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能源動力工程培養方案范文1
關鍵詞:能源動力;人才培養;CDIO;實踐
作者簡介:楊俊蘭(1971-),女,河北行唐人,天津城建大學能源與安全工程學院,教授;王澤生(1964-),男,天津人,天津城建大學能源與安全工程學院,教授。(天津 300384)
基金項目:本文系天津城建大學教育教學改革項目(項目編號:JG-1207)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)02-0022-02
一、概述
當今世界,能源和環境是目前世界各國所面臨的頭等重大的科技與社會問題,而相關專業人才資源會成為推動經濟社會發展的戰略性資源。培養高素質的具有創新意識的能源工程應用型專業人才是我們義不容辭的責任。2012年9月,教育部頒布實施新的《普通高等學校本科專業目錄(2012年)》,熱能與動力工程本科專業更名為能源與動力工程專業,可見專業名稱所賦予的內涵更加廣闊和深遠,從而也說明隨著能源動力科學技術的飛速發展和新問題的提出,需要培養更加適合社會所需的人才,由此有必要對能源動力專業人才的培養模式進行改革與實踐,培養適應21世紀社會發展需要的高級應用型人才,對推動我國執行可持續發展戰略具有重要的意義。
目前正處于信息化的時代,各方面技術的發展也是日新月異,能源動力學科所應用的范圍、涉及的領域更加廣闊。由此培養方案的制定必須堅持按大類培養原則,體現本科專業通識教育思想,使學生不僅僅局限于傳統的研究對象,還要有比較堅實的知識基礎、比較廣的知識面和一定的能力儲備。[1]CDIO工程教學理念是國際工程教育與人才培養的創新模式。美國麻省理工學院和瑞典皇家理工學院等4所大學組成的工程教育改革研究團隊提出、持續發展和倡導了全新的CDIO即構思—設計—實現—運行的工程教育理念和以能力培養為目標的CDIO理念。CDIO模式強調綜合的創新能力,與社會大環境的協調發展,同時更關注工程實踐,加強培養學生的實踐能力。[2]文獻[1,3-4]指出的所謂“回歸工程”,是指建立在科學與技術之上的包括多種因素的大工程含義。這就需要對能源動力專業的人才培養模式進行革新來實現。
天津城建大學于2000年成立熱能與動力工程本科專業,多年來,我們對專業培養方案和課程體系進行了多次完善和改革創新。而且在課程建設方面取得了顯著成果。但在提高學生工程素質和能力培養質量方面,尤其是實施過程的規劃和設計,有待進一步深入探討。本文基于CDIO理念,將構思—設計—實現—運行貫穿于學生學習的每個階段,探索反映工程本質的教育理念與知識技能訓練相融合的人才培養模式及其實施方案,并完善相應的課程體系,使畢業生具備較高的工程素質和能力,更好地服務于天津經濟的發展和濱海新區的建設,以及滿足周邊地區乃至全國對能源動力類人才培養的需求。
二、人才培養目標和要求
1.培養目標
本專業培養適應國家和社會經濟發展和建設需要的、德智體美全面發展的、具備能源生產、轉化、利用與動力系統研發基本理論和應用技術,以及具有節能減排理念,能在工業與民用等領域從事城市能源供應與利用、新能源工程、制冷空調等方面的生產、開發、設計、管理以及科學研究工作的高級應用型人才。
2.培養要求
作為地方院校,應當堅持與地方經濟建設緊密結合,面向基層,服務地方區域,在人才培養中首先應當找準人才培養定位,突出專業特色。[5]
本專業學生主要學習各種能量轉換及有效利用的理論和技術,接受現代科學與工程的基本訓練,掌握能源、熱科學及動力系統基礎理論,掌握計算機及控制技術等現代工具,具備從事節能、制冷、動力、環保和新能源開發利用等領域的研究開發、設計制造和應用管理所必須的工程技術知識,初步具有應用所學知識提出、分析及解決本專業領域問題的能力。
三、人才培養實施方案
擬將學生的培養分成四個階段(四個學年),在每個階段以工程項目為主線,學生經歷CDIO的完整實訓過程,與相應的核心知識點相關聯。即從工程流程出發,將課程體系融合在工程教育流程中,使得課程體系不再是簡單的疊加,而是有機的綜合化。
第一學年:接受早期CDIO體驗。通過開設專業導論課,讓學生了解能源專業的發展動態,初步了解一般能源系統的構成;在導師的指導下,制定個人學習及職業生涯的初步規劃。
第二學年:接受初級CDIO體驗。在導師的指導下,通過認識實習、實驗室參觀調研,了解一般能源系統“構建—設計—實現—運行”的基本內容。
第三學年:接受中級CDIO體驗。學生以小組為單位進行現場專業實訓,初步完成對一個具體的能源系統進行“構建—設計—實現—運行”的完整過程,即通過學習專業課程,先對設備的設計進行實訓,進而開展系統的設計,而且使這兩個設計之間進行有機的結合。
第四學年:接受高級CDIO體驗。在第一學期,主要針對學過的專業課程進行課程設計群的實訓。將2~3門專業課程的設計內容整合成一個綜合的設計項目,讓學生將所學課程之間的知識進行有機結合,設計一個工程項目。在第二學期,學生通過畢業設計進行綜合項目設計,應用所學課程解決實際問題。學生首先通過畢業實習對實際工程進行調研,提出設計方案。
四、人才培養措施
1.調整專業結構
文獻[5]中提到不同的院校各有特色,主要表現為不同專業方向,服務于不同的工程技術領域。我們緊緊圍繞本學校的辦學理念,結合天津地區的經濟和行業的發展趨勢,對專業方向進行了調整。在2006級培養方案中,專業方向為熱力發電廠工程和制冷與空調工程,相應的專業必修課分成兩個模塊供學生選擇。在2010級培養方案修訂過程中,專業方向調整為:城市熱力工程和制冷與空調工程。兩個專業方向必修課程采用了交叉捆綁的方式,都是把另一方向的主要課程進行了整合。熱能與動力工程專業更名為能源與動力工程專業后,在2013級培養方案修訂過程中,依然沿用2010級培養方案中的兩個專業方向:城市熱力工程和制冷與空調工程,但是對課程體系進行了修訂,目的是為了拓寬學生的知識面,更加適應社會的需求。
2.課程教學體系完善與優化
能源與動力工程專業廣泛應用于能源、動力、建筑、環保等許多領域。學生四年在校學習過程中,針對四個階段的CDIO實訓,完善配套的課程體系建設,優化理論教學和實踐教學體系。在專業課程體系中貫徹CDIO理念及標準,整個課程體系以實際工程項目為主線,把培養目標融入到教學過程中。專業培養方案包括公共基礎課程、學科基礎課程、專業基礎課程、專業模塊課程、專業選修課程以及實踐教學環節等內容,培養學生綜合應用和實踐能力,使學生的專業素養得到穩步提升。
在2010級培養方案修訂過程中,兩個專業方向必修課程采用了交叉捆綁的方式,即在城市熱力工程方向中捆綁了“制冷系統與設備”課程;而在制冷與空調工程方向中捆綁了“熱電廠系統與設備”課程,都是把另一方向的主要課程進行了整合。在2013級培養方案修訂過程中,進一步對課程體系進行了修訂和完善。拓寬了學生的就業面,提高了畢業生與社會用人需求的適應性。另外,開設有一定數量的專業選修課,有利于擴大學生的知識面,適應社會對擇業的不同要求。
在實踐教學方面不斷強化,主要包括認識實習、生產實習、畢業實習、課程設計、畢業設計等環節,共41周。充分挖掘現有實驗設備潛力,進一步完善實驗教學體系和實驗教學平臺,提高實驗教學質量及效果。能源與動力工程專業的專業基礎實驗和專業實驗都已經采取了獨立設課的方式,分為綜合性、演示性和設計性實驗,有些實驗是必做,有些實驗是選做,培養了學生的自主性和實踐創新能力。另外,在2013級培養方案中增加了課程設計的門數和總學時,課程設計和畢業設計題目大都來自于工程實踐。學院實驗中心還建有實驗實訓平臺,可以培養鍛煉學生的動手能力和自主創新。從2012級學生開始,還設立了班導師制,定期指導學生參加科研活動、行業比賽、挑戰杯以及大學生創新實驗項目等科技活動。
3.改革教學內容和方法
隨時跟蹤國內外本學科的最新發展,了解能源動力行業的發展動態,吸取其他兄弟院校的經驗,不斷完善優化課程體系和教學內容,增加適應社會發展的新知識和新技術等,保持教學內容的先進性和適用性。
在教學方法與教學手段方面,以先進的教學理念指導教學方法的改革;靈活運用多種教學方法,調動學生學習積極性,促進學生學習能力發展;協調傳統教學手段和現代教育技術的應用,并做好與課程的整合。教學方法要有利于激發和調動學生學習的主動性和創造性,開展探索性教學方法。[6]為了實施探索性學習的教學模式,尤其是專業課程,采取問題式教學方式,即針對教學內容,從工程實際、日常生活或最新發展技術中提煉出能引起學生濃厚興趣且能夠加強學生對重點或難點知識理解的一個課題,在課上結合教學內容指導和啟發學生展開課題的思考、分析和研究,使學生在每一堂課上在探索中“聽”課、學習。并且建立完善專業核心課程教學網站,優化組合教學資源,建設豐富的教學輔助資料,為學生課余時間的探索性學習創造條件。
4.完善實踐教學平臺
強化學生工程素質培養,與實踐緊密結合,培養學生的動手能力。通過充分挖掘現有實驗設備潛力,進一步完善實驗教學體系和實驗教學平臺,提高實驗教學質量及效果。在實驗教學組織上采取開放實驗教學與傳統的集中實驗教學相結合的方式,并開放實驗室,加強學生實驗技能培養,重視在實踐教學中培養學生的實踐能力和創新能力,重新編制了與之相配合的實驗指導書。
五、結束語
作為天津市地方性高等院校,根據當地的經濟和行業發展需求,合理定位人才培養層次,結合學校的辦學理念和自身發展特點,不斷完善和修改培養方案,優化課程體系,改革人才培養模式。通過將CDIO現代工程教育理念引入能源與動力專業的人才培養方案中,將構思—設計—實現—運行貫穿于學生學習的每個階段,探索反映工程本質的教育理念與知識技能訓練相融合的人才培養模式及其實施方案,并完善相應的課程體系,使畢業生具備較高的工程素質和能力,更好地服務于天津經濟的發展和濱海新區的建設,以及滿足周邊地區乃至全國對能源動力類人才培養的需求。
參考文獻:
[1]張力,楊晨.能源動力類專業工程教育改革初探[J].中國電力教育,2011,(21):152-154.
[2]許其清.自動化專業CDIO人才培養模式的探索與實踐[J].中國現代教育裝備,2011,(23):84-85,139.
[3]趙婷婷,買楠楠.基于大工程觀的美國高等工程教育課程設置特點分析[J].高等教育研究,2004,25(6):94-101.
[4]趙銳.淺析美國高等工程教育課程設置的特色及有益借鑒[J].西安郵電學院學報,2009,14(1):182-185.
[5]李俊瑞,王艷,田禾.基于社會需求的能源動力專業人才培養探索與實踐[J].中國電力教育,2011,(33):22-23,34.
能源動力工程培養方案范文2
關鍵詞:能源動力類 實踐環節 改革與實踐
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)09(b)-0080-02
為了適應社會和行業對能源動力類人才的發展要求,培養具有實踐能力和創新精神的卓越精英人才,并且讓學生能夠接受符合自身特性的個性化實踐教育,我們重新構造符合經濟、社會、科技發展和人才培養規律的、結合國家實踐基地的立體化實踐課程體系,探索實踐課程授課方法,把社會需求和人的全面發展需要結合起來,促進學生自主學習和個性發展。
華中科技大學能源與動力工程學院作為首批入選實施“卓越工程師教育培養計劃”的院系之一,通過依托學科和專業優勢,積極利用現有資源條件,充分挖掘專業潛力,對“卓越工程師教育培養計劃”的進行系統的探索與實踐,致力于培養具備能源動力素質的卓越工程師,在卓越班教學計劃中突出具有專業優勢和特色的基礎上,特別加強工程實踐課程和實踐教學環節的改革。
本文圍繞卓越工程師人才培養目標,依托卓越工程師培養計劃,探討能源動力類實踐教學環節培養的改革,通過加強校企的緊密合作,立足國家工程實踐中心,校企合作進行實踐教學,推進卓越工程師的教育改革,為滿足適應社會發展需要的能源工程領域的卓越人才培養需求進行有益探索。
1 課內教學與課外實踐相結合,提高學生動手能力
學院在專業基礎課程建設中積極將課內教學與課外實踐結合起來構建專業基礎知識結構。在組織《能源與動力裝置基礎》課程教學時,主動以“認知+實證”為突破口,因為該門課程涵蓋了以往熱能與動力工程專業所有專業方向的專業主干課程基本內容的能源類綜合課程,課程內容涉及到能源動力工業中幾乎所有裝置、設備的工作原理和基本結構。為了使課程學習生動形象,該課程不僅在課件中加入了大量動畫等多媒體素材,而且因課制宜,與課程同步進行現場課外實踐,使學生的感性知識與理性知識相互交融,加深了對理論的理解認知和對機器的實證。學生通過理論知識的學習,然后通過課外現場的實踐再學習,有利地提高了學生動手能力。
能源動力類本科專業是一個寬口徑專業,涵蓋了多個不同的專業方向,由此,近幾年,在建設能源動力類各專業方向課程同時積極共建實驗課程。結合能源動力類碩士二級學科平臺與本科專業方向對接共建實驗課程,更新實驗教學體系,將涵蓋以往的十余門課程二十余個單項實驗,改造成四門獨立實驗課程(見表1),各16學時。四個專業方向的模塊課程對應著四門獨立實驗課程,四個專業方向的模塊課程的課內教學與課外實踐的獨立實驗課程同步進行,有效地做到了課內教學與課外實踐有機結合。其中每一個綜合實驗可實現多個相關的實驗聯系,可使學生對實驗內容有較完整更全面的認識,以得到綜合性的訓練。
在具備能源動力類專業設備的宏觀框架知識結構后,結合學院各專業方向的細化課程相繼開設。創建的“認知+實證”的特色專業平臺課程,由于課堂教學與課外實踐同步進行,化復雜為具體、化抽象為形象,使理論與實踐密切結合,培養了學生的創新意識,提升了學生的動手能力。
2 校內實習與校外實習相結合,提高學生實踐能力
實習環節安排在大學期間的二、三年級,在整個本科生培養的課程體系中起著承上啟下的作用。校內實習體現了對先修的一些基礎課程知識的綜合應用,校外實了知識的綜合應用外還為后續相關專業課程的學習乃至未來的技術工作奠定基礎。由此,校內外實習的有機結合,學生的感性知識與理性知識進一步得到相互交融,加深了對理論的理解和對機器的認知。校內實習實行隨時開放自己動手實踐的模式。在教師的指導下,讓學生自己動手拆裝各種機器,觀察結構,研究其工作原理,討論其操作與控制系統,而且可以多次反復進行,學生在實習過程中還可以進行一些創造性的設計,利用開放式的試驗裝置,如冰箱、空調綜合實驗臺等,自行試驗,不僅提高了動手能力,而且培養了學生的獨立工作能力和創造性的思維。校內實習有一定的優越性,但與校外實習的在線生產實際有一定的區別。校外實習可以彌補校內實習的不足,通過企業調研,和工程技術人員交流,了解行業前沿的學科動態及產品發展趨勢,尋找工程實踐中的技術難題,去自主學習、研究性學習、探索解決方案。企業技術人員結合生產現狀,對學生進行講解,進一步加深對產品和生產過程的了解,加深對專業工程實際的認識,同時擴大視野,樹立工程、系統、設備裝置、現代化生產的概念,并提高到理論上來理解,觸發理論到產品的思維。
學院在校內外實習交替安排在三、四、五、六學期的四個學期(見表2),前三個實習環節由學院統一安排,第四個環節根據學生選定的專業方向分散到相應的一到兩個廠家進行實習。
通過校內外的實習,使學生很好地掌握本專業的一些實驗的理論方法和步驟,并對實驗和生產流程具有實際的動手運行操作能力及處理突發故障的能力提升。同時,為學生充分展示了專業廣闊的前景,營造濃郁的氣氛激發各類學生的興趣。讓學生有深入實際的時間,有消化理論,對實踐有延續深入洞察,有可能進入創造思維的機遇。校內、校外相結合,開拓了學生由理論到產品的視野與思維,提高了實踐能力。
3 設計性環節與課外科技相結合,提高學生創新能力
設計性教學環節在培養課程體系中是非常重要的環節,高校的設計性教學環節占學生在校4年時間的25%左右。傳統設計環節的內容、方法、要求已經不適應現代教學形式與環境的變化,設計性教學環節的改革也嚴峻的提到教學日程上來。通過設計性教學環節與課外科技創新結合,結合學科優勢及科研成果,利用學生課外科技活動,共建實踐創新的設計課程,有效地實現了“設計課程+課外科技”的結合。
設計環節是學生綜合運用所學知識解決實際問題,培養創新能力的最好階段。熱能與動力工程專業的設計實踐環節有三個:機械零件課程設計,專業課程設計和畢業設計。為了使學生能長期不間斷地受到理論與實際應用相結合的訓練,培養學生工程設計和科學研究的能力,改變過去三個設計各自孤立進行,互不相干的作法,將三個設計在時間安排上結合起來進行,相繼覆蓋兩年。
在設計環節改革中,強調結合教師科研、課外競賽進行專業理論、技術和基本工程設計規范的訓練,并注重培養學生綜合運用各學科知識,進行產品、工程設計。在畢業設計選題時,指導教師結合學生的科技活動中的課題設下創新點,有計劃地在設計環節指導過程中啟發誘導學生來攻闖創新關。通過引導、學習、實踐的項目周期訓練,使學生能夠將理論知識靈活應用,激發和創造學生的潛能。學院學生在近幾年的科技活動和全國節能減排大賽中成績喜人。在設計環節的管理上,把課外實踐活動納入學分管理,調動了學生進行課外實踐活動的積極性。以上措施有效地實現了“課程設計+課外科技”的結合。
在本專業的設計性教學環節中,要求能運用已掌握的科學技術知識去分析問題,在能源動力類的機器設計制造、工程的計算與設計過程中,針對設備的結構尺寸公差的配合、工藝中的規程和精度配合、復雜系統的控制過程問題、復雜程序計算過程等,均能及時作出準確的判斷、正確的結論,提出可行的辦法,使問題得到解決。設計性環節與課外科技相結合,為學生知識水平、能力與素質同步提升,落實人才的多樣化和個性培養,促進學生自主學習和個性發展,為促進人才培養質量的提高起到了重要作用。
4 畢業設計與企業實踐相結合,提高學生綜合能力
畢業設計環節為學生未來的技術工作和發展起著重要的作用,為推進“卓越工程師教育培養計劃”的實施,進一步提高學生的工程素養,培養學生的工程實踐能力,工程設計和創新能力,提高企業在人才培養中的作用,根據社會對能源領域人才的需求類型,經過深入調研,學院將在共建工程訓練教學實踐平臺和與企業共同指導畢業設計和學位論文等方面進行合作建設,將主流技術和工程方法引入教學實踐中,將企業成功實施的項目實踐引入課堂教學,并鼓勵學生將最新的科學研究成果進行技術化、工程化。
高年級學生跟隨導師結合工程項目和課題進行科研訓練,部分保研生可提前修讀碩士階段課程。畢業設計和研究生階段實行學校和企業雙導師制,根據產業界需求,結合研究課題,加強項目流程等工程訓練,進行個性化培養。實踐畢業設計雙導師制和考核方式改革等措施,在學校配套政策的大力支持下,結合國家級實踐基地,探討畢業設計實踐研究,在四年級學生的畢業論文階段,請企業相關人員作為指導老師,獨立或結合校內教師對學生進行畢業論文的指導。
在大約一年的畢業設計環節中,首先明確學生的校內指導老師和企業指導老師,由指導老師對本科階段的企業培養計劃進行整體規劃和指導。本科階段畢業設計論文題目由學校導師和企業導師共同商討后確定,可結合碩士階段的方向設置企業實踐的重點和應達到的具體指標。學生下企業的具體時間根據課題研究的需要靈活確定,為課題研究提供現場運行數據和資料,以及進行試驗或驗證的機會。要求導師嚴格把關,以解決工程實際問題為出發點,確定研究課題。注重培養實踐研究和創新能力,為企業培養“留得住,用得上”的高端人才為主要目標。
近幾年,學院在實踐環節的培養上以實際應用為導向,以職業需求為目標。教學內容強調理論性和應用性課程的有機結合,突出案例分析和實踐研究;教學過程重視運用團隊學習、案例分析、現場研究、模擬訓練等方法。建立健全校內外雙導師制,以校內導師指導為主,校外導師參與實踐過程、項目研究、課程與論文等多個環節的指導工作。同時,加大實踐環節的學時數和學分比例,學生提交實踐學習計劃,撰寫實踐學結報告。學位論文選題側重來源于應用課題或現實問題,體現研究生綜合運用科學理論、方法和技術解決實際問題的能力,以培養碩士工程型的后備卓越工程師為目標。
以上針對能源動力類卓越人才實踐環節培養方面進行的一系列建設和改革,有益的推進了卓越工程師教育改革發展。
參考文獻
能源動力工程培養方案范文3
關鍵詞:能源與動力工程;網絡教學平臺;混合式教育
作者簡介:代乾(1981-),男,河北滄州人,天津城市建設學院能源與安全工程學院,講師;王澤生(1964-),男,天津人,天津城市建設學院能源與安全工程學院,教授。(天津 300384)
基金項目:本文系天津城市建設學院2012年度教育教學改革與研究項目(項目編號:JG-1207)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)05-0074-02
2012年9月,教育部頒布實施新的《普通高等學校本科專業目錄(2012年)》,熱能與動力本科專業更名為能源與動力工程專業。由專業名稱可見該專業的內涵更加廣闊和深遠,從而也說明隨著能源動力科學技術的飛速發展和新問題地提出,社會對人才的培養提出了新的要求。目前,大約有170多所高校設置了熱能與動力工程專業。[1]隨著經濟的發展,能源與環境逐漸成為世界各國所面臨的重大科技和社會問題。培養高素質的具有創新意識的能源工程專業人才是本學科義不容辭的責任。而熱工系列課程作為重要的專業基礎課程,其重要性不言而喻。合理的課程體系是體現教育教學理念的重要載體,是實現專業培養目標、構建學生知識結構的中心環節,建立適應社會主義市場經濟發展需要、體現熱能動力技術學科內在規律、科學合理的課程體系極為重要。[2]為了使該課程適應新的要求,非常有必要對其進行一定的改革,以培養適應21世紀社會發展需要的人才,同時對推動我國可持續發展戰略具有重要的意義。
一、實施混合式教育方式
開發混合式學習方案的關鍵因素在于確定適當的時機,使用適當的混合方式,為適當的學生施行教學。而教師想要運用適當的混合方式需要考慮學習地點的設置、信息傳輸技術及時間的安排、教學策略和績效援助策略等。[3]混合式教學模式一般可分為以下幾個階段:[4-6]
1.前期分析
學生作為學習活動的主體是有認知、有情感的,學生本身的知識水平、學習能力和社會特征都對學習的信息加工過程產生影響,教師進行學生特征分析有助于了解學生的學習準備和學習風格,從而為后面的學習環境設計和媒體的選擇提供依據。
2.混合式教學的組織與管理
教師應按照教學進度有針對性地選擇和設計教學活動,同時要參照已經設計好的課程目標、課程內容及其呈現形式,將其與具體的章節知識點相關聯。教學活動的作用在于為學生創造具體的學習情境,并加強師生、生生之間的交流互動,因此恰當的教學策略對于教學活動的順利展開尤為重要。
3.網絡教學平臺及教學資源建設
網絡的對于教學來說不應當只是教學內容,而更多的應該是支持教學交互、教學評價和教學管理,教學交互、教學評價和教學管理是保證教學質量的重要環節,這就需要有一個集教學內容與管理、課堂教學、在線教學交互、在線教學評價、基于項目的協作學習、發展性教學評價和教學管理等功能于一體的網絡教學平臺來支撐混合式教學。本校對“工程熱力學”、“傳熱學”、“工程流體力學”原有的教學網站進行了全面改版,并于2010年先后投入運行。其中“工程熱力學”課程教學網站主頁如圖1所示。網站按照省部級精品課程的要求制作,網上教學內容詳實,包括課程的概況、教學文件、習題及答案、實驗實踐教學等各種資源。學生可通過瀏覽網站學習更多的知識,這對課堂教育來說是一個非常有益的補充,并有助于實現教與學的互動。
二、教學內容優化
“工程流體力學”是理解能源動力系統工質流動與流量、能量分配的基礎?!肮こ虩崃W”是研究如何充分和有效利用能量的學科,其基本內容是熱力學基本定律和工質熱物性、熱過程的研究,是理解能源動力系統中能量轉換基本規律和提高系統能源利用效率的理論基礎?!皞鳠釋W”研究熱量傳遞的基本規律,是理解和控制能源動力系統熱量傳遞過程的理論基礎?!盁峁W”集成了“工程熱力學”、“傳熱學”的基本理論和核心內容,為能源動力類安全工程專業等提供必要和少量學時的熱工理論基礎教育,也是其他非能源動力類專業節能技術及應用的理論基礎課程?!盁峁y量技術”和“流體熱工基礎實驗”課程則是關于“工程流體力學”、“工程熱力學”、“傳熱學”的實驗理論的技術基礎課程,旨在揭示相關課程的實驗研究目標、原理、方法以及應用。
1.熱工系列課程間內容關聯性分析
(1)“工程流體力學”與“工程熱力學”在教學內容的關聯性之處主要體現以下兩個方面:“工程流體力學”中的一維無粘性重力流體流動能量方程(伯努利方程)與“工程熱力學”中的熱力學第一定律穩態穩流能量方程式具有相同的理論基礎,后者是普遍適用的能量方程式,而后者是前者在一維無粘性重力流體條件下的特例和不同的表達方式;“工程流體力學”中的可壓縮流體流動基礎與“工程熱力學”中的氣體和蒸汽的流動研究對象及理論基礎完全相同,只不過研究的側重點不同,前者強調流動特性,后者注重能量傳遞與轉換過程。
(2)“工程流體力學”與“傳熱學”課程在教學內容方面具有緊密的關聯性和延續性,主要體現在“工程流體力學”中粘性流動方面與“傳熱學”中對流換熱方面的相關內容,具體為:
1)研究對象均為傳遞現象,“工程流體力學”研究的是動量的傳遞,而“傳熱學”研究的則是熱量的傳遞,其規律及分析方法具有類比性。首先,傳遞驅動力分別為速度差和溫度差;其次,傳遞方式均為分子擴散和對流擴散,其中對于分子擴散基本規律兩者具有類似的形式,即牛頓摩擦定律及傅里葉定律,也均有描述傳遞能力的物性參數,即運動粘度(m2/s)和熱擴散系數(m2/s),而且流動邊界層與熱(溫度)邊界層具有相似的定義和相同的邊界層結構;最后,描述傳遞現象的控制方程,即動量微分方程式(N-S方程)和能量微分方程,也具有相似的形式。這也是“傳熱學”中動熱類比分析方法(類比律,即將阻力實驗結果直接用于表面傳熱系數的計算)的理論基礎。
2)如果粘性流體流經壁面且具有與壁面不同的溫度時,就會同時發生動量傳遞和熱量傳遞現象。此時“工程流體力學”與“傳熱學”研究的是同一現象的不同方面的特性,即阻力特性和傳熱特性。一般阻力特性是傳熱特性研究的基礎,某些特殊情況(流動及對流換熱具有耦合特征)下兩者相互影響,如流體外掠平板的層流與紊流流動及對流換熱、圓管內層流與紊流流動及對流換熱、外掠圓柱的層流與紊流流動及對流換熱、各類自由流動及對流換熱等等。顯然在此類教學內容中,“工程流體力學”是“傳熱學”的基礎。
3)具有相同的分析、計算方法。正是由于動量方程和能量方程具有相似的形式,理論分析法(包括微分方程組求解及積分方程組求解)、?;瘜嶒灧椒ǎㄏ嗨圃恚抵涤嬎惴椒ň蓱糜谧枇μ匦院蛡鳠崽匦缘难芯?,甚至同一數值計算商業軟件(如FLUENT、ANSYS、PHINICS等)可同時分析求解同一現象的阻力特性和傳熱特性。因此在研究方法上,“工程流體力學”與“傳熱學”是并行的或者說是相同的。
(3)“工程熱力學”與“傳熱學”課程在教學內容具有關聯性之處主要體現以下兩個方面:“工程熱力學”中有關熱量傳遞只是討論熱力過程中熱量傳遞的量,而“傳熱學”研究的是熱量傳遞的機理、方式、影響因素、計算方法。在“熱力學”中熱量的單位是q(J/kg),而“傳熱學”中熱量(熱流密度)單位是q(W/m2),可見后者強調的是熱量傳遞的速率及能力,而后者以前者的理論(即熱力學第一定律—能量守恒規律)為基礎;“工程熱力學”中有關濕空氣焓及含濕量變化規律與“傳熱學”中的熱質交換有著內在聯系。如電廠冷卻塔中,“工程熱力學”討論了其工作原理及狀態參數的變化,而“傳熱學”則討論了其熱濕交換的具體方式和傳遞速率。
2.熱工系列課程教學內容體系優化原則
依據培養方案,流體熱工系列課程時間安排順序是“工程流體力學”—“工程熱力學”—“傳熱學”(或“熱工學”)—“熱工測量技術”,“流體熱工基礎實驗”課程與上述課程并行安排。因此,熱工系列課程教學內容體系優化按照以下原則進行:
(1)安排在前的課程。教師除完成本課程教學內容外,須根據上述各課程之間知識點的關聯性,有意識地為后續課程涉及的內容打下牢固的理論基礎?!肮こ塘黧w力學”課程的教師需要向“工程熱力學”、“傳熱學”課程任課教師了解相關的內容,如一元絕熱穩定流動的能量轉換規律、相似原理等等,在“工程流體力學”的教學中兼顧這些內容的教學需求。
(2)安排在后的課程。教師依據上述各課程之間知識點的關聯性分析,在相關內容的教學過程中,須了解前面課程任課教師的授課內容和方法,精選授課內容,避免不必要的重復,使該課程與前面課程有機銜接,且注意采取比較教學法,讓學生更容易掌握課堂知識。
(3)“熱工測量技術”和“流體熱工基礎實驗”課程。課程任課教師應了解和引用其他理論課程相關教學內容,使實驗教學與理論教學內容有機結合。如溫度測量,教師除加強溫度測量原理、儀表、標定及使用方法教學外,對于高速氣流溫度測量,需引用“工程熱力學”中氣流一維絕熱流動能量方程以及滯止溫度和氣流溫度的關系等相關理論知識,說明氣流速度對溫度測量誤差的影響;而對于高溫氣流溫度測量,需引用“傳熱學”的輻射換熱相關理論,說明輻射對測溫誤差的影響以及消除誤差的措施;而對于鎧裝熱電偶或在加溫度計套管情況下,還需引用“傳熱學”的通過肋壁導熱的相關理論,說明套管的存在對溫度測量誤差的影響以及消除誤差的措施。
三、結束語
經過一定時間的教學體驗和學生的反饋表明,該教學模式使教學效果得到很大提高。筆者認為在以后的教學當中,要把這種模式繼續深化并推廣到其他課程的教學當中,熱工系列課程的教學改革也必然會取得成功。
參考文獻:
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能源動力工程培養方案范文4
關鍵詞:新能源科學與工程;實踐教學;遠程監控
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1002-4107(2017)07-0004-02
近年來,能源科技日新月異,風電等新能源快速發展,新能源領域的人才培養日益受到政府、高校和社會各界的廣泛重視[1]。2011年教育部批準設置新能源科學與工程專業本科專業(080503T),全國許多高校紛紛增設新能源科學與工程專業,2012年原有的風能與動力工程和新能源科學與工程合并統一調整為新能源科學與工程,如何辦好戰略性新興產業背景下的新專業是一項全新而艱巨的課題。作為傳統能源特色高校的風電等新能源學科和專業發展面臨著許多新的挑戰,由風能與動力工程專業調整轉變過來的新能源科學與工程專業人才面臨諸多現實和復雜的研究課題[2],正在進行中的新能源專業人才培養應該予以及時解決。本文將結合校企共建遠程監控中心建設項目的實踐,探索一種新型的實際教學模式。
一、新能源專業校外實習面臨的挑戰
新能源專業的實踐教學模式的探索和實踐是一項十分緊迫的F實任務。新能源專業直接面對新能源產業的生產一線,具有很強的工程實踐性,實踐教學必須與生產實踐相結合,需要有良好的實驗環境和實踐基地[3]。學校辦學應與企業需求緊密結合,加強校企雙向調研,優化新能源專業設置及相關課程設置,修訂專業教學計劃,共同培養出更多符合企業需要的高素質的實踐型人才。在長沙理工大學的新能源專業的培養方案中,有兩次校外集中實習和兩次校內集中實踐教學環節,探索有效可行的實踐教學模式是一項重要的任務。
風電專業校外實習面臨較大的實際困難。長沙理工大學開設的“新能源科學與工程”專業主要面向風力發電生產一線,實習單位主要為建成運行的風電場,而當前周邊的風電場大都建在遠離市區的山頂,風電專業學生實習路途遙遠、費用高、費時長、交通不便、安全隱患重重,而且風電場一般不能為集體實習的師生提供住宿和飲食條件,生活極為不便,給校外實習的經費、實習時間、安全、住宿和生活帶來很大困難,很大程度上影響了實習效果。為了破解這一難題,結合智能風場和互聯
網+行動計劃,學校在產學研合作的基礎上,開創性地探索校企共建遠程集中監控平臺,探索校企聯合人才培養的新模式。
二、校企共建風電遠程集中監控平臺建設的
可行性分析
遠程監控技術成熟。現代遠程監控與診斷模式是隨著通信、計算機和網絡技術發展而產生的[4],其特點是現場的采樣設備將各種傳感器獲得的設備狀態信息轉變成數字信號后,通過網絡傳送給遠程診斷工程師[5]。基于計算機網絡技術的遠程實時監控系統不僅可以實現異地控制,也可實現多風場大范圍的資源共享。采用無線通信技術為安裝具有開通快捷、維護遷移方便、造價低等優點的監視控制和數據采集系統已經運行使用多年,技術成熟、性能穩定可靠[6]。
校企共建遠程集控平臺和校企雙方經濟效益顯著。將新能源發電遠程監控中心建在學校校區,企業可以節省房屋建設或租賃費用;企業可以充分利用學校的相關資源和校區內完善的生活設施,降低運行成本和員工的生活成本。另外,企業投資建設新能源發電遠程監控及仿真中心,學校則可節省新能源發電遠程監控中心的建設成本;新能源發電遠程監控中心由企業對其進行運行維護,學校還可節省新能源發電遠程監控中心的運行維護成本。
這種模式能充分發揮新能源發電遠程監控示范效益、人才培養效益、科研效益、社會效益。學校在全國電力行業特別是中南地區電力行業有一定優勢,為企業的相關業務向中南地區電力行業推廣有一定較好的作用。人才培養效益主要是為學校能源類本科生提供認識實習、風電場運行與維護實習、風電機組遠程監控實習基地;為研究生提供新能源技術領域的課題研究機會,特別是風電場遠程監控和故障診斷的機會。在新能源發電遠程監控建設和運行中開展科研合作能使校企雙方共同受益;新能源發電遠程監控與仿真中心建成后,可以對湖南省新能源發電進行監控和故障診斷,對相關人員技術提供培訓服務,還可作為示范中心向全國相關單位推廣。
三、新能源校企共建共享新模式的構建
學生在校內能借助“遠程監控”完成運行跟班實習,充分利用多風場、多機型和多種風資源狀況的實時運行情況,全面提高實習效果。建立一套具有統一軟、硬件架構平臺的集中監控系統,滿足新能源自身監控需求及企業對所轄風電場、光伏電站的集中監管、調度控制,為新能源領域相關教師及工程技術人員提供科研平臺。
隨著裝機容量的快速增長,以及電網公司對風電場、光伏電站調度規劃的需求,企業在借鑒國內外風電集中監控系統建設經驗的基礎上,建立了一套具有統一軟、硬件架構平臺的集中監控系統,可以滿足新能源自身監控需求,同時公司可對所轄風電場、光伏電站的集中監管、調度控制,實現湖南區域風場群、光伏電站群的遠程監控和管理。企業還充分利用學校能源動力學科的優勢,合作開展新能源發電領域科學技術研究,以及開展下屬企業新進員工開展業務培訓。
這種模式能很好地破解實踐教學難題,全面提升專業辦學水平。在整合學校特別是能源動力工程類學科現有技術機構、設施設備、人才隊伍的基礎上,建成新能源發電遠程監控與仿真中心、新能源發電遠程監控與仿真產學研基地,以及“新能源發電遠程監控與仿真大學生實踐教學基地”,實行統一的運行管理機制,從而大力提升學校新能源發電遠程監控與仿真中心水平,推動學校新能源發電技術領域科學研究、學生實習、社會服務等方面的健康、協調和可持續發展,保障學校新能源發電技術大學生校內實習基地目標的順利實現。
四、新能源遠程監控中心建設的內容
根據項目建設目標,擬建的“新能源發電遠程監控與仿真中心”建設內容主要分為“新能源發電遠程監控平臺、新能源發電實習實訓平臺、新能源發電關鍵技術研究與開發平臺、學術交流與培訓中心”等四個主要部分。
1.新能源發電遠程監控平臺。主要由企業負責建設。根據公司的發展規劃,該平臺將納入該公司下屬十余個能源開發項目,總規劃容量達1000MW以上。具體建設內容分為軟件、硬件兩大部分。軟件部分包括大容量實時/歷史數據庫、報表系統等;硬件部分包括采集設備、存儲設備、傳輸設備、互聯互通設備等。
2.新能源發電實習實訓平臺。主要由學校負責建設。利用該平臺可對在校學生開展各項實踐教學活動(包括認識實習、運行實習、仿真實習、畢業實習、新能源綜合實驗、創新性實驗、課外科技活動等),年均達1000人次以上。具體建設內容包括場地建設、相關設備及儀器儀表建設、師資隊伍教室、文檔資料建設等。
3.新能源發電關鍵技術研究與開發平臺。校企合作共建科研和實驗平臺,對新能源發電的關鍵技術難題(如新能源發電并網技術、先進控制技術、狀態監測與故障診斷技術、風資源評估及風功率預測技術等)聯合攻關,合作開發科學研究項目,建設內容包括場地建設、專用工具和儀器儀表、測試及分析軟件等。
4.學術交流與培訓中心。主要由學校負責建設,可承接企業員工培訓、相關教師的工程化鍛煉及業內學術交流等,培訓人工年均人次數達50人次以上,每年教師赴企業進行工程化鍛煉3―5人次,每年不定期舉行多場次以上學術交流活動。建設內容包括培訓教室、會議中心等場地建設、培訓計劃制訂、培訓教材編寫、工程案例準備等。
五、新能源專業多環節實踐教學的效果
在中心建設和運行過程中,研究新能源實驗課程、核心R悼緯痰目緯躺杓啤⒎掄媸迪?、弱r妒迪?、哉b惺迪昂捅弦瞪杓頻然方詰牡髡,實驗室和實習條件的建設方案等。這主要包括以下方面內容:新能源專業實踐教學內容和環節的研究、省部共建風能與動力工程專業實驗室功能的調整與改造、新能源實驗和實踐教學環節教學質量標準的研究、新能源新增實踐教學條件的建設方案研究。利用筆者所在高?!半娏ιa與控制國家級虛擬仿真實驗教學中心”的優質資源,高標準建設新能源發電過程仿真實驗室。
產學研結合不僅是新能源這樣的工科專業人才培養的必然要求,能使學校學科和教學受益,同時也應做足做實讓企業獲利,實現雙贏,這樣的產學研合作模式才能真正發揮其應有的效能。本文不僅為高校新能源專業人才培養模式提供一種新思路,也為企業的校企合作提供有用的參考。
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能源動力工程培養方案范文5
1.1構建符合新能源(太陽能)行業應用型人才培養的課程體系我校能源與動力工程專業設有制冷與空調技術、制冷測試技術與自動化、太陽能利用三個專業方向。理論課程體系采用模塊化設置,分為公共基礎課模塊、專業基礎課模塊、專業課模塊和專業選修課模塊。前三個模塊構成了能源與動力工程專業的基礎知識體系,為學生繼續深造和進行能源動力方面的研究應用奠定了理論基礎。專業選修課模塊根據2014年3月德州及其周邊地區對新能源類特別是太陽能應用方向的人才需求設置了相關課程[2]。結合行業企業用人對畢業生實踐能力的要求,實踐環節穿插于整個教學過程,著重培養學生實踐動手能力。前三年,學生的實踐環節主要有包括認識實習、金工實習、制圖測繪在內的基本技能訓練,以及把課堂教學和工程實踐相結合的課內實驗、課程設計等專項技能訓練。學生在掌握了扎實寬厚的能源與動力工程專業基礎知識后,第四年有計劃地到校外實習基地進行為期一年的實習,包括專業方向實習和畢業設計、畢業實習,以提高學生綜合運用所學知識分析和解決工程實際問題的能力。2012年,能源與動力工程專業獲批國家級“專業綜合改革試點”項目,聘請中科院物理所孟慶波為教授,聘山東大學可再生能源研究中心主任韓吉田教授、天津大學“中低溫熱能高效利用”教育部重點實驗室負責人趙軍教授、國家太陽能熱利用研發中心主任趙玉磊為專業建設專家委員會成員,完成了德州學院能源與動力工程專業專業規范的撰寫、培養方案的修訂、基礎課和專業基礎課課程規范的撰寫工作。同時,德州學院機電工程學院與中國太陽能產業聯盟聯合成立能源與動力工程(太陽能熱利用方向)專業卓越工程師試點班,2012年9月首屆招生50人,2013級招生正在進行中。鑒于太陽能專業高校教材緊缺的現狀,機電工程學院編寫了7本太陽能系列高校教材,其中孫如軍教授編寫的《太陽能熱水系統施工管理》(清華大學出版社)已于2012年11月出版,其余幾本已經完稿,等待出版。
1.2培養適應新能源(太陽能)行業應用型人才培養的師資隊伍能源與動力工程專業現有專職教師19人,其中教授3人,副教授12人,具有博士學位教師2人,均擁有豐富的教學經驗和實踐經驗,是一支年齡、職稱、學歷結構合理、發展趨勢良好的師資隊伍。近三年來,專業教師共近120篇,其中在核心期刊發表20余篇,在外文期刊15篇,被SCI收錄9篇;承擔或參與國家、省科技廳、市科技局項目20余項,院級科研課題30余項,承擔國家教研立項課題5項,出版專著2部,參編教材28部,獲得實用新型專利20余項。
1.3能源類創新性、應用型人才培養成效顯著學生實踐創新能力強。近幾年在大學生科技文化創新大賽中,能源與動力工程專業學生在全國大學生節能減排課外科技作品競賽、全國大學生數學建模競賽、全國三維數字化創新設計大賽、全國大學生電子設計競賽、全國大學生電子商務“創新、創意及創業”挑戰賽、全國大學生計算機仿真競賽、大學生物聯網創新創業大賽、山東省機電產品創新設計競賽等各類國家級和省級比賽中都獲得了優異成績,獲得國家級獎勵20余項,省部級以上獎勵200余項,教師指導學生在公開發行的雜志上發表學術論文10余篇,獲得實用型新專利20余項,獲獎層次和數量均居全國同類院校和省屬高校前列。特別值得一提的是在教育部主辦的全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽中,參賽作品《太陽能電動車》、《太陽能服飾》、《綠色壓力環保鞋》、《自切換高效太陽能干燥裝置》連續四屆分獲國家級一等獎,尤其是在2011年8月的競賽中,學生的參賽作品《害蟲自殺式太陽能滅蟲器》,在全國182所參賽高校中,榮獲國家特等獎,現場總決賽全國成績排名第一,同時我校榮獲優秀組織獎。學生就業率高。能源與動力工程專業2006年開始招收本科生以來,一次性就業率在95%以上,主要就業行業為省內制冷、空調、汽車、太陽能等行業,許多同學現已成為企業設計主管或現場主管。到目前為止,與皇明太陽能集團聯合培養的太陽能專業的學生中已有160名進入了相應的崗位,得到了企業的一致好評。
1.4構建協同創新的新能源(太陽能)行業應用型人才培養校企合作模式2007年至今,德州學院機電工程學院先后在國家太陽能熱利用工程技術研究中心、皇明太陽能集團有限公司等建立實習實踐基地5個;2006年12月,機電工程學院與山東奇威特人工環境有限公司投入了30萬元,校企合作共建了“太陽能中央空調實驗室”。2007年3月與皇明太陽能股份有限公司合作共建,成立了“太陽能熱利用工程技術實驗中心”,面向全校相關專業師生、皇明太陽能股份有限公司及地方新能源企業開放。該專業分階段安排學生到各公司進行見習和實習,并聘請高級工程師進行專業知識和專業技能的講座和兼課,帶來了大量的課程設計、畢業設計以及科研課題,并進行卓有成效的指導,開闊了學生視野,實現了理論到實踐的結合,讓學生了解和掌握本學科的發展動態和社會需求狀況,為今后走向社會奠定了基礎。自2007年與皇明聯合辦學以來,相繼已經開設了五屆“太陽能班”,實驗室教學配置都相應固定且配備齊全。所用教材都是德州學院和皇明集團合作編寫,共20余部。集團派相應的各部門高級技術人員到校指導教學工作,聯合辦學借助皇明集團國際領先的檢測與研發設備,組織學生進行相關的研究與開發。借鑒與皇明太陽能集團聯合培養人才的經驗,2010年又先后與德州旭光太陽能集團、東營光伏太陽能有限公司等太陽能應用企業成立了相應的企業冠名班。2012年,德州學院與皇明太陽能股份有限公司聯合建設“本科教學工程”大學生校外實踐教育基地,已獲教育部批準。在合作辦學基礎上,總結出了“三三六”校企合作人才培養模式,這一校企合作人才培養模式的辦學經驗,在2010年山東省校企合作培養人才工作電視會議上做了大會典型發言。由此構建的“強化專業技能、突出創新能力、提升人文素養”為主要內容的三位一體的校企合作人才培養體系,保證了學生綜合素質的不斷提高。2009年至2011年,德州學院連續三年被評為“山東省校企合作先進單位”,2011年德州學院列入首批“山東省企業專業技術人員繼續教育基地”。
2建設規劃
能源與動力工程專業人才培養以服務區域經濟和社會發展為宗旨、以就業為導向,走產學研結合的發展道路,培養新能源行業創新性、應用型人才,建成在省內有一定影響力的能源與動力工程專業引領的能源類專業群和能源類卓越工程師培養基地,為德州及周邊地區新能源行業發展起到引領和推進作用。
2.1打造能源與動力工程專業引領的“特色突出、優勢顯著”的能源類、機械類、自動化類專業群目前,我校已確定重點打造能源與動力工程專業(暨新能源、節能環保裝備方向的機械設計制造及其自動化專業)引領的能源類、機械類、自動化類專業群,為德州市新能源產業共涉及的太陽能利用、風電裝備、生物質能、熱泵應用、新能源汽車和節能環保六大領域做好智力支撐。根據德州市及周邊地區對新能源裝備與環保機械領域人才的需求,對三個專業群教學計劃及教學內容進行調整,能源類專業群主要側重于新能源(太陽能利用、新能源汽車)技術的研究與應用,機械類專業群主要側重于新能源裝備與環保機械的設計制造,自動化類專業群主要側重于新能源裝備與環保機械的自動控制。在現有基礎上,完善理論———實驗———實踐人才培養路徑,培養滿足社會需要的能源類、機械類、自動化類創新性、應用型人才。同時加強師資隊伍建設,造就一支教學水平高,科研能力強、實踐經驗豐富的教學團隊。同時對現有實驗室進行升級改造,同時購進必需的教學、科研儀器設備,積極打造群內共享的公共實驗教學大平臺,建成山東省能源與動力工程實驗教學示范中心。
2.2深化能源與動力工程專業人才培養模式改革能源與動力工程專業將圍繞德州市及周邊地區新能源產業,特別是太陽能利用和新能源汽車行業的發展建設,根據教育部“卓越工程師培養計劃”,進一步完善“3+1”的人才培養模式,深化能源與動力工程專業人才培養模式改革。以滿足專業人才培養目標為核心,修訂教學計劃,將創新精神、實踐能力和創業能力納入課程體系和教學內容,參照職業崗位任職要求,校企共同制訂專業人才培養方案;將學校的教學活動和企業的生產過程緊密結合,靈活調整教學周期,學校和企業共同完成教學任務,突出人才培養的針對性、靈活性和開放性。
2.3打造一支滿足新能源(太陽能)行業創新性、應用型人才培養的“雙師型”師資隊伍依據德州學院的柔性人才引進制度,引進教授、博士、企業技術骨干為學科帶頭人和骨干教師。聘任(聘用)一批具有行業影響力的專家學者作為專業帶頭人,一批新能源行業專業人才和能工巧匠作為兼職教師,建立兼職教師資源庫,使專業建設緊跟產業發展,學生實踐能力培養符合職業崗位要求。同時結合實際需要,兼職教師對學生的課程設計,畢業設計等實踐環節進行指導。另一方面,加大在職教師培養培訓力度。通過下企業、做訪問學者、進修多種方式,在新能源行業造就出一批有一定影響力的專業人才,使專職教師下企業制度化,將教師參與企業技術應用、新產品開發、社會服務等作為專業技術職務和崗位聘用的重要內容。完善專業教師到對口企事業單位定期實習制度,提高專業教學水平和實踐能力,提升雙師素質。
2.4改革實踐教學體系,加強實踐基地建設在培養創新性、應用型人才,打造新能源行業卓越工程師的教學目標指導下,與校外實踐基地的共同研討,優化實驗教學內容,構建“基礎理論與實踐技能平臺設計應用能力平臺綜合實踐能力和工程應用能力平臺科技與創新能力平臺”的“漸進式四平臺”實驗教學體系按照校企聯合、共建共享、邊建邊用的原則,充分發揮校企合作的優勢,依托皇明太陽能股份有限公司和山東奇威特人工環境有限公司等校外實驗教學中心(研究所),以及東營光伏太陽能有限公司等5家實踐教學科研基地,建成集研究創新、基礎實訓、生產實訓、學工一體的綜合性實訓基地,創建山東省人才培養模式創新實驗區、山東省實驗實習示范中心、山東省工程技術研究中心,將學生的課堂教學、課程實習、專業實踐及畢業設計、論文等環節與企業實際、教學研究與企業產品開發結合起來,以提高學生的培養質量和就業能力。
3結束語
能源動力工程培養方案范文6
關鍵詞:工程流體力學;教學研究;改革探索
作者簡介:李小川(1976-),男,河南焦作人,揚州大學能源與動力工程學院,講師;田萌(1977-),女,陜西安康人,揚州大學能源與動力工程學院,講師。(江蘇?揚州?225127)
中圖分類號:G642.0?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)23-0047-01
“工程流體力學”課程在能源動力類工科專業中占有非常重要的地位,主要研究流體(液體和氣體)的平衡、運動規律及其實際工程應用的技術科學,是力學的一個重要的分支學科。通過本課程流體力學的基本概念和基本原理的學習,學生掌握分析和解決本專業中涉及流體力學問題的能力,為后續專業課程學習奠定基礎,然而當前的教學效果并不理想。自然界和人類生活中,以及工農業生產的各行各業中均廣泛存在流體流動現象,但是由于缺乏對生活的觀察,學生很難做到對課本講授內容形成直觀映像。此外,自然界中的流動現象往往包含多種流動方式,在理論分析與公式推導中涉及許多復雜的數學理論與方法,經驗公式多,且不易理解記憶,給學生的學習帶來很大困難,導致教師難教、學生難學,實踐與應用起來更是難上加難,教學效果不理想,教學目的難以實現。還對后續專業課的學習造成很大影響,進而影響本科教學的整體質量。因此,“工程流體力學”教學改革勢在必行。
一、“工程流體力學”教學調查研究
“工程流體力學”課程通常是開設于熱能動力工程專業二年級階段。對揚州大學的學生的問卷調查顯示,多數學生對“工程流體力學”課程的評價是“難學”。為何會有這樣的評價,通過分析發現,存在幾個方面的原因。
1.研究對象比較抽象
“工程流體力學”課程本身研究對象是流體,沒有一定的形狀和具有流動性,這是流體區別于固體的本質特征。這一特征決定了流體力學研究理論比較抽象、經驗公式繁多且推導過程復雜不易理解、易混淆,進而導致了本課程教師難教、學生難學,教學效果不夠理想。因此,能否將前面學習過的對“固體”平衡和運動物理規律的分析方法通過比擬的方式移植到“流體”上,并使其形成正向的學習遷移是學生能否很快的掌握本門課程學習方法、學好本課程的一個很重要的方面。[1]
2.教師與學生
“教學”包括“教”與“學”兩個方面的內容,忽視任何一個方面都有可能造成教學效果的不理想。理論課教學是工程流體力學課程教學的主要方面,是進行實驗指導和應用于工程實踐的基礎。某些任課教師為了自己的方便省事,教材和教學內容仍然是多年前的老教材,對現階段流體力學的發展方向和研究成果,以及本學科的最新科技前沿理論及工程應用進展不能做到及時更新,教學內容與實際應用嚴重脫節。
教學方法單一呆板,無法吸引學生的興趣。經??吹竭@樣一種現象:教師在講臺上只顧著自己滔滔不絕地講,忽視了課堂教學的互動性和學生的主觀能動性,學生了無興趣的在座位上睡覺、開小差、玩手機,基本上是教師在向學生單方面地傳授知識,這樣的教學效果是很低的。[2]
本專業本科生新的培養方案中課程設置有這樣一個特點:課程增加,課時壓縮,總學分保持不變。“工程流體力學”課程理論課學時從64壓縮到48學時,在教學內容總量不變的情況下,每堂課教授的內容,即學生需要接受的信息量就大大增加了,嚴重增加了學生的負擔?!案≡辍笔钱敶芏啻髮W生所普遍具有的心理特征,導致的直接結果是學生自制力差、怕吃苦,上課前不預習、課后不認真復習、作業普遍抄襲。
二、教學改革的目標
圍繞當前“工程流體力學”課程教學中存在的問題,以提高課程教學質量、實現教學目標為目的,進行了如下方面的改革:改變教育理念,以課程改革與教學適應新時代的要求為目的;加強教學方法與教學手段的改革,提高“教”的質量;加強課程的應用性,解決基礎理論課程的知識教育、應用能力與創新能力的培養,全面提升學生的綜合素質;加強課程教學評價與考核體系改革,引入全程教學評價與考核機制。[3]
三、“工程流體力學”教學改革探索
從上面的分析可知,“工程流體力學”課程教學效果不理想存在很多方面的原因,因此,教學改革也要同時從多方面入手才可以起到事半功倍的效果。以下是筆者在揚州大學熱能與動力工程專業本科生課程教學中進行的探索與嘗試,取得了較好的效果。
1.教學方法的探索與實踐