能够学以致用,从而调动学生的积极性,增强学生对生产实际、理论学习和科学研究相辅相成的认识。

第三,毕业设计题目的设定要因学生个体的差异难易结合,因材施教,使所有学生都能感到所学知识的有用之处,又能在原有基础上有所提高、有所创新。

第四,毕业设计题目的设定范围和深度应符合学生及本专业的实际情况,但又不失对本专业知识的实际应用。

第五,毕业设计题目的设定一般可分为理论研究、实验研究、工程设计(实践)和综合等类型。本专业学生结合工程实践类课题的比例应不少于80%,首先保证基本工程训练,并在此基础上做一些提高性的、拓展性的研究专题;其次结合实际任务进行的毕业设计,应选择那些能满足教学要求,并有实际意义的课题。

第六,毕业设计题目设定后,学生可根据自己的兴趣爱好选取课题,然后根据自选与分配相结合的办法进行最后的确定。在指导教师的指导下,学生可根据选取的毕业设计课题进行研究性的毕业设计,但目标要明确、工作量要适当。

第七,学生除了选择指导教师设定的毕业设计题目外,也可根据本专业特点和自己的兴趣,选择学习和生活中遇到的与专业相关的实际问题,然后请指导教师审定后确定毕业论文的题目。

在毕业设计中开展研究性学习的目标、组织与实施

1.研究性学习的目标热能与动力工程专业毕业设计的目的是为了培养学生学以致用的能力。其学习目的非常明确,就是利用大学所学的知识去解决导师所设计的问题,不但要学会查找资料、归纳总结,还要选取恰当的方法、手段,学会和导师交流,学会思考和创新。在毕业设计中开展研究性学习的目的就是根据学生个体的特点,有目的、有差异、有选择的设定毕业设计题目,既做到理论联系实际,又能使学生在研究中有所创新,培养其独立思考和解决问题的能力。

2.毕业设计的研究性学习过程毕业设计采取个人独立研究的方式。指导教师根据毕业设计题目的设定要求,注重理论联系实际的设定若干个题目,由学生自由选择感兴趣的题目。然后指导教师给出题目具体的研究目标和要求,指导学生相对独立的开展研究,用17周的时间完成整个毕业设计,撰写毕业设计论文一本。毕业设计具体的研究性学习过程。

3.毕业设计的具体实施过程(1)对毕业设计题目的理解。指导教师应帮助学生就研究题目的意义、所涉及的知识及存在的争议去理解毕业设计题目。鼓励学生从多种角度认识、分析该毕业设计题目所涉及的问题,有批判的去思考,大胆的去创新。(2)搜集、分析、整理资料。查找与毕业设计题目设定的任务相关的国内外资料,深入理解毕业设计的任务,掌握国内外的发展现状和研究手段。(3)开展调查研究和拟定研究方法。学生可根据个人理解对课题进行初步的研究,提出主要要解决的问题和思路,以及拟采用的方法和手段,撰写开题报告。(4)讨论与修正。学生将初步研究的结果,在指导检查时或课余时间,与指导教师和同学进行讨论,汲取他人意见和建议,及时修正部分毕业设计内容的研究方法,体验研究性学习的快乐与收获。(5)开展深入研究。学生根据之前对课题的理解和拟定的初步思路,对毕业设计内容进行深入研究,利用以往所学的知识去解决实际的问题。在此过程中,还可能遇到新的问题,或提出新的问题,教师应鼓励其进行独立研究,开展研究性学习,培养学生发现问题、解决问题和开拓创新的能力,客观地、辩证地去分析和思考,以达到毕业设计的目的。(6)撰写毕业论文。让学生按照毕业设计的撰写规范来汇报自己的结论,甚至可以鼓励学生在学术刊物上发表自己的研究成果以扩大影响。撰写毕业设计大论文可以培养学生归纳、总结、概括、推理和论述能力,学会展示自己的工作和成果,总结和反思自己的研究工作,不断提高自己的科研水平。将自己所研究的感兴趣的课题,通过查资料、钻研、质疑、解决的过程,最后以毕业论文的形式总结出来,对他们以后参加工作进行专业性的总结有很大的帮助。

在毕业设计中开展研究性学习时对教师的要求

研究性学习的过程应该是教师与学生平等对话、相互合作、共同探索真理的过程。[4]因此,教师应转变观念,平等地与学生进行交流互动,平等地参与毕业设计题目的研究,启发引导、鼓励和支持学生在毕业设计中开展研究性学习,做学生的启发者、引导者、激励者、支持者和合作者。尤其要注意在与学生相处时应尊重学生的人格和自由;与学生交换和分享各自对知识、生活的认识时,应尊重、理解和包容学生的不同看法,甚至允许学生对教师的思想和观点进行批评。

1.宽广的知识面和较强的知识交叉应用能力研究性学习的性质使得学生在毕业设计中开展研究性学习时,所涉及的知识远远超过某些固定的范围,学生需要教师指导和帮助的问题也与传统的毕业设计不同。这就要求教师具有宽广的知识面和知识的交叉应用能力,才能解答学生的质疑和困惑。

2.丰富的研究成果和工程实践经验这是在毕业设计中开展研究性学习的重要基础。指导教师在对学生的指导过程中,要剖析题目的研究思路、比较研究的方法,以及相关的工程实践。如果自身没有相关的研究成果,没有这个领域的工程实践,对学生的指导就缺少了说服力,也就不能激起学生进行研究性学习的兴趣,培养其解决问题能力、创新能力及启发式思维。

3.工作的热情和教学的投入在毕业设计中开展研究性学习具有针对性和启发性。这就要求指导教师要做好研究性学习的教学,要热爱教学和投入教学,要研究学生的需求、思维的方式和个体的差异,要有针对性的进行指导,要注重学生获取、应用和创造知识的过程,而不是最后的结果。

4.毕业论文撰写指导撰写毕业论文是学生对整个毕业设计题目研究情况的归纳与总结。教师要使学生了解毕业设计论文的撰写格式,引导学生了解研究成果的表现形式和交流形式。同时,指导学生总结在毕业设计中开展研究性学习所得到的收获,包括心理上的成长。在毕业设计的答辩中去展示成果,让学生的创新才智在进一步的思辩争论中得以发展。

结论

篇7

关键词:卓越计划;本科生;毕业设计;团队合作式

作者简介:孙文福(1979-),男,河南永城人,三亚学院理工学院,讲师。(海南 三亚 572022)王东旭(1957-),女,黑龙江哈尔滨人,哈尔滨工程大学动力与能源工程学院,研究员。(黑龙江 哈尔滨 150001)

基金项目:本文系黑龙江省高教学会“十二五”规划2011年度课题(项目编号:HGJXHB2110351)的研究成果。

中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)08-0198-02

2010年6月,中国工程院、教育部宣布联合成立“卓越工程师教育培养计划专家委员会”,批准第一批61所高校为实施“卓越工程师教育培养计划”的试点,哈尔滨工程大学是试点院校之一。“卓越计划”的培养目标是面向工业界、面向未来、面向世界培养造就一大批创新能力强、适合经济社会发展需要的各类优秀后备工程师,为建设创新型国家、实现工业化和现代化奠定坚实的人力资源优势,增强我国的核心竞争力和综合国力。实施卓越计划的目的主要是提升学生的工程素质,注重培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。[1]

一、团队合作式毕业设计模式的内涵

斯蒂芬・罗宾斯认为,团队是指一种为了实现某一目标而由相互协作的个体所组成的正式群体。这一定义突出了团队与群体的不同,所有的团队都是群体,但只有正式群体才能是团队。并且正式群体分为命令群体、交叉功能团队、自我管理团队和任务小组。后来,他又对团队与普通群体的区别作了深入研究,并得出四个结论:一是群体强调信息共享,团队则强调集体绩效;二是群体的作用是中性的,而团队的作用往往是积极的;三是群体责任个体化,而团队的责任既可能是个体的,也可能是共同的;四是群体的技能是随机的或不同的,而团队的技能是相互补充的。[2]

斯蒂芬・罗宾斯根据团队成员的来源、拥有自的大小以及团队存在的目的不同,将团队分为三种类型:一是问题解决型团队。组织成员往往就如何改进工作程序、方法等问题交换不同看法,并就如何提高生产效率、产品质量等问题提供建议,不过它对调动员工参与决策过程的积极性方面略显不足。二是自我管理型团队。这是一种真正独立自主的团队,它们不仅探讨问题怎么解决的方法,并且亲自执行解决问题的方案,并对工作承担全部责任。三是跨功能型团队。这种团队由来自同一等级、不同工作领域的员工组成,他们能够使组织内的成员交流信息,激发新观点,解决面临的问题,协调完成复杂的项目。

团队合作式的本科生毕业设计模式是采用系统选题,统一管理和综合考核的方式进行毕业设计的一种方式。这种模式以项目立题为基础,将团队合作模式引入到本科生毕业设计的全过程之中。团队合作式毕业设计模式是极具适应性与创新性的组织模式,它可以通过应用自组织团队,实现迅速适应复杂动态环境的目的。[3]

二、团队合作式毕业设计模式的特征

1.目标机制明确

项目团队组成人员共同讨论团队成员的管理模式及工作分工,明确每个团队成员的角色、主要任务和要求,指导每一个成员更好地理解所承担的任务;团队成员中没有主次角色,每一个人都是主力,每个角色都很重要,团队成员彼此配合,推进团队执行项目计划,集中精力掌握有关项目成本、进度、工作范围的具体完成情况,以保证项目目标得以实现;如果不能彼此配合就不能彼此之间互相推动,并按时完成工作目标。

2.强调合作精神

在学生团队之间建立相应的管理机制,以团队合作为基础,团队成员要进行充分的讨论并相互督促,促进团队成员之间建立良好的沟通、交流、信任机制;依靠团队成员共同决策、共同解决问题,在确立团队规范的同时,鼓励成员的个性发挥;培育团队文化,注重培养成员对团队的认同感、归属感,努力营造相互协作、相互帮助、相互关爱、努力奉献的精神氛围,授予团队成员更大的权力,尽量发挥成员的潜力。团队的结构完全功能化并得到认可,团队内部致力于从相互了解和理解到共同完成项目设计任务。团队成员一方面积极工作,为实现项目目标而努力;另一方面,成员之间能够开放、坦诚、及时地进行沟通,共同解决毕业设计中遇到的困难和问题。

3.类科研项目的管理模式

学生团队选题,教师团队指导答疑,项目管理式的毕业设计管理模式能够加强指导教师与学生之间的沟通和交流,保证了指导教师对学生的指导时间。类科研项目的管理模式能够培养学生的组织管理能力、沟通能力及分工协作能力。该模式以专业能力培养为依托,突破学科限制,加强学生对专业整体认识的系统把握,培养学生独立承担工程项目的工作能力;学生考核评价多元化,学生自主评价、团队成员之间互相评价、阶段性的考核及毕业答辩考核等环节综合评定最终的成绩。[4]

三、团队合作式毕业设计模式的实践

哈尔滨工程大学是以“三海一核”为主体学科的行业特色大学,动力与能源工程学院是主体学科之一,在船舶动力装备领域具有行业特色和优势。为实现“卓越计划”的人才培养目标,提升学生的工程素质,培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力,热能与动力工程专业自2011年开始实施本科生团队合作式毕业设计模式,具体实施办法如图1所示。[5]

团队合作式的毕业设计模式是一种模拟工程项目立项及研究过程的本科生毕业设计模式。通过科研选题的方式,结合课题组现有项目和发展设想,开展具有创新性的选题工作,以创新性的研究内容和科研成果吸引与调动本科生的学习兴趣。根据学科专业特点进行子课题划分,系统安排各子课题之间的相互关系,为学生提供充裕的题目,并明确各题目之间的关系。以研究课题为基础,各子课题承担人员集中讨论课题实施方案,通过查阅文献资料由个人确定研究方法,在查阅、整理相关资料的基础上进行分析和研究特殊问题,锻炼学生独立解决实际问题的能力。

1.立题

指导教师团队进行前期的立题论证工作,结合专业特点和本研究领域前沿技术的发展趋势,进行整体性立题论证。例如,以当前较先进的船舶柴油机为研究平台建立船舶柴油机研发设计团队。指导教师团队集体讨论,进行课题分解,以柴油机零部件的结构设计、强度分析和整机的性能优化为基础,分解船舶柴油机总体设计任务,按照涉及学科的差异性确定子课题,明确各子课题之间的关系,再由指导教师确定子课题的任务。

2.选题

指导教师团队为毕业设计学生就课题选题的依据、涉及的学科、课题之间的关系等进行详细的讲解;学生根据专业知识特长及兴趣爱好与指导教师进行交流和沟通,然后确定选题;再根据选题情况及各子课题之间的关系,组建毕业设计团队。指导教师集体确定毕业设计任务书,强调毕业设计纪律,规定工作时间、地点和管理制度,确定团队管理机制和课题的整体工作计划。

3.实施过程

在实施团队指导毕业设计过程中,实施指导教师、在读研究生的团队指导和质量监控制度。以团队内不定期讨论、每周集中汇报、中期检查、学术交流等方式保障毕业设计的有序进行,培养了学生的交流与表达能力、沟通与协调能力,提升了学生解决工程实际问题的能力。团队指导教师采取因材施教的原则,在保障团队课题进展顺利的前提下,对基础较好的、进度较快的学生,培育其申报校级本科生优秀论文,并在适当的时候引导其参加部分实际的科研工作。

建立相应的学生团队管理机制,以协作为基础,团队进行广泛的讨论以及相互督促,开展团队内自查、问题讨论和学术交流等。通过团队毕业设计提高了学生的专业知识和专业素养、组织管理能力、交流沟通能力以及分工协作能力,使学生的综合素质得到全面提高。

4.质量监控

指导学生进行课题总结,撰写毕业设计论文。在这方面,组织具有一定写作经验的研究生进行毕业设计论文撰写的讲座,以提高学生毕业论文的写作能力。指导教师团队对学生的论文要进行多次的检查与审阅,重点针对毕业论文的工作量、研究内容以及论文的书写格式和规范等进行评阅。

5.论文答辩

通过每周的汇报、组内讨论、学术交流等方式,学生在表达能力等方面都得到了一定的提高。在学生精心准备答辩材料的基础上,由指导教师组织团队成员在团队内进行预答辩,提前发现学生在答辩中可能出现的课题分析与语言表达等方面的问题,实践表明采用这种方式能够使学生取得较好的答辩效果。

此外,优秀的本科生毕业设计也能取得一定的研究基础和科研成果,因此资料的整理和存档工作也很重要。按照科研项目的管理模式,对毕业生的立题论证书、论文、研究成果等进行存档,建立相应的数据库。制定毕业设计发展规划,制定毕业设计成果的延续方案,逐渐完善本科生毕业设计教学工作。

四、结束语

团队合作式的毕业设计模式是一种新型的本科生毕业设计指导模式,其以专业人才培养为目标,充分利用教学资源,调动学生学习及工作的自主性并锻炼团队协作能力。当然,任何模式都是以优秀的教师资源和良好的硬件条件为基础的,希望通过几年时间的实践,本科生毕业设计工作能够利用现有科研环境提供的软、硬件资源提高毕业设计的质量和水平,进而提高本科生的专业素养和独立分析、解决问题的能力,解决高等工程教育提升学生的工程素质,培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力,最终提高人才培养质量。

参考文献:

[1]王东旭.试论“卓越工程师教育培养”的教学模式[J].黑龙江高教研究,2011,(7).

[2]杨晨,等.创新团队内涵探析[J].科技管理研究,2008,(6).

[3]王东旭,等.舰船动力“卓越计划”培养模式探索[J].高等工程教育研究,2011,(4).

篇8

Abstract: According to the characteristics of medium and low temperature waste heat steam resources, this project presents the solutions by using single-loop and double-loop combined power generation system, and designs a effective waste heat steam resource recycling and generation system based on screw expander.

关键词:余热回收;螺杆膨胀机;实例分析

Key words: waste heat recovery;screw expander;example analysis

中图分类号:TM617 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)11-0085-02

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作者简介:范刚(1993-),男,湖北孝感人,郑州大学化工与能源学院2010级本科生,过程装备与控制工程专业;(1991-),女,河南开封人,郑州大学化工与能源学院2010级本科生,热能与动力工程专业;王留阳(1991-),女,河南南阳人,郑州大学化工与能源学院2010级本科生,制药工程专业。

0 引言

针对一些低品位的能源,比如蒸汽,汽水混合物,如果直接排放掉的话,会造成能源的浪费,而这些工况不够稳定的低品位能源用汽轮机来发电的话还是比较浪费,所以就需要开发一种新的方法,将这些低品位的能源来进行回收利用。本文介绍了螺杆膨胀机回收化工、冶金、建材和电力等行业中所产生的余热资源的回收利用,在生产安全的前提下,将这些余热资源再次利用,不仅提升了能源的利用效率,还达到节能的目的。

1 现有余热蒸汽回收发电技术的比较

现有主要的余热发电系统根据利用方式一般分为两种:单循环系统、双循环系统[1]。两种系统比较如表1。由表1可知,目前的余热发电利用技术均存在不同程度的缺陷。

2 基于螺杆膨胀机的新型高效余热发电系统设计

本蒸汽余热梯级回收发电系统对蒸汽的回收主要分为两个阶段:

第一阶段中,将余热蒸汽直接通过螺杆膨胀机,使其膨胀做功并带动发电机发电,利用过的蒸汽通过排气口排出;第二阶段中,第一阶段中排出的乏汽与低沸点工质换热,使低沸点工质吸热沸腾为蒸汽,再将该蒸汽引入螺杆膨胀机进行做功,并带动发电机发电。

3 系统的应用实例计算

在煤气化行业中,煤气化后出口煤温一般在600℃左右,之后采用间接水循环冷却方式需要将其冷却后储存,这样就使得一部分水在冷却高温煤的过程中获得热量,并转变为大量约100℃~200℃的蒸汽,使得很大一部分热量在冷却塔中流失,既造成了能源的浪费,水资源的浪费,同时又对环境造成了热污染。

据调查,河南某煤化工有限公司现有一处放散蒸汽热源,蒸汽压力0.8MPa(全文均为绝对压力),温度170℃,流量为50t/h。基于如此大量中温的余热蒸汽源,本论文设想通过运用本系统的基于螺杆膨胀机发电的低温余热梯级利用发电方式回收这部分热量,发出的电可并入企业的电网直接利用。

3.1 系统方案

3.1.1 已知参数 本文主要是针对煤气化余热蒸汽源的余热发电利用,发电系统的基本设计参数如下:①第一阶段进口蒸汽参数:压力:0.8Mpa,蒸汽温度:170℃蒸汽流量:50t/h。②第二阶段:蒸发器中蒸汽的进口温度为111℃,蒸汽流量30t/h。冷却水温度取当地环境年平均水温:25℃。

3.1.2 技术方案 本文提出的发电系统分为两个阶段:第一阶段中,蒸汽直接进入螺杆膨胀机机组,并膨胀做功带动发电机发电,发电机发出的电能,由电站厂房内的同期开关并网,通过电站侧联络开关输送至380V母线。第二阶段中,阶段一中排出的利用后的乏汽通过换热器将低沸点有机工质R141b加热蒸发,得到高温高压蒸汽,再由高温高压蒸汽来推动螺杆膨胀机做功发电,从而利用未被阶段一完全利用的蒸汽余热发电。此阶段发电机发出的电能,亦由电站厂房内的同期开关并网,通过电站侧联络开关输送至380V母线。(图1)

此方案对工厂的煤气化工艺不会产生任何影响。此发电系统装置结构紧凑,在现有厂房的基础上比较容易布置。同时,可实现全自动无人值守。

3.1.3 设备选型 本节主要参照查阅相关的设备选型手册,根据余热利用发电系统的已知参数计算出系统设备的各项设计所需参数,从而选择适合本实例的相关设备。

①系统第一阶段的发电系统。设计将50t/h的富余蒸汽直接进入三套螺杆膨胀发电机组(并联安装)。经初步计算,可装机3套×900KW的螺杆膨胀发电机组,额定发电功率为3×830kw。

1)螺杆膨胀动力机设计参数(单台)

进汽压力:0.7MPa;进汽温度:167℃;

进汽流量:16.7t/h;排汽压力:0.12MPa;

排汽温度:111℃;排气干度:0.94;

额定功率:830KW;机型:SEPG500-900-2400-1.65-C。

2)方案主体设备清册(表2)

②系统第二阶段的发电系统。第二阶段的螺杆膨胀机有机朗肯循环发电系统设计方案中,主要设备有:预热蒸发器、螺杆膨胀机、冷凝器、发电机、储液罐、工质循环泵、冷却塔以及相关的泵、管道、阀门等。本文主要针对系统的主要设备加以选型,设备的选型结果见表(表3)。

3.2 系统的具体效益 系统每年按照工作8000h计算,在此项目中本系统的节能及经济效益分析如表4所示。

由上表可知,该系统运行一年可为企业发电2043.2 万KW・h,年发电效益为1021.6万元/年,年节约煤量为7151.2吨,每年可减少排放15447吨。与目前将余热蒸汽通过汽轮机直接发电的技术相比,本系统每年可多发22.2%的电能。

综上所述,本系统提供的余热发电解决方案,采用先进的螺杆膨胀发电技术和完善的技术方案,在减少企业热污染的同时提高了企业能源的利用效率。因此该解决方案是非常适宜的。本期技改工程在原有厂址内建设,因此可达到投资省、速度快和效益高的效果,该工程项目是可行的。

4 结论

螺杆膨胀动力发电机余热梯级回收发电系统可充分利用余热余压资源,将其转换为动力发电或直接带动工业中常用水泵或风机,有效节约了能源,减轻了污染。对于国民经济的可持续发展、走能源节约型的发展道路意义重大。

参考文献:

[1]张大海,魏新利,孟祥睿等.低温余热发电有机朗肯循环工质选择[J].广东化工,2011,38(9):152-153.

[2]蒋祥军,胡达等.采用螺杆膨胀动力机技术有效降低发电厂的厂用电率[J].热力发电,2006.

[3]魏文荣,杨明友.螺杆膨胀机在低温余热发电中的应用.水泥,1995,(9):12~14.

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[论文摘要]用模糊数学方法预测燃煤锅炉结渣特性的新发展,阐述了各评判方法的优缺点。

锅炉结渣是长期困扰电站锅炉设计和运行的问题,威胁着电站锅炉的安全和经济运行。准确预测锅炉的结渣倾向,为大型电站锅炉的设计及运行提供科学依据,对提高锅炉的可用率,节约能源具有重要的现实意义和实用价值。

结渣过程是极其复杂的物理化学过程,取决于许多因素的综合影响。它不仅与煤的灰分含量及其物理化学性质有关,还与燃烧器型式、炉膛结构和设计参数、炉内温度水平、空气动力工况、气氛条件以及受热面的布置等有关。国内外专家学者对结渣进行了广泛、深入的研究,提出了各类结渣预测方法并取得了一定的成果。本文主要阐述近年来采用模糊数学方法预测结渣特性的新发展。

一、结渣评判指标

目前,国内外判断电厂煤结渣的因素主要有两个方面:①根据煤的成分特性进行判断,比如煤灰中碱酸比B/A、硅比G、硅铝比SiO2/Al2O3、铁钙比等;②根据煤灰的物理特性进行判断,包括软化温度t2、灰渣粘度、煤灰烧结特性等。此外还有一些判定结渣的指标,如沾污指数Rf、煤灰粘度结渣指标、硫结渣指标RS、煤灰三元相图等。陈立军,文孝强等对结渣的评判指标做了归纳。

美国EPRI曾调研了各种结渣指数的分辨情况, 调研结果表明, 没有任何一项单一的指数可以完全正确预报结渣倾向, 但任何一项指数又都有相当的可靠性(70% 左右)。

二、模糊数学方法

单指标评判和预测煤的结渣性准确率较低,难以满足实际需要。有必要找到一种能根据具体情况确定出不同指标的不同置信度的方法,以使判别结果更符合客观实际,因而产生了综合评判方法。

煤的结渣程度由弱到强的变化是一个由量变到质变的过程,是一个模糊问题。模糊数学是用数学方法研究和处理具有“模糊性”现象的一门学科,因而能很好的评判煤的结渣倾向。

(一)模糊综合评判

单一结渣特性判别指数分辨率低的一个重要原因是分割界限太明确,人为地把复杂的模糊性现象简单地处理成了清晰现象,并且单一指标只能从某个方面因素判别其结渣程度。为了提高预报的可靠性,必须兼顾多种因素综合评判。

综合评判是一种通过考虑不同因素表现出的不同作用而得到全面、合理结论的决策手段。这方面研究的共同点是选取一些常规结渣指标作为因素集, 取用结渣程度“轻微”、“中等”、“严重”三级被择集作为评语集, 并确定因素集中各因素的权重, 进行单因素评判, 最后按某一模型加以单级模糊综合评判, 得到综合评判向量。按最大隶属度原则, 判定该煤种的结渣程度等级。上述方法使用方便, 在实践中得到广泛应用, 取得较好的效果。选择具有较高准确度的评判指标,在合理选择隶属函数和权重集的基础上,能够最大程度地减少人为因素的影响,使判别结果更准确。其关键在于从实际情况出发,建立合适的隶属函数和权重集。

1.综合评判模型的发展及评判因数集的选取

孙亦碌等人采用模糊数学的方法预测燃煤结渣性,并编制了用于综合判别的RTSQ 程序,此模型为燃煤结渣特性模糊综合评判的雏形。

冯宝安等人提出了常规结馇指标的模糊综合评判方法, 并将其用于8个煤种的结馇特性判,所得评判结果与实际结渣状况相符。又应用主因素决定型M(Λ ,V) 、主因素突出型M(·,V) 、综合评判型M(Λ ,)及加权平均型M(·, + ) 四种单级模糊综合评判模型对国内8个煤种的常规结渣指标进行评判,由评判结果比较得出单级模型M (Λ ,V) 的准确率最高的结论。

邱建荣等人对单一煤种及混煤的结渣特性进行了研究, 以软化温度t2 、硅铝比SiO2 / Al2O3 、硅比G、碱酸比B/ A为评判因素集对煤的结渣特性进行了评判。该方法不仅能够全面考虑各种煤质因素在具体情况下对结渣程度的综合影响,而且考虑了不同指标在不同情况下的重要程度,因而与常规指标相比,其评价更为全面客观。

杨圣春提出了分别适合于预测单一煤种和混煤的模糊评判模型CSM1和CSM2。刘伯谦等人针对元宝山褐煤的结渣特性预报不准确的问题,提出了将改进了的常规指标及锅炉运行参数等多种单一判别准则运用于模糊数学,对褐煤结渣状况进行了有效判别。

浙江大学曹欣玉、兰泽全等人在分析单一结渣判别指标的缺陷及其原因的基础上,针对常规指标评判水煤浆结渣倾向准确率普遍不高的问题,有针对性地提取了分辨率较高的结渣综合指数R 以及4 个常规指标构成评判因素集。该方法较传统的方法有更高的准确性。

2.隶属函数的确定

关于隶属函数的确定人们一直都是采用线性函数,杨圣春提出的混煤结渣模型CBM2的隶属度函数采用正态分布,函数变化较慢,评判结果表明该模型具有较高的分辨率和可信度,可为锅炉燃用混煤进行优化配煤提供参考。但该模型是否适用任何煤种,还有待于进一步通过实践来验证。

浙江大学舒红宁、黄镇宇尝试性地提出由正态分布函数演化而来非线性隶属函数,函数变化较慢,并与实际结渣情况进行了对比,发现评判结果和实际结渣情况取得了很好的吻合。这些说明了用正态分布函数建立其隶属函数比线性隶属函数更准确、更合理,更加符合实际情况。

3.权系数的确定

在模糊综合评判方法中, 权系数反映各个评价指标在综合评判中的可信度,直接影响综合评判的效果。 因此, 权系数的确定是综合评价方法的关键.通常采用专家咨询法来解决. 而专家咨询法的致命弱点是过分依赖专家的主观判断和经验, 其结果有时难以令人信服。

赵显桥等利用粗糙集理论来确定综合评判模型中的权系数, 将权系数确定问题转化为粗糙集中属性重要性评价问题, 利用粗糙集理论中的知识支持度和属性重要性评价方法, 给出了模糊综合评判模型权系数的计算方法。该方法不需要建立解析式的数学模型, 完全是由数据驱动来确定各个预测方法的权系数, 克服了传统权系数确定方法的主观性, 使得综合评判方法更客观、更科学。

(二)聚类分析

灰色聚类方法是基于模糊数学的方法之一,是以灰色统计为基础,将聚类对象对不同聚类指标所拥有的白化数按几个灰类进行归纳整理,从而判断聚类对象属于哪一类的灰色统计方法。

浙江大学曹欣玉等人在分析单一结渣判别指标的缺陷及其原因的基础上,提出将分辨率较高的Rs与另外5个结渣指数( t2、B/A、G、SiO2/A12O3、R)一起作为评判因素集,采用灰色聚类方法对新汶黑液水煤浆及普通水煤浆结渣特性进行预测评估。结果表明,该模型较传统单一评价方法有更高的准确度。

许志

华针对有关模糊判别法和灰色聚类法中所出现的缺欠,对其进行了补正,并讨论了补正后引起的计算量增大的问题。

邱建荣等人将邓聚龙的灰色聚类理论应用于燃煤结渣特性的评判中。灰色聚类理论继承了模糊数学法的优点,注意到分级界限不确定性问题,并在此基础上给出了属于某一等级的可能性分布。用此理论来判别煤的结渣性其结果无疑更符合客观实际。王桂明.谢竣林等人应用灰色理论对煤结渣性能进行评判,并对煤的结渣机理进行了分析,其结论与邱建荣等人相同,为煤的结渣评判提供了新思路。

华中理工大学郭嘉、曾汉才运用模糊聚类分析法分析预测混煤的结渣趋势,此方法不仅适合混煤的特点,而且考虑了模糊因素的影响方便易行。

(三)模糊模式识别

模糊模式识别法大致可分为直接法和间接法(又称群体模式识别方法 )。直接法是根据最大隶属原则来归类,间接法则是按照择近原则来对被识别对象进行识别。

郭嘉, 曾汉才采用间接法,将已知结渣状况的6个煤种作为模型,采用煤灰软化温度 、硅铝比、碱酸比和硅比4个评判指标,对受检煤种进行识别。通过计算与前6个已知模型的贴近度,来判别受检者的归属类型。但此模型比较粗糙,识别范围狭窄,且只考虑了煤灰的特性,仅适用于燃烧工况比较接近的不同煤灰的评判。

兰泽全, 曹欣玉采用间接法对待识别对象进行结渣特性判别。选用了7 个已知结渣程度的燃煤作为标准模型,以4 个常规指标和综合指数R 为评判因素集, 对同一台锅炉不同部位的3 个样品(炉渣,转向室灰,除尘灰) 以及某燃料水煤浆灰进行识别, 以判断属于何种结渣程度,结果表明该模型较以前的四因素法具有更高的准确性。同时指出应用模糊模式识别法来评价其沾污结渣特性时,在因素集的选取方面应更多地考虑锅炉设计参数及运行工况的影响。

赵利敏,路丕思综合考虑灰熔点、碱酸比、硅铝比、硅比 及炉膛平均温度和无因次实际切圆直径6个因素,利用模糊模式识别的方法判断锅炉结渣。以实际运行中已知结渣程度的9台锅炉作为样本,对7 台受检锅炉进行评判,评判结果与实际情况相符。此新方法可预示大容量锅炉的设计及运行时的结渣程度。

随着模式识别样本库的不断丰富和完善,此方法将会得到更广泛的应用。

三、结论

目前的采用的预测方法大多以煤指特性为指标,对锅炉的运行情况考虑较少。由于炉内结渣的多种因素影响,用某种固定的预测方法得到的结果,往往达不到要求的精度,难以找到通用的预测模型,而且数据本身也具有局限性。要想提高结渣预测的精确度,需要不断改进计算方法,建立和完善煤质特性、锅炉运行参数的数据库,寻找普遍使用的模型。

参考文献:

[1] 陈吟颖、石惠芳、阎维平,达拉特发电厂3 号锅炉炉膛结渣研究[J].动力工程, 2003, 23(5):2635~2637.

[2] 张忠孝,用模糊数学方法对电厂锅炉结渣特性的研究[J]. 中国电机工程学报, 2000,20(10): 64~66.

[3] 陈宝康、阎维平、李霄飞,基于神经网络的电站锅炉辐射受热面污染监测[J]. 动力工程, 2003, 23(5): 2660~2664.

[4]舒红宁、黄镇宇、董一真等,基于煤灰成分的非线性结渣模糊综合预测模型[J]. 电站系统工程, 2006, 22(4): 11~12.

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关键词:“热力发电厂”课程;教学改革;探索;实践

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)44-0222-02

“热力发电厂”课程是能源与动力工程专业的一门专业必修课,也是我校在建的校级精品课程。“热力发电厂”课程主要阐述动力循环的基本原理和热经济性分析的基本方法及其在发电厂中的应用[1],其教学目的在于培养学生分析、解决工程实际问题的独立工作能力,为将来从事电力生产和科学研究打下必要的基础。如何将课程教学的理论与实践相结合,增强学生的工程意识,培养学生的实践能力和创新能力,这是我们“热力发电厂”课程组教师在教学改革与实践的探索中一直在努力的方向。

一、传统专业课教学模式存在的主要问题

1.课程教学以讲授法为主,教学效果较差。高校传统的专业课堂教学模式,基本上就是教师按照教学大纲的要求,围绕课本对学生进行板书式的授课,学生扮演的角色只能是被动地听,学生在课堂上的主要任务是听课、记笔记,这种行为主义的教学模式,使学生很难提起学习的兴趣[2]。这样以来,许多学生总是习惯于在教师的主导下,把自己定位于知识的接受者,总体表现为学习主动性较差、课堂反映过于平静、与教师互动性不足。讲授法固然有其不可替代的地位和作用,可以更快地传递知识,尤其是理论知识,但不利于学生实践能力和创新能力的培养[3]。

2.实习教学环节薄弱。与“热力发电厂”课程密切相关的实习教学主要包括认识实习、运行实习和仿真实习,前两项属于下厂实习,安排学生在电厂完成,仿真实习在校内仿真实验室完成。近年来由于电力企业改革和学校体制改革的深入,在安排下厂实习和落实上出现了一些问题,主要表现为联系实习单位较困难、实习内容趋于形式化等几个方面[4]。即便安排学生进入电厂实习,基于安全和经济因素考虑,现场实习的学生主要以看为主,不能参与操作训练,无法真正体会和积累实际操作经验。实习结束后,学生只要如期提交实习报告,就完成实习环节,而教师对学生实习效果和完成质量等问题也跟踪较少。

3.课程考核方式存在不足。大学课程考核是大学教学中十分重要的环节,是评价培养人才质量的重要手段[5]而在我国专业课教学的考核中,很多高等学校只重视期末考试,不重视平时学习过程的积累。而且期末考试成绩所占总成绩的比重过大,一般在80%及以上;平时成绩所占总成绩的比重很小,一般不超过20%。这样的考核方式缺点是:轻视了对学生的学习过程的积累,直接导致学生不重视平时课堂上教学内容的学习,学习积极性差,学生只要认真记好笔记,提前复习,死记硬背部分考试内容就可顺利过关。

二、课程教学改革与实践

1.选用优质教材,并认真做好授课前的准备工作。教材是教学工作顺利开展的前提。我们课程组根据教学计划和教学大纲的要求,优先选用近三年来出版的省、部级以上的优秀教材。例如,我校多年使用的华中科技大学叶涛主编的“热力发电厂”教材,是国家“十一五”规划教材,今年我校还使用了重庆大学冉景煜主编的“热力发电厂”教材,该教材为国家“十二五”规划教材。为提高教学质量,要求每位老师认真备课,在课堂教学前,还要根据教学大纲的要求认真编制教学日历和教案。教学日历是授课内容、方式和进度的具体安排,按学校规定的格式进行填写。教案依据课程教学大纲、教学日历和教材进行编写。教案要包括以下内容:授课题目、教学目的与要求、教学重点与难点、教学的基本内容、教学过程设计(包括教学内容、教学方法、教学手段、课时分配等)、作业、讨论、课后小结等。

2.改革课堂教学方法。以前“热力发电厂”课程教学中多采用板书的方式进行教学,致使教材中许多结构图和系统图讲不清楚,且画图时浪费时间。为了提高教学质量,近年来,我们组织课程组老师进行“热力发电厂”课程多媒体课件的制作,并将多媒体课件用于课堂教学中,起到了省时、增效的作用。我们在教学中还引入了电厂热力系统专用录像带系列教学片,这也大大地丰富了教学内容,使一些教学难点形象化和简易化,起到了较好的效果。在讲解设备结构时,我们常采用对照实验室实物和模型进行教学;对于原则性热力系统和全面性热力系统相关章节的讲解,我们还专门将课堂安排在仿真实验室中进行。课堂教学中,我们采用启发式和讨论式的教学方法。教师讲课时,中间有停顿,时刻注意学生听课的表情,结合问题的提出与学生进行互动和交流。教师侧重“热力发电厂”课程教材中有关理论性方面的讲解,对于其涉及到工程热力学、流体力学、汽轮机原理和锅炉原理等课程的内容,因为在专业基础课和专业课中已经详细讲解过,就不再给予相关基础理论的精讲和公式的推导。对于教材中容易自学的章节,我们事先布置给学生进行自学,然后安排学生上讲台讲课,并在老师的引导下有针对性地进行课堂提问和讨论。每堂课后,我们都会安排一定的时间,认真进行辅导、答疑工作。每章讲完后,我们还会布置一定量的作业,并认真进行作业批改、安排特定时间进行作业订正。因为“热力发电厂”课程是一门理论性和实践性都很强的专业课程,所以我们教学中间还专门安排了一至两次习题课。讲解习题课前,我们精选了习题课的题目。习题课讲解时,老师主要起诱导、启发和教给学生解题思路的作用,给学生一定的个人活动空间,培养学生独立钻研的精神。

2.改革实习教学方法,加大仿真实验室建设和实习基地建设的力度。电厂设备多,系统复杂,对安全性和经济性要求很高。为巩固和加深对“热力发电厂”课程的学习成果,我们将实习分为认识实习、运行实习和仿真实习三种形式。对各种实习,我们均制定了详尽的实纲和实习计划,安排具有理论和生产经验的老师担任指导教师,加强实习全过程的考核,实习结束后进行口头答辩。实习的最后成绩根据学生的实习态度、遵守纪律情况、实习日志及实习报告质量、口头答辩成绩等几方面综合考虑后确定。由于电厂认识实习和运行实习过程中,学生只能看、不能实际操作,所以仿真实习就变得尤为重要。仿真实习安排在学完汽轮机原理、锅炉原理、单元机组集控运行和热力发电厂课程,并在完成了电厂认识实习和运行实习后进行。仿真实习在校内仿真实验室内进行。在老师的指导下,要求学生在仿真机上完成机组启动的全过程的操作,包括:主、辅助设备的启动,机组的冲转,定速并网,接带负荷至满负荷。在仿真机上还要求学生完成机组停机的全过程的操作,包括:机组减负荷,减负荷到零解列,打闸停机,停辅助设备等。机组启动、停机过程的仿真是仿真实习中的一项重要内容。通过机组启、停过程的仿真训练,不仅使学生对机组启动和停机全过程有了全面的了解,同时,学生在启、停操作过程中也加强了协同合作的意识及能力。另外,在仿真机上学生还可进行机组事故模拟实验。通过对机组典型事故的分析与处理,锻炼和提高了学生分析问题与解决问题的能力,为他们以后的工作打下了良好的基础。除此之外,我校还加强对实习工作的硬件建设,与校外多个电厂建立长期合作关系,为学生提供稳定的专业实习基地,保证了学生实习工作的顺利进行。在仿真实习方面,也加大仿真实验室建设的力度,在原有300MW和600MW亚临界机组仿真实验室的基础上,我们又扩建了一个600MW超临界机组仿真实验室。目前我校还正在筹建一个1000MW超超临界机组仿真实验室。通过以上多环节的实习训练,不仅使学生掌握了电厂的设备和系统,加深了对“热力发电厂”课程的理解,而且锻炼和提高了学生的实践能力和创新能力,同时也大大激发了学生学习专业课的积极性。

3.采取多样化的课程考核方法。针对以前“热力发电厂”课程考核中存在的问题,我们在课程考核方面进行了深入的探讨和改革。课程考核不仅要重视期末考核,而且还要体现学生平时学习过程的积累。为此我们将课程考核分为形成性考核和期末终结性考核两种形式。两种考核方式的侧重点各有不同。在形成性考核中,考核的重点在于考查学生的整个学习过程,期末终结性考核为学期末阶段性考核方式,它是对平时形成性考核的概括和总结。期末终结性考核主要检验学生对本课程的基本理论、基本概念、分析能力和计算能力等方面的全面掌握程度。形成性考核内容主要包括:遵守纪律及出勤,课堂回答问题,课后作业,学生上讲台及课堂讨论,期中开卷小测验,撰写小论文。形成性考核成绩占总成绩的40%,但各项权重系数有所区别,形成性考核成绩及格分为24分。期末终结性考核以期终考试的形式进行,试题由教务处从试题库中随机抽取,考试采取闭卷形式,考试成绩占总成绩的60%,及格分为36分。形成性考核和期终考试两项分数合计为课程考核最终成绩。在课程考核中我们还规定,形成性考核不及格的学生没有资格参加期终考试。

三、结论

针对以往“热力发电厂”课程教学中存在的问题,我们课程组的老师在教学内容、教学方法、教学手段及考核方式等方面进行了大胆的改革探索和实践。“热力发电厂”课程教学改革的实践证明,我们的改革思路和改革措施是成功可行的。通过“热力发电厂”课程教学改革与实践,进一步强化了教学过程的落实,培养、激发了学生对该课程的学习兴趣和学习热情,达到了引导学生主动学习、鼓励学生创新的目的,同时也激励了任课教师积极投身到教学改革实践中去,提高了“热力发电厂”课程组教师的综合素质。

参考文献:

[1]叶涛.热力发电厂(第二版)[M].北京:中国电力出版社,2010.

[2]吴俊萍.高校课堂教学方法改革的几点策略[J].华北电力大学学报(社会科学版),2005,(3):138-139.

[3]张静.我国高校课堂教学方法存在的问题及改革策略[J].天中学刊,2010,25(3):136-138.

[4]谢浩,候小刚,卢平.“热力发电厂”课程研究性教学探索与实践[J].中国电力教育,2013,(2):59-60,64.

[5]徐爱萍.大学课程考试改革的趋向探讨[J].理工高教研究,2009,28(1):67-70.