時(shí)間:2023-09-24 10:27:40
序論:好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇能源動(dòng)力工程專業(yè)方向范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
2當(dāng)前能源動(dòng)力工程的發(fā)展方向
2.1能源動(dòng)力工程思路方向
基于當(dāng)前國情,要加大傳統(tǒng)能源開發(fā)利用程度。眾所周知,我國現(xiàn)實(shí)國情即能源資源少利用效率不足,因此,還需要專業(yè)人士對(duì)如何提高傳統(tǒng)能源開發(fā)利用效率程度加以研究,也是我國今后能源動(dòng)力工程研究工作的重中之重;同時(shí),要重視新型可再生能源的開發(fā)。石油煤炭等不可再生能源,其開采受程度和年限制約,由此可見,未來能源市場(chǎng)主戰(zhàn)場(chǎng)將轉(zhuǎn)向可再生能源的開發(fā)利用,且不能因匱乏資源而放慢經(jīng)濟(jì)發(fā)展的腳步,所以專業(yè)人士千萬不能止步不前,要注重新型可再生能源的開發(fā),從而確保我國工業(yè)能長(zhǎng)期持久的發(fā)展;第三,實(shí)踐理論要并行。由于不同于其他專業(yè),能源開發(fā)利用將直接作用國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù),可轉(zhuǎn)化為直觀的工業(yè)產(chǎn)品和經(jīng)濟(jì)成果,所以專業(yè)人士在校學(xué)習(xí)時(shí),就要做到理論實(shí)踐并行,既要專研書本知識(shí),又要進(jìn)行科學(xué)探究和工業(yè)時(shí)間,促使得出實(shí)際結(jié)合理論的科技理論成果,從而促進(jìn)能源的發(fā)展經(jīng)濟(jì)的騰飛。
2.2能源動(dòng)力工程環(huán)保方向
環(huán)境污染不僅威脅著人類的生活,更制約了經(jīng)濟(jì)建設(shè)社會(huì)發(fā)展,若沒有良好生活環(huán)境及可長(zhǎng)期利用的能源,那么社會(huì)將止步不前,人類也會(huì)失去確保發(fā)展生存的基礎(chǔ)。為實(shí)現(xiàn)我國四個(gè)現(xiàn)代化,和中國特色社會(huì)主義國家的建設(shè),最首要關(guān)注的問題便是環(huán)境與能源,遏制為發(fā)展而先污染后治理現(xiàn)象;同時(shí),要加強(qiáng)環(huán)境管理力度,但凡改建擴(kuò)建新建、建設(shè)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)等,都必須遵循環(huán)境評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),堅(jiān)持使用環(huán)保建設(shè)設(shè)備及建筑工程主體共同施工設(shè)計(jì)投產(chǎn)制度;再次,經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式要積極改進(jìn),要淘汰陳舊設(shè)備選用先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備,嚴(yán)格禁止污染嚴(yán)重能源消耗多的產(chǎn)品生產(chǎn);最后,環(huán)保資金的投入力度要大,健全完善環(huán)保法制制度,嚴(yán)格按國家規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,確保環(huán)境保護(hù)是在法制下進(jìn)行。
2.3煤炭清潔技術(shù)的利用
(1)凈化處理燃燒前煤炭,其流程為:清洗選取煤炭,將煤炭中的灰分等雜質(zhì)清除減去,洗選處理效率務(wù)必要達(dá)95%以上;民用煤炭加工,將粉煤與低品位煤炭用機(jī)械設(shè)備制成相應(yīng)形狀的煤炭產(chǎn)品。(2)凈化處理燃燒后煤炭,以濕式或干式脫硫法,確保使用率達(dá)到90%左右;以靜電除塵方式處理大型電廠燃燒后煤炭,保證除塵率在90%左右。
【摘 要】為了滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)能源領(lǐng)域應(yīng)用型人才的需求,并提高學(xué)生在就業(yè)擇業(yè)過程中的競(jìng)爭(zhēng)力,三峽大學(xué)結(jié)合該校培養(yǎng)“高素質(zhì)、強(qiáng)能力、應(yīng)用型”人才的辦學(xué)方針,對(duì)學(xué)校新建的能源與動(dòng)力工程專業(yè)進(jìn)行了改革,提出“弱化專業(yè)方向,提煉專業(yè)共性,增厚專業(yè)基礎(chǔ)”的人才培養(yǎng)改革思路,并以此為指導(dǎo)制定專業(yè)人才培養(yǎng)方案和建立校內(nèi)外實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐基地。實(shí)踐表明,本次改革取得了較好的效果。
關(guān)鍵詞 能源動(dòng)力;人才培養(yǎng);改革
基金項(xiàng)目:三峽大學(xué)(高等)教育科學(xué)研究項(xiàng)目(1307,1345);三峽大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目(J2013008)。
作者簡(jiǎn)介:陳從平(1976—),男,湖北荊州人,三峽大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力學(xué)院,副教授。
能源是國民經(jīng)濟(jì)的命脈,是國家可持續(xù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)和根本保證。能源與動(dòng)力工程類專業(yè)正是致力于培養(yǎng)能從事能源開發(fā)與利用的技術(shù)與管理人才。目前,全國有200余所高校開設(shè)了能動(dòng)相關(guān)本科專業(yè),其中大部分已經(jīng)建設(shè)較為成熟,部分985和211高校的能動(dòng)專業(yè)在國內(nèi)已具備一定的影響力且具備鮮明特色[1]。而三峽大學(xué)的能動(dòng)專業(yè)于2011年才開始立項(xiàng)建設(shè),并同年開始招生。作為地方高校新開設(shè)的能動(dòng)專業(yè),在人才培養(yǎng)方面必須適應(yīng)社會(huì)和行業(yè)需求,符合我校 “高素質(zhì)、強(qiáng)能力、應(yīng)用型”的人才培養(yǎng)的目標(biāo),因而,在專業(yè)建設(shè)伊始,就不能完全照搬其他高校能動(dòng)專業(yè)人才培養(yǎng)模式,需要結(jié)合實(shí)際情況,大膽改革和創(chuàng)新,才能在國內(nèi)同類專業(yè)中快速占領(lǐng)一席之地,并以高起點(diǎn)快速穩(wěn)健發(fā)展。
1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
歐洲和美國的大學(xué)將能動(dòng)類專業(yè)設(shè)置在機(jī)械工程系中,且不以專業(yè)來單列,而只是機(jī)械類的一個(gè)方向,稱為熱流科學(xué)(Thermal and Fluid science)或能量系統(tǒng)(Energy system),而核工程與核技術(shù)則一般單獨(dú)設(shè)立,或者設(shè)在化工系中,例如美國麻省理工學(xué)院、佛羅里達(dá)大學(xué)等,機(jī)械工程的教學(xué)與研究范圍覆蓋了目前國內(nèi)本科生專業(yè)目錄中的機(jī)械類、能源動(dòng)力類的范圍,這樣就大大擴(kuò)展了能動(dòng)專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)和專業(yè)領(lǐng)域,以此來適應(yīng)“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)的需求,使學(xué)生獲得堅(jiān)實(shí)的專業(yè)理論和寬廣的專業(yè)知識(shí)。
我國能源動(dòng)力類專業(yè)形成于20世紀(jì)50年代[2],當(dāng)時(shí)在蘇聯(lián)教育體制的影響下的分為10個(gè)三級(jí)專業(yè),經(jīng)1993、1998、2012年三次修訂最終合并為1個(gè)專業(yè):能源與動(dòng)力工程,使得專業(yè)覆蓋面被大幅度拓展,要求本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)動(dòng)力工程及工程熱物理的基礎(chǔ)理論,學(xué)習(xí)各種能量轉(zhuǎn)換及有效利用的理論和技術(shù),受到現(xiàn)代動(dòng)力工程師的基本訓(xùn)練;具有進(jìn)行動(dòng)力機(jī)械與熱工設(shè)備設(shè)計(jì)、運(yùn)行、實(shí)驗(yàn)研究的基本能力。要實(shí)現(xiàn)以上人才培養(yǎng)目標(biāo),關(guān)鍵在于如何緊跟行業(yè)需求并結(jié)合高校自身情況,制定科學(xué)的人才培養(yǎng)方案并認(rèn)真執(zhí)行。然而,經(jīng)前期大量調(diào)研結(jié)果表明,目前國內(nèi)高校尤其是地方院校在能動(dòng)專業(yè)人才培養(yǎng)上存在以下特點(diǎn)或不足:
(1)專業(yè)劃分過細(xì),口徑太窄。大部分高校在能動(dòng)專業(yè)中設(shè)置了多個(gè)專業(yè)方向,如水力發(fā)電、火力發(fā)電、清潔燃燒、供暖、制冷等,并將專業(yè)課分方向模塊進(jìn)行教學(xué),這極大地限制了學(xué)生的選擇空間,不利于學(xué)生專業(yè)知識(shí)拓展,使學(xué)生在擇業(yè)時(shí)被固定在某個(gè)方向上,缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。
(2)人才定位不盡合理。經(jīng)前期廣泛調(diào)研發(fā)現(xiàn),隨著我國現(xiàn)階段加快能源建設(shè)的力度,國內(nèi)目前需要更多的是能源動(dòng)力行業(yè)運(yùn)行、維護(hù)與管理方面的技術(shù)人才[3],對(duì)于高端人才如設(shè)計(jì)研究類人才雖然稀缺,但由于能動(dòng)專業(yè)實(shí)踐性強(qiáng)的特性,一般難以由高校直接培養(yǎng)此類人才,即高端技術(shù)人才亦需要從工程實(shí)踐中磨礪而出。所以作為地方院校,尤其新開設(shè)能動(dòng)專業(yè)的地方高校,不能一味照搬985、211高校以及部分經(jīng)過幾十年專業(yè)建設(shè)已經(jīng)具備自己鮮明特色和專業(yè)實(shí)力的高校的人才培養(yǎng)模式,必須緊跟行業(yè)需求,以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主線,并充分利用和發(fā)揮高校自身的特色和優(yōu)勢(shì)。
2 三峽大學(xué)能動(dòng)專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革
三峽大學(xué)的能動(dòng)專業(yè)于2010年底才開始立項(xiàng)建設(shè),并于當(dāng)年從我校2010級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)中分流出53位學(xué)生按照能源與動(dòng)力專業(yè)人才進(jìn)行培養(yǎng),2011年開始以能源與動(dòng)力工程專業(yè)獨(dú)立招生,故截至目前實(shí)際上已有一屆學(xué)生畢業(yè)(2010級(jí)),且2015年度即將畢業(yè)的學(xué)生目前絕大部分已經(jīng)簽訂了就業(yè)協(xié)議。近五年來,學(xué)校在專業(yè)本專業(yè)建設(shè)過程中積極探索,對(duì)兄弟高校及能動(dòng)相關(guān)的企事業(yè)單位進(jìn)行了廣泛調(diào)研,并緊密結(jié)合我校能動(dòng)專業(yè)“新開設(shè)、新起點(diǎn)”的現(xiàn)實(shí)情況,培養(yǎng)和提煉自己的專業(yè)特色,并對(duì)本專業(yè)的人才定位和培養(yǎng)進(jìn)行了以下改革:
(1)在人才培養(yǎng)與定位方面,以培養(yǎng)“高素質(zhì)、強(qiáng)能力、應(yīng)用型”人才為指導(dǎo),制定了專業(yè)人才培養(yǎng)方案,著重提煉專業(yè)所覆蓋知識(shí)體系的共性,拓寬專業(yè)口徑、增厚專業(yè)基礎(chǔ)、突出方向共性、弱化專業(yè)方向、提升就業(yè)能力,擴(kuò)大就業(yè)口徑。具體為:1)以流體機(jī)械動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ),設(shè)置適用于水力發(fā)電、熱力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電中能量轉(zhuǎn)換動(dòng)力裝備的動(dòng)力學(xué)相關(guān)系列必修基礎(chǔ)課程,突出水力發(fā)電專業(yè)課,并輔以風(fēng)力發(fā)電等專業(yè)課程;2)以熱-力轉(zhuǎn)換原理為基礎(chǔ),設(shè)置適用于火力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、核電等熱動(dòng)力學(xué)、熱交換、熱傳輸相關(guān)的系列必修基礎(chǔ)課程,專業(yè)課設(shè)置方面突出火電、核電,輔以生物質(zhì)能相關(guān)課程。即將動(dòng)力工程專業(yè)分為流體機(jī)械和熱力機(jī)械兩個(gè)方向,但在培養(yǎng)過程中,大大拓寬了專業(yè)基礎(chǔ)必修課的范圍,增加學(xué)生后續(xù)就業(yè)時(shí)行業(yè)選擇的范圍。
(2)在實(shí)驗(yàn)/時(shí)間教學(xué)方面,以厚基礎(chǔ)、寬口徑、應(yīng)用型人才培養(yǎng)為指導(dǎo),建設(shè)和整合實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)條件。取消零散的課程實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐,開設(shè)系列綜合實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐課程,使實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐教學(xué)具有層次性、連貫性、交叉性、系統(tǒng)性和良好的可操作性。避免以課程為單位開設(shè)實(shí)驗(yàn)時(shí)的連續(xù)性差、重復(fù)度高、綜合性不強(qiáng)、效果差的缺點(diǎn),同時(shí)在一定程度上降低建設(shè)成本。此外,學(xué)校還積極開發(fā)校外實(shí)踐基地,挖掘?qū)W校所在地區(qū)及周邊區(qū)域廣泛的能源動(dòng)力行業(yè)/企業(yè)資源,作為本專業(yè)有效的實(shí)踐基地。
(3)以校外實(shí)踐基地建設(shè)為抓手,開發(fā)專業(yè)初期就業(yè)資源。任何一個(gè)高校新專業(yè)就業(yè)時(shí)其情況都或多或少存在不確定性,其原因主要在于社會(huì)和行業(yè)對(duì)于特定高校新專業(yè)的認(rèn)識(shí)度不高。因而打開就業(yè)工作局面難度大,故無論從短期還是長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,都需要充分利用所建立的校外實(shí)踐基地作為就業(yè)渠道,使基地發(fā)揮更大作用,這需要在基地建設(shè)過程中同時(shí)做好基地管理制度建設(shè),以協(xié)議的形式為本新專業(yè)向基地輸送人才提供保證。
3 改革效果
近五年來,學(xué)校在建設(shè)能動(dòng)專業(yè)過程中不斷探索,最終形成以上建設(shè)意見和改革措施,并取得了顯著成效:
(1)制定了科學(xué)合理的能動(dòng)專業(yè)人才培養(yǎng)方案,確定以掌握能源轉(zhuǎn)換裝備運(yùn)行及轉(zhuǎn)換機(jī)理為基礎(chǔ),在傳統(tǒng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程中,將《流體機(jī)械原理》、《水輪機(jī)及調(diào)節(jié)器》、《汽輪機(jī)》等增設(shè)為專業(yè)公共基礎(chǔ)課,在專業(yè)拓展模塊課程中按水電、熱電、流體機(jī)械、新能源發(fā)電等設(shè)置小學(xué)分模塊供學(xué)生選修,但不限制選擇模塊數(shù)量。目前學(xué)生就業(yè)反饋情況表明,在弱化專業(yè)方向、增厚專業(yè)基礎(chǔ)課程后,學(xué)生在擇業(yè)過程中即使不在個(gè)人專業(yè)方向上就業(yè),只要未跨出能動(dòng)行業(yè),就能很快適應(yīng)新領(lǐng)域的工作。
(2)整合實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃和條件。如將以往隨理論課程開設(shè)的《流體機(jī)械原理》、《流體力學(xué)》、《液壓傳動(dòng)與控制》、《泵站工程》、《水輪機(jī)及調(diào)節(jié)器》等的課程實(shí)驗(yàn)進(jìn)行專門設(shè)計(jì),整合成32學(xué)時(shí)的《流體綜合實(shí)驗(yàn)》課程;將《熱力學(xué)》、《傳熱學(xué)》、《汽輪機(jī)》、《熱電廠動(dòng)力工程》、《鍋爐原理》等課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容整合成32學(xué)時(shí)的《熱工綜合實(shí)驗(yàn)》;將《測(cè)試技術(shù)》、《控制工程》、《電廠自動(dòng)化》等課程實(shí)驗(yàn)整合成16學(xué)時(shí)的《測(cè)控綜合實(shí)驗(yàn)》等,并根據(jù)相關(guān)理論課開設(shè)時(shí)間將綜合實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容分為兩個(gè)學(xué)期開設(shè)。這樣學(xué)生能夠得到更為系統(tǒng)的、連貫的實(shí)踐訓(xùn)練,相比隨理論課程開設(shè)的零散實(shí)驗(yàn),綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果更好隨
(3)目前已在學(xué)校所在地區(qū)及周邊能動(dòng)企業(yè)建立本專業(yè)的實(shí)踐/實(shí)習(xí)基地,且已經(jīng)有效運(yùn)行,如安能(宜昌)熱電(生物質(zhì)能發(fā)電)、長(zhǎng)江電力(葛洲壩)、安能(襄陽)火電、三峽電廠、清江的隔河巖電站、高壩洲電站、向家壩電站、黃龍灘(十堰)電站、湖北宜化集團(tuán)、宜昌安琪酵母、黑旋風(fēng)工程機(jī)械等20多家能源企業(yè)和流體機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè),可完全滿足學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)及其他培訓(xùn)的接待需求,極大地緩解了專業(yè)實(shí)踐條件建設(shè)需要大投入的困難。
(4)專業(yè)就業(yè)情況良好,第一屆畢業(yè)生(2010級(jí),共53人)就業(yè)率達(dá)100%,其中除4人繼續(xù)攻讀碩士研究生外,15人進(jìn)入水力發(fā)電廠,17人進(jìn)入火電、生物質(zhì)能電廠,6人進(jìn)入電力部門事業(yè)單位,11人進(jìn)入與流體機(jī)械及能源裝備設(shè)計(jì)、制造相關(guān)企業(yè)。其中17人(32.1%)在本專業(yè)校外實(shí)踐基地相關(guān)企業(yè)就職。截止2015年3月中旬,第二屆畢業(yè)生(2011級(jí),共81人)已簽就業(yè)協(xié)議的達(dá)72人,已確定攻讀碩士研究生5人。學(xué)校以專業(yè)調(diào)研、畢業(yè)生就業(yè)企業(yè)回訪等多種形式,進(jìn)一步拓寬和加深了與行業(yè)內(nèi)相關(guān)企事業(yè)單位的聯(lián)系,并就用人單位對(duì)我校畢業(yè)生在生產(chǎn)實(shí)踐過程中的綜合素質(zhì)和表現(xiàn)進(jìn)行跟蹤回訪,結(jié)果表明學(xué)生的綜合能力水平總體較高。
4 結(jié)語
能源動(dòng)力類專業(yè)是實(shí)踐性、技術(shù)性很強(qiáng)的專業(yè),且專業(yè)覆蓋的技術(shù)領(lǐng)域非常廣泛,針對(duì)具體的應(yīng)用領(lǐng)域其技術(shù)專業(yè)性又較強(qiáng),而高校在該專業(yè)人才培養(yǎng)的過程中一方面不可能面面俱到,設(shè)置過多的專業(yè)方向,另一方面又不能過于集中,而使得學(xué)生的專業(yè)知識(shí)領(lǐng)域過窄,導(dǎo)致就業(yè)方向沒有選擇余地。因而,在人才培養(yǎng)過程中要更多地考慮專業(yè)領(lǐng)域的共性,增厚專業(yè)基礎(chǔ),拓寬專業(yè)口徑,使學(xué)生獲得盡量寬廣的專業(yè)綜合知識(shí),才能具備一定的競(jìng)爭(zhēng)力,以適應(yīng)現(xiàn)代能源動(dòng)力領(lǐng)域?qū)I(yè)人才的需求。
參考文獻(xiàn)
[1]徐翔,余萬,陳從平,方子帆,李響,趙美云.三峽大學(xué)“能源與動(dòng)力工程”專業(yè)培養(yǎng)方案的制訂與完善[J].科教文匯:上旬刊,2014(6):60-61.
能源動(dòng)力工程專業(yè)是伴隨著近現(xiàn)代工業(yè)革命發(fā)生、發(fā)展、加速過程成長(zhǎng)起來的傳統(tǒng)專業(yè),在新的能源形勢(shì)和建立工業(yè)強(qiáng)國的需求下承擔(dān)著嶄新而重大的培養(yǎng)責(zé)任。我國目前設(shè)有能源動(dòng)力大類專業(yè)的學(xué)校有130余所。經(jīng)過幾十年的努力,我國能源動(dòng)力的工程教育有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,但總體來看,整個(gè)工程教育體系沒有發(fā)生本質(zhì)的變化,還不能很好滿足現(xiàn)代工業(yè)對(duì)工程技術(shù)人才的需求。[3]能源動(dòng)力領(lǐng)域的高等工程教育主要存在四個(gè)方面的不足。
1.缺乏明確的工程教育定位
很多研究型大學(xué)的目標(biāo)是培養(yǎng)科學(xué)家,而不是工程師。而工程教育和科學(xué)教育是兩種不同的教育。科學(xué)家從事研究發(fā)現(xiàn),工程師進(jìn)行創(chuàng)造發(fā)明。培養(yǎng)工程師和培養(yǎng)科學(xué)家需要兩種不同的教育體系。作為一個(gè)典型的工程學(xué)科,能源動(dòng)力專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)該是以培養(yǎng)工程師為主。在現(xiàn)實(shí)需求下,就是培養(yǎng)既有創(chuàng)新能力又能解決實(shí)際工程問題,同時(shí)具備國際競(jìng)爭(zhēng)力的高級(jí)人才。
2.工程教育體系陳舊
在課程設(shè)置上,能源動(dòng)力專業(yè)的課程改革基本上是在原有課程體系下的完善,沒有從根本上打破原有的課程體系。隨著新知識(shí)的不斷出現(xiàn),由于缺乏課程間的整合機(jī)制,課程有增無減,使學(xué)生不得不面對(duì)越來越多的課程。在教學(xué)模式上,通常是以教師為中心的講授式教學(xué),而不是以學(xué)生為中心的啟發(fā)式教學(xué)。學(xué)生的分析、想象、創(chuàng)造能力的培養(yǎng)受到限制。在教學(xué)內(nèi)容上,工程教育基礎(chǔ)課程太偏理論,教學(xué)中缺乏實(shí)際應(yīng)用的環(huán)節(jié)。不少專業(yè)課程跟不上科技發(fā)展的節(jié)奏,內(nèi)容幾十年不變,總體上比較陳舊。教學(xué)實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證性為主,測(cè)試手段比較落后,設(shè)備比較陳舊。
3.缺乏與企業(yè)的互動(dòng)
作為一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,不了解工程界的需求而一味紙上談兵不僅不能培養(yǎng)出合格的現(xiàn)代工程師,而且對(duì)于學(xué)科發(fā)展也是極其不利的。工程界對(duì)工程教育的教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐水平有嚴(yán)格要求,但不少工科教師缺乏必要的工業(yè)經(jīng)驗(yàn)和工程背景,學(xué)生也缺乏必要的實(shí)訓(xùn)機(jī)會(huì)和體驗(yàn)。4.缺乏工程教育的國際化隨著世界經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的加速,能源動(dòng)力領(lǐng)域需要更多的按照國際標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)的工程人才。在工程教育體系中,需要更多地接納來自不同國家的學(xué)生,在教學(xué)和科研中注入更多的國際化內(nèi)容,與國外大學(xué)加強(qiáng)校際交流與合作,培養(yǎng)具備專業(yè)知識(shí)和能力的國際化現(xiàn)代工程師。總之,長(zhǎng)期以來,能源動(dòng)力工程領(lǐng)域習(xí)慣于從系統(tǒng)性和科學(xué)性出發(fā)組織工程教育體系,較少以學(xué)生和工程界需求出發(fā)進(jìn)行考慮,無法真正適應(yīng)社會(huì)的變化和現(xiàn)代大工程教育觀念。
二、能源動(dòng)力工程領(lǐng)域的高等工程教育探索及實(shí)踐
針對(duì)能源動(dòng)力領(lǐng)域的工程教育問題,近年來上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院對(duì)能源動(dòng)力專業(yè)的本科工程教育體系進(jìn)行了積極探索和實(shí)踐,主要?dú)w納為三個(gè)方面。
1.明確培養(yǎng)主體
首先明確了能源動(dòng)力專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)就是培養(yǎng)合格的現(xiàn)代工程師。培養(yǎng)的主體就是學(xué)生。從華沙世界工程教育會(huì)議和美國“2020工程師”計(jì)劃[4]對(duì)新一代工程師的要求來看,現(xiàn)代工程師首先要對(duì)工程或技術(shù)有熱情,因此在充分考慮學(xué)生需求和實(shí)際辦學(xué)條件的基礎(chǔ)上,選拔對(duì)成為未來工程師有強(qiáng)烈意愿的學(xué)生進(jìn)入教育部的“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”特色班,希望能培養(yǎng)出未來企業(yè)界的領(lǐng)軍人物。這樣,學(xué)生在培養(yǎng)過程中可以保持較高的熱情,有利于教學(xué)和實(shí)踐工作的開展。
2.制訂“工程教育特色”培養(yǎng)計(jì)劃
新的培養(yǎng)方案中的課程設(shè)置主要分為四個(gè)部分,如圖1所示。第一部分通識(shí)教育課程主要由人文、社科、經(jīng)濟(jì)管理、外語、體育等課程組成。第二部分專業(yè)教育課程包括了能源動(dòng)力領(lǐng)域必備的數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、電子電工、材料、設(shè)計(jì)制造、熱學(xué)、流體力學(xué)等最基本的知識(shí)(必修)和各個(gè)研究方向(包括熱能工程、車用發(fā)動(dòng)機(jī)、葉輪機(jī)械、制冷與低溫工程)的專業(yè)課程(選修)。第三部分專業(yè)實(shí)踐課程涵蓋了各類實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。第四部分個(gè)性化教育課程由學(xué)生根據(jù)需要自主選擇。相比原來的非工程教育課程體系,新的課程設(shè)置有下面幾個(gè)很大的變化:
(1)淡化了各研究方向的具體差異,強(qiáng)調(diào)通用基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)。目前國際上普遍認(rèn)為應(yīng)該注重“基礎(chǔ)知識(shí)”,而“專業(yè)知識(shí)”可以在工作以后繼續(xù)增加積累,甚至終身都要不斷地學(xué)習(xí)。在“基礎(chǔ)知識(shí)”中,國際上的觀點(diǎn)更強(qiáng)調(diào)的是“通用基礎(chǔ)”。
(2)對(duì)課程進(jìn)行有效整合。原先的課程多而雜,在教學(xué)內(nèi)容上出現(xiàn)重疊,加上許多課程學(xué)分少,學(xué)生為了湊學(xué)分需要同時(shí)學(xué)習(xí)多門課程,所以學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)很重,不少學(xué)生都有“考完即忘”的經(jīng)歷,沒有達(dá)到要求的教學(xué)效果。在新的課程體系中,考慮上述問題,對(duì)課程進(jìn)行大范圍整合:取消小學(xué)分課程(學(xué)分),設(shè)置高學(xué)分課程(學(xué)分),除個(gè)別課程外,多數(shù)課程都在3個(gè)學(xué)分以上。另外,突出了工程實(shí)踐類課程和基本理論課,減少了拓展理論課的數(shù)量。以專業(yè)教育課程為例,可以看出新舊課程設(shè)置的差別,見表1。由表可見,專業(yè)基礎(chǔ)課的必修總學(xué)分提高11分,但門數(shù)減少2門;專業(yè)方向課選修的總學(xué)分減少7分,可選的課程也減少了三分之二。
(3)強(qiáng)調(diào)工程意識(shí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。由于我國的基礎(chǔ)教育是按科學(xué)教育的體系構(gòu)建的,所以工科學(xué)生進(jìn)大學(xué)后難以馬上適應(yīng)工程教育,使教學(xué)效果打了折扣。在新的課程體系中,特別設(shè)置了“工程學(xué)導(dǎo)論”必修課程,向?qū)W生介紹工程問題及其解決方案的基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生提出工程問題、通過團(tuán)隊(duì)合作研究并設(shè)計(jì)解決方案的能力以及交流、寫作的基本能力。該課程要求學(xué)生在一年級(jí)學(xué)完,希望能夠彌合高中教育和大學(xué)工科教育之間的鴻溝。另外,在熱工核心基礎(chǔ)課程如傳熱學(xué)、工程熱力學(xué)和流體力學(xué)等中增加課程設(shè)計(jì)和團(tuán)組大作業(yè),課題取自生活和企業(yè),在解決實(shí)際問題過程中增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力。
(4)增設(shè)企業(yè)課程模塊。為使學(xué)生盡早地接觸企業(yè),了解企業(yè)需求和產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),在新的培養(yǎng)計(jì)劃中增加了企業(yè)課程模塊,包括“企業(yè)項(xiàng)目管理”、“質(zhì)量管理及控制”、“精益六西格瑪管理”等課程供學(xué)生選修。授課老師都是來自優(yōu)質(zhì)企業(yè)的具有豐富工程經(jīng)驗(yàn)的工程師,可以提供大量新鮮而實(shí)用的案例,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加速學(xué)生適應(yīng)工程實(shí)踐的進(jìn)程。
(5)采用合適的優(yōu)秀工程教材。現(xiàn)代工程技術(shù)的發(fā)展給能源動(dòng)力類專業(yè)課程的教學(xué)提供了極其豐富的素材,如納米微米的應(yīng)用、燃料電池、新能源開發(fā)、污染物減排等。優(yōu)秀的教材能夠及時(shí)恰當(dāng)?shù)胤从彻こ碳夹g(shù)的這些新變化,并以學(xué)生容易接受的形式表達(dá)出來。在這一點(diǎn)上,國外有些教材做得更出色。能源動(dòng)力類各專業(yè)課程精心挑選了取材豐富、構(gòu)思新穎、內(nèi)容先進(jìn)的教材,而且要求使用中文教材的課程必須提供優(yōu)秀的英文參考書。例如,工程熱力學(xué)課程就選用了中文教材《工程熱力學(xué)》(沈維道、童鈞耕編著)和美國的Moran、Shapiro編著的英文教材《FundamentalsofEngineeringThermodynamics》,不僅有益于知識(shí)的互補(bǔ),而且能開拓視野、活躍思維、引導(dǎo)學(xué)生去感受理論與實(shí)踐的重要性。
3.增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)和工程實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)
實(shí)踐是實(shí)現(xiàn)工程教育的必要環(huán)節(jié)。在新的培養(yǎng)計(jì)劃中,特別注重了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃。整個(gè)實(shí)踐體系分成四部分:理論課實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)類、各類實(shí)習(xí)及各級(jí)工程實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐活動(dòng)。如表2所示。
(1)理論課實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)。這類實(shí)踐主要包括涉及課程知識(shí)的原理性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和基本設(shè)計(jì)等,與工程實(shí)踐內(nèi)容相差較大,但卻是夯實(shí)理論知識(shí)基礎(chǔ)有效的手段,不可缺少。在新的課程教學(xué)大綱中,除了保留傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)外,還增設(shè)了綜合性和實(shí)踐性較強(qiáng)的訓(xùn)練項(xiàng)目,如在傳熱學(xué)、工程熱力學(xué)和流體力學(xué)等核心基礎(chǔ)課程中增加課程設(shè)計(jì)或團(tuán)組大作業(yè),題目具有一定的啟發(fā)性和現(xiàn)實(shí)性,希望能夠增強(qiáng)學(xué)生的綜合運(yùn)用能力和駕馭理論實(shí)踐相互轉(zhuǎn)化的能力。
(2)工程設(shè)計(jì)類。工程設(shè)計(jì)系列課程的主要目標(biāo)是貼近工程實(shí)際,搭起學(xué)校學(xué)習(xí)與工程實(shí)踐的橋梁。包括:“工程學(xué)導(dǎo)論”,通過課程學(xué)習(xí)將一年級(jí)學(xué)生引進(jìn)門,建立對(duì)工程的認(rèn)識(shí)和興趣,如前所述;“工程設(shè)計(jì)1”,進(jìn)行符合二年級(jí)所學(xué)內(nèi)容的具有一定難度的項(xiàng)目設(shè)計(jì);“工程設(shè)計(jì)2”,進(jìn)行符合三年級(jí)所學(xué)內(nèi)容的有較大難度并和專業(yè)相關(guān)的項(xiàng)目設(shè)計(jì),如結(jié)合數(shù)理化、熱機(jī)電等基礎(chǔ)知識(shí),設(shè)計(jì)電子元件冷卻系統(tǒng)、余熱回收利用系統(tǒng)等;“畢業(yè)設(shè)計(jì)”。在四年級(jí),結(jié)合企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目,以產(chǎn)品為對(duì)象,實(shí)現(xiàn)較大的工程項(xiàng)目的綜合訓(xùn)練。畢業(yè)設(shè)計(jì)可與生產(chǎn)實(shí)習(xí)銜接,共同在企業(yè)完成,給予畢業(yè)設(shè)計(jì)充分的時(shí)間和質(zhì)量保障。工程設(shè)計(jì)類課程以項(xiàng)目為導(dǎo)向,強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)的實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性與開放性,同時(shí)強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作、溝通與領(lǐng)導(dǎo)能力的培養(yǎng)。項(xiàng)目有的來自上海通用、寶鋼、航天八院、商飛、泰科等優(yōu)質(zhì)企業(yè),有的是與海外大學(xué)合作聯(lián)合承接海外公司的項(xiàng)目,進(jìn)行海外實(shí)習(xí),開拓了學(xué)生的國際視野,培養(yǎng)了其全球工作的能力。
(3)各類實(shí)習(xí)。這類實(shí)踐包括了傳統(tǒng)的金工實(shí)習(xí)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)。其中認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)都在企業(yè)完成,生產(chǎn)實(shí)習(xí)又和畢業(yè)設(shè)計(jì)緊密相關(guān),這樣使實(shí)習(xí)目的更加具體,不僅促進(jìn)了企業(yè)和學(xué)生的相互了解,更保證了雙方合作的積極性。
中圖分類號(hào):G642.3 ; ; ; ; ;文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ; ; ; ; ;文章編號(hào):1007-0079(2014)17-0079-03
近年來,關(guān)于高校課程建設(shè)與改革的話題受到持續(xù)關(guān)注,因?yàn)椤罢n程”是大學(xué)整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的基礎(chǔ)和核心,同時(shí)高校的課程建設(shè)也是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,如課程內(nèi)容的選擇與界定、課程之間的合理組合等,都會(huì)直接受到培養(yǎng)目標(biāo)、教育目的、教育觀以及認(rèn)識(shí)論等因素制約。此外,高校課程的結(jié)構(gòu)是否合理、教學(xué)內(nèi)容是否適當(dāng),反過來又會(huì)影響到高校人才培養(yǎng)質(zhì)量和水平的高低。“課程群”的概念正是在這樣的背景下被提出來的,它既是世界范圍內(nèi)科學(xué)和教育的發(fā)展之需,也是我國高等教育改革的現(xiàn)實(shí)要求。
一、課程群及課程群建設(shè)的發(fā)展現(xiàn)狀
關(guān)于“課程群”是什么,教育界有著不同的看法,概括起來主要有四種。第一種認(rèn)為“課程群”是由在內(nèi)容上緊密相承、相互滲透、互補(bǔ)性較強(qiáng)的幾門同系列課程組合而成的有機(jī)整體,各自配有相應(yīng)的課程大綱,并按照大課程框架組織課程建設(shè),以獲得課程體系的整體優(yōu)化,是具有學(xué)科優(yōu)勢(shì)的課程。第二種認(rèn)為“課程群”是某一學(xué)科內(nèi)多門課程的集合,通過學(xué)科來劃分群與群間的界限。第三種認(rèn)為“課程群”是指多門彼此互相獨(dú)立但是又密切聯(lián)系的課程,課程群建設(shè)的目的是為使各門課程能協(xié)調(diào)發(fā)展、齊頭并進(jìn),追求整體效益,以達(dá)到最佳的效果。第四種認(rèn)為“課程群”是由承擔(dān)不同的任務(wù),在課程內(nèi)容上各有不同特點(diǎn),但為完成同一個(gè)教育目標(biāo)而形成的多個(gè)子課程組成的有機(jī)系統(tǒng)。
目前,一般高校傾向于第一種觀點(diǎn),因?yàn)樗紫仁菍ⅰ罢n程群”看成是相互聯(lián)系,相互滲透的有機(jī)整體,其次認(rèn)為“課程群”是一個(gè)具有整體優(yōu)化效果并且有一定學(xué)科優(yōu)勢(shì)的課程群體。總體來說,“課程群”是本學(xué)科或與之相近的學(xué)科的幾門聯(lián)系緊密的課程間進(jìn)行有機(jī)的整合,以達(dá)到預(yù)定的教學(xué)目標(biāo)和適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要為標(biāo)準(zhǔn),建設(shè)出的使整體效果最大化的課程群體,是一種與單門課程相對(duì)應(yīng)的課程建設(shè)方式。因此,“課程群建設(shè)”實(shí)際上就是根據(jù)高校人才培養(yǎng)目標(biāo)及培養(yǎng)模式的要求,研究分析課程與課程體系間在邏輯和結(jié)構(gòu)上的相互關(guān)系,通過破除課程間的壁壘,優(yōu)化整個(gè)課程體系,進(jìn)一步融合和更新教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等的過程。隨著高校專業(yè)課課程門類與學(xué)時(shí)數(shù)的壓縮,“課程群”的建設(shè)顯得尤為必要,它順應(yīng)了網(wǎng)絡(luò)時(shí)代教育和人才培養(yǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。
“課程群建設(shè)”是近年來高等院校課程建設(shè)實(shí)踐中出現(xiàn)的一項(xiàng)新的課程開發(fā)思路,其基本思想是把內(nèi)容聯(lián)系緊密、內(nèi)在邏輯性強(qiáng)、屬同―個(gè)培養(yǎng)能力范疇的同一類課程作為―個(gè)課程群組進(jìn)行建設(shè),打破課程內(nèi)容原有的歸屬性,從學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)與層次把握課程內(nèi)容的分配、實(shí)施、保障和技能的實(shí)現(xiàn)。
我國高校以多門課程組合的方式進(jìn)行課程建設(shè), 至今已有近二十年的歷史。北京理工大學(xué)1990年開始,在課程建設(shè)中應(yīng)以教學(xué)計(jì)劃的整體優(yōu)化為目標(biāo)的方針指導(dǎo)下,首先提出要注重“課群”(課程群的早期稱謂)的研究與建設(shè)。隨后,一批高校相繼開展了一系列雖名稱相同或相似但差異較大的課程群建設(shè)和改革實(shí)踐。[1-4]
二、課程群相對(duì)于“獨(dú)立課程”的優(yōu)勢(shì)比較分析
相對(duì)于“獨(dú)立式”的課程觀,“課程群”在教學(xué)設(shè)計(jì)上獨(dú)具特色和優(yōu)勢(shì)。主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:第一,“課程群建設(shè)”與學(xué)科建設(shè)相結(jié)合,充分發(fā)揮相關(guān)學(xué)科建設(shè)力量強(qiáng)、基礎(chǔ)好的優(yōu)勢(shì),將學(xué)科建設(shè)與課程群建設(shè)有機(jī)結(jié)合。一些高校還把科研能力強(qiáng)、學(xué)術(shù)水平高的教師集中到教學(xué)一線具體參加課程群的建設(shè)工作,以“教學(xué)團(tuán)隊(duì)”的形式進(jìn)行攻關(guān),鍛煉了高校教師教學(xué)和科研的整體協(xié)作能力。第二,以系統(tǒng)科學(xué)為指導(dǎo),注重整體效果,將內(nèi)在聯(lián)系緊密的相關(guān)課程納入“課程群”中統(tǒng)籌考慮,注重相互間的有機(jī)結(jié)合與互相促進(jìn),達(dá)到了整體優(yōu)化的目的,同時(shí)提高了課程建設(shè)的效率和效益。第三,區(qū)別于過去的“獨(dú)立式課程”,“課程群”把理論教學(xué)與相關(guān)實(shí)踐環(huán)節(jié)通盤考慮,不僅對(duì)理論教學(xué)開展系統(tǒng)研究,對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)也進(jìn)行了相應(yīng)的改革,實(shí)現(xiàn)了全方位、多途徑提高教學(xué)效果。[5,6]
三、課程群與課程體系的對(duì)比分析
國內(nèi)有關(guān)學(xué)者高校課程群及課程體系進(jìn)行了比較,研究指出:高校課程體系的建設(shè)主要是針對(duì)課程結(jié)構(gòu)、所占比例、模塊設(shè)置等進(jìn)行宏觀指導(dǎo),明確課程的教材、大綱以及教學(xué)計(jì)劃等,雖然能夠較好地促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高、達(dá)到國家的教育目的、高校的人才培養(yǎng)目標(biāo), 對(duì)于指導(dǎo)課程建設(shè)的原則、方法、目標(biāo)具有重要意義, 但是難以實(shí)現(xiàn)不同學(xué)校的辦學(xué)特色、專業(yè)建設(shè)與特色課程建設(shè)。近些年來實(shí)施的重點(diǎn)課程建設(shè)主要是針對(duì)某一門課程的教學(xué)內(nèi)容、體系結(jié)構(gòu)、教學(xué)方法、評(píng)價(jià)方法等來開展的,體現(xiàn)在對(duì)某門課程的“點(diǎn)”――教學(xué)大綱、教學(xué)計(jì)劃、內(nèi)容結(jié)構(gòu)等的建設(shè),有力地保障了課程教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),但高校的人才培養(yǎng)目標(biāo)不是由一門課程就能實(shí)現(xiàn)的,各門課程在學(xué)生的知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)中只占一小部分。此外,由于每一門課程都強(qiáng)調(diào)其系統(tǒng)性和完整性,在教學(xué)實(shí)踐過程中容易產(chǎn)生內(nèi)容多與課時(shí)少的矛盾。
“課程群建設(shè)”屬于中、宏觀層面意義上的課程建設(shè),主要針對(duì)某一受教育群體,將相關(guān)的課程進(jìn)行整合,刪減其中重復(fù)和過時(shí)內(nèi)容,增加提高人才培養(yǎng)素質(zhì)和提高競(jìng)爭(zhēng)力的新內(nèi)容,以提高教學(xué)效率及教學(xué)質(zhì)量;通過對(duì)原課程群的進(jìn)一步整合,可產(chǎn)生新的課程群,具有更新的人才培養(yǎng)目標(biāo),實(shí)現(xiàn)課程建設(shè)的規(guī)模效益,具有很強(qiáng)的可操作性及實(shí)用性。
通過對(duì)比分析可知,課程體系建設(shè)以整個(gè)人才培養(yǎng)計(jì)劃中的課程體系為對(duì)象,其主要工作是調(diào)整各課程模塊的比例。課程群建設(shè)則是以課程群為對(duì)象,對(duì)課程群內(nèi)的有關(guān)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)融合,是對(duì)課程的重新設(shè)計(jì),并將課程群的宏觀設(shè)計(jì)與課程教學(xué)實(shí)踐有效地結(jié)合起來,以提高整體教學(xué)效果。[7,8]
四、優(yōu)秀課程群的建設(shè)方法及啟示
課程群內(nèi)相關(guān)課程的選擇與設(shè)置,是當(dāng)前課程群建設(shè)中的關(guān)注焦點(diǎn)和建設(shè)難點(diǎn),同時(shí)也存在諸多爭(zhēng)議。從專業(yè)教學(xué)角度看,目前課程群主要有兩種界定方法:一是“以專業(yè)方向劃分的專業(yè)課程模塊組成的課程群”,對(duì)于該種模式,國內(nèi)高校已有相關(guān)專業(yè)達(dá)成了共識(shí),并已在學(xué)生專業(yè)知識(shí)、創(chuàng)新能力及綜合素質(zhì)培養(yǎng)等方面發(fā)揮了重要作用;另一種是綜合考慮多學(xué)科的交叉與融合,培養(yǎng)寬口徑人才,即“依托學(xué)科組建的課程群”,這種模式有助于增強(qiáng)學(xué)科實(shí)力,提高學(xué)科的建設(shè)水平。
對(duì)于優(yōu)秀課程群的建設(shè),方法是關(guān)鍵。建設(shè)過程中,要充分發(fā)揮課程群的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì),一要注重群內(nèi)課程內(nèi)容的整合與新知識(shí)的更新。在充分融合孤立課程的內(nèi)容、挖掘相關(guān)學(xué)科和領(lǐng)域最新知識(shí)的基礎(chǔ)上,將相關(guān)學(xué)科的最新研究成果融入教學(xué)和科學(xué)研究過程,優(yōu)化教學(xué)資源,注重學(xué)生的能力與素質(zhì)培養(yǎng)。二是要分清群內(nèi)課程建設(shè)的主次。從專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā),根據(jù)專業(yè)知識(shí)在人才素質(zhì)培養(yǎng)中的不同要求,可緊密依托專業(yè)辦學(xué)特色和創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo),在課程群內(nèi)以專業(yè)主干課程為突破,抓住主要矛盾,分主次進(jìn)行建設(shè),避免因精力的均分而影響課程群的整體建設(shè)效果的提高。三是要充分考慮課程群內(nèi)課程的關(guān)聯(lián)性及在支撐專業(yè)人才培養(yǎng)上的協(xié)同作用,應(yīng)在課程群建設(shè)實(shí)踐中注重群內(nèi)課程要彼此依托、相互促進(jìn)、共同提高。這樣的課程群組織建設(shè),有利于群內(nèi)教師間的交流溝通、課程與課程間的交叉融合,可及時(shí)反饋教學(xué)信息與教學(xué)效果,建立起有效的專業(yè)教學(xué)調(diào)控與響應(yīng)機(jī)制,同時(shí)也可以通過對(duì)課程群規(guī)范的過程管理和質(zhì)量評(píng)估,進(jìn)一步促進(jìn)群內(nèi)課程教學(xué)質(zhì)量的共同提高。[9]
五、卓越工程師培養(yǎng)背景下“熱能與動(dòng)力工程”專業(yè)的課程建設(shè)與發(fā)展
截止2010年,我國開設(shè)工科專業(yè)的本科院校有1003所,占本科院校總數(shù)的90%,高等工程教育的本科在校生達(dá)371萬,研究生47萬。[10,11]而目前工科專業(yè)畢業(yè)生還存在諸多問題,主要有:缺乏工程實(shí)踐能力和工程創(chuàng)新意識(shí)、專業(yè)面狹窄、動(dòng)手能力差、綜合素質(zhì)低下、所學(xué)知識(shí)陳舊等。[11]提高工科專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量,對(duì)實(shí)現(xiàn)國家走新型工業(yè)化道路,建設(shè)創(chuàng)新型國家和建設(shè)人力資源強(qiáng)國三大戰(zhàn)略有著十分重要的意義。
“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”是高等教育針對(duì)《國家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》實(shí)施的重大改革項(xiàng)目,是提高我國高等工程教育質(zhì)量、促進(jìn)我國由工程教育大國邁向工程教育強(qiáng)國的戰(zhàn)略舉措。傳統(tǒng)的課程體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)已經(jīng)不能適應(yīng)“卓越計(jì)劃”對(duì)工程人才培養(yǎng)的要求,必須通過重新設(shè)計(jì)課程體系、更新教學(xué)內(nèi)容和重新組織教學(xué)活動(dòng)來實(shí)現(xiàn)卓越工程師的培養(yǎng)。教育部日前的教高[2011]1號(hào)《教育部關(guān)于實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的若干意見》文中明確要求:大力改革課程體系和教學(xué)形式。依據(jù)本校卓越計(jì)劃培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn),遵循工程的集成與創(chuàng)新特征,以強(qiáng)化工程實(shí)踐能力、工程設(shè)計(jì)能力與工程創(chuàng)新能力為核心,重構(gòu)課程體系和教學(xué)內(nèi)容。
能源動(dòng)力廣泛應(yīng)用于各行各業(yè),是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),也是國家科技發(fā)展的重要基礎(chǔ)方向之一,關(guān)系到國家的根本利益和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的健康持續(xù)發(fā)展。
我國能源動(dòng)力類的熱能與動(dòng)力工程專業(yè)形成于20世紀(jì)50年代。由于受當(dāng)時(shí)的歷史條件限制,專業(yè)分割很細(xì),形成了以工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)引導(dǎo)高等學(xué)校能源動(dòng)力類專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的基本格局,也在一定程度上適應(yīng)于我國當(dāng)時(shí)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。隨著改革開放及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展,社會(huì)對(duì)能源動(dòng)力類專業(yè)人才的培養(yǎng)提出了新的要求。為了適應(yīng)社會(huì)的要求,能源動(dòng)力類專業(yè)歷經(jīng)多次教育部的多次調(diào)整,已由原來的幾十個(gè)小專業(yè),逐步合并為一個(gè)大專業(yè)熱能與動(dòng)力工程專業(yè)。2003年,隨著能源動(dòng)力科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和能源動(dòng)力領(lǐng)域新問題的提出,浙江大學(xué)率先將“熱能與動(dòng)力工程專業(yè)”改造成“能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)”,得到廣大青年學(xué)子和社會(huì)各界的認(rèn)同;2004年,清華大學(xué)將“熱能與動(dòng)力工程專業(yè)”改造成“能源動(dòng)力系統(tǒng)及自動(dòng)化專業(yè)”。國內(nèi)還有一些高校也陸續(xù)地根據(jù)專業(yè)辦學(xué)特色,進(jìn)行了熱能與動(dòng)力工程專業(yè)名稱的調(diào)整。在教育部新頒布的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄(2012年)》中已將能源動(dòng)力類專業(yè)統(tǒng)一整合為能源與動(dòng)力工程專業(yè)。
經(jīng)過一系列的專業(yè)教育改革,本專業(yè)的人才培養(yǎng)口徑大大拓寬,體現(xiàn)在學(xué)生的基本知識(shí)面得到拓展,對(duì)市場(chǎng)需求的適應(yīng)性大大加強(qiáng),就業(yè)市場(chǎng)更為廣闊。但是因各高校的專業(yè)定位、地域分布、歷史繼承及國家和社會(huì)需求等的不同,形成了開設(shè)本專業(yè)的高校間課程設(shè)置、專業(yè)重點(diǎn)及特色、培養(yǎng)模式多樣化的態(tài)勢(shì)。
由教育部啟動(dòng)的“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”,旨在為我國各行各業(yè)培養(yǎng)優(yōu)秀工程師的后備軍。它要求高校轉(zhuǎn)變辦學(xué)理念、調(diào)整人才培養(yǎng)目標(biāo)定位以及改革人才培養(yǎng)模式等。國內(nèi)開設(shè)了熱能與動(dòng)力工程專業(yè)(現(xiàn)能源與動(dòng)力工程專業(yè))的相關(guān)高校,也相繼加入熱能與動(dòng)力工程專業(yè)的“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”行列。相關(guān)高校結(jié)合自身專業(yè)重點(diǎn)和辦學(xué)特色,在專業(yè)課程建設(shè)及課程群建設(shè)方面進(jìn)行了一些有意的探索和實(shí)踐,主要體現(xiàn)在:面向?qū)W生綜合素質(zhì)的培養(yǎng),開展了“能源清潔利用技術(shù)”課程群建設(shè);[12]針對(duì)專業(yè)方向的培養(yǎng)特點(diǎn),構(gòu)建了“熱能與動(dòng)力工程”大專業(yè)多方向課程體系;[13]進(jìn)行了熱能與動(dòng)力工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革的探索與實(shí)踐;[14]進(jìn)行了基于精品課程建設(shè)為平臺(tái)的汽輪機(jī)系列課程改革與實(shí)踐;[15]進(jìn)行了高職高專熱能動(dòng)力裝置專業(yè)課程體系的改革與創(chuàng)新[16]等工作。這些課程改革與研究實(shí)踐,尚未涉及到能源動(dòng)力類專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)的課程群建設(shè),相關(guān)研究需要開展。
六、結(jié)論
第一,作為一種新形式的課程建設(shè)模式,當(dāng)前開展的課程群建設(shè)不同于單門課程改革以及課程體系建設(shè),既適應(yīng)高校教學(xué)改革和人才培養(yǎng)的要求,也反映了課程教學(xué)改革的新趨勢(shì)。
第二,熱能與動(dòng)力工程專業(yè)按照傳統(tǒng)的以產(chǎn)品為導(dǎo)向的課程設(shè)置和體系建設(shè),不太適合當(dāng)前卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)及要求,特別是存在一些課程的教學(xué)大綱和教材內(nèi)容明顯老化,課程內(nèi)容呈現(xiàn)較多重復(fù),導(dǎo)致培養(yǎng)出來的學(xué)生存在知識(shí)面狹窄、知識(shí)內(nèi)容陳舊、動(dòng)手及實(shí)踐能力不強(qiáng)等弊端,制約了能源動(dòng)力類專業(yè)卓越人才的培養(yǎng)。
第三,在已開展的能源動(dòng)力類專業(yè)的課程建設(shè)與改革中,尚未在卓越工程師培養(yǎng)視角下組織實(shí)施能源與動(dòng)力工程新專業(yè)的專業(yè)核心課程群的建設(shè)與改革。需要結(jié)合新專業(yè)的調(diào)整以及專業(yè)卓越人才培養(yǎng)要求,修訂新專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃,改革現(xiàn)有課程體系及結(jié)構(gòu),研究并構(gòu)建適合新形勢(shì)下能源動(dòng)力類專業(yè)卓越人才培養(yǎng)要求的課程群。
參考文獻(xiàn):
[1]李慧仙.論高校課程群建設(shè)[J].江蘇高教,2006,(6):73-75.
[2]孫存昌.論高校課程群“四級(jí)體系”建構(gòu)[J].大學(xué)教育科學(xué),
2008,(5):46-48.
[3]王嘉才, 楊式毅,霍雅玲,等.課群及其質(zhì)量檢查評(píng)估指標(biāo)體系的研究[J].高等工程教育研究,1999,(S1):71-73.
[4]趙朝會(huì).淺談?wù)n程群建設(shè)[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2008,(14):17-18.
[5]龍春陽.課程群建設(shè):高校課程教學(xué)改革的路徑選擇[J].現(xiàn)代教育科學(xué),2010,(2):139-141.
[6]曹濱,王瑩.后現(xiàn)代高校課程群建設(shè)思路及原則研究[J].中國校外教育,2009,(2):37.
[7]郭必裕.課程群建設(shè)與課程體系建設(shè)的對(duì)比分析[J].現(xiàn)代教育科學(xué),2005,(4):114-116.
[8]郭必裕.對(duì)高校課程群建設(shè)中課程內(nèi)容融合與分解的探討[J].現(xiàn)代教育科學(xué),2005,(2):66-68.
[9]錢云.關(guān)于質(zhì)量工程背景下優(yōu)秀課程群建設(shè)的思考[J].現(xiàn)代教育科學(xué),2008,(6):144-145.
[10]張兄武.創(chuàng)新視野下的“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”[J].蘇州科技學(xué)院學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2011,28(4):80-83.
[11]林健.高校工程人才培養(yǎng)的定位研究[A].第二期全國高校工程類創(chuàng)新型人才培養(yǎng)工作專題研討會(huì)[C].2010.
[12]李志敏.面向素質(zhì)培養(yǎng)的“能源清潔利用技術(shù)”課程群建設(shè)[J].中國電力教育,2011,196(9):191-192.
[13]宋文武,符杰,李慶剛,等.關(guān)于構(gòu)建“熱能與動(dòng)力工程”大專業(yè)多方向課程體系的思考[J].高等教育研究,2011,28(4):44-48,71.
[14]王運(yùn)民,李錄平,明勇.汽輪機(jī)系列課程教學(xué)改革的研究與實(shí)踐[J].中國電力教育,2011,(3):174-175.
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1673-9795(2013)09(b)-0080-02
為了適應(yīng)社會(huì)和行業(yè)對(duì)能源動(dòng)力類人才的發(fā)展要求,培養(yǎng)具有實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的卓越精英人才,并且讓學(xué)生能夠接受符合自身特性的個(gè)性化實(shí)踐教育,我們重新構(gòu)造符合經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、科技發(fā)展和人才培養(yǎng)規(guī)律的、結(jié)合國家實(shí)踐基地的立體化實(shí)踐課程體系,探索實(shí)踐課程授課方法,把社會(huì)需求和人的全面發(fā)展需要結(jié)合起來,促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和個(gè)性發(fā)展。
華中科技大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院作為首批入選實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的院系之一,通過依托學(xué)科和專業(yè)優(yōu)勢(shì),積極利用現(xiàn)有資源條件,充分挖掘?qū)I(yè)潛力,對(duì)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的進(jìn)行系統(tǒng)的探索與實(shí)踐,致力于培養(yǎng)具備能源動(dòng)力素質(zhì)的卓越工程師,在卓越班教學(xué)計(jì)劃中突出具有專業(yè)優(yōu)勢(shì)和特色的基礎(chǔ)上,特別加強(qiáng)工程實(shí)踐課程和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革。
本文圍繞卓越工程師人才培養(yǎng)目標(biāo),依托卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃,探討能源動(dòng)力類實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)的改革,通過加強(qiáng)校企的緊密合作,立足國家工程實(shí)踐中心,校企合作進(jìn)行實(shí)踐教學(xué),推進(jìn)卓越工程師的教育改革,為滿足適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要的能源工程領(lǐng)域的卓越人才培養(yǎng)需求進(jìn)行有益探索。
1 課內(nèi)教學(xué)與課外實(shí)踐相結(jié)合,提高學(xué)生動(dòng)手能力
學(xué)院在專業(yè)基礎(chǔ)課程建設(shè)中積極將課內(nèi)教學(xué)與課外實(shí)踐結(jié)合起來構(gòu)建專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)結(jié)構(gòu)。在組織《能源與動(dòng)力裝置基礎(chǔ)》課程教學(xué)時(shí),主動(dòng)以“認(rèn)知+實(shí)證”為突破口,因?yàn)樵撻T課程涵蓋了以往熱能與動(dòng)力工程專業(yè)所有專業(yè)方向的專業(yè)主干課程基本內(nèi)容的能源類綜合課程,課程內(nèi)容涉及到能源動(dòng)力工業(yè)中幾乎所有裝置、設(shè)備的工作原理和基本結(jié)構(gòu)。為了使課程學(xué)習(xí)生動(dòng)形象,該課程不僅在課件中加入了大量動(dòng)畫等多媒體素材,而且因課制宜,與課程同步進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)課外實(shí)踐,使學(xué)生的感性知識(shí)與理性知識(shí)相互交融,加深了對(duì)理論的理解認(rèn)知和對(duì)機(jī)器的實(shí)證。學(xué)生通過理論知識(shí)的學(xué)習(xí),然后通過課外現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)踐再學(xué)習(xí),有利地提高了學(xué)生動(dòng)手能力。
能源動(dòng)力類本科專業(yè)是一個(gè)寬口徑專業(yè),涵蓋了多個(gè)不同的專業(yè)方向,由此,近幾年,在建設(shè)能源動(dòng)力類各專業(yè)方向課程同時(shí)積極共建實(shí)驗(yàn)課程。結(jié)合能源動(dòng)力類碩士二級(jí)學(xué)科平臺(tái)與本科專業(yè)方向?qū)庸步▽?shí)驗(yàn)課程,更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,將涵蓋以往的十余門課程二十余個(gè)單項(xiàng)實(shí)驗(yàn),改造成四門獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課程(見表1),各16學(xué)時(shí)。四個(gè)專業(yè)方向的模塊課程對(duì)應(yīng)著四門獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課程,四個(gè)專業(yè)方向的模塊課程的課內(nèi)教學(xué)與課外實(shí)踐的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課程同步進(jìn)行,有效地做到了課內(nèi)教學(xué)與課外實(shí)踐有機(jī)結(jié)合。其中每一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)可實(shí)現(xiàn)多個(gè)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)聯(lián)系,可使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有較完整更全面的認(rèn)識(shí),以得到綜合性的訓(xùn)練。
在具備能源動(dòng)力類專業(yè)設(shè)備的宏觀框架知識(shí)結(jié)構(gòu)后,結(jié)合學(xué)院各專業(yè)方向的細(xì)化課程相繼開設(shè)。創(chuàng)建的“認(rèn)知+實(shí)證”的特色專業(yè)平臺(tái)課程,由于課堂教學(xué)與課外實(shí)踐同步進(jìn)行,化復(fù)雜為具體、化抽象為形象,使理論與實(shí)踐密切結(jié)合,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),提升了學(xué)生的動(dòng)手能力。
2 校內(nèi)實(shí)習(xí)與校外實(shí)習(xí)相結(jié)合,提高學(xué)生實(shí)踐能力
實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)安排在大學(xué)期間的二、三年級(jí),在整個(gè)本科生培養(yǎng)的課程體系中起著承上啟下的作用。校內(nèi)實(shí)習(xí)體現(xiàn)了對(duì)先修的一些基礎(chǔ)課程知識(shí)的綜合應(yīng)用,校外實(shí)了知識(shí)的綜合應(yīng)用外還為后續(xù)相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)乃至未來的技術(shù)工作奠定基礎(chǔ)。由此,校內(nèi)外實(shí)習(xí)的有機(jī)結(jié)合,學(xué)生的感性知識(shí)與理性知識(shí)進(jìn)一步得到相互交融,加深了對(duì)理論的理解和對(duì)機(jī)器的認(rèn)知。校內(nèi)實(shí)習(xí)實(shí)行隨時(shí)開放自己動(dòng)手實(shí)踐的模式。在教師的指導(dǎo)下,讓學(xué)生自己動(dòng)手拆裝各種機(jī)器,觀察結(jié)構(gòu),研究其工作原理,討論其操作與控制系統(tǒng),而且可以多次反復(fù)進(jìn)行,學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中還可以進(jìn)行一些創(chuàng)造性的設(shè)計(jì),利用開放式的試驗(yàn)裝置,如冰箱、空調(diào)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)等,自行試驗(yàn),不僅提高了動(dòng)手能力,而且培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立工作能力和創(chuàng)造性的思維。校內(nèi)實(shí)習(xí)有一定的優(yōu)越性,但與校外實(shí)習(xí)的在線生產(chǎn)實(shí)際有一定的區(qū)別。校外實(shí)習(xí)可以彌補(bǔ)校內(nèi)實(shí)習(xí)的不足,通過企業(yè)調(diào)研,和工程技術(shù)人員交流,了解行業(yè)前沿的學(xué)科動(dòng)態(tài)及產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì),尋找工程實(shí)踐中的技術(shù)難題,去自主學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)、探索解決方案。企業(yè)技術(shù)人員結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)狀,對(duì)學(xué)生進(jìn)行講解,進(jìn)一步加深對(duì)產(chǎn)品和生產(chǎn)過程的了解,加深對(duì)專業(yè)工程實(shí)際的認(rèn)識(shí),同時(shí)擴(kuò)大視野,樹立工程、系統(tǒng)、設(shè)備裝置、現(xiàn)代化生產(chǎn)的概念,并提高到理論上來理解,觸發(fā)理論到產(chǎn)品的思維。
學(xué)院在校內(nèi)外實(shí)習(xí)交替安排在三、四、五、六學(xué)期的四個(gè)學(xué)期(見表2),前三個(gè)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)由學(xué)院統(tǒng)一安排,第四個(gè)環(huán)節(jié)根據(jù)學(xué)生選定的專業(yè)方向分散到相應(yīng)的一到兩個(gè)廠家進(jìn)行實(shí)習(xí)。
通過校內(nèi)外的實(shí)習(xí),使學(xué)生很好地掌握本專業(yè)的一些實(shí)驗(yàn)的理論方法和步驟,并對(duì)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)流程具有實(shí)際的動(dòng)手運(yùn)行操作能力及處理突發(fā)故障的能力提升。同時(shí),為學(xué)生充分展示了專業(yè)廣闊的前景,營造濃郁的氣氛激發(fā)各類學(xué)生的興趣。讓學(xué)生有深入實(shí)際的時(shí)間,有消化理論,對(duì)實(shí)踐有延續(xù)深入洞察,有可能進(jìn)入創(chuàng)造思維的機(jī)遇。校內(nèi)、校外相結(jié)合,開拓了學(xué)生由理論到產(chǎn)品的視野與思維,提高了實(shí)踐能力。
3 設(shè)計(jì)性環(huán)節(jié)與課外科技相結(jié)合,提高學(xué)生創(chuàng)新能力
設(shè)計(jì)性教學(xué)環(huán)節(jié)在培養(yǎng)課程體系中是非常重要的環(huán)節(jié),高校的設(shè)計(jì)性教學(xué)環(huán)節(jié)占學(xué)生在校4年時(shí)間的25%左右。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的內(nèi)容、方法、要求已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)形式與環(huán)境的變化,設(shè)計(jì)性教學(xué)環(huán)節(jié)的改革也嚴(yán)峻的提到教學(xué)日程上來。通過設(shè)計(jì)性教學(xué)環(huán)節(jié)與課外科技創(chuàng)新結(jié)合,結(jié)合學(xué)科優(yōu)勢(shì)及科研成果,利用學(xué)生課外科技活動(dòng),共建實(shí)踐創(chuàng)新的設(shè)計(jì)課程,有效地實(shí)現(xiàn)了“設(shè)計(jì)課程+課外科技”的結(jié)合。
設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題,培養(yǎng)創(chuàng)新能力的最好階段。熱能與動(dòng)力工程專業(yè)的設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)有三個(gè):機(jī)械零件課程設(shè)計(jì),專業(yè)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。為了使學(xué)生能長(zhǎng)期不間斷地受到理論與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)和科學(xué)研究的能力,改變過去三個(gè)設(shè)計(jì)各自孤立進(jìn)行,互不相干的作法,將三個(gè)設(shè)計(jì)在時(shí)間安排上結(jié)合起來進(jìn)行,相繼覆蓋兩年。
在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)改革中,強(qiáng)調(diào)結(jié)合教師科研、課外競(jìng)賽進(jìn)行專業(yè)理論、技術(shù)和基本工程設(shè)計(jì)規(guī)范的訓(xùn)練,并注重培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用各學(xué)科知識(shí),進(jìn)行產(chǎn)品、工程設(shè)計(jì)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)選題時(shí),指導(dǎo)教師結(jié)合學(xué)生的科技活動(dòng)中的課題設(shè)下創(chuàng)新點(diǎn),有計(jì)劃地在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)指導(dǎo)過程中啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué)生來攻闖創(chuàng)新關(guān)。通過引導(dǎo)、學(xué)習(xí)、實(shí)踐的項(xiàng)目周期訓(xùn)練,使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R(shí)靈活應(yīng)用,激發(fā)和創(chuàng)造學(xué)生的潛能。學(xué)院學(xué)生在近幾年的科技活動(dòng)和全國節(jié)能減排大賽中成績(jī)喜人。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的管理上,把課外實(shí)踐活動(dòng)納入學(xué)分管理,調(diào)動(dòng)了學(xué)生進(jìn)行課外實(shí)踐活動(dòng)的積極性。以上措施有效地實(shí)現(xiàn)了“課程設(shè)計(jì)+課外科技”的結(jié)合。
在本專業(yè)的設(shè)計(jì)性教學(xué)環(huán)節(jié)中,要求能運(yùn)用已掌握的科學(xué)技術(shù)知識(shí)去分析問題,在能源動(dòng)力類的機(jī)器設(shè)計(jì)制造、工程的計(jì)算與設(shè)計(jì)過程中,針對(duì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)尺寸公差的配合、工藝中的規(guī)程和精度配合、復(fù)雜系統(tǒng)的控制過程問題、復(fù)雜程序計(jì)算過程等,均能及時(shí)作出準(zhǔn)確的判斷、正確的結(jié)論,提出可行的辦法,使問題得到解決。設(shè)計(jì)性環(huán)節(jié)與課外科技相結(jié)合,為學(xué)生知識(shí)水平、能力與素質(zhì)同步提升,落實(shí)人才的多樣化和個(gè)性培養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和個(gè)性發(fā)展,為促進(jìn)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高起到了重要作用。
4 畢業(yè)設(shè)計(jì)與企業(yè)實(shí)踐相結(jié)合,提高學(xué)生綜合能力
畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)為學(xué)生未來的技術(shù)工作和發(fā)展起著重要的作用,為推進(jìn)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的實(shí)施,進(jìn)一步提高學(xué)生的工程素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力,工程設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力,提高企業(yè)在人才培養(yǎng)中的作用,根據(jù)社會(huì)對(duì)能源領(lǐng)域人才的需求類型,經(jīng)過深入調(diào)研,學(xué)院將在共建工程訓(xùn)練教學(xué)實(shí)踐平臺(tái)和與企業(yè)共同指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)和學(xué)位論文等方面進(jìn)行合作建設(shè),將主流技術(shù)和工程方法引入教學(xué)實(shí)踐中,將企業(yè)成功實(shí)施的項(xiàng)目實(shí)踐引入課堂教學(xué),并鼓勵(lì)學(xué)生將最新的科學(xué)研究成果進(jìn)行技術(shù)化、工程化。
高年級(jí)學(xué)生跟隨導(dǎo)師結(jié)合工程項(xiàng)目和課題進(jìn)行科研訓(xùn)練,部分保研生可提前修讀碩士階段課程。畢業(yè)設(shè)計(jì)和研究生階段實(shí)行學(xué)校和企業(yè)雙導(dǎo)師制,根據(jù)產(chǎn)業(yè)界需求,結(jié)合研究課題,加強(qiáng)項(xiàng)目流程等工程訓(xùn)練,進(jìn)行個(gè)性化培養(yǎng)。實(shí)踐畢業(yè)設(shè)計(jì)雙導(dǎo)師制和考核方式改革等措施,在學(xué)校配套政策的大力支持下,結(jié)合國家級(jí)實(shí)踐基地,探討畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐研究,在四年級(jí)學(xué)生的畢業(yè)論文階段,請(qǐng)企業(yè)相關(guān)人員作為指導(dǎo)老師,獨(dú)立或結(jié)合校內(nèi)教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)論文的指導(dǎo)。
在大約一年的畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,首先明確學(xué)生的校內(nèi)指導(dǎo)老師和企業(yè)指導(dǎo)老師,由指導(dǎo)老師對(duì)本科階段的企業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃進(jìn)行整體規(guī)劃和指導(dǎo)。本科階段畢業(yè)設(shè)計(jì)論文題目由學(xué)校導(dǎo)師和企業(yè)導(dǎo)師共同商討后確定,可結(jié)合碩士階段的方向設(shè)置企業(yè)實(shí)踐的重點(diǎn)和應(yīng)達(dá)到的具體指標(biāo)。學(xué)生下企業(yè)的具體時(shí)間根據(jù)課題研究的需要靈活確定,為課題研究提供現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和資料,以及進(jìn)行試驗(yàn)或驗(yàn)證的機(jī)會(huì)。要求導(dǎo)師嚴(yán)格把關(guān),以解決工程實(shí)際問題為出發(fā)點(diǎn),確定研究課題。注重培養(yǎng)實(shí)踐研究和創(chuàng)新能力,為企業(yè)培養(yǎng)“留得住,用得上”的高端人才為主要目標(biāo)。
近幾年,學(xué)院在實(shí)踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)上以實(shí)際應(yīng)用為導(dǎo)向,以職業(yè)需求為目標(biāo)。教學(xué)內(nèi)容強(qiáng)調(diào)理論性和應(yīng)用性課程的有機(jī)結(jié)合,突出案例分析和實(shí)踐研究;教學(xué)過程重視運(yùn)用團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)、案例分析、現(xiàn)場(chǎng)研究、模擬訓(xùn)練等方法。建立健全校內(nèi)外雙導(dǎo)師制,以校內(nèi)導(dǎo)師指導(dǎo)為主,校外導(dǎo)師參與實(shí)踐過程、項(xiàng)目研究、課程與論文等多個(gè)環(huán)節(jié)的指導(dǎo)工作。同時(shí),加大實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)時(shí)數(shù)和學(xué)分比例,學(xué)生提交實(shí)踐學(xué)習(xí)計(jì)劃,撰寫實(shí)踐學(xué)結(jié)報(bào)告。學(xué)位論文選題側(cè)重來源于應(yīng)用課題或現(xiàn)實(shí)問題,體現(xiàn)研究生綜合運(yùn)用科學(xué)理論、方法和技術(shù)解決實(shí)際問題的能力,以培養(yǎng)碩士工程型的后備卓越工程師為目標(biāo)。
以上針對(duì)能源動(dòng)力類卓越人才實(shí)踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)方面進(jìn)行的一系列建設(shè)和改革,有益的推進(jìn)了卓越工程師教育改革發(fā)展。
中圖分類號(hào):F407.42 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一、前言
當(dāng)熱能轉(zhuǎn)換成動(dòng)力,并且應(yīng)用在人們的生產(chǎn)生活中時(shí),不僅改變了人們的生產(chǎn)與生活的方式,而且為資源能源的可持續(xù)利用、高效利用提供了空間。熱能動(dòng)力機(jī)械以其科學(xué)性和先進(jìn)性亟待在人們的生產(chǎn)實(shí)踐中有著更大范圍內(nèi)的應(yīng)用。
二、熱能動(dòng)力機(jī)械專業(yè)的適應(yīng)方向
無論日常生活,還是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn);無論交通運(yùn)輸,還是航天領(lǐng)域,都離不開動(dòng)力。熱能是這些動(dòng)力的主要來源之一,如冬天燃煤取暖是利用煤燃燒所產(chǎn)生的熱能;火箭發(fā)射人造地球衛(wèi)星利用的動(dòng)力來自燃料燃燒所產(chǎn)生的熱能;蒸汽機(jī)車牽引火車的動(dòng)力來自于蒸汽的熱能;熱電廠所產(chǎn)生的低品位蒸汽供給工廠熱能,在寒冷地區(qū)提供暖氣;動(dòng)力設(shè)備產(chǎn)生的廢熱用作制冷動(dòng)力等。熱能除了能被直接利用外,還可以通過轉(zhuǎn)換裝置變成電能,得以更廣泛地利用,如火力發(fā)電、核能發(fā)電等。該專業(yè)的主要適應(yīng)方向有:
(一)適應(yīng)火力發(fā)電、核能發(fā)電行業(yè)。任何一家火力發(fā)電廠都是利用鍋爐將化石燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為蒸汽的熱能,利用汽輪機(jī)將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)出電能;鍋爐、汽輪機(jī)及其熱力系統(tǒng)的運(yùn)行,由熱工測(cè)量設(shè)備進(jìn)行測(cè)量和監(jiān)視,由自動(dòng)化裝置實(shí)行自動(dòng)控制。核能發(fā)電除利用受控核裂變反應(yīng)所釋放的熱能將水加熱成蒸汽不同于火力發(fā)電外,其它生產(chǎn)過程基本上同于火力發(fā)電。湖南橡膠廠、冷水江鐵廠等大企業(yè)的自備電廠的生產(chǎn)過程亦同于火力發(fā)電廠。
(二)適應(yīng)于石化行業(yè)。煉油廠、化肥廠、制堿廠、維尼綸廠等企業(yè),都必須有熱動(dòng)力設(shè)備產(chǎn)生熱動(dòng)力來滿足生產(chǎn)的要求,如工業(yè)鍋爐、換熱器、泵與風(fēng)機(jī)等動(dòng)力設(shè)備。
(三)適應(yīng)于冶金行業(yè)。冶金行業(yè)需要大型的熱動(dòng)力設(shè)備,如高爐所需要的熱空氣由鍋爐產(chǎn)生再由風(fēng)機(jī)送到高爐中去。
(四)熱力設(shè)備的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造行業(yè)。修完本專業(yè)的全部課程后,具備一定的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造能力。
(五)制冷行業(yè)。大型制冷設(shè)備的動(dòng)力來源于鍋爐所產(chǎn)生的熱能,制冷工質(zhì)的循環(huán)理論同于熱動(dòng)力工質(zhì)循環(huán)理論,制冷專業(yè)與熱工專業(yè)實(shí)際上是相關(guān)專業(yè)。
(六)船舶工業(yè)。艦艇、輪船多以鍋爐產(chǎn)生蒸汽,以汽輪機(jī)為原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)船槳推動(dòng)艦船航行。
(七)航天領(lǐng)域。運(yùn)載火箭的推力是通過燃料燃燒,產(chǎn)生巨大的熱能推進(jìn)火箭升空。
(八)建材生產(chǎn)行業(yè)。如水泥、玻璃、陶瓷等的生產(chǎn)。
(九)服務(wù)行業(yè)。現(xiàn)代賓館、酒樓的采暖通風(fēng)、供水供汽的動(dòng)力設(shè)備的生產(chǎn)與管理。
(十)適用于熱能動(dòng)力設(shè)備的生產(chǎn)、技術(shù)管理工作。
(十一)適應(yīng)于其它需要熱動(dòng)力的行業(yè)。以上說明,凡是涉及到熱動(dòng)力的行業(yè),都需要熱能動(dòng)力工程專業(yè)人才,意即該專業(yè)具有廣泛的適應(yīng)性。
三、熱能動(dòng)力機(jī)械專業(yè)的高技術(shù)性
大型的熱能動(dòng)力設(shè)備,系統(tǒng)非常復(fù)雜,集機(jī)械、電力、電氣、電子、液壓、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科于一體,自動(dòng)化程度很高。從生產(chǎn)上來看,熱力設(shè)備的運(yùn)行基本上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)、遠(yuǎn)動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)監(jiān)視。全計(jì)算機(jī)控制已基本實(shí)現(xiàn),并是今后的發(fā)展方向。火電廠的鍋爐、汽輪機(jī)及其輔機(jī)的運(yùn)行,早已是自動(dòng)控制或遠(yuǎn)動(dòng)操作,新建的大型火力發(fā)電機(jī)組應(yīng)用了計(jì)算機(jī)控制,如30MW汽輪發(fā)電機(jī)組,正常運(yùn)行時(shí)鍋爐產(chǎn)蒸汽量在100t/h以上,鍋爐本體的高度超過som,燃煤達(dá)10t/11以上,若用人力來燒這樣的鍋爐是根本無法實(shí)現(xiàn)的,但是采用集散控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)全計(jì)算機(jī)控制,一臺(tái)鍋爐有兩名操作人員就夠了。對(duì)于工業(yè)鍋爐,亦采用機(jī)械進(jìn)煤的方式,運(yùn)用自動(dòng)或遠(yuǎn)動(dòng)控制其運(yùn)行。冶金、化工等行業(yè)的熱力設(shè)備,也具有相當(dāng)高的自動(dòng)化水平。可見,熱力設(shè)備的運(yùn)行,采用了大量的高尖技術(shù)。熱力設(shè)備一般在高溫高壓的條件下工作,要搞好熱力設(shè)備的安全運(yùn)行,必須經(jīng)常地進(jìn)行維護(hù)和定期的大小修,為了提高熱能利用效率,必須利用新技術(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造,利用先進(jìn)管理手段進(jìn)行管理,因此,需要既有理論知識(shí)又有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員。
四、我國的熱能動(dòng)力工程發(fā)展現(xiàn)狀
我國能源動(dòng)力類熱能與動(dòng)力工程專業(yè)形成于20世紀(jì)50年代。當(dāng)時(shí)受蘇聯(lián)教育體制的影響,專業(yè)分割很細(xì)。在熱能與動(dòng)力工程專業(yè)中就先后包括鍋爐、電廠熱能、內(nèi)燃機(jī)、渦輪機(jī)、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、制冷、低溫、供熱通風(fēng)與空調(diào)工程、冷凍與冷藏、水能動(dòng)力工程、水電站動(dòng)力裝置、水電站動(dòng)力設(shè)備、水能動(dòng)力及其自動(dòng)化、機(jī)電排灌工程、水能動(dòng)力與提水工程以及工程熱物理等幾十個(gè)小專業(yè),形成了以工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)引導(dǎo)高等學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)的基本格局,一定程度上與我國當(dāng)時(shí)的發(fā)展相互適應(yīng)。隨著改革開放,我國國民經(jīng)濟(jì)體制發(fā)生很大的變化。社會(huì)對(duì)人的培養(yǎng)提出了新的要求。為了適應(yīng)這種要求,1993年7月國家教委頒布的普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄,將幾十個(gè)小專業(yè)壓縮為9個(gè)專業(yè),即熱能工程、熱能工程與動(dòng)力機(jī)械、熱力發(fā)動(dòng)機(jī)、制冷及低溫工程、流體機(jī)械與流體工程、水利水電動(dòng)力工程、工程熱物理、能源工程和冷凍與冷藏。1998年教育部頒布的新專業(yè)目錄進(jìn)一步將以上9個(gè)專業(yè)合并為1個(gè),即熱能與動(dòng)力工程專業(yè)。從原來的幾十個(gè)專業(yè)合并為1個(gè)專業(yè),全國現(xiàn)在有120多所高校設(shè)有熱能與動(dòng)力工程專業(yè)。熱動(dòng)主要研究熱能與動(dòng)力方面,是跨熱能與動(dòng)力工程、機(jī)械工程等學(xué)科領(lǐng)域的工程應(yīng)用型專業(yè)。熱動(dòng)主要學(xué)習(xí)機(jī)械工程、熱能動(dòng)力工程和工程熱物理的基礎(chǔ)理論,學(xué)習(xí)各種能量轉(zhuǎn)換及有效利用的理論和技術(shù)。本專業(yè)涵蓋的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域十分廣泛。能源動(dòng)力產(chǎn)業(yè)既是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),又在各行各業(yè)中有特殊的應(yīng)用,也是國家科技發(fā)展基礎(chǔ)方向之一。能源動(dòng)力領(lǐng)域人才教育的成敗關(guān)系到國家的根本利益。隨著我國市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的建立,社會(huì)需求和經(jīng)濟(jì)分配狀態(tài)的變化、科技發(fā)展的趨勢(shì)、對(duì)本專業(yè)的生源、就業(yè)等形成了挑戰(zhàn),更是熱能動(dòng)力專業(yè)教的關(guān)鍵。同時(shí),熱動(dòng)還是現(xiàn)代動(dòng)力工程師的基本訓(xùn)練,可見熱動(dòng)是現(xiàn)代力工程的基礎(chǔ)。
五、熱能動(dòng)力工程的發(fā)展方向
(一)熱能動(dòng)力及控制工程方向(含能源環(huán)境工程方向
主要掌握熱能與動(dòng)力測(cè)試技術(shù)、鍋爐原理、汽輪機(jī)原理、燃燒污染與環(huán)境、動(dòng)力機(jī)械設(shè)計(jì)、熱力發(fā)電廠、熱工自動(dòng)控制、傳熱傳質(zhì)數(shù)值計(jì)算、流體機(jī)械等知識(shí)。
(二)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)及汽車工程方向
掌握內(nèi)燃機(jī)(或透平機(jī))原理、結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì),測(cè)試,燃料和燃燒,熱力發(fā)動(dòng)機(jī)排放與環(huán)境工程,能源工程概論,內(nèi)燃機(jī)電子控制,熱力發(fā)動(dòng)機(jī)傳熱和熱負(fù)荷,汽車工程概論等方面的知識(shí)。
(三)制冷低溫工程與流體機(jī)械方向
掌握制冷、低溫原理、人工環(huán)境自動(dòng)化、暖通空調(diào)系統(tǒng)、低溫技術(shù)學(xué)、熱工過程自動(dòng)化、流體機(jī)械原理、流體機(jī)械系統(tǒng)仿真與控制等方面的知識(shí)。使學(xué)生掌握該方向所涉及的制冷空調(diào)系統(tǒng)、低溫系統(tǒng),制冷空調(diào)與低溫各種設(shè)備和裝置,各種軸流式、離心式壓縮機(jī)和各種容積式壓縮機(jī)的基本理論和知識(shí)。
(四)水利水電動(dòng)力工程方向
掌握水輪機(jī)、水輪機(jī)安裝檢修與運(yùn)行、水力機(jī)組輔助設(shè)備、水輪機(jī)調(diào)節(jié)、現(xiàn)代控制理論、發(fā)電廠自動(dòng)化、電機(jī)學(xué)、發(fā)電廠電氣設(shè)備、繼電保護(hù)原理等方面的知識(shí),以及水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控和水電廠現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)方面的知識(shí)。
(五)熱能動(dòng)力機(jī)械中工業(yè)爐的發(fā)展
工業(yè)爐是工業(yè)加熱的關(guān)鍵設(shè)備,廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè),量大面廣,品種多,影響極大。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全國12個(gè)行業(yè)縣以上企業(yè),工業(yè)爐裝備11萬臺(tái)以上,機(jī)械行業(yè)占7.5萬臺(tái)(占爐窯總數(shù)66%)。工業(yè)爐中燃料爐約6萬臺(tái),占爐窯總數(shù)55%以上,電爐絕5萬臺(tái)。工業(yè)爐是耗能大戶,能耗占全國總能耗的1/4,占工業(yè)總能耗的60%。工業(yè)爐中燃料爐能耗占工業(yè)爐總能耗的92%,其中固體燃料約占70%,液體燃料絕占20%,氣體燃料僅占工業(yè)爐總能耗的8%左右。可見燃料爐在我國工業(yè)爐中起著舉足輕重的作用。
(六)熱能動(dòng)力機(jī)械在能源方面的發(fā)展
熱能動(dòng)力工程在能源方面的發(fā)展熱能與動(dòng)力工程專業(yè)將重點(diǎn)圍繞國家能源戰(zhàn)略,以“新能源、核能、智能電網(wǎng)、常規(guī)能源、節(jié)能減排”為主線,培養(yǎng)能適應(yīng)國家能源領(lǐng)域(尤其是電力行業(yè))快速發(fā)展要求的高級(jí)研究應(yīng)用型人才。能源是人類社會(huì)賴以生存和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。縱觀人類社會(huì)發(fā)展的歷史,人類文明的每一次重大進(jìn)步都伴隨著能源的改進(jìn)和更替。能源的合理開發(fā)和有效利用極大地推進(jìn)了世界經(jīng)濟(jì)和人類社會(huì)的發(fā)展。我國經(jīng)濟(jì)的高速可持續(xù)發(fā)展同樣離不開能源,目前我國是世界上第二位能源生產(chǎn)國和消費(fèi)國。能源供應(yīng)持續(xù)增長(zhǎng),為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供了重要的支撐。
八、結(jié)束語
綜上所述,隨著自身的發(fā)展以及在控制工程、汽車工程、水利水電工程、工業(yè)爐以及能源方面的應(yīng)用,熱能動(dòng)力機(jī)械將會(huì)釋放出更大的生產(chǎn)力,極大的帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)節(jié)能理念的轉(zhuǎn)型。
中圖分類號(hào):F407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、熱能動(dòng)力機(jī)械專業(yè)的高技術(shù)性
大型的熱能動(dòng)力設(shè)備,系統(tǒng)非常復(fù)雜,集機(jī)械、電力、電氣、電子、液壓、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科于一體,自動(dòng)化程度很高。從生產(chǎn)上來看,熱力設(shè)備的運(yùn)行基本上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)、遠(yuǎn)動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)監(jiān)視。全計(jì)算機(jī)控制已基本實(shí)現(xiàn),并是今后的發(fā)展方向。火電廠的鍋爐、汽輪機(jī)及其輔機(jī)的運(yùn)行,早已是自動(dòng)控制或遠(yuǎn)動(dòng)操作,新建的大型火力發(fā)電機(jī)組應(yīng)用了計(jì)算機(jī)控制,如30MW汽輪發(fā)電機(jī)組,正常運(yùn)行時(shí)鍋爐產(chǎn)蒸汽量在100t/h以上,鍋爐本體的高度超過som,燃煤達(dá)10t/11以上,若用人力來燒這樣的鍋爐是根本無法實(shí)現(xiàn)的,但是采用集散控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)全計(jì)算機(jī)控制,一臺(tái)鍋爐有兩名操作人員就夠了。對(duì)于工業(yè)鍋爐,亦采用機(jī)械進(jìn)煤的方式,運(yùn)用自動(dòng)或遠(yuǎn)動(dòng)控制其運(yùn)行。冶金、化工等行業(yè)的熱力設(shè)備,也具有相當(dāng)高的自動(dòng)化水平。可見,熱力設(shè)備的運(yùn)行,采用了大量的高尖技術(shù)。熱力設(shè)備一般在高溫高壓的條件下工作,要搞好熱力設(shè)備的安全運(yùn)行,必須經(jīng)常地進(jìn)行維護(hù)和定期的大小修,為了提高熱能利用效率,必須利用新技術(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造,利用先進(jìn)管理手段進(jìn)行管理,因此,需要既有理論知識(shí)又有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員。
二、常用的熱能動(dòng)力機(jī)械
動(dòng)力機(jī)械是把能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而做功的機(jī)械裝置。其中,由熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)械稱為熱能動(dòng)力機(jī)械。常用的熱能動(dòng)力機(jī)械有三種。一是燃?xì)廨啓C(jī)。燃?xì)廨啓C(jī)的工質(zhì)是燃?xì)夂涂諝狻_@種機(jī)械的主要特點(diǎn)是運(yùn)行平穩(wěn),機(jī)動(dòng)性好,噪音污染小。所以應(yīng)用廣泛。未來燃?xì)廨啓C(jī)會(huì)向提高效率、利用核能發(fā)展燃煤技術(shù)的方向發(fā)展。二是蒸汽機(jī)。說到動(dòng)力機(jī)械就不得不說蒸汽機(jī)。蒸汽機(jī)的工質(zhì)是蒸汽,它是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為功的裝置。蒸汽機(jī)的產(chǎn)生曾引起了世界上重要的“工業(yè)革命”。跨入21世紀(jì)之后,才漸漸被內(nèi)燃機(jī)和汽輪機(jī)取代了領(lǐng)先地位。蒸汽機(jī)的使用之所以持續(xù)了兩個(gè)多世紀(jì)歸功于它對(duì)所有燃料都可以由熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。但是蒸汽機(jī)的運(yùn)作依賴于笨重龐大的鍋爐,因此最終被輕巧靈活的內(nèi)燃機(jī)所取代。三是內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。因?yàn)槿剂显跈C(jī)械內(nèi)部直接燃燒,所以稱為內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)是目前運(yùn)用最廣泛的熱機(jī),它以汽油或輕柴油作燃料,雖然熱效率高,但熱料消耗率高,而且內(nèi)燃機(jī)噪聲是動(dòng)力設(shè)備噪聲的主要來源。因此,未來內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展將注重于提高機(jī)械效率,減少噪聲,降低排放量來嚴(yán)格要求燃料的清潔度,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。
三、我國的熱能動(dòng)力工程發(fā)展現(xiàn)狀
我國能源動(dòng)力類熱能與動(dòng)力工程專業(yè)形成于20世紀(jì)50年代。當(dāng)時(shí)受蘇聯(lián)教育體制的影響,專業(yè)分割很細(xì)。在熱能與動(dòng)力工程專業(yè)中就先后包括鍋爐、電廠熱能、內(nèi)燃機(jī)、渦輪機(jī)、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、制冷、低溫、供熱通風(fēng)與空調(diào)工程、冷凍與冷藏、水能動(dòng)力工程、水電站動(dòng)力裝置、水電站動(dòng)力設(shè)備、水能動(dòng)力及其自動(dòng)化、機(jī)電排灌工程、水能動(dòng)力與提水工程以及工程熱物理等幾十個(gè)小專業(yè),形成了以工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)引導(dǎo)高等學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)的基本格局,一定程度上與我國當(dāng)時(shí)的發(fā)展相互適應(yīng)。隨著改革開放,我國國民經(jīng)濟(jì)體制發(fā)生很大的變化。社會(huì)對(duì)人的培養(yǎng)提出了新的要求。為了適應(yīng)這種要求,1993年7月國家教委頒布的普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄,將幾十個(gè)小專業(yè)壓縮為9個(gè)專業(yè),即熱能工程、熱能工程與動(dòng)力機(jī)械、熱力發(fā)動(dòng)機(jī)、制冷及低溫工程、流體機(jī)械與流體工程、水利水電動(dòng)力工程、工程熱物理、能源工程和冷凍與冷藏。1998年教育部頒布的新專業(yè)目錄進(jìn)一步將以上9個(gè)專業(yè)合并為1個(gè),即熱能與動(dòng)力工程專業(yè)。從原來的幾十個(gè)專業(yè)合并為1個(gè)專業(yè),全國現(xiàn)在有120多所高校設(shè)有熱能與動(dòng)力工程專業(yè)。熱動(dòng)主要研究熱能與動(dòng)力方面,是跨熱能與動(dòng)力工程、機(jī)械工程等學(xué)科領(lǐng)域的工程應(yīng)用型專業(yè)。熱動(dòng)主要學(xué)習(xí)機(jī)械工程、熱能動(dòng)力工程和工程熱物理的基礎(chǔ)理論,學(xué)習(xí)各種能量轉(zhuǎn)換及有效利用的理論和技術(shù)。本專業(yè)涵蓋的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域十分廣泛。能源動(dòng)力產(chǎn)業(yè)既是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),又在各行各業(yè)中有特殊的應(yīng)用,也是國家科技發(fā)展基礎(chǔ)方向之一。能源動(dòng)力領(lǐng)域人才教育的成敗關(guān)系到國家的根本利益。隨著我國市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的建立,社會(huì)需求和經(jīng)濟(jì)分配狀態(tài)的變化、科技發(fā)展的趨勢(shì)、對(duì)本專業(yè)的生源、就業(yè)等形成了挑戰(zhàn),更是熱能動(dòng)力專業(yè)教的關(guān)鍵。同時(shí),熱動(dòng)還是現(xiàn)代動(dòng)力工程師的基本訓(xùn)練,可見熱動(dòng)是現(xiàn)代力工程的基礎(chǔ)。
四、動(dòng)力機(jī)械帶來的環(huán)境污染及解決辦法
動(dòng)力設(shè)備引起的環(huán)境問題主要有熱污染、噪聲污染和空氣污染。熱污染是指工業(yè)生產(chǎn)和生活中排放的能量以熱能形式傳給環(huán)境,造成大氣和水被污染的現(xiàn)象。尤其是火力發(fā)電廠、核電站、造紙廠排放出來的含有大量廢熱的氣體和液體對(duì)水生植物和魚類生存繁衍造成了極大的威脅,各種有害成分還會(huì)隨著水資源的流動(dòng)被陸地上的樹木,蔬菜吸收,進(jìn)而被人類食用,引起重大的流行疾病等。要減少工業(yè)廢物的余熱對(duì)環(huán)境的影響,就要減少排放,并且充分利用余熱,或者尋找和開發(fā)新能源。使用清潔的水能,風(fēng)能不僅降低了污染物的排放,還保護(hù)了環(huán)境。
1、空氣污染也叫大氣污染
從近年來的全國霧霾天氣可以看出,空氣質(zhì)量與人們生活息息相關(guān)。空氣污染直接影響了人們的出行。大氣污染源來自于工業(yè)廢氣、汽車尾氣、居民生活供暖設(shè)備等。在大城市中,汽車、火車是不可或缺的交通工具,但它們消耗煤或石油產(chǎn)生的直接排放進(jìn)空氣的廢氣,是霧霾天氣的主要“兇手”。而且近幾年的許多極端天氣也是因大氣污染引起的。空氣污染的防治要靠全國人民的共同努力,調(diào)整能源結(jié)構(gòu),植樹造林等都是目前比較流行的辦法。
2、噪聲污染
動(dòng)力機(jī)械等設(shè)備運(yùn)行時(shí)由于機(jī)械振動(dòng)而形成噪聲。噪聲污染短期內(nèi)或許沒有太大傷害,但處于這樣的環(huán)境一段時(shí)期后就會(huì)使生物的聽力受損,嚴(yán)重的還會(huì)誘發(fā)多種疾病。因此,防治噪聲也是刻不容緩的事情。對(duì)污染源來說需要降低聲源噪音,控制噪音傳播。而對(duì)于人們來說,可以采用吸音設(shè)備來阻擋噪聲的傳播。
六、熱能動(dòng)力工程的發(fā)展方向
1、熱能動(dòng)力及控制工程方向(含能源環(huán)境工程方向)
主要掌握熱能與動(dòng)力測(cè)試技術(shù)、鍋爐原理、汽輪機(jī)原理、燃燒污染與環(huán)境、動(dòng)力機(jī)械設(shè)計(jì)、熱力發(fā)電廠、熱工自動(dòng)控制、傳熱傳質(zhì)數(shù)值計(jì)算、流體機(jī)械等知識(shí)。
2、熱力發(fā)動(dòng)機(jī)及汽車工程方向
掌握內(nèi)燃機(jī)(或透平機(jī))原理、結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì),測(cè)試,燃料和燃燒,熱力發(fā)動(dòng)機(jī)排放與環(huán)境工程,能源工程概論,內(nèi)燃機(jī)電子控制,熱力發(fā)動(dòng)機(jī)傳熱和熱負(fù)荷,汽車工程概論等方面的知識(shí)。
3、制冷低溫工程與流體機(jī)械方向
掌握制冷、低溫原理、人工環(huán)境自動(dòng)化、暖通空調(diào)系統(tǒng)、低溫技術(shù)學(xué)、熱工過程自動(dòng)化、流體機(jī)械原理、流體機(jī)械系統(tǒng)仿真與控制等方面的知識(shí)。使學(xué)生掌握該方向所涉及的制冷空調(diào)系統(tǒng)、低溫系統(tǒng),制冷空調(diào)與低溫各種設(shè)備和裝置,各種軸流式、離心式壓縮機(jī)和各種容積式壓縮機(jī)的基本理論和知識(shí)。
結(jié)束語
熱能動(dòng)力工程是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展的一個(gè)重要組成部分,它推動(dòng)了人類從人力勞動(dòng)向機(jī)械生產(chǎn)的“進(jìn)化”。作為國民生產(chǎn)的動(dòng)力,能源已經(jīng)成為了每家每戶的必需品。其中,熱能是能量傳遞和動(dòng)力機(jī)械領(lǐng)域中使用得最多的一種能源形式之一。而現(xiàn)在隨著熱能轉(zhuǎn)化裝置以及動(dòng)力機(jī)械的廣泛應(yīng)用,已經(jīng)出現(xiàn)了許多全球化的問題。本文針對(duì)熱能動(dòng)力工程的相關(guān)設(shè)備和環(huán)境保護(hù)做一些基本介紹,僅供參考。
參考文獻(xiàn)
中圖分類號(hào):TK223文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
一、熱能動(dòng)力工程
熱能動(dòng)力工程顧名思義主要研究熱能與動(dòng)力方面,其包括熱力發(fā)動(dòng)機(jī),熱能工程,流體機(jī)械及流體工程,熱能工程與動(dòng)力機(jī)械,制冷與低溫技術(shù),能源工程,工程熱物理,水利電動(dòng)力工程,冷凍冷藏工程等九個(gè)方面,其中鍋爐的運(yùn)行方面主要運(yùn)用熱力發(fā)動(dòng)機(jī),熱能工程,動(dòng)力機(jī)械,能源工程以及工程熱物理等部分專業(yè)技術(shù)。熱能與動(dòng)力工程主要研究方面為熱能與動(dòng)力之間的轉(zhuǎn)換問題,其研究方面橫跨機(jī)械工程、工程熱物理等多種科學(xué)領(lǐng)域。其發(fā)展方向多為電廠熱能工程以及自動(dòng)化方向、工程物理過程以及其自動(dòng)控制方向、流體機(jī)械及其自動(dòng)控制方向、空調(diào)制冷方向、鍋爐熱能轉(zhuǎn)換方向等,熱能動(dòng)力工程是現(xiàn)代動(dòng)力工程的基礎(chǔ)。熱能動(dòng)力工程主要需要解決的問題是能源方面的問題,作為熱能源的主要利用工程,熱能動(dòng)力工程對(duì)于我國的國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中具有很高的地位。
二、我國的熱能動(dòng)力工程發(fā)展情況
隨著改革開放,我國國民經(jīng)濟(jì)體制發(fā)生很大的變化。社會(huì)對(duì)人的培養(yǎng)提出了新的要求。為了適應(yīng)這種要求, 1993年7月國家教委頒布的普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄,將幾十個(gè)小專業(yè)壓縮為9個(gè)專業(yè),即熱能工程、熱能工程與動(dòng)力機(jī)械、熱力發(fā)動(dòng)機(jī)、制冷及低溫工程、流體機(jī)械與流體工程、水利水電動(dòng)力工程、工程熱物理、能源工程和冷凍與冷藏。1998年教育部頒布的新專業(yè)目錄進(jìn)一步將以上9個(gè)專業(yè)合并為1個(gè),即熱能與動(dòng)力工程專業(yè)。從原來的幾十個(gè)專業(yè)合并為1個(gè)專業(yè),全國現(xiàn)在有120多所高校設(shè)有熱能與動(dòng)力工程專業(yè)。熱動(dòng)主要研究熱能與動(dòng)力方面,是跨熱能與動(dòng)力工程、機(jī)械工程等學(xué)科領(lǐng)域的工程應(yīng)用型專業(yè)。熱動(dòng)主要學(xué)習(xí)機(jī)械工程、熱能動(dòng)力工程和工程熱物理的基礎(chǔ)理論,學(xué)習(xí)各種能量轉(zhuǎn)換及有效利用的理論和技術(shù)。本專業(yè)涵蓋的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域十分廣泛。能源動(dòng)力產(chǎn)業(yè)既是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),又在各行各業(yè)中有特殊的應(yīng)用,也是國家科技發(fā)展基礎(chǔ)方向之一。能源動(dòng)力領(lǐng)域人才教育的成敗關(guān)系到國家的根本利益。隨著我國市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的建立,社會(huì)需求和經(jīng)濟(jì)分配狀態(tài)的變化、科技發(fā)展的趨勢(shì)、對(duì)本專業(yè)的生源、就業(yè)等形成了挑戰(zhàn),更是熱能動(dòng)力專業(yè)教育的關(guān)鍵。同時(shí),熱動(dòng)還是現(xiàn)代動(dòng)力工程師的基本訓(xùn)練,可見熱動(dòng)是現(xiàn)代動(dòng)力工程的基礎(chǔ)。
三、熱能動(dòng)力工程在鍋爐風(fēng)機(jī)方面需要解決的問題
風(fēng)機(jī)主要作用為氣體的壓縮和氣體的輸送,其原理是吧旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為氣體壓力能和動(dòng)能,將氣體輸送到特定的地點(diǎn)的機(jī)械,風(fēng)機(jī)經(jīng)常用于鍋爐中,隨著對(duì)于能源的需求越來越大,鍋爐中的風(fēng)機(jī)在工作中經(jīng)常會(huì)燒壞電機(jī)的事故,對(duì)于工廠的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生巨大損失,嚴(yán)重危害工作人員的人身安全,因此,正確運(yùn)用熱能動(dòng)力工程技術(shù)不斷改進(jìn)風(fēng)機(jī),對(duì)于風(fēng)機(jī)和鍋爐的安全性提出更高的要求勢(shì)在必行。
四、熱能動(dòng)力工程中鍋爐及工業(yè)爐的發(fā)展
1872 年第一臺(tái)鍋爐在英國被制造,隨著鍋爐的產(chǎn)生,蒸汽機(jī)時(shí)代出現(xiàn),1796 年瓦特發(fā)明了分離冷凝器,代表著鍋爐的完整運(yùn)作體系的初步確立,工業(yè)爐和鍋爐原理類似,從某些方面來講,鍋爐也是工業(yè)爐的一種,工業(yè)爐是指在工廠的工業(yè)生產(chǎn)過程中通過燃料的燃燒進(jìn)行熱量的轉(zhuǎn)換,對(duì)材料進(jìn)行加熱的設(shè)備,工業(yè)爐產(chǎn)生于中國商代,主要的工作方式是通過加熱提煉銅器,春秋時(shí)期產(chǎn)生了鑄鐵技術(shù),這證明著工業(yè)爐的溫度控制正在進(jìn)步。1794 年熔煉鑄鐵的高爐出現(xiàn),1864 年馬丁建造了氣體燃料加熱的平爐,隨著現(xiàn)代化科技的進(jìn)步,計(jì)算機(jī)逐漸代替了人工進(jìn)行對(duì)鍋爐系統(tǒng)的控制,推鋼式爐和步進(jìn)式爐成為吸納帶連續(xù)加熱爐的兩種基本類型,兩者只有運(yùn)輸燃料的方式有所不同而已。
五、熱能動(dòng)力工程爐內(nèi)燃燒控制技術(shù)運(yùn)用
鍋爐的燃燒控制是調(diào)整能量轉(zhuǎn)換幅度的核心技術(shù),在當(dāng)今社會(huì),鍋爐由人力向鍋爐內(nèi)填充燃料逐漸轉(zhuǎn)型為步進(jìn)式的自動(dòng)控制填充燃料所代替,更加先進(jìn)的鍋爐甚至使用全自動(dòng)燃燒控制,根據(jù)其運(yùn)用熱能動(dòng)力自動(dòng)控制技術(shù)的不同,鍋爐的燃燒控制分為以下幾種:
1、以燒嘴、燃燒控制器、電動(dòng)蝶閥、熱電偶、比例閥、流量計(jì)、氣體分析裝置以及PLC 等部件組成的空燃比里連續(xù)控制系統(tǒng)。這種燃燒控制系統(tǒng)是由熱電偶檢測(cè)出數(shù)據(jù)傳送至PLC 與其本身設(shè)定的數(shù)值進(jìn)行比較,偏差值通過使用比例積分及微分運(yùn)算輸出電信號(hào)同時(shí)分別對(duì)比例閥門以及電動(dòng)蝶閥的開放程度進(jìn)行調(diào)節(jié),從而達(dá)到控制空氣與燃料比例調(diào)節(jié)鍋爐內(nèi)溫度的目的,此種方式溫度控制并不十分精確,需要仔細(xì)確認(rèn)額定數(shù)值。
2、由燒嘴、燃燒控制器、流量閥、流量計(jì)、熱電偶幾個(gè)部分組成的雙交叉先付控制系統(tǒng),其工作原理主要是通過溫度傳感器熱電偶吧需要進(jìn)行精確測(cè)量的溫度變成電信號(hào),這個(gè)電信號(hào)即是用來代表測(cè)量點(diǎn)的實(shí)際溫度,此測(cè)量點(diǎn)溫度期望給定值是由預(yù)先存貯在上位機(jī)中的工藝曲線自動(dòng)給定的,并根據(jù)兩者數(shù)據(jù)之間的偏差值的大小,由PLC 自動(dòng)調(diào)整燃料與空氣流量閥門的開合程度,通過電動(dòng)的方式運(yùn)行機(jī)構(gòu)的定位以及空氣和燃料的控制比例,并接住孔板和差壓變送器測(cè)量空氣的流量,燃料的控制也通過一個(gè)專用的質(zhì)量控制裝置來測(cè)量,是溫度精確的控制在必要的數(shù)值上。這種燃燒控制優(yōu)點(diǎn)在于方式節(jié)省部件,并且溫度控制精確。
六、仿真鍋爐風(fēng)機(jī)翼型葉片
鍋爐的內(nèi)部的葉輪機(jī)械內(nèi)部流暢需要帶有十分強(qiáng)烈的非定常特征,并且其內(nèi)部構(gòu)造十分復(fù)雜,不容易進(jìn)行十分細(xì)致的測(cè)量實(shí)驗(yàn),并且到目前為止,仍然沒有可以解釋流動(dòng)分離、失速和喘振等流動(dòng)現(xiàn)象的完善的流體力學(xué)原理,因此要了解機(jī)械內(nèi)部流動(dòng)的本質(zhì)需要更加可靠詳細(xì)的流動(dòng)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn),通過使用軟件二維數(shù)值模擬鍋爐風(fēng)機(jī)翼型葉片,對(duì)空氣以不同方向吹入翼型葉片造成流動(dòng)分離進(jìn)行模擬,并根據(jù)模擬的數(shù)值創(chuàng)建而未模型,進(jìn)行網(wǎng)格的劃分,設(shè)定邊界條件和區(qū)域,最后輸出網(wǎng)格,在使用求解器求解,這樣才可以對(duì)不同的氣流攻角的流動(dòng)進(jìn)行二維數(shù)值模擬,,達(dá)到模擬的目的,同時(shí)可以根據(jù)模擬不同攻角下所得到的速度矢量制成矢量圖進(jìn)行比較和分析,最后得出鍋爐風(fēng)機(jī)翼型邊界層分離和攻角的關(guān)系。
七、熱能動(dòng)力工程的發(fā)展方向
1、熱能動(dòng)力及控制工程方向(含能源環(huán)境工程方向)主要掌握熱能與動(dòng)力測(cè)試技術(shù)、鍋爐原理、汽輪機(jī)原理、燃燒污染與環(huán)境、動(dòng)力機(jī)械設(shè)計(jì)、熱力發(fā)電廠、熱工自動(dòng)控制、傳熱傳質(zhì)數(shù)值計(jì)算、流體機(jī)械等知識(shí)。
2、熱力發(fā)動(dòng)機(jī)及汽車工程方向掌握內(nèi)燃機(jī)(或透平機(jī))原理、結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì),測(cè)試,燃料和燃燒,熱力發(fā)動(dòng)機(jī)排放與環(huán)境工程,能源工程概論,內(nèi)燃機(jī)電子控制,熱力發(fā)動(dòng)機(jī)傳熱和熱負(fù)荷,汽車工程概論等方面的知識(shí)。
3、制冷低溫工程與流體機(jī)械方向掌握制冷、低溫原理、人工環(huán)境自動(dòng)化、暖通空調(diào)系統(tǒng)、低溫技術(shù)學(xué)、熱工過程自動(dòng)化、流體機(jī)械原理、流體機(jī)械系統(tǒng)仿真與控制等方面的知識(shí)。使學(xué)生掌握該方向所涉及的制冷空調(diào)系統(tǒng)、低溫系統(tǒng),制冷空調(diào)與低溫各種設(shè)備和裝置,各種軸流式、離心式壓縮機(jī)和各種容積式壓縮機(jī)的基本理論和知識(shí)。
4、水利水電動(dòng)力工程方向掌握水輪機(jī)、水輪機(jī)安裝檢修與運(yùn)行、水力機(jī)組輔助設(shè)備、水輪機(jī)調(diào)節(jié)、現(xiàn)代控制理論、發(fā)電廠自動(dòng)化、電機(jī)學(xué)、發(fā)電廠電氣設(shè)備、繼電保護(hù)原理等方面的知識(shí),以及水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控和水電廠現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)方面的知識(shí)。
結(jié)束語
熱能動(dòng)力工程的迅速發(fā)展使得熱力發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)方向,其中包括熱力發(fā)動(dòng)機(jī)主要研究高速旋轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置,包括蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、渦噴與渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)及風(fēng)機(jī)等的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行、故障監(jiān)測(cè)與診斷以及自動(dòng)控制等行業(yè)的發(fā)展都到了提速。熱動(dòng)能的發(fā)展為航空、航天、能源、船舶、石油化工、冶金、鐵路及輕工等部門培養(yǎng)高級(jí)工程技術(shù)人才,若能將這些理論知識(shí)轉(zhuǎn)換成實(shí)際的運(yùn)用,我國的能源壓力將大大降低。
中圖分類號(hào):G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2014)33-0118-02
生產(chǎn)實(shí)習(xí)是高等院校工科類專業(yè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),生產(chǎn)實(shí)習(xí)的質(zhì)量直接關(guān)系到學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力及綜合素質(zhì)的培養(yǎng)過程。[1,2]在能源與動(dòng)力工程專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃中,生產(chǎn)實(shí)習(xí)尤為重要,旨在將專業(yè)理論知識(shí)與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)相結(jié)合,使得學(xué)生對(duì)發(fā)電廠設(shè)備的啟停、運(yùn)行以及日常的監(jiān)控維護(hù)方法及程序有一個(gè)較為深入的了解。學(xué)生通過生產(chǎn)實(shí)習(xí),能夠提升學(xué)生綜合運(yùn)用各學(xué)科知識(shí)的能力,分析和解決實(shí)際發(fā)電廠運(yùn)營問題的能力。[3]為了培養(yǎng)獨(dú)立從事能源與動(dòng)力工程行業(yè)的應(yīng)用型工程技術(shù)人員,適應(yīng)21世紀(jì)創(chuàng)新型人才、復(fù)合型人才的社會(huì)需求,結(jié)合近年來指導(dǎo)的能源與動(dòng)力工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)該專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)模式做了一些新的探索。
一、能源與動(dòng)力工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)改革的必要性
目前三峽大學(xué)能源與動(dòng)力工程專業(yè)分為熱動(dòng)和水動(dòng)兩個(gè)專業(yè)方向,熱動(dòng)方向的學(xué)生主要在熱力發(fā)電廠完成生產(chǎn)實(shí)習(xí)任務(wù),水動(dòng)方向的學(xué)生則在大型水電站完成生產(chǎn)實(shí)習(xí)任務(wù),實(shí)習(xí)時(shí)間均為2周。基于能源與動(dòng)力工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案,目前的這種實(shí)習(xí)模式基本能夠完成培養(yǎng)方案規(guī)定的生產(chǎn)實(shí)習(xí)內(nèi)容,但也存在一些不足亟待改進(jìn)。
1.實(shí)習(xí)基地建設(shè)需要加強(qiáng)
三峽大學(xué)能源與動(dòng)力工程專業(yè)與大型水力發(fā)電廠、熱力發(fā)電廠進(jìn)行合作,建立了穩(wěn)定的校外實(shí)習(xí)基地。目前,開設(shè)能源與動(dòng)力工程專業(yè)的大部分高校生產(chǎn)實(shí)習(xí)都集中安排在大三下半學(xué)年或大三結(jié)束時(shí)進(jìn)行。在這期間,各個(gè)電廠除了接待能源與動(dòng)力工程專業(yè)的學(xué)生之外,還需接待電力系統(tǒng)及自動(dòng)化專業(yè)、自動(dòng)化專業(yè)、化學(xué)專業(yè)、管理專業(yè)等與電廠運(yùn)營相關(guān)的其他專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)任務(wù),這直接導(dǎo)致了短時(shí)間內(nèi)大部分學(xué)生集中涌入各個(gè)發(fā)電廠。而現(xiàn)代的大型發(fā)電廠 一般都是大容量、多參數(shù)集中控制,接待能力十分有限。同時(shí),各個(gè)發(fā)電廠受生產(chǎn)任務(wù)、安全指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)效益等多種因素的制約,一般也不愿意接待大批學(xué)生進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)。這樣,最終使得學(xué)生的實(shí)習(xí)內(nèi)容受到限制,實(shí)習(xí)計(jì)劃難以實(shí)施,實(shí)習(xí)過程比較草率,實(shí)習(xí)效果一般,難以達(dá)到鍛煉學(xué)生,提高學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新能力的目的。
2.實(shí)習(xí)形式單一
三峽大學(xué)能源與動(dòng)力工程專業(yè)的校外生產(chǎn)實(shí)習(xí)沿用了其他工科專業(yè)普遍采用的實(shí)習(xí)形式,即由專任教師組織學(xué)生去各個(gè)發(fā)電廠進(jìn)行參觀式學(xué)習(xí),各個(gè)發(fā)電廠抽調(diào)技術(shù)骨干對(duì)鍋爐、汽輪機(jī)、化學(xué)與水系統(tǒng)、除硫除塵裝置以及電氣設(shè)備等各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行講解。通過這種方式,以期學(xué)生對(duì)發(fā)電廠的整個(gè)運(yùn)營流程有初步的了解,對(duì)電廠的日常維護(hù)、運(yùn)營監(jiān)控以及問題處理方式有一定接觸。然而,在實(shí)習(xí)過程中,各個(gè)發(fā)電廠抽調(diào)的技術(shù)骨干有的善于表達(dá),有的不善表達(dá),并且他們對(duì)學(xué)生專業(yè)知識(shí)的掌握情況也不十分了解。實(shí)習(xí)內(nèi)容的設(shè)置比較有限,實(shí)習(xí)內(nèi)容的講解也受限于講解老師的經(jīng)驗(yàn)水平,學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中很難有機(jī)會(huì)深入細(xì)致地學(xué)習(xí),學(xué)生的創(chuàng)新能力、綜合能力難以得到有效提高。
3.實(shí)習(xí)內(nèi)容不盡合理
由于電力行業(yè)管理嚴(yán)格,對(duì)員工的綜合素質(zhì)要求極高,而對(duì)學(xué)生而言,鮮有機(jī)會(huì)上崗操作,學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程與校園內(nèi)的課堂學(xué)習(xí)無異,依舊沿于聽老師講解,看老師操作,很難掌握電廠設(shè)備和系統(tǒng)的啟停、運(yùn)行及事故處理的方法。整個(gè)實(shí)習(xí)的內(nèi)容也與課堂上的教學(xué)內(nèi)容也有較大的重復(fù)性,而這些常規(guī)性實(shí)習(xí)內(nèi)容很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識(shí),不能有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和工程實(shí)踐能力。同時(shí)由于實(shí)習(xí)學(xué)生在一家單位的停留時(shí)間十分有限,一般為1周時(shí)間,實(shí)習(xí)單位客觀上也難以安排完整、全面的實(shí)習(xí)內(nèi)容。此外,電廠在運(yùn)行過程中,電力事故的發(fā)生偶然性太強(qiáng),學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)接觸到的幾率很小,對(duì)電廠的事故處理及分析方法還是只能聽老師講解。
4.實(shí)習(xí)考核標(biāo)準(zhǔn)軟化
在現(xiàn)行的生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式中,實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師及發(fā)電廠的技術(shù)骨干處于主導(dǎo)地位,學(xué)生處于被動(dòng)接受的地位,實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師及發(fā)電廠的技術(shù)骨干商討確定好相應(yīng)的實(shí)習(xí)內(nèi)容,學(xué)生跟隨教師的節(jié)奏完成實(shí)習(xí)任務(wù),該方式很難激發(fā)出學(xué)生的主觀性和創(chuàng)造性。在實(shí)習(xí)過程中,發(fā)電廠的技術(shù)骨干講解分配的實(shí)習(xí)內(nèi)容,其他一切問題包括實(shí)習(xí)紀(jì)律和實(shí)習(xí)安全等,全靠實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師協(xié)調(diào)解決。在大班實(shí)習(xí)過程中,實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師一般為1名或2名,精力十分有限,難以兼顧全部學(xué)生,對(duì)學(xué)生實(shí)習(xí)缺乏有效指導(dǎo)和監(jiān)督。實(shí)習(xí)結(jié)束之后的成績(jī)?cè)u(píng)定主要取決于平時(shí)成績(jī)和實(shí)習(xí)報(bào)告成績(jī),由于很難監(jiān)控學(xué)生的整個(gè)實(shí)習(xí)過程,因此平時(shí)成績(jī)很難把控,而僅僅依靠實(shí)習(xí)報(bào)告給出實(shí)習(xí)成績(jī),有失公允,沒有真正考核到學(xué)生的整個(gè)實(shí)習(xí)過程。
綜上可知,能源與動(dòng)力工程專業(yè)現(xiàn)行的生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)體系在實(shí)習(xí)基地、實(shí)習(xí)形式、實(shí)習(xí)內(nèi)容以及實(shí)習(xí)考核標(biāo)準(zhǔn)等方面都還存在一些不足,難以滿足現(xiàn)代企業(yè)所需的厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才、復(fù)合型人才的培養(yǎng)需求。
二、創(chuàng)新型生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)模式的改革與探索
1.構(gòu)建虛實(shí)結(jié)合的生產(chǎn)實(shí)習(xí)新模式
所謂虛實(shí)結(jié)合的生產(chǎn)實(shí)習(xí)模式,即將原來要求在電力生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)完成的生產(chǎn)實(shí)習(xí)任務(wù),分成在校內(nèi)的虛擬平臺(tái)和實(shí)際電力生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)兩方面進(jìn)行。虛擬平臺(tái)主要以仿真支持系統(tǒng)為主,內(nèi)容全面但感性體驗(yàn)不夠,實(shí)際電力生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)針對(duì)性較強(qiáng),但內(nèi)容有限,深度不一。通過虛實(shí)結(jié)合,既能全面了解電力生產(chǎn)過程,又能有較強(qiáng)的感性體驗(yàn)。
面對(duì)能源與動(dòng)力工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)存在的實(shí)際問題,采取計(jì)算機(jī)及其他信息技術(shù)進(jìn)行虛擬實(shí)習(xí)是一種新的嘗試,目前也已經(jīng)有了一些成功案例。[4]在學(xué)校的大力支持下,三峽大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱“我校”)針對(duì)熱動(dòng)方向?qū)iT建立了300MW發(fā)電機(jī)組仿真支持系統(tǒng),針對(duì)水動(dòng)方向建立了水輪發(fā)電機(jī)組仿真演示模型,通過調(diào)整生產(chǎn)實(shí)習(xí)的教學(xué)模式,加大仿真教學(xué)力度,既能保證實(shí)習(xí)內(nèi)容的完整性,又能在一定程度激發(fā)學(xué)生的實(shí)習(xí)興趣。
指導(dǎo)教師通過引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注一些仿真實(shí)習(xí)中存在的問題及處理方案,學(xué)生帶著這些問題,在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)時(shí)通過與技術(shù)人員討論,加深理解。電力企業(yè)員工也非常樂意與學(xué)生進(jìn)行技術(shù)交流,不僅調(diào)節(jié)了單調(diào)的工作氣氛,也提高電力企業(yè)職工的基本素質(zhì)。
2.優(yōu)化實(shí)習(xí)內(nèi)容
根據(jù)能源與動(dòng)力工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案來制訂具體的實(shí)習(xí)內(nèi)容,使得學(xué)生實(shí)習(xí)之后,能系統(tǒng)地了解大型水力發(fā)電廠、熱力發(fā)電廠等從事運(yùn)行、管理等方面的工作流程。
我校能源與動(dòng)力工程專業(yè)熱動(dòng)方向的生產(chǎn)實(shí)習(xí)內(nèi)容重點(diǎn)是了解鍋爐設(shè)備系統(tǒng)、汽輪機(jī)設(shè)備系統(tǒng)、脫硫除塵設(shè)備系統(tǒng)、化學(xué)設(shè)備系統(tǒng)及其他與之有關(guān)的主要輔助設(shè)備和系統(tǒng)的運(yùn)行特性和維護(hù)管理。此外,在仿真實(shí)習(xí)平臺(tái)上主要是掌握機(jī)組的啟動(dòng)、停運(yùn)步驟,設(shè)備與系統(tǒng)的故障模擬、故障分析、故障排除等,了解或熟悉故障發(fā)生的前因后果。
我校能源與動(dòng)力工程專業(yè)水動(dòng)方向的生產(chǎn)實(shí)習(xí)內(nèi)容重點(diǎn)是了解水電廠的水工建筑物、水電廠的電能生產(chǎn)過程、水輪發(fā)電機(jī)組及其輔助設(shè)備和電氣設(shè)備的作業(yè)布置及相互關(guān)系,220kV開關(guān)站的接線方式及主要配置,廠用6kV系統(tǒng)與發(fā)電機(jī)組的配接方式、接線方式及廠用電相關(guān)配置等。在水電站仿真平臺(tái)上,要求學(xué)生掌握水輪機(jī)的工作原理,水輪機(jī)運(yùn)行、管理、檢修、維護(hù)、水輪機(jī)選型設(shè)計(jì)以及水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、水輪機(jī)控制系統(tǒng)等。
3.增強(qiáng)實(shí)習(xí)指導(dǎo)
在生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程中,學(xué)生能否有所收獲在一定程度上取決教師的指導(dǎo)水平。為了使實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師更好地發(fā)揮主導(dǎo)作用,需要聘請(qǐng)專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí),實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富,有較強(qiáng)實(shí)踐能力的專業(yè)教師對(duì)實(shí)習(xí)學(xué)生進(jìn)行跟班指導(dǎo)。
我校能源與動(dòng)力工程系以青年教師為主,長(zhǎng)期深入電力生產(chǎn)一線的機(jī)會(huì)比較欠缺,工程實(shí)踐能力整體情況還不高。為了使青年教師更好地發(fā)揮主導(dǎo)作用,一方面要充分發(fā)揮老教師的傳、幫、帶作用,另一方面還需定期組織青年教師深入電力企業(yè)生產(chǎn)一線,充分準(zhǔn)備實(shí)習(xí)內(nèi)容以及實(shí)習(xí)的重難點(diǎn),增強(qiáng)青年教師的科研能力和工程實(shí)踐能力,提高實(shí)習(xí)指導(dǎo)水平。
此外,采用虛實(shí)結(jié)合的實(shí)習(xí)教學(xué)模式后,對(duì)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師的任務(wù)加重了,要求提高了,責(zé)任變大了,為此實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師盡量做到相對(duì)穩(wěn)定、搭配合理,這樣不僅能保證生產(chǎn)實(shí)習(xí)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,還能夠維持生產(chǎn)實(shí)習(xí)的課程建設(shè)質(zhì)量。
4.規(guī)范實(shí)習(xí)考核標(biāo)準(zhǔn)
在實(shí)習(xí)過程中,除了需要通過有效的監(jiān)管機(jī)制保證實(shí)習(xí)順利實(shí)施之外,還需采用有效的激勵(lì)機(jī)制對(duì)學(xué)生的實(shí)習(xí)表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)判,包括實(shí)習(xí)紀(jì)律以及實(shí)習(xí)項(xiàng)目的表現(xiàn)情況,隨機(jī)抽查學(xué)生筆記、對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問、要求學(xué)生講解實(shí)習(xí)過程等。
實(shí)習(xí)結(jié)束之后,需要提交實(shí)習(xí)報(bào)告,而通常僅依據(jù)實(shí)習(xí)報(bào)告給定實(shí)習(xí)成績(jī)是不合理的。為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)習(xí)積極性,并且使學(xué)生能夠充分重視實(shí)習(xí)過程,生產(chǎn)實(shí)習(xí)的考核評(píng)價(jià)至少需要反映“平時(shí)表現(xiàn)(占40%),實(shí)習(xí)報(bào)告(占40%),答辯成績(jī)(占20%)”等幾個(gè)方面。
為了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的持續(xù)發(fā)展,還應(yīng)廣泛收集學(xué)生、教師、實(shí)習(xí)單位的評(píng)價(jià)意見,重點(diǎn)反映實(shí)習(xí)內(nèi)容是否全面,實(shí)習(xí)安排是否合理,實(shí)習(xí)效果如何以及學(xué)生的綜合素質(zhì)和專業(yè)技能是否達(dá)到實(shí)習(xí)單位需求,通過總結(jié)經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)不足,不斷提高生產(chǎn)實(shí)習(xí)的教學(xué)質(zhì)量。
三、結(jié)語
生產(chǎn)實(shí)習(xí)是實(shí)踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié),能源與動(dòng)力工程因?yàn)閷I(yè)的特殊性,生產(chǎn)實(shí)習(xí)范圍相對(duì)其他工科專業(yè)而言比較有限,在經(jīng)濟(jì)效益驅(qū)動(dòng)下,生產(chǎn)實(shí)習(xí)面臨著很大挑戰(zhàn)。生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地的建設(shè),實(shí)習(xí)內(nèi)容的優(yōu)化,實(shí)習(xí)師資隊(duì)伍的建設(shè),實(shí)習(xí)教學(xué)質(zhì)量的提高等均是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過程,需要長(zhǎng)期探索,不斷調(diào)整。未來還需從更深層次探索生產(chǎn)實(shí)習(xí)的改革與發(fā)展,不斷完善生產(chǎn)實(shí)習(xí)的教學(xué)模式,以期取得更好的實(shí)習(xí)效果,培養(yǎng)出具有實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力高、綜合素質(zhì)全面的應(yīng)用型本科人才。
參考文獻(xiàn):
[1]孟廣波,王樹群,高祥永.能源動(dòng)力類專業(yè)校外實(shí)習(xí)改革措施的探討[J].沈陽工程學(xué)院學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2012,8(2):259-261.
中圖分類號(hào):G642.0?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A?????文章編號(hào):1007-0079(2012)19-0086-
諾貝爾獎(jiǎng)獲得者李振道先生在西北師范大學(xué)百年校慶典禮上提出:“培養(yǎng)青年人才,不能僅依靠課堂教學(xué)和靠高科技工具,人才的培養(yǎng)要在實(shí)踐當(dāng)中去培養(yǎng),在培養(yǎng)的過程中,使學(xué)生變成老師的助手。”[1]由此可見,實(shí)踐教學(xué)作為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中的重要環(huán)節(jié),對(duì)于提高學(xué)生綜合素質(zhì)、培養(yǎng)創(chuàng)新能力,具有不可替代的重要作用。
實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括實(shí)驗(yàn)操作、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際操作能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)之一,也是教學(xué)質(zhì)量最直觀的反映。尤其對(duì)高等工科院校而言,要培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才,更應(yīng)重視實(shí)踐教學(xué)。只有通過實(shí)踐操作,才能使學(xué)生在實(shí)踐中檢驗(yàn)所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn)新的問題,掌握科學(xué)方法,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí),從而提升綜合素質(zhì)。因此,加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是培養(yǎng)理論與實(shí)踐相結(jié)合的創(chuàng)新型人才的有效途徑之一。[2]
一、能源動(dòng)力類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革的必要性
近年來,高等院校對(duì)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的重要性的認(rèn)識(shí)逐年提高,實(shí)踐性環(huán)節(jié)的教學(xué)條件逐年改善,教學(xué)效果也有所改善。但是,國內(nèi)高校特別是一般高校在實(shí)踐性環(huán)節(jié)教學(xué)中依然存在以下困難與不足:[2]
1.對(duì)實(shí)踐性環(huán)節(jié)的重要性普遍認(rèn)識(shí)仍不夠到位
認(rèn)為實(shí)踐教學(xué)僅僅是為了鞏固理論教學(xué)的輔助手段,使實(shí)踐教學(xué)缺乏設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性。學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)往往是簡(jiǎn)單的“依樣畫葫蘆”,單純依據(jù)指定的操作步驟完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告,僅僅是掌握了最簡(jiǎn)單的操作技術(shù),而忽略了對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
2.實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)所占時(shí)間比例偏小,難以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的目標(biāo)
近幾年來,工科專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中實(shí)踐性環(huán)節(jié)所占比例有明顯的增加。但總體來看,集中實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)的總周數(shù)占總教學(xué)周數(shù)的比例約為20%左右,仍然偏低;特別是課程教學(xué)中,大部分課程實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)占該課程總學(xué)時(shí)數(shù)的比例只有10%左右,而在歐美國家,這個(gè)比例可占30%~50%,甚至更高。
3.項(xiàng)目設(shè)置欠合理,內(nèi)容陳舊,信息量小,學(xué)生反映收獲不大
幾十年來,大學(xué)工科專業(yè)實(shí)踐性環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容變化很小,套路基本不變。現(xiàn)以某院校熱能與動(dòng)力工程專業(yè)的實(shí)踐性環(huán)節(jié)為例進(jìn)行分析。
(1)該專業(yè)的金工實(shí)習(xí)工種設(shè)置為車、鉗、刨、銑、磨、焊接、熱處理,實(shí)際操作以鉗工為主,車、焊接次之。這種做法堅(jiān)持了幾十年,基本沒有變化和創(chuàng)新,現(xiàn)代加工技術(shù)以及非金屬材料的加工未列入教學(xué)內(nèi)容。
(2)機(jī)械零件設(shè)計(jì)、鍋爐原理、汽輪機(jī)原理、熱力發(fā)電廠四門課程安排了課程設(shè)計(jì),但設(shè)計(jì)內(nèi)容年年相同,每個(gè)學(xué)生的設(shè)計(jì)成果基本一樣,無法真正培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力、獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。
(3)課程實(shí)驗(yàn)的設(shè)置欠合理,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容零碎,綜合性差,重復(fù)內(nèi)容較多;實(shí)驗(yàn)的檔次不高,多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),未能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性;實(shí)驗(yàn)設(shè)備的臺(tái)套數(shù)少(有些貴重實(shí)驗(yàn)設(shè)備只有1~2套),造成有些實(shí)驗(yàn)變成了演示性實(shí)驗(yàn)。
(4)生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)雖然在時(shí)間、場(chǎng)地方面得到了保證,但由于經(jīng)費(fèi)緊張,學(xué)生只能整班地安排在較近的某一個(gè)企業(yè)內(nèi)實(shí)習(xí),人員擁擠;企業(yè)因安全生產(chǎn)的需要,不能讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作,從而達(dá)不到預(yù)期效果。
(5)畢業(yè)設(shè)計(jì)是最為重要、安排時(shí)間最長(zhǎng)的實(shí)踐性環(huán)節(jié),也是最為重視的實(shí)踐性環(huán)節(jié)。目前,畢業(yè)設(shè)計(jì)因師資力量、設(shè)計(jì)場(chǎng)地和條件等方面的原因,導(dǎo)致部分選題在前沿性、創(chuàng)新性、綜合性等方面達(dá)不到要求;少數(shù)教師在指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中只注重對(duì)具體問題本身的解決,忽視了對(duì)學(xué)生研究方法的指導(dǎo)和能力的培養(yǎng)。
4.方法和手段落后
實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)使用的方法和手段有些仍然比較落后,計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、本領(lǐng)域內(nèi)的優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)等新的設(shè)計(jì)手段和方法應(yīng)用得比較少。如,在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)時(shí),學(xué)生的大部分時(shí)間花在重復(fù)性手算上,變成了計(jì)算工具,而不是將主要精力放在設(shè)計(jì)方案的擬定、分析比較、方案優(yōu)化上。長(zhǎng)期以來,課程設(shè)計(jì)在培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題、綜合問題能力以及創(chuàng)新能力方面是不令人滿意的。又如課程實(shí)驗(yàn)教學(xué),從檢測(cè)方法和手段到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析方法和手段都跟不上科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,有些實(shí)驗(yàn)手段和方法甚至相當(dāng)“原始”,實(shí)驗(yàn)效果也就可想而知了。[3]
能源動(dòng)力類專業(yè)主要培養(yǎng)能源清潔轉(zhuǎn)換與利用和熱力環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域既有扎實(shí)的理論基礎(chǔ),又有較強(qiáng)實(shí)踐和創(chuàng)新能力的人才,以滿足社會(huì)對(duì)該學(xué)科領(lǐng)域的教學(xué)、科研、工程技術(shù)、經(jīng)營管理等各方面的人才需求。本專業(yè)具有明顯的行業(yè)背景特色,擁有良好的實(shí)踐教學(xué)條件,為實(shí)踐教學(xué)改革創(chuàng)造了良好的條件。
二、創(chuàng)新型實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系的改革與探索
針對(duì)能源動(dòng)力類專業(yè)的特殊行業(yè)背景和人才培養(yǎng)目標(biāo)的需要,以“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”為總體要求,以強(qiáng)化工程實(shí)踐能力培養(yǎng)為目的,改革了實(shí)踐教學(xué)模式,構(gòu)建了“實(shí)驗(yàn)+實(shí)習(xí)+設(shè)計(jì)+課外實(shí)踐”四模塊的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系。