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對能源與動力工程的認識范文1
關鍵詞:熱能與動力工程;鍋爐;應用
中圖分類號:TK229文獻標識碼: A
引言
目前全球都面臨著嚴重的能源危機,這是一個不爭的事實,如何積極開發新能源,提高現有能源的利用效率,減少能源資源浪費成為了世界各國關注的焦點。熱能動力工程作為一種研究熱能源與動力工程的學科,其專業領域中的很多研究都與能源資源利用有關,通過熱能功利工程的相關技術來提高能源利用效率,并且其在很多工程領域中也都發揮了一定的功能作用。鍋爐作為工業生產中的一項重要生產設備,在熱能動力提供上發揮了關鍵作用。如何提高鍋爐的運行效率,增大鍋爐爐內燃燒率,減少鍋爐排放的環境污染問題,是當前鍋爐應用中亟待解決的問題。
一、熱能與動力工程以及鍋爐構成的概述
熱能與動力工程研究的領域主要包括熱能工程、熱力發動機、流體機械、流體工程、能源工程、制冷技術、工程熱物理、冷藏冷凍工程等方面,總的來說即是研究熱能與動力的相互轉化。[1]其中鍋爐方面主要應用的技術是熱能工程、熱力發動機、動力機械、工程熱物理、能源工程等技術。熱能與動力工程作為利用能源的工程,首先要解決的即是能源方面和環保方面的技術問題。如今,雖然我國的煤炭資源較為豐富,但在一些企業毫無節制的開采之下,儲存量也日益減少,而且由于我國的人口基數大,所以人均占有量較低,為世界人均水平的 60%左右。此外,煤炭資源也會產生二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳、一氧化氮等對動植物生存、土壤環境產生威脅的有害氣體。所以如何努力研發出脫硫等技術以減少有害氣體的產生和對環境的污染,將煤炭資源較為高效地轉化和利用,成為一項十分艱巨的任務。首先要做好階段性目標和總體目標的規劃,這樣才能在充分了解熱能與動力工程的基礎上規避風險;其次要充分了解用戶的需求提出可行性的設計方案,有的放矢地進行建設;最后要提升熱能與動力工程的運營標準,嚴格把關,這樣才能有效避免資源和時間的浪費。
在我國目前生產應用的鍋爐主要有工業鍋爐和電站鍋爐兩種,按不同的分類方式可以分為多種,例如按鍋爐本體的不同結構,可分為火罐鍋爐、水管鍋爐和水火管鍋殼式鍋爐;按外形的不同則可分為臥式和立式;按用途的不同可分為熱水鍋爐和蒸汽鍋爐等。鍋爐主要由外殼部分和燃氣鍋爐的電氣控制部分兩者組成,其中外殼部分分為面殼和底殼,面殼主要用來防止風沙和塵土的損害和侵蝕,而底殼則用于固定鍋爐的燃燒器,同時要在底殼上安裝輪回水泵、燃氣閥、膨脹水箱、三通閥、主熱交換器等配件,這些配件通過底殼的連接成為一個整體。[3]此外,對于鍋爐來說,最主要的硬件即是燃氣鍋爐電器的控制部分,它的主要作用在于控制風機、風壓開關、燃氣閥、輪回水泵、燃料燃燒、地暖溫度探測等裝置的運行。而時至今日,隨著科技水平的不斷進步,大多數公司企業都開始采用電腦控制的方法進行運轉,這樣可以更加精確的控制溫度,維持其均衡。
二、熱能與動力工程在鍋爐中出現的相關問題
1、鍋爐方面存在的問題
鍋爐的主要問題還是因為鍋爐內部的風機的問題,風機在鍋爐是熱能和動能相互轉換的一個器件,是鍋爐不可缺少的部分。風機的轉動會提升鍋爐內部的壓強從而把壓縮后的氣體運送到安裝制定好的機械中,而當氣壓回歸正常時壓縮氣體又開始膨脹從而產生機械運動的動力。風機是被安置在鍋爐內部但是有時候需要很強的動力會讓鍋爐造成超過負荷的運動,這樣才經常出現電機被燒壞的現象,在生產上造成了所遇額外的經濟損失,而這種現象也會對操作人員的人身安全產生威脅。所以現在非常需要提高鍋爐的安全性,避免出現傷及生命財產的現象。
2、熱能與動力工程在鍋爐風機方面出現的相關問題
我們知道鍋爐中的風機的主要作用就是將機械能轉化為人們所需要的動能。然而,隨著人們對能源的需求量的不斷增加,風機在運行的過程中極易損壞電機,在某些較為嚴重的情況下,還會給工作人員帶來生命危險,使企業的經濟效益大大下降,給企業帶來了巨大損失。所以我們很有必要針對鍋爐中風機出現的這些問題來改善和提高風機的裝備,促進熱能與動力工程的發展。
三、熱能動力工程在能源與鍋爐方面的應用
1、熱能動力工程在能源方面的應用
能源動力工業的發展直接影響著一個國家的經濟發展和國防的建設,所以它所涉及到的領域也是比較廣泛的,進而集成了眾多的新型技術產業,對經濟的發展具有積極的作用。熱能動力工程對于能源的應用,主要體現在風、電兩個方面,例如發電站的應用、風機的應用。對于風機的應用,它可以包括發電廠、工業爐窯以及供熱鍋爐等,以此領域的通風與引風為主,另外,還可以用在工業廠房、礦井、泠卻塔、隧道等處的通風、冷卻和排塵。隨著科學技術的不斷進步,電站和工業鍋爐的發展越來越追求機組的大容量、高效率、高轉速以及操作的自動化,所以對系統的安全性與可靠性提出了越來越高的要求。
2、熱能動力工程在鍋爐中的應用
目前的工業鍋爐是利用燃料的燃燒或者是電能轉化的熱量,對物料或者工件進行加熱。另外,在鍋爐隊熱能動力工程的應用中主要以軟件仿真鍋爐風機的翼型葉片與爐內燃燒控制技術為主,當前的爐內燃燒控制技術不再是手動控制已經變成了自動控制,其控制的方式可以是雙交叉限幅控制系統或是空燃比例連續控制系統兩種中的任何一種。鍋爐當中的風機,將氣體進行輸送或是壓縮,將機械能轉換成相應的動能,所以風機對鍋爐來說具有非常重要的作用。近幾年以來,人類對能源的需求不斷增加,造成眾多企業加大了鍋爐的工作量,導致部分鍋爐負荷工作引發了很多的問題,與此同時也造成了很多的損失,比如風機的長時間工作會產生大量的熱量將其燒壞,因而直接影響了鍋爐的正常運行。
四、熱能與動力工程未來的發展方向
目前,隨著各行各業的不斷發展,熱能與動力工程的發展方向是比較可觀的,它可以在多個領域發展。比如說可以發展熱能動力及控制工程、熱力發電機及汽車工程等多個方向。但是,需要注意的是,在發展不同的工程時,要掌握不同的熱能與動力工程的技術和原理知識,做到具體問題具體分析,更好地促進各工程的較好較快發展。此外,正是由于熱能與動力工程擁有較好的發展前景,因此我們更加需要不斷提高與該工程有關的技術水平,增強工作人員的專業素質,為該工程的質量提供良好的保證。熱能動力工程在動力能源方面的應用與發展在我國的工業發展中,能源動力是不可缺少的重要生產力,并且在很多工業領域中,都離不開熱動能這一生產資源。
如何提高能源動力的應用效率,減少熱動能的無功損耗,成為了當前工業發展中最需要解決的問題。只有實現熱能的高效利用,才能起到節能環保效果,才能促進工業的可持續發展。而在熱能動力工程技術中,其所應用在最主要方面就是風機。風機是一種應用非常廣泛的機械設備,在多個工程領域都是不可或缺的重要生產設備。如發電廠、車輛、船舶等。風機的主要運行原理是利用多個葉片進行旋轉來產生機械能,并應用在工程機械的動力能源中,從而推動工程機械運作。隨著工程機械的性能要求越來越高,對風機的運行效率也提出了更高的要求。提高風機性能同時還對于節省動力工程能源也有著重要意義,這是熱能動力工程的研究方向之一。目前將鍋爐的燃燒控制系統主要分為了以下兩種:
第一,目前企業比較常用的就是空燃比連續控制系統。該系統主要由可編程的邏輯控制器、比例閥、燃燒控制器等部分組成。目前,空燃比連續控制系統主要是利用鍋爐內部相關燃燒數據的分析傳入可編程的邏輯控制器,通過邏輯控制器對于向比例閥傳輸電子信號,對其開放程度進行調控,由此來控制鍋爐內部的溫度。
第二,目前應用比較普遍的雙交叉先付系統。雙交叉先付系統對于鍋爐的控制主要依靠溫度傳感系統來實現。通過對于溫度的準備測量,將溫度信號傳遞到邏輯控制器,然后通過邏輯控制器對空氣流量閥的打開程度進行調解。同時,對于燃料的進出口進行調解,精確的控制溫度。
結束語
總之,熱能動力工程是一門對工業動力能源應用非常有利的現代工程學科,其能夠促進工業鍋爐性能的提升,實現能源利用效率最大化。因此需要我們充分認識到熱能與動力工程技術在鍋爐領域里的不足,勇于創新并解決它,并且不斷實踐與學習,來挖掘熱能與動力工程技術在其領域中更多的潛力,就能更加高效有序地保證鍋爐的運轉,提高燃料的利用率。
參考文獻
[1]周正生.切向燃燒鍋爐爐膛結渣問題的研究[J].中國電機工程學報,2011(24):182-184.
對能源與動力工程的認識范文2
1)新型傳動型式新型傳動形式包括液力機械傳動、機械傳動、靜液壓傳動和電傳動等傳動形式。這些新型傳動形式提高了傳動效率,從而達到了節能的目的。以靜液壓傳動為例,靜液壓傳動裝置是以液壓泵和液壓馬達為主組成,附加各種變量控制單元和傳動元件(減速器或變速箱),成為一種無級變速的傳動裝置。它與純機械傳動和液力機械傳動相比,具有高效區寬、布局靈活、無級變速、換向方便、控制方式多樣和功率利用合理等眾多優點。工程機械合理運用靜液壓傳動裝置,則能改善機構性能,提高生產效率,節省能量消耗,使機器的品質上升到一個新的階段。隨著該項技術的發展和所用元件的完善,采用靜液壓傳動裝置的工程機械會愈來愈多,市場前景良好。2)DDC直驅液壓技術(圖4)相比采用傳統的負載敏感(LS)系統的液壓挖掘機,在相同的工作條件下,采用DDC直驅液壓技術的挖掘機節能39.7%,而效率提高12.9%。
2新能源與工程機械
新能源作為一種新興的動力技術,在汽車上的成功應用與技術優勢為工程機械的節能研究提供了較好的借鑒思路。然而,由于工程機械(以液壓挖掘機為例)和汽車運行工況和環境的顯著差別,汽車動力系統的負載工況變化較平緩,且無明顯的周期性,而挖掘機的負載變化劇烈,周期性強。因此,汽車領域的新能源動力相關共性技術不能直接移植到工程機械領域,必須針對工程機械的特點,發展適用于工程機械的新能源動力系統。
2.1新能源技術在工程機械領域中的應用山河智能裝備股份有限公司是最早將新能源技術應用在工程機械領域中的企業之一。山河智能研發了以液化石油氣發動機為動力源的叉車,相比于汽油發動機,液化石油氣發動機能大大減少廢氣排放,CO排放減少8%,HC減少75%,NOX也明顯下降。山河智能還推出了蓄電池式電動挖掘機(圖5),移動性能好,實現真正意義上的零排放,適合在封閉半封閉區域作業。山河智能還推出了線纜式電動挖掘機。Terex外插式電源驅動挖掘機(圖7)采用外插式電源供電,適合于小范圍連續施工條件,零排放,環境友好。
2.2工程機械中的混合動力技術混合動力技術被認為是目前工程機械最具應用前景的新能源技術。混合動力工程機械產品類型涉及到挖掘機、裝載機、起重機、推土機、叉車、牽引車等多種工程機械產品。液壓挖掘機混合動力系統的研究尤為引人注目。2004年5月,小松研制出了世界上第一臺混合動力液壓挖掘機的試驗機。該樣機采用并聯方案,柴油機輸出的能量主要用于驅動負載,多余或不足的部分能量由發電機或電動機轉化補充。相關報道稱,該機型與普通型液壓挖掘機相比可降低約25%的能源消耗。山河智能開發的SWE230S油電混合動力液壓挖掘機在典型的定點挖掘并回轉90°裝車的工況中,回轉制動回收的能量高達回轉所需40%;整機節能效果在20%以上,并可有效的提高工作效率。此后,山河智能又推出了多款基于油液混合動力的節能型挖掘機。此外,卡特彼勒推出了336EH油液混合動力挖掘機,油耗比標準機型降低可達25%,而在性能、動力、力量、速度和生產方面與標準機型無異,幫助客戶實現大幅節省燃油的需求;Manulorraine公司的ECO’energy系統應用在Atlas的180型輪式挖掘機上?;旌蟿恿夹g也在其它工程機械上取得了較為廣泛的應用。沃爾沃在2009年巴黎INTERMAT展展出了油電混合動力裝載機;Kawasaki在2011年拉斯維加斯展展示了油電混合動力裝載機;STILL和徐工也分別研發了油電混合動力叉車以及油液混合動力裝載機。
3混合動力技術在國內發展的幾點思考
3.1中國混合動力工程機械產業化的必要性1)發展混合動力對縮小與國外挖掘機差距的重要意義國內工程機械的核心技術大部分掌握在國外的一些配套企業,從關鍵元件到系統大部分都是從國外引進。其主要原因是國外對相關元件及技術研究有了幾十年甚至上百年的積累,而國內企業大部分都是從上世紀90年代甚至更晚才開始著手這方面的工作,其差距不是短時間內能消除的。然而,混合動力作為一種新興技術,對挖掘機的節能減排起著十分重要的作用。國內對于這項技術的研究并不比國外晚很多,并且從目前來看,在技術上的差距也是比較小的,可以說是在同一起跑線上。因此,這對于國內的工程機械生產廠商來說是一次難得的機會,是一次與國外同行同臺競技的機會,對于縮小與國外工程機械產品差距與提高自身產品競爭力具有十分重要的意義。2)發展混合動力對激發行業自主創新意識的重要意義混合動力技術作為一項新型的能源模式,具有對制造及工藝水平的依賴相對較小、中國主機廠家企業的創新余地大、創新成本相對較低且見效快等特點,這將有利于國內主機廠家投入資源進行創新研究,有利于激發行業的自主創新意識。只有不斷實現自主創新,掌握具有自主支持產權的核心技術,才能使我國工程機械行業在與國外工程機械產品的激烈競爭中立于不敗之地。
3.2中國混合動力工程機械產業化進程中亟待解
決的問題近年來,我國混合動力工程機械行業發展迅速,以山河智能為代表的部分企業和院校已達到世界領先水平,但我國混合動力工程機械行業距離產業化仍有一定距離。首先,我國混合動力工程機械目前基本上都處于試驗樣機階段,混合動力技術不夠成熟,許多核心的關鍵的技術還未掌握。如何達到產品的性能要求,特別是可靠性要求,以及如何被市場所接受成為商品,將是主要技術問題。其次,我國混合動力工程機械行業缺乏相應的產品標準,急需相關標準來提高該產品的安全性(約束儲能元件的種類、電壓等級等);需要標準規范其使用、報廢及回收等流程;需要行之有效的標準真正的檢測整機的油耗,反映整機的節油指標。另外,由于國外對相關元件及技術研究有了幾十年甚至上百年的積累,工程機械配套件基本都從國外進口,不但價格高,而且供貨還得不到保證。而國內目前基本上都沒有工程機械產品配套件的生產經驗,考慮到工程機械配套件數量一般比較少,因此國內配套件生產成本無法壓縮,嚴重制約了混合動力工程機械行業的發展。更為重要的是,大部分廠商在混合動力工程機械工程化、商品化上謹慎投入,加上用戶環境保護意識不夠,對節能產品的認識不夠,往往只重視設備的初始購置成本,忽視節能產品在后期使用中帶來的經濟效益,這已成為了制約我國混合動力工程機械進一步產業化的瓶頸。
3.3政府對混合動力工程機械產業化的促進作用1)市場引導加大政府干預力度,通過合理的市場導向,提高節能型產品的市場接受度,鼓勵行業內部通過不斷的資源整合和擴大,實現技術成果共享,實現企業強強聯合,加速能耗高、排放差的產品的升級換代化,引導企業走正確的轉型升級之路,真正實現混合動力工程機械產業化。2)項目扶持加大工程機械節能產品的項目扶持,加強協調與引導,通過政策支持等一系列的扶持措施,幫助混合動力工程機械行業迅速成熟壯大。同時,積極引進相關專業人才,鼓勵和促進科研機構和高等院校培養高素質技術人才,為今后的混合動力工程機械行業的發展進行人才儲備計劃。3)廣泛宣傳加大工程機械環保節能方面的宣傳,既能增強廠商研發混合動力工程機械的信心以增加研發投入,又能加強用戶的環境保護的意識,加深用戶對節能型產品的理解,擴大節能型工程機械的市場需求,從兩個方面推動混合動力工程機械的產業化的進程。4)補貼政策對混合動力產品出臺相應的扶持補貼政策,一方面能改善企業在關鍵技術上的投入狀況,避免企業陷入資金鏈上的困境,另一方面能鼓勵消費者主動購買節能型產品,反過來又能刺激企業加大研發關鍵技術的自己投入,以獲得更好的經濟效益和社會效益,這將是使企業、用戶、環境三贏的舉措。
4結語
對能源與動力工程的認識范文3
關鍵詞:新能源;工程機械;特點
實踐證明,新能源機械驅動方式是未來工程機械發展必然趨勢,新能源機械符合節能環?;纠砟?,且可為解決能源危機做好準備。當前工程機械無論在其操作舒適性以及節能性上均無法滿足實際需求。隨著各方面需求不斷提升,工程機械將成為重要污染源。基于此需要順應時代潮流發展新能源工程機械。
1新能源工程機械的多樣性
在工程機械中機器的種類眾多,并且每種機器的情況存在一定的差異,由此造成新能源工程機械必然具備多樣性的特點。多樣性主要表現在動力電池工程機械、雙動力工程機械、混合動力工程機械幾種。
1.1動力電池工程機械
動力電池工程機械主要源自于電動汽車行業,電動汽車在發展中將以動力電池作為驅動的汽車統稱為純電動汽車。因此在工程機械中以動力電池驅動的工程機械便統稱為純電動機械。當前常見純電動機械主要有塔機、升降機等,其動力為交流電。以動力電池作為驅動的工程機械已經存在數十年之久,如工廠常見蓄電池叉車,其動力為傳統蓄電池。蓄電池叉車在工作中以電能為動力,無排放,零污染。但傳統蓄電池并非密封型,其中電解液易在工作中潑灑出來,對環境及人身造成一定危害,不易維護。且該電池能量密度較小,需要耗費較長時間對其進行充電,因此導致其性能難以發揮。隨著蓄電池不斷發展當前已經出現閥控鉛酸蓄電池、膠體電池等,這些電池的出現為研制動力電池工程機械奠定了動力基礎。這些新型電池電解液泄漏情況基本被消除,電池使用過程中無需對其進行維護,且電池能量密度大,可有效降低電池體積和重量,且充電時間極大縮小。例如常見的鎳氫電池、超級電容電池等極大促進動力電池工程機械的開發,在此基礎上被研制的機種日益增多,例如俄羅斯“TETP”公司研制的通用市政電動車便是以膠體電池作為動力,其動力傳輸為膠體電池——電機——液壓泵——傳動裝置。其內部結構通過分動箱驅動2個液壓泵,其中一個是柱塞泵,其主要作用是向輪轂油馬達供油;另一個是齒輪泵,供油給作業機構油缸。該機械作業裝置可進行更換。該裝置具有250kg牽引力,起重高度上限為2m,起重上限為200kg。行駛速度可達10km/h,持續作業時間可到達5h。機器配備充電器,可隨地連接充電。日本三菱研發出電動微型液壓挖掘機,我國高校也開發出動力電池運輸車及路面清掃車等。
1.2雙動力工程機械
雙動力工程機械主要由兩臺動力裝置提供及其作業所需動力,一臺是燃油機(柴油機或汽油機),另一臺是電動機。兩臺動力裝置在機械內部無連接,具有獨立功能,發揮不同作用。其中內燃機主要作為驅動行走系,電動機主要驅動作業裝置進行作業。例如美國研制的雙動力移動篩分機,其中內燃機驅動行走裝置到固定作業點后在通過交流電機驅動作業機構。英國LUCAS公司研制出的折疊式雙動力裝置,通過內燃機驅動行走,通過電池提供動力進行起吊。
1.3混合動力工程機械
混合動力工程機械主要指在工程機械安裝有內燃機或動力模塊構成的混合動力源,動力模塊主要有發電機/電機+電池+能量管理系統,按照發電機/電機和內燃機連接方式主要存在三種連接方式,分別為串聯、并聯、混聯;按照內燃機或動力模塊功率比可將其分為輕度、中度、重度混合幾種方式?;旌蟿恿こ虣C械中的柴油機相較于同比能力內燃式工程機械中柴油機更小,例如信號為AR65裝載機中裝載柴油機功率為37kW,并配備功率為15kW的電機,同等能力內燃機裝載柴油機功率為51kW。其次電動機在混合動力工程機械中主要作用是助力驅動,裝置中的柴油機可在低油耗、低排放情況下高效運行,通過這些措施可有效促進節油減排,使用混合動力工程機械相較于同種能力工程機械可節約15%~30%的燃油,降低15%~35%的污染排放(如圖2)。當前有較多機械研發及生產廠家,例如俄羅斯某拖拉機廠研制出混合動力推土機,沃爾沃公司研制出混合動力裝載機,德國道依茨公司開發出一套科學有效的混合動力模塊,可安裝在需要的機械裝置上。
2評述和建議
(1)動力電池工程機械利用電力作為燃料,因此在運行過程中不耗油,對環境無污染,零排放。雙動力工程機械在工作過程時通過交流電驅動工作裝置,因此同樣具備不耗油,對環境無污染?;旌蟿恿こ虣C械具有較低能耗,相較于一般工程機械其污染物排放量極大降低。此外使用混合動力工程機械其行走裝置可與電纜相連,相較于傳統工程機械在結構上降低約60%數量零部件。(2)動力電池具有較高性能,可推動能源工程機械展開工作。當前動力電池工程機械、混合動力工程機械在生產過程中其成本會高出同等工程機械15%~30%,具體成本與電池品種相關。電池成本較高是制約新能源工程機械難以普及的重要原因,也是能源工程機械性價比高居不下的重要原因。隨著新能源工程機械不斷發展,未來動力電池必將量產,之后電池價格會下降,從而有效提升新能源工程機械性價比。(3)當前我國并未建立新能源工程機械標準,例如對新能源工程機械中的混合動力工程機械,僅僅從名稱分析就包括柴油、油電、電驅動、混合驅動等多種稱呼,為有效推動工程機械在我國的發展建議國家相關部門建立新能源工程機械相關標準,例如命名標準、工藝標準、性能測試標準、質量標準、技術標準。(4)結合國外和國內已有新能源汽車推廣經驗,若要推動工程機械在我國的發展,應加強對新能源工程機械的宣傳,加深客戶對新能源工程機械的認識,并培養大量售后維護人員,提高售后服務質量和技術培訓。(5)新能源工程機械仍舊處于發展初期,該階段存在資金為題,研究單位應該建立多方合作渠道,力求獲得更多支持。國家在新能源工程機械方面應該給予一定扶持,制定科學的扶持政策,多增加融資渠道,為新能源工程機械發展奠定堅實基礎。
3結語
新能源工程機械主要有動力電池工程機械、雙動力工程機械、混合動力工程機械幾種,這些工程機械存在其特有機械特點。新能源工程機械將成為未來工程機械重要組成部分,相關部門應該大力扶持新能源工程機械項目發展,為新能源工程機械大力發展奠定堅實基礎。
參考文獻:
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[2]宋德山.新能源工程機械特點分析[J].山東工業技術,2015(10):68~68.
[3]蘇兆杰,唐向陽,王保森.淺談幾種新能源工程機械特點及發展[J].建設機械技術與管理,2014(3):65~67.
對能源與動力工程的認識范文4
[關鍵詞]卓越計劃;創新;工程熱力學;教學改革
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2016)08-0153-02
沈陽理工大學于2011年9月正式入選教育部第二批“卓越計劃”實施高校,能源與動力工程專業正式列入沈陽理工大學“卓越計劃”和創新創業計劃專業。工程熱力學課程作為能源與動力工程專業的一門重要專業基礎課,是能源與動力工程專業的必修主干課。本課程不僅為學生學習有關內燃機方面的專業課程提供必要的基礎理論知識,也為從事相關專業技術工作和科學研究工作提供重要的理論基礎。通過本課程學習,使學生掌握熱力學的基本規律,并能正確運用這些規律進行熱工過程和熱力循環分析。同時培養學生科學抽象、邏輯思維能力。工程熱力學是能源與動力工程專業學生首先接觸的專業課程,課程概念復雜抽象,公式適用的范圍不一,內容繁多且聯系工程實際廣泛,這些都給學生學習該門課程來帶困難。目前對于工程熱力學課程的教學反應來看,教師不好教,學生不容易理解,對學生工程實踐能力和創新能力的培養不夠。隨著國家和學校對“卓越計劃”的實施,從專業培養目標和定位上也對課程教學提出了新的要求,所以對工程熱力學課程進行教學改革十分必要,因此,考慮到以上因素,對工程熱力學課程從以下幾方面進行了改革。
一、教學內容改革
(一)實踐創新型教學目標的確立
工程熱力學課堂的教學重點在“工程”,在以往的教學目標設計中都是重理論輕實踐,大量的學時都用在了公式的推導和計算中,對于學生的工程實踐能力和創新能力培養不夠。在“卓越計劃”和創新創業訓練計劃指導下,將每一章的教學目標分解為基本目標和重點目標,基本目標是在課堂上通過講解使所有學生都能理解接受的基本知識、基本理論和基本應用,重點目標是通過課下組織的工程實踐活動和創新創業小組將課堂所學的知識應用到工程實踐和創新中去,以培養學生的工程實踐能力和創新能力。
(二)強化專業方向優化課程內容
2012年教育部新版高校本科專業目錄中調整熱能與動力工程為能源與動力工程。能源與動力工程致力于傳統能源的利用及新能源的開發利用,專業方向包括熱能動力及控制工程方向、熱力發動機及汽車工程方向、制冷低溫工程與流體機械方向和水利水電動力工程方向等。沈陽理工大學能源與動力工程專業為車用內燃機方向,在有限學時下,保證學科基本理論體系系統性和完整性的前提下,優化課程內容,強化專業所需內容。例如,對于基本理論方面重點講解理想氣體的性質和熱力過程;對于基本理論的應用,詳細講解活塞式內燃機的循環,對于燃氣輪機裝置循環、蒸汽動力循環和制冷循環做了解性介紹。
(三)注重理論聯系實際
在教學過程中,注重將實際生活中與熱力學相關的問題引入課程中,通過課程所學的知識來解釋發生在身邊的事和物。在講解的過程中讓學生明白,通過工程熱力學課程所學的知識可以解決本專業所涉及的實際專業問題,提高學生對于課程重要性的認識。
二、教學方法改革
(一)啟發式+對比式教學
啟發式教學是指教師在教學過程中根據教學任務和學習的客觀規律,從學生的實際出發,采用多種方式,以啟發學生的思維為核心,調動學生學習的主動性和積極性,促使他們生動活潑地學習的一種教學指導思想。啟發式教學的關鍵在于設置問題情境。如在講解熱力學第一定律基本能量方程式時,分別以門窗關閉房間內的空調和冰箱為例啟發學生利用基本能量方程式來解決判斷實際問題;以人吃飯、工作和變胖(瘦)與基本能量方程式做對比分析,加深學生對于該方程的理解。
(二)注意工程實踐和創新意識的建立和培養
為了培養學生的創新能力,構建理論教學和實踐環節相結合的創新創業教育培養體系,在課程教學中引導學生用工程熱力學知識解釋生活中的現象,引導學生進行獨立思考,加強理論聯系實際,培養學生獨立思考和解決問題的能力,注重增強學生的工程實踐與創新意識的建立和培養。
(三)積極開展課外創新訓練
鼓勵學生開展創新訓練小組,通過學生根據所學到的工程熱力學的知識,自己完成創新設計作品,或者根據老師給定的方向,申請校級及以上級別的大學生創新創業訓練計劃項目,培養學生的創新能力。在實踐環節上,結合挑戰杯、汽車創新設計大賽、機械創新設計大賽、大學生創業創新訓練等,鍛煉學生分析問題、解決問題的能力,鼓勵學生采用發散性思維來思考問題,全面提升學生的工程素質和實踐能力,培養學生創新創業能力。
三、教學手段改革
(一)多媒體教學
在傳統板書教學的基礎上,將多媒體技術引入教學中,多媒體技術實現了文字、圖片和動畫等信息的融合,使教學內容更加生動的展示給學生,增加學生的學習興趣。
(二)虛擬仿真演示平臺
在多媒體教學的基礎上制作了工程熱力學虛擬仿真演示平臺來輔助教學。例如:在講解熱能和機械能相互轉換過程時,先用虛擬仿真演示平臺以動畫的方式演示內燃機、燃氣輪機、蒸汽動力裝置、壓氣機和壓縮制冷裝置的工作原理,然后再分析其熱能轉化為機械能的過程,提高學生的注意力,激發學生的興趣。在虛擬仿真演示平臺上還集成了常用的工質的熱力學參數和熱力性質表、濕空氣的焓濕圖、水蒸氣的焓熵圖等,并能夠實現常用工質的熱力學參數的快速查詢。
(三)網絡教學
課堂教學迫使學生在有限的時間內接受大量的教學信息,使部分學生不能夠充分消化所學內容。網絡教學提供多種方式進行師生互動,提高學生學習積極性;網絡平臺上可以下載教學課件、參考書、習題庫等資料,學生可以利用課余時間學習,在線測試等相關功能可讓教師及時了解學生學習掌握程度,提高學生成績。
搭建課程的網絡教學實施平臺,將課程每一章的教學目標、知識內容、學習指南、案例、練習、拓展學習和在線測試等諸多教學要求固化在網絡教學實施平臺中,為老師提供教學助手和工具,給學生提供探究平臺,變封閉式課堂為開放式課堂,引入外部教學能量和教學資源。
(四)建立并及時更新課程的資料庫
工程熱力學課程是一門實踐性比較強的課程,其中的很多理論目前都已經用于實際產品,因此在一些課程內容中可引入一些實際應用例子進行介紹,以加深學生對知識的理解。同時,課后也布置學生收集工程力學應用的新技術,并分析其所應用的理論,提交報告,將其作為成績考核的一部分,從而激發學生的學習興趣并提高學生自主學習能力和理論聯系實際的能力。
四、課程改革實踐效果
經過幾年的探索與實踐,工程熱力學課程的改革已初見成效,通過對改革前后幾屆學生的對比分析,發現有以下方面的效果:
(一)學習成績提高了
改革后學生對于基本概念和基本理論的理解較好,特別是對于實際應用計算題解答比改革前有大幅度改善。
(二)創新能力增強了
學生參加挑戰杯、汽車創新設計大賽、機械創新設計大賽獲獎和獲批大學生創業創新訓練等項目的數量與等級都有所增加,并有多人和獲得專利。
五、結束語
工程熱力學是能源與動力工程專業的一門經典課程,為培養學生工程實踐能力和創新能力提供重要的基礎知識。結合“卓越計劃”和創新創業訓練計劃,通過工程熱力學課程教學改革,提高了學生的工程實踐能力和創新能力,不僅使能源與動力工程專業的學生受益,在新版教學計劃中新開設熱工基礎課程的車輛工程和裝甲車輛工程專業的學生也可以從中受益。
[ 參 考 文 獻 ]
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對能源與動力工程的認識范文5
【關鍵詞】能源與動力工程 “卓越計劃” 學生 企業 學習 問題 對策
【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2014)02C-0177-03
2010年底廣西大學正式啟動“卓越計劃”試點工作。2011年廣西大學能源與動力工程專業入選教育部“卓越計劃”試點專業。根據“卓越計劃”要求,本專業實行本科階段課程“3+1”培養模式,即3年在校學習,累計1年在企業學習。在企業學習的課程和進行的教學環節,包括部分專業課程、實習實踐環節和畢業論文三部分??梢姡白吭接媱潯币蟮拈L期“企業學習”不同于原有專業的短期“企業實習”,具有企業深度參與培養過程的特點。它需要學校和企業共同為學生制訂詳細而周全的累計1年的企業學習、生活、經費支出等計劃,是一種全新的教學模式嘗試。為此,筆者以廣西大學能源與動力工程專業為例,結合多年帶學生到企業實習的經驗,探討學生到企業學習過程中有可能面臨的問題,并探討對策,以確保本專業“卓越計劃”的順利實施。
一、與培養企業之間的溝通問題及其對策
企業間的競爭實質上就是人才的競爭。沒有高素質的工程人才,企業會面臨被淘汰的危險。以往的工程教育中存在工程性培養不足的特點,不能滿足現代企業對高素質工程人才需求的矛盾日漸突出。而“卓越計劃”創立了高校與行業企業聯合培養人才的新機制,企業由單純的用人單位變為培養單位,可以根據需要進行人才培養的設計,大大地調動了企業與學校合作的積極性。然而,僅從專業層面與企業開展合作往往事倍功半。廣西大學的具體做法是,首先,學校通過成立“卓越工程師教育培養計劃”校合作指導委員會,將本專業層面的企業合作提升到學校層面展開,由校領導牽頭,學校各部門領導和本專業共同與合作培養企業交流,擬通過組織保障、制度保障和經費支持,解決本專業和企業合作中存在的宏觀層面的問題;其次,本專業負責人、課程責任教授再和企業培訓中心或人力資源部門深入洽談人才培養相關問題,貫穿人才培養目標的設計、人才培養方案的制訂、共同實施培養的整個過程;再次,專業實習帶隊教師與企業教師共同探討包括企業實習期間實習單位與地點時間及日程安排、實習目的與要求、實習模式、實習內容、實習的組織工作、實習考核方式、實習經費預算等具體問題,制訂嚴謹的《實習教學大綱》和《實習教學計劃》。
二、企業參與課程教學的深度問題及其對策
由于熱能動力機械結構復雜,加之新技術不斷涌現,因而相應的專業課程主要采用課堂講授的教學方法已經不能滿足高等工程教育的要求。教師雖然選用PPT教學課件,建立了部分實物圖片庫和視頻資料庫,基本能夠展現板書和掛圖傳統教學無法展現的實物結構、結構和工作過程,但由于多媒體教學具有信息量大的特點,容易造成教學進度過快的現象,學生的學習主體作用不能充分發揮。這就導致部分學生不能跟上教學節奏,對概念性和原理性的內容了解不透徹,只停留在知識的表面,沒有對所學知識進行深入思考。
為激發學生學習的興趣和主動性,“卓越計劃”強化課程實踐性的標準,要求加大實踐課程的比例,確保實踐教學的學時數,要求企業深度參與課程設置,負責實踐教學環節的組織與實施?;诖耍瑥V西大學能源與動力工程專業“卓越計劃”班開設了機械原理、機械設計、內燃機構造、內燃機制造工藝學、熱能與動力機械產品性能測試等專業課程的企業實踐環節,充分利用企業真實的工程環境、豐富的實踐經驗和方法, 將企業的優勢整合到理論課堂的教學中。這些課程主要采取集中時間段到企業學習的方式,并合理地分配一定的理論課時和實踐課時。一般先由學校教師講授某章節理論知識,然后學生到車間在企業教師的指導下親自動手操作,將理論講解和實物演示有機結合,使得理論與實踐同步,教學質量大大提高。
三、學校實習帶隊教師的實踐能力提升問題及其對策
學校實習帶隊教師具有豐富的工程經驗,制訂科學、系統的實習計劃,是完成“卓越計劃”實習教學任務,提高實習教學質量的前提。然而,目前高等工程教育的實習帶隊教師多為年青教師,大多來自非師范類院校優秀研究生, 雖然接受過系統全面的專業知識學習,但是缺乏工程項目的過程化實踐能力,不能滿足學校實習帶隊教師對專業理論知識結構、素質結構、研究與創新能力、實踐能力等高度集成的要求。這導致學校實習帶隊教師不能根據企業特點制訂出周密的實習計劃,目的性缺乏,很難保證實習的有效開展。為此,廣西大學能源與動力工程專業從以下4個方面提升學校實習帶隊教師質量。第一,營造人才成長的環境條件和人才聚集的氛圍,積極引進具有博士學位,并具有在生產第一線3年以上工作經驗的優秀專業技術人員到高校來任教。第二,對于沒有企業工作經歷的教師,本專業選派教師到企業積極開展工程項目研究,或有計劃地送到企業工程崗位進行較長期的工作和交流,以此提升教師的工程實踐能力和水平。為保證教師積極參與企業培訓,教師在企業工作享受工程崗位相應津貼。第三,對于過去具有企業工作經驗的教師,本專業有計劃地定期安排他們到企業進行短期學習,以更新教師的工程知識,將企業生產、技術、工藝、設備等方面的現狀和新科技、新工藝帶到教學中。第四,加強本專業教師與企業教師之間的交流與合作,建立并強大一支高校師資和企業師資聯合團隊,爭取取得較大影響的理論創新成果,同時能在本專業領域的工程實際中提煉科學問題,解決相關工程難題。
四、企業教師的選擇問題及其對策
企業教師隊伍是實踐教學的主導力量之一,是保證“卓越計劃”實踐教學質量的關鍵。因此,企業實習中,應注意企業教師的選擇問題,要選擇業務優秀,又有較好語言表達能力和熱心的專業技術人員作為企業教師,這是完成企業實習教學任務的重要環節。然而,企業缺乏科學、規范的企業教師選聘標準,選擇的隨意性較大,企業教師的水平參差不齊,教學質量波動明顯。首先,置身于激烈的市場經濟競爭環境,企業中每個專業技術人員多以按件計工作量,工作任務飽滿,工作壓力大,沒有多余的時間來給學生做現場講解。其次,多數企業對技術數據的安全性和保密性有一定考慮,不愿意學生接觸到企業的核心技術,多以參觀形式安排實習。再次,學校沒有專門的實習經費給企業,企業對學生實習礙于情面和任務需要,較為隨意地安排2~3個工作人員給學生做生產現場講解,教學質量得不到保證?;诖耍瑥V西大學能源與動力工程專業“卓越計劃”在實踐教學企業教師的選擇方面采取了以下措施。第一,企業與高校共同協商建立兼職教師的聘任制度,以保證能夠在企業選聘出高水平的具有豐富工程實踐經驗的專業技術人員或高層管理人擔任“卓越計劃”的兼職教師。第二,高校制定出企業兼職教師的薪酬政策,以保證企業兼職教師在“卓越工程師”培養方面做出的工作不是義務的,得到相應的報酬,這起到吸引、留住、激勵企業優秀人才擔任兼職教師的重要作用。第三,企業兼職教師需要參與相應的考核,具體做法是,學校實習帶隊教師和實習學生按照考核要求中的各項指標給企業兼職教師打分,每年進行總結,不合格者將被取消企業兼職教師資格,合格者給予相應的獎勵。
五、企業實習崗前培訓的設置問題及其對策
傳統的企業實習模式一般是由學校實習帶隊教師確定實習單位,然后采用集中實習的方式將學生帶到實習地點,邀請有關企業教師現場講解、參觀學習,最后由學生提交實習報告,學校實習帶隊教師根據報告和平時表現評定實習成績。這種傳統的企業實習模式只能給予學生感觀的認識,不能從深層次理解理論和實踐相結合的生產過程,難以發現問題和提出問題,更不能培養學生的創新能力?;诖?,廣西大學能源與動力工程專業“卓越計劃”的做法是按照實綱要求,充分發揮學校實習帶隊教師和企業教師的指導作用,在進行車間學習前先進行多媒體講授的崗前培訓。培訓的內容主要按照企業生產工藝分類講解工序流程、主要設備、檢測手段等, 使學生對該企業的生產過程有所了解。在培訓的過程中,注意通過問題的形式來調動學生到企業實習的積極性。如提問學生:蠕墨鑄鐵缸蓋正火處理前為什么用外型砂堵住氣道?并告訴學生,實習中看到的雖然只是一個簡單的動作,但是這對于缸蓋的產品質量卻是很重要的。因為,對于蠕墨鑄鐵缸蓋的正火處理有利于硬度的提高,但也會使氣道產生嚴重的氧化皮,導致無法正常拋丸處理,而正火前用外型砂堵住氣道,可以有效防止氣道氧化,提高鑄件質量。通過問題式講解,學生認識到了每道工序都有其重要作用,到車間實習時必然會更用心去觀察、思考。
六、學生到企業實習的主動性問題及其對策
由于傳統的實習方式是學校實習帶隊教師制訂實習教學計劃并提出實習要求,學生在相同的場所實習,實習過程及內容完全相同,學生只要聽從教師的安排,即可獲得所要求的學分,因此學生到企業實習的主動性不高。加之企業采用數控機床逐年增多,而機床采用全封閉防護罩罩住,學生看不到具體的工序,再加上機器聲音太大聽不到企業教師的講解,導致學生處于“被動實習”的狀態??梢姡髽I實習中不像學校教師講授學生知識時細致入微地講解,而更多的是需要學生自己觀察、學習。因此,廣西大學能源與動力工程專業“卓越計劃”班到企業實習過程中,采用先全班集中實習,然后再進行小組分散專題實習的方案。這樣既可使學生了解整個生產過程,又可使學生根據自己的興趣對某一具體問題進行深入了解,充分調動學生的積極性。例如,對于冷加工實習小組,安排學生到冷工車間實地參觀車、鉗、刨、銑、鉆等機械設備和刀具,請企業教師現場演示機器的操作方法,詳細講解生產過程中刀具的選擇、刀具的刃磨、刀具的安裝、切削用量的選擇、加工工藝的制定、工件的裝夾等內容。對于發動機鑄鐵件鑄造專題組的學生,安排企業教師現場講解鑄件的整個鑄造流程,重點講解砂芯的種類,砂芯對尺寸精度的要求,以及鑄件如何避免夾渣、砂眼、氣孔、裂紋類缺陷等工程實際內容。對于熱處理實習小組,安排企業教師現場講解各種熱處理工種(正火、淬火、回火等)的主要設備、基本操作、目的、生產中存在的問題和解決方法。實習結束后,廣西大學能源與動力工程專業“卓越計劃”學生的考核采用實習日志和答辯形式加權評分的方式,以個人形式上交的實習日志側重于對整個生產流程的了解,以小組形式進行的答辯環節側重于對實習內容的消化吸收,鞏固實習效果。以上方式充分發揮了學生到企業學習的主動性,有效提高了企業實習的質量。 (下轉第187頁)
(上接第178頁)
七、“卓越計劃”企業實習經費保障問題及其對策
按照“卓越計劃”企業實習要求進行教學,教育成本比傳統教學方式大大提高。不光是學校實習帶隊教師、企業教師、相關企業實習教學改革研究、企業工程實訓平臺搭建等需要資金保障,學生的實習交通費、住宿費、實習費等也是很大一筆開支。特別是隨著國內經濟的快速發展,實習經費仍恪守20世紀90年代計算標準變化不大,即使有所增加,也非常有限。這導致實習經費遠遠滿足不了實際需要,實習專業被迫縮短實習時間、減少實習內容、簡化實習方法,實習質量下降。為保證“卓越計劃”的順利實施,廣西大學能源與動力工程專業不但從教育部、政府、學校申請到專項經費用于卓越人才培養,還從學院和專業層面獲得一定的經費支持。廣西大學能源與動力工程專業“卓越計劃”實施第一年,獲得教育部“卓越計劃”專項經費支持,學校以1∶2比例提供配套建設經費,學院在“卓越計劃”班的實習經費支出上給予一定傾斜,本專業教師團隊與企業開展的橫向項目也為“卓越計劃”提供了一定的經費支持;實施第二年,除得到教育部一定的專項經費支持外,獲得中央財政和地方政府“中西部高校提升綜合實力”經費資助的學校也加大了配套建設經費支持力度。目前,通過以上措施建立的資金保障機制基本滿足了本專業卓越人才企業學習的需要,但如何保障這種機制的長效性仍然是本專業面對的一個難題。
總之,“卓越計劃”創新了高校與企業聯合培養人才的機制,這使得“卓越計劃”班學生在企業實習過程中,碰到了一系列問題,需要高校專業和參與企業不斷地探索、總結經驗和改進完善,為工科院校其他“卓越計劃”專業到企業實習的順利實施提供一定的參考。
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【基金項目】廣西高等教育教學改革工程項目(2012JGA101);廣西2011年自治區級特色專業及課程一體化項目;第二批卓越工程師教育培養計劃高校學科專業項目
對能源與動力工程的認識范文6
關鍵詞 實踐教學體系 五層次 十模塊 工程實踐能力 創新能力
中圖分類號:G642.4 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.11.044
Abstract In order to train student engineering practice ability and innovation ability, a practical teaching system with “one core, two bases, five levels, ten modules” were designed in the energy and power engineering specialty. A guidance team and the practical platforms were constructed. The curricula standards and the training quality standards were constituted.
Keywords practical teaching system, five levels, ten modules, engineering practice ability, innovation ability
0 前言
世界發達國家的工程教育逐漸融合了技術取向和科學取向,一些大學提出了“回歸工程實踐”的改革理念,不斷改革各自的工程教育,開始重視工程教育的實踐性和創新性,以適應現代大工程的要求。由于我國工程教育所處的歷史階段與西方發達國家完全不同,因此我國的工程教育只能創新,走建設中國模式工程教育之路。①②2010年教育部牽頭實施了“卓越工程師教育培養計劃”,旨在改革和創新工程教育人才培養模式,創立高校與行業企業聯合培養人才的新機制,著力提高學生服務國家和人民的社會責任感、勇于探索的創新精神和善于解決問題的實踐能力。2013年,山東省開始實施“省級卓越工程師教育培養計劃試點專業”建設,我校能源與動力工程專業成功入選。
現有的實踐教學體系普遍存在實踐內容與工程應用結合程度不足、各實踐環節相互關聯較差、職業思想意識教育欠缺、合作培養企業缺乏積極性等共性問題,無法適應卓越工程師人才培養的要求。③④⑤⑥因此,必須構建以培養學生工程實踐能力、工程設計能力與工程創新能力為核心的能源與動力工程實踐教學新體系,才能培養出高層次、高水平、高素質的應用型高級專門人才。
1 傳統實踐教學環節存在的不足
傳統的實踐教學存在幾個方面的不足:(1)對實踐教學重視程度不夠,部分教師視其為輔工作,從而是學生的重視程度下降;(2)校外踐教學條件較差,實踐教學基地缺乏,實踐企業重視程度不高,實踐期間質量保障差;(3)缺乏具備豐富工程經驗的雙師型指導教師?,F有的不足已經嚴重影響到學生整體培養質量,亟需完善。
2 新型實踐教學體系建設
2.1 構建“五層次、十模塊”實踐教學體系
以培養學生具備優秀的工程實踐能力和創新能力為目標,構建“一個核心、兩個基礎、五個層次、十個模塊”的實踐教學體系(如圖1所示),為培養出具有創新能力和實踐能力相結合的卓越工程師人才奠定基礎。新型實踐教學體系的具體組成情況如下:
(1)一個核心是以培養具有工程能力和創新能力的卓越工程師為核心。
(2)兩個基礎是培養體系需要的軟件和硬件,即指導學生的師資力量和實踐基地的實踐場所及設備。
(3)五個層次是指整個體系由基本素質層、實驗實踐層、專業實踐層、創新實踐層和企業綜合實踐層組成,每個實踐層由兩個模塊組成,具體情況如下:
①基本素質層:包括素質拓展模塊和職業道德素質模塊。素質拓展模塊包括思想政治理論課實踐教學、入學教育及軍訓、公益勞動等實踐環節,主要是為了提高大學生人文素養、品德修養和綜合素質為主,培養大學生團隊精神和創業意識。職業道德素質模塊依托學科導論開展,主要是為了培養學生具有良好的職業道德和職業精神,要有友好的協作精神、堅強的意志、吃苦耐勞的精神,勇于實踐、遵規守法,堅持安全第一的理念,具有遵守企業技術保密規章制度的意識。
②實驗實踐層:包括基礎實驗模塊和綜合實驗模塊?;A實驗模塊依托公共基礎課的實驗環節開展,主要為了加強學生的基礎實驗技能,培養學生扎實的基礎知識能力。綜合實驗模塊依托專業基礎課、專業主干必修課和專業選修課的實驗環節開展,主要是為了加強專業實驗操作技能的訓練,加深對專業理論的認識和理解,培養學生求真務實的科學態度、嚴謹細致的作風,鍛煉分析問題和解決問題的能力。
③專業實踐層:包括工程訓練模塊和綜合實習模塊。工程訓練模塊包括工程訓練、機械設計課程設計和機械制圖測繪等實踐課程,該模塊主要依托于大學生實訓中心開展,主要培養學生對技術工具及加工方法的掌握和圖紙的基本繪制能力。綜合實習模塊包括駕駛實習、認識實習、內燃機構造拆裝實習和內燃機制造工藝生產實習,主要為了強化學生對專業實踐綜合知識和工程技能的認識,培養學生的專業實踐能力和解決實際問題能力。
④創新實踐層:包括社會實踐模塊和科技創新模塊。社會實踐模塊依托社會實踐環節開展,主要為了使學生加深對本專業和相關行業的了解,確認適合的職業定位,為向職場過渡做準備,可增強其就業競爭優勢等??萍紕撔履K依托專業設計與制作實踐課程、各級大學生科技創新項目和各級大學生科技創新比賽開展,主要為了發揮學生的創新思維和創新精神,使學生的理論知識得到鞏固和升華,突出學生個性發展,提高學生創新能力。
⑤企業綜合實踐層:包括企業學習模塊和工程研發模塊。企業學習模塊依托企業學習實踐環節開展,包括標準化學習、質量管理體系學習、觀摩生產線、參與工藝制定及設計等內容,主要培養學生對技術規范的認知與實踐,讓學生現場體會設計及生產的主要工藝流程及所依據的技術規范及企業文化等。工程研發模塊依托畢業實踐與畢業設計和畢業鑒定實踐環節開展,企業根據研發部門需要和學生自身的特點,依托現有研發項目,為學生設計畢業設計題目和內容,使學生在參與工程研發的過程中完成畢業設計環節,從而使學生真正融入到企業中,通過真實項目的操作達到提升工程設計創新能力的目的。畢業設計的驗收采用企業現場答辯的形式進行,聘請企業內的相關專家和校內指導教師共同組成答辯委員會,企業專家占據多數,答辯完成后學生依據評委意見對畢業設計進行修改和完善。
2.2 指導團隊和實踐基地建設
在指導團隊建設方面,一方面加強了學校與企業間的研究和開發合作,使教師多參與企業技術開發項目,以提高學校專業教師的工程實踐創新能力;另一方面采用了“企業導師核心化”的指導思想,聘請企業專家為學校兼職教師參與全部校內實踐環節,同時企業綜合實踐層的培養中采用“企業導師為主、專業教師輔助”的雙導師模式,企業導師根據企業的實際情況為學生的生產學習、畢業設計選題及其實施等環節提供指導或現場咨詢,負責對學生進行工程師專業培養的全面基本訓練。
在實踐基地建設方面,開展了校內實踐平臺和企業實踐平臺的系統建設。校內實踐平臺建設依托車輛工程與交通國家級虛擬仿真實驗教學中心、能源與動力工程省級高等學校骨干學科教學實驗中心、學院大學生創新創業實驗室等,加強了儀器設備投入、實驗實訓規范化管理、綜合性創新性實驗項目等建設,加強了創新創業活動的管理和指導。企業實踐平臺建設,以企業研發中心為依托,建立了“卓越工程師培養”專用實踐教育中心,設置了專門人員進行管理和運作,建設了實訓、實習的專用場所與設備,使企業綜合實踐層的教學任務落到實處。
2.3 制定了課程標準和質量評價標準
在充分吸收企I對工程人才要求的前提下,針對多層次模塊化實踐教學體系制定了各個組成環節詳盡的課程標準(標準中突出企業的主導和引領地位)。為了保障人才培養質量,各課程制定相應的評價標準,建立以素質、實踐、學校導師、企業導師多位一體的質量評價體系。評價標準以學生工程能力評價為主體,評價標準包括詳盡的考核評價方案和細則,依據不同環節的性質差異確定針對性的評價指標,并進行量化,以求評價的科學性、公正性和可操作性。
3 結論
在“卓越工程師教育”核心培養理念下,以培養學生具備優秀的工程實踐能力和創新能力為目標,構建了適用于能源與動力工程專業的“一個核心、兩個基礎、五個層次、十個模塊”的實踐教學體系,建設了指導團隊和實踐基地兩大基礎平臺,制定了課程標準體系和培養質量評價體系,可有效提升學生的培養質量。
注釋
① 楊弋濤,朱麗慧.“金屬材料工程專業”卓越工程師培養課程體系的構建與實踐[J].教育教學論壇,2016(16):22-24.
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