能源动力专业就业方向范文

时间:2023-09-25 11:07:59

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能源动力专业就业方向

篇1

【摘 要】为了满足现代社会对能源领域应用型人才的需求,并提高学生在就业择业过程中的竞争力,三峡大学结合该校培养“高素质、强能力、应用型”人才的办学方针,对学校新建的能源与动力工程专业进行了改革,提出“弱化专业方向,提炼专业共性,增厚专业基础”的人才培养改革思路,并以此为指导制定专业人才培养方案和建立校内外实验/实践基地。实践表明,本次改革取得了较好的效果。

关键词 能源动力;人才培养;改革

基金项目:三峡大学(高等)教育科学研究项目(1307,1345);三峡大学教学研究项目(J2013008)。

作者简介:陈从平(1976—),男,湖北荆州人,三峡大学机械与动力学院,副教授。

能源是国民经济的命脉,是国家可持续发展的重要物质基础和根本保证。能源与动力工程类专业正是致力于培养能从事能源开发与利用的技术与管理人才。目前,全国有200余所高校开设了能动相关本科专业,其中大部分已经建设较为成熟,部分985和211高校的能动专业在国内已具备一定的影响力且具备鲜明特色[1]。而三峡大学的能动专业于2011年才开始立项建设,并同年开始招生。作为地方高校新开设的能动专业,在人才培养方面必须适应社会和行业需求,符合我校 “高素质、强能力、应用型”的人才培养的目标,因而,在专业建设伊始,就不能完全照搬其他高校能动专业人才培养模式,需要结合实际情况,大胆改革和创新,才能在国内同类专业中快速占领一席之地,并以高起点快速稳健发展。

1 国内外研究现状

欧洲和美国的大学将能动类专业设置在机械工程系中,且不以专业来单列,而只是机械类的一个方向,称为热流科学(Thermal and Fluid science)或能量系统(Energy system),而核工程与核技术则一般单独设立,或者设在化工系中,例如美国麻省理工学院、佛罗里达大学等,机械工程的教学与研究范围覆盖了目前国内本科生专业目录中的机械类、能源动力类的范围,这样就大大扩展了能动专业的学科基础和专业领域,以此来适应“应用型”人才培养的需求,使学生获得坚实的专业理论和宽广的专业知识。

我国能源动力类专业形成于20世纪50年代[2],当时在苏联教育体制的影响下的分为10个三级专业,经1993、1998、2012年三次修订最终合并为1个专业:能源与动力工程,使得专业覆盖面被大幅度拓展,要求本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和技术,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。要实现以上人才培养目标,关键在于如何紧跟行业需求并结合高校自身情况,制定科学的人才培养方案并认真执行。然而,经前期大量调研结果表明,目前国内高校尤其是地方院校在能动专业人才培养上存在以下特点或不足:

(1)专业划分过细,口径太窄。大部分高校在能动专业中设置了多个专业方向,如水力发电、火力发电、清洁燃烧、供暖、制冷等,并将专业课分方向模块进行教学,这极大地限制了学生的选择空间,不利于学生专业知识拓展,使学生在择业时被固定在某个方向上,缺乏竞争力。

(2)人才定位不尽合理。经前期广泛调研发现,随着我国现阶段加快能源建设的力度,国内目前需要更多的是能源动力行业运行、维护与管理方面的技术人才[3],对于高端人才如设计研究类人才虽然稀缺,但由于能动专业实践性强的特性,一般难以由高校直接培养此类人才,即高端技术人才亦需要从工程实践中磨砺而出。所以作为地方院校,尤其新开设能动专业的地方高校,不能一味照搬985、211高校以及部分经过几十年专业建设已经具备自己鲜明特色和专业实力的高校的人才培养模式,必须紧跟行业需求,以培养应用型人才为主线,并充分利用和发挥高校自身的特色和优势。

2 三峡大学能动专业人才培养模式改革

三峡大学的能动专业于2010年底才开始立项建设,并于当年从我校2010级机械设计制造及其自动化专业中分流出53位学生按照能源与动力专业人才进行培养,2011年开始以能源与动力工程专业独立招生,故截至目前实际上已有一届学生毕业(2010级),且2015年度即将毕业的学生目前绝大部分已经签订了就业协议。近五年来,学校在专业本专业建设过程中积极探索,对兄弟高校及能动相关的企事业单位进行了广泛调研,并紧密结合我校能动专业“新开设、新起点”的现实情况,培养和提炼自己的专业特色,并对本专业的人才定位和培养进行了以下改革:

(1)在人才培养与定位方面,以培养“高素质、强能力、应用型”人才为指导,制定了专业人才培养方案,着重提炼专业所覆盖知识体系的共性,拓宽专业口径、增厚专业基础、突出方向共性、弱化专业方向、提升就业能力,扩大就业口径。具体为:1)以流体机械动力学为基础,设置适用于水力发电、热力发电、风力发电中能量转换动力装备的动力学相关系列必修基础课程,突出水力发电专业课,并辅以风力发电等专业课程;2)以热-力转换原理为基础,设置适用于火力发电、生物质能发电、核电等热动力学、热交换、热传输相关的系列必修基础课程,专业课设置方面突出火电、核电,辅以生物质能相关课程。即将动力工程专业分为流体机械和热力机械两个方向,但在培养过程中,大大拓宽了专业基础必修课的范围,增加学生后续就业时行业选择的范围。

(2)在实验/时间教学方面,以厚基础、宽口径、应用型人才培养为指导,建设和整合实验、实践教学条件。取消零散的课程实验/实践,开设系列综合实验/实践课程,使实验/实践教学具有层次性、连贯性、交叉性、系统性和良好的可操作性。避免以课程为单位开设实验时的连续性差、重复度高、综合性不强、效果差的缺点,同时在一定程度上降低建设成本。此外,学校还积极开发校外实践基地,挖掘学校所在地区及周边区域广泛的能源动力行业/企业资源,作为本专业有效的实践基地。

(3)以校外实践基地建设为抓手,开发专业初期就业资源。任何一个高校新专业就业时其情况都或多或少存在不确定性,其原因主要在于社会和行业对于特定高校新专业的认识度不高。因而打开就业工作局面难度大,故无论从短期还是长远来看,都需要充分利用所建立的校外实践基地作为就业渠道,使基地发挥更大作用,这需要在基地建设过程中同时做好基地管理制度建设,以协议的形式为本新专业向基地输送人才提供保证。

3 改革效果

近五年来,学校在建设能动专业过程中不断探索,最终形成以上建设意见和改革措施,并取得了显著成效:

(1)制定了科学合理的能动专业人才培养方案,确定以掌握能源转换装备运行及转换机理为基础,在传统的专业基础课程中,将《流体机械原理》、《水轮机及调节器》、《汽轮机》等增设为专业公共基础课,在专业拓展模块课程中按水电、热电、流体机械、新能源发电等设置小学分模块供学生选修,但不限制选择模块数量。目前学生就业反馈情况表明,在弱化专业方向、增厚专业基础课程后,学生在择业过程中即使不在个人专业方向上就业,只要未跨出能动行业,就能很快适应新领域的工作。

(2)整合实验/实践教学计划和条件。如将以往随理论课程开设的《流体机械原理》、《流体力学》、《液压传动与控制》、《泵站工程》、《水轮机及调节器》等的课程实验进行专门设计,整合成32学时的《流体综合实验》课程;将《热力学》、《传热学》、《汽轮机》、《热电厂动力工程》、《锅炉原理》等课程的实验内容整合成32学时的《热工综合实验》;将《测试技术》、《控制工程》、《电厂自动化》等课程实验整合成16学时的《测控综合实验》等,并根据相关理论课开设时间将综合实验课内容分为两个学期开设。这样学生能够得到更为系统的、连贯的实践训练,相比随理论课程开设的零散实验,综合实验教学效果更好随

(3)目前已在学校所在地区及周边能动企业建立本专业的实践/实习基地,且已经有效运行,如安能(宜昌)热电(生物质能发电)、长江电力(葛洲坝)、安能(襄阳)火电、三峡电厂、清江的隔河岩电站、高坝洲电站、向家坝电站、黄龙滩(十堰)电站、湖北宜化集团、宜昌安琪酵母、黑旋风工程机械等20多家能源企业和流体机械设计制造企业,可完全满足学生毕业实习、生产实习及其他培训的接待需求,极大地缓解了专业实践条件建设需要大投入的困难。

(4)专业就业情况良好,第一届毕业生(2010级,共53人)就业率达100%,其中除4人继续攻读硕士研究生外,15人进入水力发电厂,17人进入火电、生物质能电厂,6人进入电力部门事业单位,11人进入与流体机械及能源装备设计、制造相关企业。其中17人(32.1%)在本专业校外实践基地相关企业就职。截止2015年3月中旬,第二届毕业生(2011级,共81人)已签就业协议的达72人,已确定攻读硕士研究生5人。学校以专业调研、毕业生就业企业回访等多种形式,进一步拓宽和加深了与行业内相关企事业单位的联系,并就用人单位对我校毕业生在生产实践过程中的综合素质和表现进行跟踪回访,结果表明学生的综合能力水平总体较高。

4 结语

能源动力类专业是实践性、技术性很强的专业,且专业覆盖的技术领域非常广泛,针对具体的应用领域其技术专业性又较强,而高校在该专业人才培养的过程中一方面不可能面面俱到,设置过多的专业方向,另一方面又不能过于集中,而使得学生的专业知识领域过窄,导致就业方向没有选择余地。因而,在人才培养过程中要更多地考虑专业领域的共性,增厚专业基础,拓宽专业口径,使学生获得尽量宽广的专业综合知识,才能具备一定的竞争力,以适应现代能源动力领域对专业人才的需求。

参考文献

[1]徐翔,余万,陈从平,方子帆,李响,赵美云.三峡大学“能源与动力工程”专业培养方案的制订与完善[J].科教文汇:上旬刊,2014(6):60-61.

篇2

作者简介:杨俊兰(1971-),女,河北行唐人,天津城建大学能源与安全工程学院,教授;王泽生(1964-),男,天津人,天津城建大学能源与安全工程学院,教授。(天津 300384)

基金项目:本文系天津城建大学教育教学改革项目(项目编号:JG-1207)的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)02-0022-02

一、概述

当今世界,能源和环境是目前世界各国所面临的头等重大的科技与社会问题,而相关专业人才资源会成为推动经济社会发展的战略性资源。培养高素质的具有创新意识的能源工程应用型专业人才是我们义不容辞的责任。2012年9月,教育部颁布实施新的《普通高等学校本科专业目录(2012年)》,热能与动力工程本科专业更名为能源与动力工程专业,可见专业名称所赋予的内涵更加广阔和深远,从而也说明随着能源动力科学技术的飞速发展和新问题的提出,需要培养更加适合社会所需的人才,由此有必要对能源动力专业人才的培养模式进行改革与实践,培养适应21世纪社会发展需要的高级应用型人才,对推动我国执行可持续发展战略具有重要的意义。

目前正处于信息化的时代,各方面技术的发展也是日新月异,能源动力学科所应用的范围、涉及的领域更加广阔。由此培养方案的制定必须坚持按大类培养原则,体现本科专业通识教育思想,使学生不仅仅局限于传统的研究对象,还要有比较坚实的知识基础、比较广的知识面和一定的能力储备。[1]CDIO工程教学理念是国际工程教育与人才培养的创新模式。美国麻省理工学院和瑞典皇家理工学院等4所大学组成的工程教育改革研究团队提出、持续发展和倡导了全新的CDIO即构思—设计—实现—运行的工程教育理念和以能力培养为目标的CDIO理念。CDIO模式强调综合的创新能力,与社会大环境的协调发展,同时更关注工程实践,加强培养学生的实践能力。[2]文献[1,3-4]指出的所谓“回归工程”,是指建立在科学与技术之上的包括多种因素的大工程含义。这就需要对能源动力专业的人才培养模式进行革新来实现。

天津城建大学于2000年成立热能与动力工程本科专业,多年来,我们对专业培养方案和课程体系进行了多次完善和改革创新。而且在课程建设方面取得了显著成果。但在提高学生工程素质和能力培养质量方面,尤其是实施过程的规划和设计,有待进一步深入探讨。本文基于CDIO理念,将构思—设计—实现—运行贯穿于学生学习的每个阶段,探索反映工程本质的教育理念与知识技能训练相融合的人才培养模式及其实施方案,并完善相应的课程体系,使毕业生具备较高的工程素质和能力,更好地服务于天津经济的发展和滨海新区的建设,以及满足周边地区乃至全国对能源动力类人才培养的需求。

二、人才培养目标和要求

1.培养目标

本专业培养适应国家和社会经济发展和建设需要的、德智体美全面发展的、具备能源生产、转化、利用与动力系统研发基本理论和应用技术,以及具有节能减排理念,能在工业与民用等领域从事城市能源供应与利用、新能源工程、制冷空调等方面的生产、开发、设计、管理以及科学研究工作的高级应用型人才。

2.培养要求

作为地方院校,应当坚持与地方经济建设紧密结合,面向基层,服务地方区域,在人才培养中首先应当找准人才培养定位,突出专业特色。[5]

本专业学生主要学习各种能量转换及有效利用的理论和技术,接受现代科学与工程的基本训练,掌握能源、热科学及动力系统基础理论,掌握计算机及控制技术等现代工具,具备从事节能、制冷、动力、环保和新能源开发利用等领域的研究开发、设计制造和应用管理所必须的工程技术知识,初步具有应用所学知识提出、分析及解决本专业领域问题的能力。

三、人才培养实施方案

拟将学生的培养分成四个阶段(四个学年),在每个阶段以工程项目为主线,学生经历CDIO的完整实训过程,与相应的核心知识点相关联。即从工程流程出发,将课程体系融合在工程教育流程中,使得课程体系不再是简单的叠加,而是有机的综合化。

第一学年:接受早期CDIO体验。通过开设专业导论课,让学生了解能源专业的发展动态,初步了解一般能源系统的构成;在导师的指导下,制定个人学习及职业生涯的初步规划。

第二学年:接受初级CDIO体验。在导师的指导下,通过认识实习、实验室参观调研,了解一般能源系统“构建—设计—实现—运行”的基本内容。

第三学年:接受中级CDIO体验。学生以小组为单位进行现场专业实训,初步完成对一个具体的能源系统进行“构建—设计—实现—运行”的完整过程,即通过学习专业课程,先对设备的设计进行实训,进而开展系统的设计,而且使这两个设计之间进行有机的结合。

第四学年:接受高级CDIO体验。在第一学期,主要针对学过的专业课程进行课程设计群的实训。将2~3门专业课程的设计内容整合成一个综合的设计项目,让学生将所学课程之间的知识进行有机结合,设计一个工程项目。在第二学期,学生通过毕业设计进行综合项目设计,应用所学课程解决实际问题。学生首先通过毕业实习对实际工程进行调研,提出设计方案。

四、人才培养措施

1.调整专业结构

文献[5]中提到不同的院校各有特色,主要表现为不同专业方向,服务于不同的工程技术领域。我们紧紧围绕本学校的办学理念,结合天津地区的经济和行业的发展趋势,对专业方向进行了调整。在2006级培养方案中,专业方向为热力发电厂工程和制冷与空调工程,相应的专业必修课分成两个模块供学生选择。在2010级培养方案修订过程中,专业方向调整为:城市热力工程和制冷与空调工程。两个专业方向必修课程采用了交叉捆绑的方式,都是把另一方向的主要课程进行了整合。热能与动力工程专业更名为能源与动力工程专业后,在2013级培养方案修订过程中,依然沿用2010级培养方案中的两个专业方向:城市热力工程和制冷与空调工程,但是对课程体系进行了修订,目的是为了拓宽学生的知识面,更加适应社会的需求。

2.课程教学体系完善与优化

能源与动力工程专业广泛应用于能源、动力、建筑、环保等许多领域。学生四年在校学习过程中,针对四个阶段的CDIO实训,完善配套的课程体系建设,优化理论教学和实践教学体系。在专业课程体系中贯彻CDIO理念及标准,整个课程体系以实际工程项目为主线,把培养目标融入到教学过程中。专业培养方案包括公共基础课程、学科基础课程、专业基础课程、专业模块课程、专业选修课程以及实践教学环节等内容,培养学生综合应用和实践能力,使学生的专业素养得到稳步提升。

在2010级培养方案修订过程中,两个专业方向必修课程采用了交叉捆绑的方式,即在城市热力工程方向中捆绑了“制冷系统与设备”课程;而在制冷与空调工程方向中捆绑了“热电厂系统与设备”课程,都是把另一方向的主要课程进行了整合。在2013级培养方案修订过程中,进一步对课程体系进行了修订和完善。拓宽了学生的就业面,提高了毕业生与社会用人需求的适应性。另外,开设有一定数量的专业选修课,有利于扩大学生的知识面,适应社会对择业的不同要求。

在实践教学方面不断强化,主要包括认识实习、生产实习、毕业实习、课程设计、毕业设计等环节,共41周。充分挖掘现有实验设备潜力,进一步完善实验教学体系和实验教学平台,提高实验教学质量及效果。能源与动力工程专业的专业基础实验和专业实验都已经采取了独立设课的方式,分为综合性、演示性和设计性实验,有些实验是必做,有些实验是选做,培养了学生的自主性和实践创新能力。另外,在2013级培养方案中增加了课程设计的门数和总学时,课程设计和毕业设计题目大都来自于工程实践。学院实验中心还建有实验实训平台,可以培养锻炼学生的动手能力和自主创新。从2012级学生开始,还设立了班导师制,定期指导学生参加科研活动、行业比赛、挑战杯以及大学生创新实验项目等科技活动。

3.改革教学内容和方法

随时跟踪国内外本学科的最新发展,了解能源动力行业的发展动态,吸取其他兄弟院校的经验,不断完善优化课程体系和教学内容,增加适应社会发展的新知识和新技术等,保持教学内容的先进性和适用性。

在教学方法与教学手段方面,以先进的教学理念指导教学方法的改革;灵活运用多种教学方法,调动学生学习积极性,促进学生学习能力发展;协调传统教学手段和现代教育技术的应用,并做好与课程的整合。教学方法要有利于激发和调动学生学习的主动性和创造性,开展探索性教学方法。[6]为了实施探索性学习的教学模式,尤其是专业课程,采取问题式教学方式,即针对教学内容,从工程实际、日常生活或最新发展技术中提炼出能引起学生浓厚兴趣且能够加强学生对重点或难点知识理解的一个课题,在课上结合教学内容指导和启发学生展开课题的思考、分析和研究,使学生在每一堂课上在探索中“听”课、学习。并且建立完善专业核心课程教学网站,优化组合教学资源,建设丰富的教学辅助资料,为学生课余时间的探索性学习创造条件。

4.完善实践教学平台

强化学生工程素质培养,与实践紧密结合,培养学生的动手能力。通过充分挖掘现有实验设备潜力,进一步完善实验教学体系和实验教学平台,提高实验教学质量及效果。在实验教学组织上采取开放实验教学与传统的集中实验教学相结合的方式,并开放实验室,加强学生实验技能培养,重视在实践教学中培养学生的实践能力和创新能力,重新编制了与之相配合的实验指导书。

五、结束语

作为天津市地方性高等院校,根据当地的经济和行业发展需求,合理定位人才培养层次,结合学校的办学理念和自身发展特点,不断完善和修改培养方案,优化课程体系,改革人才培养模式。通过将CDIO现代工程教育理念引入能源与动力专业的人才培养方案中,将构思—设计—实现—运行贯穿于学生学习的每个阶段,探索反映工程本质的教育理念与知识技能训练相融合的人才培养模式及其实施方案,并完善相应的课程体系,使毕业生具备较高的工程素质和能力,更好地服务于天津经济的发展和滨海新区的建设,以及满足周边地区乃至全国对能源动力类人才培养的需求。

参考文献:

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

[2]许其清.自动化专业CDIO人才培养模式的探索与实践[J].中国现代教育装备,2011,(23):84-85,139.

[3]赵婷婷,买楠楠.基于大工程观的美国高等工程教育课程设置特点分析[J].高等教育研究,2004,25(6):94-101.

[4]赵锐.浅析美国高等工程教育课程设置的特色及有益借鉴[J].西安邮电学院学报,2009,14(1):182-185.

篇3

读研比例42.7%

临床医学专业是一门实践性很强的应用科学专业。它致力于培养具备基础医学、临床医学的基本理论和医疗预防的基本技能;能在医疗卫生单位、医学科研等部门从事医疗及预防、医学科研等方面工作的医学高级专门人才。该专业学生主要学习医学方面的基础理论和基本知识,人类疾病的诊断、治疗、预防方面的基本训练。具有对人类疾病的病因、发病机制作出分类鉴别的能力。

就业方向

主要到医疗卫生单位、医学科研等部门从事医疗及预防、科研等方面工作。

就业前景

随着高等医学教育事业的迅猛发展,医学院校办学条件得到较大改善,招生规模不断扩大,临床医学专业毕业生的数量和质量大大提高。但是在全国总的毕业生就业形势严峻的情况下,临床医学专业毕业生就业形势不容乐观。

临床医学领域高校推荐

上海交通大学、北京大学、复旦大学、北京协和医学院、中山大学、四川大学、首都医科大学、浙江大学、华中科技大学、第二军医大学。

【能源动力系统及自动化】

读研比例40.4%

能源动力系统及自动化专业研究将煤炭、石油、天然气等一次能源转化为电力、热能等二次能源的生产和利用过程;研究人工环境、制冷空调、低温生物医学等领域的科学技术问题;还研究风能、太阳能、生物质能等新能源的开发利用。伴随能源转换与利用过程排放的有害物质将造成环境污染,能源的生产必须高 效、清洁。能源与环境系统专业不仅对自动化控制十分依赖,而且是一个复杂系统工程,集合了热科学、力学、材料科学、机械制造、环境科学、计算机科学、自动 控制科学、系统工程科学等高新科学技术。能源与环境系统工程专业具有很宽的专业知识面,是一个能源、环境与控制三大学科交叉的复合型专业。

就业方向

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。

院校推荐

清华大学、西安交通大学、武汉大学、武汉理工大学、天津理工大学、河海大学、吉林大学。

【工程力学】

读研比例37.1%

工程力学专业本专业培养具备力学基础理论知识、计算和试验能力,能在各种工程(如机械、土建、材料、能源、交通、航空、船舶、水利、化工等)中从事与力学有关的科研、技术开发、工程设计和力学教学工作的高级工程科学技术人才。

就业方向

可到土木水利、机械控制、微电子技术、能源交通、航空航天等部门从事科学研究、技术开发和工程计算机软件的开发应用等工作;由于具备较为坚实的专业基础知识,较强的分析、解决问题的能力及计算机应用能力,也可到有关的高新技术领域工作(如信息科学、生命科学、新型材料等),还可从事教学工作。

推荐院校

北京工业大学、大连理工大学、福州大学、哈尔滨工业大学、合肥工业大学、华中科技大学。

【中医学】

读研比例33.3%

本专业培养具备中医药理论基础、中医学专业知识和专业实践技能,能在各级中医院、中医科研机构及各级综合性医院等部门从事中医临床医疗工作和科学研究工作的医学高级专门人才。本专业学生主要学习中医药学基本理论知识和中医临床医疗技能,具备一定自然科学和现代医学的知识,受到中医临床技能和现代医学临床基本技能的训练,具有中医各科疾病的临床诊疗和科研工作的基本能力。

推荐院校

北京中医药大学、首都医科大学、天津中医药大学、浙江中医药大学、暨南大学、延边大学、上海中医药大学。

【无机非金属材料工程专业】

读研比例31.4%

篇4

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)01-0052-03

伴随着人类社会对可持续发展日益加强的关注,能源与环境的矛盾成为每个国家的核心关注点,其迫切要求中国的能源动力工程高等教育建立与国家经济发展相适应的工程教育体系与结构,提高能源动力工程技术人才的培养质量。

中国能源动力类专业形成于20世纪50年代,初期为满足动力、发电应用等国民生计的迫切需求,而成立了锅炉、汽轮机、内燃机等专业,后续随国家需求而成立了制冷、核电等专业。国内高校设立工程热物理专业的高峰期为20世纪七八十年代,其后专业发展迅速。2012年,教育部颁布实施了《普通高等学校本科专业目录(第四版)》,能源动力类二级学科门类下列的专业仅为能源与动力工程专业,使得本专业本科成为一个“大能源”范畴内的专业。这种专业上的调整体现了一种需求的调整,在面向全球化的能源发展与挑战时,具备更加广阔视野、全面知识体系的人才更加符合社会需求。邱洁对这种调整对能源与动力工程专业课程体系的影响进行了简要论述,并总结了相关挑战与机遇。

一、专业现状概述

(一)专业内涵的拓展

原有的热能与动力工程专业关注热能与动力的转化及效率问题,核心关注热量这种能源形式。随着可再生能源及新的能源利用形式的迅猛发展,专业内涵愈发深厚。各种能源形式彼此的转换及过程中伴生的能质交换规律等都成为本专业覆盖范围,这对于原有的学科体系产生了一定的影响。故专业内涵的拓展迫切要求学科进行相应的调整,在培养计划方面进行适当更新。

(二)培养目标的调整

近年来,随着可再生能源、能源与环境等主题的发展,对相关新兴领域人才的需求日益加大。社会作为人才的接收市场,对急需人才的类型释放了大量信号。然而,作为人才输送主力的高校,往往并没有及时对培养方案做出适当调整,课程更新方面也相对较慢。事实上,在课程数和学时有限的条件下,在各高校学科内特色研究方向和优势方向沿袭下,相关调整的余地很小。

(三)差异化需求的影响

传统教学模式在面对日渐差异化的学生需求时,不能“丰盈”学生的个性化发展。事实上,随着高等教育进程的不断推进,个性化教育的呼声渐起。重视人才发展的差异性,探索个性化教育理论与实践,在很多高校的人才培养模式改革文件中有所体现。具体到能源与动力工程这个“大能源”专业,有些学生倾向于传统专业好就业,有些学生倾向于新型产业想创业,有些学生格外看重前沿科研想出国、考研,这一方面来源于个人认识和喜好,另一方面也来源于自身经济等不同方面的压力。这种差异化的需求在现阶段传统培养模式下,很难被满足。这不仅是课程设置方面存在局限,在课堂教学、实验和实践等方面也同样存在很多局限。

二、本专业学生存在的问题

(一) 本科生对本专业背景了解不深

其表现为学生不知道专业与国计民生有何关系,故无法在其中定位自己。没有定位,便没有思想原点,不知从何出发开展职业规划、人生规划,故往往感到茫然,无所适从。

(二) 本科生对个人发展路径了解不深

其表现为学生不知道本科所学有什么具体应用,个体的学习如何与群体、行业、社会和国家的发展相关联,想认真发力却不知道如何操作、朝哪里发力,缺乏方法的引导。在被动学习模式下积累的经验,在本科主动学习的情境下不能很好适应,往往造成心理困境。

(三) 本科生对国内外科技发展态势了解不深

其表现为学生无法将自己对未知的探索与国内外快速发展的科技态势相关联。在面对能源与动力工程这种涵盖学科多、支撑面广、国内外发展快速的专业时,一方面渴望求知,另一方面又被繁杂的关系牵扯,造成精力分散,无法突破。

(四) 本科生参与竞争的意愿不大、程度不深

尽管目前在能源领域,国内外针对本科生的科研竞赛纷纷设立及开展,但仍无法发动所有学生参与,造成部分积极的学生参与多个项目,而大多数学生只局限于自己生活的小圈子,缺乏参与竞争的意愿和动力。

三、教学模式的创新实践

(一)“熔炼互激”教学模式

篇5

[中图分类号] G423 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)12-0157-02

2012年教育部新版高校本科专业目录中将“热能与动力工程”调整为“能源与动力工程”。“能源与动力工程”致力于传统能源的利用及新能源的开发,以及如何更高效地利用能源。“能源与动力工程”专业主要培养在能源转换与利用和热力环境保护领域具有扎实的理论基础,较强的实践、适应和创新能力,较高的道德素质和文化素质的高级人才,以满足社会对该能源动力学科领域的科研、设计、教学、工程技术、经营管理等各方面的人才需求。“能源与动力工程”专业的学生应具备宽广的自然科学、人文和社会科学知识,热学、力学、电学、机械、自动控制、系统工程等宽厚理论基础,以及热能动力工程专业知识和实践能力,并掌握计算机应用与自动控制技术方面的知识。

“能源与动力工程”专业中无论是传统专业方向(如水利水电动力工程方向)还是新兴专业方向(如新能源开发和研究方向),都对自动控制技术和实践能力要求颇高。因此,如何针对“能源与动力工程”专业特点改革自动控制类实践课程的教学方法、教学内容和教学模式,对学生掌握自动控制技术基本理论和提高学生专业实践能力具有重要的指导意义,并能达到一举两得、融会贯通的教学效果。

在办学过程中,多家就业单位提出需要具有测控基础的能源与动力工程人才,社会需求提示我们,依托国家级特色专业和能源动力工程的行业背景,针对能源动力工程领域的不同测控对象,应该改革自动控制实践课程的内容,使自动控制实践课程成为一门有针对性的务实课程,其中的改革方法和改革经验也会为其他的交叉学科的实践教学提供重要的借鉴意义。

一、实践教学与理论教学相结合――自动控制实践课程要与自动控制理论课程紧密融合

大多数高校的能源与动力工程专业均开设自动控制原理课程,根据专业方向要求不同在学时内容上也稍有差别。如该课程分别可设置为64学时和48学时,其课程内容主要以经典控制理论为主,重点讲述线性系统的时域分析和频域分析等内容。自动控制原理实践课程是在理论课程的基础上开设的,旨在使学生对经典控制理论有更直观、更深刻的认识和理解,同时结合自己的专业课程背景将这门实用学科应用到自己的专业领域。

结合理论教学内容,实践课程的其中一部分重要内容应是对理论教学内容的验证、分析和再理解。根据自动控制的基本理论,实践课程的基础内容可以根据需要由以下一些内容组成:

1.在实验室用电路元件搭建常用的典型控制环节――让学生直观认识理论课中讲述的各种形式传递函数所对应的实物模型;

2.观察典型系统的动态特性并测试稳定性,同时分析系统特征参数对系统性能的影响――让学生利用示波器这种最常用的电子测量仪器,在时域中分析系统响应随着时间的变化规律,并分析几个重要的响应参数的物理意义,以及它们与理论计算公式之间的对应关系;

3.观察系统零极点对系统性能的影响――与理论课程中的根轨迹内容相对应并加深理解;

4.对典型系统的频率特性进行仿真――理论课程中,频域分析方法是学生掌握起来感觉最为吃力的部分,通过实验方法测量系统的幅频和相频曲线,能使学生对抽象的理论知识有更直接的了解;

5.对线性系统进行校正――系统校正是理论课程中非常重要的一部分,实验中验证不同校正方式对系统性能的影响,使学生对校正方法的掌握更加牢固;

6.引入被控对象构建简单的控制系统,让学生了解控制系统的工程应用、工作机理和调节方法等。

通过基础理论的实践教学,实现真正的理论课程指导实践课程,实践课程反馈理论课程的效果,使学生的知识体系形成一种双向反馈的、理论与实践紧密互动的认知模式。

二、针对专业特色――结合“能源与动力工程”专业特色,实践课程中应设计与专业相关的实践内容

能源与动力工程专业要求学生掌握现代能源科学技术,信息科学技术和管理技术,能够从事热能动力设备及系统的设计、运行、自动控制、信息处理、计算机应用、环境保护、制冷空调、能源高效清洁利用和新能源开发等工作。自动控制原理有别于“能源与动力工程”专业的其他基础课程,如流体力学、工程热力学等,是一门跨专业的基础课程,但它是学生日后工作和继续研究的必要科目之一。

如何根据专业方向特色在实践课程中适当加入与专业内容密切相关的实验内容,是使学生认识并学好这门跨专业基础课程的关键,同时,这一实践环节也能使学生将自动控制原理应用于自己的专业知识中,对不同专业课程的融合掌握具有一定的启发作用。

根据“能源与动力工程”专业的不同方向,结合各专业方向有的被控对象,在实践环节中增加对这些特殊被控对象的控制和调节作用。如对流体传动与控制方向的学生,增加利用液压阀作为执行元件的控制系统实验,推导液压阀的数学模型,观察它的响应特性等;对流体机械及工程方向的学生,增加水轮机转速调节的实验,观察控制器参数改变对系统性能的影响;对风能与动力工程方向的学生,增加风力机变桨控制实验,使学生掌握通过测量风向变化控制风力机叶片方向改变的基本方法等。通过上述实验,一方面让学生复习了自动控制原理的理论知识,另一方面,使学生将控制理论直接运用到自己所学的专业知识当中,对基础知识有了针对性的认识。

实践课程的一个小变革,实际体现的是一种教学的新思路和新方法,实践教学可以作为理论教学的点睛之笔,这种知识体系结构犹如一座金字塔,我们可以把它称为“金三角体系”,整个构造的知识体系如图1所示。虽然实践课程在整个知识体系中所占的比重有限,但合理有效地设置实践课程的形式和内容可以使学生的整个知识体系更加牢固。

图1 “金三角体系”知识结构

三、实践课程深度拓展――整合专业内课程资源,结合校内外丰富的实践资源,鼓励学生自我思考、自我创新

随着学校的日益发展,学校实验资源日益丰富,学生使用实验资源的自由度逐步提高。现在很多高等学校实行实验室开放制度,鼓励学生在自我思考的基础上开展开放性实验。对于自动控制原理的实践课程教学,也可以逐步对学生开放实验室,鼓励学生自我学习。

同时,国家对高校科研项目的支持逐年加大,很多国家项目(如“973计划”、“国家自然科学基金”等)在项目实施的过程中都在国家基金的资助下建设了很多的实验基地,如果能在项目完成后将这些实验基地和实验设备用于学校的教学环节,实际上是提高了这些实验基地和实验设备的利用率,同时也使国家的扶持投资资金得到了更大的回报。以我校的具体情况为例,2006年我校承担了国家“973计划”――大型风力机的空气动力学基础研究,并建立了风力机外场实验基地。在自动控制的实践教学中,针对“风能与动力工程”专业学生,我们利用该项目的实验风力机进行拓展性实验,学生可在外场环境中对风力机的偏航和变桨控制等有很直观的认识,而且我们的控制程序是开放的,可以鼓励学生自我创新,通过编程实现更好的控制策略。拓展性实验不仅使学生将理论知识和自己的专业方向很好地结合在一起,同时也是增加学生学习兴趣的一种很好的途径。

另外,校外实习基地是学生参与实践,实现创新的重要平台。不只是对于自动控制原理这一门实践课程,专业的大多数实践课程内容都可以在实习过程中体现出来。加强特色实习基地建设,不仅能使学生加深对学校理论课程和实践课程的认识,同时丰富学生的思维方式,对学生的自我创新具有推进作用。

综上所述,如果能将自动控制原理实践课程很好地结合自动控制原理理论课程,并有专业方向针对性地开展学科交叉实验,同时在校内开放实验和校外的实习过程中有所体现,就能够使学生的知识结构形成网状构造,有利于学生融会贯通,学以致用。通过对这一门跨专业实践课程教学内容和教学方法的探讨,其得到的具体教学效果和教学经验也可应用于其他跨专业实践课程的教学中,从而使实践课程在整个本科教学过程中发挥最大的教学作用,并实现更好的教学效果。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 田思庆,吴桂云.“自动控制原理”课程的教学研究与实践[J].电子电气教学学报,2008(2).

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中图分类号:TK221 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)35-0085-01

随着常规能源的日渐短缺,人类环境保护意识的不断增强,节能、高效、降低或消除污染排放物、发展新能源及其它可再生能源成为本学科的重要任务,在能源、交通运输、汽车、船舶、电力、航空宇航工程、农业工程和环境科学等诸多领域获得越来越广泛的应用,在国民经济各部门发挥着越来越重要的作用。

一、 热能动力工程概念及在能源方面的现状

(一)、热能动力工程概念

热能动力工程顾名思义主要研究热能与动力方面,其包括热力发动机,热能工程,流体机械及流体工程,热能工程与动力机械,制冷与低温技术,能源工程,工程热物理,水利电动力工程,冷冻冷藏工程等九个方面,其中锅炉的运行方面主要运用热力发动机,热能工程,动力机械,能源工程以及工程热物理等部分专业技术。热能动力工程主要研究方面为热能与动力之间的转换问题,其研究方面横跨机械工程、工程热物理等多种科学领域。其发展方向多为电厂热能工程以及自动化方向、工程物理过程以及其自动控制方向、流体机械及其自动控制方向、空调制冷方向、锅炉热能转换方向等,热能动力工程是现代动力工程的基础。热能动力工程主要需要解决的问题是能源方面的问题,作为热能源的主要利用工程,热能动力工程对于我国的国民经济的发展中具有很高的地位。?

(二)、热能工程技术的现状

随着我国市场经济的建立,社会需求和经济分配状态的变化、科技发展的趋势、对本专业的生源、就业等形成了挑战,更是热能动力专业教育的关键。同时,热动还是现代动力工程师的基本训练,可见热动是现代动力工程的基础。热动主要研究热能与动力方面,是跨热能与动力工程、机械工程等学科领域的工程应用型专业。热动主要学习机械工程、热能动力工程和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和技术。本专业涵盖的产业领域十分广泛。能源动力产业既是国民经济的基础产业,又在各行各业中有特殊的应用,也是国家科技发展基础方向之一。能源动力领域人才教育的成败关系到国家的根本利益。

能源问题在当今社会举足轻重,热能与动力工程专业在国民经济中的地位可想而知。

能源动力工业是我国国民经济与国防建设的重要基础和支柱型产业,同时也是涉及多个领域高新技术的集成产业,在国家经济建设与社会发展中一直起着极其重要的作用。

风机是一种装有多个叶片的通过轴旋转推动气流的机械。叶片将施加于轴上旋转的机械能,转变为推动气体流动的压力,从而实现气体的流动。风机广泛应用于发电厂、锅炉和工业炉窑的通风和引风,矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却等。尤其是在电站,随着机组向大容量、高转速、高效率、自动化方向的发展,电站也对风机的安全可靠性提出了越来越高的要求,锅炉风机在运行中常发生烧坏电机、窜轴、叶轮飞车、轴承损坏等事故,严重危害设备、人身安全,也给电厂造成巨大的经济损失。此外,风机一直是电站的耗电大户,电站配备的送风机、引风机和冷烟风机是锅炉的重要辅机,降低其耗电率是节能的一项重要措施。

二、热能动力工程技术运用

(一)炉内燃烧控制技术

其燃烧控制是步进炉的核心技术之一,手动控制已被自动控制方式所取代。目前大规格钢锭推钢式加热炉可选用的燃烧自控方式通常有:

(1)空燃比例连续控制系统,该系统主要由烧嘴、燃烧控制器、空气/燃气比例阀、空气/燃气电动蝶阀、空气/燃气流量计、热电偶、气体分析装置、PLC等组成。工作原理是由热电偶或气体分析装置检测出来的数据传送到PLC与其设定值进行比较,偏差值按比例积分、微分运算输出4-20 mA的电信号分别对空气/燃气比例阀和空气/燃气电动蝶阀的开度进行调节,从而达到控制空气/燃气比例和炉内温度之目的。

(2)双交叉限幅控制系统,该系统主要由烧嘴、燃烧控制器、空气/燃气流量阀、空气/燃气流量计、热电偶等组成。工作原理是:通过一个温度传感器热电偶把测量的温度变成一个电信号,该信号表示测量点的实际温度,该测量点的温度期望给定值是由预存贮在上位机中的工艺曲线自动给定的。根据这两个温度值偏差的大小,PLC自动校准燃气/空气流量阀的开度。该阀通过电动执行机构定位。空气/燃料比控制,借助于孔板和差压变送器来测量空气流量,燃气的流量是借助于一台安装在燃气支管上的质量流量计来测量,使精确的温度控制得以实现。

(二)、软件仿真锅炉风机翼型叶片

由于锅炉叶轮机械内部流场非常复杂,并带有强烈的非定常特征,进行细致的实验测量非常困难,目前尚没有完善的流体力学理论解释诸如流动分离、失速和喘振等流动现象,这就迫切需要可靠详细的流动实验和数值模拟工作来了解机械内部流动本质。将利用软件对锅炉风机翼型叶片进行二维的数值模拟,研究空气以不同的方向流入翼型叶片入口所造成的流动分离。根据数值模拟的一般步骤:创建二维模型,进行网格划分,设定边界条件和区域,输出网格,再利用求解器求解,对不同空气来流攻角角下的流动进行二维数值模拟。在得到模拟结果后,对不同攻角下模拟所得到的速度矢量图进行比较分析,得出锅炉风机翼型边界层分离和攻角的关系。

三、热能动力工程的发展方向

1、热能动力及控制工程方向(含能源环境工程方向)主要掌握热能与动力测试技术、锅炉原理、汽轮机原理、燃烧污染与环境、动力机械设计、热力发电厂、热工自动控制、传热传质数值计算、流体机械等知识。

2、热力发动机及汽车工程方向掌握内燃机(或透平机)原理、结构,设计,测试,燃料和燃烧,热力发动机排放与环境工程,能源工程概论,内燃机电子控制,热力发动机传热和热负荷,汽车工程概论等方面的知识。

3、制冷低温工程与流体机械方向掌握制冷、低温原理、人工环境自动化、暖通空调系统、低温技术学、热工过程自动化、流体机械原理、流体机械系统仿真与控制等方面的知识。使学生掌握该方向所涉及的制冷空调系统、低温系统,制冷空调与低温各种设备和装置,各种轴流式、离心式压缩机和各种容积式压缩机的基本理论和知识。

4、水利水电动力工程方向掌握水轮机、水轮机安装检修与运行、水力机组辅助设备、水轮机调节、现代控制理论、发电厂自动化、电机学、发电厂电气设备、继电保护原理等方面的知识,以及水电厂计算机监控和水电厂现代测试技术方面的知识。

四、结束语

热能动力工程的迅速发展使得热力发动机专业方向,其中包括热力发动机主要研究高速旋转动力装置,包括蒸汽轮机、燃气轮机、涡喷与涡扇发动机、压缩机及风机等的设计、制造、运行、故障监测与诊断以及自动控制等行业的发展都到了提速。热动能的发展为航空、航天、能源、船舶、石油化工、冶金、铁路及轻工等部门培养高级工程技术人才,若能将这些理论知识转换成实际的运用,我国的能源压力将大大降低。

参考文献

[1] 安连锁.泵与风机[M].北京:中国电力出版社,2001.

[2] 袁春杭.锅炉引风机事故的预防[J].中国锅炉压力容器安全,2005,14(6):38-39.

[3] 蔡兆林,吴克启,颖达.离心风机损失的计算[J].工程热物理学报,1993,14(1):53-56.

[4] 王松岭.流体力学[M].北京:中国电力出版社

[5]安连锁.泵与风机[M] .北京:中国电力出版社,2001.

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为适应国家经济、科技、社会发展对高素质人才的需求,引导不同类型高校根据自己办学定位和发展目标,发挥自身优势,办出专业特色,“十一五”期间教育部、财政部将择优重点建设一批高等学校特色专业,通过优化专业结构,提高人才培养质量,办出专业水平和特色,为同类型高校相关专业建设和改革起到示范和带动作用。

华北电力大学热能与动力工程专业创办于1958年,原名为电厂热能专业,历经五十多年的建设和发展,现已成为本校师资力量最强、就业形势较好、招生人数较多和学生成才率较高的专业之一,本专业累计毕业生人数已达10616人,在校生人数2647人。尤其最近几年,在两大电网公司和五大发电集团共同组成的校理事会的支持和帮助下,学科实力得到了质的飞跃,毕业生就业形势一直保持在全国各专业的前列。华北电力大学能源与动力工程学院已经成为我国发电领域最重要的人才培养基地,得到了发电行业的充分肯定,在我国发电领域具有重要的影响。

华北电力大学热能与动力工程专业紧密结合国家经济和社会发展需求,以培养“厚基础、重实践、强能力”的热动专业技术人才和管理人才为目标,改革人才培养方案,加强课程体系和教材建设,优化师资队伍,强化实践教学,具有鲜明的“热能与动力工程”专业特色和“电力行业”特色,取得了一系列显著效果。

一、建设思路与改革措施

1.建立并形成热动专业人才培养调研机制

通过校理事会定期开展能源动力、发电(火电、气电、风电和核电等)、环保等相关行业的人才需求形势调研和毕业生就业状况研讨与分析,根据国家的人才需求,制定适应不同专业方向的模块化、层次化人才培养方案。

2.以本科教学水平评估所形成的规范性课堂教学、实践教学和教学管理模式为建设起点,加强精品教材的培育和建设

课程教学体现相关领域的最新发展,普遍采用国内外高水平的新版教材,继续组织编写高质量的适用教材,形成深入开展教学研究的有效机制。

3.加强师资队伍建设,改革教师培养和使用机制

有计划地选派青年教师到企业进行锻炼,到国内外高水平大学或研究机构做访问学者或短期合作研究;鼓励和支持教师参加企业的短期高级技术培训、生产一线观摩、调研和相关会议;聘请一定数量的具有企业生产和管理经验的人员兼职授课,形成学校和企业、学校和国内外大学及研究机构的定期人员交流机制。

4.改革实践教学,推进人才培养与生产实践相结合

为了适应我国能源与电力发展对全新实践型、创新型人才的需求,热能与动力工程实验教学中心整合相关实验室资源,依托电站设备状态监测与控制教育部重点实验室为本科生设立的“能动之光”科技创新项目,建成了包含电厂实践教学模块、动力工程基础实验模块、热能动力工程实验模块、创新实验模块的集知识学习、技能拓展、工程训练、创新能力培养为一体的实验教学示范中心。涵盖专业基础实验、专业实验、综合实验、创新实验,能够满足不同专业、不同层次学生的需要,实现理论与实践、校内与校外的无缝链接,体现“厚基础、重实践、强能力”的人才培养特色。

二、建设成果

热能与动力工程专业是一门跨学科、综合性强、重实践的学科,着重培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高,德、智、体全面发展的,集现代信息技术与热能动力工程知识为一体的高级专门技术人才和管理人才,要求学生通过四年的学习不仅要掌握全面的理论知识,而且必须具备较强的实际操作能力,以适应现代能源、电力行业相关领域对高级人才的需求。华北电力大学热能与动力工程专业以国家能源电力需求为建设导向,从方向凝练、人才培养、教学体系构建、师资建设、教材建设、实验室建设等方面进行全方位探索和实践,取得了丰硕的成果。

1.专业建设别具特色,人才培养模式灵活多样

为适应国家能源电力行业发展的需要,热能与动力工程专业依托一级学科“动力工程及工程热物理”博士点,在热能与动力工程和电厂集控运行方向的基础上,拓展专业方向,开设燃气轮机联合循环、核工程与核技术、制冷与空调工程、新能源等专业方向,覆盖主要发电形式,具有鲜明的电力特色。通过与国家大型企业合作,采用“订单+联合”的培养模式,使专业教育符合社会的发展需求,满足了国家对社会紧缺的复合型拔尖创新人才和应用人才的需要,进一步提高高等教育教学质量,推进人才培养模式改革。

2.加强基础、突出能力、注重创新,构建高质量人才培养体系

按照“夯实基础、突出能力、注重创新、全面发展”的指导思想制定热能与动力工程专业人才培养方案,既加强培养学生厚重的基础,又注重培养学生的创新精神和实践能力。近年来热能与动力工程及相关专业方向毕业生的一次签约率超过98%,毕业生因“作风扎实、动手能力强、有较强的创新精神”深得能源电力行业及其他用人单位的广泛赞誉。

3.优化师资队伍结构、积极打造优秀教学团队

高水平教师队伍是专业建设的有力保障。近年来,热能与动力工程专业按“博士化、工程化、国际化”要求进行师资队伍建设,引进急需人才、培养未来人才、用好现有人才,新引进的教师均为名牌高校的博士或博士后,有数名教师在华北电力科学研究院进行为期半年的工程化训练,有计划、分年度派教师赴美国、法国、英国、丹麦、日本等能源和电力较发达国家的高校或研究机构做访问学者。目前热能与动力工程专业教学团队教师队伍职称结构、年龄结构、学位结构合理,2007年被评为北京市优秀教学团队。

4.以精品课程建设为核心打造课程体系,带动教材建设

根据热能与动力工程专业课程建设计划,以创建精品课程为课程体系建设重点,核心课程全部建成精品课程,同时带动热能与动力工程专业的教材建设,有力推动了热能与动力工程专业的建设水平。到目前为止,已建成1门国家级精品课程、7门省市级精品课程、3门学校精品课程;国家“十一五”规划教材3门及其他教材12门。

5.建设特色实验中心,构建分层次、模块化的实验教学体系

热能与动力工程实验教学中心构建了“专业基础-专业-综合-创新”分层次、模块化的实验教学体系,进一步丰富了华北电力大学“四模块”(基础实验模块、校内实践模块、仿真实验模块、校外实践模块)实践教学体系的内涵。2007年8月热能与动力实验教学中心顺利通过北京市教委组织的专家组评审,荣获北京市高等学校实验教学示范中心称号。

三、鲜明特色

华北电力大学热能与动力工程特色专业时刻以国家能源电力需求为建设导向,以其包容并蓄、均衡有道的精神,不断派生出一批新专业和学科方向,并将继续不断强化内涵、扩展外延,满足国家对能源电力不断发展的新需求,具有鲜明的专业特色。

1.突出专业特色和行业特色

华北电力大学热能与动力工程专业以为国家能源与电力工业培养热动专业技术人才和管理人才为主要目标,专业建设紧密结合国家经济和社会发展需求,具有鲜明的“热能与动力工程”专业特色和“电力行业”特色。

2.支撑学校的大电力学科体系

近年来,热能与动力工程专业针对国家能源结构调整和节能减排工作所形成的新的人才需求,调整和优化了专业方向的设置,从热能与动力工程专业孵化出来的风能与动力工程、核科学与核技术等专业成为华北电力大学大电力学科体系的重要组成部分,进一步提升学校服务于我国能源电力发展的能力和水平。

3.理论与实践教学体系完备,特色鲜明

从复合型人才培养角度出发,建立了以能力培养为主线,分层次、多模块相互衔接的理论与实验教学体系,课程设置实现了系列化、层次化、模块化、厚基础、宽口径,增加学生学习的选择性、自主性,体现“重实践、强能力”的人才培养特色。

4.探索创新人才培养的新模式

积极进行人才培养模式、课程体系、教学内容和教学方法的改革,通过设立“创新人才培养实验班”,采用校企联合“订单式”人才培养模式,为全校本科创新人才培养起到推动和示范作用。

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2008年世界金融危机之后,为了推进我国产业结构的转型,总理提出了发展战略性新兴产业的构想。2010年国务院通过了《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,提出要培育和发展包括新能源产业在内的七大战略性新兴产业。随后教育部发文鼓励有条件的高校申办战略性新兴产业相关专业,并于2010年首次批准浙江大学、华北电力大学等11所大学开设“新能源科学与工程”专业,2011年和2012年又先后批准了23所大学开办该专业。截至2012年,教育部共批准国内34所大学开设了新能源科学与工程专业,详见表1。

从表1可以看出,开设新能源科学与工程专业的大学中“985工程”大学有7所,“211工程”大学13所,还有3所农业院校。这些大学分布在全国的17个省市,其中,江苏最多有10所,占总数的近三分之一;其次是北京和辽宁,各3所;河南、山东、福建、江西和湖北各2所;吉林、黑龙江、广东、河北、陕西、浙江、上海和重庆各1所。从地域分布状况看,开设新能源科学与工程的高校主要集中在中东部省份,西部省份开设该专业的高校只有2所。

二、新能源科学与工程专业人才培养方案对比

作者对各所大学网上公开的人才培养方案进行了收集整理,并进行了对比分析。从收集到的资料看,各所大学关于新能源科学与工程专业的人才培养模式大体可以分为两类:一类在课程体系的设置上充分体现本科人才培养的“宽口径”原则,课程内容涵盖各种新能源,包括风能、太阳能、生物质能、地热能、氢能、核能等;另一类在课程体系的设置上更多地体现了“专业化”要求,设有专业方向,侧重于太阳能、风能和生物质能中的某一类。基于上述第一种思想进行的课程设置,体现了新能源的综合性和交叉性,但存在的问题是难以兼顾风能、生物质能和太阳能等不同的新能源对专业基础知识要求的不同。风能的专业基础侧重于机械和电气,生物质能的专业基础主要有热能、化学和生物学,而太阳能的专业基础是物理、化学和材料科学。因此,由于缺乏相关专业基础知识做支撑,这样的课程设置对每种新能源专业知识的讲解会存在内容深度方面的局限。基于第二种思路所开展的课程设置强调了专业的方向性,其不足在于削弱了对学生新能源综合知识的培养。表2是国内部分高校新能源科学与工程专业主要课程设置情况。

通过对表2的分析,可以得出以下几点结论:

(1)即使是同一类型的培养方案,各个高校之间在课程设置上也存在着较大差别。比如同属于“宽口径”型培养方案的西安交通大学与重庆大学和浙江大学的课程设置均存在较大差异。从课程所涉及的专业内容看,西安交通大学的培养方案涵盖了风能、太阳能、生物质能、水能、地热能、氢能,以及储能和节能等专业内容。而浙江大学的课程内容除了涉及太阳能、风能、生物质能和氢能外,还有三门与环境相关的课程,分别是能源与环境技术进展、能源与环境系统工程概论和低碳能源技术。

(2)上述人才培养方案课程体系的共性在于大部分培养方案体现了能源动力类专业的学科基础,这些课程包括工程热力学、传热学、流体力学等。这与教育部新修订的《普通高等学校本科专业目录(2010)》将新能源科学与工程专业设为能源动力类特设专业的要求是一致的。

(3)分析测试能力的培养受到重视。作为应用性很强的专业,培养学生具备从事现代能源技术与装备研究及应用的能力十分重要,因此一些学校开设了相关课程,比如,西安交通大学开设了《新能源过程、状态与材料性能测试与分析技术》,华北电力大学开设了《生物燃料分析与测试》、《太阳电池材料测试与分析》等课程,上海理工大学开设了《动力工程测控技术》等。

(4)课程设置充分体现了创新性。许多高校的课程设置都充分体现了方案设计者的创新意识,比如浙江大学设置的《低碳能源技术》、《能源与环境系统工程》等课程考虑了能源与环境的关系,这些课程可以起到拓宽学生知识视野的作用。再比如一些学校设置的《储能技术原理》则符合新能源这种分布式能源产业化发展的重大需求。享有国际声誉的社会批评家杰里米·里夫金在其新作《第三次工业革命》中提出,组成第三次工业革命五大技术支柱中“储能技术”是其中一项。

三、国外高校新能源专业开设及人才培养方案的设置情况

美国的一些高校已开办相关专业来培养新能源方面的人才。2005年,俄勒冈州技术学院开设了美国第一个可再生能源工程本科专业,之后,伊利诺斯州州立大学和约翰布朗大学开设了可再生能源专业,埃弗格来兹大学开设了替代能源与可再生能源管理专业,威斯康辛大学普莱维尔分校开设了可持续与可再生能源系统专业,纽约州立大学坎顿技术学院开设了可再生能源专业。在欧洲,德国历史最悠久的国立农业大学、欧洲农业大学综合科研实力排名第一的霍恩海姆大学开设了生物基产品与生物能源专业;挪威阿格德尔大学和挪威生命科学大学开设了可再生能源专业。此外,美国的一些高校开设有新能源相关的辅修专业,比如,科罗拉多矿业大学开设了能源辅修专业,学生可以在可再生能源和传统能源之间选择一个方向进行学习,托莱多大学设置了可再生能源辅修专业。表3是国外部分开设新能源专业大学的课程设置情况。(表中主要课程为笔者翻译,原英文课程名可登陆相应学校网站查询)

从表3所列几所大学的情况可以看出,国外大学的新能源类专业人才培养方案与国内大学在两个方面具有较大的相似性。一是国外新能源专业人才培养方向也存在“宽”与“专”两种类型,前者如约翰布朗大学、埃弗格来兹大学等,这些学校的专业培养方向涵盖了太阳能、生物质能等多种可再生能源;而霍恩海姆大学则属于后者,其专业名称即是生物基材料和生物能源。二是不同大学之间的课程设置同样存在着较大差别,充分体现了每所大学自身的特色。

国外一些大学虽然也有分专业方向的做法,但是这些做法与我们国内的设计有不同之处,国外是按照在共同的基础课程之上,通过专业课的不同来划分方向,这与国内完全根据专业方向对应设置基础课的做法明显不同。比如,纽约州立大学坎顿技术学院设置了10门涵盖风能、太阳能、生物质能、地热能的专业课程模块,但只要求学生从中选修4门,这其实是为了便于学生自主选择专业方向所进行的一种设计。威斯康辛大学普莱维尔分校的培养则从另外一个角度划分了专业方向,分为设计与分析方向、开发与管理方向,一个方向侧重于培养学生的设计研究能力,另一个方向侧重于培养学生从事新能源开发和管理的能力,每个方向单独设有相对应的课程模块。

国外大学在课程设置方面普遍比较重视经济及管理类课程的开设,并将这些课列为必修课。比如Principles of Management(管理学原理),Principles of Supervision(监督原理),Project Management(项目管理),Project Management for Renewable Energy(可再生能源项目管理),Economics of Biobased Energy Production(生物能源生产经济学),Managing an Alternative Energy Project(替代能源项目管理)等。国内大学对这类课程的重视程度不如国外大学。

美国的大学对高年级学生开设有Capstone Course(国内翻译为顶峰体验课程),比如Alternative and Renewable Energy Management Capstone Course(替代能源与可再生能源管理顶峰体验课程),Renewable Energy Capstone(可再生能源顶峰体验课程),Capstone Project(顶峰体验项目)等。这是一门将所学知识应用于特定主题、问题或设计的课程,过程包含资料(文献)收集、量化分析、产品设计、小组讨论与合作等,类似于我们的毕业设计。但是二者之间也存在较大区别,毕业设计是一个必修的、学分较多的项目研究课程,而顶峰体验课程表现出了紧凑多样的课程形式、多层次的课程目标、人性化的选修制度,具有团队合作、学术整合和产学融合的特点,被许多国家的高等教育引进。

四、结论与建议

通过对我国新能源人才培养的现状进行分析整理,可见:

(1)我国已初步构建了新能源人才培养的专业体系,在各所大学所制定的新能源科学与工程专业人才培养方案中,既有面向培养具备新能源综合知识与能力人才的方案,又有侧重于培养系统和深入掌握某类新能源专门知识人才的方案。不同的培养模式可以为新能源技术和产业的发展提供不同类型的专门人才。

(2)新能源种类多样且处在快速发展的过程中,加之不同种类的新能源对专业基础知识的要求存在差别,这些因素加大了专业课程体系构建的难度,在“专”与“宽”之间如何平衡和取舍还需要各个大学在现有人才培养方案的基础上,开展广泛深入研究,以便对人才培养方案进一步完善和改进,使其更符合新能源产业发展需求。

(3)我国新能源科学与工程专业与欧美等发达国家的新能源专业的人才培养方案和课程体系,无论是在设计理念,还是在具体内容方面都有很强的相似性,在体系先进性方面与国外处在同一水平上。但同时,我们也应积极学习和借鉴国外大学优秀的教学改革成果,比如美国大学顶峰体验课程的设置。

基于以上结论,笔者就我国的新能源人才培养提出以下几点建议:

篇9

同目前的热门专业如管理、计算机等相比,地矿类专业相对属冷学门专业,因为很多人对地矿类专业存在偏见,认为地矿行业的工作条件比较艰苦。其实,在世界形势变化日新月异的今天,自动控制、计算机技术、通信技术等先进的科学技术,极大地促进了采矿工程理论研究和技术应用的发展,使得地矿类专业的就业环境发生了翻天覆地的变化:以前的勘探需要背着帆布包拿个小铁锤翻山越岭去采矿,现在则是地球卫星定位系统勘测和自动绘图:以前采矿挖煤需要肩扛手刨,现在则是电脑控制机械操作。同时,因为近年来,石油、煤、各种矿产如稀土等国家战略资源在世界各个国家中正日益显示出重要性,人类在21世纪将为资源问题的解决投入越来越多的力量,地矿类专业也会变得炙手可热。

榜单解读

近年来,一些矿业类高校纷纷改名,转变办学方向。除了中国矿业大学,其他的煤炭院校基本都看不见这个“矿”字了,反之被科技大学、理工大学这些字样所取代。比如,原来的山东矿业学院现在成了山东科技大学,阜新矿业学院变成了辽宁工程技术大学,西安矿业学院成为西安科技大学,淮南矿业学院成了安徽理工大学。

其实,地矿类专业不像很多人想象中那样,像石油工程、采矿工程(研究有色金属方向)等都是比较好的专业。研究有色金属矿山开采的采矿工程专业,例如中南大学的采矿与岩石工程专业,研究领域安全系数较高,就业的渠道(主要是工程部门,如中铁、中建和研究院)广泛。

报考须知

身体不好者不适合报考地矿类专业。肺、肝、肾、脾、胃肠等动过较大手术,功能恢复良好,或曾患有心肌炎、胃或十二指肠溃疡、慢性支气管炎、风湿性关节炎等病,甲状腺机能亢进已治愈一年的以及先天性心脏病经手术治愈,或房室间隔缺损分流量少,动脉导管未闭返流血量少,经二级以上医院专科检查确定无需手术者,均不宜就读地矿类专业。

材料类

材料学一门跨学科的科学,涵盖的范围很广,子学科多,可谓森罗万象,无所不包,因为国内外各行各业发展都离不开的一门基础而重要的学科。目前据相关专家分析,我国在材料成型设计方面缺乏的人才在20万~30万之间,并且呈逐年递增趋势,材料科学与工程专业的毕业生已经成了“抢手货”。目前我国整个材料行业都缺少高精尖人才,我国材料行业的人才缺失问题已经成了众多企业发展的桎梏。

榜单解读

材料类相关专业分布很广,据不完全统计,我国已经有400多个高校开设了材料科学相关专业,各个院校根据自身的特点,该专业的侧重点和人才培养的目标上有较大的差异。如中南大学材料学院现设有材料物理系、材料学系、材料加工工程系、材料化学系、实验中心、新材料研究开发中心二级单位;东北大学的材料学院由原钢铁冶金系、有色金属冶金系、材料科学与工程系、热能工程系、金属压力加工系合并组建而成,是国内第一个集材料、冶金、热能工程、环境科学等现代工业与传统工业科学为一体的二级学院;北京科技大学材料加工专业有强大的实力,以钢铁材料的加工为特色。

报考须知

材料学分为三个大类:金属材料、无机非金属材料和高分子材料。因此,大部分高校会开设材料科学与工程专业,专业下又分出几个方向,针对性的学习这三大类的知识,并且它还与其他一些工程科学相重叠,因此在各大院校。材料科学与工程都有若干分支。

机械类

机械被称为“工程之母”,几乎所有的工程行业都需要机械专业人才。大到万吨轮船,小到手机,高精到航天飞机,普通到小图钉的制造,都离不开机械人才。机械类专业还有着一通百通的特点,学建筑机械可以适应医疗器械的工作,学石油机械可以从事飞机制造的工作,是跨度比较大的专业。此外,机械专业人才并不是只有机械行业才需要,其他行业,不管是研发型的企业还是生产型的企业,只要是在使用生产线和机械设备。机械专业人才就有用武之地。在社会经济正常发展的情况下,机械专业毕业生是不愁找不到就业机会的。

榜单解读

目前,国内开设机械专业的高校有几百所,有很多名牌大学,如上海交通大学、浙江大学、清华大学和华中科技大学等,还有一些颇具实力,但名气不大的地方院校,如浙江工业大学、合肥工业大学、广东工业大学、哈尔滨工业大学等。这类院校没有名牌大学知名度高,但是有着雄厚的工科专的业实力和悠久的学术底蕴,是准备报考机械专业,但分数够不上知名院校考生的好选择。

报考须知

从机械作为一门学科来说。它属于教育部规定的一级学科。因此它底下可设有许多二级学科,虽然各个大学具体开设的方向有所差异,但基本上都有这么几个:机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程、工业工程、动力机械及工程、流体机械及工程,可以根据自己的兴趣选择专业。

自动化类

所谓自动化,是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动地进行操作或运行。广义地讲,自动化还包括模拟或再现人的智能活动。自动化技术广泛用于工业、农业、国防、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务以及家庭等各方面。现代生活最鲜明的标签,莫过于无处不在的“自动”。电灯可以自动亮灭,电梯可以自动启停,房门被强制进入会自动报警,地铁无人驾驶也可以自动运行……如果要总结它们的共同点,那就是会检查、会判断、会执行。以信号检测为耳目,以控制策略为头脑,以传动部件为四肢,不需要人类辛苦调节引导,就能有目标、有秩序地工作。而实现这个“检测一判断一执行”的过程,赋予它们自动能力的学问,就是自动化。

榜单解读

开设自动化专业的综合性老牌院校包括清华大学、东南大学、上海交通大学、浙江大学、华中科技大学、中国科技大学等。不同学校开设的自动化专业拥有各自的特色,譬如北京理工大学的自动化专业是军民结合,宽口径培养军民两用人才;浙江大学的自动化专业的仪表自动化方向实力比较强;清华大学的自动化专业设置比较全面,其中信息、CIMS实力都比较强。其他如南京理工大学、东北大学也具有较强的实力,前者长于模式识别与智能系统,而后者则有控制理论与控制工程的博士点和国家级重点学科点。

报考须知

自动化专业的学生编程能力比不上计算机专业学生,硬件设计能力比不上电子系学生,管理能力比不上经济管理系学生,致使有人认为自动化有“万金油”之称,但没有哪样精通,好像没有发展前途。但从技术角度来说,自动化专业是受到各行各业的实际需求推动的,如果该专业能同各行各业结合起来,“万金油”并不是坏事,一定会有大显身手的空间。所以,拥有一个工科背景,不管今后从事什么工作,即使是管理,也是受益匪浅,有很多学自动化专业的人目前都是从事高级管理工作的。

仪器类

在工业企业进步及发展的过程中,自动化的技术进步是一个大的发展趋势,这就对各种仪器仪表的需求从质到量上都有一个不断革新的过程。仪器与仪表类专业是信息科学技术的源头,是光学、精密机械、电子、计算机与信息技术多学科互相渗透而形成的一门综合学科。它的应用面很广,小到制造车间的检测,大到卫星火箭发射的监控,就连我们日常生活中也能处处看到它的影子,比如,我们到超市买东西时见到的电子秤,上医院看病时使用的温度计,乘出租车时见到的时速表和里程表等,都是测控技术与仪器给我们带来的方便。

榜单解读

仪器相关专业是中国大学中比较大的专业,开设该专业的高校超过一百所,当然主要还是综合性及理工类院校。天津大学是我国规模最大的多科性工业大学之一,在测控技术与仪器专业上拥有很强的实力,拥有测试计量技术及仪器、检测技术与自动化装置两个国家级重点学科,同时也有这两个学科和精密仪器及机械的博士学位授予权。清华、哈工大两校也具有雄厚的实力,其精密仪器及机械也是国家级重点学科。北京航空航天大学、重庆大学也有精密仪器及机械、测试计量技术及仪器的博士学位授予权,其精密仪器及机械亦为国家级重点学科点。浙大则拥有检测技术与自动化装置的两个国家级重点学科点之一,其他如中国科技大学、北京理工大、东南大学、南京理工大等院校也是不错选择,都有测试计量技术及仪器、精密仪器及机械、检测技术与自动化装置博士学位授予权。

报考须知

有些人认为仪器相关专业的学生毕业之后只能从事一些机加工之类的工作,其实精仪系的毕业生有很广泛的学科背景,本科生教育涉及机械、电子、工业工程、材料加工等各个领域,同时也有很扎实的数学基础和研究能力,可以自主进行项目攻关,同时可以从事多学科交叉的一些工作。可以说仪器相关的课程设置为毕业生打造了很好的就业前景,适合于当代社会综合型人才的需要。同时,四年的学习中有很多课程涉及,很大程度上锻炼了学生的动手能力和独立思维能力,而且目前制造业是国民经济的支柱产业,中国的制造业正在蓬勃发展,精仪系的学生大有用武之地。

能源动力类

能源是维持国民经济发展的重要物质基础和根本保证,它与材料和信息构成现代社会繁荣和发展的三大支柱。自然界绝大多数的一次能源,如石油、煤炭、天然气、水力能、核能、太阳能、风能和生物质能等,均采用各种能源转换和利用设备转化为人类生产和生活所必须的各种能源和动力。

榜单解读

能源动力学科和机械学科关系甚为密切,因此许多大学常把能源动力类专业归并到机械学院。比如清华、同济的热能工程系隶属机械工程学院、上海交大则有机械与动力工程学院、浙大设有机械与能源工程学院。当然也有一些高校将能源动力专业独立成院,如哈尔滨工业大学的能源科学与工程学院和北京航空航天大学的能源与动力工程学院。

报考须知

相对机械而言,能源动力这门学科的领域更具专门化。概括讲来,能源动力这门专业是有关能源开发与利用、环境保护、清洁燃烧、能源利用系统及设备的优化与防震、动力工程及控制等领域的专门系科,主要为航空航天动力工程及自动化、汽车动力工程、电厂热能动力及自动化、制冷及低温技术、能源与环境工程等领域培养高级专门人才。能源动力专业又可分为工程热物理、热能工程、动力机械及工程、制冷及低温工程等二级学科。

计算机类

随着科技不断的创新,信息化时代已经向我们走来,这个时代的最重要的标志就是计算机的广泛应用。我们的生活因有了计算机而变得更现代化。如今社会上计算机应用已经达到非常普及的程度,随时随地都可以见到计算机的身影。在2012年新修订的专业目录中,计算机是工学中改动最大的一级学科,下面设立六个二级学科,分别是:计算机科学与技术、软件工程、网络工程、信息安全、物联网工程、数字媒体技术。不论是软件工程还是信息安全,都是时下最流行也是,需求量非常大的专业,毕业生就业趋势不错,薪金亦不菲。

榜单解读

在计算机相关专业方面,实力强大的大学很多,而北大、清华无疑是其中的佼佼者。华中科大则具有计算机系统结构、计算机软件与理论、计算机应用技术的博士学位授予权,还拥有计算机系统结构两个国家级重点学科点之另一个。吉大、北京航空航天大学、上海交大等院校实力也很强,在软件工程方面级国家级重点学科点。哈工大、东南大学、西北工业大学、浙大、武大等院校也有计算机应用技术、计算机系统结构、计算机软件与理论博士学位授予权。

报考须知

一些实力较强的院校还成立了软件学院或者软件工程专业,它们起点高。理论新,学费也非常昂贵,通常是普通计算机专业的2~3倍,高达一万多元一年,非一般家庭所能承受。

电气类

由于目前我国重视高科技发展推动了科技进步,从而带动了与此相关的计算机专业、电子专业人才需求的大幅增长。近两年国家每年动通讯基础设施的投资多达近两千亿元,按照教育部划分标准,电气信息类专业主要包括:电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程三个专业。

榜单解读

开设本专业的院校有数百所,其中,清华、浙大、上海交大、天津大学等学校实力最强,成绩超重点线50分以上:其次可选择华南理工大学、北京理工大学、北京邮电大学、北京交通大学、大连理工大学、东北大学、西北工业大学、中南大学、电子科技大学等:还有原属部委的院校,如重庆邮电学院、北京机械工业学院、燕山大学、中北大学(原华北工学院)、沈阳工业大学、东北电力学院、上海电力学院、华东交通大学、桂林电子工业学院等,专业实力都较强。

报考须知

电气工程就业优势对广大考生有很强的吸引力,属于热门专业,高考录取分数线往往要比其他专业方向高许多。考生需要具有扎实的数学、物理基础和一定的动手操作能力。

电子信息类

电子信息是科学技术领域最为活跃的前沿领域之一。信息的获取、传输、变换、存储、识别、处理、显示,无一不依赖于电子信息技术。用信息技术改造传统产业,是传统产业发展的必然趋势。据教育部的统计资料,各地方、各高校的人才招聘会上计算机、微电子、通信等电子信息类人才需求巨大,毕业生供不应求。电子信息类主要包括四个专业:通信工程电子信息科学与技术、微电子学、光信息科学与技术。

榜单解读

北大、清华、中国科技大学、中山大学等院校的基础雄厚,选择如浙大、电子科大、西安电子科大、北京邮电大学等院校也不错,这些学校都设有各具优势和特色的电子信息科学与技术本科专业。

报考须知

微电子学作为电子信息产业的重要分支。直接关系到信息产业、电子工业、航天工业、机械工业、自动化、国防工业等国民经济各个部门的发展水平,也正成为一个国家是否已是强国的标志之一。光电子在信息、能源、材料、航天航空、生命科学和材料科学技术中的应用,直接促进光电子产业的迅猛发展。光电子技术必将成为21世纪国际竞争的关键技术之一,光信息科学与技术迅猛发展还引起光学领域的深刻变化。

建筑类

第二次世界大战结束以来,建筑同其他各种有关科学技术的关系更加密切,建筑技术的进展日新月异。新的结构理论、新材料和新设备的运用,高层建筑和大跨度建筑的发展,体现了新技术的威力。学习建筑学不仅要求学生有较强的形象思维能力、图形表达能力和较强动手的能力,还要求学生有良好的数学、英语、历史、美术的基础。因为数学关系到一个人逻辑思维的形成和发展,是人们认识事物、学习知识的基础之一,同时也是工程学的基础。国内大概有70多所大学设有建筑学专业,此专业的名校生非常有竞争力,而一般院校里,专业性的建筑院校比综合性院校的毕业生更受欢迎。此专业的学制一般是五年。

榜单解读

建筑学是我国高校开设最久的工科专业之一,有近一百所高校开设该专业,主要集中于综合性和理工类院校。东南大学的建筑学是其传统的优势学科之一,拥有建筑历史与理论、建筑设计及其理论、建筑技术科学等学科的博士学位授予权,其中前两者也是国家级重点学科。清华、天津大学也有建筑设计及其理论、建筑历史与理论、建筑技术科学博士学位授予权,其建筑设计及其理论亦为国家级重点学科。同济大学、重庆大学也具有不俗的实力。其他如哈工大、浙大、昆明理工大、西南交大、北京建筑工程学院等院校也都不错,它们都设有建筑历史与理论硕士点。另外,哈工大和浙大还设有建筑设计及其理论博士点,而后三者则具有建筑设计及其理论硕士学位授予权。

报考须知

建筑学专业主要培养建筑设计和建筑规划的高级专门技术人才,要求学生既要具备一定的绘画基础和艺术修养,也要具备一定的社会科学知识。建筑工程技术方面的课程是建筑学专业的必修课程,由于专业的深度和广度,大部分高校的建筑学专业的学制是五年制。考生在报考时要衡量自身的特点和能力,再结合成绩来综合衡量自己是否适合建筑专业。

土木类

在新的专业目录中,以往的土建类一分为二,变成了建筑学和土木类两大学科,侧面说明了土木类和建筑类的差别。简单来讲,建筑学是设计建筑物的总的造型(外型)和内部主要的构型,需要综合考虑许多问题,如建筑与城市环境的结合、建筑物本身的使用功能、技术性能、经济效果、艺术形式等等。土木工程的核心课程往往涉及工程数学、材料力学、结构力学、桥梁工程道路勘探设计等工程类,与建筑学更加强调的“设计”关系不大。随着科学技术的进步和工程实践的发展,土木工程这个学科也已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合体系,如房屋工程、铁路工程、道路工程、飞机场工程、桥梁工程、隧道及地下工程、特种工程结构、给水和排水工程、城市供热供燃气工程、港口工程、水利工程等学科。其中有些分支,例如水利工程,由于自身工程对象的不断增多以及专门科学技术的发展,已从土木工程中分化出来成为独立的学科体系,但是它们在很大程度上仍具有土木工程的共性。

榜单解读

同济大学是国内土木建筑领域最大、专业最全的大学之一,在建筑、土木、环境等领域居于国内领先水平,另外还有市政工程、防灾减灾工程及防护工程等学科的博士学位授予权。哈工大实力也相当强,市政工程为该学科唯一的国家级重点学科。清华、东南大学、湖南大学等院校则设有结构工程、岩土工程、桥梁与隧道工程、市政工程、防灾减灾工程及防护工程等博士点,亦拥有结构工程的国家级重点学科点。西南交大、中南大学等院校也具有桥梁与隧道工程、结构工程、市政工程、岩土工程、防灾减灾工程及防护工程等学科的博士学位授予权。另外,西南交大还有工程环境控制、景观工程等自设博士点。其他如浙大、河海大学、重大、天津大学、华中科大等院校也是不错的选择,都设有岩土工程、结构工程、市政工程、桥梁与隧道工程、防灾减灾工程及防护工程等博士点。另外,中国矿业大学则长于岩土工程,而广西大学和西安建筑科技大学的结构工程学科为国家级重点学科。

报考须知

报考时需要注意的是,建筑和土木类都需要考证,执业资格认证均需要一定年限的相关工作经验才能报考。因此如果你有志从事土木工程相关的工作。那即便走上工作岗位后也要注意知识结构的更新,尽早报考以取得相关的执业资格。

水利类

水利是一门既古老而又现代的专业。之所以说它古老,是因为在原始社会,人类靠渔猎游牧为生,逐水草而居,部族定居以后,需水日增,人畜供水和生产用水的引水、供水工程就产生了。在信息化时代,传统水利行业面临全面技术提升和改造的历史任务,应用高新技术对传统的水利行业进行改造,并采用计算机技术、微电子技术、现代通讯技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统及自动化技术等进行技术改造。水利类包括水利水电工程、水文与水资源工程、港口航道与海岸工程等专业。

榜单解读

水利水电工程是中国大学中比较小的专业,开设有该专业的高校约有40所,主要集中在综合性和理工类院校。作为一所以水利为特色的全国重点大学,河海大学的水利学在全国总体实力居于领先地位,相关学科门类齐全,水利及其支撑学科人才梯队的综合实力处于国内一流地位,拥有水工结构工程国家级重点学科点,同时也拥有水工结构工程、水利水电工程、城市水务等学科的博士点。

清华、武大、川大等院校也具有雄厚的实力,各校都具有水利水电工程、水工结构工程博士学位授予权。另外,清华的水工结构工程也是国家级重点学科,而武大则拥有水利水电工程的国家级重点学科点。大连理工大学则长于水工结构工程,拥有该学科的博士点及国家级重点学科点。而华中科大的水利水电工程学科亦设有博士点和国家级重点学科点。天津大学则拥有水利水电工程、水工结构工程两个学科的博士学位授予权。其他如昆明理工大学、太原理工大学也不错,都设有水利水电工程、水工结构工程硕士点。由于其涉及农业灌溉等问题,因此一部分农业院校也有设置水利类专业,如中国农业大学、西北农林科技大学、沈阳农业大学等。水文与水资源工程专业的开设院校同样以综合性院校和理工类院校居多,由于其专业特色,也有少部分矿业院校设有此专业。

报考须知

招生院校虽然没有男女生比例要求,但水利类专业的报考者以男生居多。该专业由于是在野外实习和作业,报考者要有吃苦耐劳的毅力。

测绘类

测绘科学与技术属于较为专门的专业科学。概括讲来。测绘科学就是以现代空间和电子技术为手段测定地球形状及外部重力场和地球外部物理特征的一门学科,主要应用对象是各种工程(如城市建设、交通、水利、矿山、海洋建筑、大型精密设备安装等)的勘测设计、施工及运营各阶段中的测绘工作。

榜单解读

测绘工程是比较“小众而不冷门”的专业,开设该专业的高校有四十所左右。本专业重点院校有武汉大学、同济大学、中国矿业大学、中国地质大学(北京)、中国石油大学(华东)、河海大学、长安大学。作为世界上测绘学科门类最齐全的全国重点大学,武大在测绘工程领域居于全国领先地位,拥有大地测量学与测量工程、摄影测量与遥感两个学科唯一的国家级重点学科点,同时也拥有这两个学科以及地图制图学与地理信息工程博士点。中国矿业大学、中南大学、信息工程大学也有雄厚的实力,三校都有大地测量学与测量工程、摄影测量与遥感、地图制图学与地理信息工程等博士学位授予权。部分二本院校也开设了测绘类专业,如东华理工学院(原华东地质学院)、江西理工大学。

报考须知

测绘科学在本科阶段设置测绘工程专业,一般分为工程测量、大地测量、卫星应用工程、摄影测量与制图等分支方向。学科专业性很强,有主干学科支持,也有相关学科的支持,涉及到空间、电子、信息、激光等科学的研究。主要的专业课程有大地测量学基础、空间测地理论与技术、影像与制图、数字摄影测量学、地理信息系统原理及应用、遥感原理与应用、电子地图原理与应用等。各个方向根据各自的研究领域还有其他的专业课程,比如卫星应用工程方向的专业课程还有无线电通讯与导航、数字图像处理等。

环境与安全类

环境工程是研究环境问题的一门学科,它的任务是通过评价人类生产和社会活动对环境的影响,用具体的工程、规划和管理措施,收集和处理污染物,消除水、气、声和固体废弃物等方面的污染,净化环境,使社会、经济和环境保护协调发展。水治理是环境治理的一个重要领域,常常是环境治理最初着手的领域,所以在很多院校。给水排水工程与环境工程也设在一起。

在高校专业的分类中,跟环境工程分在一起的还有安全工程。安全工程,简而言之,研究的是生产、工程或者说是行业的安全问题。很显然,不同行业需要有各自不同的具体安全措施,所以,安全类专业是依托于各个行业的。

榜单解读

环境类专业尽管属于新兴专业,但发展较快,仅本科院校中就有超过两百所设置,并且有专门的院系。本专业的主要院校有清华大学、浙江大学、哈尔滨工业大学、华东理工大学、河海大学、上海大学、南昌大学等。有些学校颇有特色,如南京信息工程大学在大气环境、生态环境及环境污染治理方面有很强的师资力量和研究水平。扬州大学的环境科学与工程学院设有环境科学、环境工程、给水排水工程、建筑环境与设备工程、农业资源与环境五个专业。

安全工程则是让一个充满“责任”的专业,因此你选择了这个专业。等于你选择责任。本专业重点大学有中国科学技术大学、中国矿业大学、中南大学、中国地质大学等,二本可关注中北大学(原华北工学院)、沈阳航空工业学院、哈尔滨理工大学、江苏理工大学、江西理工大学等。

报考须知

考生体检时,结论为色盲、色弱及嗅觉和听觉不合格者不能报考本类专业。

化工与制药类

化学工程是一个历史悠久的专业,其应用广泛,包括化工、能源、材料、药物、食品等许多行业都需要化工人才,可以说化工是21世纪最基础、最具活力、应用最广的学科之一。医药产品是人类战胜疾病,维护身体健康不可或缺的特殊产品,在国民经济中占有重要地位。当今世界,医药产品的研发受到各国政府的普遍重视,医药工业成了名副其实的高技术产业,现代制药业成为与当前国民经济及社会生活领域中最活跃、与人民生活息息相关的热点行业和高新技术产业之一。

榜单解读

天津大学的化工专业是其传统的优势学科之一,其水平居于国内领先地位,清华、华东理工大学、北京化工大学、浙大、南京工业大学等院校也有很强的实力,都有化学工程、工业催化、化学工艺等学科的博士学位授予权,其中,化学工程也是国家级重点学科。中国石油大学、太原理工大学则除了设有化学工程、工业催化、化学工艺等博士点外,还拥有化学工艺的国家级重点学科点。其他如华南理工大学、川大、南京理工大学等院校也各具优势:华南理工大学长于化学工程,川大和南京理工大学则均有化学工程、化学工艺、工业催化博士学位授予权。

制药工程是比较小众的专业,但却是比较热门的专业,近些年发展迅速,开设该专业的高校约有60多所,主要还是综合性及理工类院校。在这些院校中,华东理工大学、天津大学、南京工业大学等院校均具有较强的实力,拥有制药工程与技术博士学位授予权。重庆大学、太原理工大学则具有制药工程硕士学位授予权。其他如浙大、中国药科大学、北京化工大学、东南大学、北京中医药大学、成都中医药大学、西南农大、吉林化工学院等院校也是不错的选择,各校都设有各具特色的制药工程本科专业,成都中医药大学等院校还设有专科专业。

报考须知

在化工和制药两大分类的基础上,化工专业又可以分为许多小的专业和方向,大致有:化学工程、化学工艺、高分子科学与工程、催化科学与工程、应用化学、精细化工、生物工程、过程装备与控制工程等。

相对化工专业有多个方向,制药工程的学科相对单一,该专业的学生要学习化学、化工、药物化学、药厂工艺设计及设备等方面的基础理论及实验技能训练。

交通运输类

交通运输类专业在工学学科中,属规模较大的专业。高校中的交通专业研究方向主要和计算机信息技术和智能技术结合起来,形成许多新的研究方向,出了很多研究成果,比如GPS卫星导航定位实验系统、交通监控系统、智能车辆与智能化诊断系统。

交通类专业涵盖甚广,它主要培养交通领域的高素质复合型人才,能在交通运输、物流工程、汽车运用工程、交通工程等领域从事科学研究、技术开发、生产及经营管理、工艺和设备设计、教学等方面的工作。

榜单解读

交通运输专业要分布在综合性及理工类院校。西南交大在交通运输专业上的实力居于国内领先地位,其道路与铁道工程、载运工具运用工程均为国家级重点学科。长安大学同样拥有道路与铁道工程、载运工具运用工程博士学位授予权,同时这两个学科亦为国家级重点学科。中南大学、同济大学也具有雄厚的实力。其他如哈尔滨工业大学、中南大学、北京交大、东南大学、吉大、武汉理工大学等院校也具有较强的实力。

报考须知

从分类上来说,交通类专业主要分为交通运输和交通工程两大类。交通运输专业侧重运输系统规划及管理能力的研究,而交通工程则侧重交通工程方面的规划与设计。从具体的专业划分上看,主要分为交通运输规划与管理、交通信息工程与控制、载运工具运用工程、道路与铁道工程、物流工程等专业。当然另外还有一些方向,由各所大学根据自己的特色开设决定。

海洋工程类

海洋工程属于工学学科。可以这么理解海洋工程,土木工程是在陆地上造房子、规划设计,而海洋工程就是在海洋中从事这些活动。海洋工程方向主要就是培养从事现代海洋工程研究、规划、设计、制造、管理以及教育的高级技术人才。既然陆地上造的是房子,那么海洋中造的自然是船舶了。同时,船舶的运输也需要管理和研究。作为一级学科,海洋工程专业下面又分了许多不同的研究方向。一般包括有运土交通运输上等方向。各个方向又可细分,比如船舶工程又可以包含轮机工程、水声工程、船舶与海洋结构物设计制造等方向。

榜单解读

一般来说,靠近江河海域有着水域优势的大学才能够有能力并且有针对性地开设海洋工程专业,其中,又以工程技术实力较强的大学在该学科上有较强实力。本专业的主要招生院校有上海交大,华中科技大学、天津大学、武汉理工大学、哈尔滨工程大学,除了上交该专业分数较高外,其他几所院校的录取平均分略高于重点线30~50分。二本院校招生院校主要有集美大学、江苏科技大学(原华东船舶工业学院)。

报考须知

作为一级学科,海洋工程专业下面又分了许多不同的研究方向。一般包括有运土交通运输上等方向。各个方向又可细分,比如船舶工程又可以包含轮机工程、水声工程、船舶与海洋结构物设计制造等方向。本专业对身高、视力等身体条件要求比较高,对船舶制造、远洋驾驶感兴趣的考生。可考虑报考船舶与海洋工程专业。

生物工程类

市场急需掌握生命科学和工程科学的高技术的人才,生命科学的发展以及它和工程科学的结合带来了生物工程产业的蓬勃发展,生命科学和工程科学的渗透为生物工程人才提供了广阔的发展前景。

生物工程专业的应用十分广泛,如研究改变遗传基因,培育出抗病能力极强的小麦;利用微生物的作用发酵香蕉,酿造甜酒;利用转基因植物生产各类蛋白类药物,吃了含有这种含药物基因的食品,就可以起到防病、治病的作用;还有克隆羊、克隆猪、克隆牛等等,利用的都是生物工程技术。

榜单解读

生物工程专业由于具有较多的分支学科,各个高校的侧重点和优势也不一样,考生宜根据自己的爱好和特长进行选择报考。江南大学长于发酵工程,该学科在国内处于领先地位。华东理工大学也具有雄厚的实力,除了设有发酵工程、生物化工博士点外,其生物化工同样是国家级重点学科。天津大学、北京化工大学、浙大、清华、南京工业大学、太原理工大学拥有生物化工的博士点,等院校也具有较强的实力,各校都有生物化工博士学位授予权。而昆明理工大学、南京林业大学则设有生物化工硕士点。东北农大的发酵工程学科也颇具实力,拥有该学科的博士学位授予权。西北农林科技大学、四川理工学院等院校则设有发酵工程硕士点。

报考须知

放眼当前社会,生物工程专业的就业状况并不太好,其中只有与医药相关的专业方向情况较好。追究这种状况的根源,这与我国整个生物工程行业的现状是分不开的。目前,我国生物产业的整个发展方向侧重于实验室成果,而不注重在试验转化中投入,因而建设期长失败率高,因此,社会难以大幅度增加对毕业生的需求量,也难以为他们提供广阔的自我发展空间。

航空航天类

在宇宙这样特殊的环境下,机械、火箭燃料会受到什么影响?行星勘探用机器人如何应用?航天航空类专业主要关注这些话题,它主要研究飞行器(飞机、宇宙飞船、卫星、火箭等)的运动规律及其结构与性能。航天航空技术的发展与军事应用密切相关,并且我国正在开拓许多新的技术领域和研究课题,如卫星通信正在成为现代传递信息的重要手段,卫星导航实现了全球、全天候、高精度的导航定位,宇宙空间站的开发,可容五六百人乘坐的大型客机的开发等。学习该专业具备良好的物理和数学基础十分重要。未来我国航天、航空事业的迅速发展,展示了本专业良好的发展前景。

榜单解读

目前,北京航空航天大学、哈尔滨工业大学、清华大学等21所普通高校开办了航空航天专业,其中隶属于工业和信息化部的高校有北京航空航天大学、哈尔滨工业大学、南京航空航天大学等6所,教育部所属高校有清华大学、厦门大学、湖南大学等7所,交通运输部所属高校有中国民航大学,地方所属高校有长春大学、上海工程技术大学、南昌航空大学等7所。在这些高校中,部分高校招收国防生,报考国防生的考生录取与军队院校同属提前批次录取。

报考须知

航天航空类中设有四个专业:飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程、飞行器环境与生命保障工程。

兵器类

兵器类学科是一门研究用武器保卫国家安全和摧毁敌方的学问。兵器类主要分为七大研究方向:武器系统与工程、武器发射工程、探测制导与控制技术、弹药工程与爆炸技术、特种能源工程与技术、装甲车辆工程、信息对抗技术。在这七个方向的学习过程中,除了大量学习基础知识和相关理论之外,还有大量的实践性教学环节,包括到靶场、坦克部队、炮兵部队实习,去兵工厂观摩兵器的生产过程和质量控制技术等。

本专业的特殊性决定了它就业范围相对狭窄。因而报考这一专业的学生最好对这个学科有浓厚的兴趣。如选报弹药工程与爆炸技术的学生最好对原子弹冲击波感兴趣,喜欢收集有关子弹射程、弹药的资料,常收集手榴弹爆炸参数,熟悉各种武器弹药,对爆破技术感兴趣等等。

榜单解读

国内设置武器类专业的高校不多,主要是一些理工大学和工业、科技大学,北京理工大学、南京理工大学、华北工学院、西北工业大学开设的专业较全。其他还有北京航空航天大学、电子科技大学、淮南工业学院、西安电子科技大学、长春光学精密机械学院。有的院校就读时间是5年。

报考须知

开设这个专业的院校很少,实力却不容小觑。基本上都是一批本科里的名牌大学,对考生的数学、物理成绩要求较高。与该专业结合最紧密的还是在军工单位。这些单位一般都远离繁华的都市,像我们从电视上看到的“神舟六号”的发射基地——酒泉卫星发射中心就位于远离甘肃酒泉市的沙漠深处。所以,有志于献身国防军工事业的同学,要做好一定的思想准备。同时,选择本专业不仅要有热情,而且更要具有责任感。

工程力学类

随着工业化发展,力学逐渐应用到很多工程方面,比如大型建筑、桥梁、飞机、火箭等方面。这些工程学科的发展在很大程度上正是依靠现代力学的知识发展起来的,如航空航天工业的发展离开力学就会寸步难行。而许多大学的力学专业,要么直接和航空航天专业挂钩,要么就命名为工程力学专业,由此可见力学和工程技术关系密切之一斑。

榜单解读

许多工科类大学,由于自身工程实力以及发展的需要,它们开设的力学专业往往和工程专业结合得更加紧密,因此更偏重于工程力学类型。比如上海交通大学的工程力学系属于船舶与海洋工程学院,同济大学的力学系则属航空航天与力学学院,北京航空航天大学的力学系属于航空科学与工程学院,前身则为飞行器设计与应用力学系。

报考须知

因为“力”这个东西看不见,摸不着,思考起来十分的抽象,研究它需要应用各种公式,总之,学习工程力学不是一件轻松简单的事,需要做好思想准备。

公安技术类

公安技术类专业共分为两个专业:刑事科学技术和消防工程。顾名思义,这两个专业目前的应用主要是在公安、司法部门,当然也包括一部分相关企事业单位。随着现代科技的发展和各种科技手段的应用,刑事科学技术更是得到了突飞猛进的发展和越来越多的应用,这也使得刑事科学技术专业的地位变得日益重要。

消防工程的目的就是为了培养具备消防工程技术和灭火救援等方面的知识和能力,能在公安消防部队和企事业单位从事消防工程技术与管理和灭火救援指挥方面工作的工科学科高级专门人才。近几年,公安院校尤其是部属公安院校的学生几乎不分专业,全部进入公安系统,消防工程专业也不例外。

榜单解读

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一、引言

《能源与动力工程实验》作为能源与动力工程专业学生的实验参考用书,其既与本专业的基础理论紧密相关,又是一本独立的实验教材,其是本专业学生实验和工程实践能力培养的基础,在本专业的教学过程中占有重要的地位。

目前,能源与动力工程实验教材使用非常广泛。全国有上百所学校开设了能源与动力工程实验课程,每年有几万名大学生及相关工程技术人员都使用能源与动力工程实验教材,大部分学校只有临时内部讲义,并未有正式出版发行的教材,能源与动力工程实验教材的出版发行将受到很多高校及企业的青睐。武汉科技大学能源与动力工程专业自成立以来,三个班级共一百余名学生一直在使用本校教师编写的内部讲义,他们亦急需正式出版的教材。同时,此教材将涵盖冶金工程、材料学、矿物加工专业开设的冶金传输原理、热工基础、冶金炉原理等课程相对应的实验课。此教材的编写出版既能解决本校师生的燃眉之急,又能在其他高校及企业发挥重要作用。

目前,国内能源与动力工程专业的实验教材比较单一分散,如流体力学实验、传热学实验等,没有全面综合的实验教材。本教材涵盖了传热学、流体力学、工程热力学、燃料及燃烧、制冷原理与装置等专业基础课程,以及锅炉原理、火焰炉等专业课的实验内容,同时增加了编者科研团队的科研成果。其主要目的是通过完成对一些理论的验证,增强学生的动手能力,让学生学会对实验数据的处理方法,巩固理论课程知识,培养学生辩证思维能力和逻辑推理能力,为今后其他专业课程的学习打好基础,也为毕业生今后从事与能源动力有关的工作提供一定的基础知识。

二、教材编写

1.工作基础

本教材的依托单位是武汉科技大学材料与冶金学院能源与动力工程系。该专业从2008年起开始招收本科生,目前该校的能源与动力工程专业毕业生就业前景良好,得到用人单位的一致好评。其下属的能源与动力工程实验室自成立以来,经过校、院、系教师的努力,已经成为集科研、教学于一体的实验室。目前实验室专职管理教师四名,实验室面积超过500平方米,拥有一百余台科研与教学设备,可进行热工检测、流体、热工、燃烧、炉窑等相关专业的实验。目前编者团队已经为本校能源与动力工程本科生、冶金工程本科生、矿物加工本科生的热工基础实验、热工综合实验、冶金基础实验、冶金炉原理实验、CAD技术等课程,共计56学时编写了教材,此教材也是在这些实验课的基础上编写的。

编写团队就实验教学问题先后承担了“热能与动力工程专业实验教学体系改革研究与实践”“跨学科宽口径节能环保型人才培养的改革与实践”等教学研究项目,对实验室及实验教学进行了系统的研究与建设。其已与国内知名大学取得紧密合作,此教材即是与东北大学共同编写完成的。

2.教材特色

目前国内能源与动力工程实验教材多偏重于汽轮机、锅炉、流体机械、空调制冷实验,适用于火力发电、发动机及汽车工程、流体机械及低温制冷专业方向。而我校设置的能源与动力工程专业是以冶金为背景的学科,偏重于冶金热能方向,其对专业实验有自己特殊的要求。本教材结合本校专业特色,同时注重与其他高校本专业的相同与相近,增加了编者科研团队的科研成果,使整合后的教材既能满足本校师生的需求,又可适用于其他高校及企业人员。

(1)结合专业特色,优化知识结构

在教学实践中,整合教学内容,拓宽专业口径,不仅可以作为能源与动力工程专业学生的重要专业基础课程应用教材,也可以作为其他冶金、流体、C械和暖通工程类专业本科生必修的专业基础课教材。本教材是在武汉科技大学《能源与动力工程实验》讲义的基础上重新编写出版的,其已在能源与动力工程专业以讲义形式试用了七年,从该校毕业的本专业及相关专业毕业生,都具备了热工、能源相关实验技能,在社会就业岗位上发挥了重要作用。

(2)简明、易读和突出实用性

本教材按照简明、易读和突出实用性的原则,归纳总结了能源动力类专业实验课程的内容,编写过程中注重对基本概念、基本理论的描述,始终贯彻理论联系实际、学以致用的原则;注重实践创新,结合开放实验的特点,力求教材内容符合学生的认识规律,便于学生独立操作。教材内容精练,符合教学特点,文字简明,深入浅出。为适应教学改革需要,教材针对部分教学内容进行整合,尤其适用于不同专业和不同教学内容的选择,便于教师的取舍。

(3)理论联系实际,体现学术价值

教材要有自主知识产权的内容,努力做到把本领域的最新科研成果引入实验教学中,不仅包括国内外知名学者的研究成果,也要体现编著者的科研成果。

3.编写方案

本书主要设置工程热力学实验、流体力学实验、传热学实验、燃料与燃烧实验、制冷原理实验、热工综合实验、流体综合实验等七章。每个章节包括2~8个不等的实验,涵盖了传热学、流体力学、工程热力学、燃料及燃烧、制冷原理与装置等专业基础课程,以及锅炉原理、火焰炉等专业课的实验内容,还增加了编者科研团队的科研成果。每个实验下设实验目的、实验原理、实验装置、实验方法与步骤、实验数据及处理、实验分析与讨论、注意事项等部分,每个实验会略有调整。

三、结束语

能源与动力工程实验教材的编写是在武汉科技大学内部实验讲义的基础上编写的,已经得到七届师生的验证试用,培养的毕业生均得到用人单位的认可。本教材结合本校专业特色,同时注重与其他高校本专业的相同与相近,增加了编者科研团队的科研成果,使整合后的教材既能满足本校师生的需求又适用于其他高校及企业人员。

参考文献:

[1]吴美萍.“以生为本”的实验室开放体系构建与实践[J].中国电力教育,2014(32):146-148.

[2]孙会兰,王波,国栋等.冶金工程专业实践教学改革的探索[J].中国电力教育,2014(24):87-97.

[3]许国良,王晓墨.工程传热学[M].北京:中国电力出版社,2005.

[4]杨世铭,陶文铨.传热学(第4版)[M].北京:高等教育出版社,2006.

[5]沈巧珍,杜建明.冶金传输原理[M].北京:冶金工业出版社,2006.

[6]韩昭沧.燃料及燃烧(第2版)[M].北京:冶金工业出版社,2004.

[7]周国凡,薛正良.钢铁冶金实验[M].长沙:中南大学出版社,2008.

[8]黄希祜.钢铁冶金原理(第3版)[M].北京:冶金工业出版社,2008.

[9]毛根海.应用流体力学实验[M].北京:高等教育出版社,2009.

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【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2015)12C-0118-02

能源动力类企业岗位突出的职业特点是:一是工作责任重大,危险系数较高,要求员工具有严谨细致的工作态度、良好的心理素质、过硬的技术水平和强烈的责任心;二是实行生产倒班工作制,同时企业所在地域一般比较偏远,工作环境相对艰苦,要求员工有吃苦耐劳的工作精神。这些职业特点使得此类行业企业对其从业人员在素质、素养上提出了特殊要求。

热能动力设备与应用专业在广西优势特色专业建设中,通过引入岗位胜任力理论,构建能源动力类岗位胜任力模型,以岗位胜任力培养为根本出发点,构建“两线并行、岗证融通”的课程体系,行业入校建设与行业深度融合的实践平台,校企合作开发专利技术实训资源,改革推行“做学教一体化”专业核心课程教学模式,建设行业认证双师教师队伍,实现学生岗位各项胜任力特征全面提升,有效提高了学生的岗位核心竞争力和适岗能力。

一、胜任力理论

胜任力理论是由美国哈佛大学教授David McClelland最早提出,其定义为能将某一工作中有卓越成就者和表现普通者区分开来的个人的深层次特征,它可以是动机、特质、自我形象、态度或价值观,也可以是某领域的知识、认知或技能―― 任何可以被可靠测量或计数的,并且能显著区分优秀与普通绩效的个体特征。简而言之,胜任力就是员工履行岗位职责所需要具备的知识、技能、能力和特质,是员工能够达到某个岗位绩效要求的一种综合素质。该理论被很多知名企业引入到企业管理实践中。通过借助胜任力理论,可以为探索实践专业人才培养模式改革提供一种新的思路和方法。

二、基于岗位胜任力的人才培养模式探索

(一)选取和确定专业对应的岗位胜任力特征

为服务广西“14+10”千亿产业发展需要,2010年以来我们进行了持续、大量的行业企业调研。通过调研分析,明确专业定位:为广西区域内电力、新能源、化工、浆纸、有色冶金、建材、制糖等行业企业服务。收集整理我院能源动力类专业毕业生近年来的主要就业岗位类型情况,通过深度的分析论证,按照典型企业岗位对专业人才的需求,我们将专业的人才培养目标确定为: 熟悉热力设备结构特点、热力系统的组成和生产流程,掌握热力设备运行操作、检修规范和运行操作、检修技能,能胜任火力发电机组集控值班员、锅炉运行值班员、汽轮机运行值班员、集控运行巡检员、热机检修工、热机安装工和企业基层技术管理等工作要求的高素质技术技能型高端人才。

在完成人才培养岗位定位的基础上,运用岗位胜任力理论进行岗位胜任力要素分析。对照所在行业职业资格标准,梳理分析每个岗位工作任务所需要的职业素养与技能,确定与之对应的胜任力特征要素,得到初始岗位胜任力特征数据,然后按照重要度进行排序,最终确定知识、技能、能力和特质等方面岗位胜任力特征。

(二)构建“两线并行、岗证融通”的课程体系

在人才培养实践中,引入行业技术标准,将岗位规范、职业资格标准、操作规程、企业管理制度、企业文化等融入人才培养,根据岗位所需要的职业能力及职业素养来设置和开发课程,构建了职业特色鲜明、专业技能教育和素质教育两条主线交叉并行的“课岗证融通”课程体系,同步培养学生的职业道德与职业技能。构建“基本技能专项技能综合技能”的“三层次渐进式”实践教学体系。学生通过做学合一、训鉴合一,在校内专业基础技能实训室、专业综合实训基地和校外实习基地分别训练岗位基本技能、岗位专项技能和岗位综合职业能力。

(三)基于岗位胜任力建设教学环境条件

基于岗位胜任力需要,建设“虚实结合”的教学环境条件,在教学活动和教学过程中充分融入企业元素。对照行业认证标准,建设符合中国电力企业联合会认证的“电力行业仿真培训基地”。把校内实训基地打造成具有企业工作环境的“校中厂”。按照专业岗位设置营造企业真实职业氛围,教学融入职业要素和生产要素,再现岗位真实工作情境,使学生感受企业文化熏陶。同时以岗位胜任力特征要素作为教学目标,以真实的工作项目开展学习项目训练,保证学生岗位胜任力的有效提升。充分利用合作企业丰富的生产实践条件和技术资源,与柳州电厂教育教学区深度合作,倾力建设“厂中校”。“厂中校”融教学、育人功能于一体,通过分阶段到“厂中校”现场教学、跟班实习,使学生对企业的生产过程和企业文化获得直观、感性认识,有效增强学生职业意识,真正实现“做学教一体化”。

(四)基于岗位胜任力改革课程教学模式

针对高职学生普遍理论基础薄弱、学习能力差、对专业学习兴趣低的特点,在电厂锅炉、电厂汽轮机、电厂热力系统等专业核心课中推行“做学教一体化”教学模式。这类课程的学习对象是热力设备,其特点是设备众多、单体庞大、结构复杂、系统关联密切,涉及到工程识绘图、结构拆装、系统设计、设备维护等较复杂知识与技能,传统教学模式下,学生学习难度大,学习积极性低,学习效果差。采用先“做”后“教”再“学”模式,如让学生在亲身感受实际设备、认识设备的基础上,进行模型设计、模型制作、模型分析等实践操作,这样学生在一系列“做”的过程中学会相关知识和技能,极大地提高了学生学习积极性,有效破解高职学生的厌学问题。在“做学教”过程中,同时贯穿责任意识、团队合作、执行力、沟通协调、敬业精神、学习发展等必要的岗位胜任力要素培养训练,全面渗透企业文化,提高学生职业素养,实现专业技能与各项胜任特征的全面提升。

(五)基于岗位胜任力建设专业双师队伍

双师型教师是实现人才培养模式改革的重要保障。在改革模式下,需要大量有丰富专业知识、掌握熟练操作技能,且对岗位生产实践有切身经历的“双师型”教师。通过采用与行业深度融合的师资培养模式,利用中国电力企业联合会的行业培训平台培养行业认证双师教师,安排教师定期参与行业企业工作交流、技术培训与技能考核,被认证教师纳入行业管理,实现专业师资的行业认证及管理标准化。同时,将企业需求和专业教师技术优势相结合,与地方重点企业共同开发教师自有专利技术设备,实现实训建设、服务社会与提升教师技术能力三结合,达到更好地为人才培养服务。

(六)基于岗位胜任力建设校园文化

能源企业尤其重视员工的健全人格、诚信道德、团队精神和吃苦耐劳品质等基本职业精神,并在其企业文化中得到充分体现。基于岗位胜任力开展校园文化建设,充分融入企业文化的精髓,全面灌输企业价值观念和企业文化精神。认知企业文化是培养学生全面职业素养的关键,通过在学生职业素质教育中开展形式多样、丰富多彩的教育活动,弘扬“诚信道德”“责任担当”“团队合作”“吃苦耐劳”“乐于奉献”等企业核心价值理念、企业文化精神、企业行为规范及思维方式。在校园文化建设中全方位渗透企业文化,培养学生良好意志品质和健康情感,塑造学生健全人格,培育学生良好职业素养,最终达到提高学生整体素质的目标。

三、效果

热能动力设备与应用专业通过构建与岗位胜任力相匹配的教学体系,技能人才培养体系通过电力行业生产相关岗位的行业标准认证,切实实现了职业教育的“五个对接”,在人才培养中取得良好成效。

一是毕业生适岗能力强,得到用人企业的充分肯定。大批热动专业毕业生因“下得去、留得住、上手快、干得好”很快成为企业的生产技术骨干。例如在南宁铁路局工作的毕业生陈明林,岗位工作表现出色,作为企业优秀青工代表得到了主流媒体中青在线的采访。

二是“做学教一体化”教学模式课程深受学生欢迎,学生的学习自觉性与学习兴趣大幅提高,综合素质提升显著,对实现人才培养目标起到了良好的支撑作用。近几年学生在各类省部级以上学生技能比赛中获得一等奖1项,二等奖7项,三等奖12项。

三是专业内涵建设成果丰硕。2015年实训基地通过中国电力企业联合会组织的“电力行业仿真培训基地”认证,取得电力行业仿真培训基地资质;热能动力设备与应用专业被确定为2014年高等学校优势特色专业建设点;教师通过认证获得中国电力企业联合会电力行业仿真培训高级指导教师和中级指导教师资格共8人,教师获得专利2项,师资队伍建设成效明显。

【参考文献】

[1]刘莉.对接岗位胜任力的高职教育人才培养模式构建[J].当代教育论坛,2010(9)

[2]郑学宝,孙健敏.大学生能力素质模型建立的思路与方法[J].华南师范大学学报(社会科学版),2005(5)

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二、新能源汽车工程专业方向培养方案制定

1.专业人才培养指导思想根据我国社会发展与经济的现状,本科教育应注重学生素质培养,但是也不能忽略专业人才培养的目标。具体地讲,就是既应重视学生的培养质量,又应重视人才市场的要求。我国教育行政管理部门强调“高等学校尤其是国家重点建设高等学校要淡化专业意识,拓宽基础,加强素质教育和能力培养。”但是“淡化专业意识”并不是“不设专业”,而是“提倡部分高等学校,尤其是国家重点建设高等学校进一步拓宽专业口径,灵活专业方向。”虽然这些原则有利于进行本科生的素质教育,但是在我国当前的就业市场环境条件下,用人单位对应聘者所学专业还特别重视,对专业名称十分敏感。由于注重专业名称的表意,而忽视专业培养的内容,这就造成了某些宽口径专业下培养出的人才在就业市场上处于不利的就业竞争地位。内涵明确和外延规范的专业设置是保证人才培养质量与满足人才市场需求的重要条件,因此,专业的培养目标和培养方案是专业人才培养过程中的重点研究问题之一。

(1)以创新能力培养为目标构建教学体系。为培养适应社会经济发展和产业结构调整需求的新能源汽车工程专业方向专业人才,应以素质教育为核心,从知识结构、应用能力和创新能力等方面制订专业人才培养方案,即以基础知识、学科基础、专业知识、实践能力和创新能力等教学层次,构成以创新能力培养为目标的教学体系,如图1所示。其各个层次的教学要求是:1)基础知识教学:以普通教育课程为主,但应考虑学科基础要求。2)学科基础教学:使学生具有扎实的工科机械类基础,以拓宽专业为基本要求,开设适当的选修课。3)专业知识教学:减少必修课,增加选修课,为学生提供更多的专业课程选择空间。4)实践能力教学:贯穿于整个教学体系(图1中,虚线倒三角形)。减少理论教学,增加可操作性环节。5)创新能力教学:创新实践教学环节,是以学生为主,发挥专长,面向实际自主选题或参与科研。

(2)以综合素质教育为核心制定教学计划。

对新能源汽车工程专业方向专业人才素质培养的要求主要表现在三个方面:1)全面性:思想道德、文化知识和创新能力素质的培养。2)基础性:新能源汽车技术应用为目的的工科人才素质的培养。3)融合性:理工与人文知识交叉的复合人才素质的培养。对于技术应用型人才而言,本科期间的实践教学是培养专业意识的重要方面。对列入教学计划的实践教学需要提出明确的要求,如实践性要求,划分出演示性和操作性实验;综合性要求,增加综合性和设计性实验项目;自主性要求可以有选择地进行某些实验。所以,不仅在理论教学环节中应致力于理论应用,更重要的是加强实践环节,突出系统性、工程性和创新性教育。实践教学包括课前(认识实习)、课中(实验课)、课后(综合实习)等教学环节,如专业认识实习、教学实习、课程设计、生产实习、毕业实习(毕业设计或毕业论文)。

(3)以专业方向多元化设置专业课程。目前,高等工科教育正朝着淡化狭义的专业培养,而走向广义的工程教育方向发展。而且随着高等教育走向大众化,专业教育的重心明显后移。这是科学技术综合化、经济发展全球化、就业机制市场化的客观要求。但是,国内的高等教育还处在由精英教育向大众教育过渡的阶段,国内的企业尚未做好承担工程技术人才专业教育的准备。因此,在现阶段的教学体系中还不能忽视专业知识教育,并应以拓宽专业知识的教学内容来缓和人才市场需求和专业教育之间的矛盾。(4)以“厚基础,宽专业”编制教学计划。教学计划是人才培养方案的具体形式,它应符合专业人才知识体系的基本要求,并有利于保证人才培养质量。新能源汽车工程专业方向本科专业教学计划的主要特点为:素质教育学时明显加大,工科基础特点明确,专业知识范围扩大,工程技术主干与人文社科融合,以体现“厚基础,宽专业”的高素质应用型人才培养模式的基本要求。

2.专业人才培养目标本专业培养适应现代化建设和社会发展需要,团队精神与个性发展和谐统一,富于学习能力、实践能力和创新能力,德智体美全面发展,能够在新能源汽车系统工程及相关领域从事设计、制造、试验、管理与维护等方面工作的应用型或应用研究型高素质专业人才,满足社会多层次需求,培养适应现代化建设和未来社会与科技发展需要,立志为国家富强、民族振兴和人类文明进步而奋斗,德智体美全面发展与健康个性和谐统一的,富有创新精神及实践能力的高素质技术应用型人才。

3.专业人才能力要求新能源汽车工程专业人才应具有以下几方面能力:

(1)具备扎实的数理化、外语、力学、机械、电子等基础理论知识,掌握系统的汽车等交通运输工具的设计、制造、工艺、试验、产品研发等专业基础理论、专门知识及基本技能,了解一定的人文社科、经济管理、环境工程等方面的基本知识。

(2)具备一定的综合、分析、知识运用等方法和能力解决新能源汽车工程系统专业领域的问题,具有创新意识和能力;具有正确运用本国语言文字的能力、收集处理信息的能力和社会活动的能力。

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