“能源技术概论”教学研究

摘要：“能源技术概论”是普及能源技术知识的一门公选课，在大学本科教学中具有十分重要的地位。结合高等教育中关于素质教育的理论，分析了“能源技术概论”传统教学方式存在的问题，并根据在教学改革中的具体实践，在能源技术热点问题、突出石油行业特色、提倡课堂讨论、夯实能源技术基础知识及考核模式等方面提出了自己的看法。实践证明，新的教学方法更能满足当前教育发展和人才培养的需要。

关键词：能源技术；教学改革；石油工业

作者简介：王照亮（1971-），男，山东单县人，中国石油大学（华东）储运与建筑工程学院，副教授。（山东青岛266555）

中图分类号：G642.0     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）06-0089-01

一、“能源技术概论”课程现状

能源是国民经济的命脉，能源与人民生活和人类的生存环境休戚相关，在社会可持续发展中起着举足轻重的作用[1]。“能源技术概论”课程以能源科学为介绍对象，对能源与社会发展的关系、能源资源、能源与环境、能量的转换与储存、常规能源、新能源、节能与能源系统工程均作了较为深入的讨论。“能源技术概论”作为中国石油大学自2004年开设的一门公选课，面向全校40多个专业，每学期都有300名以上的本科生选修，并将该课程定位为提高石油行业大学生人文素质、普及能源技术知识的课程之一。这门课程的设置体现了把本科教育放在大学工作最根本的位置上这一观点[2]。

二、提高课程教学效果的举措

1.突出能源热点问题

通过讲述能源热点问题激发学生主动了解并关注生活和工业中能源技术问题的积极性。每年我国都有众多的能源热点问题，这些问题与人们日常生活紧密相关。比如，核能的安全性，太阳能、地热、风能等新能源的开发利用，石油能源安全等问题，都是我们经常面对的能源热点问题。把这些热点问题贯穿到不同的课程内容中，可以让学生在系统学习能源技术知识的过程中，对能源热点问题产生的背景和解决的途径等进行深入了解。通过该课程的学习让学生认识到，尽管工业中存在大量的能源危机和用能瓶颈，但通过掌握丰富的能源技术可以化解这些能源问题。所以，可以通过对能源热点的深入学习激发学生解决能源问题的激情。

2.突出石油行业特色

“能源技术概论”课程知识要充分体现石油工业主要工艺的用能特点并反映其中存在的用能问题。石油行业既是产能大户也是耗能大户。通过讲解石油生产的主要过程工艺，让学生认识到我国的原油处理设备、工艺能耗高，能量利用率低。分别从采油、输运、加工等工艺环节，从设备到系统，分层次给学生讲述石油生产不同层面上的节能途径和技术。比如，节能抽油机、联合站分水工艺节能等知识充分体现了石油行业的特点。借助于能源技术知识的学习，让学生体会到节能降耗在石油工业可持续发展中的重要性，把节能降耗落到实处。

3.提倡课堂讨论

设置与日常生活紧密相关的能源技术问题作为课堂讨论的题目。课堂讨论选题主要来源于两个途径：日常生活大家比较熟悉的问题，如“水变油的科学误区”、“粮食生产乙醇是否合理”等问题；从教学录像中提取讨论问题，比如，看了斯特林机的录像，让学生讨论“斯特林机在余热回收中的局限性”，通过冰岛地热利用录像讨论“地热的梯级利用”等问题。课堂讨论一般设置5-10分钟，每次学生发言的积极性都很高，结合专业特色争相提出自己的观点，比如油气储运专业的一名学生根据油气处理工艺提出了“管道伴热、脱水加热、大罐保温、外输加热”的地热梯级利用模式，把科学用能的原则与自己的专业融合在一起。由于时间限制，每次回答问题的人数毕竟有限，很多学生觉得意犹未尽。最后，老师进行简短的总结并对讨论问题的不同答案进行评价和提升。通过这种方式，一方面活跃了课堂气氛，另一方面，给学生提供了发挥自己专业特色的展示机会。

4.夯实能源基础知识

由于选修的学生所属专业种类多、涉及学科复杂等特点，每学期近80%以上的学生没有接触过能源动力类学科的基础知识，能源基础知识严重缺乏。每学期采用两个学时简单讲述传热基本规律、工程热力学中的第一、二定律。特别是热力学第二定律，概念比较抽象，课堂上通过讲解第一类永动机、第二类永动机的历史发展和教学模型，使得学生比较容易地理解了能量守恒规律及能量传递转换过程遵循的基本规律。

通过教学录像让学生对能源利用设备和工艺产生直观的认识。课堂上放映了火电厂的生产过程，学生不仅了解了工业锅炉、汽轮机、换热器等能源设备的结构和工作原理，对煤在整个发电过程中能量的释放、传递、利用和排放全过程也有了深入的掌握；在此基础上，讲解复杂用能系统分析评价的基本方法――“三环节”法，结合火电厂生产流程，把三环节这种典型的能流分析方法具体化、形象化；最后，利用能流的概念，讲述电厂的能流分析，让学生深刻体会到所有能源污染的根源是能流方向不合理。这样，通过能源基础知识“三部曲”，从感官认识，到理性认识再上升到利用理论知识分析实际能源问题，使得学生深入浅出地掌握了能源基础知识。

借助于能源技术基础知识的补充，尽管没有选修过工程热力学和传热学，大部分学生能够比较好地掌握能源传递和转换的基本规律并掌握了分析常见工业用能系统的方法，为今后从事与能源相关的工作打下了坚实的基础。

5.考核模式的变革及附加效应

由于“能源技术概论”课程内容比较杂，一开始采用的闭卷考试方式形式过于单一，考查的知识点也比较有限，学生为了通过考试要花费大量的时间去被动地记忆。为了调动学生积极性并培养学生的人文素质，进而提高大学本科生科技论文写作水平，需要有针对性地进行考核改革。

针对“能源技术概论”的课程特点，我们鼓励学生选择自己比较感兴趣的、与“能源技术概论”内容紧密相关的主题并自拟题目，紧扣课堂内容的要点，课下通过查阅资料完成期末论文。尽管要求论文字数不少于5000字，但是由于平时时间充分，再加上自选的题目，60%以上学生的论文字数超过了1万字，不少学生结合自己的专业特点，把论文写成了一篇有分量的综述并且题目和内容比较新颖。比如，物理学院一个学生的选题为“核能发电是把双刃剑”，结合日本福岛核电事故和我国核电事业的蓬勃发展形势，从物理知识的角度分析了核电发展存在的问题；石油工程系的一个学生选题为“节能是石油工业绿色替代能源”，结合采油工艺特点对石油开发节能提出了独到的节能见解。在最终成绩的评定时，采用平时成绩加期末论文成绩的形式。平时的课堂作业、讨论过程中的表现占总成绩的20%，期末论文成绩占总成绩的80%。这克服了学生考前突击的顽症。通过这种考核办法促使学生在平时对课程内容进行认真总结、归纳和筛选，充分调动了学生的积极性。

通过“能源技术概论”课程的学习，学生的节能创新意识得到了提高，自主选题的考核方式无论是在提高科技论文的写作能力还是查阅文献的能力上，都为学生提供了宝贵的独立从事科技活动的机会。中国石油大学针对大学本科生每年举办一次以“节能创新”为主题的科技活动，对选题比较新颖的题目通过立项择优资助。选修过“能源技术概论”课程的学生，具备了能源技术的基础知识和分析能源问题的基本技能，根据统计，每年有2/3以上的被资助的本科生由于选修过这门课，在该科技活动从项目立项到完成的各个阶段都能得心应手。因此，“能源技术概论”的学习对于培养学生的科学素养体现了附加效应。

三、结束语

通过上述教学实践，“能源技术概论”课程教学过程更加完善合理，学生掌握了基本理论、基本分析方法，又满足了后续专业课程对能源技术知识的基本要求。同时，学生在所学知识的实践、人文素质教育等诸多方面都得到了综合锻炼，满足当前教育发展和人才培养的需要。

参考文献：

[1]黄素逸.能源概论[M].北京:高等教育出版社,2004．

[2]郑南宁.把本科教育放在大学工作最根本的位置上[J].中国大学教育,2007,(9).