能源与动力工程专业范文

时间:2023-09-21 16:45:38

能源与动力工程专业

能源与动力工程专业范文第1篇

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.

[5] 果东彦,陶爱荣,陈振乾.建筑环境与设备工程专业概论课设置研究[J].高等建筑教育,2011,20(4):54-56.

能源与动力工程专业范文第2篇

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

广东海洋大学能源与动力工程专业近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.

[3]龚建龙.热能与动力工程专业实践教学改革的探讨[J].实验技术与管理,2007,09:111-113.

能源与动力工程专业范文第3篇

关键词:能源与动力工程;网络教学平台;混合式教育

作者简介:代乾(1981-),男,河北沧州人,天津城市建设学院能源与安全工程学院,讲师;王泽生(1964-),男,天津人,天津城市建设学院能源与安全工程学院,教授。(天津 300384)

基金项目:本文系天津城市建设学院2012年度教育教学改革与研究项目(项目编号:JG-1207)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)05-0074-02

2012年9月,教育部颁布实施新的《普通高等学校本科专业目录(2012年)》,热能与动力本科专业更名为能源与动力工程专业。由专业名称可见该专业的内涵更加广阔和深远,从而也说明随着能源动力科学技术的飞速发展和新问题地提出,社会对人才的培养提出了新的要求。目前,大约有170多所高校设置了热能与动力工程专业。[1]随着经济的发展,能源与环境逐渐成为世界各国所面临的重大科技和社会问题。培养高素质的具有创新意识的能源工程专业人才是本学科义不容辞的责任。而热工系列课程作为重要的专业基础课程,其重要性不言而喻。合理的课程体系是体现教育教学理念的重要载体,是实现专业培养目标、构建学生知识结构的中心环节,建立适应社会主义市场经济发展需要、体现热能动力技术学科内在规律、科学合理的课程体系极为重要。[2]为了使该课程适应新的要求,非常有必要对其进行一定的改革,以培养适应21世纪社会发展需要的人才,同时对推动我国可持续发展战略具有重要的意义。

一、实施混合式教育方式

开发混合式学习方案的关键因素在于确定适当的时机,使用适当的混合方式,为适当的学生施行教学。而教师想要运用适当的混合方式需要考虑学习地点的设置、信息传输技术及时间的安排、教学策略和绩效援助策略等。[3]混合式教学模式一般可分为以下几个阶段:[4-6]

1.前期分析

学生作为学习活动的主体是有认知、有情感的,学生本身的知识水平、学习能力和社会特征都对学习的信息加工过程产生影响,教师进行学生特征分析有助于了解学生的学习准备和学习风格,从而为后面的学习环境设计和媒体的选择提供依据。

2.混合式教学的组织与管理

教师应按照教学进度有针对性地选择和设计教学活动,同时要参照已经设计好的课程目标、课程内容及其呈现形式,将其与具体的章节知识点相关联。教学活动的作用在于为学生创造具体的学习情境,并加强师生、生生之间的交流互动,因此恰当的教学策略对于教学活动的顺利展开尤为重要。

3.网络教学平台及教学资源建设

网络的对于教学来说不应当只是教学内容,而更多的应该是支持教学交互、教学评价和教学管理,教学交互、教学评价和教学管理是保证教学质量的重要环节,这就需要有一个集教学内容与管理、课堂教学、在线教学交互、在线教学评价、基于项目的协作学习、发展性教学评价和教学管理等功能于一体的网络教学平台来支撑混合式教学。本校对“工程热力学”、“传热学”、“工程流体力学”原有的教学网站进行了全面改版,并于2010年先后投入运行。其中“工程热力学”课程教学网站主页如图1所示。网站按照省部级精品课程的要求制作,网上教学内容详实,包括课程的概况、教学文件、习题及答案、实验实践教学等各种资源。学生可通过浏览网站学习更多的知识,这对课堂教育来说是一个非常有益的补充,并有助于实现教与学的互动。

二、教学内容优化

“工程流体力学”是理解能源动力系统工质流动与流量、能量分配的基础。“工程热力学”是研究如何充分和有效利用能量的学科,其基本内容是热力学基本定律和工质热物性、热过程的研究,是理解能源动力系统中能量转换基本规律和提高系统能源利用效率的理论基础。“传热学”研究热量传递的基本规律,是理解和控制能源动力系统热量传递过程的理论基础。“热工学”集成了“工程热力学”、“传热学”的基本理论和核心内容,为能源动力类安全工程专业等提供必要和少量学时的热工理论基础教育,也是其他非能源动力类专业节能技术及应用的理论基础课程。“热工测量技术”和“流体热工基础实验”课程则是关于“工程流体力学”、“工程热力学”、“传热学”的实验理论的技术基础课程,旨在揭示相关课程的实验研究目标、原理、方法以及应用。

1.热工系列课程间内容关联性分析

(1)“工程流体力学”与“工程热力学”在教学内容的关联性之处主要体现以下两个方面:“工程流体力学”中的一维无粘性重力流体流动能量方程(伯努利方程)与“工程热力学”中的热力学第一定律稳态稳流能量方程式具有相同的理论基础,后者是普遍适用的能量方程式,而后者是前者在一维无粘性重力流体条件下的特例和不同的表达方式;“工程流体力学”中的可压缩流体流动基础与“工程热力学”中的气体和蒸汽的流动研究对象及理论基础完全相同,只不过研究的侧重点不同,前者强调流动特性,后者注重能量传递与转换过程。

(2)“工程流体力学”与“传热学”课程在教学内容方面具有紧密的关联性和延续性,主要体现在“工程流体力学”中粘性流动方面与“传热学”中对流换热方面的相关内容,具体为:

1)研究对象均为传递现象,“工程流体力学”研究的是动量的传递,而“传热学”研究的则是热量的传递,其规律及分析方法具有类比性。首先,传递驱动力分别为速度差和温度差;其次,传递方式均为分子扩散和对流扩散,其中对于分子扩散基本规律两者具有类似的形式,即牛顿摩擦定律及傅里叶定律,也均有描述传递能力的物性参数,即运动粘度(m2/s)和热扩散系数(m2/s),而且流动边界层与热(温度)边界层具有相似的定义和相同的边界层结构;最后,描述传递现象的控制方程,即动量微分方程式(N-S方程)和能量微分方程,也具有相似的形式。这也是“传热学”中动热类比分析方法(类比律,即将阻力实验结果直接用于表面传热系数的计算)的理论基础。

2)如果粘性流体流经壁面且具有与壁面不同的温度时,就会同时发生动量传递和热量传递现象。此时“工程流体力学”与“传热学”研究的是同一现象的不同方面的特性,即阻力特性和传热特性。一般阻力特性是传热特性研究的基础,某些特殊情况(流动及对流换热具有耦合特征)下两者相互影响,如流体外掠平板的层流与紊流流动及对流换热、圆管内层流与紊流流动及对流换热、外掠圆柱的层流与紊流流动及对流换热、各类自由流动及对流换热等等。显然在此类教学内容中,“工程流体力学”是“传热学”的基础。

3)具有相同的分析、计算方法。正是由于动量方程和能量方程具有相似的形式,理论分析法(包括微分方程组求解及积分方程组求解)、模化实验方法(相似原理)、数值计算方法均可应用于阻力特性和传热特性的研究,甚至同一数值计算商业软件(如FLUENT、ANSYS、PHINICS等)可同时分析求解同一现象的阻力特性和传热特性。因此在研究方法上,“工程流体力学”与“传热学”是并行的或者说是相同的。

(3)“工程热力学”与“传热学”课程在教学内容具有关联性之处主要体现以下两个方面:“工程热力学”中有关热量传递只是讨论热力过程中热量传递的量,而“传热学”研究的是热量传递的机理、方式、影响因素、计算方法。在“热力学”中热量的单位是q(J/kg),而“传热学”中热量(热流密度)单位是q(W/m2),可见后者强调的是热量传递的速率及能力,而后者以前者的理论(即热力学第一定律—能量守恒规律)为基础;“工程热力学”中有关湿空气焓及含湿量变化规律与“传热学”中的热质交换有着内在联系。如电厂冷却塔中,“工程热力学”讨论了其工作原理及状态参数的变化,而“传热学”则讨论了其热湿交换的具体方式和传递速率。

2.热工系列课程教学内容体系优化原则

依据培养方案,流体热工系列课程时间安排顺序是“工程流体力学”—“工程热力学”—“传热学”(或“热工学”)—“热工测量技术”,“流体热工基础实验”课程与上述课程并行安排。因此,热工系列课程教学内容体系优化按照以下原则进行:

(1)安排在前的课程。教师除完成本课程教学内容外,须根据上述各课程之间知识点的关联性,有意识地为后续课程涉及的内容打下牢固的理论基础。“工程流体力学”课程的教师需要向“工程热力学”、“传热学”课程任课教师了解相关的内容,如一元绝热稳定流动的能量转换规律、相似原理等等,在“工程流体力学”的教学中兼顾这些内容的教学需求。

(2)安排在后的课程。教师依据上述各课程之间知识点的关联性分析,在相关内容的教学过程中,须了解前面课程任课教师的授课内容和方法,精选授课内容,避免不必要的重复,使该课程与前面课程有机衔接,且注意采取比较教学法,让学生更容易掌握课堂知识。

(3)“热工测量技术”和“流体热工基础实验”课程。课程任课教师应了解和引用其他理论课程相关教学内容,使实验教学与理论教学内容有机结合。如温度测量,教师除加强温度测量原理、仪表、标定及使用方法教学外,对于高速气流温度测量,需引用“工程热力学”中气流一维绝热流动能量方程以及滞止温度和气流温度的关系等相关理论知识,说明气流速度对温度测量误差的影响;而对于高温气流温度测量,需引用“传热学”的辐射换热相关理论,说明辐射对测温误差的影响以及消除误差的措施;而对于铠装热电偶或在加温度计套管情况下,还需引用“传热学”的通过肋壁导热的相关理论,说明套管的存在对温度测量误差的影响以及消除误差的措施。

三、结束语

经过一定时间的教学体验和学生的反馈表明,该教学模式使教学效果得到很大提高。笔者认为在以后的教学当中,要把这种模式继续深化并推广到其他课程的教学当中,热工系列课程的教学改革也必然会取得成功。

参考文献:

[1]宋文武,符杰,李庆刚,等.关于构建“热能与动力工程”大专业多方向课程体系的思考——基于培养复合型应用人才的视角[J].高等教育研究,2011,28(4):44-48.

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能源与动力工程专业范文第4篇

关键词:实践教学;教学改革;能源与动力工程

作者简介:孟建(1979-),男,山东滕州人,山东理工大学交通与车辆工程学院,讲师;刘永启(1965-),男,山东枣庄人,山东理工大学交通与车辆工程学院,教授,博士生导师。(山东 淄博 255049)

基金项目:本文系山东理工大学教学研究项目(项目编号:4003-111182)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)31-0155-02

高等教育的目标是培养有独立工作能力的各类专业人才,[1]根据这一目标,制定了山东理工大学能源与动力工程专业的培养目标——培养能够独立从事内燃机行业及其相关行业的应用型工程技术人员,为了使学生毕业后能够迅速适应工作环境,必须提高学生的实践能力和创新能力。为实现这一目标,必须切实加强实践教学体系的建设,提高实践环节的教学质量。为此,本文结合能源与动力工程专业的特点,围绕实践教学体系、实验教学内容、生产实习环节、实验教学方法改革、学生参与科研和课外科技活动等方面,研究了能源与动力工程专业实践教学新方法,探索构建了面向21世纪的能源与动力工程专业实践教学体系,以适应未来人才培养质量规格的需要。

一、实践教学存在的问题

1.实验教学环节缺乏对学生工程实践能力的培养

过去,中国很多高校的实践教学环节与国外大学相比,都缺乏对学生工程实践能力的培养。国内高校实践教学环节旨在帮助学生加深对有关课程理论知识的理解和掌握,不重视实践教学对学生动手能力、工程实践能力和工程意识的培养。实践教学环节的要求不明确、不具体,缺乏综合性、多元化。而欧美大学机械动力类专业在实践教学环节的安排上重视对学生跨学科综合设计能力的培养,重视实践报告和实践成果的考核。[1]

相比较而言,山东理工大学能源与动力工程专业实践教学环节中学生被动接受多,自主学习和动手环节少;缺乏对学生创新能力的培养和跨学科的综合性实践环节。

2.实验教学模式陈旧

实验教学是实践教学环节中的重要一环。传统的实验教学模式中,实验指导教师实验开始前将实验原理、实验步骤、仪器使用及测试方法全部告诉学生,学生只需要按指定的过程一步步去操作,不用思考和创新。这种实验教学模式中的实验指导教师是实验教学过程的主体,学生只是被动接受,主动参与性差。这种实验教学模式很难较好地培养学生的实践动手能力和创新意识,很难适应新世纪对创新性人才培养的需要。

3.实验教学内容单一

实验教学内容以验证性实验为主,枯燥乏味、应用价值不高且许多内容已经过时,导致目前的实验教学内容很难激发学生的学习兴趣和创新意识,不能有效地培养学生的创新精神和工程实践能力。

4.校外实习形式单一

大多数的校外实习流于形式,基本上是由教师组织学生去企业进行走马观花式的参观。实践内容空泛,学生在实习中很难有机会深入细致地学习,更谈不上提高自己的实践动手能力,实习结束后对技术问题还是感到茫然,实习效果不好。

二、实践教学体系的改革

1.形成特色的实践教学体系

随着高等教育教学深化改革和发展的需要,根据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,在长期的实验实践教学建设的基础上能源与动力工程专业对实践教学环节进行了完善和调整,建立了逐层递进式实践教学体系,如图1所示。在原有实践教学环节的基础上,增加了认识实习、大学生科技创新活动、内燃机电控系统设计、内燃机零部件制造工艺设计、内燃机企业生产流程及管理实习、内燃机工作过程模拟训练、内燃机性能测试实习等实践教学环节,使实践教学环节学分占总学分的比例从原来的17%提高到25%。

2.更新实验教学内容

实验教学内容是实践教学体系的重要组成部分,现有的实验课多依附于理论教学,实验课内容的设置只体现在让学生对理论知识的进一步理解,不重视实验课教学对学生动手能力和创新能力的培养。[2,3]因此,有必要对实验教学内容进行完善与更新。实验教学内容的选择,既要注重纵向知识的系统性,又要注重横向知识的渗透性,还要有利于培养学生的动手能力和创造性思维能力,最大限度地挖掘学生的知识潜力。

能源与动力工程专业从课程设置的实际情况出发,在不影响理论教学的前提下,适当增加部分课程实验教学的学时数,并对各实验课程的教学内容和教学形式进行适当的调整与改革,增加了部分课程实验教学的实验项目数。新的实验教学内容更加注重基础内容与学科前沿的结合,注重理论知识与科研、工程实践和生产实际的紧密联系。由于设计性、综合性实验更有助于激发学生的创新意识,有助于培养学生的创新能力,有助于学生掌握科学研究的思维方式、一般步骤和解决问题的方法。为此,能源与动力工程专业结合车辆工程实验室和热工基础实验室现有的实验仪器设备增加了部分课程实验教学的综合性、设计性实验项目,提高了综合性、设计性实验项目占总实验项目数的比例。如:“汽车单片机原理及应用”的实验学时由原来的4学时增加到20学时,实验项目由4个增加到9个,增加了5个设计性实验项目;“工程热力学”的实验学时由4学时增加到6学时,实验项目数由原来的4个增加到8个,其中4个为必做实验,4个为选作实验(选作其中的两个),验证性实验项目数由原来的2个减少到1个;“计算机辅助设计”的实验学时数由原来的8学时增加到12学时,增加了两个设计性实验项目;“内燃机构造”的实验学时数由原来的6学时增加到10学时,增加了3个综合性实验项目;“画法几何与工程制图”实验学时由8学时增加到16学时。

3.采用开放式实验教学模式

采用开放式实验教学模式替代传统的“被动式”、“抱着走”的实验教学模式,克服了过去教师讲实验,手把手教学生做实验,最后学生交实验报告的做法。开放式实验教学模式突出了学生在实验教学过程中的主体地位,弱化了教师在实验教学环节中的作用。教师根据实验设备的台套数,确定学生每组实验人数,一般为2~3人,学生根据实验任务书的要求完成实验预习,写出实验预习报告,达到要求后,网上预约实验时间。实验开始前,教师进行提问,在规定时间内学生要独立完成实验。实验过程中,指导教师应贯彻“少讲多练,引导为主”的原则,把主要精力放在巡视中,注意每个学生的实验情况,引导学生积极主动地进行实验。对于实验过程中出现的问题,指导教师首先启发、引导学生自行处理,而不是学生一提出问题就立即回答。开放式实验教学模式在巩固学生理论知识的同时,锻炼了学生的实际动手能力,调动了学生在实验教学过程中的主动性,加深了学生对实验内容的理解和体会。开放式实验教学模式提高了实验教学质量,培养了学生的实践动手能力和分析问题、解决实际问题的能力,实验教学效果显著,真正达到了提高学生工程应用能力的教学目的。

4.重视生产实习,培养学生创新能力

生产实习是重要的实践教学环节,是学生将课堂上所学的理论知识、专业知识和实际应用相结合的重要环节。[4]通过生产实习,学生可以接触到企业的生产实际,增强对能源与动力工程专业的了解和认识,建立更加清晰的专业意识。通过生产实习,学生可以应用所学知识来认识、观察、分析和思考实际问题,培养了学生的实践能力和创新能力。因此,必须重视生产实习,切实提高生产实习的教学质量,提高学生的工程实践能力,为学生毕业后的工作打下坚实基础。根据教学大纲的要求,结合实习单位的生产特点,指导教师制订出较为周密的生产实习计划及完善的实习指导说明书。合理安排实习内容,能源与动力工程专业生产实习以内燃机关键零件的机械加工工艺和内燃机的装配工艺为主。生产实习方式采用车间实习、参观实习、专题报告、共同讨论等多种形式。实习期间要加强管理,对学生严格要求,认真指导,每天实习前布置实习内容,要求学生认真做笔记、带着问题去实习,多看、多问、多记。改革实习成绩的评定方式,实习成绩从传统的单纯依据实习报告内容评定,扩展到依据实习纪律、实习报告内容、实习记录内容、分组讨论情况和实习答辩情况综合评定。

5.鼓励学生参与教师科研和科技创新活动

学生参与教师科研和科技创新活动能够调动学生的学习积极性,开拓学生的视野,提高学生综合应用所学知识的能力,锻炼学生的工程实践能力,培养学生的创新能力。目前,能源与动力工程专业有20多位同学参与到教师、研究生的科研活动中,承担改造、搭建试验平台和做实验等工作。鼓励学生参与大学生第二课堂创新活动,学生在教师的指导下申请大学生创新研究项目;鼓励学生参与山东省大学生机电产品创新设计竞赛、瑞萨超级MCU模型车大赛、飞思卡尔杯智能车设计大赛、“潍柴动力杯”山东省大学生汽车技术创新设计大赛等活动,并取得了很好的成绩。

三、结论

能源与动力工程专业通过开展实践教学改革,完善了专业的实践教学体系,开拓了学生的专业视野,培养了学生的工程实践能力和创新意识,提高了实践教学环节的教学效果,保障了专业的整体教学质量。

参考文献:

[1]龚建龙.热能与动力工程专业实践教学改革的探讨[J].实验技术与管理,2007,(9):111-113.

[2]刘咏梅,祝钧,戴敏.构建实践教学体系,强化创新实践能力培养[J].实验室研究与探索,2009,(2):12-14.

[3]徐兆康,刘涛.热能工程专业实习实践教学应用改革模式的探究[J].高校实验室工作研究,2012,(12):7-8.

能源与动力工程专业范文第5篇

[关键词]毕业设计(论文);本科教学改革;本硕科研协作;教学质量

在日益竞争的高等教下,高校的教育要想在竞争中脱颖而出,必须增强学生对社会的适应性,不但要有丰富的理论知识还要有较强的实践与动手能力。毕业设计是实现专业人才培养目标的综合性实践教学环节,对于我校能源与动力工程专业的学生来说,毕业设计还是学生从事电力相关行业设计、运行、管理和科学研究最初尝试。毕业设计的学习环节,能够帮助学生增强理论知识还能进一步了解行业标准、应用专业知识和专业软件,认识行业市场,最终提高其专业素养。通过方式和方法上的创新和尝试,正确引导学生在毕业设计中发挥想象力和创造力,使毕业设计成为学生深造和就业过程中提升能力的良好平台,也是增强学生社会工作实践的重要教育环节。

一、学生在毕业设计中存在问题

首先,由于学生选题环节具有盲目性。毕业设计题目的选择关系到毕业设计的质量与价值。选题需要学生在大量查阅本专业相关文献基础上,结合毕业去向选题,才能使毕业设计这一教学环节达到最好的教学效果。而学校往往在公布各位指导教师的毕业设计题目后,要求学生在较短时间内选择自己的题目,对于从未从事科研工作的本科毕业生,了解毕业题目涉及的内容具有一定困难,因此在选题方面使学生产生一定的盲目性。其次,毕业设计时间短,学生学习能力参差不齐,指导教师对学生“一对多”式的指导与监督难以在短期内照顾到每位学生的学习。[1]工科本科毕业设计,包括调查研究、检索中外文献资料、试验方案设计与试验研究、试验数据处理、论文的撰写、绘图等工作。对于刚刚尝试科学研究的本科生,毕业设计的每个环节都需要指导教师逐一把关,详细指导。由于时间短师资力量的匮乏,使毕业生还没来得及了解选题就开始盲目实验或计算;研究结果未经过多思考就要开始撰写论文,使学生在整个毕业设计过程中处于被动状态,难以发挥主观能动性,毕业论文水平差强人意。最后,毕业设计过程中缺少团队的配合精神。培养团队精神是当前高校教育所面临的巨大挑战和必要解决的问题。目前的毕业设计撰写过程中反映了我国传统教育方式中缺乏团队合作训练的这种弊端。在根据老师布置的论文题目,独立的搜索、整理、分析材料,整个过程缺乏相应的配合与协调,使学生的个人能力增强,团队合作能力有所下降。[2,3]

二、教改分析与实施计划

随着每年毕业生考研数量的增加,我院每年升入高等学府继续深造的毕业生比例增加。在研究生教学的过程中,发现新生入学后学习效率普遍较低,专业知识不扎实,不能尽快了解导师的研究课题。为了夯实研究生入学后的专业基础,提高其科研能力,有必要使一部分研究生参与本科生毕业设计,在辅助指导毕业设计导师完成本科毕业指导的过程中,做到温故知新,为深入本专业科研领域奠定理论基础和实践能力。鉴于以上分析,本教改研究小组提出基于“本—硕科研协作”的能源与动力工程专业毕业设计模式研究。第一,在不同的设计阶段,根据指导教师的专长,为学生精心讲解毕业设计的基本知识。针对不同阶段的重点及难点内容,组织研究生与本科生讨论,要求学生做有准备的发言,并建立研究生与本科生的“一对一”学习模式,提高本科毕业设计的水平;并对指导教师—研究生—本科生共同的教师和学生进行奖励,提高学生毕业设计的能动性。第二,“本—硕科研协作”的毕业设计指导体制可以淡化本科生与研究生的概念界限,充分鼓励学生毕业设计的能动性,让研究生参与设计过程,更深入的了解其导师的研究方向充分发挥指导教师的专长,并增强了本科生与研究生之间的团队合作能力。第三,本科生的毕业设计题目在兼顾指导教师科研课题和毕业生市场需求和岗位技能的前提下,建立本科生与研究生的互动,及时吸取研究生学习的经验,拓展视野。第四,“本—硕科研协作”的毕业设计指导体制可以减少本科学生选题的盲目性。根据固有的毕业设计模式下,这一指导体制缩短了本科学生在了解题目内在内容必要时间,并有足够的时间查阅资料,检索文献,试验方案设计与试验研究、试验数据处理、论文的撰写、绘图等工作。避免了毕业生还没来得及了解选题就开始盲目实验、计算或者未经过多思考就要开始撰写论文;不会导致学生在整个毕业设计过程中处于被动状态。

三、教学改革探索初步成果

经过这次教学改革探索,使我校的2014级能源与动力工程专业的毕业生受益匪浅,在访问毕业生学生中一致认为“本—硕科研协作”为基础的毕业设计模式,协作体现在教师协作指导,学生协作学习;这样的体制指导,能增加他们的知识储备,及时的吸取研究生的经验,拓展视野,提高能动性、创新性、写作能力、专业技能以及团队配合精神。从毕业设计的“选题—查阅资料—实验设计—论文撰写”等其他方面的工作有条不紊;同时,也增加了研究生的学习,能深入的快速的进入老师的研究团队中,也充分发挥了指导教师的专长。这一体制的改革获得学院领导以及校领导的一致认可并初步打算在全校进行推广。

能源与动力工程专业范文第6篇

关键词:卓越工程师;人才培养;实践教学;能源与动力工程

作者简介:冯磊华(1980-),女,安徽砀山人,长沙理工大学能源与动力工程学院热能与动力工程系副主任,讲师;鄢晓忠(1963-),男,湖南桃源人,长沙理工大学能源与动力工程学院热能与动力工程系主任,教授。(湖南长沙410015)

基金项目:本文系能源系统与动力工程国家实验教学示范中心、长沙理工大学教研教改项目(2010)的研究成果。

中图分类号:G642     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)09-0071-02

“卓越工程师培养计划”是教育部着力实施的针对高等工程教育的重大改革项目,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。[1,2]实践教学环节是该计划的主要改革之处,旨在培养学生能够运用所学专业知识在工程设计、工程实训等实践环节具有创造能力、开发能力、独立分析问题和解决问题的能力,全面提高学生在工程领域的综合素质。

长沙理工大学是一所以工为主的全日制普通本科院校,学科专业具有明显的交通、电力、水利行业特色。学校十分重视学生创新意识和工程实践能力培养,多年来形成了“主动服务国家基础产业,强化学生工程实践能力,面向基层培养应用型人才”的人才培养特色。能源与动力工程专业具有很强的工程实践背景。此次被教育部确定为卓越计划的试点专业,学校将把实施“卓越工程师培养计划”作为其发展的重要契机和重大教学改革工程,决定以校企联合为平台,积极探索工程教育人才培养的新模式。

一、能源与动力工程专业卓越工程师培养中对实践能力的要求

按照我国卓越工程师培养国家通用标准要求,长沙理工大学制定了能源与动力工程专业卓越工程师培养目标。按照该目标的要求,能源与动力工程专业本科生通过实践教学环节的训练,应具备四个方面的知识和能力。

1.具有系统的构思与工程化的能力

能源与动力工程专业卓越工程师必须具有扎实的专业基础理论知识和工程基础知识,了解本专业领域的生产工艺、技术装备、相关技术标准、行业规范等,并熟练掌握本专业基本的职业技能。在此基础上,要具有对本专业市场需求进行系统分析的能力,具有对工程环境、工程可行性进行研究的能力;能够对工程系统设立目标和要求,并能够根据项目的功能要求进行施工方案构思;能够对项目的整体系统进行模块划分,分别建立各子系统模型,并确保目标可达成已确定的总体目标。

2.具有系统设计能力

能源与动力工程专业卓越工程师在完成系统构思与工程化的同时,还应具有系统的设计能力,具体表现在:掌握国家制图标准、主要结构设计规范、工程验收标准等;在熟悉系统工艺流程及图纸设计的基础上能够设计系统过程并用图纸表示;在系统设计过程中,能够充分运用专业基础知识与专业知识,实现融会贯通;能够鉴别和评价一般的工程设计,并评估其适用性;能够进行学科专业设计和跨学科综合设计。

3.具有系统实施的能力

能源与动力工程专业卓越工程师在完成系统设计之后还应具有系统实施的能力,具体表现为:能够单独完成系统实施过程的制订;具有构思工程项目管理的组织形式及编写项目分析报告的能力;具有现场工程管理能力,并在管理过程中具有一定的沟通、协调能力;具有按照计划进行工程项目质量控制、工程项目进度控制的能力;能协助进行设备的安装与调试;能够进行设备的试运行。

4.具有系统运行和维护的能力

在完成机组设计、安装之后,本专业卓越工程师还应具有系统的运行和维护能力,具体表现为:能够阅读机组运行规程;能够掌握各类主要设备和辅助设备的构造并进行运行、维护;能够完成机组启动、停止过程的全部操作;能够进行整个单元机组的运行、维护;具有对单个设备故障、单元机组的故障进行分析和处理的能力。

二、实践教学环节存在的问题

能源与动力工程专业具有很强的实践性。实践教学是其非常重要的一个教学环节,能够培养学生科学运用所学知识解决实际问题的能力,也能培养学习的协调能力、沟通能力、团队合作能力等。但这些相比于卓越工程师的培养目标还相距甚远。欲较好地实现卓越工程师的培养目标,必须找出当前存在的主要问题,并加以完善和改正。目前,能源与动力工程专业实践教学环节存在的主要问题表现在四个方面。

1.实践教学管理问题

针对实践教学环节,有些院校的管理较为松散,没有一整套关于实践教学的管理制度和相应评价标准,或仅有管理制度而没有具体监督实施。实践教学的管理很多时候全凭指导教师的责任心。例如毕业实习,学校允许学生自行联系实习单位、到就业单位实习或回到家乡实习等。针对这种做法,学校的出发点是好的,因为有些用人单位想让与其签约的学生早点接触实际、以便毕业后能尽快进入角色。但此种做法若不加以必要的监督和管理,实习质量完全依赖学生的自觉,管理制度缺乏约束,则很容易发生各种问题,影响实习效果,使得实践教学质量较难保证。目前,能源动力工程专业的实践教学环节较多,主要有认识实习、专业设备检修实习、运行实习、毕业实习及各类课程设计和毕业设计,可谓种类繁多、时间跨度较长。这些环节若没有好好利用,教学质量存在问题,将浪费学生大量的宝贵时间,也很难达到应有的教学目标。

2.实践教学基地建设问题

校内外实践教学基地为学生在实验、实习、设计、社会实践等环节创造工程实践环境,是工程实践教学必不可少的前提条件。实践基地应以校外具有一定专业背景的企业为主。目前,长沙理工大学与多家企业建立了校外实习基地的合作协议,这些实习基地的开拓主要靠校友关系来实现。每年,能源与动力工程学院各相关专业均在这些企业完成各类实习教学。即便如此,仍有很多亟待解决的问题:一是企业在安排学生实习方面缺乏积极性,没有相关的制度约束和政策支持,甚至借故推脱,不愿意学生去实习,即使能够到达现场,也很难保证实习质量;二是实习基地的建设经费问题。一直以来,实习基地的建设都是学校单方面靠财政拨款,而这些拨款仅是象征意义的,并不能真正解决多少实际问题。若能有相关政策或制度鼓励企业投资来共同建设,将在很大程度上解决实践基地的建设问题。因此,寻找一种校企共赢的产学研合作模式将能提高企业与高校合作的积极性,也是今后建设校外实践基地的关键。

3.实践教学师资队伍建设问题

能源动力工程专业是工程实践能力要求较强的专业,该专业卓越工程师培养的环节中对实践能力的要求更甚。实践教学也是该专业“卓越人才培养计划”中需要重点改革的内容。实践教学应与理论教学、科学研究工作同步发展,这就要求高校教师能够既熟悉理论知识又要有丰富的工程实践、科研经历。[3]然而,随着教育规模的不断扩大,高校教师虽然具有较高的学历,但具有工程实践经验的教师越来越缺少。大部分教师属于“双门型”(校门到校门)教师,[4]这些教师大多数接受的是传统教育,其知识结构属于学术型,缺乏实践能力,不具备卓越工程师培养标准所要求的知识体系和工程实践能力。另外,高校的师资队伍还存在如下一些问题:教师数量不足,生师比大幅提高,教师负担较重;学缘结构不平衡;年龄结构出现断层等。教师缺乏工程实践经验与能力,对工程教育思想缺乏系统研究与足够重视等,与卓越工程师培养计划中对教师素质的要求存在差距,[5]不能适应卓越工程师教育的需要。

4.实践教学的考核问题

目前,长沙理工大学虽然有实践教学的考核办法,但缺乏相应的管理手段和督促措施,导致这些办法并没有真正地落实和执行。一方面,实践教学的考核多数情况仅凭指导教师对学生的印象,且对实践环节的考核极少有不及格的情况。另一方面,由于制度和指导老师的松懈,导致学生对实践教学的重要性缺乏必要的认识。再加上没有必要的监督和管理,没有压力,将致使一部分学生根本不把实践教学当成一回事,何谈实践效果?

三、卓越工程师培养实践教学环节的改革

按照现代能源与动力工程专业卓越工程师培养目标的总体要求,建立具有突出工程实践能力培养的实践教学体系,培养具有现代能源与动力工程意识、工程实践能力和创新能力的高素质应用型专门人才。针对现有实践教学环节,主要进行如下改革:

一是强化实践教学管理,完善实践教学考核制度。制订一整套实践教学的管理、监督制度,并由专人负责执行,可聘请已退休教授来进行监督。具体执行过程如下:

(1)在实践教学执行之前,首先由专业带头人或系主任进行全员动员,动员对象包括实践教学指导老师和学生,重申实践教学的管理制度,使指导老师和学生对制度有清楚的认识。除了了解实践教学的管理制度以外,在动员时还应使学生明确实践教学的目的和具体实践任务,并做好实践之前的准备工作,引导学生积极投入实践教学。

(2)在实践环节的教学阶段,应加强管理,严格遵守学习及现场劳动纪律,并执行奖惩制度,充分调动学生的学习热情。在此期间,也可适当组织一些督导专家到现场督促。

(3)在实践教学临近结束时,应对学生进行考核,看是否达到了实践教学的预期目的。实践教学的最终考核成绩应由平时成绩、实习期间表现(如积极性、主动性等)、实习报告及最后考核结果所组成,其中平时表现及最后考核应由校内指导教师和企业指导教师共同评价,并占较大比重。

(4)实践环节结束后,应对实践教学执行情况及效果进行总结,以便下次执行时弥补不足。

二是突破传统的实践教学体系,构建“两平台、三层次”的实践教学新体系。实践教学内容实现纵向延伸、横向拓展。在纵向,实践内容由传统的热力发电延伸到并网及电力系统运行;在横向,实践内容由传统的热力发电拓展到水力发电、核动力发电以及风能发电、光伏发电等新能源发电和建筑节能等领域;实践内容体系由传统的单一性、验证性向综合设计性、工程实践性及研究创新性方向转变,以拓宽学生的知识视野、提高学生的工程实践能力、培养高素质复合型人才。

以能源动力工程概念及基本要求设置适用于能源动力工程各专业的“专业基础实践平台”,按能源动力工程各专业或专业方向的特殊要求构建“专业特色实践平台”,这样使学生既获得具有普遍适用性、基础性的实践锻炼,又获得符合学生个性兴趣、具有明显专业与行业特色的实践锻炼。“综合设计、工程实践与研究创新”的实践层次体系迎合了不同学生群体实践能力结构及个性目标的发展要求,将基本要求与个性发展很好地结合了起来。

三是创建“三开放、四结合”的实验教学新模式。实验中心拟采用在“实验时间、实验内容和实验场所”三方面对学生全开放以及“规定实验+自选实验,真实实验+虚拟实验,校内实验+校外实践,课内实验+课外研究”四结合的教学新模式。这种教学模式可提高学生的实验到课率,实验时间与精力的有效投入,同时还为学生提供内容丰富的实验项目和形式灵活多样的实验方式,可大大激发学生主动参加实验和课外科技创新活动的热情,有效提高学生的大能源动力工程意识、工程实践与创新能力。

四是探索产学研合作模式,建立稳定的校外实践基地。产学研合作是构建现代工程教育体系的一个重要环节,是提高工程教育质量的重大措施。通过产学研合作,高校教师可更多地了解学科发展动态、更多地接触生产实际,丰富实践经验,增强实际工作能力与创新能力。同时对教学过程中的教学内容、教学方法、教学手段等方面进行改革,及时将科研成果引入教学中,适当充实实践教学内容,以提高实践教学的质量。高校应大力推进产学研合作,真正给企业带来实惠,使其具有更大的热情和积极性来建设校外实践基地。在此基础上建立的实践教学基地将能更好地为高校和师生服务,为学生提供较好的实践场所,以达到理论与实践相结合的目标。

五是努力建设一支能胜任创新实践教学的高水平师资队伍。进一步从学科专业、知识结构、年龄结构、学历职称及学缘结构等方面优化实践教学队伍,建设一支以高水平学者为带头人、由具有能源与动力工程学科背景骨干教师组成的专职为主、专兼职相结合的优秀实践教学团队;加强专业教师与能源动力工程行业专家与技术人员的学术交流,定期选派部分青年教师到大型能源动力工程企业及高水平大学、科研院所进行工程实践锻炼与访问进修学习,积极组织青年教师参加全国性的学术交流,聘请高科技能源与动力工程企业的专家与技术人员参加实践教学指导工作,提高专业教师的工程实践能力与科技创新能力。

六是建设丰富的网络实践教学资源。利用现代教育及信息网络技术构建丰富的网络实践教学资源,主要包括实践教学资源(课程及实践教学课件、能源与动力工程领域最新技术进展等),构建网上互动交流咨询平台、网上实验预约系统等,为学生搭建便捷高效的网上实践教学平台。

四、结语

实践教学是工程教育的重要组成部分,“卓越工程师培养计划”是国家改革工程教育人才培养模式的重大教改项目,其中主要是针对实践教学环节的改革。能源与动力工程专业以此次“卓越工程师培养”为契机,着力培养学生的工程实践能力、创造能力和国际竞争力。本文首先提出了能源与动力工程专业“卓越人才培养”中对实践能力的要求,接着分析了目前已有的实践教学环节中存在的问题。针对这些问题,本文重点提出了实践教学环节的改革措施,这些措施主要从实践教学环节的管理和考核制度、人才培养模式、实践基地建设、师资队伍建设及网络教学等方面具体实施。通过这些改革措施,期望能使能源与动力工程专业的毕业生能够达到本专业“卓越人才培养计划”的培养目标,受到社会及用人单位的欢迎。

参考文献:

[1]林健.“卓越工程师教育培养计划”学校工作方案研究[J].高等工程教育研究,2010,(5):30-36.

[2]王涛,王爱国,刘美.工程教育理念下实践教学体系建设的思考[J].广东石油化工学院学报,2011,21(5):29-32.

[3]樊立萍.适应卓越工程师培养的师资队伍建设问题探讨[J].中国电力教育,2011,(27):3-4.

[4]阮建凑,陈颖.基于卓越土木工程师培养的实践教学研究[J].重庆科技学院学报,2011,(17):166-167.

能源与动力工程专业范文第7篇

【关键词】能源与动力工程 课程体系 教学内容

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)09-0253-02

能源动力是国民经济的支柱产业。进入21世纪,世界经济迅猛发展,化石能源日趋枯竭,能源短缺以及环境问题日益严峻。提高能源利用效率,保护环境,开发新能源和可再生能源,保证能源的可持续供应,对能源科技提出了新的挑战。能源科技发展需要一大批合格的专门人才。高等学校能源与动力工程专业应不断进行课程体系改革和教学内容优化,为能源动力行业培养出满足行业要求的专门人才。根据高等教育教学改革的要求以及行业发展趋势,中国矿业大学能源与动力工程专业在人才培养模式、课程体系设置和教学内容优化等方面进行了一系列改革,积累了一些经验,在此成文,与同行交流。

一、能源与动力工程专业课程体系改革面临的挑战

1.能源动力学科领域的拓展对人才知识结构提出了新要求

2012年,教育部对本科专业的招生门类、专业目录进行了调整,热能与动力工程专业更名为能源与动力工程。从2013年起,全国本科专业将按照2012版教育部新颁布的本科专业目录招生。专业名称的改变,并不仅仅是改变了称谓,而是随着时代的发展,该专业内涵发生了很大的改变。原来的热能与动力工程强调的是热能与动力的转换,而现在能源与动力工程专业涵盖的范围则更宽广了,由过去传统的能量转化与利用领域,发展到今天的能源生产、燃烧污染治理、新能源的开发与利用等多个领域,与化学、环境工程等学科的交叉关系越来越密切。近些年来,新能源与可再生能源的开发利用方兴未艾,形成了庞大的研究队伍和产业,如太阳能、风能、垃圾发电,脱硫脱硝等行业,为毕业生提供了广阔的就业市场,急需高校能提供这方面的人才。现有的专业培养方案中课程设置和教学内容已经不能满足能源动力行业时展的要求,需要做出相应的调整。然而,在目前培养计划中总学分压缩、课程门数减少的情况下,增加新领域课程,必将会对原有的课程设置造成冲击。

2.人才培养的“宽口径”和“零距离”之间存在矛盾

能源与动力工程专业是一个宽口径专业,涵盖了原来的热能工程、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等,这些专业在内涵上存在很大的差异。“宽口径”培养模式避免了过去那种专业面过于狭窄的问题,使人才具有宽广的知识面,增强了就业的适应性,这也直接产生了不利的方面。在目前专业课程门数和学时都有限的情况下,毕业生在哪一方面都不专,不能满足企业对人才知识结构的要求,在工作现场还要经过很长时间的理论学习和实习过程,很难满足用人单位的要求。由于缺乏完善的岗前培训和有效的继续教育制度,我国国有大中型企业一般不乐意接受“宽口径”的毕业生,希望毕业生一毕业能尽快胜任工作岗位,甚至是“零距离”对接[1]。

3.课程体系设置模式不能满足大学生的个性化发展需求

大学生在成长的过程中,形成了不同的人生观、价值观,对自己未来所从事的职业有喜好厌恶,如有的喜欢动力机械,有的喜欢制冷空调,还有的喜欢热力发电;另外,对个人的发展方向也有不同选择,如有的要考研,有的要就业,还有的要创业。高等教育应该支持大学生个性化发展,在培养方案和课程体系设置上应该提供他们可以自主选择的空间,使他们能够按照自己的兴趣爱好去选择发展方向和未来从事的职业。目前课程体系设置模式单一,所有学生四年学习的课程几乎都一模一样,教学内容差别不大,学生几乎都是一个培养模式,不能满足不同类型学生的需求,限制了学生的个性发展,也不利于创新精神的培养。

4.实践教育环节与课程教学之间存在冲突

为全面落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》,深入贯彻总书记在清华大学建校100周年上的讲话精神,为了培养具有较强实践能力和创新精神的高素质人才,高校强化了实践教学环节,内容不断丰富,形式不断拓展,在实践育人工作总体规划、深化实践教学方法改革、系统地开展社会实践活动、加强实践育人基地建设等方面取得了很大的成绩。但是实践育人特别是实践教学依然是高校人才培养中的薄弱环节,与培养拔尖创新人才的要求还有差距。在总学分和学时减少的情况下,如果一味地强化实践教学,增加实践教学学分,则不得不压缩理论课程的学分和学时,甚至得减少理论课程门数,这样培养的人才很难做到“厚基础”, 违背了人才培养目标。另一方面,实践教育环节和理论教学环节相脱节,必然影响实践教育环节的效果。此外,在教学内容方面,也应及时更新。国外高水平大学能及时更新教学内容,反映本学科新的研究领域和前沿技术。如美国佐治亚理工学院将MEMS技术引入了换热器课程,将先进的能量转化技术,如燃料电池、生物质能转换、热电转换等引入了热力学课程。和国外相比,我们教学内容就显得陈旧,不利于人才培养。

二、课程体系构建与教学内容优化措施

1.增设新领域核心课程,完善人才知识结构

能源与动力工程专业课程体系改革,要根据能源动力学科新的拓展领域,广泛深入调研,充分了解能源动力专业的发展趋势以及涉及的主要学科领域,掌握新领域的学科内涵和新兴行业对人才培养的需求,以确定未来人才必备的知识结构。在满足总学分和学时限制的条件下,补充完善培养方案中的课程设置,优化教学内容,将新领域的课程与原专业课程整合,制定适应学科领域扩展、满足未来人才市场需要的课程体系,使毕业生具有完善的知识结构,增强毕业生就业竞争力。

2.按专业大类统一基础课程设置,分设专业方向模块

在课程体系设置中,为了解决学生专业知识结构宽泛而不专的问题,还是要分设专业方向[2]。但为了防止回到以前的老路,防止专业面过于狭窄,不同专业方向的通识教育课和专业大类基础课程应统一设置。在此基础上,根据不同的专业方向设置不同的模块化课程,每个专业模块化课程的门数不宜过多,设3-4门,10个学分左右即可,同时设置大量应用性强的专业选修课,强化实践环节,这样就解决了“宽口径”和“零距离”之间的矛盾。

3.建立柔性的课程体系,满足大学生的个性化发展需要

建立柔性的课程体系,使课程体系构建多样化、课程设置分层次,以满足不同类型学生的个性发展需求[3]。通过设置不同的专业方向模块,学生可以按照自己对未来从事行业预期和职业喜好加以选择。培养计划分研究型和应用型。“研究型”培养计划的学时分配适当向基础课、专业基础课倾斜,实践教育环节要注重学生创新能力的培养。“应用型”培养计划的学时分配应适当向传授专门应用技术的专业课倾斜,实践教育环节注重培养学生应用所学专业知识的能力。同时,增加选修课程门数,选修课程也分研究型和应用型,满足毕业生继续深造和就业的不同需要。

4.优化教学内容和方法,理论教学和实践环节相结合

在强化实践环节的同时,一定要保证理论课程有足够的学分和学时。在总学分减少和实践学分增加的前提下,可以适当压缩德育课程学分,保证专业基础理论课程学分。同时,改革应用性很强的专业技术课程的教学内容和方法,这类课程都设置课程设计环节,学生在课程学习的同时开展课程设计,通过工程设计将理论教学和实践环节有机结合起来。另外,及时修订教学大纲,与时俱进,及时将本学科最新的研究领域、前沿技术在教学内容上得到反映。

三、结束语

课程体系改革和教学内容优化是一项长期艰巨的任务,需要在高等教育实践中不断探索、完善。能源与动力工程专业人才培养要解决的问题,有和其它专业共性的方面,也有其特殊性。能源与动力工程专业课程体系改革要满足国家高等教育人才培养目标的总体要求,可以借鉴其它专业成功的改革经验,还要结合专业自身的特点,探索出更多行之有效的措施。

参考文献:

[1]张力,杨晨. 能源动力类专业工程教育改革初探,中国电力教育,2011,(21):152-154

[2]于娟, 吴静怡. 能源动力专业的高等工程教育研究与实践,中国电力教育,2011,(27):158-160

[3]方文彬. 试论大学课程体系个性化,黑龙江高教研究,2010,(5):131-133

作者简介:

能源与动力工程专业范文第8篇

关键词:能源与动力工程 专业核心课程 建设

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2015)04-0290-01

能源与动力是国民经济发展的基础,该专业发展的好坏程度直接关系到能源与动力方面的人才培养质量。在上个世纪50年代,我国能源与动力工程专业就开始形成,受当时社会政治经济及教育体制的影响,该专业发展水平层次不高,专业分割过细等问题突出,需要对其进行调整才能够适应当前我国社会经济的发展水平。本文接下来将对能源与动力工程专业核心课程体系做出具体的分析探讨。

一、能源与动力工程专业核心课程体系的发展现状

1.专业研究领域的扩展对人才知识结构提出了新要求

能源与动力工程这个专业名称是热能与动力工程专业在2012年调整之后更名的,2013年正式更名使用并招生。专业名称的改变反应其教育内容的变化,相对而言,其涵盖的内涵比热能与动力工程专业更宽广。能源与动力工程专业与化学及其环境工程专业的关系更加密切,而不仅仅局限在传统的能量转化与利用。当前,我国新能源和可再生能源得到了较大程度的开发利用,因此,形成了较大的生产研究领域,急需要这方面的高级专门人才投入到生产实践中。这样的能源使用现状,为高校能源与动力专业的毕业生提供了广阔的就业前景。然而,当前的专业培养计划中,并没有适当的课程内容来适应当前的发展需要,总学分不足,教学科目较少的问题需要引起足够重视。

2.人才的培养模式不适应社会的发展需要

能源与动力工程这个专业相对于变名之前的专业而言,涵盖的范围更加宽泛,不仅仅包括原来的热能工程及其动力机械,还包括热力发动机、制冷低温工程等。这种宽口径的人才培养模式使得高校所培养的人才具有广阔的知识储备,增加其就业面和职业的适应能力。当然,这种宽口径的培养模式也会出现一些不利的影响,例如:人才的培养不够专业,不能够满足企业对人才某一方面知识技能的需求。这种培养模式下的毕业生,即使到了工作岗位上,也还需要经过一段时间的实践学习及在职培训才能够满足用人单位的任职要求。

3.专业核心课程体系的构建不利于学生个性化的培养

大学期间是人生观、世界观和职业观形成的关键时期,对以后的职业发展具有重要作用。在同一个专业里,有些人喜欢动力机械,有些人喜欢制冷空调,还有些人喜欢发电等,这就导致毕业生以后的职业选择出现差异性。当前素质教育的号召下,要求学生个性发展,在各个专业的培养方案及其课程体系的建设上,要给学生自主选择和发挥的空间,让学生根据自己的兴趣方向来选修自己的课程,从事今后的职业。但是在目前的课程体系中,能源与动力工程专业的学生,四年所学内容基本一致,教学内容不存在明显差别,统一的培养模式很难造就出个性化发展的学生。

4.缺乏有力的实践课程

实践环节的课程设计仍然是当今高校人才培养模式中的通病,离创新性人才的培养还具有很大的一个差异。纵观各校能源与动力工程专业的课程体系,发现其实践环节的设计与理论知识相脱离,不利于实践教育效果的达成。另一方面,实践内容安排不合理,缺乏及时、有效的更新,与国外高水平的高校课程体系相比,教学实践内容明显陈旧,不利于人才质量的提升。

二、建设科学合理的专业核心课程体系

1.增加专业核心课程的设置,建立健全人才培养模式

变名之后的能源与动力工程专业,所涵盖的内涵更加广泛,因此需要拓展课程研究领域,在掌握能源与动力工程专业发展趋势的基础上来设置核心专业课程。在满足人才培养总目标的前提下,完善补充专业培养结构,优化核心教学内容,使高校所培养出来的人才能够满足适应今后社会经济发展的需要,人才的知识结构能够增强毕业生的就业竞争力。

2.明确专业方向,区分专业性

为了避免宽而不专等方面的问题,需要在整个能源与动力专业大类的范围中来统一基础性课程,区分好专业核心课程。统一基础性课程是为了防止学生专业面狭窄等问题的出现,通过专业基础课程的设置和通识课程的讲授,使得学生能够根据不同的专业方向来进行专业核心课程的学习。设置大量的专业选修课程,强化专业实践环节的设置,避免该专业的学生出现“宽口径”和“零距离”的发展矛盾。

3.设置多样化的课程体系,不断满足学生个性发展需要

高校课程制定者要设立柔性的专业课程体系,建立起多元化的课程结构来不断的满足该专业学生的个性发展要求。学生按照自己的兴趣爱好来选择自己的专业学习模块,进而从事自己选择的职业类型。一般情况下,课程体系包括研究型和应用型两种,研究型课程注重基础性知识的学习,为以后的考研学习打下坚实的基础,应用型课程注重实践教学环节的设置,主要培养学生的就业创新性能力。这样的课程体系,可以从多方面满足不同学生的发展需要。

4.优化专业教学内容,促使理论与实践的结合

理论与实践知识的学习不可此消彼长,需要在强化实践教学环节的同时保障理论知识的学习。在总学习不变的前提下,要合理分配理论实践课程,可以通过其他公共课程的压缩来保障专业核心课程的比重。在对学生进行课程设计的同时,可以将理论知识的教学贯穿在实践环节之中。根据最新的就业形势来调整教学大纲,编写教材,尽量将最前沿的研究成果融入到日常教学成果中。

三、总结语

总而言之,课程体系的构建和课程内容的优化是一项长期的过程,需要高等教育领域的研究专家和教育教学工作者共同努力。能源与动力工程专业核心课程体系的建设,需要在社会经济发展,人才需求变更的基础上进行调整。在考虑本校实际专业特色的基础上,合理配置专业核心课程的师资队伍,改革教学方法,更新教学内容,注重教学实践环节的增强,最终朝着提高人才培养质量的方向前进。

参考文献

[1]邱洁;关于能源与动力工程专业课程体系改革的思考[J];课程教育研究;2013(9).

[2]余万,陈从平,徐翔,赵美云;能源与动力工程专业核心课程体系建设的研究[J];教改教法;2014(2).

[3]衣秋杰,杨前明,孔祥强,李志敏;热能与动力工程专业主干课程立体教学体系建设初探[J];中国会议;2006(4).

[4]徐翔,余万,陈从平等;三峡大学“能源与动力工程”专业培养方案的制订与完善[J];教改教法;2014(6).

能源与动力工程专业范文第9篇

关键词:能源与动力工程;生产实习;教学改革

中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)33-0118-02

生产实习是高等院校工科类专业重要的实践性教学环节,生产实习的质量直接关系到学生的实践能力、创新能力及综合素质的培养过程。[1,2]在能源与动力工程专业的教学计划中,生产实习尤为重要,旨在将专业理论知识与工业现场相结合,使得学生对发电厂设备的启停、运行以及日常的监控维护方法及程序有一个较为深入的了解。学生通过生产实习,能够提升学生综合运用各学科知识的能力,分析和解决实际发电厂运营问题的能力。[3]为了培养独立从事能源与动力工程行业的应用型工程技术人员,适应21世纪创新型人才、复合型人才的社会需求,结合近年来指导的能源与动力工程专业生产实习的实践经验,对该专业生产实习教学模式做了一些新的探索。

一、能源与动力工程专业生产实习教学改革的必要性

目前三峡大学能源与动力工程专业分为热动和水动两个专业方向,热动方向的学生主要在热力发电厂完成生产实习任务,水动方向的学生则在大型水电站完成生产实习任务,实习时间均为2周。基于能源与动力工程专业的人才培养方案,目前的这种实习模式基本能够完成培养方案规定的生产实习内容,但也存在一些不足亟待改进。

1.实习基地建设需要加强

三峡大学能源与动力工程专业与大型水力发电厂、热力发电厂进行合作,建立了稳定的校外实习基地。目前,开设能源与动力工程专业的大部分高校生产实习都集中安排在大三下半学年或大三结束时进行。在这期间,各个电厂除了接待能源与动力工程专业的学生之外,还需接待电力系统及自动化专业、自动化专业、化学专业、管理专业等与电厂运营相关的其他专业的学生进行生产实习任务,这直接导致了短时间内大部分学生集中涌入各个发电厂。而现代的大型发电厂 一般都是大容量、多参数集中控制,接待能力十分有限。同时,各个发电厂受生产任务、安全指标、经济效益等多种因素的制约,一般也不愿意接待大批学生进行生产实习。这样,最终使得学生的实习内容受到限制,实习计划难以实施,实习过程比较草率,实习效果一般,难以达到锻炼学生,提高学生综合能力和创新能力的目的。

2.实习形式单一

三峡大学能源与动力工程专业的校外生产实习沿用了其他工科专业普遍采用的实习形式,即由专任教师组织学生去各个发电厂进行参观式学习,各个发电厂抽调技术骨干对锅炉、汽轮机、化学与水系统、除硫除尘装置以及电气设备等各个系统进行讲解。通过这种方式,以期学生对发电厂的整个运营流程有初步的了解,对电厂的日常维护、运营监控以及问题处理方式有一定接触。然而,在实习过程中,各个发电厂抽调的技术骨干有的善于表达,有的不善表达,并且他们对学生专业知识的掌握情况也不十分了解。实习内容的设置比较有限,实习内容的讲解也受限于讲解老师的经验水平,学生在实习过程中很难有机会深入细致地学习,学生的创新能力、综合能力难以得到有效提高。

3.实习内容不尽合理

由于电力行业管理严格,对员工的综合素质要求极高,而对学生而言,鲜有机会上岗操作,学生的生产实习过程与校园内的课堂学习无异,依旧沿于听老师讲解,看老师操作,很难掌握电厂设备和系统的启停、运行及事故处理的方法。整个实习的内容也与课堂上的教学内容也有较大的重复性,而这些常规性实习内容很难激发学生的学习兴趣和创新意识,不能有效地培养学生的创新精神和工程实践能力。同时由于实习学生在一家单位的停留时间十分有限,一般为1周时间,实习单位客观上也难以安排完整、全面的实习内容。此外,电厂在运行过程中,电力事故的发生偶然性太强,学生在短时间内接触到的几率很小,对电厂的事故处理及分析方法还是只能听老师讲解。

4.实习考核标准软化

在现行的生产实习模式中,实习指导教师及发电厂的技术骨干处于主导地位,学生处于被动接受的地位,实习指导教师及发电厂的技术骨干商讨确定好相应的实习内容,学生跟随教师的节奏完成实习任务,该方式很难激发出学生的主观性和创造性。在实习过程中,发电厂的技术骨干讲解分配的实习内容,其他一切问题包括实习纪律和实习安全等,全靠实习指导教师协调解决。在大班实习过程中,实习指导教师一般为1名或2名,精力十分有限,难以兼顾全部学生,对学生实习缺乏有效指导和监督。实习结束之后的成绩评定主要取决于平时成绩和实习报告成绩,由于很难监控学生的整个实习过程,因此平时成绩很难把控,而仅仅依靠实习报告给出实习成绩,有失公允,没有真正考核到学生的整个实习过程。

综上可知,能源与动力工程专业现行的生产实习教学体系在实习基地、实习形式、实习内容以及实习考核标准等方面都还存在一些不足,难以满足现代企业所需的厚基础、宽口径、强能力、高素质的创新型人才、复合型人才的培养需求。

二、创新型生产实习教学模式的改革与探索

1.构建虚实结合的生产实习新模式

所谓虚实结合的生产实习模式,即将原来要求在电力生产现场完成的生产实习任务,分成在校内的虚拟平台和实际电力生产现场两方面进行。虚拟平台主要以仿真支持系统为主,内容全面但感性体验不够,实际电力生产现场针对性较强,但内容有限,深度不一。通过虚实结合,既能全面了解电力生产过程,又能有较强的感性体验。

面对能源与动力工程专业生产实习存在的实际问题,采取计算机及其他信息技术进行虚拟实习是一种新的尝试,目前也已经有了一些成功案例。[4]在学校的大力支持下,三峡大学(以下简称“我校”)针对热动方向专门建立了300MW发电机组仿真支持系统,针对水动方向建立了水轮发电机组仿真演示模型,通过调整生产实习的教学模式,加大仿真教学力度,既能保证实习内容的完整性,又能在一定程度激发学生的实习兴趣。

指导教师通过引导学生关注一些仿真实习中存在的问题及处理方案,学生带着这些问题,在现场实习时通过与技术人员讨论,加深理解。电力企业员工也非常乐意与学生进行技术交流,不仅调节了单调的工作气氛,也提高电力企业职工的基本素质。

2.优化实习内容

根据能源与动力工程专业人才培养方案来制订具体的实习内容,使得学生实习之后,能系统地了解大型水力发电厂、热力发电厂等从事运行、管理等方面的工作流程。

我校能源与动力工程专业热动方向的生产实习内容重点是了解锅炉设备系统、汽轮机设备系统、脱硫除尘设备系统、化学设备系统及其他与之有关的主要辅助设备和系统的运行特性和维护管理。此外,在仿真实习平台上主要是掌握机组的启动、停运步骤,设备与系统的故障模拟、故障分析、故障排除等,了解或熟悉故障发生的前因后果。

我校能源与动力工程专业水动方向的生产实习内容重点是了解水电厂的水工建筑物、水电厂的电能生产过程、水轮发电机组及其辅助设备和电气设备的作业布置及相互关系,220kV开关站的接线方式及主要配置,厂用6kV系统与发电机组的配接方式、接线方式及厂用电相关配置等。在水电站仿真平台上,要求学生掌握水轮机的工作原理,水轮机运行、管理、检修、维护、水轮机选型设计以及水轮机调节系统、水轮机控制系统等。

3.增强实习指导

在生产实习过程中,学生能否有所收获在一定程度上取决教师的指导水平。为了使实习指导教师更好地发挥主导作用,需要聘请专业基础扎实,实践经验丰富,有较强实践能力的专业教师对实习学生进行跟班指导。

我校能源与动力工程系以青年教师为主,长期深入电力生产一线的机会比较欠缺,工程实践能力整体情况还不高。为了使青年教师更好地发挥主导作用,一方面要充分发挥老教师的传、帮、带作用,另一方面还需定期组织青年教师深入电力企业生产一线,充分准备实习内容以及实习的重难点,增强青年教师的科研能力和工程实践能力,提高实习指导水平。

此外,采用虚实结合的实习教学模式后,对实习指导教师的任务加重了,要求提高了,责任变大了,为此实习指导教师尽量做到相对稳定、搭配合理,这样不仅能保证生产实习的长远发展,还能够维持生产实习的课程建设质量。

4.规范实习考核标准

在实习过程中,除了需要通过有效的监管机制保证实习顺利实施之外,还需采用有效的激励机制对学生的实习表现进行评判,包括实习纪律以及实习项目的表现情况,随机抽查学生笔记、对学生进行提问、要求学生讲解实习过程等。

实习结束之后,需要提交实习报告,而通常仅依据实习报告给定实习成绩是不合理的。为了充分调动学生的实习积极性,并且使学生能够充分重视实习过程,生产实习的考核评价至少需要反映“平时表现(占40%),实习报告(占40%),答辩成绩(占20%)”等几个方面。

为了生产实习的持续发展,还应广泛收集学生、教师、实习单位的评价意见,重点反映实习内容是否全面,实习安排是否合理,实习效果如何以及学生的综合素质和专业技能是否达到实习单位需求,通过总结经验,发现不足,不断提高生产实习的教学质量。

三、结语

生产实习是实践教学的重要环节,能源与动力工程因为专业的特殊性,生产实习范围相对其他工科专业而言比较有限,在经济效益驱动下,生产实习面临着很大挑战。生产实习基地的建设,实习内容的优化,实习师资队伍的建设,实习教学质量的提高等均是一个长期积累的过程,需要长期探索,不断调整。未来还需从更深层次探索生产实习的改革与发展,不断完善生产实习的教学模式,以期取得更好的实习效果,培养出具有实践能力强、创新能力高、综合素质全面的应用型本科人才。

参考文献:

[1]孟广波,王树群,高祥永.能源动力类专业校外实习改革措施的探讨[J].沈阳工程学院学报(社会科学版),2012,8(2):259-261.

[2]孟建,刘永启,刘瑞祥.能源与动力工程专业实践教学改革与实践[J].中国电力教育,2013,(31):155-156.

[3]晋风华,周臻,李录平,等.能源动力类专业实践教学内容体系的改革与探索[J].中国电力教育,2012,(19):86-87.

能源与动力工程专业范文第10篇

[关键词]能源与动力工程 国际化教学模式 工程热力学 传热学

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)06-0112-03

一、引言

随着全球化环境与能源问题的日益突出,迫切要求能源动力工程的高等教育建立与国家经济发展相适应的工程教育体系与结构,提高能源动力工程技术人才的培养质量。[1]本专业学生培养目标将从传统的以“知识、能力和素质”为主转变为“国际化、高素质、创新型”人才的培养目标,专业课程在教学内容、方式、教学形式等方面与现培养目标存在一定差距,能源动力领域的高等工程教育存在诸多不足[2],还不能很好满足现代工业对工程技术人才的需求。[3]因此对专业课程的改革势在必行。

针对所确定的新培养目标,我们在热能学科中组建了“工程热力学”与“传热学”教学团队,针对课程特点,设计和开展“工程热力学”与“传热学”课程国际化教学模式改革,引进国际先进教学模式,提出了适合热能与动力工程专业特点的国际化教学模式。从教学理念、教学方式、评价机制等环节入手,探索了本专业基础课程的新型教学模式。针对本专业骨干基础课程基础性突出、与工程实际密切相关的特点,在国际化教学模式改革研究中,还进行了与工业界的合作,旨在激发学生探究科学真理的兴趣,巩固学生基础理论知识,提高学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力。同时培养学生的团队合作意识、沟通能力、工程创新实践能力,使学生具备国际视野,实现“国际化、高素质、创新型”的人才培养目标。

“工程热力学”、“传热学”都是理论性突出、应用背景广泛的专业基础课,是研究热能与机械能转换规律、工质热物性、热量传递过程基本规律的课程。这两门课程为学生学习后续的专业课提供必要的基础理论知识,也是现代工程技术人员必备的技术基础知识。课程存在理论性突出、部分内容抽象、经验与半经验公式较多等特点。在传统教育模式下,这两门课程的“教”与“学”都存在着较大的难度。

传统教学模式以教师为中心,注重知识的传授;在一定程度对学生主动参与无特殊要求,师生间主要交流方式是你问我答,这种偏单向的教学模式往往使学生缺乏主动参与意识。此外,在课程教学过程中往往偏向于介绍基本原理和相关公式推导,套用公式解题,容易使学生失去兴趣。学生所接受的信息大部分来源于教师的灌输,而非自身对知识的探求。因此,这样的教学方法难以使培养的学生具有独立分析、解决问题的能力,更难以达到“国际化、高素质、创新型”人才培养目标。

目前,课程考试大多为闭卷考试和开卷考试两种。闭卷考试方式可以促使学生系统地复习所学知识,教师也通过考试了解学生对知识的掌握情况,以便改进教学工作,这种方式较适合于“工程热力学”课程考核。但对于“传热学”课程,由于该课程经验公式与图表较多,往往限制了考试的命题范围。而开卷考试方式,容易导致学生不注重平时学习,不去记忆本应熟练掌握的基本概念和公式,形成依赖考试时翻书的坏习惯。此外,传统考试方式考查学生对书本知识的掌握情况,是对相对理想情况的分析、计算,所出试题与实际情况存在一定差距。特别是对于“传热学”这类工程性很强的课程,现有考试方式较难反映出学生解决实际问题的能力。此外传统考试要求学生在规定的有限时间内完成,不易考查学生对相关知识掌握的深度。

综上所述,在新形势与环境下,为适应全社会对能源与动力工程专业人才的更高要求,对这两门课程进行改革势在必行。

二、改革方案

(一)教学团队建设

为保证教改工作的顺利开展,热能学科专门成立“工程热力学”与“传热学”国际化教学团队,团队主要成员由本专业具有丰富教学经验的教师和部分青年教师组成,为体现课程国际化及与工程实践紧密结合的特点,教学团队中还包括国外知名大学(如加拿大滑铁卢大学、香港科技大学)的知名教授及国内企业(如天津滨海能源有限公司、约翰迪尔公司、天津松正电动科技有限公司、天津科斯特汽车有限公司、天津清源电动汽车有限公司)的专家。

(二)教学内容研究

“工程热力学”课程改革由三部分构成:基础理论教学、国外课程视频教学、国外教师及企业教师讲授。基础理论教学以教材内容为主,占40学时;国外课程视频教学选用MIT的《Thermodynamics》中涉及热力学基本概念、热力学第一定律、热力学第二定律的相关内容,占6学时;国外教师及企业教师则主要讲授热力学的最新发展与前沿动态以及工程热力学的工程应用案例,占4学时;另安排有4学时的实验教学;总计54学时。“工程热力学”教学过程中突出了基础理论的训练,强调运用理论知识分析实际问题能力的培养。

“传热学”课程改革由三部分构成:基础教学、项目实施和语言训练,其中语言训练主要由学生自己在课外完成,基础教学、项目实施则安排在学时数以内。基础理论教学以课本内容和课堂教学为主,占48学时;项目实施部分包括项目相关知识的教学、项目实施指导、学生节点汇报等,占16学时。“传热学”国际化教学模式体现了研究式教学、以问题为导向的教学方式和以构思、设计、实现、运作模式为主的CDIO式教学的有机结合,将“传热学”设计成基础教学―项目实施―国际语言训练三条线同时展开、互相辅助的教学形式。

(三)教学形式

“工程热力学”国际化教学模式改革中,针对课程理论性强、概念抽象的特点,对其中的难点部分,在本校教师讲授的基础上,采用MIT视频教程辅助教学,使学生可以从其他角度理解问题,接触世界一流名校的教育方式,加深对热力学基本概念和基本理论的理解。由于MIT视频教程采用英文讲授,对学生的英语能力的提高也起到了一定的作用。而国外和企业界教师的讲解,可以充分开拓学生的专业视野。

“传热学”国际化教学模式设计了基础教学―项目实施―国际语言训练体系。课程在讲授基础知识的基础上,针对工程实际问题设计相关课题,学生以项目团队形式共同完成项目课题,基础教学成为项目实施的辅助工具。在项目课题实施过程中,设计2个汇报节点,考核团队中每位学生的研究进展及团队整体的项目实施进展。第一次节点汇报采用英语进行并提交研究报告,将语言训练融入项目实施过程中。第二次节点汇报为项目课题的总结汇报。为了保证项目的顺利实施,安排了一次企业参观,使学生对所承担的项目课题内容有一个直观、明确的了解。课程结束后,由教学团队组成的评选委员会评选出优秀项目团队、项目组和项目实施方案。

三、项目实施

为保证课程教学质量,制订了两门课程的教学计划和实施方案,其中“工程热力学”课程的教学按照如下要求进行:

1.课程讲授内容涵盖工程热力学全部内容,无遗漏点。

2.增加英文教学内容,如国外视频教学内容突出了对热力学难点问题的讲授,锻炼了学生的英语能力。

3.结合工程实际及学科前沿动态。国外教师及企业教师讲解突出了本专业领域与热力学相关的最新前沿进展及工程应用情况,使学生了解热力学的发展与工程应用背景。

在教学过程中,强调教师与学生的互动与交流。如针对疑难问题,专门安排了三次问题讨论课,以解决问题为目标,对学生中普遍存在的问题进行针对性讲解与讨论。为加强学生对热力学工程应用背景的了解,企业教师针对热力发电厂的设备运行流程、常见故障、现存主要问题进行了详细讲解;同时利用本专业的本科生创新实验室,为学生讲解了蒸汽压缩制冷系统的设备组成、工作原理、使用维修等问题。这些措施提高了学生的学习热情,激发了学生的求知欲,对教学工作起到了很好的促进作用。在MIT视频课程教学过程中,要求学生理解主要内容,并加以复述,以促进其英语能力的提高。课程考核形式为笔试,其中平时成绩(作业与实验成绩)占30%,考试成绩占70%。

“传热学”课程的教学则根据课程的特点,确定了如下原则:

1.增加了项目课题内容,所谓项目课题就是根据实际工程问题,结合传热学基本理论所提出的具体问题。项目须涵盖传热学内容,尽可能多包含热传导、对流换热和热辐射的基本内容。确保每位学生开展的项目课题以传热学教学内容为主。

2.项目涉及传热学的范围要广,保证每位学生完成独立的子课题。

3.项目具有包容性和开放性,适合不同层次学生的需求。

以班为单位按照企业项目团队的模式组建3支项目团队开展项目课题。每支项目团队设立1名总经理,2名总工程师,下设5-6个项目组,每支各项目组再设1名项目经理,项目经理负责组织本组工作,总经理、总工程师负责各组的协作和队伍的运作。总经理、总工程师、项目经理均融入各组中,总经理、总工程师、项目经理共同组成项目管理委员会,每个项目团队配置1名研究生助教。在项目实施过程中,要求每个团队成员独立承担一项研究内容,并且与本组成员协调配合,实现整个项目团队的高效、科学运行,进而完成项目的研究任务和目标。

项目设置2个时间节点,每个节点均设置需完成的计划目标,并对项目进展进行评估,以此为依据对学生实行考核与奖励。每个节点汇报包括书面报告和口头陈述两种形式,书面报告按照学术报告的要求撰写整个项目团队报告,同时体现个人的研究和工作;口头陈述要求每位成员在规定的时间内阐述对研究任务的理解、解决方法、取得的成果和提出的创新点。

要求学生自学“传热学”参考教材以及相关英文文献,第一次节点汇报中要求英文书面报告和英文口头陈述。加拿大滑铁卢大学李献国老师组织英语教学和报告。课堂教学考核形式为笔试,其考核分值占总成绩的50%,即50分(100分制)。项目考核主要从书面报告和口头陈述两个方面进行考核。考核小组制定了书面报告和口头陈述的评价标准,从研究内容、创新思维、陈述表现、报告撰写质量等多个角度进行评价。

在项目实施方面,考核分值占总成绩的50%,即50分(100分制),并且将分值分配到各个节点汇报中,具体为:第一次节点汇报20分,第二次节点汇报30分。

四、课程改革总结与认识

对能源与动力工程专业骨干课程“工程热力学”、“传热学”国际化教学模式所进行的教学实践工作,使本专业学生对专业基础理论知识的掌握更加牢固,提高了学生运用专业理论知识解决实际工程问题的能力,增强了学生的综合素质,拓展了学生的专业视野。同时也加深了教师对专业骨干课程教学规律的正确理解与认识,促进了青年教师教学业务水平的提高。

通过教改的实施,基础教学与实际工程案例分析、项目实施相互配合,共同促进,大大地调动了学生的学习热情。课堂教学过程中,学生带着问题学,教师针对问题讲解,形成了教与学双向互动的良好学习氛围,有效解决了单向灌输的教学模式存在的问题。课堂教学与项目实施基本同步进行。如在热力学课程中,学生会针对发电厂中存在的问题,运用热力学知识加以分析;在传热学课程的项目实施中,学生经常会遇到课堂教学尚未触及的传热学知识,由此促使学生通过自学的方式学习传热学知识,提高了学习主动性,也开阔了视野。由于传热学项目课题的选择具有开放性和包容性,即使是相似的问题,学生解决问题的方式、方法也不尽相同,这样可以最大限度地提高学生解决实际问题的能力。

通过多种形式的教学活动,学生对“工程热力学”与“传热学”基础知识的需求更加明确和迫切,在调查的反馈意见中也提到了这种情况。2009级学生认为“做项目是在基础知识掌握的基础上进行研究的,两者是串联由浅至深的关系,而不是并联分流的关系”。2011级学生认为“在做项目的过程中,需要将基础知识深入理解,对平时看书起到积极的促进作用”。在教学过程中,学生以项目问题为牵引,经历了查阅文献资料、确定需解决的问题、学习基础理论、扩展相关知识、建立数学模型、获得初步数据、小组讨论、提出创新思路、优化设计结构和项目完善等过程,经受了较完整的研发过程的培训。

课程教学中,教学内容与企业联系在一起,通过企业专家讲解、组织学生到企业参观、企业人员对项目中涉及设备的介绍以及与工程技术人员座谈,加深了学生对相关工程实际问题的理解与认识。

以“工程热力学”、“传热学”国际化教学模式为部分内容的教学成果,获2013年天津市教学成果一等奖,在2014年3月8至9日在天津举行的成果鉴定会上,来自能源与动力工程专业教学指导委员会的领导专家对本专业国际化教学模式给予了高度评价,该成果还获2014年部级教学成果二等奖。

五、结论与展望

本项目所开展的教改实践取得了一定的成绩,同时也存在着一些问题,需要在今后的教改实践中加以解决。工程热力学教学中的英文视频课部分学生受英语能力所限,接受程度不高;国外及企业教师讲解内容虽很受学生欢迎,但受课时所限,多数学生感觉“不解渴”。传热学课堂教学与项目实施几乎同时开始,项目实施过程中,一些学生承担的项目涉及的传热学知识教师可能还没有介绍,因此对参与这类项目的学生要求比较高,需要自学的内容较多,部分学生感觉吃力、负担较重。

随着人们对教育本质认识的不断深入,素质教育深入人心。“授之以鱼”不如“授之以渔”,培养学生良好的学习方法,提高学生解决实际问题的能力,强化学生的综合素质,将是今后教育的发展方向。因此,尽管“工程热力学”与“传热学”国际化教学模式中存在着一些问题,但这些问题可以在不断深化的教改过程中逐步加以解决,本研究所提出的新型教学模式的基本方向是正确的。

总之,通过几年的教学实践,本项目教学团队基本建立了一种本专业课程的新国际化教学模式;在基础教学和实践教学等环节取得了一定的经验,形成了一套较为完整的国际化教学模式实施办法,为今后进一步完善新教学模式打下了一定的基础。

[ 注 释 ]

[1] 朱高峰.工程教育的几个问题探讨[J].中国高等教育,2010.

[2] 于娟,吴静怡.能源动力专业的高等工程教育研究与实践[J].中国电力教育,2011.

[3] 何雅玲,陶文铨.对我国热工基础课程发展的一些思考[J].中国大学教学,2007.

[收稿时间]2014-12-13

[基金项目]天津大学本科教学综合改革立项项目“热能与动力工程专业骨干课程国际化教学模式研究”。

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