能源与环境系统工程范文

能源与环境系统工程范文第1篇

关键词:科研;能源与环境系统工程;教学;探索

能源与环境系统工程专业是广东省战略新兴产业特色专业，以广东省新能源产业发展特点和需求为导向，以生物质能、太阳能和风能等可再生能源的高效转换和清洁利用为核心技术，培养具备能源转化基础理论、应用技术和实践能力的高级复合型工程技术人才［1－3］。

1科研促进教学的教学模式的必要性认识

在战略新兴产业特色专业教学中，如果老师只停留在书本的固有知识、以自己的理论经验进行课堂的授课，是不能适应日新月异的新能源专业的发展需要，难以培养学生的创新意识与创新能力［4］。同时传统的教学模式，在原来的教学过程中，学生则习惯于被动地接受书本知识，故所学的知识往往局限在教师传授的范围内，缺乏解决实际问题和创新能力的训练。由于教学方法偏重于课本知识的传授却忽视了学生动手能力的培养，不利于教学质量的提高，更无法适应现代社会的要求［5］。鉴于教学与科研的重要性［6］，笔者以能源与环境系统工程专业作为探索科研与教学关系的切入点，阐述科研与教学的相互驱动过程［7］。

2科研促进教学的教学模式的具体实施

2.1教师把科研内容带入理论课程

本专业开设的专业必修课程有《生物质能源工程》、《能源生物技术》、《太阳能工程》、《生物质化学》、《化工原理》、《工程热力学与传热学》与《环境工程原理等》等，均由能源与环境系统工程专业教师任课，其中100%的教师具有博士文凭。近三年来，授课老师承担国家自然科学基金、省部级、市厅级、校级、院级等不同层次的科研课题20余项，譬如国家自然科学基金面上项目“木质素降解酚类衍生物苯环上常压低温加氢脱氧协同转烷基化炼制BTX”、国家自然科学基金青年基金项目“畜禽粪便/秸秆基复合活性炭对土壤重金属钝化机理的研究”、广东省科技计划项目“基于农林废弃物连续热解炭化技术的多联产设备开发与应用”等项目，项目研究内容覆盖了能源与环境系统工程专业的不同领域。我们根据各老师的专业特长与研究方向，有针对性进行课程授课的安排，鼓励教师把自己的研究经验、体会及成果带进课堂中，让学生在每门专业课程的学习中，接触学科研究的前沿知识，提高学习兴趣，培养创新思维。例如，在《生物质能源工程》的教学中，任课教师把自己的科研项目“基于农林废弃物连续热解炭化技术的多联产设备开发与应用”的研究内容带入课堂，包括生物质压缩成型燃料技术、生物质气化技术、生物质热裂解技术和生物质催化重整制备燃料和化学品等，通过多媒体手段，把科研项目的研究方法、结果和数据、搭建的仪器设备平台等传授给学生，让学生进一步加深对本学科的认识。

2.2教师把科研内容带入实践课程

专业教学的指导思想是让学生在学完课程后能很快地将所学知识应用到实践中去，在专业教学理论之外，还应有大量的实践教学为支撑。在重要的专业技术课程中，一般都安排了课程实验、课程设计或课程实习，使得学生通过不同层次的实践，由深入浅地掌握相关知识。本专业开设的实践课程有《生物质能源工程实习》、《现代仪器分析实验》、《生物质化学实验》、《环境工程实验》、《专业综合实习》、《工程热力学与传热学实验》、《太阳能发电实验》、《太阳能电池设计与工艺实验》、《生物质测试分析实验》、《化工原理实验》等。为了使实践教学不落后于工程实际，必须及时更新理论和实验的教学内容，做到与时俱进，并结合教师的科研项目，尽量做到实践内容都有工程背景，这样能让学生感到实验、实习或课程设计不脱离实际，增强其学习兴趣［8］。譬如《专业综合实习》属于能源与环境系统工程专业的一门整合实习课，课程涉及工程热力学与传热学、清洁生产、节能技术、化工原理和环境工程原理等众多内容，课程以实践教学为主，在实习过程中有机地将项目“稻壳热解气化学链循环制纯H2协同CO2捕集关键技术研究”、“核壳结构生物炭复合肥制备工艺及关健技术”的新能源开发利用的基础理论和基础工艺结合起来，在实践中使学生对新能源开发利用和能源产物对环境治理的应用有完整的体验和认知，拓宽学生的工程知识，为从事新能源利用奠定坚实的基础。

2.3教师把科研内容带入课外科技活动

华南农业大学对学生课外创新创业活动一直以来都非常重视。(1)在学生处、团委、教务处、创新学院等部门的主导下，华南农业大学每学年的开学初期，组织进行大学生创新创业活动项目的申报，组织专家对所有项目进行评审，对优秀项目给予立项资助。同样，材料与能源学院对部分优秀项目也给以立项资助。能源与环就系统工程专业教师，以自身主持或参与的科研项目为平台，譬如项目“稻壳热解气化学链循环制纯H2协同CO2捕集关键技术研究”、“生物质炭还田对食用木薯种植的综合效果研究”、“畜禽粪便/秸秆基复合活性炭对土壤重金属钝化机理的研究”等，与专业学生进行沟通交流，并以此建立创新创业项目的研究方向和主题［9］。能源与环境系统专业的学生不仅有专业教师的科研平台，而且有专业教师的细心指导，已经获得了与教师科研项目相关的1个部级、3个省级、多个校级的大学生创新创业项目，如2013年部级创新创业项目“太阳能空气清新机”、2017年省级创新创业项目“不同孔径活性炭对负载二氧化钛光催化剂的影响机理研究”、2017年省级创新创业项目“基于农林废物宽适应性的化学链气化制取合成气的机制研究”;(2)同时，在专业教师的科研项目带动下，连续5届的专业学生参加国家农业建筑环境与能源相关专业竞赛，均获得殊荣，如特等奖2项，1等奖3项，2等奖3项等优异成绩，两项国家特等奖项目分别为2016年的“生物质连续热解装置设计”、2015年“滚筒式生物质连续热解反应器”，均是在专业教师的科研项目“基于传热过程的生物质热解模型研究”、“基于农林废弃物连续热解炭化技术的多联产设备开发与应用”带动下进行科学创新获取的成果;(3)无论是大学生创新创业活动，还是全国专业竞赛等，均是以不同年级的学生组队，可以起到师兄师姐带动师弟师妹进行科研学习，达到“帮传带”的作用。

3科研促进教学的教学模式的具体成效

虽然华南农业大学能源与环境系统工程专业开办时间短，2011年开始招收第一届学生(34人)，但在新办专业中，能源与环境系统工程专业学生的创新创业活动立项每年均处于前列，并且参加多个省级以上的学科竞赛，获得部级奖励10次，省级奖励10多次。这主要得益于专业教师较好地运用科研促进教学的做法，使学生在专业课程学习中接受了较多科学研究的教育与熏陶，教师也善于引导和组织学生开展科技活动和专业竞赛。

参考文献

［1］简秀梅，蒋恩臣，杨丹彤.农业院校建设能源与环境系统工程专业的SWOT分析［J］.中国电力教育，2012(33):51－52.

［2］王丽丽，李文哲，王忠江.能源与环境系统工程专业优势及其未来发展［J］.高等农业教育，2010(6):54－56.

［3］丁康君.企业视角下能源与环境系统工程专业特色建设的探讨———以湖北理工学院为例［J］.湖北理工学院学报，2015，31(3):59－62.

［4］黄焕森，郑志远，朱卓丽.科研促进教学在麻醉学专业教学中的探索与实践［J］.中国高等医学教育，2008(5):96.

［5］陶冬冰，孟宪军，张佰清，等.科研与教学相结合的人才培养模式的探索与实践［J］.实验技术与管理2011，28(7):223－225.

［6］冯敏.教学型高校科研与教学的互动关系［J］.中山大学学报论丛，2003，23(3):120－123.

［7］吕文学，张丽晗，张艳茹.科研教学双向驱动式教学实践探析———以商务谈判课程为例［J］.教育探索2013(4):38－40.

［8］宋宇飞，沈卫康，汪木兰.科研与教学相结合，促进学生工程实践能力培养［J］.大众科技，2008(8):164.

［9］艾弗逊，蒋丽娟，郭晓峰，等.实验技能竞赛提高环境科学与工程实验教学水平［J］.广州化工，2017，45(7):179－180.

能源与环境系统工程范文第2篇

关键词：SWOT分析法；能源与环境系统工程专业；农业院校

作者简介：简秀梅（1977-），女，广东广州人，华南农业大学工程学院农业工程系，讲师；蒋恩臣（1960-），男，黑龙江富锦人，华南农业大学工程学院农业工程系，教授，博士生导师。（广东　广州　510640）

基金项目：本文系2011年华南农业大学教育教学改革与研究项目资助课题“能源与环境系统工程专业应用型人才培养目标、定位、模式及方法的探索与实践”的部分研究成果。

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）33-0051-02

随着经济的飞速发展，能源与环境成为当今经济发展的两大主要瓶颈。能源的供需矛盾日益激化，尤其是一次能源的大量消耗而对环境带来的二次污染问题引起了全社会的普遍关注。[1]2001年，岑可法院士对“热能工程”专业提出改革，自2003年以来浙江大学、上海工程技术大学、江苏大学等许多高等院校纷纷对原有的热能与动力工程等相关专业进行改革，并申办了能源与环境系统工程本科专业。[2]能源与环境系统工程专业包含的知识综合了动力工程与工程热物理、环境科学与工程、控制科学与技术三个一级学科，是一个典型的多学科交叉本科专业。如何在专业建设上既能充分体现农业院校专业培养特色，又能很好地满足广东对能源专业应用型人才的需求，是一个值得深入思考和系统分析的问题。

一、农业院校建设能源与环境系统工程专业的SWOT分析

SWOT分析法又称为态势分析法，是20世纪80年代初由美国旧金山大学的管理学教授韦里克（Weihrich）提出来的，其运用系统学原理并能较客观而准确地分析和研究一个单位现实情况的方法。SWOT四个英文字母分别代表：优势（Strength）、劣势（Weakness）、机会（Opportunity）、威胁（Threat）。从整体上看，SWOT可以分为两部分：第一部分为SW，主要用来分析内部因素；第二部分为OT，主要用来分析外部因素，从而根据研究结果制定相应的发展战略、计划以及对策。目前，该分析方法已经被应用于多个领域。

现在很多高校成立了能源与环境系统工程专业（以清洁能源生产、可再生能源利用、能源环境保护、新能源开发为主，以复合型高级工程技术应用型人才为目标），然而，就目前来看全国农业院校中开设该专业的院校极少。因而，本文首次采用SWOT分析法对影响农业院校建设能源与环境系统工程专业的内部因素和外部因素进行了分析，列出了能源与环境系统工程专业的优势、劣势，以及面临的机遇和威胁，并构建了能源与环境系统工程专业的SWOT矩阵图，做出最优决策。[3，4]

1.影响农业院校建设能源与环境系统工程专业的内部因素

（1）优势（Strength）。能源与环境系统工程专业具有鲜明的特色、宽阔的专业知识面，是一个能源、环境与控制三大学科交叉的复合型学科。[5]其中涉及力学、材料科学、机械制造、环境科学、计算机科学、自动控制科学、系统工程科学等专业领域。且华南农业大学学科门类齐全，专业覆盖农业机械化工程、生态环境学、土壤学、遗传育种、植物栽培、微生物学、生物化学、农学、发酵工程、化学工程等学科，拥有设置能源与环境系统工程学科较完整的相关专业和研究力量，为多学科教学与合作研究创造了条件。

华南农业大学（以下简称“我校”）能源与环境系统工程专业以从事清洁能源生产、可再生能源利用、能源环境保护、新能源开发为主，以复合型高级工程技术应用型人才为培养目标。[6]而华南农业大学本专业依托的华南农业大学生物质能源研究所、广东省普通高校生物质能源重点实验室和农业部能源植物资源与利用重点实验室，目前已配备满足生物质能源学科所涉及的分子生物学、微生物学、遗传育种、发酵工程、酶工程等学科科研的仪器设备。另外，“能源植物良种选育与生物燃料转化和综合利用”获得了华南农业大学“211工程”三期建设项目的支持。以上这些工作均为我校建设能源与环境系统工程专业的优势。

（2）劣势（Weakness）。农业发展随人类社会发展而衍化，其基本规律是从单纯的种植、养殖业等拓展到社会经济各个领域，大学的发展也遵循着这样的基本规律，即从专科性学院慢慢发展成为多科性院校，并朝综合性大学发展。[7]我国的高等农林教育起源于19世纪初，建国后建立了独立设置的高等农林院校，主要是单科性的高等农林院校承担高等农林教育任务。[8]现在，我国38所普通本科农林院校已经在朝综合性大学发展，覆盖学科门类一般都达到7个以上，全部覆盖了农学、工学、理学和管理学四个学科门类，开设专业均在50个以上，有的甚至超过80个专业，但相应支撑的硬件和软件很难满足要求，不可避免会影响人才培养的质量。[7]

2.影响农业院校建设能源与环境系统工程专业的外部因素

（1）机会（Opportunity）。开发利用可再生能源成为世界能源可持续发展战略的重要组成部分，政府的政策支持、社会的认可以及中国丰富的可再生资源，使得我国的新能源产业发展前景十分广阔。[1]我校立足于沿海发达地区广东省，同时广东经济快速发展，能源需求不断增长，能源约束瓶颈进一步凸显，电力短缺，煤炭、石油供应紧张局面相继出现。[9]近年来，在国家“节能减排”政策的引导下，能源类企业纷纷花巨资添置各类环保设备，但现有的能源和环保技术人才数量和质量难以适应国民经济的飞速发展，造成很多设施处于闲置或使用不当状态，给企业和国家造成了巨大的损失。[10]因此，我国面临严重的能源与环境系统工程应用人才不足的问题。

同时，能源与环保产业的发展还将催生一系列新生职业，如为整个能源和环保业发展做出整体规划的能源管理师，对企业环境做出评估的环境评价工程师，还有资本运作能力较强的环保经纪人等等。基于这些发展机遇，将会有新的行业、新的工种、新的岗位群不断涌现。所以，能源与环境系统工程专业应顺应社会的发展趋势和人才市场需求的变化，发挥其专业优势不断调整专业方向，向相近相关专业渐进拓展。[2]

（2）威胁（Threat）。尽管我国在部分新能源产业领域已具备相当规模，但与发达国家相比，在资源评价、技术水平、成本控制、市场机制等多个方面还存在较大差距，新能源发展过程中的许多障碍和瓶颈仍未消除。[11]如：水电面临着项目前期储备不足、移民和环境保护成本增加等问题；新能源面临着装机容量大而发电量少，发展速度快而效益低，资源、资金浪费严重以及并网难、消纳难、调峰难等问题；目前政策支持的重点和补贴对上游研发和下游应用补贴较少，对新能源产业的可持续发展产生了不利影响。以上一系列的因素，导致了新能源企业的投资回报率相比其他行业偏低，使得新能源企业的发展受到了一定的障碍。

同时，社会对于复合型能源与环境系统工程人才的过度需要，使得课堂教学对于人才的培养形成固定化的模式，缺乏创新，忽视了对基本实践和应用能力的训练。能源与环境系统工程专业的跨学科特征，复合型知识体系难以在课堂一一得到实践。

二、农业院校建设能源与环境系统工程专业的SWOT矩阵分析（见表1）

表1　SWOT矩阵分析

三、能源与环境系统工程专业建设的定位与探索

我校与第一所设立能源与环境系统工程专业的浙江大学在培养模式上是有区别的，[12]我校是农林院校，培养目标定位是以复合型高级工程技术应用型人才为目标，且就目前来看全国具有该专业的农林院校极少，如何在课程体系设置上既能充分体现专业培养特色，又能很好地满足复合型高级工程技术应用型人才培养模式的需求，这在课程体系设置过程中是一个值得深入思考和系统分析的问题，关于此方面我们在课程体系设置中作了一些尝试和探索。

1.培养目标的定位

人才培养目标是各高校根据学校的特色、生源及就业去向、市场需求等情况而确定的。人才培养模式是在培养目标的基础上，随社会需求的变化而动态发展的。[2]高等农林院校应根据自己的类型、办学定位、特色和地方社会需求，确立人才培养目标，选择人才培养模式，培养社会发展所需要的各类人才。[13]

本专业旨在培养掌握能源利用和环境系统工程开发和设计知识的，具备从事清洁能源生产、可再生能源利用、能源环境保护、新能源开发等工程设计、试验鉴定、选型配套、设备维护、技术推广、经营管理等能力的复合型高级工程技术应用型人才。该专业不仅具备了多学科交叉的优势，而且其培养目标也完全顺应了创新型人才的培养方向和社会的发展方向。

2.培养要求的制定

学生学习可再生能源和新能源的基本理论，掌握各种能量转换与有效利用及环境保护与能源开发利用的理论与技术，受到现代工程师的基本训练，具备进行相关可再生能源和新能源工程及设备的设计、优化运行、研究创新与生产管理的综合能力。

毕业生在业务培养方面将获得以下几方面的知识和能力：掌握本专业方向所必须的数学、化学、力学、机械学等方面的基础理论知识；掌握工程热力学、传热学、电工电子学、自动控制理论、机械设计、化工原理等基本理论或基本知识；掌握以可再生能源、新能源开发利用和能源环境保护相关课程等为主要内容的专业知识；具有熟练的外语与计算机应用能力，具有进行科学研究和技术创新所必须的工程技术能力；具有进行科学研究、科技开发的初步能力和一定的组织管理能力。

3.课程体系的设置

在课程体系设置上，建立跨学科、文理渗透和以探究精神为基础的综合性课程体系，在开设专业课的基础上，增加一些通识课程，以开阔学生的视野，陶冶学生的情操。课程体系设置主要包括以下几方面：[14，15]

第一，通识教育课程：如思政、军体、计算机、英语必修课程及通识教育选修课程。

第二，基础教育课程：如“高等数学”、“大学物理”、“无机化学”、“有机化学”、“微生物学”、“电工与电子技术”、“工程制图与计算机绘图”、“工程力学”、“机械设计基础”等必修课程。

第三，专业教育必修与必选课程：如“能源与环境系统工程专业概论”、“生物质资源学”、“生物质能源工程”、“能源生物技术”等专业必修课程；“现代仪器分析”、“风能利用工程”、“光伏科学与工程”、“环境生态学”、“能源经济管理”等专业必选课。

第四，专业选修模块课程：如生物质能源选修模块，包含“沼气工程”、“发酵工程和能源材料学”；如可再生能源选修模块，包含“风力发电原理与应用”、“流体力学及其工程应用”和“太阳能利用技术”；节能减排选修模块，包含“节能技术”、“清洁生产”和“企业节能审计与评估”。

第五，实践环节课程：实验、实习、课程设计和毕业设计等实践教学环节。

总之，培养出符合社会需要的能源与环境人才是构建创新型能源与环境人才培养模式的思路的出发点和落脚点。要求农林院校建设能源与环境系统工程专业时，应充分发挥自身优势，利用社会对能源与环境保护人才的迫切需求的良好机会，构建将能源与环境系统工程的理论学习与实践应用相结合的教学模式，综合运用产学研平台，培养出复合型高级工程技术应用型人才。

参考文献：

[1]李建新.应用型人才培养模式下能源与环境专业教学改革的探索[J].现代企业教育，2009，（2）：174.

[2]王丽丽，李文哲，王忠江.能源与环境系统工程专业优势及其未来发展[J].高等农业教育，2010，（6）：54-56.

[3]张素萍.山西医科大学汾阳学院卫生信息管理专业教育的SWOT分析[J].基础医学教育，2011，（12）：1068-1069.

[4]王蓓.基于SWOT的《商务交际》课堂教学现状分析和改革探析[J].考试周刊，2011，（80）：10-11.

[5]能源与环境系统工程专业的建立相关资料[EB/OL].http：///chinese/633753497059375000.pdf.

[6]专业介绍：能源与环境系统工程[EB/OL].http：///HTML/ReadNews_zsgz_zyjj.asp？SID=00741.

[7]张金山，林文雄.对农林院校人才培养科学定位的思考[J].高等农业教育，2011，（6）：10-12.

[8]周迎萍.基于农林院校学科专业特色的舞台艺术教育[J].时代教育（教育教学），2012，（1）：92.

[9]彭丽频.广东省能源与环境双重约束下的经济增长[J].中国市场，

2011，（2）：145-147.

[10]佟庆伟.创新型人才的基本特征及其培养途径[J].实验技术与管理，2008，（5）：15-18.

[11]闫强，陈毓川，王安建，等.我国新能源发展障碍与应对：全球现状评述[J].地球学报，2010，（5）：759-767.

[12]浙江大学宁波理工学院机电与能源工程分院能源与环境系统工程专业介绍[J].宁波节能，2008，（3）.

[13]朱军，肖朗.高等农林院校本科人才培养模式的研究与思考[J].中国电力教育，2011，（10）：17-18.

[14]蔡颖玲，匡江红，张志英，等.能源与环境系统工程专业建设的探索与实践[J].上海工程技术大学教育研究，2008，（1）：39-42.

能源与环境系统工程范文第3篇

关键词 传热学 教学 探索 能源与环境系统工程

中图分类号：G424 文献标识码：A

Heat Transfer Teaching Practice and Exploration on Energy and

Environmental Systems Engineering Professional

ZHAO Yuhan

（College of Mechnical Engineering， Shanghai University of Engineering Science， Shanghai 201620）

Abstract Heat transfer is the basic theoretical course of energy and environmental systems engineering professional， but also trunk disciplinary of energy and power professional theory courses， has a very important position. Heat transfer is the knowledge base of energy and environmental systems engineering graduates in relevant professional work， but also theoretical basis of part of the graduate students to continue their studies. Based on experience in teaching heat transfer， heat transfer summarized the main points of teaching and its characteristics， found the problems in the teaching process. Explore the use of a variety of teaching tools and methods， and a simple discussion， in order to meet the needs of the current educational development and personnel training.

Key words heat transfer； teaching； explore； energy and environmental systems

1 传热学的要点和特点

以传热学教学大纲为依据，结合能源与环境系统工程专业的特点制定了传热学教学的基本要求：

（1）掌握热量传递的三种基本方式及传热过程的规律。掌握热传导、热对流、热辐射、复合传热、传热过程、热阻等概念。应用热阻概念分析工程传热问题。会查用有关图表和手册。

（2）掌握傅立叶定律和导热微分方程及其定解条件。理解导热问题的完整数学描述。理解稳态与非稳态导热问题的区别，并对简单的导热问题利用导热微分方程进行分析解的求解。掌握导热问题的数值解法。

（3）掌握牛顿冷却公式的意义及应用。理解对流换热的物理过程及其机理，掌握影响对流换热的影响因素。掌握边界层概念和普朗特边界层理论，并能对简单条件下的层流边界层进行分析求解。能熟练地应用实验关联式对强制对流、自然对流和凝结与沸腾换热问题进行计算。

（4）掌握热辐射的基本定律及物体的辐射特性和吸收特性。熟练掌握辐射热阻网络法进行辐射传热的计算。

（5）理解传热过程的机理。能对传热过程进行合理分析和计算，了解各类换热器的特点。掌握换热器的热计算方法。

（6）初步掌握温度测量、热量测量的基本方法和技能。

传热学作为学科基础理论课，其牵扯的概念颇多，理论性很强。其中一些新的理论和新的概念对学生来说不易理解和掌握，增加了课程学习的难度。同时传热学中针对物理机理和规律的描述大多采用微分方程组的数学语言形式，对高等数学中微积分的掌握要求较高。同时作为三大专业基础课之一，与另外两门课程流体力学和工程热力学都互有涉及。这三门课程学习起来都具有一定难度。传热学同时是一门实践性较强的课程。为了让学生更好地理解与运用传热学的知识，课程中开设了实践教学环节，但由于学时所限，实验内容无法涵盖所有的相关传热学在实际工程中的应用。而且实验多以认识性和验证性为主，传热学课程的实践性难以在课内实践教学中得到完全体现。

2 教学中的问题

（1）由于传热学本身内容结构涉及很多高等数学的知识，且学科发展历史较长，所以传热学的概念多、公式多，学生认为很难学。而且初学者在高年级学生处就会得到类似传热学特别难的印象，增加了畏难情绪。

（2）传统的教师为中心的模式对教师与学生之间的互动要求不高。而单向的灌输式教学难以培养学生的独立分析解决问题的能力。而且导致学生对传热学的机理和理论缺乏深刻的理解，对公式、概念、理论停留在表面的机械记忆上。比如热对流与对流传热的区别，有些学生无法说清。又比如相变传热的物理机理，有的学生不能正确理解与掌握。

（3）考试采用传统的闭卷考核方法，虽然会促使学生复习时认真推导公式，多做习题，熟练掌握解题方法，但也会影响学生独立思考的能力培养。导致学生对基本（下转第180页）（上接第130页）原理的应用能力差。比如能量守恒原理是贯穿传热学这门课程的一条主线，在控制方程推导中都要用到。同时在求解某些习题时使用能量守恒原理去分析可以更灵活地解决。而学生在面对这些具体问题时往往只是按照“常规”的计算求解方法来解决。同时可以预见这样的学生将传热学的理论与实际生活生产中的问题结合起来的能力也会较差。

3 传热学教学探讨

（1）激发学生的学习兴趣，增加自学项目。在教学过程中，将授课内容与日常生活中的现象以及在建筑、冶金、化工、航天等行业的广泛应用结合起来。在扩展学生的视角的同时，激发学生自己将传热学知识与实际结合起来，增强学生的学习动力。同时适当安排部分教学内容让学生自学为主，培养其独立思考的能力。针对学生自学中的不足着重讲解，激发学生的主动性，帮助学生掌握科学的学习方法。

（2）采用多样化的教学方法和教学手段。以课堂讲授为主，同时在联系实际问题时采用分组讨论的方式，对作业和习题分组互评等。确立学生为教育主体，让单向的传授走向多维互动的课堂教学、实践教学。同时在教学过程中采用先淡化的电子技术和信息手段，包括光学媒体、音响媒体、计算机教学系统和各种教学软件的应用。这样可以使课堂教学包含更大的信息量，同时对实践教学的不足给予一定的补充。

（3）多讲解例题和习题，进行开放互动式教学。传热学课程包含诸多的概念、公式和方程，例题和习题的讲解是巩固学生掌握的有效途径。在讲授传热学时采用高等教育出版社的《传热学》第四版，该教材包含典型的例题与习题，可通过习题课的形式集中进行讲解。同时针对一些重点难点和学生自发提出的比较集中的问题，以开放互动的方式开设专题讨论，以增进学生对传热学知识的掌握与运用。

（4）考核模式的改进。针对闭卷考核方式的不足，同时避免开卷考试带来学生的惰性和依赖性，我们尝试在考核成绩的最终评定时，采用平时成绩加考试成绩的形式。平时的课堂表现、互动参与情况、作业占总成绩的30%，考试成绩占总成绩的70%。提高课堂互动讨论中的表现占平时成绩的比重，以促进学生的参与度；同时考试的时候允许学生携带统一大小的草纸进入考场，学生可以在上面自行记录总结出的基本的、主要的内容或者记录一些经验公式和经验系数。这样可以使学生将复习的重点放在对知识的理解和运用上，克服了闭卷考试的不足。同时带入考场的内容有限，又不会使学生像开卷考试一样过度依赖教材，而是同样促使学生进行独立思考。这种考核方式可以提高学生的学结能力，消除学生的部分心里压力，也可避免学生只依靠考前突击的弊病。

（5）改进实践教学的内容设置。传热学的实践性很强，像一些复杂的传热问题的规律都是通过实验总结提出。对于传热学教学十分重要的实验教学需要加以改进，除了巩固课堂授课的内容以外，还应该注意培养学生的实际动手能力、综合设计能力和总结归纳能力。传热学的课内实验可不仅仅局限于验证性实验，同时应增加开放性、综合性的实验内容。以期提高学生的综合分析能力和解决问题的能力。

4 结语

传热学作为能源与环境系统工程专业重要的学科基础理论课程，其教学效果十分重要。作为传热学的授课教师，应激发学生的学习兴趣，增加自学项目，采用多样化的教学方法和教学手段，多讲解例题和习题，进行开放互动式教学，同时改进考核模式和实践教学的内容设置。以求满足当前教育发展和人才培养的需要。

基金项目：上海工程技术大学课程建设项目，传热学课程建设，k201201002

参考文献

能源与环境系统工程范文第4篇

【关键词】能源概论；教学改革；互联网

一、引言

我国是一个富煤、贫油、少气的国家，即是一个以煤为主要能源资源的国家。今后长时期内，煤炭仍然是主要能源，并且消费量逐年上升，这样使得中国的大气污染面临巨大困难。我国目前各种环境污染处于相当严重的局面，合理利用资源，开发利用可再生能源、不断改善生态环境，对确保我国经济、社会可持续发展具有深远意义。

我校该课程选用《能源与环境系统工程概论》一书为参考教材，针对能源经济专业大二学生进行教学，共30学时，旨在通过交叉学科的学习，让学生关注工业发展和能源开发过程中其对环境的影响问题。但是由于本门课程授课对象主要是能源经济专业的学生，他们主要以经济为主，所以对本门课程的重视程度不高；其次，该课程全部以理论课时为主，内容抽象，综合性强，使得许多学生不能认真对待。鉴于此，笔者根据自身授课经验，结合本课程实际情况，提出互联网、问题-探索式教学方法优化《能源概论》教学。

二、互联网在多媒体教室的应用

《能源概论》大部分内容是基本知识及基本理论的介绍，如系统工程的基本知识与环境系统的基本理论、各种能源利用的技术和现状、制冷技术和引起的环境问题、各种污染物的排放及控制等，因此，传统的板书教学模式很难激发学生的学习兴趣以及对知识点的理解。互联网多媒体教学可以直观、形象、生动的展示《能源概论》的教学内容，另外还能够充分发挥计算机的作用，计算机不在仅仅是播放PPT的工具。

笔者在《能源概论》授课过程中发现，按照传统的制作ppt授课方式进行教学，学生对于所授的理论知识并没有表现出很高的学习兴趣与积极性，而通过在讲述理论知识的同时利用互联网技术，通过各种视频网站对课堂的内容进行对应的实物操作演示，明显增加了同学们的上课热情。比如在讲到人工系统时，说明运用系统工程的方法全面考虑，统筹安排，既解决洪水问题又尽量减少损失，三峡大坝就是一个很好的例子。由于大部分学生并没有见过真正的三峡大坝，加上单纯的讲解并没有在学生那里留下深刻的印象，所以学生很不理解。但是当我用10分钟时间利用优酷视频网站提供的三峡大坝三维动画进行了实物播放后，同学们的好奇心被调动起来，因此在播放的过程中学生集中精神观看了视频，获得了第一手的感性认识。因为视频直观地展示了三峡大坝整个工程的构建，运行及原理，使得本人在进行理论讲述时学生能够很容易的理解所讲授的内容。通过与学生的交流发现，相比传统的教学方式，学生更喜欢这种授课模式，一方面加深对理论知识的认识程度，另一方面调动了学生的积极性，调节了课堂气氛，教学质量有所提高。

三、问题-探索式教学

问题-探索式教学方法主要以学生为主体，学生在教师组织和指导下进行知识学习的一种教学方法。教师在课堂教学中，通过提出一些问题调动学生学习的主动性和积极性，充分发挥学生自主学习，使学生成为课堂的主体。如在讲到水体污染与控制一节时，要求学生通过查阅文献、书籍等途径收集一些关于水污染的实例以及处理办法，通过课堂上的讨论，激发学生自主学习，不仅增强师生互动，而且培养学生养成获取知识、消化知识的能力。

四、结论

通过互联网、问题-探索式教学等方法对《能源概论》这门课进行教学改革探索，借此提高课程的教学质量和调动学生的积极性，逐步培养学生自主学习的能力。同时，也为《能源概论》教学改革提供一定的思路，力求做出有益的探索。

参考文献：

[1]亓海全，罗鲲，焦慧彬.互联网在高校多媒体教学中的应用研究[J]. 科技信息，2014，（9）.

[2]许婧祺.浅议如何通过深化教研教改提高课程教学质量[J].才智，2015，（6）.

[3]孟红英.改革创新是发展中职教育的根本出路[J].职业教育，2014，（2）.

[4]韩娟.关于《食品生物技术》专业选修课教学改革探索[J].读与写，2014，（15）.

[5]孙志国，徐海萍.节能减排形势下能源与环境系统工程专业教学改革的探讨[J].教育教学探索，2012，（9）.

能源与环境系统工程范文第5篇

关键词：锅炉；课程建设；能源与环境系统工程

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）23-0114-02

“锅炉原理”是能源与环境系统工程专业（简称“能环专业”）本科生的重要专业课程，在学生完成传热学、工程热力学、流体力学等专业基础课程的基础上，课程以热力发电厂的生产和运行过程为背景，主要传授锅炉运行的基本原理、锅炉的主要组成结构和锅炉相关的计算方法。“锅炉原理”课程的特点是知识面很广、内容非常丰富、综合性很强，通过有限的学时使学生掌握好本门课程是专业课教师面临的主要问题。[1-3]

我国的能环专业由热能与动力工程发展而来，该专业由浙江大学最早创立并于2003年开始招收第一届本科专业。建立能环专业是为了适应国家能源战略发展要求，把热能动力和能源环境密切联系起来，使学生掌握能源与环境系统工程的基本理论，具备进行能源与环境工程及设备的设计、优化、控制和研究创新的综合能力。[4，5]东华大学于2008年开始招收能环专业本科，是东华大学较为年轻的专业。本文将结合东华大学能环专业的实际情况，浅谈“锅炉原理”课程建设过程中面临的问题、课程建设的内容和一些收获。

一、课程建设面临的问题

1.东华大学开设能环专业较晚，与锅炉原理课程相关的教学经验较缺乏

基于此，根据专业教学大纲，东华大学借鉴了浙江大学、山东大学、大连理工大学等重点院校能环专业教材，选取了由东南大学泰教授主编的《锅炉原理》中的相关章节，并进行一定程度的修订后作为学生上课教材。[3]

2.锅炉原理课程教学内容需和专业发展方向一致

和国内传统的热能动力领域高校，如清华大学、浙江大学、西安交通大学、东南大学等高校不同，东华大学能环专业不是以对口火电厂为主的传统的热能动力专业，这和学校以纺织学科为特色、热能动力专业发展起步晚等原因密切相关。因此，如果按照传统热能领域的培养方式，东华大学的能源与环境系统工程专业相比传统热能高校将处于劣势。然而，目前国内锅炉原理课程都是以电站锅炉为背景而设立，授课内容通常围绕电站煤粉锅炉进行。因此，结合东华大学能环专业特色将“锅炉原理”进行一定程度的修订。

3.课程内容多、综合性强，和锅炉原理课程学时少相矛盾

锅炉原理课程内容丰富，综合性强，包括燃料及燃烧计算、煤粉制备、燃烧理论及设备、锅炉受热面及工作原理、锅炉热力计算、水动力过程、锅炉外部过程及污染物净化，等等。因此，在20世纪八九十年代，传统院校锅炉原理课程安排的学时较多，分上、下两个学期进行，总学时达到96学时甚至更多。然而，随着教学改革的不断推进，为拓展学生知识面的新课程大幅增加，使得锅炉原理课程的学时不断压缩。东华大学能环专业分配到锅炉原理的课时为48学时，课程在一个学期内完成，学时相比以前压缩了一半。由于课时数少，因此很难在有限的时间内让学生掌握锅炉原理的结构组成、工作原理和计算方法。

4.锅炉技术发展迅速和锅炉原理教材内容更新慢相矛盾

锅炉原理是一门与时俱进的学科。随着锅炉技术的不断发展，锅炉原理的许多知识也在不断拓展和深化。因此，要求教学过程中不断完善锅炉原理教学大纲，更新和扩充教学内容，使锅炉原理课程内容跟上锅炉技术发展的最前沿。然而，目前的实际情况是，锅炉原理的教材内容更新较慢，这有多方面原因：首先，为保证教材内容的正确性，优秀的锅炉原理教材往往经历多年的编写和修订，因此教材的内容主要反映锅炉的成熟技术，锅炉最前沿的技术则不会详述；其次，锅炉原理理论和实践结合非常紧密，锅炉的许多先进技术往往掌握在一些国内外知名锅炉设计和制造商手中。出于知识产权保护的考虑，这些企业非常注意图纸、计算方法等技术资料的保密，这就给锅炉教材的更新造成客观上的困难。

二、课程建设的总体思路

开展锅炉原理课程建设首先要确立先进的教学思想，即教学思想要与国家战略需求、学生综合素质和能力的提高以及专业发展方向一致。锅炉原理的指导思想，一方面是强化学生对锅炉基本理论的认识，另一方面是提高学生分析和解决问题的综合能力。以学生综合能力的培养为核心进行课程规划，确定课程教学内容，探索教学手段，不断进行教学方法的创新。

三、课程建设的具体内容

1.教材选择

如前所述，由于东华大学以纺织学科为特色、热能动力专业发展起步晚等原因，能环专业的发展很难再走传统热能动力强校的老路。但学校对能环专业的重视和不断投入大笔专业建设资金，为能环专业的快速发展带来巨大契机。能环专业是国家特设专业，是国家为满足能源与环境领域专业人才的需求而特设的专业。随着人类对能源的空前需求，煤、石油和天然气等不可再生能源正在以前所未有的速度进行消耗，对不可再生能源的严重依赖使人类进入空前的能源危机；另一方面，由于矿物质能源的消耗所带来的环境污染、温室效应、气候变化等全球性问题也给人类社会的可持续发展敲响了警钟。

基于此，人类对生物质能等可再生能源的重视程度进入了前所未有的高度，也给东华大学能环专业的发展带来巨大的机遇和挑战。此外，也给锅炉技术的发展带来契机，燃煤锅炉不再局限于燃煤，还可以在生物质能利用过程中发挥巨大作用，以生物质为燃料的锅炉技术得到了快速发展。例如，以垃圾为燃料的垃圾焚烧锅炉、以污泥为燃料的污泥焚烧锅炉和以秸秆等农林作物为燃料的锅炉，等等。尽管目前出版的锅炉原理教材均以燃煤电站锅炉为背景而编写，但生物质锅炉等新兴锅炉也是在燃煤锅炉基础上发展起来，燃料的燃烧计算理论、燃烧设备、锅炉热力计算方法等内容并未发生显著变化。因此，选取了由东南大学泰教授主编的《锅炉原理》中的相关章节进行一定程度修订后作为学生的教材。

2.教学内容

教学内容主要包括燃料及燃烧计算、燃烧过程的理论基础、锅炉受热面结构和工作原理、锅炉热力计算、锅炉内部过程、锅炉外部过程及燃烧污染物净化技术。受学时所限，课堂上不可能对所有的知识点都讲深讲透，课程内容必然有所侧重。目前，大多数学校对锅炉原理课程内容偏重于燃料及燃烧计算、锅炉受热面结构和工作原理、锅炉热力计算（包括热平衡计算、炉内计算和对流受热面计算）、锅炉整体布置和水动力计算。[6，7]在学时较少的情况下，一般不再讲授锅炉强度计算和通风计算。为体现东华大学专业特色，对锅炉原理授课内容进行相应调整，例如在锅炉燃料介绍中侧重煤和生物质燃料，锅炉炉型不再侧重于煤粉炉，而是侧重于链条炉和生物质锅炉，煤粉制备不再介绍，等等。

3.教学方法

打破传统条条框框式教学，建立师生互动教学模式，建立教师讲解基本知识和重点―学生课堂讨论―学生提问和老师答疑授课程序，实现在轻松活泼的课堂教学环境中解决教学中的难题。教学内容由浅入深，并选取具有代表性的例题进行详细讲解。一些重要的知识点，如燃料和燃烧计算、锅炉受热面、锅炉热力计算、锅炉水力计算和锅炉整体布置等内容都要涉及，但在难度和深度上合理安排，时间安排紧凑，重点内容讲解投入时间比例要多一些。由于锅炉课程与现代科技发展密切相关，要求课程教学能及时反映锅炉技术的发展，通过深入锅炉现场考察和拍摄大量锅炉及内件照片，为上课提供生动资料。对于锅炉设备结构的讲解采用三维图片和设备运行动画相结合的方式，突破传统二维图片过于抽象的局限，加强学生对设备结构的理解。

4.教学手段

东华大学锅炉原理课程采用以多媒体教学为主、传统黑板板书教学为辅的教学模式，利用现代多媒体网络技术制作图文并茂的多媒体课件，锅炉设备结构、锅炉运行动画等教学内容必须通过多媒体工具进行展示。而对于锅炉理论和计算的讲解，例如燃烧理论、燃料燃烧计算、热平衡计算等内容往往涉及复杂的公式推导，通过采用黑板板书讲解的方式则能够促进学生对理论和计算内容的理解与掌握。

5.教学网站

利用学校的网络平台建立了锅炉原理教学网站，网站中设立了课程简介、课程内容、学术交流、课外知识等栏目。学生和老师可以在网上下载或上传资料，进行资源共享。学生可以在学术交流区向老师提出疑问，老师则可以定期上网答疑，师生交流互动方式更加灵便和自由。

6.考核方式

锅炉原理课程采用多样化的考核方式，考核内容包括平时成绩考核和期末成绩考核，以期末成绩考核为主。由于学时所限，课堂中不可能安排很多时间用于学生的训练，因此课程注重学生的课后练习，平时作业成绩占课程总成绩的10%；定期组织课堂讨论和小测验，该成绩占总成绩的10%；考核学生出勤率，出勤成绩占总成绩5%，无故旷课迟到学生出勤分将会打折扣。总之，考核方式的设定要体现教学的公平性，尽可能减少一些学生平时不努力、临时抱佛脚的现象，同时也要激发学生的学习积极性。

四、总结

2008年至今，通过课题组成员的不懈努力，锅炉原理课程先后建立了课程教学大纲、多媒体课件和课程网站、锅炉仿真模型等教学资源，课程建设取得很大成效。通过教学手段和教学资源的不断完善，学生的学习兴趣也不断提高。今后，我们将在已有的基础上不断改进教学方法，不断充实和更新教学资源，使东华大学锅炉原理课程教学水平不断迈上新台阶。

参考文献：

[1]于广锁，林伟宁，梁钦锋.锅炉原理课程教学的探索与研究[J].化工高等教育，2009，（3）：29-31.

[2]王培萍，李伟然，徐敏强，等.“电站锅炉原理”教学改革的实践经验[J].中国电力教育，2009，（10）：80-81.

[3]泰.锅炉原理[M].北京：中国电力出版社，2009.

[4]王丽丽，李文哲，王忠江.能源与环境系统工程专业优势及其未来发展[J].高等农业教育，2010，（6）：54-56.

[5]蔡颖玲，匡江红，张志英，等.能源与环境系统工程专业建设的探索与实践[J].上海工程技术大学教育研究，2008，（1）：39-42.

[6]陈学俊，陈听宽.锅炉原理[M].北京：机械工业出版社，1991.

能源与环境系统工程范文第6篇

关键词：工程热力学 发电厂热力系统工程 制冷原理 课程群

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（a）-0229-02

Abstract：To improve the teaching quality of courses and systemize the teaching and learning， the construction of “energy conversion course group” with “engineering thermodynamics” as the core was proposed. Three courses， namely engineering thermodynamics， thermal power plant and principles of refrigeration， were integrated in the course group. The necessity and feasibility of the course group construction were discussed， and some suggestions on how to construct the course group were proposed as well， which can guide the subsequent specific work.

Key Words：Engineering thermodynamics； Thermal power plant； Principles of refrigeration； Course group

浙江大学宁波理工学院能源与环境系统工程专业（以下简称“能环专业”）创建于2004年，重点培养具备热学、力学、电学、机械、自动化等宽厚理论基础，掌握能源与环境系统工程专业知识，能从事清洁能源生产、火力发电及其自动化、工业企业节能减排及环境保护、新能源利用、制冷与人工环境、暖通空调、资源综合利用与循环经济等领域的科学研究、工程设计、操作运行与生产管理、设备制造与维护的跨学科高级应用型人才。该校能环专业下设“能源生产”和“制冷空调”两个方向，并相应开出一系列的专业方向课程。

1 能源转换相关课程概况

《工程热力学》是高等学校能源动力类专业一门重要的专业基础课程，它在能源学科中的地位就如《物理》《数学》在工科中的地位。《工程热力学》以能量转换为研究对象，重点阐述热能与机械能之间相互转换的基本规律和方法。《工程热力学》不仅在能源专业本科教学体系中扮演着核心的重要角色，而且也是学生今后从事专业研究和工作不可或缺的理论基础[1]。《发电厂热力系统工程》和《制冷原理》分别是“能源生产”和“制冷空调”两个专业方向的课程，是学生从基础课程学习进入到后续专业课程学习的过渡桥梁。《发电厂热力系统工程》主要以热力发电厂整体为研究对象，着重研究汽轮机发电厂的热功转换理论及其热力系统和设备，在安全、经济的前提下，分析其经济效益，并进行热经济性的定性分析和定量计算[2]。《制冷原理》课程主要讲授制冷工质性质，各种制冷方法和制冷循环的理论及其应用[3]。这三门课程一直以来都是各校能源动力类专业的重点建设课程，研究报道了大量教学改革与研究方面的成果[4-9]。然而，鉴于现有教学体系下《工程热力学》《发电厂热力系统工程》和《制冷原理》三门课程之间形式上多相互独立、各自为政，因此在教研教改方面也多局限于单门课程。

2 组建“能源转换课程群”的可行性

课程群是由在内容上紧密相承、相互渗透、互补性较强的几门同系列课程组合而成的有机整体，各自配有相应的课程大纲，并按照大课程框架组织课程建设，以获得课程体系的整体优化，是具有学科优势的课程。相对于独立式的课程观，课程群在教学上独具特色和优势[10]。

《发电厂热力系统工程》和《制冷原理》是《工程热力学》在“能源生产”和“制冷空调”两个专业方向上的应用和延伸。《发电厂热力系统工程》在热力学基本概念的基础上，重点以水蒸气性质、蒸汽动力循环的实际应用为讲授对象；与之相似，《制冷原理》是气体性质、制冷循环等热力学相关知识点的应用，当然也离不开热力学第一定律、第二定律等基础知识。可以说，三门课程之间形成了一种“螺旋上升”的关系，通过《发电厂热力系统工程》和《制冷原理》的学习，一方面复习了《工程热力学》的相关知识，同时加深了对相关知识的理解程度。因此，将《发电厂热力系统工程》和《制冷原理》纳入到以《工程热力学》为核心的课程群中，在教学过程中兼顾前后续课程的互补性、互，有利于巩固整体的热学知识体系。

3 课程群建设措施

3.1 制定课程标准，完善教学文件，做到课程之间的大统一

组建教学团队，打破以往“各自为政”的教学文件制定方式，以集体行为研究制定组内课程的教学目标和教学标准，明确课程任务。教学团队对各课程的教案进行讨论与研究，通过集体备课，统一设计教学环节，体现课程之间承前启后的关系，增强整体教学效果，提升教学水平。

以统一标准建立课程案例库、试题库，按统一出题，统一改卷的形式，规范考核评价体系。

3.2 丰富教学资源，打造精品课程

能源与环境系统工程范文第7篇

随着能源日渐枯竭，环境日益恶化，能环专业逐渐显现出强大的发展潜力，是时下社会需求量最大的专业之一。

讲述人： 宋豫京，浙江大学能源与环境系统工程专业大四学生

每当听说我是能环专业学生的时候，人们总会和我开玩笑：和煤炭、石油打交道的吧？以后是不是要去烧锅炉啊？今天我要在这里特别强调一下，我们专业培养的学生绝对不是烧锅炉的。可能几十年前，人们认为燃料燃烧的环境就是乌烟瘴气、黑尘弥漫，工人们灰头土脸，但是如今已完全不同了。在我们实习的工作间里，机器控制都是全自动的，看不到一点煤渣，可能两三个人操作的发电系统，就足以给半个城市供电。

能环专业分为能源与环境工程及自动化、制冷与人工环境及自动化两大方向，通俗地讲就是热能方向和低温方向。热能方向主要研究化石燃料的燃烧产能过程、新能源制造、能源的高效清洁利用等。低温方向主要研究制冷与低温技术、节能环保型制冷剂、制冷机等，也会涉及低温在生物、医疗上的应用。

更简单地说，其实能环专业学的东西，就是高中物理热学知识的延伸，当中还涉及各种能量转换和高效利用的理论和技术。

在大一的基础课――工程化学、材料力学、机械制图等学完之后，大家可以任选一个方向进一步学习。学校依据不同的专业方向，设置了相应的核心课程，比如低温方向，就要修读制冷原理、低温原理、制冷与低温设备、制冷装置自动化等课程。

有了理论知识的武装，从大三开始，学校就会安排大家去电力公司、电厂、能源研究院所等单位实习，近距离了解这个行业。

讲述人： 肖胜蓝，浙江大学能源与环境系统工程专业大四学生

全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛，是我们“能环人”锻炼创新能力的平台，每年都有百余所高校的数千件科技作品参加比赛。

我们小组的参赛主题是改进自动扶梯。在商场、火车站等公共场所常见的并行自动扶梯，每天都在周而复始地运载乘客。我们发现，下行扶梯上乘客的重力势能不仅白白浪费了，甚至还需要消耗电机的能量。如果能把下行扶梯乘客的重力势能转化为上行扶梯乘客的重力势能，小部分富余的能量以电池的形式储存，便可以达到节能减排的效果。确定了这个主题后，我们马上开始了改进工作。

在整个比赛过程中，每一个创新的点子都让我们离成功更近了一步！最终，我们的作品以巧妙的设计、可靠的结构、高效率和低成本，夺得了第六届大学生节能减排竞赛的全国一等奖。

对我来说，这次比赛不仅是一次专业技能的角逐，更是一场专属于“能环人”的创新比拼！

讲述人： 王勤，浙江大学能源工程学系教授

能环是个综合性很强的专业，对学生的综合能力有一定的要求。

如果大家对物理和数学比较感兴趣，相信掌握能环专业的理论知识不是难事。作为典型的工科专业，实验和工程经验非常重要，因此动手能力也是必不可少的基本素养。在实验和实习中，如果学生的动手能力不强，就容易产生退缩心理，并慢慢演变成厌倦的心态，对完成学业是极其不利的。

我们专业有些概念很抽象，导致学生在理解上有困难。然而这些概念和定律都是非常重要的。比如现在还有人在发明“永动机”，就是因为没有很好地理解和把握热力学中这些抽象的概念。所以，在学习能环专业时，需要大家保持务实的心态，扎实理论功底。

我国的能环专业正逐渐走在世界的前列，比如目前在任的联合国环境规划署制冷技术委员会委员陈光明教授、国际制冷学会A2委员会副主席邱利民教授，他们都是浙大的教师。因此，为了能在全球化趋势下的能环行业中大展拳脚，会说一口流利的英语也是大家必备的专业技能之一。

讲述人： 邱利民，浙江大学能源工程学系副主任

能环专业的学生毕业后有非常多的选择，一半会以本校保研、外校推荐读研、出国留学等方式继续深造，一半则会直接就业。由于全国开设能环专业的院校并不多，因此专业人才十分抢手。

本科毕业生可以去大型企业，如中海油、中石油等，从事清洁能源生产和利用的研究工作。也可以去建筑设计、汽车制造、食品安全等行业，这些领域同样急需大量的能环专业人才来提高对能源环境的控制和保护。

这些年来，大型制冷企业纷纷入驻浙江，在各大高校设立能环专业的奖学金。现如今，社会对制冷方向毕业生的需求旺盛，众多国内外知名的行业领军企业都面向制冷方向长期进行招聘，这更为能环专业的学生提供了广阔的就业平台。

随着能源环境的问题越来越严重，能环专业的重要性就愈加体现出来。一方面，它致力于为人类提供清洁的能源，另一方面，则为高效地利用能源而努力。即使再过一百年，这个专业仍然是很有意义的。

能源与环境系统工程范文第8篇

关键词 传热学 教学 能源与环境系统工程

中图分类号：G424 文献标识码：A

Abstract Heat transfer is a very important professional basic course in Energy and Environmental Systems Engineering professional direction， but also a comprehensive interdisciplinary curriculum. From the characteristics of the course， combined heat transfer teaching experience， analyzes some problems existing in the teaching on how to mobilize the enthusiasm of students， improve teaching quality is discussed. Hope to provide some reference for other similar courses or professional education.

Key words heat transfer； teaching； Energy and Environmental Systems Engineering

0 引言

传热学主要研究热量传递的机理、规律、计算和测试方法等基础理论知识。传热现象与过程广泛存在于自然界和工农业生产、高新科技及交叉学科前沿的各个领域，在能源（包括常规能源、核能、可再生能源）、动力、制冷、化工、建筑环境、微电子、航空航天、微机电系统、新材料、纳米技术、军事科学与技术、生命科学与生物技术等领域中大量存在热质传递过程与热控技术问题。传热学是当今科学技术发展的最重要的技术基础之一。

目前，国内外高等学校都对该类课程给予了高度重视。传热学课程已经成为能源动力类、机械类与建工类等院系重要的平台课。传热学课程中除了介绍国内外成熟的定论以外，还要大量介绍国内外最新的有关研究成果。通过各环节的教学，应使学生获得热量传递规律的基础知识，具备分析工程传热问题的基本能力，掌握计算工程传热问题的基本方法及一定的实验技能，不仅为学生学习有关的专业课提供基本的理论知识，而且也为以后从事热能的合理利用、热工设备效能的提高及换热器的设计等方面的工作打下必要的基础。

1 传热学课程的特点

“传热学”课程从热量传递的三种基本方式入手，主要介绍热量传递的基本规律，为学习后续“供热工程”、“空气调节”、“制冷原理及设备”、“热源设备”、 “热泵技术”和“建筑节能技术”等课程提供必要的理论基础。“传热学”作为学科基础理论课，其牵扯的概念颇多，理论性很强。其中一些新的理论和新的概念对学生来说不易理解和掌握，增加了课程学习的难度。该课程（能源与环境系统工程专业）的知识模块顺序及对应的学时如下：热能传递基本方式及传热过程，4学时；导热基本定律，2学时；一维和多维稳态导热求解，2学时；非稳态导热，4学时；导热问题的数值解法，4学时；对流传热的理论基础，4学时；单相对流传热的实验关联式，4学时；相变对流传热，4学时；热辐射基本定律及物体的辐射特性，4学时；辐射换热的计算，4学时；传热过程分析与换热器热计算，4学时。

2 “传热学”教学中存在的问题

在教学过程中，学生普遍会反映“传热学”学习难度大。根据调查笔者认为难学的原因主要有以下几点：

（1）传热学本身内容涉及到的高等数学基础知识深而广，而且对传热的研究历史较长，前人总结了大量的概念、公式。例如在传热学的理论推导中经常用到微积分、泰勒展开、偏微分方程组的求解方法等。而且刚接触传热学的低年级学生在与高年级学生的交流中就会得到类似传热学特别难的印象，增加了畏难情绪。同时传热学内容分散，各主要部分相对独立。由于课时安排和教学大纲的限制，以学生为主体的研究性学习内容较少，以锻炼学生工程实践能力为目的的实验教学内容较少，使得学生缺乏分析和解决实际问题的能力。

（2）在对流传热内容的学习过程中，由于其牵扯到流体力学的纳维斯托克斯方程，而N-S方程本身就是流体力学学习的难点，所以大大增加了对流传热的复杂性。特别是关于湍流流态的对流传热和相变对流传热，目前还不能从理论上推导出实际情况下的努赛尔数计算公式，大部分都是使用经验关联式的状态。学生会感到难以理解。

（3）在传统的单向灌输式教学中，教师与学生之间的互动较少，很难激发学生的学习兴趣和独立分析解决问题的意愿。同时部分学生学习态度不够好，怕吃苦不努力，对新的课程未作预习，课后也没有独立完成作业和复习。学生对传热学的基本原理未能深刻理解，而是停留在机械记忆的层面上。

（4）期终考试采用传统的闭卷考核方法不够合理。为了应对考试，学生复习时认真推导公式，多做习题，但传热学这门课程的概念多、方程多、经验公式多，学生无法全部背出。对考试的命题范围有很大的限制。同时也不利于培养学生的独立思考能力，更无法对学生是否达到卓越工程师的要求进行考查。

3 教学方法的探讨

3.1 调动学生学习的积极性

兴趣是最好的老师，如果学生缺乏学习的兴趣，必将只能为了应付考试而机械记忆，更不可能做到运用学习的知识来解决实际中的问题。而调动学生的积极性，要从第一节课始，到最后一节课终。在一开始给学生介绍传热学这门课程时，可以通过图片展示传热学知识在传统工业、高新技术、节能环保和日常生活中的应用。在授课过程中，将授课内容与日常生活中的现象以及在建筑、冶金、化工、航天等行业的广泛应用结合起来。比如在讲授临界热绝缘直径内容时，先以生活中的现象为例，提问是不是冬天带上手套就一定能起到保暖的作用。再引申到在工业管道外部附加保温层是否就一定能达到保温的效果。学生通常都会想当然地认为是。这时以电线散热等实例说明附加保温层后散热量并不一定减少，甚至有时会起到增强散热的效果，这会大大激发学生的好奇心和探求原因的欲望。在明白了机理后，学生会深刻地理解和记忆能否保温还得看绝热层外径的大小，当绝热层外径小于临界热绝缘直径时起不到保温的作用，相反可以增强换热。再如对于能源与环境系统工程专业来说，空调系统中最重要的两个部件是蒸发器和冷凝器，都为相变对流换热器。其中蒸发器中制冷工质沸腾吸热，冷凝器中制冷工质凝结放热。其换热的机理都来自教材中相变对流传热章节。在该章节讲述之前，可以从学生们日常中经常接触的空调系统为引入点，提起学生的学习兴趣。这样能够激发学生的学习主动性与积极性，加深他们对知识的理解和掌握程度，增强他们分析问题和解决问题的能力，有利于他们学习能力的提高和创造性思维的培养。

3.2 优化组合教学方法和手段

教学方法是多种多样的，如发现式、启发式、提问式和讨论式等。不同课程采用的教学方法不同，即使是同一节课，也往往需要采用多种教学方法。同时在教学过程中采用现代化的电子技术和信息手段，包括光学媒体、音响媒体、计算机教学系统和各种教学软件的应用。这样可以使课堂教学包含更大的信息量，同时对实践教学的不足给予一定的补充。但要避免出现杨叔子院士列举的多媒体教学中多种错误形式和问题，如 ：“照屏宣科”、“人幕分离”、“对屏讲解”、“快速浏览”等。更不能将PPT变成“骗骗他”。

3.3 教学内容和实际实践相联系

在教材的选择上，本课程选用杨世铭、陶文铨所编的高等教育出版社的《传热学》（第四版），该书在内容上由浅入深，循序渐进，在介绍基础知识的同时，也积极反映了传热学发展的前沿知识，如纳米传热学的基本知识等。该教材包含典型的例题与习题，对较为复杂的实际问题进行了详尽的分析，十分接近工程实际。但随着传热技术的发展和其他学科之间的交叉程度大大提高，许多新的研究手段得以出现。传热技术的工程应用领域进一步扩大，也因此使得传热学的内涵得以丰富。随着能源学科和相关行业的发展，需要不断更新教学内容，使学生接收到最新的知识内容。因此在教学内容的选择上，适当删减了一些比较繁琐的数学推导内容，如非稳态导热中一维无限大平板分析解的推导过程。此外也增加了一些传热技术新发展的内容，如微尺度的传热等内容。同时在教学中要注重培养学生的工程观点以及工程实践能力。工科院校的教学必须注重学生工程实践意识的培养和工程设计能力的训练。

3.4 改进实验教学

传热学的实践性很强，像一些复杂的传热问题的规律都是通过实验总结提出。当前，我校传热学的实验教学上对学生的实践创新能力的锻炼还有所欠缺，比如课时安排较少，实验教学内容不够丰富，大部分内容依然是基于课堂所讲知识而进行的验证性实验。再如实验教学设备和仪器数量不多，往往多人一机，不少想体验实验过程提高动手能力的学生未能得偿所愿。因此，对于传热学教学十分重要的实验教学需要加以改进，除了巩固课堂授课的内容以外，还应该注意培养学生的实际动手能力、综合设计能力和总结归纳能力。传热学的课内实验可不仅仅局限于验证性实验，同时应增加开放性、综合性的实验内容。以期提高学生的综合分析能力和解决问题的能力。

3.5 改进考核模式，注重考查学生能力

针对闭卷考核方式的不足，同时避免开卷考试带来学生的惰性和依赖性，我们尝试在考核成绩的最终评定时，采用平时成绩加考试成绩的形式。平时的课堂表现、互动参与情况、作业占总成绩的30%，考试成绩占总成绩的70%。提高课堂互动讨论中的表现占平时成绩的比重，以促进学生的参与度。同时对试卷的命题范围可以尝试参考大学英语四、六级考试，即将试卷分为A、B两部分。其中A部分主要考核学生对基本概念、基本方程、基本原理的掌握情况，采用闭卷的方式要求学生在一定的时间内完成并上交；B部分主要考核学生应用传热规律解决实际问题的能力，主要是实验关联式的应用，采用开卷形式。

4 结语

如今的大学正处于一个快速变革和飞速发展的时期，在发展变化中搞好教学仍然是教师们的主要任务。传热学作为能源与环境系统工程专业重要的学科基础理论课程，其教学效果十分重要。在课堂教学仍然是培养大学生的主要途径的前提下，我们应激发学生的学习兴趣，以培养学生分析问题、解决问题的实际能力为主导思想，探索有效的教学方式和方法，提高教学质量和效率，顺利实现教学目标，使学生取得更好的学习效果。

基金项目：上海工程技术大学课程建设项目，传热学课程建设，k201201002

参考文献

[1] 杨世铭.传热学（第四版）[M].高等教育出版社，2006.

[2] 安邦，唐安国，唐玉光.高等教育学[M].北京：高等教育出版社，1999.

能源与环境系统工程范文第9篇

关键词：能源动力；专业特色；人才培养

作者简介：李嘉薇（1979-），女，安徽萧县人，中国矿业大学电力工程学院，讲师。（江苏 徐州 221116）

基金项目：本文系江苏省“青蓝工程”项目、国家自然科学基金项目（项目编号：50504014）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）22-0073-02

随着改革开放的推进，我国国民经济体制发生很大的变化，社会对人才的培养提出了新的要求。为适应这种要求，1993年7月国家教委颁布的普通高等学校本科专业目录，将之前能源动力类几十个小专业压缩为9个专业。1998年教育部颁布的新专业目录进一步将以上9个专业合并为1个，即热能与动力工程专业。2003年，随着能源动力科学技术的飞速发展和新问题的提出，浙江大学率先将热能与动力工程专业改造成能源与环境系统工程专业。2004年，清华大学将热能与动力工程专业改造成能源动力系统及自动化专业。西安交通大学也将热能与动力工程专业改成能源与动力工程专业。

为适应时展要求，经过教育改革，本专业人才培养口径大大拓宽，学生基本知识面得到拓展，对市场需求的适应性大大加强。目前设置本专业的重点高校51所，普通本科63所，三本及民办本科15所，但因专业定位、地域分布、历史传承和社会和国家需求等具体情况不同，本专业形成了各高校间课程设置、专业重点各有特色和培养模式多样化的态势。[1，2]

一、各高校能源动力类专业特色

1.华北电力大学

动力工程和工程热物理是华北电力大学的优势学科，主要侧重于发电侧的研究。[3]开展的研究方向主要有：节能理论技术及热经济学；新能源和新能量转换方式；节能技术；脱硫脱氮技术；燃料电池；大机组设备安全性及可靠性评估；大机组调峰特性及寿命管理；机电一体化；流体机械；大型汽轮发电机组轴系振动；电站锅炉燃烧技术与仿真；纳米及表面技术；设备状态监测与设备维修等。

2.西安交通大学

西安交通大学的动力工程专业是一个宽口径大类专业，其专业地位与综合实力不仅在全国处于领先地位，而且在国际上也具有较高声誉。在2007年国家一级学科评估中，西安交通大学“动力工程及工程热物理”一级学科最终评分位列全国第一，同时被认定为首批一级学科国家重点学科。培养具备扎实的热工理论基础和能源动力工程知识、计算机应用及开发能力，并且能够从事常规能源及新能源开发、能源的转换与利用、电力自动化生产、内燃机动力系统以及汽车工程、流体机械、制冷低温工程等研究、设计及管理的复合型人才是西安交通大学的动力工程专业主要培养目标。

3.浙江大学

该校本专业称为能源与环境系统工程，分两个专业方向：能源与环境工程及自动化、制冷与人工环境。能源与环境工程及自动化方向依托热能工程、热工与动力系统研究所，建有能源清洁利用国家重点实验室、国家水煤浆工程中心燃烧技术研究所，是我国能源高效和清洁利用、能源环境控制工程等领域的重要研究和人才培养基地之一。制冷与人工环境方向依托浙江大学制冷与低温研究所，是我国高等院校中最早创办的制冷与低温专业之一，是国家重点学科，在全国学科评估中连续多年名列前三名，为我国制冷、低温、空调、低温生物等领域培养了大批的高级专门人才。另外单独设有新能源科学与工程专业，学生主要学习新能源、能源低碳利用、新能源利用过程中节能减排的基本理论和技术，涵盖内容包括太阳能、风能、生物质能以及低碳能源利用等方面。

4.东南大学

该专业包含电厂热能动力及其自动化、建筑环境与设备工程、新能源与新发电技术三个专业方向。电厂热能动力及其自动化方向着重培养集现代信息技术和热能动力工程知识为一体的高级工程技术人才和管理人才。制冷与低温技术方向培养学生系统地掌握现代制冷与低温技术领域内的基础理论和专业知识、计算机应用技能。新能源与新发电技术方向是教育部批准设立的战略性新兴产业相关本科专业方向。培养学生掌握新能源与新发电技术方面的基础理论和专业应用知识，使学生具有开发利用核能、太阳能、生物质能、风能等新型绿色能源和可再生能源方面研究、规划、设计、监测、管理和运行等综合能力，为国家新能源利用领域输送急需的高级工程技术和管理人才。

5.华中科技大学

该专业着重培养集能源与动力工程知识与现代信息技术为一体的高级专门技术人才和管理人才。毕业生在电力系统、制冷低温系统、空调调节、汽车、船舶、电子信息、冶金、流体机械、铁路、医药、化工等部门从事能源动力工程及自动化和相关方面的教学、研究、设计、开发、营销和管理等工作。以能源、环境、动力为工程背景，以热流体科学为基础，兼顾装备制造、过程控制和信息技术，体现出集热、机、电为一体的培养特色。

二、能源动力类专业的发展趋势

现今，能源及环境问题是世界各国所面临的重大的社会问题。我国现有能源利用效率很低，尤其是在能源综合高效利用以及环境保护方面，与发达国家存在着较大的差距。在对环境要求越来越高的大形势下，实施能源的可持续发展战略，必将对能源发展提出更高的要求。[4]长期以来，在能源发展方面，我国一直走的是粗放型的增长方式，日益加剧了能源发展与保护环境、资源之间的矛盾。能源动力行业发展趋势如下。

1.发展新能源和可再生能源

我国能源发展的布局主要有两个重点：一是节能减排，二是发展新能源和可再生能源。相对来说，节能减排技术较为成熟，而在发展新能源和可再生能源这方面，很多技术、政策以及市场尚都处于研究摸索阶段，不够成熟。所以在人才培养方面，高校应加强研究生的培养与教育，在管理型人才、高端研究型人才（如政策和战略研究、项目管理、国际合作等方面）的培养与输送上多做工作。[3]

2.专业发展与环境的密切相关性

只有对能源动力生产过程中的环境问题进行完善控制和处理，才能保证人类的生存和经济的可持续发展。如今环境问题已经成为能源动力技术研究中的重要组成部分，在专业课程的教学中必须有所体现。正是基于该原因，浙江大学将原来的热能与动力工程专业改名为现在的能源与环境系统工程专业。

3.不同学科间的高度交叉性

能源动力学科的专业基础课程和专业技术课程涉及到众多学科领域的知识，如力学、热学、自动控制及计算机、机械制造、化学等学科。为适应21世纪我国能源学科发展的需要，在各专业课程的设置中，应当适当安排有关学科的知识。

4.核电的大力发展

核能工程专业取得了长足的发展。在20世纪70-80年代，国家在核能发电上投资的新建项目少之又少，使得我国各高校招收不到足够的学生。随着国家开始大力发展核电，情况发生了巨大的变化，以至于需要核能专业毕业生的数目超过了可分配毕业生的人数。

5.绿色能源意识的培养

节能是我国能源发展战略的重要组成部分，关于节能的知识不仅能源动力学科的学生应当掌握，也是几乎所有工科学生应当掌握的内容。这就要求高校不仅要做好本学科专业人才的培养，而且也要承担起向所有工程专业的学生进行节能技术教学的任务。教师要注重对学生进行“节能减排”思想的灌输和熏陶，潜移默化地培养学生的节能素养和新能源观念。[5]

三、结束语

为适应国家经济、科技、社会发展对高素质人才的需求，各高校的能源动力类专业根据自己办学定位和发展目标、自身优势，形成了各自的专业特色。通过优化专业结构，提高人才培养质量，办出专业水平和特色，为国家培养更多能源与动力领域的优秀人才。

参考文献：

[1]战洪仁.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，2008，（1）：19-21.

[2]李俊瑞，王艳，田禾.基于社会需求的能源动力专业人才培养探索与实践[J].中国电力教育，2011，（33）：22.

[3]非言.中国绿色力量“摇篮”——访华北电力大学可再生能源学院徐进良院长[J].太阳能，2011，（14）：23

[4]胡刚刚，杨志平.以国家能源发展需求为导向 建设一流热动特色专业[J].中国电力教育，2011，（34）：69.

能源与环境系统工程范文第10篇

关键词：系统工程;系统工程应用;经济领域

系统工程这一术语，一般认为是1940年由美国贝尔电话公司为了统筹安排微波通讯网而提出的，后来在第二次世界大战期间为了战争的需要而发展起来的。然而，关于系统工程的定义，学术界版本也很多，也是各有侧重。日本工业标准JIS所给的定义是，系统工程是为了更好地达到系统目标，而对系统的构成要素、组织结构、信息流动和控制机构等进行分析与设计的技术。亦有版本说，系统工程根据总体协调的需要，综合应用自然科学和社会科学中有关思想、理论和方法，利用电子计算机作为工具，以达到最优规划、最优管理和最优控制为目的的学科。但这都可以概括为一句话，系统工程是实现系统最优化的学科。

由于系统工程的研究对象――系统无处不在，人类社会、生态环境、自然现象、和组织管理等中都有各样的系统，所以系统工程的应用领域也是相当广泛，在这里我们主要讨论社会、经济、科技、军事以及环境等领域。

一、社会领域

系统工程在社会领域的研究，主要是对整个国家和社会关系的运用的研究，例如，通过搜集数据，并模拟分析罪犯的心理来预防犯罪、维护社会治安等。

二、经济领域

经济是一个国家的发展命脉，也是一个企业乃至我们每个人的生活必须。系统工程在这里大的方面要研究宏观经济发现战略、经济目标体系、宏观经济政策、投入产出分析等，这就要求分析我国经济现状指标，如GDP等，然后作用计算机进行模拟我国的经济总体发展，最后国家适当的干预经济发展，例如干预房价、油价的上涨，也可通过模拟，以及对结果的分析，对经济形式预测，减少由于全球化带来的经济危机对我国的影响。小的方面包括农业和企业两部分，一部分是农业方面，另一部分是工业方面。农业方面主要是借助对市场形势的研究模拟和预测，为了对市场做出快速反应来改变进行农业综合规划，改变农业结构，促进农业又好又快发展;对于工业，除了类似农业的市场预测，结构研究之外，还包括企业的管理，主要是对生产管理系统的研究，例如MRP、ERP等，都运用了系统工程的思想来管理企业的物流系统乃至整个公司的运作系统。

三、科学技术领域

“科学是第一生产力。”“科教兴国。”这些都表明科学技术在现代社会中的重要性。而系统工程在科学技术领域的应用，也当然是必不可少的。其应用主要是两个方面，一方面是运用模拟预测设计的手段，研究科技发展战略，预测规划以及评价科学技术等，另一方面是人才需求预测，通过分析人才市场，以及对未来人才需求的预测，来重新布置人才结构分布。另外，在教学中也逐渐运用了越来越多的系统工程，例如运用计算机模拟软件检查学生的学习情况，并且及时反馈，这比有时的人工评价更客观、更全面。

四、军事领域

系统工程在军事领域的应用，主要在于研究国防总体战略作战模拟、情报通讯指挥系统、参谋指挥系统和后勤保障系统等。例如，卫星、发射的控制，起初是一定要分析各个力的作用，收集数据，然后用计算机模拟真是情况、突况，最后有了把握才敢发射。

五、环保领域

大自然是我们赖以生存的地方，所以我们要重视环保。系统工程在这里面也出了不少的力，具体有环境系统和生态系统的规划、建设、治理，能源的合理利用结构，能源需求预测，能源发现战略等。环境方面，主要是运用优化分析的方法，如线性规划，模糊分析法等，对绿化的建设进行合理的规划，使我们在不破坏自然的同时还可以收获更大的利益。资源方面，除了同环境方面一样的以外，还有通过分析现有的利用情况，自己人口的发现情况，预测未来资源的需求，以采取合理的资源战略部署，为未来做打算。

系统工程在各领域可谓功不可没，它必将为我们带来更多可靠的信息，为我国实现现代化建设，为世界和谐做出更大的贡献。

参考文献：

[1]王雨田.控制论・信息论・系统科学与哲学：第二版.中国人民大学出版社.