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新能源及动力工程专业模板(10篇)

时间:2023-12-02 15:40:42

新能源及动力工程专业

新能源及动力工程专业例1

作者简介:代元军(1978-),男,河南正阳人,新疆工程学院电力系,副教授;李保华(1979-),女,河南新安人,新疆工程学院化学与环境工程系,讲师。(新疆 乌鲁木齐 830091)

基金项目:本文系新疆工程学院重点教学改革研究课题(项目编号:2013-ZD11)研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)22-0075-02

能源,是世界发展的重要资源和动力,能源的科学开发和优化配置,是当今各国现代工业以及国民经济和社会发展乃至富民强国的必由之路。新疆有着极为丰富的能源资源。据统计,新疆的石油、天然气和煤炭预测资源量,分别占全国陆地预测资源量的30%、34%和40%,光、热、风等资源也在全国占有较大份额,这为新疆建设国家能源战略基地奠定了坚实的基础。

在新疆如此丰富的特色资源下,新疆高校能源与动力本科专业如何设计地方特色的人才培养方案,构建课程体系,完成理论教学与实践教学的创新和一体化,是摆在能源与动力工程教育者面前的难题。

一、新疆经济发展对能源与动力工程专业人才需求的预测

首先,一方面随着煤炭的大量生产,通过建设大型电厂,把煤转变成电,利用“西电东送”两条750kV的高压交流电网和一条800kV高压直流电网把电输送到疆外;另一方面新疆的新能源领域快速发展,铸就太阳能、风能等高新技术产业的辉煌业绩和企业的规模扩张。目前新疆发电企业和新能源企业向大型化、自动化和智能化快速发展,必然会对技术人员提出新的更高的要求。因此培养能源与动力高层次工程技术人才,是建设现代化能源企业的当务之急。

其次,新疆现阶段煤电产业和新能源产业主要依靠内地大企业引进现代化的生产工艺和技术装备来实现,其设备技术和管理已接近中国先进水平。然而,新疆地处偏远,引进高端人才困难,劳动力成本高,人员不稳定。目前煤电行业和新能源行业面临着这样的问题:一方面是技术先进、设备先进、管理先进,另一方面是与之配套的运行、维护和管理的应用型高级工程技术人才却严重不足,从而使先进的技术和设备无法发挥应有的水平,甚至不能正常运行,导致事故发生,人才本土化培养的问题日益突出。[1]

根据《2009-2015年煤炭煤电煤化工人才发展规划》,到2015年,新疆煤电装机3450万千瓦,新增装机约2630万千瓦,可向我国东部送电1100万千瓦,预计新增煤电行业从业人员2万人,热电行业存在大量的人才缺口。同时,在新疆地区,新能源产业人才也是非常缺乏,人才培养不能够满足新能源市场迅速发展的需求。

所以加快能源与动力工程本科专业人才培养步伐,促进新疆煤电工业和新能源产业的跨越式发展,有利于加快解决高层次人才培养本土化问题,实现当地招生,当地培养,当地就业;有利于培养高层次新疆少数民族工科人才,促进少数民族整体素质及文化水平的提高。这对新疆煤电行业的健康持续稳定的发展有着重要作用,为新疆长治久安、社会稳定、各民族不断富裕发挥重要作用。

二、新建本科院校能源与动力工程本科专业培养目标和培养模式

据现行的教育部本科专业目录,能源与动力工程专业由原热力发动机、流体机械及流体程、热能工程与动力机械、热能工程、制冷与低温技术、能源工程、工程热物理、水利水动力工程和冷冻冷藏工程等9个专业组合而来。[2]目前能源与动力工程致力于传统能源的利用及新能源的开发和如何更高效利用能源。能源既包括水、煤、石油等传统能源,也包括核能、风能、生物能等新能源,以及未来将广泛应用的氢能。动力方面则包括内燃机、锅炉、航空发动机、制冷及相关测试技术。这是符合我国市场经济发展现状以及国际经济一体化趋势的。

过去,新疆工程学院热能动力设备及应用专业的培养目标是:“培养德、智、体全面发展,能够从事热能动力及其控制设备安装、调试、运行、检修、管理及一般热力与控制工程设计,具备基本的经济与管理、社会与人文、环境与保护等方面基本知识的第一线高等工程技术应用型、复合型人才。”[3]随着新疆工程学院的升本,学校在2012年开始制定能源与动力工程的人才培养方案,为了顺应国内外尤其是新疆地方特色的能源动力科学技术的发展趋势,对培养目标的提法进行了多次修改。在2013级专业培养方案中,专业培养目标已修改为:“培养适应新疆经济社会发展,特别是新型工业化建设需要的知识、能力、素质协调统一,具备宽厚的基础知识、具有创新精神和实践能力,专业应用能力突出,获得工程师素质基本训练的德、智、体、美全面发展的应用型高级工程技术人才。毕业生应具备热能工程、传热学、流体力学、动力机械、动力工程等方面基础知识,能在国民经济各部门,从事动力机械(如热力发动机、流体机械)的动力工程(如热电厂工程、新能源工程、制冷及低温工程、空调工程)的设计、制造、运行、管理、实验研究和安装、开发、营销等方面的高级工程技术人才。”[4]

三、新建本科院校能源与动力工程本科专业课程体系的创新改革思路

国外高等工程教育中没有专门设置能源与动力工程专业,但是在机械工程专业中,都开设了工程热力学、传热学等课程,其中机械工程专业把传热学课程作为专业的必修课程。为适应现代工业的快速而巨大的发展,美国、日本和德国一些发达国家不断地对高等工程教育进行着改革。[5-7]

目前,新疆工程学院能源与动力工程专业在课程体系方面的改革要体现出“常规能源、新能源、节能减排技术、信息技术、管理技术相结合,适应时展,满足市场需求,同时充分考虑学生自我发展,培养创新人才”这一总体思路,通过课程设置和教学组织来体现和实施改革意图。在课程体系的设计思想上,归纳起来可以说是“夯实基础,拓宽口径,手脑并用,鼓励创新”。

四、新建本科院校能源与动力工程本科专业教材建设和课程设置

教材建设对于能源能与动力工程专业的教学改革与创新意义重大。通过编写适合新疆特色和民族特色的新教材,对于内容陈旧或重叠的课程和学时,进行合理精减和合并,拓展和新增反映社会人才需求趋势和专业发展的课程,来体现课程体系的创新改革的设计思想。

在课程设置方面,将原“机械原理”和“机械设计”两门课程(共计96学时)合并为“机械设计基础”(72学时);原“公差与互换性技术”和“机械工程材料”(共56学时)合并为“公差与金属材料”(24学时);原“热工仪表”和“热能与动力工程测试技术”(共80学时)合并为“热工过程检测技术”(48学时),原“制冷技术”和“热泵技术”(共64学时)合并为“制冷原理及设备”(64学时)等。新增风能利用技术40学时、太阳能利用技术40学时、节能技术32学时,动力工程前沿12学时、新能源工程前沿10学时、制冷空调工程前沿10学时等合计学术前沿专题讲座32学时,以讲座的形式由相应领域的专家负责编写大纲和主讲。

五、新建本科院校能源与动力工程本科专业采用彻底的专业课程选修制

充分利用新疆工程学院的学分制和选修制,根据能源与动力工程专业的国内外发展动态、市场需求及学生的志愿和兴趣,实施更为彻底的专业课程选修制度。

在2013级培养方案中, 除必修的公共基础课和专业基础课外,其余专业课分为专业必修课和专业选修课,共91.5学分,供学生从中选修69.5学分。并且要求高年级学生在选择专业方向课程时,用“交叉捆绑”方法必须选择部分专业选修课(例如对“热电工程”方向捆绑部分“新能源工程”,对“制冷空调工程”方向捆绑部分“新能源工程”),以拓宽学生的就业范围。

六、新建本科院校能源与动力工程本科专业实验教学体系改革

一直以来,作为具有典型实验研究特点的能源与动力工程专业,在实验教学方面主要开展较多的演示型和验证型实验。该种做法使得学生实验技能欠缺,尤其在解决工程实际问题中,其创新能力显得不足,常常在毕业设计阶段特别明显。而目前国外大学的工科专业专门为高年级学生开设了能够引导学生解决实际问题的高学分探索型实验课程,目的是用以加强工科学生的动手能力。[8-10]

通过充分调查和研究,在新疆工程学院能源与动力工程专业培养方案中安排了36学时的“自主创新专业实验”教学环节,以扩展和补充专业实验教学的内涵,提高专业实验教学水平和质量,培养具有工程创新能力和动手能力的高素质应用型人才。这一实验教学环节主要面向三、四年级学生,以解决来自于工厂企业生产一线的简单的实际问题,或者以参加相关专业的大赛为出发点,学生在指导教师的引导下,根据自身的实际情况和个人要求,设计或者完成实验。这个教学环节的设计在于实现“既重视结果,又重视过程”的创新实验教学理念,使每名高年级学生都能在一种开放的环境和氛围中进行学习和创新训练,得到不同程度工程师的训练。

七、结束语

在新疆经济大发展的推动下,新疆工程学院热能与动力工程教研室通过积极调研和深入思考,在发挥传统专业优势的前提下,明确突出地域特色、民族特色的人才培养模式,加强培养和训练学生的工程创新思维和工程创造能力,目的是提高学生的社会竞争力,才会选择对能源与动力工程专业培养方案进行了不断的改革,并在实施过程中加以修订和调整,最终取得了较好的效果。

此外,如因大面积的专业选修课带来的教学资源(如教师、教室、实验室、图书等)不足、教学组织和安排困难等问题也还有待继续研究、实践和总结。但无论如何,作为一个传统专业,在专业人才培养方案的创新改革与实践方面的努力应该不是多余的。

参考文献:

[1]秦春艳,才博.新疆新能源产业发展现状及对策研究[J].安徽农学通报[J].2009,15(22):3-5.

[2]中华人民共和国教育部高教司.普通高等学校本科专业目录和专业介绍[M].北京:高等教育出版社,2012.

[3]新疆工业高等专科学校.2001级专科专业培养方案[Z].新疆工业高等专科学校教务处,2001.

[4]新疆工程学院.2013级本科专业培养方案[Z].新疆工程学院教务处,2013.

[5]王秋旺,陶文铨,何雅玲.从国外传热学教材谈起[J].中国大学教学,2000,(6):38-39.

[6]何雅玲,陶文铨.从两本特色明显的国外热工教材看我国工科机械类专业与教材改革的趋向[J].中国电力教育,2002,(4):89-97.

[7]时铭显.面向21世纪的美国工程教育改革[J].中国大学教学,2002,(10):38-40.

新能源及动力工程专业例2

从学科发展层面看,随着化石能源利用导致的环境问题日益凸显,可再生能源重新受到了人类青睐。20世纪末以来,可再生能源以“新能源”的形式不断崛起。奥巴马上台后美国推出的能源新政,2009年中国出台的战略性新兴产业发展规划,均将开发利用新能源提升为国家战略。

目前,新能源学科的研究和实践范围大大扩展,其学科外延从对传统能源和动力的简单替代,向燃料替代、电力替代、动力替代全面拓展,尤其是在即将到来的以信息技术和新能源技术结合为基本特征的第三次工业革命时期,新能源更是被赋予了推动经济发生深刻变革的使命。

学科发展现状及存在的问题

发展现状

目前我国高等学校已有3个层次的新能源人才培养体系:博士学位、硕士学位、学士学位。据统计,2014年我国开展新能源人才培养的博士点64个、硕士点68个,本科专业培养点60余个,覆盖全国62个学位授予单位,其中高校为59个。

本科层面专业设置情况:1981年,河南农业大学、沈阳农业大学在农业机械化专业下面开设了农村能源方向,后改为农村能源开发与利用工程专业,培养生物质能、太阳能和风能方面的本科人才。1998年本科专业目录修订过程中,该专业与农业建筑环境专业合并成农业建筑环境与能源工程专业(081903)。目前该专业主要开设在农业院校。2006年华北电力大学在工学能源动力类专业下增设风能与动力工程本科专业(080507),之后河北工业大学、河海大学、长沙理工大学、兰州理工大学、内蒙古工业大学亦先后开设了该专业。2010年教育部批准设置新能源科学与工程专业(080512S),为能源动力类专业下的试办专业。首批批准11所高校开设该专业。2012年教育部进行本科专业目录修订,将风能与动力工程专业整合到新能源科学与工程专业(080503T),据不完全统计,目前开设新能源科学与工程专业的高校有60余所。

研究生层面学科设置情况:新能源相关学科的设置跨工学和理学两大门类,分布在10个一级学科下,且除了设在农业工程一级学科下的农业生物环境与能源工程(082803)是《授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录(2008版)》正式设立的二级学科外,其他均是自主设置的二级学科或交叉学科,这些学科名称混杂重叠,令社会、学生、家长,甚至专业人士都感到困惑。详见表1。

存在的问题

在我国现行的学科目录中,新能源学科的主要研究领域被划分在不同的学科门类中分别发展。这种局面存在如下问题:

(1)不利于我国新能源学科在更高的平台上汇聚优秀人才、在更广的视野下凝练学科方向,制约了我国新能源学科建设水平的整体提升以及产业服务功能的全面增强。

(2)不利于进一步提高新能源人才培养和学位授予质量。新能源一级学科平台的缺失,使这个发展迅速且综合性极强的交叉学科不能很好地整合学科的内涵和外延,阻碍为学生构建系统和完整体现新能源专门知识的人才培养体系,进而影响新能源人才培养的质量。

(3)不利于学科专业的规范管理。目前新能源学科设置十分混乱,涉及10个一级学科,基本上都属于自主设置学科。而且,即使是设置在同一个一级学科下的自主设置学科,名称也不尽相同,十分不利于规范管理。

(4)不利于国际交流。由于现行开展新能源教育的学科专业名称多样,容易导致在国际交流中产生不必要的歧义,影响对外交流渠道的进一步畅通和实际效果。

增设的必要性及发展前景

增设新能源一级学科的必要性体现在以下4个方面:

(1)符合人类文明发展方向。人类已进入生态文明发展阶段,中国已将生态文明建设列入了国家发展战略。建设生态文明需要解决人类发展需求与自然资源环境承载力之间日益尖锐的矛盾,这需要新的技术革命或工业革命,而新能源被认为是人类实现第三次工业革命的主要支撑,因此,新能源承载着人类发展的希望。

(2)符合教育和学科发展的规律。学科的发展历史表明,“传统文理学科―现代科学技术―交叉学科演化”是学科发展的主线。新能源学科是一个具有很强交叉特征的学科,建设该学科符合学科发展规律。

(3)符合国家战略性新兴产业发展对新能源人才的旺盛需求。新能源产业是我国规划发展的七大战略性新兴产业之一,产业发展势必推动人才需求。根据联合国环境规划署《绿色就业:在可持续低碳世界的体面工作》报告,到2030年太阳能光伏、风能和生物燃料领域创造的就业岗位将分别达到630万、210万和1200万。

(4)符合中国在国际新能源技术与产业领域的地位。中国已成为在新能源领域发展速度最快的国家之一。随着经济的快速增长对能源需求的持续增加,中国在未来世界新能源技术和产业领域中将会发挥引领者的作用。新能源一级学科的设置将有助于巩固中国在新能源技术与产业领域中的大国地位。

新能源学科的发展前景与时代背景和人类命运息息相关。目前,可持续发展已经成为全人类的共识,能源紧缺、气候变暖、环境污染是人类面对的共同挑战。节能减排、生态文明已经成为中国的基本国策。新的时代与新的需求呼唤新的人才。根据国际绿色和平组织与欧洲可再生能源理事会研究,到2020年,新能源将创造超过650万个工作岗位,是现有新能源工作岗位的3倍。

主要研究方向、内容和二级学科设置

新能源可设3个二级学科或研究方向:太阳能转换利用技术与工程、生物质能转化利用技术与工程和风能与动力工程。

(1)太阳能转换利用技术与工程。主要研究太阳能规模化利用所面临的能量转换及传递过程各个环节所需的新理论、新设备、新循环、新工艺、新材料等,解决太阳能光热、光电和光化学转换,以及能量储存、传递过程强化及控制所面临的问题,提高太阳能转换利用效率。

(2)生物质能转化利用技术与工程。主要研究生物质规模化利用所面临的能源转化及利用过程各个环节所需的新理论、新技术、新工艺、新设备等,解决生物质燃烧及发电、热化学转化和生物转化制取生物燃料所存在的问题,提高生物质转化及利用效率。

(3)风能与动力工程。主要研究风能规模化利用所面临的能量转换及风资源预测所需的新理论、新技术、新工艺和新设备,以及规模化风能接入后对电力系统的影响与交互作用机理,解决大型风力发电机组在设计、制造及风力发电场功率预测方面存在的问题,不断提高风能转换利用效率。

与相近一级学科的关系

与新能源相近的一级学科有动力工程及工程热物理(0807)、电气工程(0808)和农业工程(0828)等。新能源与动力工程及工程热物理联系紧密,它们在研究中有共同的目标和交叉的研究领域,但从学科的现实以及未来的发展趋势来看,新能源学科又与动力工程及工程热物理学科有着根本性差异。

动力工程及工程热物理学科是一门研究能量以热的形式转化的规律及其应用的技术科学,它研究各类热现象、热过程的内在规律,并用以指导工程实践。其传统分支学科包括工程热力学、热机气动热力学与流体机械、燃烧学、传热传质、多相流等。为了满足持续发展的需求,人们在传统能源科学基础上不断开拓新的研究热点和新学科分支,形成了新能源学科。但是,随着新能源学科的快速发展,动力工程与工程热物理学科的内涵已难以涵盖新能源学科。突出体现在以下几个方面:

第一,研究范畴不同。动力工程与工程热物理学科的核心在于研究“能量以热的形式转化的规律”,而新能源学科研究重点是“能量以光、机械和化学能等形式转化的规律”。

第二,研究对象不同。动力工程与工程热物理学科的研究重点在于能量转换过程,而新能源学科研究对象涵盖新能源资源、新能源材料,以及能量转换过程。

第三,服务对象不同。动力工程与工程热物理学科更多地服务于以化石能源支撑的集中式供能系统,而新能源则以服务于分布式能源系统为主。

新能源及动力工程专业例3

专业建设目标

探索“学校主体、行业指导、校企合作”的多层次专业建设机制,深化“做中学,学做合一”工学结合的人才培养方式。将新能源科学与工程专业建设成为教育理念先进、软硬件条件完备、人才培养质量优良和经济社会服务功能良好的特色专业,努力成为新能源行业高技术人才培养的摇篮。

人才培养目标

专业面向市场需求、产业和领域需求,从知识、能力和素质的三维空间构建人才培养体系,培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高,且具有面向产业和领域需求的研发能力、工程组织和管理能力的创新型、复合型专门人才。学生毕业后有能力作为新能源材料研究、工程设计与开发、LED照明工程、太阳能光电/光热和储能系统及能源工程控制的教学科研、技术开发、新工艺和新技术、工程应用和技术管理的跨学科复合型专门人才。

人才培养规格

学生主要学习新能源及其利用、能源工程控制的基本理论,掌握各种能量转换与有效开发利用的理论与技术,接受现代工程师的基本训练,具备进行新能源相关领域的材料研发、系统设计与控制、新工艺/新技术设计和工程应用等综合能力。

(1)知识体系上,要求:①具有良好的数学、物理、电子、化学等方面的基础理论知识;②较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识,主要包括太阳能光电/光热、LED发光照明、新型储能系统、材料科学基础、电子电路、计算机语言基础知识;③较系统地掌握本专业领域的专业理论、基本技能,具有从事专业生产、技术管理、工艺设计、性能测试以及新产品、新技术、新工艺及系统集成控制的研究与开发能力;④了解相近专业(如材料物理、自动控制、物理化学和物理学等)的一般原理和知识;⑤了解本专业领域的新成果和发展趋势,熟悉国家关于新能源产业与工程研究、科技开发及相关产业政策,国内外知识产权等方面的法律法规。

(2)能力要求方面,要求具备:①新能源相关的新产品、新技术、新工艺及系统集成控制的研究与开发能力;②熟练的计算机应用能力,具备材料设计和工程应用的编程能力;③外语的听、说、读、写、译基础,能阅读本专业外文书刊;④获取新知识的能力和追踪本学科发展动态的能力;⑤创新意识和一定的创新能力,具备撰写论文或技术报告的能力。

专业支撑条件建设

学科与学位点

专业拥有物理学一级重点学科作为学科支撑,拥有物理学一级学科博士点、能源与材料物理二级学科博士点、能源与材料工程硕士点3个支撑学位点。至此,学院拥有新能源科学与工程从本科到博士完整的培养体系。

师资队伍

专业现有专任教师12名,其中高级职称教师5名,具有博士学位8名,教师的专业方向涉及新能源材料、能源工程、电子及控制,师资队伍专业结构有效保证了人才培养模式的实施。近几年来,专业教师在科研方面承担了与可再生能源有关的包含863、国家自然科学基金、省科技重大专项以及产学研合作项目等10多个项目。在太阳能应用方面,开发生产太阳能集热板的关键技术和光热系统控制技术,研制太阳能光伏发电系统的关键技术和工程应用开发、开展太阳能电池材料基础研究;在锂离子电池方面,在锂电池正(负)极材料、电池块关键技术、电解液添加剂和锂电池研发平台等方面都具有很扎实的研究和应用开发基础。这些科研工作保障了本科专业的培养层次和行业竞争力。

完备的实验条件

新能源科学与工程专业是一门实践性很强的实验科学,因此,在课程设置中加强了实践环节设计,包括大学物理实验、大学化学实验、电子电工实习、工程训练(包括光伏、光热工程、锂电池生产、能源控制工程)等诸多重要实习实践环节。2013年获批福建省先进材料与新能源工程实验教学示范中心,建成了新能源基础实验室、新能源综合实验室以及专业创新实验室。其中,专业创新实验室主要包含纳米技术、锂电池技术、太阳能技术三个创新实验平台。尤其是已建成了100kW校内太阳能光伏发电实践基地和校内锂电池工程化实训中心。这些为学生实践能力和创新能力的培养打下了坚实的基础。同时,学院拥有福建省量子调控与新能源材料重点实验室,为本科生课外科技项目和毕业设计提供重要的实验条件。

校外实践实训基地

与飞毛腿(福建)电子有限公司、福建福晶科技股份有限公司、福建星网视易信息系统有限公司、福建三元达软件公司、福州众望达太阳能科技有限公司、福州日同辉太阳能应用技术有限公司等开展校企合作,建立大学生实践基地。2012年获批福建省“大学生校外实践教育基地”建设项目——飞毛腿(福建)电子有限公司。

主要专业方向

(1)太阳能光伏。包含太阳能电池材料与太阳能发电工程两个子方向。前者着重于太阳能电池材料性能改进、新型太阳能电池材料研发工作;后者着重于太阳能发电系统设计与模式运行研究、能源智能控制以及系统应用推广。

(2)太阳能光热。包含太阳能光热材料与太阳能光热工程两个子方向。前者着重于太阳能光热转换材料性能及新材料研究;后者主要开展光热工程系统设计、运行管理以及能源智能控制。

(3)锂离子电池。包含锂离子电池材料研究与锂电池工程化两个子方向。前者着重于储能材料性能及新型锂离子电池材料体系研究;后者主要开展锂电池生产与运行管理。

(4)智能能源测控。利用现代化通讯技术、嵌入式硬件技术、数字通讯及存储技术、传感器及控制技术以及最先进的计算机及网络技术,从能源管理角度开展节能、能源智能测量与控制研究。

需要进一步改进的工作

福建师范大学新能源科学与工程专业从专业设置至今仅实施2年,从专业的人才培养模式到课程设置和具体的实施过程,不可避免的存在一些问题,在积累专业建设经验的同时,在教材、师资、平台建设、科技活动等方面仍需不断改进和优化。

(1)教材问题。目前,需要做好新能源科学与工程专业的核心课程,特别是专业实验课程的教材建设。如新能源专业基础实验和综合实验课程,可结合实验项目开设、仪器选择先编写实验讲议义,经过几年的不断完善,编写出具有一定特色的专业相关实验教材。

新能源及动力工程专业例4

作者简介:代元军(1978-),男,河南正阳人,新疆工程学院电力工程系,副教授;孙玉新(1982-),女,吉林蛟河人,新疆工程学院电力工程系,讲师。(新疆 乌鲁木齐 830091)

中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)29-0102-02

能源是世界发展的重要资源和动力,能源的科学开发和优化配置,是当今各国现代工业以及国民经济和社会发展乃至富民强国的必由之路。新疆有着极为丰富的能源资源。据统计,新疆的石油、天然气和煤炭预测资源量,分别占全国陆地预测资源量的30%、34%和40%,光、热、风等资源也在全国占有较大份额,这为新疆建设国家能源战略基地奠定了坚实的基础。

在新疆如此丰富的特色资源下,新疆本科院校能源与动力本科专业如何在实践教学环节中结合新疆特色和学校特色,改革和创新层次分明、知识和能力逐级递增的实践教学体系,是摆在能源与动力工程教育工作者面前的难题。

一、分层次建立能源与动力工程专业基础教学实验中心

分层次建立能源与动力工程专业基础教学实验中心,将“工程流体力学”、“工程热力学”、“传热学”三门能源与动力工程专业基础技术课程的相关实验组合起来,并提出把“工程流体力学”、“工程热力学”、“传热学”课程所涉及的相关实验设置成四个层次的教学实验方案。

第一层次实验:基础性教学实验。主要是指与课堂教学内容紧密联系的实验(验证性实验),其中包括实验方法、实验技术的基本训练。例如在“工程流体力学”课程中设置了两个专项实验:雷诺实验、伯努利能量方程实验。在雷诺实验中,主要让学生观察水流的流态,即层流和紊流现象,然后测定上、下临界雷诺数,最终使学生了解流态与雷诺数的关系。在伯努利能量方程实验中,主要是观察流体流经能量实验管时的情况,并对实验中出现的现象进行分析,从而加深对能量方程的理解,并最终掌握测量流体流速的原理。在“工程热力学”课程中,设置CO2临界状态观测及P-V-T关系测定实验,通过该实验了解CO2临界状态的观测方法,增加对临界状态概念的感性认识,以及对课堂所讲的工质热力状态、凝结、汽化、饱和状态等基本概念的理解,掌握CO2的P-V-T关系的测定方法,学会用实验测定实际气体状态变化规律的方法和技巧。

第二层次实验:“工程流体力学”、“工程热力学”、“传热学”中所涉及主要物理参数的测试手段和方法的实验。主要是指温度、压力、流量、比热、流速、传热系数、传热温差及数据采集等测试手段和方法的训练。例如在“工程热力学”课程中,设置气体定压比热测定实验。该实验让学生了解气体比热测定装置的基本原理和构思,熟悉本实验中测温、测压、测热、测流量的方法,掌握由基本数据计算出比热值和求得比热公式的方法,分析本实验产生误差的原因及减小误差的可能途径。在“传热学”课程中,设置综合传热性能实验。该实验通过测定不同表面状态及气流条件下管道的综合传热系数,观察和分析影响传热的各种因素,从而对传热过程有一个直观的了解。

第三层次实验:实现设计目标的综合性实验。主要是指以实现某一功能为目的,构建工程性、设计性实验,培养学生构想、设计、解决问题的能力。例如换热器结构改造的传热性能对比测试实验。该实验的测试对象为学生设计的换热器外表面不同形状的肋片,通过实验测试其传热系数,找到最佳的肋片形状。

第四层次实验:知识延展性实验。主要是指通过互联网、多媒体、可视化技术介绍新知识、新技术、新发展,以期延伸和拓展学生知识视野和相关专业知识面。

通过以上四个层次的实验训练,能够培养能源与动力工程专业学生的流体及热工实验的实验方法、实验设计、实验技术等实验能力,为进一步开展专业课学习和专业性实验打下坚实的基础。

二、分级建立能源与动力工程专业实验基地及教学实验中心

1.初级为专业基本实验

主要培养学生掌握能源动力工程领域常用的实验方法,使用常用仪器、仪表,学会处理数据,具有规范、熟练、准确的实验操作技能,重在学知识、练技能,属于专业学习中的初级水平。专业基本实验主要包括“公差与金属材料”组建2个实验台位,“自动控制原理”组建2个实验台位,“热工过程检测技术”组建2个实验台位。

2.中级为专业综合实验

以专业方向课程设置为主线分别以热电工程模块、制冷空调工程模块、新能源工程模块三部分构建专业平台实验。

热电工程模块包括锅炉实验平台、汽轮机实验平台、热工过程自动化实验平台;制冷空调工程模块包括制冷原理及设备实验平台、空气调节实验平台、供热工程实验平台、食品冷冻冷藏原理与设备实验平台;新能源工程模块包括风能利用与控制技术实验平台、太阳能利用与控制技术实验平台。

3.高级为设计、创新实验

在三大专业方向模块综合实验的基础上,依据自主专业创新教学环节和毕业设计课题,组织大三、大四学生参加专业大赛或者参与教师科研项目。教师拟定实验大纲、提出问题让学生自行思考、分析、设计、优选,重在锻炼科学思维,发展创新能力,培养学生自主学习、大胆创新的学习习惯。这种设计创新实验是基于专业教学和科学研究之间的实验,主要结合专业大赛和毕业设计来进行。

三、建立能源与动力工程专业校内仿真实习基地,改革传统生产实习模式

生产实习教学环节是为了加强学生对所学专业理论课程的理解、增强对所学专业的感性认识,培养学生综合分析问题和解决问题的能力。在这一重要实践环节的实施过程中存在诸多问题,实习质量难以达到预期。以能源与动力工程专业方向之一的热电工程为例,能源与动力工程专业学生在电厂实习花费较大;电厂企业出于安全和经济效益的考虑,和学校很难建立起长期稳定的校外实习基地。由于电厂岗位工作的资质要求,实习学生不能上岗操作,生产实习只能是走马观花,流于形式,实习效果得不到保证。

为了解决以上问题,在自治区煤炭煤电煤化工实训基地建设工程的不断推进下,新疆工程学院能源与动力工程专业将传统的单纯的在电厂企业生产实习模式改为校内仿真实习与校外实习相结合,并逐步过渡到以校内仿真实习基地为主的生产实习模式。能源与动力工程专业的学生在新疆工程学院的300/600MW火电厂仿真实验室开展与实际电厂 1∶1仿真的运行操作和故障处理的训练。

在仿真实习中,学生主要熟悉、掌握锅炉机组及其主要附属设备的结构、工作原理和运行特性;熟悉锅炉机组各系统,如煤粉制备系统、风烟系统、疏水排污系统等的运行方式,运行监控系统及自动控制系统概况;熟悉锅炉机组正常运行中监视、调节的主要内容(参数)及其调节方法,如负荷、给水、燃烧、汽温等的调节和监视;熟悉锅炉机组起动前的准备内容,起动程序及起动过程中的有关注意事项;对锅炉机组的几种停运方式、停炉程序、停炉后的冷却和养护等熟练操作;掌握锅炉机组的事故预防和处理方法,学会分析有关事故,如给水、汽温、管子爆破、煤粉爆炸、熄火等,以及事故发生原因、预防处理的方法;熟悉考核锅炉运行的主要经济指标。生产实习模式的改革改进了学生的思维模式,强化了学生的工程意识,提高了学生参与实习的主动性、积极性,强化了学生的动手能力和综合能力,培养了学生严谨的科学作风。

四、改进能源与动力工程专业毕业设计,培养学生创新能力

毕业设计是能源与动力工程专业学生在毕业前关键性的综合性实践教学环节,是在教师的指导下学生独立完成的工程设计或者论文。通过该综合性实践教学环节的锻炼,复习和巩固本专业学生的专业基础知识和专业知识,培养学生对已学知识和未学知识的综合学习与运用能力。改进能源与动力工程专业的毕业设计,对培养学生的实践能力、创新能力和适应社会要求的能力具有重要意义。

毕业设计所涉及的内容,专业课程的任课教师应该在授课过程中加强讲授和训练,让学生尽早掌握毕业设计的理论知识。要根据专业方向和现有的新技术和新方法提出贴近生产一线的毕业设计题目,并且要保证题目的多样化,使得学生能尽量根据毕业后的工作方向确定题目,以便毕业后能够尽快适应工作岗位的专业要求。在毕业设计过程中,应该加强检查指导工作,保证学生能够按时按质的完成毕业设计。严格对毕业设计进行考核,通过考核评定出不同的等级,表彰设计过程中的优秀学生,以此来督促和提高学生做好毕业设计工作。

五、结束语

在新疆经济大发展的推动下,新疆工程学院热能与动力工程教研室通过积极调研和深入思考,对能源与动力工程专业实践教学环节进行了改革,并在实施过程中加以修订和调整,最终取得了较好的效果。

参考文献:

[1]秦春艳,才博.新疆新能源产业发展现状及对策研究[J].安徽农学通报,2009,15(22):3-5.

[2]程远,俞端仪,吴重光.建立校内仿真实习基地 改革传统生产实习模式[J].高等工程教育研究,1997,(3):32-36.

[3]新疆工程学院.2013级本科专业培养方案[Z].2013.

新能源及动力工程专业例5

作者简介:冯磊华(1980-),女,安徽砀山人,长沙理工大学能源与动力工程学院热能与动力工程系副主任,讲师;鄢晓忠(1963-),男,湖南桃源人,长沙理工大学能源与动力工程学院热能与动力工程系主任,教授。(湖南长沙410015)

基金项目:本文系能源系统与动力工程国家实验教学示范中心、长沙理工大学教研教改项目(2010)的研究成果。

中图分类号:G642     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)09-0071-02

“卓越工程师培养计划”是教育部着力实施的针对高等工程教育的重大改革项目,也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。[1,2]实践教学环节是该计划的主要改革之处,旨在培养学生能够运用所学专业知识在工程设计、工程实训等实践环节具有创造能力、开发能力、独立分析问题和解决问题的能力,全面提高学生在工程领域的综合素质。

长沙理工大学是一所以工为主的全日制普通本科院校,学科专业具有明显的交通、电力、水利行业特色。学校十分重视学生创新意识和工程实践能力培养,多年来形成了“主动服务国家基础产业,强化学生工程实践能力,面向基层培养应用型人才”的人才培养特色。能源与动力工程专业具有很强的工程实践背景。此次被教育部确定为卓越计划的试点专业,学校将把实施“卓越工程师培养计划”作为其发展的重要契机和重大教学改革工程,决定以校企联合为平台,积极探索工程教育人才培养的新模式。

一、能源与动力工程专业卓越工程师培养中对实践能力的要求

按照我国卓越工程师培养国家通用标准要求,长沙理工大学制定了能源与动力工程专业卓越工程师培养目标。按照该目标的要求,能源与动力工程专业本科生通过实践教学环节的训练,应具备四个方面的知识和能力。

1.具有系统的构思与工程化的能力

能源与动力工程专业卓越工程师必须具有扎实的专业基础理论知识和工程基础知识,了解本专业领域的生产工艺、技术装备、相关技术标准、行业规范等,并熟练掌握本专业基本的职业技能。在此基础上,要具有对本专业市场需求进行系统分析的能力,具有对工程环境、工程可行性进行研究的能力;能够对工程系统设立目标和要求,并能够根据项目的功能要求进行施工方案构思;能够对项目的整体系统进行模块划分,分别建立各子系统模型,并确保目标可达成已确定的总体目标。

2.具有系统设计能力

能源与动力工程专业卓越工程师在完成系统构思与工程化的同时,还应具有系统的设计能力,具体表现在:掌握国家制图标准、主要结构设计规范、工程验收标准等;在熟悉系统工艺流程及图纸设计的基础上能够设计系统过程并用图纸表示;在系统设计过程中,能够充分运用专业基础知识与专业知识,实现融会贯通;能够鉴别和评价一般的工程设计,并评估其适用性;能够进行学科专业设计和跨学科综合设计。

3.具有系统实施的能力

能源与动力工程专业卓越工程师在完成系统设计之后还应具有系统实施的能力,具体表现为:能够单独完成系统实施过程的制订;具有构思工程项目管理的组织形式及编写项目分析报告的能力;具有现场工程管理能力,并在管理过程中具有一定的沟通、协调能力;具有按照计划进行工程项目质量控制、工程项目进度控制的能力;能协助进行设备的安装与调试;能够进行设备的试运行。

4.具有系统运行和维护的能力

在完成机组设计、安装之后,本专业卓越工程师还应具有系统的运行和维护能力,具体表现为:能够阅读机组运行规程;能够掌握各类主要设备和辅助设备的构造并进行运行、维护;能够完成机组启动、停止过程的全部操作;能够进行整个单元机组的运行、维护;具有对单个设备故障、单元机组的故障进行分析和处理的能力。

二、实践教学环节存在的问题

能源与动力工程专业具有很强的实践性。实践教学是其非常重要的一个教学环节,能够培养学生科学运用所学知识解决实际问题的能力,也能培养学习的协调能力、沟通能力、团队合作能力等。但这些相比于卓越工程师的培养目标还相距甚远。欲较好地实现卓越工程师的培养目标,必须找出当前存在的主要问题,并加以完善和改正。目前,能源与动力工程专业实践教学环节存在的主要问题表现在四个方面。

1.实践教学管理问题

针对实践教学环节,有些院校的管理较为松散,没有一整套关于实践教学的管理制度和相应评价标准,或仅有管理制度而没有具体监督实施。实践教学的管理很多时候全凭指导教师的责任心。例如毕业实习,学校允许学生自行联系实习单位、到就业单位实习或回到家乡实习等。针对这种做法,学校的出发点是好的,因为有些用人单位想让与其签约的学生早点接触实际、以便毕业后能尽快进入角色。但此种做法若不加以必要的监督和管理,实习质量完全依赖学生的自觉,管理制度缺乏约束,则很容易发生各种问题,影响实习效果,使得实践教学质量较难保证。目前,能源动力工程专业的实践教学环节较多,主要有认识实习、专业设备检修实习、运行实习、毕业实习及各类课程设计和毕业设计,可谓种类繁多、时间跨度较长。这些环节若没有好好利用,教学质量存在问题,将浪费学生大量的宝贵时间,也很难达到应有的教学目标。

2.实践教学基地建设问题

校内外实践教学基地为学生在实验、实习、设计、社会实践等环节创造工程实践环境,是工程实践教学必不可少的前提条件。实践基地应以校外具有一定专业背景的企业为主。目前,长沙理工大学与多家企业建立了校外实习基地的合作协议,这些实习基地的开拓主要靠校友关系来实现。每年,能源与动力工程学院各相关专业均在这些企业完成各类实习教学。即便如此,仍有很多亟待解决的问题:一是企业在安排学生实习方面缺乏积极性,没有相关的制度约束和政策支持,甚至借故推脱,不愿意学生去实习,即使能够到达现场,也很难保证实习质量;二是实习基地的建设经费问题。一直以来,实习基地的建设都是学校单方面靠财政拨款,而这些拨款仅是象征意义的,并不能真正解决多少实际问题。若能有相关政策或制度鼓励企业投资来共同建设,将在很大程度上解决实践基地的建设问题。因此,寻找一种校企共赢的产学研合作模式将能提高企业与高校合作的积极性,也是今后建设校外实践基地的关键。

3.实践教学师资队伍建设问题

能源动力工程专业是工程实践能力要求较强的专业,该专业卓越工程师培养的环节中对实践能力的要求更甚。实践教学也是该专业“卓越人才培养计划”中需要重点改革的内容。实践教学应与理论教学、科学研究工作同步发展,这就要求高校教师能够既熟悉理论知识又要有丰富的工程实践、科研经历。[3]然而,随着教育规模的不断扩大,高校教师虽然具有较高的学历,但具有工程实践经验的教师越来越缺少。大部分教师属于“双门型”(校门到校门)教师,[4]这些教师大多数接受的是传统教育,其知识结构属于学术型,缺乏实践能力,不具备卓越工程师培养标准所要求的知识体系和工程实践能力。另外,高校的师资队伍还存在如下一些问题:教师数量不足,生师比大幅提高,教师负担较重;学缘结构不平衡;年龄结构出现断层等。教师缺乏工程实践经验与能力,对工程教育思想缺乏系统研究与足够重视等,与卓越工程师培养计划中对教师素质的要求存在差距,[5]不能适应卓越工程师教育的需要。

4.实践教学的考核问题

目前,长沙理工大学虽然有实践教学的考核办法,但缺乏相应的管理手段和督促措施,导致这些办法并没有真正地落实和执行。一方面,实践教学的考核多数情况仅凭指导教师对学生的印象,且对实践环节的考核极少有不及格的情况。另一方面,由于制度和指导老师的松懈,导致学生对实践教学的重要性缺乏必要的认识。再加上没有必要的监督和管理,没有压力,将致使一部分学生根本不把实践教学当成一回事,何谈实践效果?

三、卓越工程师培养实践教学环节的改革

按照现代能源与动力工程专业卓越工程师培养目标的总体要求,建立具有突出工程实践能力培养的实践教学体系,培养具有现代能源与动力工程意识、工程实践能力和创新能力的高素质应用型专门人才。针对现有实践教学环节,主要进行如下改革:

一是强化实践教学管理,完善实践教学考核制度。制订一整套实践教学的管理、监督制度,并由专人负责执行,可聘请已退休教授来进行监督。具体执行过程如下:

(1)在实践教学执行之前,首先由专业带头人或系主任进行全员动员,动员对象包括实践教学指导老师和学生,重申实践教学的管理制度,使指导老师和学生对制度有清楚的认识。除了了解实践教学的管理制度以外,在动员时还应使学生明确实践教学的目的和具体实践任务,并做好实践之前的准备工作,引导学生积极投入实践教学。

(2)在实践环节的教学阶段,应加强管理,严格遵守学习及现场劳动纪律,并执行奖惩制度,充分调动学生的学习热情。在此期间,也可适当组织一些督导专家到现场督促。

(3)在实践教学临近结束时,应对学生进行考核,看是否达到了实践教学的预期目的。实践教学的最终考核成绩应由平时成绩、实习期间表现(如积极性、主动性等)、实习报告及最后考核结果所组成,其中平时表现及最后考核应由校内指导教师和企业指导教师共同评价,并占较大比重。

(4)实践环节结束后,应对实践教学执行情况及效果进行总结,以便下次执行时弥补不足。

二是突破传统的实践教学体系,构建“两平台、三层次”的实践教学新体系。实践教学内容实现纵向延伸、横向拓展。在纵向,实践内容由传统的热力发电延伸到并网及电力系统运行;在横向,实践内容由传统的热力发电拓展到水力发电、核动力发电以及风能发电、光伏发电等新能源发电和建筑节能等领域;实践内容体系由传统的单一性、验证性向综合设计性、工程实践性及研究创新性方向转变,以拓宽学生的知识视野、提高学生的工程实践能力、培养高素质复合型人才。

以能源动力工程概念及基本要求设置适用于能源动力工程各专业的“专业基础实践平台”,按能源动力工程各专业或专业方向的特殊要求构建“专业特色实践平台”,这样使学生既获得具有普遍适用性、基础性的实践锻炼,又获得符合学生个性兴趣、具有明显专业与行业特色的实践锻炼。“综合设计、工程实践与研究创新”的实践层次体系迎合了不同学生群体实践能力结构及个性目标的发展要求,将基本要求与个性发展很好地结合了起来。

三是创建“三开放、四结合”的实验教学新模式。实验中心拟采用在“实验时间、实验内容和实验场所”三方面对学生全开放以及“规定实验+自选实验,真实实验+虚拟实验,校内实验+校外实践,课内实验+课外研究”四结合的教学新模式。这种教学模式可提高学生的实验到课率,实验时间与精力的有效投入,同时还为学生提供内容丰富的实验项目和形式灵活多样的实验方式,可大大激发学生主动参加实验和课外科技创新活动的热情,有效提高学生的大能源动力工程意识、工程实践与创新能力。

四是探索产学研合作模式,建立稳定的校外实践基地。产学研合作是构建现代工程教育体系的一个重要环节,是提高工程教育质量的重大措施。通过产学研合作,高校教师可更多地了解学科发展动态、更多地接触生产实际,丰富实践经验,增强实际工作能力与创新能力。同时对教学过程中的教学内容、教学方法、教学手段等方面进行改革,及时将科研成果引入教学中,适当充实实践教学内容,以提高实践教学的质量。高校应大力推进产学研合作,真正给企业带来实惠,使其具有更大的热情和积极性来建设校外实践基地。在此基础上建立的实践教学基地将能更好地为高校和师生服务,为学生提供较好的实践场所,以达到理论与实践相结合的目标。

五是努力建设一支能胜任创新实践教学的高水平师资队伍。进一步从学科专业、知识结构、年龄结构、学历职称及学缘结构等方面优化实践教学队伍,建设一支以高水平学者为带头人、由具有能源与动力工程学科背景骨干教师组成的专职为主、专兼职相结合的优秀实践教学团队;加强专业教师与能源动力工程行业专家与技术人员的学术交流,定期选派部分青年教师到大型能源动力工程企业及高水平大学、科研院所进行工程实践锻炼与访问进修学习,积极组织青年教师参加全国性的学术交流,聘请高科技能源与动力工程企业的专家与技术人员参加实践教学指导工作,提高专业教师的工程实践能力与科技创新能力。

六是建设丰富的网络实践教学资源。利用现代教育及信息网络技术构建丰富的网络实践教学资源,主要包括实践教学资源(课程及实践教学课件、能源与动力工程领域最新技术进展等),构建网上互动交流咨询平台、网上实验预约系统等,为学生搭建便捷高效的网上实践教学平台。

四、结语

实践教学是工程教育的重要组成部分,“卓越工程师培养计划”是国家改革工程教育人才培养模式的重大教改项目,其中主要是针对实践教学环节的改革。能源与动力工程专业以此次“卓越工程师培养”为契机,着力培养学生的工程实践能力、创造能力和国际竞争力。本文首先提出了能源与动力工程专业“卓越人才培养”中对实践能力的要求,接着分析了目前已有的实践教学环节中存在的问题。针对这些问题,本文重点提出了实践教学环节的改革措施,这些措施主要从实践教学环节的管理和考核制度、人才培养模式、实践基地建设、师资队伍建设及网络教学等方面具体实施。通过这些改革措施,期望能使能源与动力工程专业的毕业生能够达到本专业“卓越人才培养计划”的培养目标,受到社会及用人单位的欢迎。

参考文献:

[1]林健.“卓越工程师教育培养计划”学校工作方案研究[J].高等工程教育研究,2010,(5):30-36.

[2]王涛,王爱国,刘美.工程教育理念下实践教学体系建设的思考[J].广东石油化工学院学报,2011,21(5):29-32.

新能源及动力工程专业例6

下面,就将国内高校涉电学科主要本科专业概况依据收集到的有关资料,逐一进行介绍。涉及到相关高校的名单部分一般以学校的自然地理布局依次罗列,排名不分先后。

能源与动力工程

专业解读

在1998年版的《普通高等学校本科专业目录》中,能源动力类下设专业为“热能与动力工程”。《普通高等学校本科专业目录(2012年)》颁布后,各高校在招生专业名称上进行了调整,即将原来“热能与动力工程”专业改为“能源与动力工程”专业。

本专业是国家重点发展领域之一,发展前景广阔。本专业的目标是培养既掌握热能与动力工程专业的基础理论知识、计算技能,又具备从事相关领域工作所需要的经济管理知识和能力,能够从事电力行业相关领域的科学技术应用、研究、开发和管理的高级人才。目前热能与动力工程专业已经从面向传统火力发电,拓展出一些新的专业方向。现本专业的专业方向包括:热能动力、集控运行、燃气轮机及其联合循环、核能发电、风力发电等。

主要课程

本专业的主要课程有:力学、工程热力学、工程流体力学、传热学、汽轮机原理、锅炉原理、热力发电厂、泵与风机、自动控制理论、工程图学、机械设计基础、电工技术基础、电子技术基础以及各专业方向的专业课。

就业方向

本专业学生毕业后就业面广,适应能力强。就业方向:⑴大型现代化电力企业从事生产、经营和管理工作;⑵各级政府部门及事业单位从事能源、动力方面的节能、规划、建设、运营、咨询和监管等工作;⑶科研院所、大专院校从事能源与动力相关领域的研究与开发、教学、管理等工作。主要就业单位有:电力公司、电力设计院、电力规划院、电力科学研究院、电力建设部门、电力工程公司、大中专院校和研究院(所)、咨询与技术服务类公司、火力发电厂、大型核电站、燃气-蒸汽联合循环电厂、风力发电厂等。

开设院校

目前开设“能源与动力工程”专业的高校共有188所,其中“985工程”高校23所,“211工程”高校29所。

“985工程”高校:北京航空航天大学、北京理工大学、东北大学、同济大学、中国农业大学、天津大学、大连理工大学、吉林大学、哈尔滨工业大学、上海交通大学、东南大学、山东大学、湖南大学、华南理工大学、重庆大学、电子科技大学、西北工业大学、中国科学技术大学、华中科技大学、中南大学、中山大学、四川大学、西北农林科技大学。

“211工程”高校:北京交通大学、北京工业大学、北京科技大学、华北电力大学、华北电力大学(保定)、太原理工大学、哈尔滨工程大学、华东理工大学、苏州大学、南京航空航天大学、河海大学、河北工业大学、大连海事大学、南京理工大学、中国矿业大学(徐州)、合肥工业大学、中国石油大学(华东)、武汉理工大学、贵州大学、长安大学、南京师范大学、南昌大学、郑州大学、西南交通大学、大学、青海大学、新疆大学、中国石油大学(北京)、哈尔滨工业大学(威海)。

新能源科学与工程

专业解读

“新能源科学与工程”为2011年教育部批准设置的本科专业,2012年将原有的风能与动力工程和新能源科学与工程合并统一改为“新能源科学与工程”,为能源动力类下的特设专业。本培养在风能、太阳能、地热、生物质能等新能源领域从事相关工程技术领域的开发研究、工程设计、优化运行及生产管理工作的跨学科复合型高级工程技术人才,和具有较强工程实践和创新能力的专门人才,以满足国家战略性新兴产业发展对新能源领域教学、科研、技术开发、工程应用、经营管理等方面的专业人才需求。

主要课程

本专业课程组除了高等数学、大学物理等工程技术基础课群外,还有风能与动力工程、流体力学、传热学、能源系统工程、可再生能源及其利用、风力发电原理等专业平台课群;光伏材料与太阳能电池、风力发电场等专业选修课群等。

就业方向

本专业根据能源类型的不同为划分为不同的方向,主要有生物质能方向(生物质发电与生物燃料等新能源设备及系统的设计、开发、集成、制造以及新工艺的应用技术等),风力发电方向(风力发电机组与风电场的设计、制造、建设、运行、试验研究、项目投资与管理)、太阳能光伏发电方向(面向太阳能电池设计、制造,光伏电站设计、运行与控制)等等。在就业方向上,生物质能方向主要在大型现代化电力及能源企业、新能源发电设备制造企业、能源与环保企业从事设计、生产、经营和管理工作,在各级政府部门及事业单位从事新能源电力、节能等方面的规划、建设、运营、咨询和监管等工作以及在与新能源相关的科研、教学等企事业单位工作;风力发电方向可在电网公司、五大发电公司、能源企业、研究所、设计院、风力发电设备制造企业、风电场等单位从事风电场的规划、设计、施工、运行与维护,风电机组设计、制造与研究,风力发电技术项目开发等风能与动力工程专业的技术咨询与管理工作以及在其他相关领域从事专门技术工作。太阳能光伏发电方向可在研究所、设计院、大型电力企业、太阳能发电设备制造企业及太阳能电站等单位从事太阳能发电系统设计、规划、制造、施工及运行管理,太阳能发电系统集成产业的技术与管理,太阳能发电技术项目开发等相关的技术与管理工作。

开设院校

据不完全统计,目前开设本专业的高校约有30所,其中“985工程”高校3所,“211工程”高校8所。

“985工程”高校:东北大学、浙江大学、西安交通大学。

“211工程”高校:河海大学、华北电力大学、贵州大学、新疆大学、东北农业大学、南京理工大学。

电气工程及其自动化

专业解读

“电气工程及其自动化”专业主要包括电力系统及其自动化、继电保护与自动远动技术、电力电子技术、城市供用电技术、高电压及信息技术、电力市场6个专业方向。主要培养具备电气工程理论基础,掌握电力系统技术知识及应用能力,熟悉电力工业的科学技术与发展,能够从事电气工程及其自动化领域相关的生产制造、工程设计、系统运行、系统分析、技术开发、教育科研、经济管理等方面工作的特色鲜明的复合型高级工程技术人才。

主要课程

本专业的主要课程有:高等数学、工程数学、大学英语、大学物理、计算机语言及应用、信号与系统、电子技术基础、自动控制理论、电路、电机学、电磁场、电力系统分析、电力电子技术、发电厂电气部分、高电压技术、继电保护等。

就业方向

本专业学生毕业后主要在电力公司、电力设计院、电力规划院、电力建设部门、电力科研开发部门、发电厂以及与电力生产密切相关的设备制造企业从事相关的工作。

开设院校

目前开设本专业的高校约有480所,其中“985工程”高校24所,“211工程”高校39所。

“985工程”高校:清华大学、北京理工大学、天津大学、东北大学、北京航空航天大学、中国农业大学、大连理工大学、吉林大学、哈尔滨工业大学、复旦大学、上海交通大学、东南大学、浙江大学、同济大学、厦门大学、山东大学、湖南大学、华中科技大学、中南大学、华南理工大学、重庆大学、电子科技大学、西北工业大学、西安工业大学。

“211工程”高校:北京林业大学、河北工业大学、太原理工大学、辽宁大学、北方工业大学、华北电力大学、华北电力大学(保定)、大连海事大学、东北师范大学、东北林业大学、东华大学、南京理工大学、江南大学、南京师范大学、哈尔滨工程大学、东北农业大学、华东理工大学、上海大学、南京航空航天大学、河海大学、安徽大学、福州大学、南昌大学、合肥工业大学、中国石油大学(华东)、郑州大学、暨南大学、广西大学、西南交通大学、贵州大学、大学、武汉理工大学、海南大学、长安大学、青海大学、西安电子科技大学、新疆大学、石河子大学、中国地质大学(北京)。

智能电网信息工程

专业解读

“智能电网信息工程”是国家发展战略新兴产业和进行国家智能电网建设的急需专业,为电气类下的特设专业。培养具有扎实的专业理论和专业技能,具备较强的综合素质和一定的创新精神,掌握信息采集和处理的基本理论和电力系统通信技术,掌握电力系统生产、运行的规律和特点,并对智能电网体系结构和关键技术有一定认识,可以在信息化、自动化、互动化的电力系统领域从事研究、开发、设计、制造、运行维护与管理等工作的复合型高级工程技术人才。

主要课程

本专业的主要课程有:高等数学、大学物理、计算机语言及应用、信号与系统、电子技术基础、自动控制理论、电路、电机学、电磁场、电力系统分析、电力电子技术、智能电网技术、通信原理、物联网、无线传感网络、传感器与检测、单片机原理、嵌入式系统等。

就业方向

本专业学生毕业后主要在电网公司、发电公司、科研设计、高等院校、相关行业或部门从事设计、开发、生产运行与管理、科学研究、技术支持等工作。

开设院校

目前开设本专业的高校主要有:

华北电力大学、重庆邮电大学、青岛科技大学、南京工程学院、南京邮电大学、南京理工大学、广东技术师范学院、长春工程学院等。

电气工程与智能控制

专业解读

“电气工程与智能控制”专业主要培养能够在工业企业运动控制、过程控制、供电技术、检测与自动化仪表、信息处理等领域从事系统分析、系统设计、系统运行维护、科技开发等方面工作的具有创新精神和良好的英语沟通能力的复合型工程技术人才。

主要课程

本专业的主要课程有:电路与电子技术、机械设计基础、微机原理及接口、电机与拖动基础、自动控制理论、传感器与检测技术、设备信息管理系统、智能化控制系统、液压与气动等。

就业方向

本专业学生毕业后,主要从事现代企业特别是外企的生产和管理的自动控制、电气设备的系统控制和运行维护等方面的工作,也可从事科研工作。

开设院校

目前开设本专业的高校主要有:

上海海事大学、辽宁工程技术大学、中北大学等。

建筑电气与智能化

专业解读

“建筑电气与智能化”属于工学大类,土建类。随着信息化技术的发展,国民经济对数字化城市、绿色与智能建筑的要求越来越高,各行各业用信息技术来改造传统产业是大势所趋,而建筑智能化是与信息技术紧密结合的朝阳产业,社会对“建筑电气与智能化”专业人才的需求量会越来越大。

本专业主要学习电工技术、控制理论等基础理论,学习计算机网络与综合布线、楼宇自动化及建筑电气的理论和技术,学生受到现代电气自动化工程师的基本训练,具有进行楼宇自动化系统和建筑电气系统的设计、运行、实验研究的基本能力。

主要课程

主要课程有:电气控制与可编程、建筑制图与识图、电工基础、电子技术基础、应用电机技术、电气CAD、制冷与空调技术、楼宇给排水、楼宇综合自动化、电梯技术等。实践课程内容包括:认识实习、电工实习、生产实习、毕业实习、课程设计、毕业设计等。

就业方向

本专业学生毕业后主要在各类企事业单位、科研、设计、施工等部门从事建筑电气与智能化领域的研究、设计、生产和开发、运行、管理、维修等工作。如:⑴建筑电气专业强弱电设计、施工、监理;⑵智能建筑系统的开发、安装、调试和维护;⑶建筑设备的研发、安装、调试、维护;⑷电子设备的研究、开发与维护;⑸计算机控制系统与工业控制系统的软硬件研发。

开设院校

目前开设本专业的高校有28所:

北京建筑工程学院、沈阳建筑大学、南京工业大学、盐城工学院、杭州电子科技大学、青岛理工大学、郑州轻工业学院、湖南文理学院、西安建筑科技大学、安徽建筑工业学院、浙江科技学院、扬州大学、南京工程学院、长春工程学院、重庆大学城市科技学院、吉林建筑工程学院城建学院、广西大学行健文理学院、南京师范大学泰州学院、河北建筑工程学院、吉林建筑工程学院、南通大学、苏州科技学院、华东交通大学、山东建筑大学、湘潭大学、广东技术师范学院、天津城市建设学院、金陵科技学院、华北科技学院、三江学院、北京联合大学、河南城建学院、广东技术师范学院天河学院、安徽建筑工业学院城市建设学院、成都理工大学工程技术学院、扬州大学广陵学院。

水利水电工程

专业解读

水电是我国的主要能源之一,随着国民经济的高速发展,水利水电事业也在突飞猛进,具有广阔的前景。水利水电工程专业主要培养既掌握水利水电工程建设所必需的基本理论和基本知识、又具备水利水电工程的专业知识和能力,培养能够从事水利水电领域的规划、设计、施工、科研、管理、教育等工作的高级人才。

主要课程

本专业的主要课程有:工程力学、结构力学、水力学、土力学、计算机应用、工程地质、工程测量学、工程水文及水利计算、水利工程经济学、建筑材料、钢筋混凝土结构、钢结构、水工建筑物、水利水电工程施工、水电站建筑物、建设项目评估和管理等。

就业方向

本专业学生毕业后在水利、水电领域的规划院、勘测设计院、工程局、水电开发公司、工程单位及相关企业从事水利水电规划、设计、施工、监理等工作;在有关部委、省、市的水利水电管理部门、电力集团公司、流域机构、水电站、水库等从事水利水电管理工作;在高等学校、科研院所从事水利水电方面的科研、教学等工作;也可在土木建筑及其他行业从事相关工作。

开设院校

目前开设本专业的高校共78所,其中“985工程”高校8所,“211工程”高校17所。

“985工程”高校:清华大学、大连理工大学、山东大学、武汉大学、天津大学、华中科技大学、华南理工大学、西北农林科技大学。

“211工程”高校:华北电力大学、太原理工大学、福州大学、中国农业大学、东北农业大学、河海大学、合肥工业大学、南昌大学、郑州大学、广西大学、西南交通大学、四川农业大学、贵州大学、大学、宁夏大学、石河子大学、青海大学。

核工程与核技术

专业解读

“核工程与核技术”专业是根据我国核电事业广阔发展前景和对人才的巨大需求而设置的新专业。其目标是培养核电设计、制造、运行、维护和管理等方面的高级技术人才。

主要课程

本专业的主要专业课程有:热工基础、计算机应用、工程力学、机械设计基础、电工学、检测技术、热工过程自动化、计算机控制、可靠性工程、汽轮机原理及运行、核反应堆物理分析、核反应堆热工分析、核反应堆控制和仪表、核电厂辐射测量与防护、核反应堆安全分析、核电厂系统与运行等。

就业方向

本专业学生毕业后能胜任核电厂的运行、维护和管理工作,也能胜任核电工程项目的设计、科研和管理工作及其它能源动力领域的专门技术工作。主要有:⑴核电厂的运行、维护和管理及技术支持工作;⑵核电设备制造企业的技术开发工作;⑶核工程设计院和研究院的设计和科研工作;⑷核电工程公司的技术咨询与管理工作。主要就业单位有:五大电力集团公司、中国广东核电集团公司、中国核工业集团公司、核电工程建设公司、核电设备制造企业、核工程设计院、核工程与核技术研究院所等。

开设院校

目前开设本专业的高校共28所,其中“985工程”高校11所,“211”院校2所。

“985工程”高校:清华大学、上海交通大学、中国科学技术大学、武汉大学、华南理工大学、重庆大学、东南大学、华中科技大学、中山大学、四川大学、西安交通大学。

“211工程”高校:华北电力大学、哈尔滨工程大学。

农业电气化

专业解读

“农业电气化”专业学生主要具备电力、电子与控制工程方面的基本理论,电子计算机应用技术和企业经营管理方面的基本知识,农村(地方)电力系统及农用电气工程和自动化技术有关的工程设计、科研开发及实验调试方面的基本能力。

主要课程

本专业的主要课程有:电路学、电机学、自动控制理论、电子学、计算机技术、电力工程、供电技术、用电技术、电网规划、配电网自动化、高电压技术、电力电子技术、电气控制技术、计算机网络与控制技术、电力经营管理等。

就业方向

本专业学生毕业后主要在地方电力系统和大型企业供电系统从事有关的科研、设计、建设、运行、供电及用电管理等方面的技术工作。

新能源及动力工程专业例7

关键词:

水文与水资源工程;本科教育;人才培养

水是生命之源、生产之要、生态之基。2011年中央1号文件及中央水利工作会议聚焦中国的水利问题,这是新中国成立62年来中共中央首次系统研究及部署我国水利改革发展工作的决定。要求在即将到来的“十二五”期间,加强水资源配置工程建设、搞好水土保持和水生态保护,合理开发水能资源、加强水资源管理,强化水文气象和水利科技支撑、推进传统水文向现代水文、可持续发展水文转变。创新决定在发展,创新关键在人才。文件的出台意味着,在今后的一段时间内国家对水利事业的发展将提速,对水利方面的人才需求将不断增加。水文与水资源工程专业作为水利工程领域的基础专业,是一个极具发展潜力的专业,与水利水电工程、农业水利工程、水土保持与荒漠化防治、给排水工程以及港口航道与海岸工程等涉水专业有着紧密联系,它涉及到对水文水资源的勘察、评价、开发、利用、保护、规划与管理,是指导水文水资源业务的理论基础[1]。一直以来,水文与水资源工程专业人才主要为水库、水电站、灌区、航道、桥梁等与水相关的工程建设提供水文水资源信息,在水利工程的建设与管理中发挥着重要作用。随着我国经济社会的快速发展以及现代治水理念的转变,特别是2009年水利部提出了“大水文”理念,水文与水资源工程专业面临着新的挑战,要求水文与水资源工程专业人才不仅要为涉水工程规划、建设、运行和管理过程提供更快速、更精确以及更全面的水文水资源信息,为保障江河湖库安全度汛、山洪灾害防治、城乡防洪排涝提供准确信息,为抗旱工作提供科学分析依据,同时也要及时拓展信息领域,由传统的仅与水量有关的信息拓展为与水量、水环境和水生态相关的信息。因此,在这种背景下,如何开展水文与水资源工程专业教育,以满足新时期治水新理念对水文与水资源工程专业人才提出的要求,是每一位从事该专业的老师需要不断认识、思考和解决的问题。

1水文与水资源工程专业教育现状

我国水文与水资源工程本科专业起始于1952年,由刘光文等学者在河海大学创建我国第一个水文本科专业———陆地水文专业,经1998年教育部专业目录修订更名为水文与水资源工程专业。伴随着高等教育的发展和国民经济建设的需求,水文与水资源工程专业经历了3个发展阶段[2-3],即以工程水文为主的“陆地水文阶段”,考虑水资源与水环境的“水文及水资源利用阶段”以及向工程水文、水资源水文和环境水文不断延伸与扩充的“水文与水资源工程阶段”。截止2011年,我国已有50所本科院校开设了水文与水资源工程专业,并形成了独具特色的课程体系和人才培养模式。众多高校设置该专业,说明水资源问题已引起全社会的关注,表明该专业近几年来在高等国民教育中发展速度较快,水利事业对专业人才的需求在增加[1]。经过60多年的发展,我国水文与水资源工程专业教育目前大致形成了以下特点:①人才培养目标基本一致。除几所重点大学外,其余院校培养规格为“宽口径,厚基础”水文与水资源工程专业应用型专门人才,要求学生既具有扎实的水文专业基础知识,又有较强的实际工程实践能力。②人才培养方向基本一致。由于水文与水资源工程专业主要由过去的陆地水文专业以及水文地质专业合并而成,因此在人才培养方向上基本上形成了两个方向即立足地表水以及立足地下水,适当进行专业延伸。③课程体系基本相近。自2007年以来,教育部开始启动了水文与水资源工程专业认证和高等学校特色专业建设点,大部分院校均以此为模板进行课程体系设计,不同的是,先前由水文地质专业发展而成水文与水资源专业的院校侧重于地下水方面的课程。④招生规模不大。除几所重点大学外,其余院校招生规模不大,一般为30~40人。

随着经济社会的快速发展,治水理念也由传统的“工程水利”向“民生水利”、“现代化水利”、“资源水利”、“生态水利”转变。新时期治水理念的变化,特别是2009年水利部“大水文”理念的提出,为水文与水资源专业的发展注入了生机和活力,同时也提出了新的更高要求。现代信息技术发展的日新月异,大量高新技术的不断涌现,为解决日趋复杂的水文水资源问题提供了可能。然而,水文与水资源工程专业教育面对新时期治水理念的变化,存在着一些比较突出的问题,主要表现为①受传统教学思想的影响,水文与水资源工程专业教育侧重于知识的系统性以及理论性,学生实践能力的培养没有得到很好的锻炼,特别是3S技术、水文计算软件应用能力不足,大量水文与水资源工程本科生因理论教学与实际工作脱节,学生到工作单位适应期较长。②专业课程体系、教学内容及培养目标严重滞后现代水利发展需要,使得本专业学生专业能力比较单一,知识面偏窄,仅局限于本专业传统水文业务,对于水环境、水生态、农业水资源利用等知识领域涉入较少。事实上,很多水文专业上的业务,水利工程、农业水利工程等专业学生也能基本完成,市场适应能力较弱。③由于招生人数少,办学成本相对较高,导致实验室及实验设备投入不足,影响了学生实践能力的培养,从而导致学生动手能力不强,对本专业所涉及的新技术、新手段了解甚少,就更谈不上对这些新技术、新手段的应用,这在一定程度上影响了本专业学生的市场竞争能力。④由于该专业(地表水方向)就业单位多为事业单位,如水利局、水文局等,毕业生进入这些部门均需进行公务员或事业单位考试,有一定困难,与水利类其他专业相比,就业率明显处于劣势。随着工业化、信息化、城镇化和农业现代化的同步发展,以及全球气候变化的影响,水文工作面临严峻挑战和难得机遇,同时也对水文工作提出了新的更高要求。新时期下,水文与水资源工程专业已日渐发展为一个由多学科相互交叉的专业。因此,需要不断调整和完善专业人才培养模式和方案、优化课程体系,以满足国民经济和社会发展、水利科技发展、涉水工程规划、建设、运行和管理对水文水资源的需求,使本专业充满生机和活力。

2新形势下我国水文与水资源工程专业人才培养的思考

2.1进一步明确专业培养方向目前,我国水文与水资源工程专业人才培养方向基本一致,已形成了两个大方向,即立足地表水以及地下水。各个学校结合自身特点适当进行专业延伸,形成了地表水资源、地下水资源、农业水资源以及地理水文等不同的专业方向。随着我国社会经济和高新技术的快速发展,社会对水文与水资源工程专业人才的需求更加多样化。因此,专业培养方向应结合国家水利行业发展需求,通过用人单位的反馈信息以及毕业生的就业信息不断调整,并在教学内容中及时增设相应方向课程,如农田水利学、灌溉与排水工程、生态水文、水文信息化等,从而增强学生的就业竞争力,满足社会对水文与水资源工程专业人才的需要。

2.2优化专业教学体系我国水文与水资源工程专业课程具有总学分多、课程覆盖面广和学时数多的特点,符合教育部所提倡的本科生学位教育注重“宽口径、厚基础”的要求,但是,由于受总学分、思想政治教育、英语等其他普通教育内容学分的限制,一些专业基础或专业课程的选修受到限制。除此之外,现有课程设置缺乏适应就业市场需求的灵活性。为此,应以促进学生就业为前提,在教育部教学指导委员会既定课程体系的基础上,优化专业教学体系,筛选符合水利行业发展需求的课程。主要可从下面五个方面入手:①界定课程教学内容,协调不同课程间的衔接,在避免知识交叉重复的同时,也可使学生比较系统地接受新知识;②设置不同方向的专业课程群,可根据水利行业发展需求设置水文、水资源、水环境、地下水、农田水利等课程群,给学生更多自主选择的机会,学生可根据自己兴趣爱好和将来工作意向选择合适方向进行学习,这有助于提高学生学习主动性;③在选修课程设置上,根据国家水利行业发展需要,开设一些与本专业相近的专业课程,如工程力学、农田水利学、灌溉与排水工程、水土保持工程学等课程,以拓展学生知识面,增加学生社会竞争力;④根据用人单位工作需求,结合水文水资源学科的需要,预留一定的学分空间以适当增设一些应用型课程,例如,3S技术应用专题、流域水文模型、地下水数值模拟等,从而使学生熟悉本专业常用软件,进而提升学生的软件应用能力;⑤适当增设若干与公务员、职业资格考试相关的课程,如公务员考试辅导、二级建造师考试辅导等,以引导学生取得相关职业资格,增加学生社会竞争力。

2.3加强实践教学,培养学生的创新精神和实践能力水文与水资源工程专业作为一个应用性很强的工科专业,要求学生既具有扎实的水文专业基础知识,又有较强的实际工程实践能力。实践教学在水文与水资源工程专业人才培养中占有重要地位。通过实践教学,既可使学生获得感性认识,掌握专业领域基本方法与基本技术,同时还能够培养学生解决实际问题的能力。然而,目前我国水文与水资源工程本科专业在实际教学过程中偏重于专业理论知识的教学。但现代化水利的建设,需要大批动手能力较强的应用型技术人才。为应对新形势下水利行业发展对水文与水资源工程专业提出的挑战,应当在适当精选专业理论知识教学的基础上,增加有利于提升该专业学生实践能力培养的课程。同时还应加强校内实验基地、校外实践基地建设,使学生在学习水文与水资源相关理论知识的同时,培养其动手能力和创新意识。通过校外实践基地实习的锻炼,一方面可以丰富学生的实践经验,另一方面也能使学生迅速了解当今社会对水文与水资源工程专业人才的需求,有利于学生查缺补漏。另外,鼓励学生参加水资源论证、水环境监测、水土保持等建设项目的方案编制,水土保持监测等有关上岗证的培训或考试,以增强学生的就业竞争力[4]。

2.4加强师资队伍建设教师队伍的年龄结构、学历结构以及职称结构对教育教学质量起到至关重要的作用。近年来高校年轻教师比例不断增加,由于年轻教师绝大多数是直接从学校毕业走上讲台,缺少实践锻炼,因此动手能力和实践经验不足,难以对学生进行有效指导;年长的教授由于没有职称上的压力,给本科生授课的时间大大减少[5]。同时,由于高校教师教学和科研任务繁重,特别是年轻教师由于生活及职称晋升压力,往往很难处理好教学与科研工作的关系,也严重影响了学生培养的质量。因此,必须加大教授授课比例,做好年轻教师传、帮、带工作。另外,要有计划地鼓励并引导本专业的专职教师到水利科学研究院、水文局(站)、水利工程施工一线进行科研合作或技术指导工作,通过交流合作,提升教师专业水平和技能,丰富教师工程实践经验,积累教学素材。同时,也可以聘请生产一线具有丰富经验的管理人员、技术人员担任专业教学工作,以讲座或论坛方式给学生讲授相关专业知识。

3结束语

随着我国社会经济的快速发展和现代治水观念的转变以及近期国家对水利行业的重视,社会对水文与水资源专业人才的需求不断激增,水文与水资源工程专业人才所肩负的责任也越来越重大,也给水文与水资源工程专业教育带来了新的挑战。为了更好地适应新形势对水文与水资源工程专业人才提出的要求,需要在广泛调研基础上把握行业发展对水利人才培养的新需求,发现不足,适时调整,勇于探索,不断推动水文与水资源工程专业教育改革,以培养出满足新时期治水新理念的水文与水资源工程专业复合型高素质人才,推动我国水利事业的健康持续发展。

参考文献:

[1]张升堂.水文与水资源工程专业培养动态及问题分析[J].中国电力教育,2009(17):18-20.

[2]莫淑红,宋孝玉,黄领梅.新形势下水文与水资源工程专业人才培养保障体系探究[J].中国电力教育,2014(5):61-63.

[3]宋松柏,康艳.我国水文与水资源工程专业教育的现状分析与思考[J].中国地质教育,2011(3):68-73.

新能源及动力工程专业例8

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

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

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

专业建设特色

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

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

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

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

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

专业建设成效

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

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

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

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

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

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

未来专业建设的方向

新能源及动力工程专业例9

(一)教育教学管理

1、制定工作计划和完成工作总结

根据学校、系发展规划和年度工作计划,我教研室在广泛征求意见的基础上,共同讨论制定出教研室的工作计划,包括教研活动计划、教学计划、科研项目工作计划等,并严格按照工作计划进行实施,在年度或阶段工作结束时做出工作总结和工作反思。

2、教学工作量的完成

我教研室共有7名教师,截止2015年1月31日,我教研室共完成约3200课时量,先后分别承担13级、14级和新能源定向班的汽车维护、汽车电气、发动机、底盘和汽车结构与维护等8门课程,并认真填写教学效率手册。我教研室在教学中,治学严谨,认真备课,讲稿齐全规范,重视教学方法和教学改革。经过我教研室多方整改,与上学期比较,学生的出勤率以提高至99%,考试及格率均达到95%。

3、教学质量的监督

教研室作为最基层的教学组织,我教研室重视教学质量,严把教学质量关,作为教研室主任,其措施有(1)每月严查本教研室的教学效率手册、教案填写情况和课时上报情况;(2)严查本组教师的授课与授课计划是否一致;(3)定期对本教研室教师的上课情况进行听课,并提出实践性意见。这期间在检查过程中发现了一些问题并及时与有关的教师进行了沟通,并进行了改进。(4)保证教学文件资料齐全,管理规范,上报资料提交及时准确;

4、教研活动的开展

根据学期初所制定的教研室教研活动计划,我教研室本学期自9月开始至今共组织教研活动二十余次,内容主要结合修订新能源专业人才培养方案和新能源设备学习两大方面,教研活动规范化、形式多样化,材料充实。

5、学生考试及成绩管理

我教研室教师认真整理本学期承担班级的学生成绩,准确无误的将成绩输入至成绩管理系统,并对各班级成绩进行分析和讨论,寻找整改措施。

6、积极与领导、其他教研室老师进行沟通,做好上传下达的工作,并完成领导安排的各项工作。

(二)师资队伍建设

为培养高素质的师资队伍,培养后备、传授技艺,我教研室对于培养教师从三个方面入手,分别是教育教学能力、专业实践能力以及科研能力;鼓励我组教学团队积极参加教师能力大赛,提高自身教学水平,鼓励老教师积极备战教师能力大赛,并组织先后三次探访新能源企业实训车间,邀请车间主任李玉龙与尤工针对纯电动汽车EV150实车进行讲解,受益颇深。每学期组织我教学团队参加全校综合测评,提高专业实践能力,并带领陈荣梅等老教师参加科研项目,提高科研能力。

为培养新教师能更快的进入和适应工作环境,帮助其解决工作与生活上的困难,鼓励教师外出参加培训学习,并带领新教师编写新能源人才培养、新能源定向班课程体系以及学习新能源专业知识和设备使用,为今后的工作奠定好基础。带领团队积极探讨专业课程设置、教学改革、实践教学等内容,有效地提高了青年教师的教学能力。

为了全面发展我教研室教师的综合能力,提高教师的科研水平和专业素质,我教研室教师积极参加2014年由中国就业培训技术指导中心举办职业培训优秀课堂中获得优秀奖;参加2014年第三届机械工业高技能人才优秀论文评选活动分别获得三等奖两项和优秀奖一项;

(三)专业建设

1、修订新能源专业人才培养方案和课程体系

我教研室自今年9月开始修订新能源专业人才培养方案和课程体系,在制定之前我教研室教师曾多次走访新能源企业,并与企业专家、毕业生探讨人才培养的目标和企业需求,对企业进行了全面调研。在制定期间我们荣幸的邀请到高级工程师朱振贤前来指导,并对我们的工作提出了宝贵的意见。

2、新专业申报相关材料准备

为适应社会发展对高素质应用型专业人才的需求,进一步优化我校专业结构,学校以社会需求为导向,在对社会发展和区域经济发展形势进行调研和分析的基础上,我校申报新专业《汽车制造与装配(新能源汽车方向)》。专业申报工作自全面启动以来,我教研室认真收集资料,参与调研,填写《增设专业申请表》,专业调研报告、专业的可行性和必要性的分析等材料。先后邀请了北汽新能源公司、北汽研究总院、博世公司、意中意公司、北京交通运输职业学院等10余位专家教授进行了专家论证,专家们一致认为:增设专业理由充分,专业发展规划具体,培养方案合理可行,专业主要带头人优秀,教师队伍结构合理,专业课和实验室建设已有明确的计划和保证。各相关院系针对专家们提出的意见对申报材料不断修改和完善。现已完成了2014年申报材料的准备工作。

(四)课程开发

我校针对新能源汽车课程体系的构建是从专业培养目标入手,分析新能源汽车专业主要面向的工作岗位以及所需具备的职业能力,以工作过程为导向开发课程,构建课程体系,设计课程体系的教学内容,构建了人才培养模式和课程体系。通过对专业岗位群中每个岗位的典型工作任务进行归类,确定与岗位职业需求相对应的行动领域。再对完成典型工作任务必须具备的基本职业能力(包括社会能力、方法能力和专业能力)进行分析,通过归纳,形成专业职业能力一览表。

(五)教材开发

目前,新能源汽车方面还没有形成一套完整的适合于中职学校使用的教材,所以我校极为重视新能源教材开发。教材文本是教师的教与学生的学的基本依据,而教材文本又是教师与学生进行交流与对话的基本载体。在新教材的开发理念上我校提出要实现从“教教材”向“用教材”转变。目前我教研室在教材开发方面正在积极的努力着,在学习新能源知识的同时,也在收集文本资料,编写教材本文,开发工作页。

(六)兴趣小组的活动开展情况

兴趣小组活动是教学的重要组成部分,必须尽可能的结合学生实际,采用学生喜欢动手的教学形式,让学生在强烈的求知欲驱使下获得知识。所以为进一步丰富学生课余学习生活,提高学生学习新能源汽车专业课的兴趣,锻炼学生的实践操作技能,我教研室商讨决定2015年3月开展新能源兴趣班,并制定出了新能源兴趣班的开展方案和活动计划。

(七)师生参加各项比赛情况

为了全面发展我教研室教师的综合能力,鼓励我组教学团队积极参加教师能力大赛,提高自身教学水平,鼓励老教师积极备战教师能力大赛。为提高教师的科研水平和专业素质,我于2014年参加由中国就业培训技术指导中心举办职业培训优秀课堂中获得优秀奖;参加2014年第三届机械工业高技能人才优秀论文评选活动两篇论文分别获得三等奖和优秀奖;陈荣梅老师获得此次比赛三等奖。

(八)部门建设

目前,我校新能源汽车共分为新能源汽车储能系统实训区、纯电动驱动系统实训区、纯电动驱动系统控制技术实训区、混合动力驱动系统及控制技术实训区、新能源汽车专用系统实训区以及电动汽车充电转运行与维护实训区。新能源实训设备共有84个,其中软件设备共有12个,包括混合动力系统虚实融合的一体化软件、汽车虚拟拆装与教学软件、ABS制动系统虚实融合的一体化软件、混合动力系统虚拟拆装教学软件等;硬件设备包括混合动力系统故障大师、纯电动车锂电池电源管理系统实训台、能量回收系统模型、氢燃料电池工作模型、混合动力变速器解剖运行台、混合动力电池组实训教具等。

(九)工学结合

我校汽车专业通过与集团各兄弟企业紧密联系,大力推进校企合作,采取订单式培养,实施“工学结合、能力递进”“2+1”的人才培养模式,加快技能型人才的培养。

作为学校应增强服务意识,积极满足企业需求。我校为企业进行新职工的培养和在职职工的培训提高。企业与学校签订培养合同,优先录用我校毕业生,并积极参与我校的教育与培训活动,结合市场需求,与我校共同确定培养目标、人才规格,知识技能结构、课程设置、教学内容和学习成果评估等方面。例如奔驰班、现代班和新能源班等。

(十)校企合作

为了更好的服务于北京汽车工业发展的人才需求,学校与北京现代、北京奔驰、北京新能源、动力总成等多家企业进行深层次校企合作,并将课堂与企业车间融合,开设现代、奔驰、新能源等定向委培班,共同制定人才培养计划,充分利用双方的有利资源共同参与人才培养过程,学校根据企业发展的实际和对所需人才的规格要求,及时调整培养目标、课程设置及教学内容,从而实现预定的人才培养目标,达到企业所需要的人才标准。最后,由用人单位按照协议约定安排学生就业,为学生在就业道路上开通了直通车。

本学期在汽车系王主任的帮助下,积极与新能源企业联系,并与企业探讨如何进行后期的校企合作,并在后期将制定具体的计划和方案,其中包括企业兼职教师、企业专家对我校教师的培养以及人才培养方案的修订等方面。在景校长的帮助下,新能源企业为我校提供C30和C33纯电动汽车,以备学习。为探索校企合作真正意义,本人与陈荣梅教师分别编写两篇校企合作论文,在探索中得到了成长和提高。

(十一)安全管理

1、建立完善的安全管理体系

带领本教研室教师建立完善的安全管理体系,制度健全,责任明确,安全设备设施完善。及时保养和维修仪器,加强实训室的安全保卫工作。如发现设备有故障,及时处理并做好记录。认真看管维护好实训设备,保证正常运行,不损坏,不丢失。由于新能源设备多具有高压电,远超过人体安全电压,所以对于教学实训区的安全工作,我教研室教师在课上严格要求学生,以确保实训工作的顺利完成。

2、新能源教学设备的管理与维护工作

教学设备的维护与管理工作,是关系到教学工作能否正常开展的重要环节。所以,如何做好教研室教学设备的维护管理工作,使设备保持良好的工作状态,是教研室需要重视的问题。本学期带领本组教师检查设备,对需要进行充电的设备进行维护,对有问题的设备进行记录,并与厂家工作人员联系进行维修与维护,以确保教学设备的正常运行。在教学中注重加强对教学设备的日常维护管理工作,建立和健全有关规章制度,并落实到具体的人员,使以上工作进入良性的循环,从而提高整体的教学质量水平,同时也可提高学生对设备的爱护,促进学校的可持续发展。

(十二)其他工作

1、我教研室教师积极与系主任、老师沟通,做好上传下达的工作;

2、重视宣传工作,我教研室教师及时准确的将新能源的各项工作和活动信息进行宣传;

3、我教研室教师先后承担2014年北京市职业技能竞赛发动机装调工复赛、决赛和北京市“职工技协杯”职业技能大赛初赛、决赛裁判员工作;

4、我教研室教师积极参加第二届、第三届北汽集团职工运动会,参加项目包括健排舞、体操和工间操比赛,并代表学校获得好成绩;

5、我教研室教师积极配合上级领导,全力迎接技师学院申报和国家培训基地的建设工作;

二、主要成绩

(一)加大了培训力度,教师队伍成长呈现阶梯式发展

教研室组织了6次校外专家和校内专业教师对新能源专业知识培训,加大培训的力度,使教师队伍在专业知识上得到了很大提高。

(二)完成了2014年汽车制造与装配(新能源汽车方向)专业申报工作。

2014年汽车制造与装配(新能源汽车方向)专业申报工作包括专业的调研,新能源专业可行性和必要性的分析、专业申请表的填写以及课程标准的编写。

(三)鼓励我教研室积极参加教师能力大赛,提高自身教学水平,鼓励老教师积极备战教师能力大赛。

(四)参加科研论文的评比活动并获奖

为了全面发展我教研室教师的综合能力,提高教师的科研水平和专业素质,我于2014年参加由中国就业培训技术指导中心举办职业培训优秀课堂中获得优秀奖;参加2014年第三届机械工业高技能人才优秀论文评选活动两篇论文分别获得三等奖和优秀奖;陈荣梅老师获得此次比赛三等奖;

(五)积极配合学校完成了示范校任务,并正在全力迎接技师学院申报和国家培训基地的建设工作;

三、对上学期不足点的落实情况

1、新能源教学设备上学期缺乏管理,很多设备在还未经使用的情况下就已经被损坏,动力电池也长时间处于亏电,已经有2组动力电池临近报废状态。在这种情况下,我教研室教师积极努力维护和维修教学设备,对长期处于亏电的设备及时给予充电。并经过讨论,我教研室制定出了新能源教学实训区的设备管理与使用规定,使用分组轮换制度。

2、修订了新能源专业人才培养方案和课程体系。

3、组织多次新能源培训工作,提高了教师自身的专业水平。

四、本学期主要不足

不足之处1:自身专业理论知识和实践动手能力不够,需要重点加强。我教研室对于专业知识理论的学习还不够系统,还没有达到应有的深度,在将理论运用到实践当中的过程做的不到位,对于专业的实践动手能力更应不断加强。

改进措施:加强理论学习、不断提高自身素质。今后将全面、系统、准确地加强理论学习,拓宽个人知识领域。按照理论与实践相结合的原则,不断丰富自己的专业知识、理论知识和实践经验。并不断要求自己加强英语的学习,全面提高自身素质。

不足之处2:创新意识不强,工作方法简单。工作思路不宽、不活,很多时候还是循规蹈矩,只安于表面。

改进措施:多加强与同事间的思想交流,多将自身的想法汇报给领导,向领导请教,拓宽自己的思想和眼界,工作中多增强大局意识、责任意识和忧患意识,用于开拓创新,积极进取,灵活运用合理的方法和措施开展各项工作。

新能源及动力工程专业例10

作者简介:任永峰(1971-),男,山西怀仁人,内蒙古工业大学电力学院,教授;彭伟(1970-),男,内蒙古赤峰人,内蒙古工业大学电力学院,讲师。(内蒙古 呼和浩特 010080)

基金项目:本文系教育部新世纪优秀人才支持计划(项目编号:NCET-11-1018)、内蒙古工业大学教改项目(项目编号:2011073)的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)17-0036-02

风能与动力工程专业是近几年来随着风力发电技术迅速发展而设置的实践性强且有地域特色的新专业。由于该专业涉及电气、机械、自动化、空气动力学等多学科,目前国内开设此专业的高校为数不多,各高校的办学基础和定位也各不相同,不同学校制订的培养方案和教学计划存在差别,需要不断进行探索和实践。本文在综合分析国内几所设置本专业兄弟院校相关材料的基础上,对风能与动力工程专业人才培养模式与课程体系设置进行了细致深入的分析研究,提出适用于内蒙古工业大学风能与动力工程专业的人才培养模式与课程体系设置方案。

一、国内外风电产业发展现状及人才需求

风能作为一种清洁、永不枯竭、环境友好的可替代能源,风能资源开发利用的综合社会效益较高。风力发电是目前新能源发电技术中技术最成熟、开发规模最大、商业化发展最好的发电方式,随着化石能源的日益短缺,发展风电越来越受到各国的重视,风电已成为电力系统增长最快的绿色能源和全球发展最快的可再生能源。

截止到2011年底,已有100多个国家开始发展风电,累计装机超过1GW的国家有20个,有五个国家累计装机容量超过了10GW,4个国家超过了5GW,中国和美国均超过40GW。2011年总装机容量与新增装机容量前十位国家见表1。

中国风电装机容量从2006至2009年连续4年翻倍成长后,2010年底我国风电首次超过美国,跃居世界第一,新增装机容量为1600万千瓦,累计装机容量达到4473万千瓦。到2011年新增装机容量分别为1800万千瓦,累计装机容量达到6273万千瓦。预计从2012年开始风电发发展速度进入稳定增长期。表2是中国历年新增装机以及累计装机容量表。

随着风电产业的快速发展,我国培养出一批世界级的风电设备制造企业,在世界风电设备企业十强中我国的华锐风电、金风科技、东方电气三家企业名列其中。虽然中国风电从产业规模到市场规模都居于世界前列,但是风力发电产业技术创新和人才匮乏依然是长期制约我国风电产业发展、核心竞争力的关键,风电从业人员中掌握装备制造、变频器开发、控制理论应用、风能资源评估、风电场规划、标准体系检测认证等风电领域核心技术的人才匮乏,掌握风电装备系统设计、集成技术、控制系统研发和设计的专业技术人才不是短时间能够解决的。我国风电人才的培育和储备也远远不能适应风电商业快速发展的要求。如何应对我国风能产业从初期发展到实现自主创新和消化吸收引进技术,这对风能行业人才培养方式和高等教育衔接提出了更高的要求。

二、风能与动力工程专业人才培养现状

由于风电产业的飞速发展,高等学校的专业设置显得相对滞后,导致风电相关技术人才匮乏,同时这方面的专业教育资源和专业的高级人才也相当缺乏。风电产业的可持续发展、风电领域核心技术的突破很大程度上依赖我国风电本科人才培养。伴随着产业规模的日益扩大、风力机组单机容量的进一步增加以及风电科技的快速发展,人才短缺的问题日益凸显。

风电本科教育始于2006年,教育部相继批准华北电力大学、河海大学、长沙理工大学、兰州理工大学、内蒙古工业大学、东北电力大学和沈阳工业大学等少数高等院校开办“风能与动力工程”本科专业。国内设置风能与动力工程专业的院校,如兰州理工大学主要依托能源与动力工程学院,华北电力大学主要依托可再生能源学院,沈阳工业大学主要依托新能源工程学院,培养计划偏重于动力机械;专业设置侧重于风力发电的只有河海大学,由原电气工程学院与水利水电工程学院部分学科专业调整合并组建了能源与电气学院,并设置了新能源系,但是也成立于2009年,其人才培养和课程体系也属于摸索阶段。目前,设置本专业的高校因发展基础和办学定位等方面的差别,所制定的培养方案也存在一定差别和侧重,对于风电这个新兴产业对人才的需求及风电人才培养缺乏系统的、深入的研究。

师资短缺是新办专业普遍面临的问题,之前没有这方面的人才储备,也缺乏这方面的专业教育资源,现有的少数高级人才相对集中在一些科研单位。教师除部分从事过与新专业相关科研项目的骨干教师外,一般都对新专业课程体系缺乏总体掌握,在转行教师中常出现的问题是教学内容组织缺乏面向新专业的针对性。对于骨干教师应注意的问题是科研成果向教学中的转化问题,将风能最新技术进展融入到课堂教学中。

结合我国风电行业发展的现状和趋势,从人才现实需求和高等教育衔接的角度立足于内蒙古的资源优势、地域特色及毕业去向,构建以风能与动力工程专业为核心,形成创新型、实践型为主的风电人才培养体系,不求规模的最大化,但求优势和特色的互补。在横向对比其他院校风能与动力工程专业人才培养的基础上构建创新人才培养体系,将培养创新能力和工程实践能力视为风能与动力工程专业的主要人才培养模式,同时培养学生具备到边远艰苦地区工作的身体素质和意志品质。

三、风能与动力工程专业课程体系设置规划

风力发电系统是一个综合电机制造、空气动力学、电力电子、电力系统、先进控制理论等多学科知识的高度交叉的新技术系统工程,现有风能与动力工程专业的教材缺乏系统性、实用性和时效性,同时复合型师资和教育资源有所欠缺,各学科交叉联合攻关研究的学术氛围不浓。在调研其他院校风能与动力工程专业课程体系的基础上,本着学以致用的思想,立足内蒙古风电大发展的现实,面向风电制造企业和风电场,秉承服务社会的理念,优化整合教学资源,既要保证理论知识的掌握又要提升学生实际动手能力,构建科学合理、特色鲜明的以风力发电为主体专业课程体系。

在完善风电人才教育体系的基础上构建了内蒙古工业大学风能与动力工程专业选课指导,如图1所示。

课程体系设置以综合素质教育为核心,实践能力和创新精神培养为重点,要求学生具备较宽广的电气学科工程技术基础和风能与动力工程领域专业知识,接受风能开发利用技术的基本科研和工程训练,具有分析和解决风能利用方面问题的基本能力,能把握电机电器、电力系统、电力电子、自动控制与风力机械和风电场的有机结合,强化多学科交叉融合与实际工程应用能力的紧密联系。其专业主干课程主要包括:工程力学、机械制图、电路原理、电子技术基础、电力电子技术、自动控制理论、电机学、电力拖动自动控制系统、风力机空气动力学、风资源测量与评估、风电机组控制技术、风电场电气工程、风力发电系统建模与仿真、风电机组测试与维护、太阳能发电技术、可再生能源。

风能与动力工程专业作为一个工科专业,要求很强的实践性,需要配备良好的实验环境和实践基地。由于开办时间短、缺少相关的教学实验设备,加之风电机组的安装条件等因素,高校虽然拥有良好的育人环境,但是教学资源和实践基地的缺失已经严重制约了风电人才的培养。目前国内只有少数单位开发了演示性风电实验装置。为弥补实验设备不足的问题,可以采用建立校企产学研合作的方式,充分利用地区优势,与内蒙古范围内的风力发电企业建立实习基地。

目前我国正式出版的风能技术书籍不少,但其中能直接用于本科教学的书籍较少。主要是由于这些书籍集中于以下三类:第一类为技术培训类教材,理论性和知识的系统性不足;第二类为理论性专著,偏重理论性,有深度,很多内容源自作者的学位论文或技术报告,部分章节的难度远超本科生的理解能力;第三类是各国风电行业标准和操作规程,可作为教学辅助用书,但同样不适于课堂教学。由于以上问题,内蒙古工业大学在没有进行专业师资培训的前提下,教师们通过自身科研和刻苦自学克服了很多实际困难,采取自编校内讲义和其他近似参考教材相结合的方式开出了风能与动力工程专业所有大纲要求的专业课程,如风力发电系统建模与仿真、风电机组测试与维护、无功补偿技术等专业课程,计划在经过两到三届的试用和修改补充后正式出版一些教材。

四、结语

我国风力发电在大规模非水可再生能源发电中的先行地位已经明确。为适应我国风能产业的快速发展对相关技术人员的迫切需求,在本科阶段设立风能与动力工程专业、培养从事风电事业的技术人才是十分必要和及时的。通过分析我国风能产业对专业人才知识技能结构的需求,规划一套可行的人才培养模式和专业课程体系方案将对这个新型专业的建设和发展起到积极的促进作用,也将对风电产业持续、快速的发展起到一定的推动作用。

参考文献:

[1]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):36-37.

[2]水国志,荀振芳.2020年我国电力工程科技人才需求预测及供需平衡分析[J].中国电力教育,2008,(1):20-22.