新能与动力工程范例(3篇)

新能与动力工程范文篇1

关键词：风力发电；太阳能发电；人才需求；风能与动力工程；新能源科学与工程

作者简介：陈建林（1975-），男，湖南浏阳人，长沙理工大学能源与动力工程学院，副教授；陈荐（1967-），男，湖南衡阳人，长沙理工大学能源与动力工程学院，教授。（湖南长沙410114）

基金项目：本文系长沙理工大学教研教改项目（项目编号：JG1236）的研究成果。

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1007-0079（2013）22-0020-03

风电和太阳能发电是我国战略性新兴产业之一，发展风能与太阳能也是我国实现传统化石能源为主过渡为可再生能源和清洁能源为主的必然之举。近年来，我国风电与太阳能发电迅猛发展，对新能源产业人才提出迫切需求。自2006年以来，我国相继有华北电力大学、河海大学、长沙理工大学等多所高等院校开办“风能与动力工程”本科专业；按照2010年《教育部办公厅关于战略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知》，自2011年开始，我国部分高等院校又设置“新能源科学与工程”、“新能源材料与器件”等新能源产业相关的本科专业；2013年，根据教育部要求，“风能与动力工程”专业将统一更名为“新能源科学与工程”专业。面对新能源产业发展需求和我国新能源产业人才培养现状，本文对“风能与动力工程”专业过渡为“新能源科学与工程”专业的人才培养模式进行探索与实践。

一、我国风电产业发展现状

1.总体装机情况

自2007年，我国风电装机容量呈高速增长趋势。如表1所示为2001～2012年我国新增及累计风电装机容量（数据来源：CWEA）。2010年，我国（不包括台湾地区）新增风电装机1893万千瓦，累计风电装机容量4473万千瓦，超过美国跃居世界第一位。至2012年底，全国新增安装风电机组7872台，装机容量1296万千瓦；累计安装风电机组53764台，装机容量达到7532万千瓦；风电并网总量达到6083万千瓦，发电量达到1004亿千瓦时，风电已超过核电成为继煤电和水电之后的第三大主力电源。

图12001～2012年中国新增及累计风电装机容量

至2012年上半年，我国规划建设的百万千瓦级、千万千瓦级风电基地包括甘肃酒泉基地（首期380万千瓦）、蒙东基地通辽开鲁基地（150万千瓦）、蒙西达茂巴音基地（160万千瓦）、河北承德基地（100万千瓦）、新疆哈密基地（1080万千瓦）的建设项目已部分或全部完成。此外，全国还有6个百万千瓦级风电基地正在组织开展建设前期工作，分别为宁夏贺兰山基地（450万k千瓦）、甘肃武威民勤红沙岗基地（100万千瓦）、吉林四平大黑山基地（170万千瓦）、锡林郭勒基地（300万千瓦）、兴安盟桃合木基地（200万千瓦）、呼伦贝尔基地（250万千瓦）等。

至2012年底，全国累计核准风电项目1651个，累计核准容量9040万千瓦（含国家核准计划外项目517万千瓦），其中内蒙古自治区累计核准容量2084万千瓦，居全国之首。2012年上半年全国风电累计吊装容量6190万千瓦，累计并网容量5572千瓦，在建容量3468万千瓦，并网容量占核准容量的62%。其中内蒙古风电并网容量突破1500千瓦，领跑全国，河北、甘肃、山东、黑龙江、江苏、新疆、山西、广东、福建等省区并网容量也均超过100万千瓦。

2.风力发电投资企业情况

2012年上半年，国电集团新增并网容量190万千瓦，累计并网容量1172万千瓦，继续保持全国风电并网容量首位；华能集团新增并网容量100万千瓦，累计并网容量759万千瓦，居第二；大唐集团新增并网容量101万千瓦，累计并网容量675万千瓦，居第三。五大发电集团累计并网容量3170万千瓦，约占全国并网容量的57%。2012年上半年全国投资企业基本保持稳定发展状态，同比2011年上半年并网容量降低了约16%。表1所示为2012年上半年主要投资企业并网容量统计情况。

3.风电机组制造商情况

大规模风电基地建设，为我国风电机组制造商开拓了广阔的市场。2012年中国风电新增装机容量排名前二十的企业几乎占据了国内98%的市场份额，其中金风新增风电装机容量最多，达到2521.5兆瓦，占据19.5%的市场份额。2012年，我国风电新增装机容量排名前三的企业分别为金风、联合动力和华锐。2012年中国风电新增与累计装机排名前二十的机组制造商分别如表2与表3所示。

另外，我国海上风电也取得较大进展。截至2012年底，中国已建成的海上风电项目共计389.6兆瓦，是除英国、丹麦以外海上风电装机最多的国家。我国海上风电开发提供风电机组的制造商中，华锐、金风、Siemens所占份额较大，机型主要以2MW以上的风电机组为主。

二、我国风电人才需求及培养现状

风电产业的高速增长也带来了风电人才的短缺。我国的风电人才需求主要为三个方向：一是风电开发企业，如国电、华能、大唐、国华、华电、中电投、中广核、华润等下属的风电场，主要从事风电场运行与维护方面的工作；二是风电机组制造商，如华锐风电、金风、广东明阳、国电联合动力、湘电风能、Vestas、上海电气、东汽、Gamesa、GE等，这类企业一般需要高端的风电研发人才；三是风电规划设计或建设单位，主要从事风电场的规划、设计和施工等方面的工作。

目前，我国风电人才培养大体上形成了三个层次的格局：第一梯队是博士、硕士研究生培养，主要由国内各高校及研究机构借助风电领域的课题研究培养和造就一批具有较高学术水平、创新能力的风电领域高层次人才。第二梯队是本科生培养。据统计，自华北电力大学2006年创办我国第一个风能与动力工程本专业以来，包括长沙理工大学、河北工业大学、内蒙古工业大学等，全国已开设风能与动力工程本科专业学校有16所（2013年起，“风能与动力工程”专业更名为“新能源科学与工程”专业）。第三梯队是高职生。高职院校主要培养从事风电机组制造、风电场运行与维护的一线技能型人才。

从长沙理工大学（以下简称“我校”）首届风能与动力工程专业毕业生就业考研与出国情况来看，毕业生出现不同层次的走向。截至2013年3月20日，风能与动力工程专业2009级毕业生63人，已签约49人，就业走向主要为中国大唐集团、国电集团、华能集团、电力投资集团、华润集团等发电企业的下属新能源公司，少部分为风电机组制造商和电力建设单位；读研7人，分别被华北电力大学、中南大学、湖南大学等大学预录取；出国深造2人，分别为丹麦科技大学和德国汉诺威大学预录取。从目前人才需求角度来看，由于近几年风电项目的迅速扩张，风电行业对风电场运行与维护的技能型人才有较旺盛的需求。

在风电大规模发展的同时，近几年我国太阳能发电也迅速扩张。截至2012年底我国累计光伏装机容量达到7.5GWp，预计2013年将新增光伏装机容量为10GWp，计划2015年新增光伏装机容量为40～50GWp，2022年新增80～100GWp。风电和太阳能发电作为新能源中两支主力军，出现并驾齐驱的局面，产业发展必然对专业人才提出迫切需求。2013年，教育部统一将“风能与动力工程”专业更名为“新能源科学与工程”专业。本专业也将面向更宽广意义的新能源产业需求，对专业培养方案进行调整。

三、新能源科学与工程专业人才培养模式的探索与实践

本科教育既是培养工程技术人才的中坚力量，又承担着为行业高端人才培养打基础的重要任务。本科生的优势在于理论基础、思维方法和发展潜力，但缺乏的是技术细节方面的训练。因此应始终以培养学生“基础理论扎实、工程实践能力与创新能力强为目标。从新能源产业自身发展角度来说，需要一批具有宽广知识体系、能够引领新能源技术发展的高水平创新型复合人才出现。新能源科学与工程本科教育应该既注重专业的基础性，又要注重工程实践性。为此，我校能源科学与工程专业人才培养模式在以下几方面进行了探索与实践。

1.以“厚基础、宽口径、强能力、高素质”为原则确立人才培养目标

2009年首届招生以来，本专业依托本校能源电力优势学科，立足新能源国家战略性新兴产业，面向风电产业人才需求，确定了“培养德、智、体、美等全面发展，基础扎实，知识面宽，有较高的综合素质、工程实践能力和创新能力强，具备较强的计算机应用能力和较高外语水平，系统掌握风能与动力工程专业基础理论和基本知识，能胜任风电场的规划、设计、施工、运行与维护，风力发电机组设计与制造，风能资源测量与评估，风力发电项目开发等风能与动力工程专业的技术与管理工作，并能从事其他相关领域的专门技术工作应用型高级工程技术人才”的人才培养目标。2011年，本专业被确定为湖南省省级特色专业。2013年，根据教育部对本科专业整理工作的统一部署，将“风能与动力工程”专业将更名为“新能源科学与工程”专业。本着“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的原则，对专业培养方案做了相应的调整，但仍然保留“风能与动力工程”专业的特色，以风力发电为重点，涵盖太阳能光伏/光热发电等新能源知识体系，培养具有宽厚理论基础和创新精神、实践能力强的应用型高级工程技术人才。

2.注重基础性和实践性相结合设置课程模块与培养环节

根据学校的特色和优势，编制风能与动力工程人才培养计划，共开设必修课35门，开设选修课23门，现已开出课程门数为58门，学生需选修33学分选修课程，选修课在总学分中的占比为19.6%。设置了理论力学、材料力学、风力机空气动力学、机械设计基础、电机学、电路理论、自动控制原理、风力发电原理、光伏发电原理与应用、太阳能热利用原理与应用等主要理论课程和计算机辅助设计、电工电子技术、微机原理与接口技术、风资源测量与评估、风电机组设计与制造、风电机组控制与优化运行、风电场电气工程、海上风力发电等技术类课程；以金工实习、电子工艺实习、机械设计课程设计、风电场电气工程课程设计、风电机组设计与制造课程设计、风电场认识实习、检修拆装实习、仿真实习、运行（毕业）实习、毕业设计（论文）等作为主要实践教学环节。风能与动力工程专业在教学环节的设置上实践教学贯穿全程。共4次集中实习，课程模块与培养环节关系如图2所示。

图2风能与动力工程专业课程模块与培养环节关系

3.在工程实践中培养创新意识和创新能力

创新型人才是支撑和推动新能源产业发展的主要动力。创新源于实践，在工程实践中培养创新意识和创新能力。长沙理工大学经过多年的探索与实践，构建了培养“具有创新精神的应用型人才”的学生能力结构体系、能力培养的实施方案、实践教学体系以及管理模式，提出了“工程基础训练+工程创新训练+大工程意识训练”的工程教育模式。基于工程教育理念，形成了“三层次、四模块、三结合”的实践教学体系，即实验、实习、设计等主要实践教学环节按基础训练、提高训练、综合训练三个层次进行系统设计；将实践教学内容分为实验、实习、设计、课外实践四个模块；采用课内外、校内外、第一课堂与第二课堂三结合的方式组织实践教学。

新能源科学与工程专业是一个实践性很强的专业，在办学过程中十分重视实践教学，并建立了稳定的校内校外实习实训基地，通过加强实践教学培养学生的创新意识和动手能力。

（1）校内实习基地。建立校内“风电机组运行特性分析实验室”、“风力机变桨控制实验室”、“风力机偏航控制实验室”、“风力机组检修拆装实验室”、“大型风电场运行仿真实验室”、“风力机叶片振动特性实验室”、“风力机设备腐蚀与磨损实验室”、“光伏发电实验室”等专业教学实验室，为专业实验课、认识实习、拆装实习、仿真实习提供良好的条件。

（2）校外实习基地。根据本专业人才培养目标和要求，制定与社会发展需要相适应的人才培养方案，与大唐华银城步南山风电场、华电郴州仰天湖风电场、中电投九江长岭风电场、大唐漳浦六鳌近海风电场、湘电集团有限公司、湖南兴业太阳能有限公司、北京木联能软件技术有限公司等省内外相关企业共建“风能与动力工程”专业，形成学校与企业产、学、研全面合作的长效机制。风电专业骨干教师共18人次先后到内蒙古华电新能源辉腾锡勒风电场、福建大唐漳浦六鳌近海风力发电场、河南南阳方城风电场、新疆电力设计院、大唐甘肃酒泉风电场等风力发电企业进行技术交流和科技服务。风电专业学生在华电郴州仰天湖风电场、宁夏贺兰山风电场与太阳山光伏电站等基地开展了丰富的暑期实践活动。依托专业实验室，学生开展了大量科技创新实践活动，专业教师指导学生开展了部级（共4项）、校级（4项）“大学生研究性学习与创新性实验项目”的研究工作；参加全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛、“挑战杯”湖南省大学生课外学术科技作品竞赛等各类科技性竞赛活动，获得较佳的成绩。

4.转变技术类或实践类课程的学习过程

本科教育的缺失是职业技能或技术细节方面的训练。理论知识宽广但实践动手能力差是目前本科教育存在的较普遍现象。本科毕业生感觉学了很多东西，又感觉什么也没有学到，学到的都是一些理论或概论性的东西。相反，高职院校的职业技能针对性很强，注重实际动手操作能力的培养，而弱化理论知识体系的教育，相比于本科生，高职生在职业技术方面更容易上手。但如果本科生像高职生那样培养，势必过于狭隘，也违背了大学本科教育的初衷。本科生的优势就在于理论基础、思维方法和发展潜力。因此，本科生的理论基础课程的学习可以沿用传统的书本教学为主，培养思维方法；技术类或实践类课程学习则应放弃那种“先书本，再实践”或“只有书本，没有实践”的教学方式，而应遵循“在实践中学习”的原则。针对不同的专业特点有选择性地开设或加强职业技能型的课程。对于本专业来说，则应加强计算机绘图、电气与控制、模拟仿真、机械设计与制造等模块的技能培养。如此，本科生则不但具有宽广的理论基础，而且具有较强的职业适应能力。

四、结论

风电与太阳能发电作为我国战略性新兴产业，呈现蓬勃生机的发展局面。新能源产业发展为新能源科学与工程专业毕业生提供了广阔的就业空间，同时本专业人才也必将成为推动新能源产业发展的动力。本专业应以“工程实践能力”为核心，夯实理论基础，强化实践能力和创新意识的培养，支撑新能源产业的发展。

参考文献：

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[2]李俊峰，蔡丰波，唐文倩，等.中国风电发展报告2011[M].北京：中国环境科学出版社，2011.

[3]袁剑波，郑健龙.工程实践能力：培养应用型人才的关键[J].高等工程教育研究，2002，（3）.

[4]李录平，张拥华.基于工程意识和能力培养的理工院校实践教学改革与探索[J].黑龙江教育，2010，（4）.

[5]李录平，张拥华，周键，等.高等学校实践教育多维度理念探析[J].中国大学教育，2011，（11）.

[6]何建军，陈荐.风电人才需求与人才培养模式的研究[J].中国电力教育，2010，（31）.

[7]姜玉立，何伟军.我国风电人才培养现状、问题及对策[J].中国电力教育，2012，（24）.

新能与动力工程范文

关键词：机械工程类专业；创新能力；课程体系

作者简介：张桂菊（1979-），女，布依族，贵州贵阳人，邵阳学院机械与能源工程系，讲师；肖才远（1979-），男，贵州威宁人，邵阳学院城市建设系，讲师。（湖南邵阳422000）

基金项目：本文系湖南省普通高等学校教学改革研究项目“湖南邵阳学院教学改革研究项目”（项目编号：2009JG26）的研究成果。

中图分类号：G642     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）08-0022-02

在科技迅速发展、综合国力竞争十分激烈的当今时代，培养大学生的创新精神和创新能力具有十分重要的意义，已愈来愈成为时代的要求。改革开放以来，机械工业取得了稳定、快速的发展，同时对机械工程类专业教育提出严峻的挑战。根据本院制定的创办“优势突出、特色鲜明、水平较高，位居省内外同类院校先进行列的地方性、教学型、综合性大学”的办学定位和培养“素质高、基础好、知识广、能力强、有个性、会创新的应用型高级专门人才”的培养目标。结合邵阳学院机械工程类人才培养的实际，培养学生的创新能力作为邵阳学院大学生的重要培养目标之一，针对机械工程类创新型人才的专业特点，邵阳学院机械工程类专业探索出一条科学、完善的机械工程类大学生创新能力培养的路子。本文从创新型人才培养课程体系、实践创新体系等方面构建机械工程类大学生创新能力培养模式，使邵阳学院能培养出具备素质高、能力强、会创新的应用型高级机械工程专业人才。

一、机械工程类创新人才培养的意义

科学制订创新型人才培养体系对培养什么类型的人才有很大的作用。过去机械工程类专业的课程体系过度注重基础课和专业课，而忽视了学生兴趣爱好、个性特长方面的课程。教学内容则往往过分依赖教材，着重强调基础知识、基础理论传授。对于科学技术的发展前沿，教材往往相对滞后。对学生往往采取“填鸭”式的教学，学生注重死记硬背，拼命忙于应付考试，培养出来的学生高分低能，缺少灵活性，缺少创新精神。所以，制订创新型人才培养体系时，始终坚持学生全面发展的教育观，坚持促进学生思想道德、科学文化和身体心理等素质的全面发展，注重知识、能力与素质的协调发展。

二、构建机械工程类专业创新型人才培养课程体系

创新型人才培养课程体系主要是由人文素养和科学态度相结合的通识教育平台、多学科综合交叉构成宽厚的学科基础教育平台、精深的专业知识和渊博的文化修养并重的课程模块所构成。

通识教育课程平台包括自然科学基础知识、人文社科基础知识、文体艺术修养知识、应用科学技术知识与基本技能等有机结合，改变过去教学内容偏窄、知识结构单一的格局。主要课程有中国近代史纲要、形式与政策、品德与法律、体育、健康教育、大学英语、大学语文、高等数学、大学物理、计算机基础、演讲与口才、技术经济学、企业管理等。主要培养学生适应社会与进入社会后发展需要的通识教育知识，培养学生对时代和社会发展规律的正确认识，提高学生的道德情操，树立正确的人生观、价值观和发展观，培养学生的经济意识与政治意识，提高学生的科学文化素养，促进学生的全面发展。

随着现代工业化进程的飞速发展，现代工程逐渐凸显创造性、综合性、社会性、复杂性等特征，未来工程师在“非工程”方面面临的挑战越来越大。工科大学生在业务素质方面要加强与民族意识、工程意识、经济意识的融合，并处理好人与社会、人与自然、自身发展与社会协调发展的关系。因而，必须进行多学科综合交叉学科基础教育平台，即涵盖机、电、液知识、检测技术、控制技术、制造技术与经济管理技术的宽厚的基础课程体系。主要课程有机械制图、理论力学、材料力学、金属工艺学、计算机接口与应用、机械制造工艺、电工电子技术、热工原理、液压与气动技术、控制工程基础、工程检测技术、汽车工程学、企业管理等。旨在加强学科基础教育，拓宽专业口径，培养学生对未来工作的适应性，增强自我发展的能力。

根据学生的兴趣、专长、发展方向和社会需求，按专业大类招生，分专业方向培养。基于精深的专业知识和渊博的文化修养并重的原则，对专业课程学时减少的同时，课程内容进行精炼，突出应用广、水平高、效果好的特点，对现代制造技术、机电一体化、热能工程、模具设计制造、汽车与内燃机、制冷与空调6个专业方向的专业课程模块结构进行优化，在每个专业方向均设置特色课程和探索性课程，针对发展学生个性和增强学生就业竞争性开设部分选学课。

高素质的机械工程类专业创新型人才不但要具备从事工业产品的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的创新型、应用型人才的能力，同时还要具备一定的管理协调能力。因而，构建创新系列课程模块要基于工程实际，注重培养学生的创新设计能力。结合机械工程学科发展前沿、创新理论与方法的学术前沿，着眼于整个机械系统，开设课程有机械原理与机械设计、产品技术创新、现代设计方法、CAD技术、机电系统动态仿真、机械优化设计、有限元分析、机械系统创新设计、工业机器人等课程，涵盖了创造学、创新设计的基本理论与方法。一方面为学生提供夯实的理论知识，另一方面用现代机械设计理论与技术通过大量工程设计去实践，为以后学生解决实际问题的能力奠定扎实的基础。

三、构建工程类专业创新型人才培养实践创新体系

实践环节是机械工程专业教学中的一个重要教学环节，在培养学生的创新能力方面有着不可替代的作用。单靠理论教学是不能内化成学生创新能力。在教学中要与生产相结合，将科研活动引入教学，加强工程实训和学生课外科技创新活动，使学生知识来源渠道多样化，能力培养多元化。注重学生的竞争意识、创新意识、社会责任感和综合实践能力的培养；不断完善以培养学生综合素质、提高工程实践能力、工程设计能力和创新精神为主要目标的工程实践教学新体系。

实践基地已建立了一整套完善的实践教学管理、岗位聘任及培训等制度。在此基础上，顺利实现了人事改革，通过竞聘上岗，拥有实验专职技术人员9人，其中高级职称3人，中级职称5人，初级职称1人；教学仪器设备852台（套），总值达901.36万元。按照工程模式进行实践基地的设计与规划，重视学生的工程能力、应用能力及创新能力的培养。按照省级示范建设实验室、省级重点实验室的建设标准来进行规划和设置。整个实践基地分成三大块：动力机械实训基地、基础实训基地、动力机械创新实训基地和专业实验场地。

动力机械实训基地包括金工实习基地和动力机械拆装实训基地。机械实习工厂基地以数控设备为主，每年能承担实验教学任务达16000人次，除了承担正常的实验教学任务外，还承担数控操作的认证培训工作，学生在数控课程、数控实习的基础上通过考试可获得资质证书，有利于培养学生的应用能力及就业竞争力；动力机械拆装实训基地包括机械产品拆装、机电产品拆装、模具拆装、制冷设备拆装、内燃机拆装以及拆装准备间，每年可承担拆装实训教学任务达2000多人次。

动力机械基础实训基地包括工程力学模块（理论力学、材料力学）、金属材料及热处理模块（互换性及测量技术、金属材料热处理）、传动与控制工程模块（控制工程基础、微机原理与接口技术、液压与气压传动、机电传动控制、PLC等）和热工基础实验模块（工程热力学、传热学、流体力学、工程测试技术、能源与环境）。每年可承担实验教学任务达32000人次。并对实践内容进行重组，实践手段和内容体现了先进性、综合性及设计性。

动力机械创新实训基地包括机械创新模块（机械原理、机械设计、机械创新设计）、机械工程软件实训模块（AutoCAD、Pro-E、UG、Cimetron等）、虚拟实验模块。以前实验要求给学生提供详细的指导书，让学生机械地去验证。这样，验证性实验极大地束缚了学生的手脚，使学生的思路打不开，也造成一部分学生的依赖思想。针对这种情况，我们提供了各种虚拟传动零件、机构及各种仿真软件，为学生自行设计和组合创新机构提供了良好的条件，不向学生具体提出要求，只提出需实现的功能，学生通过各种虚拟实验机构验证创新实践成果，并通过机械工具制作出产品模型。整个实训过程学生独立做出，自己编写和总结实验报告。这种实验方式以设计为主线，注重创新设计能力培养，提高学生方案设计创新能力和综合应用知识解决实际问题的能力。

专业实验场地包括机械工程实验模块、热能工程实验模块、车辆工程实验模块、材料成型实验模块，承担了三个机械工程类专业、六个培养方向的专业实验教学任务，每年可承担实验教学任务达11000人次。

四、创新实践教学成果

根据以上内容构建的大学生创新能力培养体系在机械工程类专业实践近两年来成绩显著。到目前为止，邵阳学院热能与动力工程专业、机械设计制造及其自动化专业入选教育部第一类特色专业；动力机械及工程学科被评为湖南省“十一五”重点建设学科；小型内燃机及先进制造技术被评为湖南省高校重点实验室，发表学术论文40余篇。现承担包括国家自然科学基金项目、湖南省重点科研项目、湖南省自然科学基金项目在内的省部级以上项目3项。学生参加全国大学生节能减排竞赛、湖南省挑战杯竞赛和湖南省第三届大学生机械创新设计大赛等大赛取得优异的成绩，2008年获得湖南省第三届大学生机械创新设计大赛一等奖2项、二等奖1项；2008年荣获第八届湖南省大学生挑战杯课外科技作品竞赛三等奖1项；2009年获得第二届全国大学生节能减排竞赛三等奖1项，2009年获得中南地区港澳特区第四届大学生机械设计制造创新大赛二等奖1项；2010年第四届“挑战杯”湖南省大学生创业计划竞赛金奖1项、铜奖3项。2009年“挑战杯”比赛中获得全国三等奖1项。2009年教育部、住房和城乡建设部高等学校土建学科专业指导委员主办的第一届“亚龙杯”全国大学生智能建筑工程实践技术竞赛在邵阳学院举行，学校成功地承办了该项大赛，并获得了大赛唯一的特等奖。在今后的工作中我们将继续探索地方院校机械工程类专业大学生创新能力培养体系的构建问题，进一步完善培养体系，推广所取得的成果。

参考文献：

[1]周仲魁,夏菲,梁丽萍,等.构建大学生科技创新体系的探索与实践[J].东华理工学院学报(社会科学版),2007,26(1):49-52.

[2]蔡苇,余波,兰伟.大学生科技创新活动存在的问题与对策[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2007,(6):165-166.

[3]李郁峰,陈念年.地方院校计算机本科人才创新实践能力培养的一种有效模式[J].计算机教育,2009,(10):12-14.

新能与动力工程范文

关键词：热能与动力工程；节能减排；改革；创新；CFD课程

作者简介：张光学（1982-），男，浙江湖州人，中国计量学院能源工程研究所，副教授；王进卿（1985-），男，浙江义乌人，中国计量学院能源工程研究所，实验师。（浙江杭州310018）

中图分类号：G642.3文献标识码：A文章编号：1007-0079（2014）06-0037-02

目前，世界能源消耗量巨大，主要耗能方式仍是来自于煤、石油和天然气的燃烧，这些化石燃料在利用过程中产生了大量的污染物，如烟尘、二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物，[1-2]严重影响了人们的正常生活，甚至威胁着人类的生存与发展。为应对日益严重的环境问题，我国大力推广节能减排政策。作为高校，为培养适合新形势下的专业型技术人才，在教学环节中也要对教学方法和内容有所调整。

现今传统的能源消耗形式已逐步向清洁能源（风能、太阳能、潮汐能、水能等）方向发展，[3]虽然所占比例还比较低，不过对于缓解严重的环境压力而言将发挥积极性的作用。热能专业与能源的综合利用息息相关，在教学环节中，应对已有的教材内容加以筛选，对于一些落后于时展的方法与技术，不再重点讲解，而对于一些新技术与新方法在教学中要重点阐述。把当前的热点技术提升到理论高度，使学生在未来的科学研究或是工作中找准方向。

在教学改革实施过程中，我们将新型能源的发展趋势及特点加到教学任务当中，并对CFD软件在本专业的应用价值及前景进行了探讨，开设了CFD相关课程。本文中，笔者分析了现行课程教学中存在的问题，并对教学改革的经验进行总结和系统介绍。

一、现行教学工作存在的问题

1.教材内容与时代背景互不衔接

热能与动力工程专业的教材种类繁多，且现行教材内容中所涵盖的方法及技术大多是已有的陈旧理论，同时教材中的相关章节落后于时代背景，没有对当前的新技术、新方法加以系统性的介绍。这样的后果是，学生的思维方式还停留在陈旧的方法体系当中，不能对本专业的发展趋势有明确的判断，学生今后的研究及工作产生知识脱节，进而也对本专业的发展产生不利影响。

2.缺乏对新型教学方法的探索

目前的教学方式还基本以课堂讲授为主，并结合一定课时的实验内容。实验也是以仿真平台实现及外加一定的动手环节。但该过程避免不了存在着课时上的冲突，以致课堂教学与实践教学之间不能统调，造成了理论知识与实践内容相结合时的不契合，且教学过程中师生间缺乏互动。

3.教学内容与节能减排政策相脱离

当今环境保护问题已经提上了人们的日事议程，然而在教学内容上，还是围绕着以如何产能及能效问题为主，虽然在部分章节上对污染物控制策略加以阐述，但内容片面，所涵盖的信息量有限，也未能把教学内容与节能减排政策相结合；且教学时也没有在充分保证教学质量的前提下，探讨如何节约授课成本。

4.对新型清洁能源的教学内容不足

现在所教授的热能专业课程主要是以煤、石油、天然气为主的利用方式。而这些燃料在燃烧过程中产生了严重的环境污染问题，不符合当前节能减排形势。授课时也没有对新型清洁能源加以系统的讲解。且现今为止，对新型能源课程的侧重点不够，据调查其他很多高校也没有开设相关课程。

二、教学工作的改革与创新

针对上述存在的教学问题，笔者从教材内容的选取、实践环节的完善及如何培养学生自主研究能力等相关环节进行了以下探索。

1.明确教学目标、优化教学内容

为应对当前教材内容的固化，在教学过程中，对于一些需要重点掌握的内容不断深化，不但要让广大学生从根本上了解其基本原理及相应机制，还通过制作物理模型，或是制作相应的动画、短片来模拟其工作进程，使学生从固定形式的书本内容过渡到生动鲜明的动态模型中，从而加深对理论知识的理解，同时对这些理论知识的应用范围进行阐述，如卡诺循环在热机上应用等。在每课时后都会布置相应的课后内容，这其中包括课后习题的计算，对书本上存在的重点、难点问题，通过网上搜索、到图书馆查阅资料等方式进行知识的梳理，使学生的知识体系得到全面的升华。

科技是不断进步的，本专业的发展也应与时俱进。为弥补书本中存在的知识点不完善问题，在其中加入时代背景下的新技术。例如，现行的热能教材中，所讲解产能方式都以燃煤、燃气为主，其中没有或是很少涉及到新型能源的相关方面。然而，随着国家节能减排政策的不断深化，在建设节约型社会的引领下，为适应时代的发展趋势，也本着更好地建设热能与动力工程专业的发展要求，教学时增加对风能及太阳能等清洁能源的利用及特点的系统性讲解，并结合相关的应用实例。

2.教学手段

在教学过程中，无论是课堂教学还是实践教学，在原有的教学模式上进行改进工作。授课过程不再是教师独自完成教学任务，而是采用启发互动式的教学方法。旨在使学生间、教师与学生间产生良性互动，形成一种探讨式的教学理念，使彼此的观点相互碰撞，产生共鸣，从而激发学生的创造性思维。

本着培养学生的自我学习能力，同时也为了扩宽学生的知识结构，在“能源与环境系统工程概论”授课中期，安排学生对本专业的相关理论在工程实际中的应用进行案例介绍，实施过程主要是通过制作PPT的形式，在课堂上每位学生进行10分钟的讲解。讲解结束，台下学生可根据自己的想法提出相应问题，之后讲解者进行解答。通过这样的方式，每个学生都可以参与其中，如此也进一步弥补了实践课程不足所造成的知识体系不全面。

3.CFD课程的开设

CFD技术是建立在经典流体动力学与数值计算方法基础上的一门新型的独立学科，[4]它兼有理论性和实践性的双重特点，是与计算机技术的发展紧密相连的。

通过实验的方法所测得的数据真实可信。然而实验时，往往会受到模型尺寸、流场扰动、人身安全和测量精确度等方面的限制，有时很难通过实验的方法得到满意的结果。此外，实验时还会有经费的投入、人力和物力的消耗及实验周期长的问题，定会造成能源的浪费现象。而CFD技术在一台计算机上完成相关运算，是用模拟的方法完成相同的实验内容，通过数值模拟再现实际场景。

在教学改革中，正是考虑到CFD计算精确、能耗小、实践性强的特点，在本专业开设了“CFD工程软件及应用”课程。选取的教材为王福军编著的《计算流体动力学分析—CFD软件原理与应用》（清华大学出版社），该教材实用性强、重点突出、易学易懂。本课程在教学任务共计32个学时，每讲授1个课时，预留给学生1个计算实例，培养其动手能力。为防止互相抄袭现象，每位学生的计算案例皆不相同。由于本软件具有理论性与实践性的优点，学生不仅对理论知识进行了梳理，实践能力也得到了加强，补充了实验课程少所带来的不利影响。

CFD课程的开设在一定方面也与我国所提出的节能减排政策相契合，这样的授课特点既减少了课程开支，也保证了教学质量。

4.污染物控制教学与节能减排形势相结合

在世界范围内，环境保护已成为热点话题，而电站燃煤是造成环境问题的罪魁祸首。围绕着环保，产生了各种燃烟型控制技术，这其中包括煤的净化技术、煤的先进燃烧技术、燃煤烟气净化技术及洁净煤发电新技术。

在过去的一段时间内大气污染的重点控制对象为硫氧化物及碳氧化物，而现今的重点控制对象已变为氮氧化物。为此，在对学生授课时，对污染物控制技术应深入介绍，同时也要对我国排放标准与国际排放标准进行比较，让学生对相关政策有一定的了解。例如，授课时对脱硝装置进行系统的介绍，使学生知道当前的脱硝技术有哪些、国际上的氮氧化物排放标准如何。

5.社会实践环节

热能与动力工程专业是一个实践性很强的学科，很多的理论知识都需要通过实践的方式去领会与消化。因此，实践教学是提高学生对知识全面掌握程度的必备环节。

实践环节主要是以当前污染物控制相关内容为主，在提前与电厂沟通的前提下，且在电厂检修期间，带领学生现场教学，同时要充分注意学生安全问题。由于时间限制，主要对除尘系统、烟气排放系统、脱硫岛及脱硝岛进行参观及学习。在现场时，学生对于不懂的问题，由教师或电厂的运行人员进行答疑解惑。

同时，鼓励学生参加相关的节能减排大赛。充分发挥学生的创造力与想象力，在其过程中，教师给予一定的指导工作。通过实践环节，使每个学生对本专业有整体上的认识，为今后的研究与工作打下坚实的基础。

三、结语

在节能减排的时代背景下，针对热能专业的特点，对有利于本学科发展的教学工作完善问题进行了有益的探讨。具体内容包括：教学内容上对清洁新型能源的重点介绍、理论性与实践性完备的CFD课程的开设、为应对污染物控制问题的控制策略。通过这些改革与创新方法的尝试，在教学上取得了令人满意的成绩。学生的学习能动性有所提高，对知识的理解得以深入，且本专业就业趋势明朗，就业单位对学生评价较高，从而证实了该教学改革与创新工作的实施是成功的，达到了最初的教学目标。

参考文献：

[1]郝吉明，王书肖.燃煤SO2控制技术手册[M].北京：化学工业出版社，2001.

[2]牛云翥，牛叔文，张馨，赵春升.家庭能源消费与节能减排的政策选择[J].中国软科学，2013，（5）.