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能源与动力工程论文实用13篇

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能源与动力工程论文

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【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)04-0158-02

1.引言

能源是人类活动的物质基础,社会的发展离不开优质能源。对于目前的中国而言,实现经济增长与保护环境的平衡将是未来面临的一个严峻挑战。为此, 2014年国务院了《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》,明确强调要深化能源体制改革,加快重点领域和关键环节改革步伐。2016年,国家发改委等联合《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》,提出了未来十年中国能源互联网发展的路线图。改革与发展已经成为了能源行业的显著特征。随着产业结构调整与培育新兴战略产业步伐加速,节能减排与新型能源产业的战略地位将愈加突出,能源行业的机制体制改革以及能源互联网的兴起,对能源技术人才提出了更新和更高的要求。中国能源产业近几年发展迅速,社会各界都积极投入到先进能源技术的开发与产业的建设当中,但在这繁荣的表象背后,由于技术、管理、投资等原因,还存在诸多问题。这些问题究其本质仍然是人才的问题,要解决这个问题,就必须从教育入手,大力培养人才[1]。然而,目前我国新型能源技术人才普遍匮乏,高校的科技资源优势还未完全在能源领域释放出来,在人才培养方面急需跟上国家战略发展新常态。

研究生教育是一项系统工程,它包括了课程学习、实践研究和学位论文等诸多环节。其中,课程学习是整个研究生培养中的基础环节,其质量直接决定着研究生教育的质量和水平。因此,良好的课程教学是达到学习目标、提高研究生培养质量的前提。为此,2013年教育部等部门联合发出《关于深化研究生教育改革的意见》,明确要求加强课程建设,重视发挥课程教学在研究生培养中的作用。

动力工程及工程热物理一级学科以能源的开发、生产、转换和利用作为主要的学科应用背景,在整个能源领域起着支撑和促进作用。经过多年的探索和努力,国内研究生教育在动力工程及工程热物理领域取得了较好的成绩。但总体上看,我国研究生教育还未能完全适应经济社会快速发展的多样化需求。随着研究生教育的深入发展,现行的研究生课程体系出现了许多亟待解决的问题。因而,如何根据国家的战略需求及行业的人才需求, 改革和完善现行的研究生课程教学状况, 是一项十分紧迫的任务。

2.现状及存在的问题

2.1对研究生课程教学认识上存在偏差

就目前我国大部分高校研究生教育重点而言,以各省、直辖市相应的优秀研究生学位论文评选为契机(2013年之前还有全国百篇优秀博士论文),各高校每年也进行相应的优秀研究生学位论文评选,此外学校还制定了各种优秀研究生论文奖励办法等相关的质量激励措施,出台了研究生创新计划,研究生国家奖学金的评选也直接与学生的论文及参与的项目直接挂钩,研究生培养过程中“学术论文为重”的培养取向日益明显,这在一定程度上确实能保障研究生的培养质量,无疑具有积极意义[2]。但作为研究生培养过程中的另一个基本环节――课程教学,获得的相对关注较少,这直接导致了高校研究生课程教学工作相对滞后,其课程教学质量还有待进一步提升。

2.2研究生课程结构有待进一步优化

我国特色的研究生教育课程体系一般由学位课程和非学位课程组成。但是动力工程及工程热物理是一门综合性学科,涉及到工程热力学、燃烧学、传热传质、多相流等多方面知识,此外随着科学技术的飞速发展,人们在不同的学科基础上不断开拓新的研究热点,学科交叉的趋势越来越明显。然而课程内容是实现课程教学目标的有效载体,因此在科学知识更新速度的加快和人才培养课程结构的滞后性之间,矛盾日趋明显,课程结构的基础性、先进性和综合性承载着调和这一矛盾的重担[3]。尽管课程优化设置已经成为我国研究生教育改革的一项重要内容,但与国外一流研究生教育机构相比,差距仍很大。因此,如何建立科学的研究生课程体系,满足不断发展的行业和国家需求,是一项重要而紧迫的任务。

2.3 跨学科课程和有关科学研究方法的课程缺乏

在现有的课程教学体系中,一个比较薄弱的环节是只开设了传统的研究生理论课程,而忽视了一些重要的跨学科课程和有关科学研究方法的课程。目前我国研究生课程教学管理实行的是学分制,从课程内容上看,包括政治课、英语课、专业基础课以及本研究方向的专业课程。动力工程及工程热物理下辖若干个二级学科,其学科交叉性强,理论与技术发展迅速,许多问题仅靠某一学科的专业知识是难以解决的,需要多学科知识去协同应对,如若缺乏跨学科课程及科研能力培养方面的课程,那么对于学生在该领域的创新发展极为不利。

3.对策及建议

3.1 提高对研究生课程教学的认识

首先要真正重视课程设置在研究生培养中的作用,改变长期以来重学术论文、轻课程学习的现状。针对此问题,以长沙理工大学为例,2015年学校研究生院出台了《长沙理工大学研究生课程建设实施方案》,把研究生教学工作的重要性提到了一个新的高度,规范了课程设置审查,加强了教学质量评价,研究生院还成立了由教学经验丰富的老教师组成的课程教学督导小组,实时检查研究生课堂教学并反馈意见,教学效果将直接影响教师的个人考评。这些措施都极大地强化了研究生课程教学在培养过程中的作用。

3.2 对课程内容进行国际化和工程化

总体上,我国的能源科学与工程与发达国家相比还是有一定的差距,多年前美国、澳大利亚等国就投入巨额资金大力发展能源学科,大力培养能源人力资源。因此,可以通过与国外高校间研究生联合培养项目,设置国际化课程,增强课程内容的国际前沿性,也可以通过发达的网络技术充分利用国外丰富的网络课程资源,加强国际化课程设置。动力工程及工程热物理学科面向能源科学,具有极强的工程应用性,已经渗透到工业社会的各行业中,因此研究生课程也必须具有较强的工程适用性,可适当引入实践课程,在师资队伍中引入企业导师或者与企业联合培养学生。此外,针对该学科快速发展的特点,可以增加专业选修课的比例,拓宽学生的知识面,增强专业科学素质。

3.3 增设跨学科选修课及科学研究方法的课程

根据研究生研究方向与培养目标,适当增设跨学科选修课更有利于学生科学能力的培养。如对于太阳能研究方向的学生,可以跨学科选修物理学、材料类的课程;对于风力发电技术方向的学生,可以选修部分机械结构强度、结构完整性等方面的课程。研究生只有具备跨学科的知识,才能更好地从另一个角度了解本专业,才能够充分借鉴相近领域的理论和方法,在专业领域内做出新的成绩。学习一定的科学研究方法,对刚开始从事研究工作的研究生十分必要,提高研究效率,也能使得学生在不断发展的科学中始终具有学习与研究的能力,始终保持较强的创新能力。

4.结语

各高校必须根据自身发展特色和国家战略需要,紧跟能源行业发展新形势, 对动力工程及工程热物理研究生课程教学进行新的思考与研究, 深化课程教学理论、完善培养单位课程体系改进、优化机制;增强研究生课程内容的国际前沿性和工程实践性,通过高质量课程学习强化研究生的科学方法训练和学术素养培养,构建符合专业学位特点的课程教学体系。这些对进一步提高学科建设水平具有重要意义。

参考文献:

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华中科技大学能源与动力工程学院作为首批入选实施“卓越工程师教育培养计划”的院系之一,通过依托学科和专业优势,积极利用现有资源条件,充分挖掘专业潜力,对“卓越工程师教育培养计划”的实施层次和目标、工作思路、组织管理、培养体系、培养标准、培养模式、师资队伍建设等进行了系统的探索与实践,致力于培养具备能源动力素质的卓越工程师。

1 明确能源卓越工程师的培养标准

能源卓越工程师的培养遵从“教授为主导,学生为主体,质量为主线”科学客观的教育理念,重视和强化“知识、能力、素质”同步培养机制,倡导个性化培养,注重卓越,所以能源卓越工程师是复合型高素质,科学技术基础理论雄厚,设计一流,富于创新,擅长管理,抱负远大,学风严谨,道德品质高尚,法纪严明,行业政策、技术标准熟悉,睿智进取,具备能源动力素质,具有国际视野,科学发展战略思维及跨文化环境下的交流、竞争与合作能力,在重大科技领域和大型工程项目中能发挥领军作用的拔尖的科技人才。

能源卓越工程师应具有独特的能源动力专业人格素质,即明确国家能源行业需求与责任,总体了解世界能源格局,深刻认识国家能源策略,具备节能意识、知识与技能,具有环境与生态保护意识与基本理念以及大工程与技术经济分析能力。

2 制定完善能源卓越工程师的培养方案

能源卓越工程师培养实行本、硕、博“4+2+3”三段式培养模式,即本科阶段四年,硕士阶段二年,博士阶段三年,每个阶段均具有明确的培养目标,阶段间建立了相应的考试与推荐相结合的优胜劣汰分流和衔接机制,并实行校企联合、双导师制,对本、硕、博进行培养。

能源与动力工程学院根据当前科学技术的发展和社会对人的需求以及学生的个性、特长、爱好,制定了针对本专业不同行业方向的卓越工程师课程培养方案,并对课程体系和大纲进行了全面修订,明晰了主要课程和主要教学环节的教学基本要求,其中校外课程目录见表1。修订后的课程体系和大纲重视和强化“知识、能力、素质”同步,能够更好的培养有能源动力素养、满足包括国家需求、社会需求、学生需求在内多元化需求的卓越工程师人才。

3 创新教育体系,整合课程内容

能源与动力工程学院立足卓越工程师培养计划,创新并实践了全程全方位教授引导式多资源共建能源卓越工程师教育体系(见图1)。

该教育体系立足卓越工程师计划,凝练教育理念,建立和实践了“与国际结合、与企业结合、与高水平科研结合”本科教学模式;重视和强化“知识、能力、素质”同步培养机制;调动和发挥了教授治学的引领作用;实行和落实了教授全程主导本科教学的施教举措,给予学生充分自主的探索空间,提供学生焕发潜能的一切机会;倡导个性化培养,注重卓越,培养有能源动力素养、满足包括国家需求、社会需求、学生需求在内多元化需求的人才。

在改革教育体系的思想指导下,学院进行了课程改革和整合。(1)建设了国际共建课程,教学内容、教学方法和教学质量与国际接轨;(2)更新课程教学内容,建立了多门校企共建课程,加强了工程素质教育,提高了师生的工程与实践能力;(3)按专业方向组建实验课程,注重学生理论知识掌握和实践技能提高同步;(4)共建各类专业平台课程,争创各级精品课程,发挥示范带头作用;(5)共建系列研讨型课程,根据专业特色和学生实际情况,教授全程跟踪和引导。

4 立足国家工程实践中心,校企合作进行实践教学

依托获批的9个国家实践教学中心,实行本硕博贯通培养的工程实践教育:

(1)本科阶段实施计划:本科阶段大约3年为通识教育和专业教育时间,大约1年在中心开展实践训练,并完成毕业设计论文。对学生应明确其校内指导老师和企业指导老师,由指导老师对本科阶段的企业培养计划进行整体规划和指导,本科阶段毕业设计论文题目由学校导师和企业导师共同商讨后确定,可结合硕士阶段的方向设置企业实践的重点和应达到的具体指标。表2给出了本学院某方向在企业阶段的实践学习内容。(见表2)

(2)研究生阶段实施计划:中心教学基地作为研究课题的协助单位,为课题研究提供现场运行数据和资料,以及进行试验或验证的机会。学生下企业的具体时间根据课题研究的需要灵活确定,并保证硕士阶段至少有三个月的时间下到现场。中心要求导师要严格把关,以解决工程实际问题为出发点,确定研究课题。注重培养实践研究和创新能力,课程设置以实际应用为导向,以职业需求为目标。教学内容强调理论性和应用性课程的有机结合,突出案例分析和实践研究;教学过程重视运用团队学习、案例分析、现场研究、模拟训练等方法。同时,加大实践环节的学时数和学分比例,研究生要提交实践学习计划,撰写实践学结报告。

能源与动力工程学院围绕卓越工程师人才培养目标,依托卓越工程师培养计划,通过加强校企的紧密合作,进行卓越工程师人才培养实践,不仅推进了卓越工程师教育改革发展,而且为满足我国工业化和现代化建设的人才培养需求进行了有益探索。

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基金项目:本文系2010年吉林省高等教育省级教学研究课题——能源动力类专业本科生研究性学习和创新能力培养的研究与实践的研究成果。

中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)02-0133-02

研究性学习,即改变原有的“填鸭式”教学方式,变学生“被动”学习为“主动”学习,教师根据学科知识的特点,引导学生主动学习的过程。从广义理解,它是一种学习的理念、策略、方法,适用于学生对所有学科的学习。[1]开展研究性学习可以激发学生的好奇心,让其思维发生变化,对所学内容产生兴趣。同时,还能培养学生发现问题、研究问题和解决问题的创新意识。研究性学习的核心是要改变学生的学习方式,强调一种主动探究式的学习,是培养学生创新精神和实践能力,推行素质教育的一种新的尝试和实践。[2,3]

热能与动力工程专业的毕业设计要求理论和实践相结合,既有已学专业知识的使用过程,又有对专业知识的创新过程,非常适合以这种“研究性学习”的方式开展教学工作。该学习方法能通过让学生自主学习来不断激励学生,并为教师提供了与学生建立相互关系的独特机会。

一、热能与动力工程专业毕业设计的目的与要求

热能与动力工程专业毕业设计的目的是培养学生利用所学知识分析与解决实际问题(或工程实践问题)的能力或理论推理能力;培养学生调查研究、查阅中外文献和收集资料的能力;培养学生理论分析、制定设计或试验方案的能力;培养学生设计、计算和绘图的能力;培养学生实验研究和数据处理的能力;培养学生综合分析、总结提高、编制设计说明书及撰写科技论文的能力;培养学生外语、计算机应用能力等,使学生在创新和实践方面得到一次系统的基本训练,达到从事科学研究的初步能力和实践性人才的培养目标。

研究性学习强调基于问题、面向实际,凸显自主探究、合作互动,重点体现在“提出问题、自主研究、讨论互动、批判改进”等核心环节。[4]研究性学习是一种学习方法体系,按照学习专题的内容的性质和学习方式划分,其主要形式有基于问题的探究式学习、基于案例的讨论式学习和基于项目的参与式学习。[4]因此,在毕业设计中进行研究性学习,可以很好地实现毕业设计的目的和要求,充分调动学生学习的积极性、主动性和独立性,实现毕业生的培养目标和培养标准,以培养高素质、创新型人才。

二、毕业设计题目的设定和学生的选题

第一,毕业设计题目设定的基本要求是遵循毕业设计教学大纲,符合热能与动力工程专业的培养目标。

第二,毕业设计题目的设定要理论联系实践,既有理论研究又有工程实际,体现出教学和科研相结合的原则,用以增强学生的兴趣和知识的实际应用。让学生能够学以致用,从而调动学生的积极性,增强学生对生产实际、理论学习和科学研究相辅相成的认识。

第三,毕业设计题目的设定要因学生个体的差异难易结合,因材施教,使所有学生都能感到所学知识的有用之处,又能在原有基础上有所提高、有所创新。

第四,毕业设计题目的设定范围和深度应符合学生及本专业的实际情况,但又不失对本专业知识的实际应用。

第五,毕业设计题目的设定一般可分为理论研究、实验研究、工程设计(实践)和综合等类型。本专业学生结合工程实践类课题的比例应不少于80%,首先保证基本工程训练,并在此基础上做一些提高性的、拓展性的研究专题;其次结合实际任务进行的毕业设计,应选择那些能满足教学要求,并有实际意义的课题。

第六,毕业设计题目设定后,学生可根据自己的兴趣爱好选取课题,然后根据自选与分配相结合的办法进行最后的确定。在指导教师的指导下,学生可根据选取的毕业设计课题进行研究性的毕业设计,但目标要明确、工作量要适当。

第七,学生除了选择指导教师设定的毕业设计题目外,也可根据本专业特点和自己的兴趣,选择学习和生活中遇到的与专业相关的实际问题,然后请指导教师审定后确定毕业论文的题目。

三、在毕业设计中开展研究性学习的目标、组织与实施

1.研究性学习的目标

热能与动力工程专业毕业设计的目的是为了培养学生学以致用的能力。其学习目的非常明确,就是利用大学所学的知识去解决导师所设计的问题,不但要学会查找资料、归纳总结,还要选取恰当的方法、手段,学会和导师交流,学会思考和创新。在毕业设计中开展研究性学习的目的就是根据学生个体的特点,有目的、有差异、有选择的设定毕业设计题目,既做到理论联系实际,又能使学生在研究中有所创新,培养其独立思考和解决问题的能力。

2.毕业设计的研究性学习过程

毕业设计采取个人独立研究的方式。指导教师根据毕业设计题目的设定要求,注重理论联系实际的设定若干个题目,由学生自由选择感兴趣的题目。然后指导教师给出题目具体的研究目标和要求,指导学生相对独立的开展研究,用17周的时间完成整个毕业设计,撰写毕业设计论文一本。毕业设计具体的研究性学习过程见图1。

3.毕业设计的具体实施过程

(1)对毕业设计题目的理解。指导教师应帮助学生就研究题目的意义、所涉及的知识及存在的争议去理解毕业设计题目。鼓励学生从多种角度认识、分析该毕业设计题目所涉及的问题,有批判的去思考,大胆的去创新。

(2)搜集、分析、整理资料。查找与毕业设计题目设定的任务相关的国内外资料,深入理解毕业设计的任务,掌握国内外的发展现状和研究手段。

(3)开展调查研究和拟定研究方法。学生可根据个人理解对课题进行初步的研究,提出主要要解决的问题和思路,以及拟采用的方法和手段,撰写开题报告。

(4)讨论与修正。学生将初步研究的结果,在指导检查时或课余时间,与指导教师和同学进行讨论,汲取他人意见和建议,及时修正部分毕业设计内容的研究方法,体验研究性学习的快乐与收获。

(5)开展深入研究。学生根据之前对课题的理解和拟定的初步思路,对毕业设计内容进行深入研究,利用以往所学的知识去解决实际的问题。在此过程中,还可能遇到新的问题,或提出新的问题,教师应鼓励其进行独立研究,开展研究性学习,培养学生发现问题、解决问题和开拓创新的能力,客观地、辩证地去分析和思考,以达到毕业设计的目的。

(6)撰写毕业论文。让学生按照毕业设计的撰写规范来汇报自己的结论,甚至可以鼓励学生在学术刊物上发表自己的研究成果以扩大影响。撰写毕业设计大论文可以培养学生归纳、总结、概括、推理和论述能力,学会展示自己的工作和成果,总结和反思自己的研究工作,不断提高自己的科研水平。将自己所研究的感兴趣的课题,通过查资料、钻研、质疑、解决的过程,最后以毕业论文的形式总结出来,对他们以后参加工作进行专业性的总结有很大的帮助。

四、在毕业设计中开展研究性学习时对教师的要求

研究性学习的过程应该是教师与学生平等对话、相互合作、共同探索真理的过程。[4]因此,教师应转变观念,平等地与学生进行交流互动,平等地参与毕业设计题目的研究,启发引导、鼓励和支持学生在毕业设计中开展研究性学习,做学生的启发者、引导者、激励者、支持者和合作者。尤其要注意在与学生相处时应尊重学生的人格和自由;与学生交换和分享各自对知识、生活的认识时,应尊重、理解和包容学生的不同看法,甚至允许学生对教师的思想和观点进行批评。

1.宽广的知识面和较强的知识交叉应用能力

研究性学习的性质使得学生在毕业设计中开展研究性学习时,所涉及的知识远远超过某些固定的范围,学生需要教师指导和帮助的问题也与传统的毕业设计不同。这就要求教师具有宽广的知识面和知识的交叉应用能力,才能解答学生的质疑和困惑。

2.丰富的研究成果和工程实践经验

这是在毕业设计中开展研究性学习的重要基础。指导教师在对学生的指导过程中,要剖析题目的研究思路、比较研究的方法,以及相关的工程实践。如果自身没有相关的研究成果,没有这个领域的工程实践,对学生的指导就缺少了说服力,也就不能激起学生进行研究性学习的兴趣,培养其解决问题能力、创新能力及启发式思维。

3.工作的热情和教学的投入

在毕业设计中开展研究性学习具有针对性和启发性。这就要求指导教师要做好研究性学习的教学,要热爱教学和投入教学,要研究学生的需求、思维的方式和个体的差异,要有针对性的进行指导,要注重学生获取、应用和创造知识的过程,而不是最后的结果。

4.毕业论文撰写指导

撰写毕业论文是学生对整个毕业设计题目研究情况的归纳与总结。教师要使学生了解毕业设计论文的撰写格式,引导学生了解研究成果的表现形式和交流形式。同时,指导学生总结在毕业设计中开展研究性学习所得到的收获,包括心理上的成长。在毕业设计的答辩中去展示成果,让学生的创新才智在进一步的思辩争论中得以发展。

五、结论

在毕业设计中开展研究性学习不但能培养学生综合应用所学知识的能力,还能培养学生质疑、解疑、创新、总结和交流的能力,真正实现毕业设计的预期目标,同时也是进行教学方法改革创新的一个体现。本文的研究内容为在毕业设计中开展研究性教学提供了参考和借鉴。

参考文献:

[1]闫守发.开展研究性学习 培养创新能力[J].辽宁师专学报,2005,7(1).

篇4

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.

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DOI 10.16810/ki.1672-514X.2017.03.007

Research on the Library Collection Optimization Based on the Academic Influence:Taking the Collection Optimization of Power Engineering of Xihua University as an Example

Qin Menghe, Lv Xianjing, Li Mingwu, Huang Fei

Abstract This paper proposes that it is necessary to fully consider the academic influence of books to optimize the collection strategy, and combined with the citation and reference situation of the books in the research achievements to establish a practical and reliable academic influence evaluation model of books with data support. It applys the Chinese collection of energy and power engineering of Xihua University to the evaluation practice, and the results prove the validity of the model. Finally, it analyzes the optimization strategy of the collection optimization of this subject.

Keywords Academic influence. Books. Collection construction. Citation data.

0 引言

馆藏建设作为图书馆存在和发展的基础和教学科研的有力支撑,一直备受各界学者及相关部门的广泛关注。现阶段,随着网络和电子移动终端的普及,图书呈现出学术类图书比例减少、全民电子式阅读兴起等特点;图书馆呈现借阅量逐年下降、子阅读量远远超过纸质阅读量的趋势。而国内已有的读者决策采购[1]、文献发现策略[2]等馆藏建设方式还仍然存在着读者参与度不高、实施不便等问题。如何紧跟时代要求构建适应教学科研发展新需求的馆藏策略已然成为紧迫解决的课题。

一本图书出版后产生的各类数据凌乱繁杂而又有所联系,如何利用这些数据分析出有利于图书馆馆藏建设的方案值得我们思考。图书的利用以及被引用情况就是一个很好的突破口,对以教学科研为目标、学科设置各有特色的高校而言,图书被引用数据(可引申理解为学术影响力)是藏书采购最应考虑的因素之一。对此,本文将结合图书在科研成果中的被引情况和参考其利用情况,在各种数据的有力支撑下寻找适应大数据环境的馆藏优化策略。

1 图书的学术影响力评价现状

北京大学何峻给图书评价的定义是:根据一定的标准,采用一定的方法,对图书文献的内在质量、使用规律、发展特点等各方面进行分析、评价[3]。那么图书的学术评价顾名思义,就是采用一定方法,对图书在学术上的质量、规律、特点等进行的评估。目前,国内外对于学术文献的影响力评价主要集中在期刊论文上,对图书的学术影响力评价研究相对薄弱和滞后。近年来随着各界对图书影响力关注度的提升,除了传统的专家主观评价外,也逐渐产生不少以客观数据为依据的图书评价研究成果,如2009年7月中国社会科学研究评价中心的《中国人文社会科学图书学术影响力报告》[4],2011年北京世纪读秀技术有限公司开始图书在各年的被引用情况报告[5],2013年西华大学图书馆在国家社会科学基金项目资助下进行的中文图书索引数据平台建设和评价分析研究[6],2015年由中国科学技术信息研究所的张玉等发表的《论多维视角下中文科技图书学术影响力评价体系的构建》[7]。此外,张容、李勇文利用Hz指数评价法来评估图书的学术影响力,在定性与定量相结合的方式上作了尝试[8]。这些成果在图书影响力评价的模型、体系、平台建设等方面进行了积极尝试并产生了一定实效,值得我们借鉴和参考,但也存在针对性不强、操作难度大等问题。

2 评价模型

结合本文欲构建综合考虑各方面数据的图书学术影响力评估模型的初衷,与张玉等人的多维视角评价体系多有共识之处,但本研究更侧重图书的被引情况,故笔者将在张玉所提出的指标体系基础上加以修改,构建一个有数据支撑又实用可靠、易于实施的图书评估模型。

根据可量化、可获得、有学术影响代表等几个原则,笔者主要从图书引用和图书利用两个维度进行评价。再选取目前较为成熟的三大图书引用平台(Google Scholar、中国引文数据库和读秀知识库)的被引数据作为图书引用维度的二级指标,选择本馆图书的纸质馆藏与借阅情况、电子馆藏与下载情况以及图书的版本印次作为图书利用维度的二级指标。图书评估的基本框架整理如图1所示。

图1 图书学术影响力评估框架

根据各指标的属性和特点进行细化分析,可提炼设计出17个三级指标。由于本文选取的是西华大学重点学科“能源与动力工程”的图书为研究对象,故笔者邀请了该学科领域内的专家对所构建指标的相对重要性进行打分,并采用应用范围较广、结合了定性与定量分析的层次分析法得出各指标的权重系数,最终确定了图书的学术影响力评价体系,内容如图2所示。

图2 图书学术影响力评价指标体系

在多指标综合评价体系中,是多个客观指标一起对一个对象进行评价,通常都采用多指标加权平均法得出最终的评价值。根据加权综合评价方法,构建本评价体系数学模型如下。

R=xTy=∑ni=1xiyi

其中:x=x1x2x3…xn y=y1y2y3…yn

(x1,x2,x3,…,xn为标准化后的评价指标值;

y1,y2,y3,…,yn为各个评价指标的权重系数)

3 能源与动力工程类图书的学术影响力分析

3.1 数据来源及获取方法

本文以西华大学重点学科“能源与动力工程”学科为例,通过上述评估模型得出本馆所藏该类共923册图书的学术影响力。评估模型中各项指标对应的数据来源及获取方法如表1所示。

3.2 评价结果与分析

对各个来源数据进行整理并应用于评估模型,计算得出西华大学图书馆所藏923册能源与动力工程学科图书的学术影响力(其中外文译著64本,教辅习题册20本,工具书类36本,其他803本),基本情况如表2所示。

由表2可以看出,该学科图书的学术影响力呈现出长尾分布状态,只有少数图书具有较大的影响力,绝大多数图书(84.29%)的影响力都较小,这与工程科技类图书大部分图书不被注意的实际情况相符。此外,学术影响力较小的图书基本上涵盖了编写年代较早而被引用和借阅的次数却很少甚至为“0”的图书,说明本评估模型是科学合理的,评估结果基本符合客观事实。

评价结果显示该学科图书影响力排名前10的图书如表3所示。

从表3可看出在学术影响力排名前10的图书中,基本都集中于2000年左右出版,近十年的仅有杨世铭和陶文铨于2006年编著的《传热学》(第4版),这与图书评价本身具有滞后性不无关系。10本书中陶文铨一人就参与了3本书的编著,而且排名居于前3位,学术影响力综合值远高于其他书,近五年的借阅量也是遥遥领先,说明该学科形成了较为集中的学术权威,业界学者对于经典著作有较高的共识,其价值经得起时间的考验。值得注意的是,R值大于0.5的145本图书中就有7本外文译著(其中6本来源于美国),所藏64本外文译著中有39本皆来自美国,比例超过60%,这说明外文译著,特别是美国的能源动力工程类著作,对我国该学科的发展具有极大的影响,也表明我国学者对美国的能源与动力工程学科研究高度关注,并常以他们的成果为借鉴和参考。

4 馆藏存在问题与优化策略

通过对比图书的学术影响力和馆藏情况,发现西华大学图书馆在能源与动力工程学科馆藏建设上存在一定问题。如有的具有高学术影响力、借阅需求也比较旺盛且书龄不算高的图书,复本量却相对少,有供不应求之嫌,可考虑增加一些复本;部分低学术影响力、读者借阅需求小但复本量较多的图书,浪费了有限的空间资源,可考虑将一些复本以捐赠等不浪费的方式剔除,减少架上流通量;对于学术影响力较小而且书龄高、借阅量小的图书,可考虑以贮藏或捐赠等方式剔除;从CNKI的引文稻菘庵胁檠该学科的高被引图书可发现,部分高被引图书尚未收藏,可结合书龄来考虑加入馆藏等。篇幅有限,表4列出了部分馆藏与学术影响力不相符的书目及馆藏建议,表5给出了部分可考虑加入馆藏的书目,表6给出了部分可考虑剔除的书目。表中建议复本量均按照学术影响力所在区间对应的复本量均值计算得出。需要说明的是,本文主要是从学术影响力角度分析馆藏状况,对于出版年代较早的图书是否还能购到以及如何采购等问题在此不作探讨。

表5 可考虑加入馆藏的书目

统计数据显示,借阅量超过30次的65本图书中有9本都是教辅习题册类图书,复本量都较高(≥4),而该类型图书的学术影响力排名都并不靠前,这与大学生需要应付考试和完成课程作业有关,故不建议减少架上复本量或剔除。

5 结语

本文以图书的被引用情况为突破口,在分析图书学术影响力研究现状的基础上,构建了一个以图书被引数据为重点研究对象的图书评估模型,并在我校重点学科“能源与动力工程”馆藏图书上加以应用,在得到该学科图书的学术影响力后,对比分析出目前我馆在该学科藏书存在的问题,最终提出适应教学科研发展新需求的馆藏策略,为优化其他学科以及整个图书馆馆藏策略提供参考。但是本文也存在一些不足,比如对图书进行系统排名未考虑其具体语种、类型等划分;由于考虑数据的可获取性和评价以学术影响力为侧重点,选取的评价维度和指标不够全面。另外,图书评价本身具有延时性,导致所提出的馆藏策略只是针对已藏图书的优化建议,对新书采访尚未有帮助。后续研究中,笔者会不断修正,希望能为进一步开展图书学术影响力评价及馆藏优化建设提供有益的启发,也希望有更多学者关注这方面的研究。

参考文献:

[ 1 ] 张甲,胡小菁.读者决策的图书馆藏书采购:藏书建设2.0版[J].中国图书馆学报,2011(3):36-39.

[ 2 ] 吴志荣.文献发现:大数据时代的重要命题[J].上海师范大学学报,2013(42):21-27.

[ 3 ] 何峻.我国图书评价现状分析[J].大学图书馆学报,2012(3):108-109.

[ 4 ] 苏新宁.我国人文社会科学图书被引概况分析[J].东岳论丛,2009(30):5-13.

[ 5 ] 读秀图书被引用情况索引[EB/OL].[2016-03-15].http:///.

[ 6 ] 邢红梅,吕先竞.图书评价及其模型研究现状的分析[J].四川图书馆学报,2014(3):29-32.

[ 7 ] 张玉,潘云涛,袁军鹏,等.论多维视角下中文科技图书学术影响力评价体系的构建[J].图书情报工作,2014,

59(7):69-76.

[ 8 ] 张容,李勇文.利用H指数进行图书学术影响力评价的探讨[J].四川图书馆学报,2016(3):77-79.

覃梦河 西华大学图书馆馆员。四川成都,610039。

篇6

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.

篇7

经过改革开放30多年的建设和社会进步,我国研究生教育取得长足发展。特别是近几年,研究生教育规模呈现出发展的高峰期。但是,我国研究生教育长期以来以单一学术性、科研型研究生培养为主导的模式,已远远不能满足当前的产业结构和就业结构。在经济日益增长的今天,研究生在科研高层次专门人才中的地位逐渐削弱,各行各业对不同类型高层次专门人才的需求变得多样化。高校沿袭的这种研究生培养模式已经越来越不能适应和满足社会对不同层次专门人才的需求。因此,研究生教育改革越来越迫切,特别是加强工科院校这类行业性强的院校的研究生培养,比如能源动力类研究生培养,更是迫在眉睫。

研究生教育是培养高层次人才的主要途径,是国家创新体系的重要组成部分,需要深化综合改革,创新人才培养模式,健全质量保障体系,促进研究生教育质量提升和内涵发展,为实现中国梦提供高端人才支撑。其中,加强课程建设是基础,我们须重视发挥课程教学在研究生培养中的作用。增强学术学位研究生课程内容前沿性,通过高质量课程学习强化研究生的科学方法训练和学术素养培养。构建符合专业学位特点的课程体系,改革教学内容和方式,加强案例教学,探索不同形式的实践教学。

一、充分挖潜的研究生培养模式

为了更好地使研究生在学习阶段获得更加全面的训练,成为复合型人才,适应社会对高层次人才的要求,需要采用多方位交叉的形式,构建多种平台促进研究生对外交流。使他们得以不断提升自我,更加适应社会的需求。

1.理工学科充分交叉

交叉学科实质上指的是一个学科群,即交叉性的科学。“交叉”二字是对学科性质的形象化描述,实际上可以看做普遍联系的,每一个学科在整个连续认识过程中占一个具体的位置。发展交叉学科正是为了填补人类认识上的空白,使这个科学认识过程更加完善。我国的交叉学科研究始于1950 年代,而后蓬勃发展,并随着时代的进步日趋成熟。对于高等学校教育,交叉学科的发展有着重要的意义。交叉学科是培养高素质、高层次创新人才的摇篮。探索与发展交叉学科及其人才培养模式,对高等院校学科齐全、人才集聚、科研水平和教育质量提升,有能力承接重大的科研课题,易形成新的学科及学科群,具有重要意义。提高高校交叉学科教学和科研水平是促进交叉学科发展的直接动力。

能源与动力工程学科群主要研究能量的转换、传输和利用的理论、技术和设备,需要应用到动力工程、工程热物理、应用物理等多门学科的知识,具有很高的学科交叉特性。交叉学科的综合性、跨学科性及交融性要求交叉学科人才的知识结构应兼具整体性、层次性及应变性等多元特点。整体性或综合性知识有助于交叉学科研究者把其它学科的成果、方法引入自己的专业,从而将自身的专业知识和其它学科知识联系起来,产生新的见解,创造新的知识。层次性知识有利于交叉学科研究者正确组织各种学科知识之间的有机联系,并结合自己所从事的专业领域及选择的目标,处理好广博与精深的关系。交叉学科的应变性有助于交叉学科研究者不断自觉吸取新知识,进行知识的自我调节,不断调整自身的知识结构。

动力工程及工程热物理学科的研究生教育需要新的学科交叉,以加强研究生解决各类复杂问题的能力。而现有的研究生教育模式尚不能完全满足该要求,探索新的人才培养模式尤为重要。

本校数理学院应用物理专业与能源与机械工程学院一起,承担着动力工程及工程热物理一级学科下的可再生能源二级学科的研究生培养,为学科交叉打下了天然的基础。针对能源与动力学科和应用物理学科的特点,组建学科群,搭建各种跨学科的平台,整合师资队伍、仪器设备、科研场所和科技资料等,避免重复建设和浪费以及学科间的不良竞争,充分实现学科资源的优化配置。使各个学科的人力资源、物力资源、专业资源能够产生强大的合力,并以此为支撑探索培养创新型综合性人才。

2.充分利用校企两种资源

研究生教育要紧密围绕企业发展需求,学校对研究生实行双导师制,充分发挥校企双方导师在理论研究、生产实践方面的优势互补。企业实践基地可以为研究生提供非常广泛的选题内容,很多研究课题都是企业发展中面临的“急、重、难、新”问题。这为研究生提供大量前沿性、实用性、系统性的论文选题方向,使研究生科研创新能力的培养有了保证。企业研究生实践基地使接受校企两种资源的研究生的理论联系实际、技术创新能力得到很好的锻炼和提高。同时,研究生将在学校学到的新理论、新技术及时引入企业科研及生产实践中,可在一定程度上推动企业科研水平的提升。企业研究生实践基地所在企业也可以在培养过程中尽早发现人才、选择人才,避免了人才招聘的盲目性。校企合作是高校与企业在资源、技术、师资培养、岗位培训、学生就业、科研活动等方面的合作,利用学校与企业不同的教育资源和教育环境,培养适应市场经济发展、适合企业需要的应用型人才为目的的培养模式。利用学校与企业在人才培养方面各自的优势,把以课堂传授间接知识为主的教育环境,与直接获取实际经验与能力为主的生产现场环境有机结合起来,最终实现校企双赢的研究生培养模式。

本校和多家知名企业合作,经常组织研究生到电厂参观学习,更多的还包括导师承担企业横向课题。研究生到电厂现场进行实验,不但对企业生产过程、企业难题有了了解,并在解决这些问题时,与企业技术人员进行面对面的交流,有了更多不断学习和提高的机会。在企业实践基地参观学习,了解生产流程,有利于研究生更好了解电厂的具体参数和目前存在的问题,使他们在学生期间研究也更具有针对性和实际性,提高了学习的效率和主动性,避免了闭门造车。

同时,学校还聘请实践基地所在企业理论水平较高、实践经验丰富、具有高级专业技术职称的人员担任研究生导师,由学校颁发研究生导师聘书。企业导师主要负责研究生的学位论文选题、研究工作安排、现场学术指导、学位论文初审等。学校导师与企业导师密切合作,根据培养方案共同制定和实施培养计划,在研究生的实践环节、论文和实际工作等方面进行指导。

3.挖掘国内外两个资源

研究生教育是在本科教育基础上的专业化、个性化的创新教育。导师的学术水平和科研能力直接影响着学生,导师的人格魅力潜移默化地熏陶着学生。柔性引进高端师资,我院聘请了一大批国外的教授作为海外名师,指导学科发展、合作科研,指导研究生也作为其任务之一。他们为研究生做学术讲座、全程指导研究生论文等。校内配备副导师,实行双导师联合培养的模式。海外名师定期来我校进行讲座、面对面交流指导,同时,定期进行视频交流,研究生汇报,导师点评,还包括样品制备后送到国外研究机构进行测试等多种形式,充分挖掘国内外资源。

本校还十分注重对外交流,积极组织研究生对外交流,在学术切磋实践中提高自己。通过承办的上海市研究生学术论坛,搭建平台使研究生与外校专家、研究生交流,拓宽研究生的视野。组织并支持研究生积极参加全国性学术会议,训练他们阐述学术观点的能力。让研究生们听取校外专家、学者、研究生的学术演讲时,在对比中明白自己的不足,产生压力和动力。在国际工业博览会、高技术交易会等大型展览会上,也会组织研究生积极参与,研究生带着自己的学术成果,面对面和企业交流,大大增进了科学研究最终要为社会服务的意识。

二、研究生培养模式实施的成效

经过一系列探索形成的能源动力类研究生培养模式,立足于自身实际,大力推进学科交叉,充分利用校企两种资源,挖潜国内外资源,大力推动研究生多与学术界交流,逐步形成了具有特色的能源动力类研究生培养方式,取得了一系列成效。导师队伍学术水平不断提升,研究生培养基地不断完善,海外高端人才引智于研究生教育,大大提高了研究生的创新实践能力和综合素质。

研究生的主动性、创新性、实践能力获得了很大的提高。在上海市研究生创新创业训练计划中,每年有十个左右的研究生团队拿到项目,在全国大学生“挑战杯”、全国研究生数模大赛、全国大学生节能减排等国家级赛事及上海市各类赛事中,研究生成绩斐然。每年研究生发表sci、EI 收录的文章,发明专利申请和授权,蔚然成风,给学校研究生教育带了新的气象。更重要的是,就业竞争力大大提升,不少同学已经有了创业意向。在就业方面,研究生就业的平台更高,满意程度也在不断地提升。

高校肩负着向社会输送符合社会经济发展需要的高素质人才的重任,培养复合型、创新型人才逐步成为高等教育的发展必需。充分运用校内外资源,特别是行业企业的实践基地资源、具有丰富实践经验的工程技术人员的资源,以及柔性引进的海外高端人才,进行多学科交叉创新型人才的培养,可以作为一条经验。本文正是论述了笔者这些年的做法,总结出能源动力类研究生培养模式,构建理工学科交叉,充分利用校企两种资源,挖掘海外名师与国内知名专家的资源,注重研究生创新能力和综合素质的提高,希望对高校研究生培养有一定的借鉴意义。

参考文献

[1]吴江,张会文,任建兴.提升研究生培养质量的专题研讨方式探索与实践[J].中国电力教育,2014(325):13-14.

[2]卢建飞,吴太山,吴书光,尹承梅.基于交叉学科的研究生创新人才培养研究[J].中国高教研究,2006(1):46-47.

篇8

主办单位:徐州工程学院

出版周期:季刊

出版地址:江苏省徐州市

种:中文

本:大16开

国际刊号:1674-358X

国内刊号:32-1789/N

邮发代号:

发行范围:国内外统一发行

创刊时间:1986

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篇9

【文章编号】0450-9889(2014)02C-0177-03

2010年底广西大学正式启动“卓越计划”试点工作。2011年广西大学能源与动力工程专业入选教育部“卓越计划”试点专业。根据“卓越计划”要求,本专业实行本科阶段课程“3+1”培养模式,即3年在校学习,累计1年在企业学习。在企业学习的课程和进行的教学环节,包括部分专业课程、实习实践环节和毕业论文三部分。可见,“卓越计划”要求的长期“企业学习”不同于原有专业的短期“企业实习”,具有企业深度参与培养过程的特点。它需要学校和企业共同为学生制订详细而周全的累计1年的企业学习、生活、经费支出等计划,是一种全新的教学模式尝试。为此,笔者以广西大学能源与动力工程专业为例,结合多年带学生到企业实习的经验,探讨学生到企业学习过程中有可能面临的问题,并探讨对策,以确保本专业“卓越计划”的顺利实施。

一、与培养企业之间的沟通问题及其对策

企业间的竞争实质上就是人才的竞争。没有高素质的工程人才,企业会面临被淘汰的危险。以往的工程教育中存在工程性培养不足的特点,不能满足现代企业对高素质工程人才需求的矛盾日渐突出。而“卓越计划”创立了高校与行业企业联合培养人才的新机制,企业由单纯的用人单位变为培养单位,可以根据需要进行人才培养的设计,大大地调动了企业与学校合作的积极性。然而,仅从专业层面与企业开展合作往往事倍功半。广西大学的具体做法是,首先,学校通过成立“卓越工程师教育培养计划”校合作指导委员会,将本专业层面的企业合作提升到学校层面展开,由校领导牵头,学校各部门领导和本专业共同与合作培养企业交流,拟通过组织保障、制度保障和经费支持,解决本专业和企业合作中存在的宏观层面的问题;其次,本专业负责人、课程责任教授再和企业培训中心或人力资源部门深入洽谈人才培养相关问题,贯穿人才培养目标的设计、人才培养方案的制订、共同实施培养的整个过程;再次,专业实习带队教师与企业教师共同探讨包括企业实习期间实习单位与地点时间及日程安排、实习目的与要求、实习模式、实习内容、实习的组织工作、实习考核方式、实习经费预算等具体问题,制订严谨的《实习教学大纲》和《实习教学计划》。

二、企业参与课程教学的深度问题及其对策

由于热能动力机械结构复杂,加之新技术不断涌现,因而相应的专业课程主要采用课堂讲授的教学方法已经不能满足高等工程教育的要求。教师虽然选用PPT教学课件,建立了部分实物图片库和视频资料库,基本能够展现板书和挂图传统教学无法展现的实物结构、结构和工作过程,但由于多媒体教学具有信息量大的特点,容易造成教学进度过快的现象,学生的学习主体作用不能充分发挥。这就导致部分学生不能跟上教学节奏,对概念性和原理性的内容了解不透彻,只停留在知识的表面,没有对所学知识进行深入思考。

为激发学生学习的兴趣和主动性,“卓越计划”强化课程实践性的标准,要求加大实践课程的比例,确保实践教学的学时数,要求企业深度参与课程设置,负责实践教学环节的组织与实施。基于此,广西大学能源与动力工程专业“卓越计划”班开设了机械原理、机械设计、内燃机构造、内燃机制造工艺学、热能与动力机械产品性能测试等专业课程的企业实践环节,充分利用企业真实的工程环境、丰富的实践经验和方法, 将企业的优势整合到理论课堂的教学中。这些课程主要采取集中时间段到企业学习的方式,并合理地分配一定的理论课时和实践课时。一般先由学校教师讲授某章节理论知识,然后学生到车间在企业教师的指导下亲自动手操作,将理论讲解和实物演示有机结合,使得理论与实践同步,教学质量大大提高。

三、学校实习带队教师的实践能力提升问题及其对策

学校实习带队教师具有丰富的工程经验,制订科学、系统的实习计划,是完成“卓越计划”实习教学任务,提高实习教学质量的前提。然而,目前高等工程教育的实习带队教师多为年青教师,大多来自非师范类院校优秀研究生, 虽然接受过系统全面的专业知识学习,但是缺乏工程项目的过程化实践能力,不能满足学校实习带队教师对专业理论知识结构、素质结构、研究与创新能力、实践能力等高度集成的要求。这导致学校实习带队教师不能根据企业特点制订出周密的实习计划,目的性缺乏,很难保证实习的有效开展。为此,广西大学能源与动力工程专业从以下4个方面提升学校实习带队教师质量。第一,营造人才成长的环境条件和人才聚集的氛围,积极引进具有博士学位,并具有在生产第一线3年以上工作经验的优秀专业技术人员到高校来任教。第二,对于没有企业工作经历的教师,本专业选派教师到企业积极开展工程项目研究,或有计划地送到企业工程岗位进行较长期的工作和交流,以此提升教师的工程实践能力和水平。为保证教师积极参与企业培训,教师在企业工作享受工程岗位相应津贴。第三,对于过去具有企业工作经验的教师,本专业有计划地定期安排他们到企业进行短期学习,以更新教师的工程知识,将企业生产、技术、工艺、设备等方面的现状和新科技、新工艺带到教学中。第四,加强本专业教师与企业教师之间的交流与合作,建立并强大一支高校师资和企业师资联合团队,争取取得较大影响的理论创新成果,同时能在本专业领域的工程实际中提炼科学问题,解决相关工程难题。

四、企业教师的选择问题及其对策

企业教师队伍是实践教学的主导力量之一,是保证“卓越计划”实践教学质量的关键。因此,企业实习中,应注意企业教师的选择问题,要选择业务优秀,又有较好语言表达能力和热心的专业技术人员作为企业教师,这是完成企业实习教学任务的重要环节。然而,企业缺乏科学、规范的企业教师选聘标准,选择的随意性较大,企业教师的水平参差不齐,教学质量波动明显。首先,置身于激烈的市场经济竞争环境,企业中每个专业技术人员多以按件计工作量,工作任务饱满,工作压力大,没有多余的时间来给学生做现场讲解。其次,多数企业对技术数据的安全性和保密性有一定考虑,不愿意学生接触到企业的核心技术,多以参观形式安排实习。再次,学校没有专门的实习经费给企业,企业对学生实习碍于情面和任务需要,较为随意地安排2~3个工作人员给学生做生产现场讲解,教学质量得不到保证。基于此,广西大学能源与动力工程专业“卓越计划”在实践教学企业教师的选择方面采取了以下措施。第一,企业与高校共同协商建立兼职教师的聘任制度,以保证能够在企业选聘出高水平的具有丰富工程实践经验的专业技术人员或高层管理人担任“卓越计划”的兼职教师。第二,高校制定出企业兼职教师的薪酬政策,以保证企业兼职教师在“卓越工程师”培养方面做出的工作不是义务的,得到相应的报酬,这起到吸引、留住、激励企业优秀人才担任兼职教师的重要作用。第三,企业兼职教师需要参与相应的考核,具体做法是,学校实习带队教师和实习学生按照考核要求中的各项指标给企业兼职教师打分,每年进行总结,不合格者将被取消企业兼职教师资格,合格者给予相应的奖励。

五、企业实习岗前培训的设置问题及其对策

传统的企业实习模式一般是由学校实习带队教师确定实习单位,然后采用集中实习的方式将学生带到实习地点,邀请有关企业教师现场讲解、参观学习,最后由学生提交实习报告,学校实习带队教师根据报告和平时表现评定实习成绩。这种传统的企业实习模式只能给予学生感观的认识,不能从深层次理解理论和实践相结合的生产过程,难以发现问题和提出问题,更不能培养学生的创新能力。基于此,广西大学能源与动力工程专业“卓越计划”的做法是按照实纲要求,充分发挥学校实习带队教师和企业教师的指导作用,在进行车间学习前先进行多媒体讲授的岗前培训。培训的内容主要按照企业生产工艺分类讲解工序流程、主要设备、检测手段等, 使学生对该企业的生产过程有所了解。在培训的过程中,注意通过问题的形式来调动学生到企业实习的积极性。如提问学生:蠕墨铸铁缸盖正火处理前为什么用外型砂堵住气道?并告诉学生,实习中看到的虽然只是一个简单的动作,但是这对于缸盖的产品质量却是很重要的。因为,对于蠕墨铸铁缸盖的正火处理有利于硬度的提高,但也会使气道产生严重的氧化皮,导致无法正常抛丸处理,而正火前用外型砂堵住气道,可以有效防止气道氧化,提高铸件质量。通过问题式讲解,学生认识到了每道工序都有其重要作用,到车间实习时必然会更用心去观察、思考。

六、学生到企业实习的主动性问题及其对策

由于传统的实习方式是学校实习带队教师制订实习教学计划并提出实习要求,学生在相同的场所实习,实习过程及内容完全相同,学生只要听从教师的安排,即可获得所要求的学分,因此学生到企业实习的主动性不高。加之企业采用数控机床逐年增多,而机床采用全封闭防护罩罩住,学生看不到具体的工序,再加上机器声音太大听不到企业教师的讲解,导致学生处于“被动实习”的状态。可见,企业实习中不像学校教师讲授学生知识时细致入微地讲解,而更多的是需要学生自己观察、学习。因此,广西大学能源与动力工程专业“卓越计划”班到企业实习过程中,采用先全班集中实习,然后再进行小组分散专题实习的方案。这样既可使学生了解整个生产过程,又可使学生根据自己的兴趣对某一具体问题进行深入了解,充分调动学生的积极性。例如,对于冷加工实习小组,安排学生到冷工车间实地参观车、钳、刨、铣、钻等机械设备和刀具,请企业教师现场演示机器的操作方法,详细讲解生产过程中刀具的选择、刀具的刃磨、刀具的安装、切削用量的选择、加工工艺的制定、工件的装夹等内容。对于发动机铸铁件铸造专题组的学生,安排企业教师现场讲解铸件的整个铸造流程,重点讲解砂芯的种类,砂芯对尺寸精度的要求,以及铸件如何避免夹渣、砂眼、气孔、裂纹类缺陷等工程实际内容。对于热处理实习小组,安排企业教师现场讲解各种热处理工种(正火、淬火、回火等)的主要设备、基本操作、目的、生产中存在的问题和解决方法。实习结束后,广西大学能源与动力工程专业“卓越计划”学生的考核采用实习日志和答辩形式加权评分的方式,以个人形式上交的实习日志侧重于对整个生产流程的了解,以小组形式进行的答辩环节侧重于对实习内容的消化吸收,巩固实习效果。以上方式充分发挥了学生到企业学习的主动性,有效提高了企业实习的质量。 (下转第187页)

(上接第178页)

七、“卓越计划”企业实习经费保障问题及其对策

按照“卓越计划”企业实习要求进行教学,教育成本比传统教学方式大大提高。不光是学校实习带队教师、企业教师、相关企业实习教学改革研究、企业工程实训平台搭建等需要资金保障,学生的实习交通费、住宿费、实习费等也是很大一笔开支。特别是随着国内经济的快速发展,实习经费仍恪守20世纪90年代计算标准变化不大,即使有所增加,也非常有限。这导致实习经费远远满足不了实际需要,实习专业被迫缩短实习时间、减少实习内容、简化实习方法,实习质量下降。为保证“卓越计划”的顺利实施,广西大学能源与动力工程专业不但从教育部、政府、学校申请到专项经费用于卓越人才培养,还从学院和专业层面获得一定的经费支持。广西大学能源与动力工程专业“卓越计划”实施第一年,获得教育部“卓越计划”专项经费支持,学校以1∶2比例提供配套建设经费,学院在“卓越计划”班的实习经费支出上给予一定倾斜,本专业教师团队与企业开展的横向项目也为“卓越计划”提供了一定的经费支持;实施第二年,除得到教育部一定的专项经费支持外,获得中央财政和地方政府“中西部高校提升综合实力”经费资助的学校也加大了配套建设经费支持力度。目前,通过以上措施建立的资金保障机制基本满足了本专业卓越人才企业学习的需要,但如何保障这种机制的长效性仍然是本专业面对的一个难题。

总之,“卓越计划”创新了高校与企业联合培养人才的机制,这使得“卓越计划”班学生在企业实习过程中,碰到了一系列问题,需要高校专业和参与企业不断地探索、总结经验和改进完善,为工科院校其他“卓越计划”专业到企业实习的顺利实施提供一定的参考。

【参考文献】

[1]林健.谈实施“卓越工程师培养计划”引发的若干变革[J].中国高等教育,2010(17)

[2]林健.面向“卓越工程师”培养的课程体系和教学内容改革[J].高等工程教育研究,2011(5)

[3]林健.校企全程合作培养卓越工程师[J].高等工程教育研究,2012(3)

[4]李力,杜轩,赵新泽.地方高校实施“卓越工程师计划”的企业学习探讨[J].中国电力教育,2012(8)

[5]张燕,温晓玲.基于“卓越计划”背景下的产学研合作新模式[J].大学教育,2012(5)

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目前,化石燃料在世界各国能源中占有主导地位,约占全球能源消费的87%,而且在未来可以预见的时期内,全球能源结构仍是以化石燃料为主,其他新型能源为辅的格局。随着社会和科技的发展,对能源的需求越来越多,能源短缺已成为一个全球各国共同面临的现实问题。由于化石燃料的大规模使用,其所带来的环境污染问题也日趋严重。目前,节能减排已成为世界各国当前和未来的重要发展目标。研究和开发高效、低污染燃烧装置,提高燃料燃烧能量利用率,减少对环境的污染,是目前世界各国迫切需要解决的重大关键技术。

哈尔滨工程大学基于当前对节能减排的迫切需求,自2006年起,在动力与能源工程学院热机专业本科教学计划中,开设了“燃料与燃烧”课程;自2007年起,分别在硕士研究生和博士研究生相关专业培养计划中开设了“高等燃烧学”和“燃烧学的理论方法及应用”等课程。

一、“燃料与燃烧”课程定位

哈尔滨工程大学作为工业和信息化部直属学校,其动力与能源工程学院热能与动力工程专业是国家级特色专业,同时拥有工信部教学中心和黑龙江省级教学示范中心。作为燃烧机械的基础,“燃料与燃烧”与大学普通物理、工程热力学和流体力学等多门基础课程密切衔接,课程在科学理论指导下,密切联系实际工程应用。通过课程学习,可以拓宽学生专业眼界,了解燃烧学科发展前沿和发展重点,培养学生综合运用知识的能力和动手能力。“燃料与燃烧”课程对于培养学生的独立思考能力、创新能力和团队合作能力具有重要作用[1,2]。自2006年设课以来,“燃料与燃烧”一直作为本科热能与动力工程专业的骨干基础课程。

“燃料与燃烧”课程的教学水平直接影响我校热机各专业方向的学生素质和教学质量。对“燃料与燃烧”课程进行教学内容改革,提高其教学质量,对于提升哈尔滨工程大学热能与动力工程专业在国内的影响和地位具有重要意义。

二、“燃料与燃烧”课程教学内容设计

除基础理论部分外,“燃料与燃烧”课程中工程应用部分教学内容更新很快。随着科学技术的不断发展,燃烧技术不断进步,燃料及燃烧装置不断推陈出新,相应教学内容也需不断随时更新,要求授课教师有坚实和广阔的理论基础,掌握国内外燃烧理论和技术的最新发展。

哈尔滨工程大学是我国进行船舶动力装置研究和培养该领域高层次创新人才的重要基地,近年来对高性能船舶动力装置进行了大量深入的研究,承担完成了包括工信部高技术船舶项目、省市部委项目和各级基金项目等多项课题研究,对发动机预混燃烧、扩散燃烧、均质燃烧、稀薄燃烧和低温燃烧等燃烧模式均有深入的研究,取得了多项具有国内外先进水平的研究成果,发表了大量的相关论文和专利。这些科研成果为“燃料与燃烧”课程教学和师资平台搭建提供了丰富的资源,对“燃料与燃烧”的教学改革起到了很大的推动作用。

随着燃料技术、燃烧技术和燃烧装置的不断发展和进步,为满足教学需求,及时反映燃烧技术的最新进展,我校教学团队编写了《燃料与燃烧》本科教材。该教材是根据船舶动力装置燃烧的特点,基于我校“三海一核”教学和学科的研究特色编写的。《燃料与燃烧》教材系统阐述了燃烧的基本原理和理论;详细讲述了燃料动力学燃烧的计算方法,详细论述了燃烧热力学和燃烧化学反应动力学,着重介绍了船舶动力装置涉及的预混燃烧和油滴蒸发控制的扩散燃烧;最后,为及时反映燃烧技术的研究进展,增添了新型船舶动力装置所采用的高效低排放燃烧技术[3]。在教材的编撰过程中,大量引用了我校燃烧理论和燃烧装置研究领域相关教师及硕博研究生的研究成果和国内外最新研究进展。教材内容丰富新颖、专业针对性强,可为我校及其他院校热能与动力工程专业各研究方向本科生奠定系统的专业理论知识。通过课程学习,使学生在掌握扎实理论知识的同时,获取燃料与燃烧相关工程应用知识。教材强调了“燃料与燃烧”课程教学内容的系统性、理论性以及工程应用性,编写过程中注重了教学内容的易懂性,和培养学生应用所学知识、实际动手实验以及团队合作的能力。

通过“燃料与燃烧”课程的教学,使学生对燃料性质、燃烧现象的本质以及燃烧基本理论有一定的认识,进而掌握燃烧技术中所必须的热化学、燃烧动力学及燃烧过程的基本知识与基本理论。掌握动力机械中气态、液态和固态燃料的相互关系和区别,以及它们的特性、燃烧特点和规律,包括闪点、着火点和自燃点,不同燃料闪点、着火点和自燃点的变化规律,以及着火的形式和条件、火焰的传播、燃烧产物的生成机理等。课程侧重预混气的爆震、层流预混燃烧、气体扩散燃烧和燃料液滴燃烧等与动力机械密切相关的燃烧理论[3]。

国内外对动力装置节能减排的要求实质上推动了燃料、燃烧理论及燃烧装置的快速发展,为确保“燃料与燃烧”课程教学内容能充分反映相关理论和技术的发展,最新国内外燃料技术、新型燃烧技术及燃烧装置应作为课程教学的重点更新内容。“燃料与燃烧”课程先后介绍了燃料及燃料特性、化学反应动力学、燃烧理论和燃烧装置等,涵盖了燃料、燃料的燃烧计算、燃烧化学动力学、燃烧反应系统的守恒方程、着火理论和燃烧界限、预混燃烧、扩散燃烧、液体燃料的燃烧、固体燃料燃烧、燃烧排放控制和燃烧装置等方面的教学内容。课程各教学模块内容主要包括:(1)燃料,主要包括燃料的来源、种类、组成,燃料性质、参数及变化规律,燃料物性计算方法;(2)燃烧过程的物质平衡与热平衡,包括生成焓、反应焓、燃烧焓,固体燃料、液体燃料和气体燃料的理论空气需求量,实际空气供给量和空气过量系数,完全燃烧产物生成量、成分和密度,不完全燃烧产物及燃烧过程的质量检测,燃烧温度和热离解对燃烧温度的影响;(3)燃烧与化学平衡,重点为化学反应速度及化学平衡,反应度与平衡常数的关系;(4)化学反应动力学,内容包括基元反应、质量作用定律、反应级数,化学反应速率及其影响因素、各种级的单步化学反应,链锁反应;(5)燃烧系统守恒方程,分子传输方程,基本守恒方程,流动边界与热边界层;(6)着火和燃烧界限,热自燃理论、强迫着火、熄火、着火爆炸与熄火现象为化学动力学控制的燃烧问题,燃烧界限的影响因素;(7)预混气的燃烧,重点为燃烧波及其区别、瑞利公式、雨果尼奥曲线、雨果尼奥曲线上熵的分布、爆震波后已燃气的速度与当地声速的比较、查普曼-焦格特爆震波速度的确定、爆震波的速度、开爆震性和化学反应动力学决定的爆震极限;(8)层流预混火焰,主要包括热理论,参数对火焰传播速度的影响,火焰驻定原理,火焰淬熄;(9)层流扩散燃烧,主要内容为伯克和舒曼理论的基本假定和求解方法、燃料射流的唯象分析(层流火焰高度和湍流火焰高度)和层流扩散火焰射流(层流射流的混合和有化学反应的层流射流);(10)气体湍流燃烧,重点为湍流火焰的唯象方法;(11)液体燃料的扩散燃烧,主要包括单油滴的蒸发及质量燃烧速度,气流中的燃料液滴,火焰的位置、燃料蒸汽、氧气、产物及温度的分布、喷雾燃烧及油滴群燃烧;(12)固体燃料的燃烧,内容包括固体燃料的燃烧过程、固体碳粒的燃烧(扩散燃烧、动力燃烧和过渡燃烧)、碳粒燃烧的化学反应(碳和氧的反应、碳和二氧化碳的反应、碳和水蒸汽的反应、一氧化碳的分解反应)、多孔性碳粒的燃烧、二次反应对碳粒燃烧的影响、碳粒燃烧速率及燃尽时间、灰分对碳燃烧的影响、固体燃料的燃烧方式和燃烧装置;(13)燃烧排放控制,包括燃烧过程中NOx、SOx和颗粒等污染物的生成机理,影响污染物生成的因素,控制污染物排放的技术措施(改变燃烧途径的措施和后处理措施);(14)液体和气体燃烧技术及燃烧装置,主要包括船舶动力装置(船舶柴油机、船用锅炉和船用燃气轮机等)的燃烧技术。

三、结论

“燃料与燃烧”是当今国内能源动力类本科专业前沿课程之一。作为哈尔滨工程大学动力与能源工程学院热机专业方向的一门核心基础课程,“燃料与燃烧”在我校热能与动力工程本科教学体系中扮演着重要角色。通过对““燃料与燃烧”课程教学内容设计的探讨,确定了以船舶动力装置共性燃烧理论作为基本的教学内容,用国内外最新燃料与燃烧技术的发展更新课程教学内容,以期夯实学生的专业理论知识、扩展学生的眼界、提高学生的综合素质。根据燃料和燃烧应用技术的发展,尤其是船舶发动机行业燃烧技术的发展,及时更新、丰富和优化课程教学内容,是实现课程教学目标、培养创新型人才的关键。通过教学内容的设计和改革,我校近几年的教学实践表明,“燃料与燃烧”课程教学取得了良好的效果。

参考文献:

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1 电力类高职高专学报有其自身的独特性

1.1 行业性

电力类高职高专院校通常是以工科为主,工、管、文、财等学科相结合的省属普通高等学校,大多数学院隶属于地方电力公司,业务上接受教育厅指导,其办学指导思想主要是面向地方、面向电力行业,培养地方和系统内急需的应用型、技能型专门人才,直接为地区经济建设服务。因此,学报应结合学院的办刊宗旨,立足电力系统,使行业性成为学报的特色。

1.2 应用性

本科高等学校学报通常把学术价值放在第一位,但高职学报应结合高职学院重实践、重基本技能和技术应用能力培养的办学宗旨在重视学术价值、不排斥高尖技术外,更多要求是应用性,需要覆盖面广, 兼容各门各类层次的适用技术,以便直接为当地经济建设和当地政府决策服务。这一点无疑要成为学院学报的“重头戏”,所以“应用性”是学院学报选题和栏目编排的重点。根笔者统计,在高职学院学报2006年自科版刊发论文中,应用技术方面的论文约占总数的75%,这个比例充分证明应用技术方面的文章在高职学报中占有的份量。以我院学报为例,2006年全年刊发的128篇论文中,电力系统、动力工程及电力发展论坛、电力企业管理类论文60篇,占总数的47%;在全年刊发论文的178位作者中,省内作者高达126人。学报的行业性、地方性可见一斑。

2 求是创新,打造有电力特色的品牌学报

2.1 设置特色栏目

我国现代著名的出版家邹韬奋先生很重视报刊的个性和特色,他曾经说过:“没有个性和特色的刊物,生存已成问题,发展就更没有希望了”。邹先生将刊物的个性特色提高到存在与发展的高度,并将特色作为衡量刊物力度的标志。一个刊物,尤其是学术期刊,应特别重视和倡导个性特色的形成。

电力类高职学报的办刊宗旨是坚持为教学、科研服务,为电力行业的发展服务。要办出自己的特色,学报自然科学版在栏目设置上紧紧结合学院所办专业性质,突出技术应用性,要将电力工程、动力工程设为特色栏目;社会科学版将电力企业管理、电力发展论坛设为特色栏目。这些栏目是固定常设的,相应的稿源较丰富,且理论联系实际,主要反映应用研究成果,有利于形成以学科专业建设与发展为重点的学术氛围。这些栏目特色鲜明且独树一帜,读者反响热烈,论文的下载率和引用率较高。

随着国民经济的迅速发展,电力行业与其他行业的关系日益紧密,因此有关电力供应、电力价格等敏感问题越来越受到关注。电力类高职学报应考虑增加“电力市场”栏目,以适应电力发展的需要,适应社会发展的需要。据笔者调研,目前该栏目在电力院校学报栏目中尚为空白。

客观地分析,自2004年夏季的“电荒”波及到全国各行各业和人民生活后,未来的10年内电力这个原本应该提前出发的“先行官”,一定会迈开大步,奋力赶超至其他行业的前头,以保证经济的正常发展。

因此有关电力方面的各类政策性研究课题、技术类研究课题会很容易地得到资金赞助而获得批准,自然也就有相当多的论文伴随着课题的进展和完成而诞生。多发表与学报的专题化栏目选题一致、高级别课题类稿件,是扩大学报的社会影响和知名度,提高学报学术质量的有效措施。另一方面,在我国,专门设置与电力相关栏目的学报屈指可数,除几所电力学院外,只有几家综合性大学学报刊登电力行业相关技术的论文,因此,学报设置如电力系统、电力市场、电力企业管理、能源动力工程等电力类特色栏目,将为广大作者提供有选择余地的、对口的园地。

此外,所有学报目前都设有教育教学栏目,笔者认为,高职学报应专设“高职教育理论与实践”栏目,并作为特色栏目,及时将高职理论与实践研究的最新成果刊发出来,以指导各高职院校的办学实践。高职院校从师资和科研能力等各个方面跟普通高校相比是存在相距,但在高职教育领域上大有文章可做。

因为高职院校培养的是技术型人才,高职院校“双师型”的教师建制使教师的素质培养、教学方式、教育理念等方面有独特的地方,高职教育在高职学报上完全合适,也增强了高职学院特色。如果电气学院学报设置该栏目,将在高职院校中树立起一面旗子,既能对高职理论的发展作贡献,又能将作者群和读者群扩大到全国各地,可谓一举两得。

2.2 发挥优势,正确定位,文理分开

目前,所有的电力类高职高专学报,虽然侧重于发表工科版论文,但事实上均为综合版,即文、理兼顾。新闻出版总署《关于进一步调整高校学报结构的通知》中明确指出:可适当发展高校专业性学术期刊[1],电力类院校学报应抓住这一机遇,抓紧策划,对现有学报进行改造,文理分开,创办社会科学版和自然科学版期刊。根据本院校学科的优势,将自科版集中报道强学科的科研成果和教学经验。文理分开后更能体现栏目特色同时缩短发表周期能对重大的吸引眼球的课题研究项目进行跟踪报道这样不仅及时将相关研究成果应用于实际工作,还能保持读者对这些课题、对学报的兴趣和热情。

在近年来的全国高职高专学报评比中,《安徽水利水电职业技术学院学报》、《浙江水利水电专科学校学报》、《山东电力高等专科学校学报》、《沈阳电力高等专科学校学报》等电力类学报均获得优秀学报的称号,充分说明电力类高职高专学报的整体实力。如果电力类学报实行文理分开的办刊模式,将会使社科版的文摘率大大增强,自科版的影响因子大大提高,从而使学报在界限分明的文科学报和理科学报评比中均能获得更好的成绩和名次。

2.3 围绕特色征集稿件

电力院校学报要围绕特色征集稿件。社科版围绕高职高专教育观念改革、体制改革,教学体系、内容改革,电力企业管理、电力市场板块;自科版围绕水利工程、电力工程、能源工程、动力工程技术板块;总之,只要充分体现高职高专院校学科建设特色,能让读者了解所在领域的研究进展,关注科研动态和研究的焦点,又能提供专业的知识积累的文章,都属于学报征集的主力稿件范围。

2.4 建立开放型编委会

编委会是学报编辑出版工作的学术指导机构,对学报编辑出版工作起指导、监督和咨询作用。编委会的学术阵容、学术水平与学报的质量息息相关。

高职院校的学报编委会成员,大多是学校各部门负责人,虽然能胜任把握学报的办刊宗旨,使学报沿着正确的轨道发展的任务;但在学报的学术研究深度和广度、学术发展视野等方面尚需进一步加强,尤其是对与生产活动紧密联系的高新技术发展动态把握不够。根据高职学院的特点,应考虑增加编委会成员,从其他有关高校及科研院所和公司企业聘请知名的中青年学者和技术精英,组成阵容强大、学术造诣精深、学风严谨、紧随现代科技发展的学报编委会,在这样的编委会指导下,学报的水平会很快提高。

2.5 建设“双师型”编辑队伍

特色是质量的体现,但特色并不等于质量。学报质量的保证需要各方面的努力,其中编辑的责任重大。

编辑工作的本质是选择,而选择的核心是前沿性选择,只有立足于科学前沿,才能准确地发现并选择具有科学价值的稿件。因此,编辑首先应紧跟社会发展,紧跟科技发展,了解科学前沿动态。编辑既是杂家,也是专家,编辑应有一个主要专业方向,并融会贯通多门学科。对于高职院校的学报,学报依托行业,编辑应熟悉本行业的专业基础理论,专业发展方向,才能保证特色栏目的质量。因此,笔者认为,高职学院教师提倡是双师型的,高职学报编辑也应提倡是双师型的。编辑是教师,能胜任专业课程的教学工作,才能保证论文中基础理论的正确性。编辑是工程师、经济师、会计师……,掌握管理新理念和科技新技术,才能从众多稿件中遴选出具有最新科技含量,对生产实际有指导推广作用的好稿子。学报的特色是编辑们赋予的思想和文化内涵来体现的[3],学报上发表的每篇论文都倾注着编辑的心血。而高素质、双师型、强阵容的编辑队伍,是建设具有电气学院特色的精品学报的基本前提。

3 结束语

电力类高职高专院校在发展,院校学报也在发展。根据“与时俱进”的要求,及时调整学报发展的思路,深化学报改革,突出地区和专业特色,提高编辑素质,促进学报成为全国高职高专学报的品牌学报。

[参考文献]

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该创新团队是一个年龄和专业结构合理的团队,组成人员有院士、长江学者和跨世纪优秀人才,也有全国优秀博士论文获得者,老中青结合,具有很大的创新潜力。团队里的每个人都有自己独特的研究领域:陈懋章院士是我国著名的航空发动机专家,长期从事叶轮机气动力学和粘性流体动力学研究的教学与研究工作,在航空发动机领域卓有建树;孙晓峰教授在气动声学、叶轮机非定常流等多个方面有着重要的学术贡献。团队中30多岁的年轻学者也已经在国际上崭露头角,例如李晓东在计算气动声学方面做出的显著成绩,在NASA组织的考核中被认为是同行中最好的工作之一;全国百篇优秀博士学位论文获得者景晓东在气动声学的涡声相互作用方面的研究,被美国、英国、荷兰的研究组重复试验给予验证;另一位全国百篇优秀博士学位论文获得者闫晓军则在复杂结构力学方面做出了重要贡献。可以说,团队里每个人的手里都有“绝活”。

创新的发展理念累累的科研硕果

该创新团队是一支极具创新精神的团队,他们正在研究的课题优势突出,且在理论方面和技术方面都提出了不少新问题,需要从基础研究着手加以逐个解决,既有巨大潜力,又有严峻挑战。

作为首批批准的教育部创新团队,该团队成员过去多年的研究已为新的创新团队积淀了深厚的基础:以该团队成员为第一完成人先后获得了国家科技进步一等奖和国家技术发明二等奖,近来又在大小叶片这一先进气动布局的研究中取得了突破性进展。

谈到对团队和创新的理解,团队成员有着自己的看法:

陈懋章:“在学术和技术上提出有引领作用的重大创新目标,目标要高,台阶要大,要在科学和技术上有重大意义。这种项目要相对稳定,不是短平快,而是一段时期的奋斗目标。这种重大创新项目,应该使大家有兴趣,有奔头,成为团结奋斗的目标,这是团结、组织团队的基本因素。”这位功成名就的院士,主张做科研要“一竿子插到底”,不但工作态度是这样,科研内容也是从基础研究、应用研究、工程验证一直进行到型号应用。虽然已是70岁的高龄,但他仍每天早出晚归扎根在研究和试验的第一线,有时一人同时操纵着好几台计算机在实验室里进行研究和运算。有人开玩笑说他像纱厂里的挡车工,穿梭于几台机器之间,忙了这台忙那台。但他不是计算机的奴隶,他正是从这些大量计算数据中,攫取关键信息,探究真实的机理,寻求优化的流场。

孙晓峰强调:“团队是主题研究的结合,是学术与精神的结合,以思想为基础的团队,才是真正的团队,才是有战斗力的团队。我们的凝聚不是强调听一个人的话,是要当我们联合起来的时候形成合力,作为一个拳头打出去,让别人感觉我们是一个令人刮目相看的团体。”

创新团队建立以来,研究工作取得了很大进展。不畏艰险,不怕挫折,充分发挥多学科协同作战优势,集小步为大步……这些正是这个创新团队能够不断取得重大成绩的基本要素。

篇13

工程教育专业认证是目前我国高等教育大力推进的一项重大改革举措,其核心是确保工科专业的毕业生在毕业时能够达到行业认可的既定质量标准要求,其本质是一种以培养目标和毕业要求为导向的合格性评价。在认证标准毕业要求12条中,“复杂工程问题”被多次提及。在毕业生的能力达成评价中,解决复杂工程问题的能力是核心所在。解决复杂工程问题的能力包括问题识别、问题表达(建模)、问题分析、解决方案设计、现代工具使用、结论综合评价(局限性、合理性、可持续性等方面的评价)等等多个方面的能力。这些能力的培养,主要通过理论教学环节和实践教学环节完成。理论教学环节为学生提供解决复杂工程问题所必需的工程知识,而实践教学环节锻炼学生综合运用所学知识动手解决实际工程问题的能力。毕业设计是工科专业实践性教学的重要组成部分,是本科教育阶段的最后一个,也是学时最长的一个教学环节。一直以来,毕业设计是评定学生毕业成绩的重要依据。目前,工科专业的毕业设计通常采用项目课题式的教学方法,即指导教师拟定一个课题,然后学生运用所学的专业知识,围绕课题相关内容展开分析和设计,最终得出结果并进行评价。这样,在专业认证背景下,在毕业设计教学过程中,如果指导教师拟定的课题能够很好地包含一个复杂工程问题,然后学生围绕这个复杂工程问题开展方案分析、设计和评价,提出对整个复杂工程问题的完整解决方案,学生的解决复杂工程问题的能力必然会得到很好的锻炼。因此,发挥毕业设计在解决复杂工程问题的能力培养方面的作用,是当前工科专业工程教育教学改革必不可少的环节。

二、目前毕业设计中存在的问题

在解决复杂工程问题的能力培养方面,毕业设计目前主要存在以下几个问题。1.毕业设计选题不合理。毕业设计课题的拟定是否科学合理,直接决定着学生解决复杂工程问题能力的培养是否达到预期效果。但目前来看,指导教师选题存在较多不合理之处,主要表现在以下几个方面。(1)重复性选题过多。很多指导教师进行毕业设计选题时,课题的基本内容和往年相比几乎改动不大,导致多届学生题目类似甚至雷同。由于本科生知识体系的限制,课题内容存在部分重复是不可避免的。但一些过于老旧的题目,已经不符合当前科学技术的发展和社会的需求,无法达到培养学生能力的目的。此外,课题内容的重复将带来论文抄袭和重复率较高的问题。这反映出指导教师缺乏一定的创新性,在日常教学和科研中缺乏深入思考。(2)选题不符合复杂工程问题的要求。毕业设计要培养学生解决复杂工程问题的能力,那选题就必须涉及一个实际的复杂工程问题。但目前一些选题并不符合复杂工程问题的要求。出现这种情况的原因是指导教师对什么是复杂工程问题理解不深刻,或者无法将复杂工程问题和专业知识相联系。其本质在于指导教师自身工程实践研究的经验和能力不足,无法发现和准确描述自己专业领域的复杂工程问题。(3)选题不符合本科生知识结构。一个好的选题,课题内容需要对应课本所学基础知识和专业知识。但一些教师往往是根据个人喜好和科研方向确定选题,内容范围超出本专业本科生的知识结构,学生无法理解课题内容,因而也达不到复杂工程问题解决能力培养的目的。(4)选题难易程度不合理。课题的难易程度直接决定他们能否顺利完成毕业设计并达到预期的锻炼效果。部分指导教师的选题过于简单,甚至是专业课程设计题目的变形,学生在短时间内即可完成课题。而部分指导教师的选题过于复杂,来源于所带博士或硕士课题的部分内容,包含大量理论分析或复杂的数值模拟,本科生会感觉无从下手。2.学生对毕业设计的重视程度不够。毕业设计是对学生本科期间所学知识的综合检验和考核,也是学生和老师就某一个具体问题进行面对面交流学习的机会,但这一重要过程并没有得到学生的足够重视,达不到培养解决复杂工程问题能力的目的。这种不重视表现在以下几个方面:选题时拈轻怕重,尽量选择简单的课题,而这类题目往往不能体现复杂工程问题;认为毕业设计的内容与即将从事的岗位关系不大,不愿深入理解课题中的复杂工程问题,敷衍了事;专业知识不扎实,不足解决问题,但学习主动性不足,依赖指导教师。3.毕业设计教学过程不规范严谨(1)选题审核不严格或审题无依据。一些毕业设计选题并不符合专业认证对解决复杂工程问题培养的要求,但题目没有经过严格的审核就下发供学生选择。同时,缺乏可操作性强的审题依据,也会导致审题人员不能很好地对题目进行审核。(2)指导教师投入不足。指导教师还承担着其他的教学和科研任务,因此部分指导教师在毕业设计方面投入的时间和精力不足。学生遇到困难时,无法与老师进行及时沟通,全凭自己的理解开展课题研究,导致学生的能力得不到培养。(3)毕业设计过程管理过于松懈。毕业设计没有固定的教学地点和时间,除了开题、中期考核等仅有的几次检查以外,缺乏更多的组织管理,这导致部分学生放松自我,毕业设计完成不好。(4)毕业设计考评过于宽松。过于宽松的考评制度,让学生认为只要参加了毕业设计的整个过程,最终都会顺利通过。这导致部分学生对课题设计结果的好坏不够重视,能力得不到培养。

三、毕业设计教学过程的改革措施与实践