能源与环境系统工程范文

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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个国家级、3个省级、多个校级的大学生创新创业项目，如2013年国家级创新创业项目“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，获得国家级奖励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.

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1、能源与动力工程：此专业学生主要学习动力工程及工程热物理的基础理论，学习各种能量转换及有效利用的理论与技术，受到现代动力工程师的基本训练，具有进行动力机械与热工设备设计、运行、实验研究的基本能力。

2、能源与环境系统工程：此专业培养具备宽厚热科学理论和能源与环境系统工程知识，能从事清洁能源开发、电力生产自动化、能源环境保护、制冷与低温、空调和储能、空调与人工环境等领域的设计、研究与管理的跨学科复合型高级技术人才。

3、新能源科学与工程：此专业面向新能源产业，根据能源领域的发展趋势和国民经济发展需要，培养在新能源科学研究及其利用的技术开发与实施等方面既有扎实的理论基础，又有较强的实践和创新能力的专门人才，以满足国家战略性新兴产业发展对该领域教学、科研、技术开发、工程应用、经营管理等方面的专业人才需求。

（来源：文章屋网 ）

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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.

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中图分类号 X82 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2008)03-0139-04

当前，全球性气候变化引起了世界各国政府的高度重视。有限的环境容量不仅成为制约火电快速发展的关键因素，而且也使得我国的能源可持续利用面临严峻挑战。如何实现电能―环境系统的协调发展已经成为我国能源发展战略的当务之急。电能发展是协调的基础，而协调是对电能发展更高层次的要求［1］。在系统协调性研究方面，文献多是对人口、资源、经济、环境（PREE）复杂系统进行研究。王浣尘把子系统之间相互关联、相互作用的关系定义为系统集成的“协和程度”，并用“协和度”来定量表示［2］；牛文元把可持续发展系统的总进程看作是系统间相互“妥协”的结果，并用质量维(协调度)予以体现［3～4］；曾珍香就可持续发展的协调性与可持续发展的关系进行了深入分析，并用 状态协调度来反映系统发展的协调性［5］；李艳提出经济―环境的系统指标体系并建立了系统协调发展的数学模型［6］。而针对电能―环境系统的研究还不多见，目前我国在电能环境协调发展领域的研究成果多数为定性分析，在探讨电力发展问题的时候皆是孤立地从电能与经济发展或是单独地从技术的角度上去分析其与环境污染的关系。本文在上述文献的研究基础上，基于我国电能―环境的发展现状，对我国1995-2005年电能―环境系统协调发展状况进行实证研究。

1 电能―环境系统协调发展内涵

协调的本意是“和谐一致，配合得当”，它描述了系统内部各要素之间的良性相互关系［6］。在经济发展过程中火电生产与环境保护间的冲突是难免的：经济发展需要有充足的电力作支撑，而大规模的煤电开发利用所产生的环境问题又会给电力工业的持续发展带来严峻的挑战。电能与环境系统之间总是存在不协调现象。只有不断进行协调、调节，才能保持系统之间的动态平衡协调关系；从而使系统整体以及各个子系统都能充分发挥其功能，达到复合系统的最佳整体效应［7］。

电能―环境系统是一个复杂的系统，其中环境系统是基础，电能系统是主体。电能―环境系统之间存在着复杂的相互作用(见图1)，只有它们之间的这些相互作用产生协调效应，才能推动经济―环境系统向协调有序的方向发展，使经济稳定发展，资源合理高效利用、环境状况良好有序。

2 电能―环境系统协调发展评价指标体系

2.1 评价体系建立的原则

评价指标选取应遵循的原则包括：①指标体系必须针

对电能―环境系统的性质和特点，兼顾电能―环境系统的现状及未来的发展趋势，保证选出的指标体系的可行性及代表性。②电能―环境系统均是由复杂的多变量组成，为了便于数据的收集和整理，应对评价的指标进行筛选，选择的指标尽可能简单、明了，使之能够恰当地反映电能与环境系统之间相互依赖又相互制约的关系。③应当具有严格的科学性，具有可度量性和可统计性。

2.2 基于综合评价与规划研究的协调发展指标体系

本文在指标选取方面采用了频度分析、理论分析及专家咨询3种方法对指标体系进行了构建和筛选。频度统计法主要是对目前有关协调发展评价研究的报告和论文进行频度统计，选择那些使用频率较高的指标，这方面的内容主要体现在电能和环境系统。理论分析主要是对电能及环境的内涵、特征、基本要素、主要问题进行分析、比较、综合，选择那些针对性较强的指标。专家咨询法是在初步提出评价指标的基础上，进一步咨询专家的意见，对指标进行调整。运用这3种方法最终得到一般指标体系。

该评价指标体系是由目标层、系统层、准则层及指标层构成的具有梯阶层次结构的评价指标体系。其中系统层由火力发电系统及环境系统二大系统所组成；而中间准则层则包括了电力技术经济指标、电力发展水平指标、环境消耗指标、环境质量指标、环境补偿指标等几大内容；指标层是对准则层的细化，其选择原则是一方面要尽量能在目前相关统计机构能够有效收集；另一方面是能够反映煤电发展与环境保护间的相互关系。依据以上原则及对我国电能―环境系统的认识，将反映这一系统协调发展的相关因素加以分析和综合，本文构建了电能―环境系统协调度评价指标体系(见图2)。

3 我国电能―环境系统协调发展评价

3.1 我国电能―环境系统综合发展指数评价

结合我国电能―环境系统发展评价指标体系，本文选用了中国1995-2006年的相关数据，数据来源于国家发改委、国家统计局、国家信息中心数据库以及中国统计年鉴。由于电能―环境系统涉及数据指标较多，因此，在综合评价过程中本文选用了相对成熟、且较为常用的主成分分析法。这样一方面可以大大降低多变量数据系统的纬度，同时也简化了变量系统的统计数字特征。

我国电能―环境系统综合发展指数的分析步骤如下［4］：

结 论

我国1995-2001年期间，电能―环境系统协调发展状态大多为基本协调；但从2002年起，我国电能―环境系统的协调发展状况急转直下，由于前几年的电荒使得大规模新建电厂，造成对环境的巨大破坏，揭示了我国电能―环境系统发展间的冲突状态，这说明我国前几年来电力产能的大规模提升是以牺牲资源及环境为特征的粗放式发展为基础。但是，我们也注意到，在2005年协调度有所好转，这与我国出台的一系列环境保护政策和国家的“十一五”发展规划有关，表明随着国家能源利用效率控制措施以及新的《火电厂环境污染物排放标准》的出台，各地区电能―环境系统的冲突正在逐渐减弱，向良好、有序的方向发展。

要实现我国电能―环境的协调发展，关键在于如何将电能发展和环境资源保护有机协调起来，既能够为我国高速的经济发展提供充裕的能源供应，同时也能有效地减少环境污染。例如进一步优化电力工业的电源布局，调整能源结构，关停小火电和老机组，努力发展新能源和可再生能源，以“集约型”电力生产方式取代“粗放型”电力生产方式。同时，也需要国家制定相应的节能减排的优惠政策，为电力工业实施污染治理，减少污染排放，特别是建设燃煤脱硫装置创造公平的竞争环境和机制。

参考文献（References）

［1］陈长杰等.基于可持续发展的中国经济―资源系统协调性分析［J］.系统工程,2004, 22(3):34～39［Chen Changjie et al. A Harmony Analysis on System of Economy and Resource Based on Sustainable Development in China ［J］. Systems Engineering, 2004, 22(3):34～39］

［2］王浣尘.可持续发展与系统集成方法论［J］. 科学管理研究, 1997:25～27［Wang Huanchen. Sustainable Development and System Integration ［J］. Scientific Management Research, 1997:25～27］

［3］牛文元. 可持续发展战略的三大本质特征［A］. 中国科学院可持续发展研究组. 1999 ［Niu Wenyuan. Three Essential Characteristics of the Sustainable Development Stratagem ［A］. Research Group on Sustainable Development of Chinese Academy of Sciences. 1999］

［4］中国科学院可持续发展战略研究组.1999中国可持续发展战略报告［M］. 北京:科学 出版社, 1999. ［Sustainable Development Research Group of Chinese Academy of Science. Stratagem Report of Chinese Sustainable Development in 1999 ［M］. Beijing: Science Press, 1999.］

［5］曾珍香等. 可持续发展的系统分析与评价［M］. 北京: 科学出版社, 2000. ［ Zeng Zhenxiang et al. System Analysis and Evaluation of Sustainable Development［M］ . Beijing: Science Press 2000.］

［6］李艳等. 经济―环境系统协调发展评价方法研究及应用［J］. 系统工程理论与实践, 2003,(05):54～58［Li Yan et al. Study and Application of Evaluation Method ofCoordinated Development of EconomyEnvironment System ［J］. Systems EngineeringTheory and Practice, 2003,(05):54～58 ］

［7］隋映辉.协调发展论［M］.青岛:青岛海洋大学出版社,1990:10. ［Sui Yinghui. Study of Coordinated Development［M］. Qingdao: Qingdao Oceans UniversityPress,1990］

Evaluation Method of Coordinated Development of

PowerEnvironment System and Its Application in ChinaREN Yulong1 GAN Wenyuan1 YANG Zhongming2

(1.College of Economics and Business Administration, Chongqing University, Chongqing 400044, China;

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绿色生态住宅在国际上亦被称为绿色住宅、生态住宅、可持续发展住宅。最近几年,随着我国房地产市场竞争的加剧和生态环境质量的下降,“生态住宅”几个字眼频繁出现在消费者的视野中。然而,当前房地产界的“生态”理念仍然停留在住宅小区的绿化、园林小品以及物业管理水平等浅层次上,并未涉及生态住宅小区的真正内涵。因此,研究绿色生态住宅建设问题任重道远。

1生态住宅的概念及核心思想

对“生态住宅”概念的界定至今仍没有统一,有学者认为:生态住宅以可持续发展的思想为指导,意在寻求自然、建筑和人三者之间的和谐统一,即在“以人为本”的基础上,利用自然条件和人工手段来创造一个有利于人们舒适、健康的生活环境,同时又要控制对自然资源的过度使用,实现向自然索取与回报之间的平衡。也有学者认为:生态住宅是指应用生态学和建筑学原理,充分利用自然资源,并以不触动环境基本生态平衡为前提,能够进行自身良性生态循环,对居住人的身心健康和安全不构成任何危害的居住空间。“生态住宅”是一个新兴的、动态的和发展中的概念,生态住宅不可能一步到位,也不可能达到终极状态。环保型生态住宅大型社区,将成为21世纪人类追求的理想生活环境。

绿色生态住宅的核心是遵循并实施全球人居可持续发展战略,立足节约能源和保护环境两大课题的结合,所关注的不仅是节约不可再生能源和利用可再生洁净能源,还涉及节约资源(如建材、水等)、减少废弃物污染(大气污染、水污染等)以及材料的可降解和循环使用等。它的实际释义为:消耗最少的地球资源,消耗最少的能源,产生最少废弃物的住宅和居住小区。舒适、健康、高效节能、“天人合一”的生态观是生态住宅建设的指导思想。

2绿色生态住宅的技术要点

国际绿色建筑协会对国际绿色(生态)建筑的评定提出了9个方面的指标;2001年7月建设部颁布的《绿色生态住宅小区建设要点及技术导则(试行)》初步为生态住宅确定了一系列原则和标准,使之更具有操作性。

2.1能源系统

对电、燃气、煤等常规能源进行分析优化,采取优化方案,避免多条动力管道入户。鼓励采用新能源和绿色能源,如太阳能、风能、地热、废热资源等。全年日照在2500h以上的地区,建议装太阳能设备。

2.2水循环系统

设立中水系统、雨水收集利用系统等。小区绿化、水景观、洗车、道路喷洒、公共卫生用水等可使用中水或雨水。

2.3气环境系统

居室内达到自然通风,卫生间装备通风换气设施,厨房设有烟气集中排放系统,异味气体能在瞬间散发。居室内的空气质量达到二级标准。

2.4声环境系统

它包括室外、室内和对小区以外噪声的阻隔措施。室外设计应满足:日间噪声小于50dB,夜间小于40dB。室内声环境,日间噪声小于40dB,夜间小于35dB。小区周边产生的噪声如果影响了小区的环境,则应该采取降低噪声的措施,如设置隔音板或种植小乔木。

2.5光环境系统

光环境系统强调满足日照要求,室内要尽量采用自然光,注意避免居民遭受光污染,在室外公共场地采用节能灯具,提倡由新能源提供的绿色照明。

2.6热环境系统

应满足居民的热舒适度要求和建筑节能要求以及环保要求。冬季室内适宜温度为20℃～24℃;夏季为22℃～27℃。住宅采暖,空调应该采用清洁能源,并因地制宜地采用新能源和再生能源。

2.7绿化系统

具备“生态环境、休闲活动、景观文化等”三大功能。

2.8废弃物管理与处置系统

生活垃圾的收集要全部袋装,密闭容器存放,收集率达到100%,垃圾实行分类处理,分类率至少达50%。

2.9绿色建筑材料系统

提倡使用3R材料(可重复使用、可循环使用、可再生使用),选用无毒、无害、有益健康产品。

3生态住宅发展存在的问题

3.1认识深度不够,技术水平不到位

据一项调查显示:70%以上的市民不了解“生态住宅”“生态小区”的概念和内涵。对生态住宅的概念往往只是模糊的停留在“小区有绿化”的狭窄范围内。大部分房地产开发商以“生态住宅”吸引购房者,但“生态住宅”的理念精髓并未真正纳入他们的建设中。多种植一些花草树木,只是生态住宅建设的一部分,并不是真正的绿色生态小区。建设者应在引用新能源,设立中水系统,使用环保材料,改善室内自然通风条件等方面多花心思。真正建设一个“节能”“节水”“节地”“治污”的生态住宅小区。

3.2成本高、投入大

由于生态住宅能充分体现人们对居住高品质(舒适、健康、环保、和谐美观等)的追求,体现人居环境的可持续发展。因此,要营造真正的生态住宅势必要花费较大的代价,相应的成本必然会加大。从而使生态住宅变成富人住宅,这样生态住宅大众化的问题不会得到根本性的解决。因此,生态住宅在试点过程中,国家应适当给予优惠政策,体现“生态补偿”,以调动开发商的积极性,同时开发商应通过多重市场定位尽可能地降低成本,使生态住宅平民化,大众化。

3.3其他社会问题

篇6

特别贡献奖

【工】善其事・机械

队长：机械工程

获奖者：机械工程、机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、机械电子工程、工业设计、机械工艺技术

【颁奖词】离开机械难以谈制造，绿色制造从机械改造开始;离开机械难以谈生产，绿色生产从机械革新初行;离开机械难以谈运输，绿色运输从机械节能起步。

・事迹・

男女比例严重失衡，毕业之后做焊工、刨工、电工……不不不，你看到的不是机械类专业的全部。设备工程师、工艺工程师、产品工程师……没错，这些也是从机械类专业走出来的高端人才。经济学家厉以宁曾说过，在我国，蓝领阶层将越来越成为有修养的人，他们和白领一样都将成为社会的中坚力量。

机械类专业重视学生的实践能力和动手能力。经过严谨的制图实训，精准的装配图和零件图跃于纸上;通过霸气的电工实习，用电知识和电工安全操作规程尽收囊中……这些都是专属机械学子的成就感。

近年来，我国的大型工业在逐渐复苏，社会对于精通现代机械设计与管理的人才的需求量越来越大。如果你比较喜欢动手拆装东西，能常常想到新奇的点子，那就选机械类专业吧，这类专业将会充分满足你的好奇心和动手的欲望。

画外音：

在我国开设有机械类专业的几百所高校中，既有清华大学、北京交通大学等名校，也有一些颇具实力，但名气不大的地方院校，如燕山大学、南京工业大学、广西科技大学等。其中，燕山大学是原机械部四小龙之一，该校的机械工程学为国家一级重点学科，其实力不容小觑。

最上进新人奖【武】利其器・能源

队长：新能源科学与工程

获奖者：新能源科学与工程、新能源材料与器件、能源与环境系统工程

【颁奖词】想要实现绿色制造，就必须得研发和使用新能源。新能源不仅可以重复利用，而且具有无公害、效值高等强大优势。因此，毫无疑问，它是绿色制造的“得力助手”。

・事迹・

新能源主要包括太阳能、风能、海洋能、地热能和氢能等，这些能源资源丰富，可以再生。

开发新能源是有效解决能源危机和改善环境质量的主要途径。我国目前使用的主要能源是煤炭等化石燃料，发电效率低，而且会产生有害气体，是我国雾霾天气的主要元凶。要想解决这一棘手问题，就要提高对新能源的开发与利用。在我国西部偏远的沙漠、草原等地区，就可以架设风机进行发电，而不需要通过主电网长距离供电。

新能源科学与工程专业主要研究新能源的种类和特点、利用的方式和方法、应用的现状和未来的发展趋势。新能源材料与器件专业主要研究与开发新一代高性能绿色能源材料和器件。能源与环境系统工程专业主要研究如何改善能源消耗产生的废物对环境的影响。

画外音：

在高校中，新能源科学与工程专业基本都依托于传统的能源专业成立，比较好的有南京大学、东北大学、重庆大学、天津理工大学等。开设有新能源材料与器件专业的学校较少，比较好的有华东理工大学、东南大学、电子科技大学等。开设有能源与环境系统工程专业的学校更少，目前仅有东华大学、华南农业大学等七所高校开设有此专业。

最佳劳模奖

【农】惠苍生・植物

队长：植物科学与技术

获奖者：植物科学与技术、设施农业科学与工程

【颁奖词】从表面上看，你与制造业互不相干，但实际上，你们相互依存，相互制约。有了你的绿色原料，方能成就它的绿色制造;有了它的技术支持，方能推动你的绿色改良。

・事迹・

农业是人类的“母亲产业”，人类的衣食住行始于农业，社会生产的发展始于农业，人们生活水平的保障与提高一样始于农业。所以，农业帐篷下的植物生产类专业，发展前景十分光明。

年轻的植物科学与技术专业出生于2002年，最先在山东农业大学成立。它是个不折不扣的“混血儿”，是一个将传统农业生产技术与现代生物技术有机结合的专业，成立之初曾在社会上引起了广泛的关注。

设施农业科学与工程是指设施农业的完整科学体系和生产体系，该专业旨在教会学生利用相关的设施和设备，为生产对象创造适宜的生长发育环境，实现设施农业的优质高产。

画外音：

目前，植物生产类专业的毕业生就业岗位最多的地区是北京，薪酬最高的地区是厦门。比较好的大学有西北农林科技大学、河北农业大学、河南农业大学、华中农业大学等。其中，西北农林科技大学由教育部与农业部、国家林业局等十六个部委和陕西省共建，是中国西北地区现代高等农业教育的发源地，学科实力雄厚。

开源节流奖

【理】生万物・化学

队长：化学

获奖者：化学、应用化学

【颁奖词】绿色材料，难离化学;绿色包装，难离化学;绿色加工，难离化学;绿色回收，难离化学;绿色制造，难离化学！传统化学，有时与污染共存;绿色化学，时刻与环保同在。

・事迹・

氢氦锂铍硼，碳氮氧氟氖，钠镁铝硅磷，硫氯氩钾钙……没错，接下来出场的就是与我们的生活密切相关的化学先生。

在我们的生活中，化学无时无刻不在。我们常用的汽油、煤油、柴油都不是最原始的存在，它们都是要通过对原油进行分馏、裂化、重整、精制等化学加工才能形成的。化学凭借强大的创造力，为人类提供了丰富多彩的物质基础。化学，既能让人最大限度地利用原料，也能让人最小限度地消耗能源。因此，化学类专业的重要性不言而喻。

化学专业是理科性质的专业，偏重于研究。应用化学专业是工科性质的专业，更偏重于实际应用。

画外音：

北京大学的化学专业实力位居榜首，南开大学、南京大学、复旦大学的化学专业也属国内一流水平。吉林大学、厦门大学等院校也有雄厚的实力，均具有化学一级学科博士学位授予权。另外，吉林大学还设有无机化学、物理化学、高分子化学等国家级重点学科点，南开大学的有机化学、高分子化学亦为国家级重点学科。

社会责任奖

【管】行天下・环境

队长：环境科学与工程

获奖者：环境科学与工程、环境工程、环境科学

【颁奖词】绿色制造是协调环境与社会经济发展的重要手段，它要求在绿色制造初期――设计阶段就得考虑整个制造过程是否会对环境产生影响，从决策源头上抑制环境污染的产生。所以，在这个过程中，环境生态类专业的学子们便要大显身手了。

・事迹・

随着人们对环境的日益重视，环境保护已经成为一个世界关注的焦点，在未来数十年内是我国环境保护事业大发展的黄金时期。

环境科学与工程专业主要培养具备城市和城镇污染防治和水资源保护等方面知识的人才。环境工程主要培养具备有机废水的生物化学处理、可持续发展的垃圾填埋处置及环境污染修复的生态工程方面知识的人才。环境科学专业主要培养具备环境监测与环境质量评价方法以及进行环境规划与管理技能的人才。

篇7

中图分类号：TM764 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）28-0057-02

近几年来，随着能源及其环境问题日益凸显，促进了新能源技术及低碳经济的飞速发展。智能电网是新能源技术时代电网发展的主要方向，受到越来越多人的关注。从当前来看，我国积极开展智能电网建设项目，变电站作为智能电网建设的一部分，其视频监控环境系统逐渐成为研究的热点，对其加以研究在促进智能变电站发展上具有重要意义。

1 视频环境系统在变电站中的作用

变电站中应用视频环境系统，可实现以下几方面作用：（1）实现在线监控。通过应用视频环境系统，能够在线监控变电站内开关室、主变及高压配电设备的运行情况，一旦发现问题，则可及时给予解决。同时还能够统一室内系统、大门禁告警信号等，还可检测瓦斯泄露、温度、湿度情况，若发现变压器油升高，则可实现自动报警等。（2）现场进行操作指示。传统变电站的各项操作程序相对较繁琐，且利用“五防”来防止现场人员进行误操作。但应用视频环境系统后，值班的工作人员则可通过远程实现现场监视，对工作人员的操作给予及时指导，并纠正操作过程中出现的错误，提高工作效率，并可有效消除存在的安全因素。（3）记录事故发生过程。视频环境系统可录制事故发生过程，进而为后期追踪事故原因、寻找解决方法起到重要参考价值。尤其是变电站存在的安全风险因素较多，若仅仅凭借人工，无法观看事故发生的整个过程，而视频在线监测则可有效解决这一问题。（4）起到防范作用。变电站内涉及有电，一旦操作失误或某一设备缺乏维护，极易发生火灾。或者无人值班，发生盗窃行为等。通过视频环境系统则可实现监视效果，在该系统中应用到各种传感器，如红外微波探头、烟感传感器及其门禁传感器等，一旦发生火灾或盗窃行为等，可及时将信息反馈给调度中心，以便做出反应，进而有效降低安全事故的发

生率。

2 视频环境系统在变电站中的设计应用

尽管当前已实现无人值守变电站，并实现遥测、遥信及遥控、遥调等，但还应将防火、防盗及文明生产等内容纳入到无人值守中。因此，通过应用视频环境系统，可有效解决难监视、多界面及难维护等问题，缓解各项矛盾。下面对变电站中视频环境系统的应用做一详细介绍。

2.1 系统结构

视频环境系统呈现分层及分区的分布式结构，并按照省级、地区及站端三部分给予构建。整体系统结构如下图1所示。在通过专用网络可看出全省各个变电站的视频环境信息，可对各个主站的运行情况给予统计，实现统一管理。

图1 视频环境系统结构图

2.2 站端系统结构与功能

站端系统是整个视频环境系统的最基本单元，其主要功能为对各个分散的变电站给予监控。站端系统主要包括站端处理单元、视频监控设备、网络设备及存储设备、环境信息采集设备等。其中站端处理单元是站端系统的核心部分，主要功能为上传监测视频、处理环境信息、与其他系统实现通信交流等，在视频环境系统中具有无可替代的作用。

视频监控设备则主要是通过光纤传输接入网络交换机的光口，而剩下的摄像机则可通过网线接入到网络交换机的电口，该监控设备均采用统一的网络摄像机，可监控到变电站内每一个地方。能够按照地区主站的相关要求，将所需要的视频通过IP单薄或者组播的方式进行上传，可满足用户访问的需求，并在设备的间隔时间内巡检摄像机的内容，可任意设定被巡检的对象。其中主要对象为不同摄像机或同一摄像机的不同预定方向。此外，还能够实现移动检测及视频自动跟踪的作用。

环境信息采集设备则包括湿度与温度传感器、红外对射、水浸等。湿度与温度传感器都是以5～20mA的方式进行直接输出，且采用直接接入视频处理单元的方式。而后两者则是以干接点的方式与视频处理单元相连接，或者是直接就地与视频监控设备相连接。其主要功能：实时采集、处理或上传变电站内的温度、湿度、风力等信息，并且可设定不同级别的环境信息警告值，可有效防范安全事故的发生。环境信息采集设备还包括门禁，主要是以太网的方式与网络交换机相连接，从而使视频处理单元利用网络访问、控制门禁，可读取门禁数据信息、控制开关及调整权限等功能。

站端系统的功能还包括控制功能、录像功能、远方配置及报警联动功能。其中控制功能是指可对摄像机进行控制，保证操作的唯一性。监控变电站内空间的状态、开启、关闭、降温或升温等。录像功能则是对站内所有监控点的环境信息、视频信息等可在设定的时间自动循环记录，并对记录到的信息加以存储，为后期工作提供参考依据。远方配置主要是指可接受地区级主站下发的指令，并完成参数、预置位及布放等设置。报警联动功能则是指对现场的各种探头给予设置，并监视现场的实际情况。一旦发生安全风险问题，则可实现自动报警，同时将摄像机切换到监视器及人机界面上，以便于做出相应的输出设备动作等。也可接受当地的监控系统报警信息，录制事故发生过程，便于日后对该事故的调查提供依据。录制完的影像，可通过告警信息作为索引，并加以回放等。

2.3 站端系统供电

对于站端系统的供电可采用专用的UPS交流电源，其内部系统均可通过该配电器给予供电。对于室内摄像机的电源，则由配电器转换后，辐射式供电，所有的室内摄像机电源都应在视频监控柜内配置适当的空气开关。对于室外的摄像机电源，则可根据现场的实际情况，选择摄像机需要的合适电源。

2.4 防雷设计

雷电是变电站的一大公害，因此，加强雷电过电压的防护是一项重要工作。首先，传输线路的防雷。视频环境系统的传输线路主要有信号线及电源线，应严格按照相关文件对传输线路进行防雷设计。应采用带有屏蔽层的线缆对传输线给予敷设，可确保钢管内的电气连通，同时还能够有效防护电磁感应、干扰等。在埋设传输线时其长度应超过15米，并在站端将电缆金属外皮与防雷接地装置相连。其次，电源防雷设计。根据实践经验可知：电子设备大多是由于感应到雷串到电源线路内，进而导致设备损坏。因此，可按照三级电源进行防雷设计。一级防护主要是采用低压配电屏出线母排上，设置最大电流为80kA，采用耐热防爆及老化预报功能的三相电源避雷器；二级防护采用电流为40kA的三相电源避雷器，可达到保护UPS设备的作用；三级防护则是在视频环境系统的重要设备插座处安置电流为20kA的单相相电源避雷器。最后，前端设备与终端设备的防雷。对于前端较为重要部位的摄像头则可置于接闪器的保护范围之内，在设备前的每条线路上适宜添加合适的避雷器，可防止雷电波侵入。终端设备的防雷在视频环境系统中也较为重要。所有监控室的各种金属管线都应与预感应雷的接地装置相连，且电缆线在入户端应添加避

雷器。

3 结语

随着信息技术的不断发展，视频环境系统在变电站中得到广泛应用，且具有重要意义。变电站作为智能电网的重要组成部分，实现在线监控可确保变电站内运行的安全性及可靠性，进而保证供电的安全。本文对变电站中视频环境系统的重要应用给予详细阐述，旨在为今后的变电站工作提供参考借鉴。

参考文献

[1] 张健.关于变电站视频及环境监控系统的应用研究――以广东电网揭阳供电局为例[J].信息系统工程，2011，（8）.

[2] 张建华.基于人工智能方法判断环境信息的变电站视频及环境监控系统升级方案设计[J].广东电力，2011，24（12）.

篇8

专业定位。新能源科学与工程专业围绕浙江大学“以人为本、整合培养、求是创新、追求卓越”的教育理念，以“培养知识、能力、素质俱佳，具有国际视野的新能源科学与工程专业拔尖创新人才和未来行业领导者”为宗旨，以新能源的开发、储运、利用为特征，紧密结合学科前沿和行业发展需要，积极培养满足国家战略性新兴产业的创新型人才。

培养目标。培养具备热学、力学、电学、机械、自动控制、能源科学、系统工程等宽厚理论基础，掌握可再生能源和新能源专业知识，能从事清洁能源生产、可再生能源开发利用、能源环境保护、新能源开发、工程设计、优化运行与生产管理的跨学科复合型高级人才。

课程设置。专业课程设置按照浙江大学“通识课程+大类课程+专业课程”体系进行构建，其中专业课程包含专业基础课、专业核心课和专业实验实践课。专业基础课的安排上，设置了如工程流体力学、工程热力学、传热学、能源与环境系统工程概论等基础课程，使学生具有热学、力学、机械、能源科学和系统工程等宽厚理论基础。专业核心课程开设了包括生物质能源、太阳能、风能、氢气大规模制取的原理和方法、新型液体燃料能源等课程，旨在让学生掌握新能源领域相关科学原理、工艺以及新技术研究发展趋势方面的知识。在专业实验实践课程上，安排了新能源实验、认识实习、风电风机课程设计、生物质发电系统课程设计等，使学生掌握新能源的有关实验，掌握现场运行，工程设计和生产管理等知识，为今后从事新能源开发利用工作打下基础。

专业建设特色

依托动力工程及工程热物理国家重点一级学科平台，浙江大学新能源科学与工程专业建设体现出鲜明的科研与教学相长的教学特色。

强大的学科平台。能源系拥有国内一流的学科与科研优势，具备国际竞争的实力。现有国家重点一级学科1个，一级学科博士点1个，国家重点实验室1个，国家工程研究中心2个。设博士点8个、硕士点8个、博士后流动站1个。连续5年科研经费超过亿元。依托强大的学科与科研优势，以及不断在学科交叉领域取得的创新型研究进展，为学生直接参与项目研究、在实践中培养创新精神创造了条件；同时为优秀大学生继续深造提供了宽广的平台。能源系在新能源领域已有大量的研究积累，开展了大量新能源的研究方向，如太阳能热利用发电技术，生物燃料电池，微藻制油等，并已承担了新能源方向的973项目2项，863项目多项。

一流的师资力量。能源系拥有一批在国际上具有竞争力的中青年人才，其中院士1人，“973计划”项目首席科学家3人，长江学者奖励计划特聘教授6人，国家杰出青年基金获得者5人，浙江省特级专家2人，国家百千万人才工程人选7人，教育部跨世纪和新世纪优秀人才5人。全系教师队伍具有博士学位比率达93.1%，已形成了一支知识结构、学历结构和学缘结构优化、年龄结构合理、教育教学能力和研究能力突出、具有国际竞争力的教学团队。在新能源专业方向上，已形成了由院士牵头，5位长江学者和一大批教授为核心的新能源研究队伍。

先进的教学模式。专业建设以拓宽专业基础、专业知识面为宗旨，制订与国家发展需求相适应的本科教学计划和课程体系。科研成果通过教学改革、课堂教学、大学生科技创新活动、毕业论文（设计）等途径，转化为教学资源，实现教学科研互动，为学生创新能力的培养提供了平台。能源系积极开展本科教学改革，“结合国家重大需求，创建能源与环境复合型人才培养新体系”获2009年国家级教学成果二等奖；《工程热力学》、《热工实验》课程获国家级精品课程称号；“国家级能源与动力实验教学示范中心”2012年通过专家验收。

开放的实践体系。经过多年的建设，能源系建立和发展了与学科前沿及行业发展紧密结合的能源与动力创新型人才培养实验实践教学体系。依托动力工程及工程热物理国家重点一级学科、能源清洁利用国家重点实验室，以能源与动力国家级实验教学示范中心建设为契机，通过实验课程精品化、建设学生创新实验室和节能减排实践基地、开展以全国大学生节能减排竞赛为代表的各类学生科技创新活动、与行业领军企业共建创新实践教学基地等形式，构建了多层次训练、多学科交叉、全方位辐射的立体创新实践平台。

专业建设成效

学科资源与科学研究成果及时、有效地引入本科教学建设中，为本科教育提供了大量优质资源，有效地提升了教学质量。本科生对该专业的认同度高，目前该专业已经成为最受学生欢迎的热门专业之一，学生主修专业确认平均绩点在4以上，在工科专业中排名第三。

核心课程精品化建设。专业依托教师在新能源领域的前沿研究方向，将科研方法、体验与成果引入课程，推进核心课程精品化建设。2013级培养方案修订中，确定《太阳能》、《生物质能源》2门专业核心课程建设，并增设了《非常规天然气和合成气开发与发电技术》、《生物质直燃发电技术》、《新型液体燃料能源》等课程，优化了课程结构，体现了专业特色。

专业教材高质量建设。近年来，教师总结多年科研和教学经验，出版了《能源与环境系统工程概论》、《能源工程管理》等2部“十一五”国家级规划教材。出版了《热学基础》、《核电与核能》、《热能专业英语阅读与写作》、《燃烧理论与污染控制》、《多孔介质燃烧理论与技术》、《二氧化碳捕集封存和利用技术》、《生物质液化原理及技术应用》等专业课程指导教材。

实验教学创新性建设。教师结合新能源领域的科研项目研究成果和科研项目实验台开展新开实验课程项目的建设与研究，开设了“硫碘热化学循环制氢”、“流动和雾化的激光测量”、“生物能源实验”等实验项目，同时充分利用学科实验室的设备为学生提供优质的实验环境。

实习基地全面性建设。在校外实践教学基地建设中，与东方电气集团东方锅炉股份有限公司、上海锅炉厂、浙能集团等9家企业签订了校企合作协议，并根据行业面向与专业培养目标，对校企合作的课程进行了合理的规划，注重实习企业的交叉互补。如东方锅炉、上海锅炉厂等企业提供热能转化设备的实践实习；深圳东方锅炉控制有限公司提供热能设备控制方面的实习；蓝天环保等提供燃烧污染控制方面的实习；华电电力科学研究院提供测试方面的实习；广州瑞明电力股份有限公司提供电厂整体的实习。上海锅炉厂有限公司、东方电气集团东方锅炉股份有限公司成为首批国家级工程实践教育中心。

学生科技创新活动开展。能源工程学系打破教学、科研、学科实验室界限，学生通过自主立项或参加教师的科研项目，自定实验方案、自主完成大学生科研训练计划、节能减排竞赛等课外科技创新活动。目前，新能源科学与工程专业本科生已获得SRTP立项31项，浙江省大学生科技创新活动计划项目3项，全国大学生创新创业训练计划项目1项；获校级大学生节能减排学科竞赛奖项15项，获国家级大学生节能减排竞赛三等奖1项。

未来专业建设的方向

篇9

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。

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一、生态城市的意义

不只是中国，全球都面临着严峻的环境问题。生态城市就是运用生态学相关原理和知识，来研究城市生态系统中人和自然环境的关系，并综合运用环境工程技术、系统工程技术等先进科学技术理论和方法来协调和解决城市建设和发展过程中人与自然环境的问题，并采取相应措施来有效保护并利用可以利用的能源与资源，尽量达到资源的有效利用，不断提高生态系统的修复、调节以及发展能力，实现人与自然环境和谐共存，以及城市的可持续发展。 生态城市的建设涉及到了我们生活中的方方面面，既包括了生活中的污染处理，更包括了环境工程的建设，强调在实现人与自然生态系统和谐相处的基础上思考人类经济活动模式与生态恢复和建设的关系，从而建立人、社会、自然生态系统三位一体和谐、可持续发展的格局。生态城市建设的目标是要实现资源的可持续利用，经济系统的高效运转，人与自然系统的整体和谐以及社会系统的文明健康发展， 实现城市生态系统的良性循环。

二、生态城市建设的必要性

面临当前飞速化的城市化进程，城市规模不断扩大，但生态环境系统却越来越遭到破坏，地下水枯竭、河流污染、雾霾天气等已经成为人们不可回避的环境难题。因此建立生态城市，实现人与自然的和谐可持续发展已经刻不容缓。

（一）资源与环境的要求

大家都知道，一个城市的发展和建设与资源的耗费是离不开的。但在生态环境系统中，大部分资源特别是矿产资源都是不可再生资源，一旦消耗完毕，将面临能源枯竭的境地。当前伴随着我国快速推进的城市化进程，更是给生态环境和资源带来了巨大的冲击。面对城市建设和发展过程中的环境污染，人们已经花费的高昂的治理费用。城市建设与发展是一个长期的过程，需要不间断的消耗资源与原料，因此实现资源节约与循环利用，建设生态城市已经显得十分必要。

（二）可持续发展的需要

城市发展和建设并不仅仅是为了满足我们当代人的需要，更是为了给我们的子孙后代留下美好生态家园的需要。假如我们当代城市建设，只是一味的搞粗放型发展，浪费与消耗资源，并不顾对环境的破坏，那么带来的不仅仅是人们健康状况恶化、城市竞争力减弱的问题，更是让后代子孙面临无法生存的问题，因此，建设生态城市，利用科技创新和进步节约资源，减少废弃物的排放，实现资源循环利用已迫在眉睫。城市的可持续发展是关系我国能否长期保持繁荣昌盛的战略性问题。

（三）城市化发展的必然

城镇化进程已经成为拉动我国经济发展，提高人们生活水平和质量的必有之路。但在当前的城镇化进程当中，并没有很好的总体系统规划，生态环境恢复和建设更是一片空白，致使在城镇化进程，导致良好的生态系统遭到严重破坏。如果一味的进行粗线条的城镇化发展道路， 不仅不能体现城市灵魂和形象 ，更是不能够充分体现生态美学和以人为本的价值取向。环境保护与生态文明应该受到城市建设的重视，必须要发展成为一个经济持续、环境良好、生态协调的发展环境。

三、环境工程在生态城市建设中的应用

环境工程作为建设生态城市的重要一环，已成为当前国际通用的方法和技术。本文，针对目前城市建设过程中出现的生态环境问题，并结合环境工程技术和理论在生态城市建设过程中的经验，，提出以下几点措施。

（一）生态城市建设过程中污水回收利用工程

针对城市建设过程中出现的水污染和随处排放现象，现在处理污水需要将集中与分散两种处理方式相结合，不断形成点源、面源以及区域这三个不同层次中水回用循环体系 ， 将城市污水资源的总利用率进行提高。同时，针对学校、宾馆、家庭、政府机关等相关生活过程中产生污染不是太严重的水资源进行回收利用，达到基本用水水平后，可以用于绿化、景观、 保洁、卫生冲厕、工业用水等。同时，在城市建设过程中，相关企业和政府应加大对污水处理厂的建设，对城市生产、生活过程中产生的工业废水进行集中处理，防止污水资源的扩散。

（二）生态城市建设过程中的固体废弃物循环利用工程

针对城市建设过程中固体废弃物，政府和相关单位应实施综合管理，制定严格措施， 防止废弃物乱丢现象。同时，应加大宣传力度，提高人们的环保意识，实现固体资源的循环利用。针对城市建设过程中的生活垃圾围城、工业废物堆积的现象，还应该建设垃圾处置系统，推行垃圾分类收集试点， 消除各类垃圾对环境的污染，同时建立废物回收利用系统， 提高经济效益， 降低资源的消耗与浪费。

（三）生态城市建设过程中企业节能减排技术工程

生态城市的建设不仅需要企业采取节能减排，企业自身的发展壮大也需要以先进科学技术为依托，节能减排，提高资源利用率。对于企业行业来说，要调整和优化企业结构，控制高耗能、高污染行业过快增长，加快淘汰落后生产能力，完善促进产业结构调整的政策措施，积极推进能源结构调整，促进服务业和高技术产业加快发展。同时，对于企业来说，要加大对先进科学技术的研发力度，适时促进设备更新，保证资源利用效率最大化，当然，针对生产过程中产生的废物，可以建立相关回收利用部门，进行深度开发和回收利用。

结语

将环境工程建设与生态城市相互结合是全面加强我国城市可持续性发展的重要途径，通过环境工程建设能够有效地提升生态城市的建设步伐，对于提升城市居民的生活质量具有极大的意义。

参考文献

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DOI：10.13956/j.ss.1001-8409.2015.02.08

中图分类号：F205 文献标识码：A 文章编号：1001-8409（2015）02-0033-04

Abstract：This paper makes a deep research on the coupling development issues between energy， economy and environment in cement industry. At first， the evaluation index system be established for the sustainable development of energy， economy and environment， and then the objective analytical methods are used to determine the weight of indexes， and calculate coupling coordination degree of energy， economy and environment in cement industry. According to the model of the coupling development level， the result reveales that coupling coordination degree of energy， economy and environment in cement industry improved obviously， and the coupling coordination degree of energy and economy， economy and environment is in unharmonious status.

Key words：energy； economy； environment； coupling coordination degree； cement industry

引言

水泥行业是国民经济的重要组成部分，水泥混凝土产品是国民经济和社会发展最重要的基础材料。至今为止，尚未发现有其他材料能完全取代其重要位置。近年来，我国水泥行业的从业人数均居于世界首位[1]。然而，水泥混凝土产品属于“三高一低”，即高成本、高污染、高能耗和低附加值，严重依赖石灰石矿山资源，消耗着大量的资源和能源，污染环境，每生产1吨水泥熟料，向大气中排放的CO2约为1吨。水泥行业的发展所面临的能源、经济和环境问题矛盾日益突出。资源方面，水泥行业消耗大量的砂石，资源日益枯竭；能源方面，水泥行业一直是高耗能行业；环境方面，非洁净能源的使用，产生大量的废水、废气和固体废弃物，会导致环境恶化。当前，我国宏观经济调控的质量和水平进一步提高，强调改善发展环境，促进转型升级，大力提倡发展节能环保型循环经济，已成为企业未来发展强弱存亡的关键。由于国家基础设施和城镇化建设的需求，水泥工业在未来较长一段时间内还将保持较高的产能。因此，促进水泥行业能源、经济以及环境之间的协调可持续发展是摆在我们面前的重大战略问题。

1998年，Venkateswaran和Lowitt[2]发表了研究报告“从能源视角看美国的水泥混凝土产业”，从能源消费和能源保护的角度对美国水泥混凝土制造业的发展现状进行了调查，提出了美国水泥行业可持续发展的建议。2003年9月，在英国邓迪大学召开的“水泥科学在可持续发展中的作用”国际研讨会上，Thielen[3]等提出了“水泥生产和使用的可持续发展的贡献”。Deussner[4]对现代水泥生产和水泥行业的可持续发展提出了倡议。Howard和Elaine Coles[5]在研究水泥行业可持续发展中指出，水泥行业可以通过改变它的业务方式来对可持续发展做出响应，进而负起环境保护的社会责任。葛建波[6]利用发展循环经济的技术思路，对水泥行业上下游产业链间的循环模式进行了初步探索。韩仲琦[7]指出应加强水泥行业产业结构调整，淘汰落后产能，实现可持续发展。刘志江[8]对中国水泥行业正面临的资源、环境与社会进步矛盾，指出了当前水泥行业发展必须合理地利用资源，最大限度地降低资源能源消耗，减少污染物排放，满足与社会协调发展的生态要求。赵蔚[9]指出我国水泥行业应提高资源和能源的利用效率，充分利用废弃物，减少或者避免污染物产生，水泥清洁生产技术不仅是防治污染，保护环境的环保措施，而且也是节约能源、降低成本、提高产品质量的经济措施。刘成[10]在归纳国内外水泥行业发展特性的基础上，探讨了我国水泥行业的发展趋势，并重点分析了新疆水泥行业发展的现状和存在的问题，从可持续发展的角度提出了通过实施循环经济推进新疆水泥行业可持续发展的具体战略和政策建议。

可以看出，水泥行业的可持续性发展涉及到能源、经济和环境三个方面。构建能源-经济-环境系统是对可持续发展思想很好的诠释。白华[11]、李善同[12]等从理论的角度研究了区域“经济、资源、环境”复合系统的协调机理，指出资源的配置应满足经济与环境的协调性，实现可持续发展。柯健[13]、李勇[14]等从实证角度出发，对国内资源、环境与经济可持续发展状况进行了研究。本文在资源、能源与环境可持续发展的基础上[15～17]，将水泥行业与资源、经济和环境结合起来综合分析，实证研究山东省水泥行业资源、环境与经济协调度，以期为相关部门更好地引导水泥行业实现可持续性发展提供理论参考和决策支持。

1耦合度测度方法

本文综合考虑能源、经济与环境之间的相互作用机理，借鉴廖重斌[18]提出的协调耦合度计算模型，对水泥行业的能源、资源和环境之间的协调耦合度进行评价研究。

11构建指标体系

从水泥行业的能源、经济和环境视角出发，结合数据选取满足科学性、可操作性、广泛性和完备性的原则，从能源子系统、经济子系统和环境子系统三个方面选取14个指标，构建水泥行业能源-经济-环境耦合协调发展指标体系，如表1所示。

13耦合度模型

利用耦合协调度模型可定量化分析水泥行业能源、经济和环境的协调情况。水泥行业能源、经济和环境三个子系统的综合效益评价函数为：u（x）=∑ni=1aixi，v（y）=∑ni=1biyi和h（z）=∑ni=1cizi。式中，u（x），v（y），h（z）分别表示水泥行业能源、经济和生态环境综合发展水平，ai，bi和ci为指标权重。参照物理学中耦合系数模型，则水泥行业能源、经济和环境耦合度计算模型可表示为：

C=u（x）×v（y）×h（z）u（x）+v（x）+h（z）3313（4）

式中，C为反映经济与生态环境协调发展的重要指标。容易证明，0≤C≤1，当C=0，说明水泥行业能源、经济和环境发展不协调，当C=1，说明水泥行业能源、经济和环境发展呈现最佳协调状态。C值越大说明能源、经济和环境三者越协调，反之，则越不协调。当能源、经济和环境综合发展水平相接近且数值较小的情况下，有可能出现协调度C较高的错误结论。因此，为了真实地反应能源、经济和环境协调发展水平的高低，定义了系统耦合发展度作为度量指标，它综合反映了水泥行业能源、经济和环境三个子系统的耦合作用[20]。

2水泥行业能源-经济-环境耦合关系的实证研究

21数据来源与处理

本文所用指标数据主要来源于《山东统计年鉴》和山东省环境保护厅数据库，所有指标数据均为政府部门公开发表数据，保证了指标数据的权威性与可信性。

由于水泥行业能源、经济和环境三个子系统内以及系统间指标的量纲和对系统的指向不同，此外，为了消除能源、经济和环境三个子系统指标数据间的屏蔽效应和量纲差异，需要对指标数据进行标准化处理：

22结果分析

水泥行业能源、经济和环境三个系统的综合效益函数值、协调度及耦合协调发展度计算结果如表4所示。

221水泥行业综合效益分析

从能源、经济和环境综合效益函数值来看，一方面，水泥行业能源和经济系统呈现出上升的态势。在2005～2010年度间山东省水泥行业能源和经济基本保持同一增长速度稳定增长。另一方面，水泥行业环境系统的发展情况呈现出波动状态，在2007年环境系统效益值最大。在近几年水泥行业消耗能源和发展经济的同时，与水泥行业相关的环境保护并没有得到最优的发展，在降低水泥行业的能源消耗和发展经济的同时，更要关注水泥行业废弃物的排放和对环境的污染，在环境保护能力方面还需要进一步加强，使水泥行业的发展兼顾能源、经济和环境三个方面，实现可持续发展。

222协调度和耦合协调发展度分析

从水泥行业能源、经济和环境三个系统的协调度来看，2005～2010年间水泥行业的能源与经济协调度、能源与环境协调度呈现稳步上升的态势，经济与环境协调度总体上呈上升态势，在2008年和2009年略有下降，而能源、经济和环境协调度在2005～2010年间呈现波动状态，水泥行业2007年的能源、经济和环境协调度最低。相比较能源与经济协调度、能源与环境协调度和能源与环境协调发展度而言，山东省水泥行业能源、经济和环境系统协调度数值较大，在考虑到水泥行业发展的同时，关注了能源和环境的约束作用。

从水泥行业能源、经济和环境三个系统的耦合协调度来看，经济与环境，能源与环境，能源、经济与环境系统的耦合协调度发展态势相同，能源与经济耦合协调度呈现稳步上升的态势。山东省水泥行业能源经济耦合度2005～2010年间为极度失调型；2010年为严重失调型。山东省水泥行业经济与环境耦合度2005～2010年间出现波动，在严重失调型与轻度失调型之间波动。山东省水泥行业能源与环境耦合度2005～2010年间与经济和环境耦合度变化态势相同，在严重失调型与轻度失调型之间波动。2005年山东省水泥行业能源、经济和环境耦合度数值为0172，耦合度等级为严重失调；2005～2010年，耦合度等级为中度失调；2010年为轻度失调。可以看出，山东省水泥行业的发展在保护环境方面加入了投入，只关注“三废”的排放，没有注重行业能源、经济和环境三者协调发展。

3促进水泥行业能源、经济和环境协调发展的建议

31转变生产观念和政府调控

转变传统生产观念，注重水泥生产与社会环境协调发展，加强环境监督和保护，建立适应我国市场经济的新型环境和资源管理机制。大力推动水泥行业的自主创新，制止牺牲生态环境来换取眼前经济利益的粗放式发展，实施相关法律法规保护生态环境，强化人们的环境意识，不断完善和调整水泥行业税收政策。对水泥行业实行差别税收，用政府的税收杠杆，鼓励水泥企业淘汰落后生产工艺和产能。

32发展循环经济，开展清洁生产

水泥行业可持续发展要做到能源、经济和环境的协调发展，发展循环经济，利用工业废弃物和城市生活垃圾。开展清洁生产，将环境保护策略应用于生产过程和产品消费之中，减少“三废”的排放量，控制水泥生产过程中的碳排放。研发水泥产品种类，加大特种水泥的开发，提高水泥强度和质量。通过资源的综合利用，节约原材料和能源，减少对环境的危害性。对水泥行业来说，要严格实行资源回采率控制，杜绝石灰石开采过程中采富弃贫的行为。

33延伸水泥行业产业链，加强管理

要实现水泥行业能源、经济和环境三个方面的可持续发展，还要转变传统的水泥生产和经营理念，有效整合资源，构建水泥行业生态工业园区，建立水泥行业战略联盟，改造和延伸水泥行业的产业链，走集团化发展的道路。此外，应建立合作共赢的经营模式，加强服务创新，实现共赢。企业应该加强管理，树立客户至上的服务理念。采取多样化的服务竞争策略，根据生命周期的原理，将水泥生产分解到水泥产品全生命过程，全面提高水泥行业生产技术和经营管理水平，建立标准化管理体系，为水泥行业可持续发展积累经验。

4结论

水泥行业是一个高污染、高能耗的行业，污染环境，对资源和能源的依赖性强，根据2005～2010年山东省水泥行业的统计数据，从能源、经济和环境三个方面去研究水泥行业的耦合度。倡导绿色经济和低碳经济，增加环保投资，实施相关法律法规保护生态环境，为水泥行业的可持续发展决策提供理论依据和参考意见，做到水泥行业的可持续发展。由于数据获取方面的因素，本文研究的跨度仅为6年，可能会对研究结果产生一定的影响，选取全面指标对水泥行业的能源、经济和环境三者耦合协调度的研究是今后努力的方向。

参考文献：

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[5]Howard K， Elains C. The Cement Sustainability Initiativeimplementing Change Across a Global Industry [J]. Corporate Social Responsibility and Environmental Mangement，2004，11（2）：114-120.

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[7]韩仲琦.步入低碳时代的水泥工业[J].水泥技术， 2010（l）：20-24.

[8]刘志江.中国水泥工业的可持续发展[J].水泥工业， 2004（5）：11-14.

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一、贵州省经济、能源、环境总体情况

近几年来，贵州省经济发展速度相当快。贵州正处于工业化加速和经济高速发展的阶段，全省的国内生产总值每年以超过10%的速度在增长。从2000～2010年，贵州省的GDP增长率每年都在上升，平均增长率为16.25%。

伴随着经济的高速发展，能源的消费量也是相当大的，贵州省的能源消费量逐年递增，并呈加快趋势。2000年，贵州省的能源消费总量是4278.58万吨标准煤，而到2010年则快速增长到8175.43万吨标准煤。但是，由于贵州省自身产能水平极低，供需缺口很大。因此，能否很好地解决能源供需矛盾，将成为影响贵州省经济能否持续高速健康发展的关键。

在环境污染方面，这里主要分析废水的排放情况。废水的排放量从总体上来说是在不断增加。2000年排放量为55400万吨，2007年则上升为60800万吨，这对环境造成了很大的影响。因此，在经济高速增长的背后却是以环境污染为代价的，这与可持续发展思想是相违背的。

二、能源、环境对经济增长的实证分析

从回归方程可以看出，β1为0.8318，这说明在其他条件不变的情况下，随着能源投入的增加，贵州省的生产总值将不断增加。但是从另一方面，也说明了贵州经济的发展在很大程度上依赖于能源的供应。然而，由于贵州省“无油、缺煤、少电”，资源匮乏，80%以上消耗的能源都要从省外调入。因此，贵州省不适合发展高能耗项目的产业模式，需对产业结构进行调整。

另外，β2为0.0613，说明贵州的经济发展与环境污染存在着正相关关系。因此，可以说，贵州省经济的增长是以牺牲环境、污染环境为代价的。在我国，普遍采用GDP来评价一个地区的发展成就，用产值和经济增长率对各级政府的政绩进行考核，这就导致了在经济发展过程中，片面地追求经济的高速发展，而不惜以环境污染为代价。

综上所述，贵州省经济的增长是以能源的大量消耗和环境污染为代价的，同时贵州省资源不太丰富，不断拉大的供需缺口将成为经济发展的“瓶颈”，而且环境污染最终也将对经济的发展产生负面影响，这是一种不可持续的发展，是一种极不和谐的经济增长方式。

三、能源、环境与经济协调发展的建议

（一）优化贵州省的能源结构

要加快贵州省的电源电网建设，并大力推行电力需求侧管理，以缓解电力供需矛盾；要积极开发水电，利用贵州抽水蓄能的丰富资源，重点考虑建设一批调峰能力强的中型水电和抽水蓄能电站；要优化发展煤电，推行高效洁净燃烧技术和提高技术设备水平，以提高煤炭等一次能源的使用效率。

（二）依靠科技进步大力发展循环经济

要依靠科技进步，大力发展循环经济，将经济增长方式从粗放型向集约型、消耗型向循环型、投资推动型向创新推动型经济转变，实现贵州经济向高级化发展。

（三）完善绿色GDP　指标体系

要不断着力于提高全民，特别是一些领导干部对绿色GDP的认识观念，提高绿色核算技术，构建科学完整的环境资源统计指标体系，并制定出与绿色GDP核算相关的法律制度，以摸索并完善绿色GDP核算体系。

（四）加大环保力度，推动经济社会可持续发展

要突出抓好环境保护，以减少水和大气污染为重点，认真解决影响经济社会发展特别是严重危害人民群众健康的环境问题；要下决心把重点领域的污染治理工作抓好，加大南水北调工程沿线和其他重点流域、区域的污染治理；要认真落实环保目标责任制，完善监督管理机制和问责制度，加大处罚力度，纠正超标排污行为。

参考文献：

[1]周彬，吴翔.浙江省3E现状分析及对策[J].科技创业月刊，　2006，（3）.

[2]魏一鸣，范英等.中国能源报告（2006）：战略与政策研究[M].北京：科学出版社，2006.