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動力工程能源范文1
人們的生活離不開能源的開發。能源是自然中能夠進行能量傳遞,同時轉換為人們需要的能量。自然中的能源,能為人類社會帶來基礎物質。動力工程中研究的問題,就是將能源進行最大限度轉化和利用的問題,使有限的能源在利用過程中,能夠提升其使用效率,減少污染物的排放,促進自然于人類的可持續發展。傳統的能源與動力工程,主要是針對傳統能源進行利用,對新能源進行開發的過程。提升能源的利用率,可以從兩方面著手。第一,提升對煤炭等傳統能源的利用效率。第二,開發風能、核能等新型能源。這兩方面都涉及到我國科技領域中的節能技術。
2節能技術在能源與動力工程中的應用分析
(1)在傳統能源工程中的應用。節能技術在傳統能源工程的應用中,主要針對的是煤炭資源。我國的煤炭資源產量豐富,煤炭中也含有十分高的能量。但是,煤炭的燃燒會產生許多對人類有害的碳化物和硫化物,同時,煤炭資源內部含有的硫元素排放到空中容易形成酸雨,對環境造成污染。因此,節能技術在其中的應用,主要是對煤炭資源進行改造。改造中要求對開采出的煤炭資源進行脫硫處理。處理后的煤炭不僅可以減少對空氣與環境的污染,還能夠提升資源的利用效率。另外,節能技術中要求,使用煤炭資源的企業,需要設立氣體收集系統。其主要目的是及時的對排放氣體進行檢測,收集對大氣有害的氣體,提升節能減排的效果。(2)在石油能源中的應用。石油能源的使用歷史雖然沒有煤炭資源的使用歷史悠久。但是,石油能源在現代也被廣泛的應用于各行各業中,具有超乎想象的能源功效。然而不得不肯定的是,石油資源同樣屬于一次能源。石油資源會隨著人類社會需求量的增多而不斷減少,最后導致石油能源枯竭。因此,這就要求人們在使用石油能源的同時,對石油能源進行保護,具有節能意識。與煤炭能源不同,石油能源屬于清潔能源,其燃燒后的產物不會對環境造成實質性的影響。針對此類能源,可以尋找其能源的替代品。比如甲醇和乙醇等。替代物是可以通過人為來生產的,符合節能技術中的持續發展思想。(3)在新能源開發中的應用。對于新能源的開發和應用,是當今社會的一個必然趨勢,也是一項艱巨的任務。新能源的開發,可以有效解決能源短缺問題,是經濟發展的重要前提。當今已經開發出的能源種類很多,包括風能、太陽能、潮汐能等。每種能源的使用,需要符合當地生產情況進行有效率的使用。同時,節能技術在其中的應用,需要動力工程技術能夠將其礦產資源和新能源,轉化為人們需要的熱能、核能等,再通過相應的技術,將其轉換為動能。
3節能技術在能源與動力工程中的應用前景
在我國經濟發展迅猛的幾年來,犧牲的是我國的資源和環境。為了盡快扭轉這一局勢,致力于減少環境的污染,提升能源的利用率等工作刻不容緩。良好的生活環境,是當今人們的基本要求。面對此種形勢,我國必須加大對節能技術的應用和研究。另外,還要大力開發新能源,環節我國環境污染問題,改變能源短缺的現狀,將我國的科技與經濟齊頭并進。如今,我國已經投入大量的人力和物理,對能源的開發與使用進行了研究。許多新型能源的開發也得到了國內各大企業的支持,新能源將慢慢普及到人們的日常生活中。隨著社會的發展,以及可持續發展理念的傳播,能源與動力工程節能技術,將大程度的改變環境污染,使能源利用效率大幅度的提升。
4結論
節能技術在能源與動力工程中的應用,可以極大節約各企業的生產成本和效率,對社會的發展也具有不可估量的作用。本文針對節能技術在能源與動力工程中的應用研究,是從能源與動力工程概述入手,對節能技術在能源與動力工程中的應用進行了分析,包括在傳統能源工程中的應用、在石油能源中的應用、在新能源開發中的應用等重要內容。最后,本文對節能技術在能源與動力工程中的應用前景展開了論述。希望本文的研究,能為提升我國節能技術應用水平提供一份借鑒,使節能技術能夠在我國大力發展。
作者:周林元 單位:新疆工程學院
參考文獻:
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動力工程能源范文2
關鍵詞:專業綜合改革;實踐教學;熱能與動力工程;理論研究
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)33-0042-02
近些年來,教育部針對教學質量工程建設,開展了系列的質量工程項目,如精品課程、教學團隊、國家精品資源共享課程、特色專業以及“卓越工程師”計劃等等。教育部在2012年1月批準了53個高校180個專業實施新的“高等學校本科教學質量與教學改革工程”建設項目――高校實施專業綜合改革試點項目。主要目的是推進高校教育教學改革,提高教育教學質量,結合學校辦學定位及學科特色,明確專業培養目標和建設重點,優化人才培養方案,通過自主設計建設方案,推進培養模式、教學團隊、課程教材、教學方式、教學管理等專業發展重要環節的綜合改革,促進人才培養水平的整體提升,形成一批特色更加鮮明的專業點。
專業綜合改革是為了適應社會經濟的發展和區域經濟發展以及行業需求為導向,建立一個適應自身辦學特色的專業培養模式,該培養模式要求實際操作性強,而且能達到與企業對接,培養合適的專業人才。近年來,一些不同的高等學校或專業從自身建設出發分析專業綜合改革的特點。[1-4]郭曉麗[5]以教學管理角度,從打造優良師資、強化制度建設、深化教學改革、加強檔案建設四方面進行了論述對專業綜合改革的思考。邵霞等[6]以江蘇大學工程熱物理專業為例介紹了該專業的專業綜合改革做法。下面以鄭州輕工業學院(以下簡稱“我校”)能源與動力工程專業(制冷與低溫工程方向)在實施省級專業綜合改革項目中具體操作方法為對象,從人才培養模式、師資隊伍建設、實踐和創新教學和畢業設計等方面進行闡述專業綜合改革的必要性與可行性,以期對類似的專業綜合改革提供一些建設思路。
一、人才培養模式改革與實踐
人才培養模式作為教育教學改革的核心問題,是人才培養的頂層設計,是辦學指導思想和教育目標的具體體現,也是專業綜合改革所提出來建立面向地區發展的人才培養模式,突出區域發展特點,建立特色鮮明的人才培養模式。河南省是制冷產業的大省,有較多的中小型企業,目前有開封空分集團、格力電器(河南)有限公司、鄭州科林車用空調有限公司、三力制冷設備實業有限公司、河南冬宮制冷工程有限公司、鄭州中南科萊空調設備有限公司以及在商丘市民權制冷產業聚集區等一批制冷相關企業,同時河南也是冷凍食品的大省,有三全、雙匯、思念等知名企業。我校能源與動力工程專業是河南省較早的本科專業,是國家級特色專業和國家級“卓越工程師計劃”試點專業,有幾十年的發展過程,堅持辦學特色,服務地方經濟。通過長期的建設,我校與省內相關企業、產業建立了良好的產學研合作關系,并在相關企業建立了產學研合作基地和本科生教學實習、實踐基地等,每年我校能源與動力工程專業的本科生在這些企業進行生產見習、實習、畢業設計等培養。根據這些特點,我校能源與動力工程專業建立了如圖1所示的培養模式。
針對剛入校的學生,在低年級主要學習基本的理論知識和專業技能,培養專業興趣,夯實專業基礎。這一培養環節基本以理論課程講授為主,專業技能的培養也基本由教師承擔。針對中高年級學生,專業課將由教師和工程師共同指導和講授,工程師從學院簽約的共建單位引進,畢業設計的題目主要從企業實際需求出發,按照教學過程安排設計時間和設計環節,達到學習和鍛煉的目的。這樣一方面能夠按照教學要求完成相應的課程內容和理論講授,另一方面又可以讓學生在課堂教學的同時感受到實際項目的特點和適應的過程。
二、師資隊伍建設
鄭州輕工業學院作為教學型院校,主要是培養本科層次應用型人才。應用型人才的培養需要一批即懂專業又要懂企業產品生產、制造、設計及研發的師資隊伍,因此我校于2012年出臺了《鄭州輕工業學院關于加強高水平工程教育師資隊伍建設的若干意見》,建設目標是建設一支工程實踐能力強,教學經驗豐富,集教學、科研和工程開發應用為一體的專業師資隊伍。各工科專業教師應具備一定年限的工程實踐經歷,其中部分教師應具備一定年限的企業工作經歷,到2015年,各工科專業教師到企業工程崗位工作一年以上的比例達到50%以上。根據學校的總體安排,結合專業實際情況,我校能源與動力工程專業是國家級特色專業和國家級“卓越工程師計劃”試點專業,學校在人才引進方面給預予了很多政策,因此要求具有博士學歷的教師要去企業從事半年以上的研究開發工作或與企業合作進行產學研開發,有條件的也可以去企業進行博士后研究;同時引進在企業工作過的具有高學歷人才充實專業教師隊伍。近兩年分別從開封空分集團和新飛電器引進高層人才2名,1名博士去廣東志高空調有限公司從事博士后研究并已出站。另外有5名教師分別與鄭州科林車用空調有限公司、廣東中宇集團、鄭州長城科工貿有限公司等企業從事產學研合作項目的研究與開發工作。通過近五年的建設,該專業的教師大部分具有從事企業產品研究開發能力,提升了專業教師的工程素養。
教師的主要職責是教書育人,近些年引進的人才都具有博士學位,知識面及水平都很高,但是如何上好一門課,做一個合格的教師,需要進一步的培養。能源與動力工程專業作為國家級特色專業,充分發揮具有豐富教學經驗的老師的帶頭作用,對青年教師做好教學環節的培訓工作。我校青年教師的培養分為4個階段:一是入職培訓。主要是由人事處組織一批學校教學名師對每年入職的青年教師進行教學集中培訓。二是助課。第一學年青年教師必需助課1~2門次。三是教研室試講。由教研室主任組織教學經驗豐富的教師組成評委對其教學進行試講,并進行點評,檢查教案。四是二級學院試講。由二級學院組織對學院的青年教師的講課進行試講。通過考核才能獨立進行教學。在教學過程中,二級學院近五年入職的青年教師參加由二級學院組織的青年教師教學技能競賽,并推優參加學校的教學技能競賽。同時學校每年至少組織近五年入職的教師參加由學校定期組織的教育教學方法的培訓、精品課程的師資培訓等一些培訓會,提升老師的教育教學水平。通過近些年來的學校、學院以及教學團隊負責人的精心培養與組織,能源與動力工程教學團隊2013年獲得河南省優秀教學團隊。
三、實踐和創新教學環節
實踐教學是地方工科院校人才培養中至關重要的環節,也是地方工科院校教育教學改革的著力點和重點,更要突出實踐教學體系在人才培養過程中的重要性。能源與動力工程專業分別與格力電器(河南)有限公司、鄭州科林車用空調有限公司、三力制冷設備實業有限公司、河南冬宮制冷工程有限公司、鄭州中南科萊空調設備有限公司、鄭州長城科工貿有限公司、山東小鴨零售設備有限公司、鄭州凱雪冷氣設備有限公司等省內外企業建立了學生實習基地,承擔本科生的認知實習、生產實習和暑假實習等。安排高年級學生到生產單位進行實踐,在生產第一線親身體會工程師的工作。在這一環節,學生的學習以企業單位為主體,學校則作為配角協助企業完成對學生工程實踐能力的培養。同時近幾年投入近500萬元,按國家標準建成了焓差實驗室、壓縮機綜合測試實驗室、換熱器綜合測試實驗室、冷凍冷藏設備等實驗室,作為本科生的實驗、實訓實驗室。
同時在廣泛建立本科生實踐基地的同時,以大學生創新性實驗和學科競賽為載體,完善實踐教學體系,從而確保人才培養質量的提高。近些年積級地組織學生參加各類創新大獎賽,每年學生承擔的國家級、省級和校級創新實踐、實訓和創業類項目10余項。組織本科生參加全國節能減排大賽、機械創新大賽、河南省國家大家科技園懷科技創新大賽等,獲得獎勵多項。通過大賽鍛煉學生的動力能力、創新能力和運用所學知識解決問題的能力。
四、畢業設計(論文)環節
畢業設計是教學過程的最后階段采用的一種總結性的實踐教學環節。通過畢業設計,能使學生綜合應用所學的專業基礎理論知識和專業知識,從事該專業的相關產品的設計與開發或利用所學知識從事專業相關的研究。我校能源與動力工程類本科生主要是企業相關產品的設計與開發,部分考入研究生的同學可選做畢業論文。[7,8]畢業設計的指導老師為:學校的教師或企業的高級工程師。畢業設計的題目主要是制冷設備的設計,如:制冷機組的設計、小型制冷產品的設計等。在企業從事畢業設計的同學,由企業導師與學校導師共同指導,以企業導師為主。實踐表明,校企結合的畢業設計模式,充分利用企業資源,這種方式尤其適合于工科專業的學生,因此很受學生歡迎,激發了學生的學習興趣,培養了學生解決實際問題的能力。
五、結論
專業綜合改革試點是教育部正積極推進的一項教育改革工程。我校結合中原經濟區建設的實際需求為出發點,以我校的實際情況,突出辦學特色,結合我校能源與動力工程專業人才培養模式、師資隊伍建設、實踐和創新教學和畢業設計具體做法,強化專業特色,增加實踐教學環節的內容和方式,以培養高素質工程技術人才為目標,開展了專業綜合改革的探索和實踐,提升專業教師的工程背景和增強校企結合的人才培養模式,提升學生的動手能力和解決實際問題的能力,從而培養出真正的“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質的創新性人才”。
參考文獻:
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動力工程能源范文3
關鍵詞:實踐教學;教學改革;能源與動力工程
作者簡介:孟建(1979-),男,山東滕州人,山東理工大學交通與車輛工程學院,講師;劉永啟(1965-),男,山東棗莊人,山東理工大學交通與車輛工程學院,教授,博士生導師。(山東 淄博 255049)
基金項目:本文系山東理工大學教學研究項目(項目編號:4003-111182)的研究成果。
中圖分類號:G642.423 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)31-0155-02
高等教育的目標是培養有獨立工作能力的各類專業人才,[1]根據這一目標,制定了山東理工大學能源與動力工程專業的培養目標——培養能夠獨立從事內燃機行業及其相關行業的應用型工程技術人員,為了使學生畢業后能夠迅速適應工作環境,必須提高學生的實踐能力和創新能力。為實現這一目標,必須切實加強實踐教學體系的建設,提高實踐環節的教學質量。為此,本文結合能源與動力工程專業的特點,圍繞實踐教學體系、實驗教學內容、生產實習環節、實驗教學方法改革、學生參與科研和課外科技活動等方面,研究了能源與動力工程專業實踐教學新方法,探索構建了面向21世紀的能源與動力工程專業實踐教學體系,以適應未來人才培養質量規格的需要。
一、實踐教學存在的問題
1.實驗教學環節缺乏對學生工程實踐能力的培養
過去,中國很多高校的實踐教學環節與國外大學相比,都缺乏對學生工程實踐能力的培養。國內高校實踐教學環節旨在幫助學生加深對有關課程理論知識的理解和掌握,不重視實踐教學對學生動手能力、工程實踐能力和工程意識的培養。實踐教學環節的要求不明確、不具體,缺乏綜合性、多元化。而歐美大學機械動力類專業在實踐教學環節的安排上重視對學生跨學科綜合設計能力的培養,重視實踐報告和實踐成果的考核。[1]
相比較而言,山東理工大學能源與動力工程專業實踐教學環節中學生被動接受多,自主學習和動手環節少;缺乏對學生創新能力的培養和跨學科的綜合性實踐環節。
2.實驗教學模式陳舊
實驗教學是實踐教學環節中的重要一環。傳統的實驗教學模式中,實驗指導教師實驗開始前將實驗原理、實驗步驟、儀器使用及測試方法全部告訴學生,學生只需要按指定的過程一步步去操作,不用思考和創新。這種實驗教學模式中的實驗指導教師是實驗教學過程的主體,學生只是被動接受,主動參與性差。這種實驗教學模式很難較好地培養學生的實踐動手能力和創新意識,很難適應新世紀對創新性人才培養的需要。
3.實驗教學內容單一
實驗教學內容以驗證性實驗為主,枯燥乏味、應用價值不高且許多內容已經過時,導致目前的實驗教學內容很難激發學生的學習興趣和創新意識,不能有效地培養學生的創新精神和工程實踐能力。
4.校外實習形式單一
大多數的校外實習流于形式,基本上是由教師組織學生去企業進行走馬觀花式的參觀。實踐內容空泛,學生在實習中很難有機會深入細致地學習,更談不上提高自己的實踐動手能力,實習結束后對技術問題還是感到茫然,實習效果不好。
二、實踐教學體系的改革
1.形成特色的實踐教學體系
隨著高等教育教學深化改革和發展的需要,根據市場對能源與動力工程專業本科學生的就業需求和職業要求,在長期的實驗實踐教學建設的基礎上能源與動力工程專業對實踐教學環節進行了完善和調整,建立了逐層遞進式實踐教學體系,如圖1所示。在原有實踐教學環節的基礎上,增加了認識實習、大學生科技創新活動、內燃機電控系統設計、內燃機零部件制造工藝設計、內燃機企業生產流程及管理實習、內燃機工作過程模擬訓練、內燃機性能測試實習等實踐教學環節,使實踐教學環節學分占總學分的比例從原來的17%提高到25%。
2.更新實驗教學內容
實驗教學內容是實踐教學體系的重要組成部分,現有的實驗課多依附于理論教學,實驗課內容的設置只體現在讓學生對理論知識的進一步理解,不重視實驗課教學對學生動手能力和創新能力的培養。[2,3]因此,有必要對實驗教學內容進行完善與更新。實驗教學內容的選擇,既要注重縱向知識的系統性,又要注重橫向知識的滲透性,還要有利于培養學生的動手能力和創造性思維能力,最大限度地挖掘學生的知識潛力。
能源與動力工程專業從課程設置的實際情況出發,在不影響理論教學的前提下,適當增加部分課程實驗教學的學時數,并對各實驗課程的教學內容和教學形式進行適當的調整與改革,增加了部分課程實驗教學的實驗項目數。新的實驗教學內容更加注重基礎內容與學科前沿的結合,注重理論知識與科研、工程實踐和生產實際的緊密聯系。由于設計性、綜合性實驗更有助于激發學生的創新意識,有助于培養學生的創新能力,有助于學生掌握科學研究的思維方式、一般步驟和解決問題的方法。為此,能源與動力工程專業結合車輛工程實驗室和熱工基礎實驗室現有的實驗儀器設備增加了部分課程實驗教學的綜合性、設計性實驗項目,提高了綜合性、設計性實驗項目占總實驗項目數的比例。如:“汽車單片機原理及應用”的實驗學時由原來的4學時增加到20學時,實驗項目由4個增加到9個,增加了5個設計性實驗項目;“工程熱力學”的實驗學時由4學時增加到6學時,實驗項目數由原來的4個增加到8個,其中4個為必做實驗,4個為選作實驗(選作其中的兩個),驗證性實驗項目數由原來的2個減少到1個;“計算機輔助設計”的實驗學時數由原來的8學時增加到12學時,增加了兩個設計性實驗項目;“內燃機構造”的實驗學時數由原來的6學時增加到10學時,增加了3個綜合性實驗項目;“畫法幾何與工程制圖”實驗學時由8學時增加到16學時。
3.采用開放式實驗教學模式
采用開放式實驗教學模式替代傳統的“被動式”、“抱著走”的實驗教學模式,克服了過去教師講實驗,手把手教學生做實驗,最后學生交實驗報告的做法。開放式實驗教學模式突出了學生在實驗教學過程中的主體地位,弱化了教師在實驗教學環節中的作用。教師根據實驗設備的臺套數,確定學生每組實驗人數,一般為2~3人,學生根據實驗任務書的要求完成實驗預習,寫出實驗預習報告,達到要求后,網上預約實驗時間。實驗開始前,教師進行提問,在規定時間內學生要獨立完成實驗。實驗過程中,指導教師應貫徹“少講多練,引導為主”的原則,把主要精力放在巡視中,注意每個學生的實驗情況,引導學生積極主動地進行實驗。對于實驗過程中出現的問題,指導教師首先啟發、引導學生自行處理,而不是學生一提出問題就立即回答。開放式實驗教學模式在鞏固學生理論知識的同時,鍛煉了學生的實際動手能力,調動了學生在實驗教學過程中的主動性,加深了學生對實驗內容的理解和體會。開放式實驗教學模式提高了實驗教學質量,培養了學生的實踐動手能力和分析問題、解決實際問題的能力,實驗教學效果顯著,真正達到了提高學生工程應用能力的教學目的。
4.重視生產實習,培養學生創新能力
生產實習是重要的實踐教學環節,是學生將課堂上所學的理論知識、專業知識和實際應用相結合的重要環節。[4]通過生產實習,學生可以接觸到企業的生產實際,增強對能源與動力工程專業的了解和認識,建立更加清晰的專業意識。通過生產實習,學生可以應用所學知識來認識、觀察、分析和思考實際問題,培養了學生的實踐能力和創新能力。因此,必須重視生產實習,切實提高生產實習的教學質量,提高學生的工程實踐能力,為學生畢業后的工作打下堅實基礎。根據教學大綱的要求,結合實習單位的生產特點,指導教師制訂出較為周密的生產實習計劃及完善的實習指導說明書。合理安排實習內容,能源與動力工程專業生產實習以內燃機關鍵零件的機械加工工藝和內燃機的裝配工藝為主。生產實習方式采用車間實習、參觀實習、專題報告、共同討論等多種形式。實習期間要加強管理,對學生嚴格要求,認真指導,每天實習前布置實習內容,要求學生認真做筆記、帶著問題去實習,多看、多問、多記。改革實習成績的評定方式,實習成績從傳統的單純依據實習報告內容評定,擴展到依據實習紀律、實習報告內容、實習記錄內容、分組討論情況和實習答辯情況綜合評定。
5.鼓勵學生參與教師科研和科技創新活動
學生參與教師科研和科技創新活動能夠調動學生的學習積極性,開拓學生的視野,提高學生綜合應用所學知識的能力,鍛煉學生的工程實踐能力,培養學生的創新能力。目前,能源與動力工程專業有20多位同學參與到教師、研究生的科研活動中,承擔改造、搭建試驗平臺和做實驗等工作。鼓勵學生參與大學生第二課堂創新活動,學生在教師的指導下申請大學生創新研究項目;鼓勵學生參與山東省大學生機電產品創新設計競賽、瑞薩超級MCU模型車大賽、飛思卡爾杯智能車設計大賽、“濰柴動力杯”山東省大學生汽車技術創新設計大賽等活動,并取得了很好的成績。
三、結論
能源與動力工程專業通過開展實踐教學改革,完善了專業的實踐教學體系,開拓了學生的專業視野,培養了學生的工程實踐能力和創新意識,提高了實踐教學環節的教學效果,保障了專業的整體教學質量。
參考文獻:
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動力工程能源范文4
[關鍵詞]熱能動力工程的概述?;熱能動力工程在鍋爐和能源的發展
中圖分類號:TK12 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)02-0004-01
1.對熱能動力工程的概述
熱能動力工程所研究的主要是熱能與動力之間的能量轉化,由于它的復雜性和高難度,所以所涉及到的科學領域主要包括:熱能工程、工程物理學、動力機械以及流體機械工程等多個方面的相關內容。
到目前為止,熱能動力工程的發展得到了飛速的發展,它成為電廠熱能工程、工業企業以及供熱企業的主要應用部分。對于我國的熱能動力工程而言,需要加強對其自動化的研究,更需要培養出與鍋爐熱能轉換和空調制冷方面的專業性人才。在現在的實際發展中,熱能動力工程已經成為熱能源的主要應用工程,因其專業性很強,熱能動力工程不僅是熱能源的主力,同時還成為了現代動力工程發展的基石。熱能動力工程對環境的保護也起到了一定的作用,與此同時也推動了我國的國民經濟,所以需要相關部門加強對熱能動力工程的關注和重視。
2.熱能動力工程中鍋爐的發展現狀
2.1 我國熱能動力工程中鍋爐的發展狀況
自1872年英國第一臺鍋爐的產生,工業鍋爐行業已經有了數百年的發展,經歷了鍋殼式鍋爐、火管鍋爐、直水管鍋爐、煤粉鍋爐、循環流化床鍋爐等演化歷程。我國是世界上最大的生產和使用工業鍋爐的國家,全國擁有一千多家鍋爐生產企業,由于受資源結構的影響,煤炭為工業鍋爐的主要燃料,還有少量的燃氣和電熱鍋爐。在過去60多年里,我國工業鍋爐技術得到了長足的進步,尤其是燃油燃氣鍋爐技術已經到達了國際先進水平,但是還存在著熱效率不高、脫硫技術不成熟、輔助以及自動化控制技術落后、爐排鑄件質量不高等問題。工業鍋爐主要應用于電力生產、制藥、化工、鋼鐵等行業,是國民經濟發展的主要動力來源。伴隨著熱能動力工程學和鍋爐技術的發展,現代化的鍋爐設備一般采用步進式爐和推鋼式爐,并充分利用計算機自動化控制系統,實現了鍋爐的持續穩定加熱,不斷提高能源利用率。
2.2 我國鍋爐技術發展過程中存在的主要問題
我國鍋爐技術存在的主要問題是熱效率不高、粉塵氣體污染嚴重,產品技術、管理、工藝流程落后,科技研發力度不足,制造標準不規范等。其中,鍋爐結構設計起著關鍵性的制約作用。鍋爐內部結構主要存在爐排鑄造質量不高、風機運行不穩定、輔助設備不完整等問題。國內一般使用普通鑄件,大部分零件采用火焰切割冷加工技術,造成爐排間隙較大,容易造成漏煤和配風不均問題。其次是由于企業為了追逐高額利潤,減少鍋爐建設投資,經常使鍋爐在高負荷下運行,這就有可能造成風機長時間工作而燒壞。在國內鍋爐安裝過程中,一般使用和燃燒器不配套的輔機設備,缺乏專業性匹配設備的研究開發,嚴重影響整機運轉、節能以及環保性能。在設計制造過程中,只重視元件承壓指標,忽視對燃燒裝置的研究。
3.熱能動力工程鍋爐技術的發展
3.1 提高鍋爐自動化控制水平,保證鍋爐溫度的穩定性
科學合理的控制鍋爐燃燒溫度需要做好能量的轉化幅度,鍋爐企業應該改變傳統的人工填料方式,使用步進式自動化控制技術,通^計算機技術采集、分析、計算、輸出合理的結果,把鍋爐內溫度經過傳感器傳送到控制系統,檢測溫度差異性,實現對鍋爐燃燒的有效控制。由于鍋爐內部結構的復雜性,溫度檢測影響因素較多,因此要充分地把熱能動力工程技術應用到鍋爐改造過程中,通過測定從不同方向流入葉片的燃料速度,建立數據模擬二維模型,最后利用數據庫軟件求出結果,弄清鍋爐風機葉片分離和攻角的關系。
3.2 提高燃料利用率,加強節能環保研究力度
燃料利用率的提高首先要做好鏈條爐排燃燒設備結構改進工作,充分發揮節能減排的作用,尤其是要解決好調節不順、密封不嚴、布風不合理、漏煤過多等問題。不斷加強對給煤裝置、自動化系統控制、爐拱及燃燒系統、鍋爐輔機節能改造工作,保證水處理裝置的科學合理利用,從整體上實現系統節能。對于使用天然氣做為燃料的鍋爐可以采取冷凝式鍋爐,同時為了避免冷凝結露引發鍋爐內壁腐蝕損壞,一般要把鍋爐溫度設定在比較高的水平。國家要強化節能減排監督管理體系,不斷提高鍋爐技術研究和操作人員的技能素質,養成節能意識,把節能工作提高到戰略位置。
4.熱力動力工程在能源發展方面
4.1 能源方面存在的問題
當前,世界各主要經濟體的經濟復蘇跡象逐漸明朗,隨著世界經濟的復蘇和持續發展,能源供應緊張的局面將會加劇,世界各國將會更加重視本國的能源安全問題,在采取行之有效的能源戰略同時,加快各種能源利用新技術和新工藝。而能源動力工業作為我國國民經濟和國防建設的支柱性產業,在推動國家經濟發展方面做出了突出的貢獻。所以,必須提高能源利用效率,緩解能源緊張的局面。
而熱電廠的風機,是一種可以產生能源的機械裝置,通過軸旋轉產生的氣流,可產生大量的動能,在發電廠、工業生產和鍋爐生產過程中具有廣泛的應用。對于一些發電機組來說,隨著電力需求的增加,電網的運行將會更加的安全和可靠,所以,這對于風機的應用也就提出了更高的要求。
4.2 能源方面的發展前景
人類社會賴以發展的重要基礎便是能源,能源在確保人類社會的可持續發展方面有著巨大的作用。在世界能源形勢不容樂觀的形勢下,如果更加合理高效的利用能源,成為世界性的研究課題。當前,我國的能源利用主要以煤炭和電能為主,也就是在能源利用結構中,煤炭是核心,我國是以煤炭為主的能源利用結構。這種能源利用結構,一方面會對環境產生比較大的影響,造成生態環境和大氣環境的嚴重破壞,一方面會消耗大量的能源,過度消耗煤炭資源,使我國的能源供應日益緊張。
在這樣的形勢下,在我國能源供應日益緊張的形勢下,我國能源的主要發展方向是“新能源、核能、智能電網、常規能源、節能減排”。而熱能與動力工程符合我國能源發展的大體方向,可為我國能源結構的合理優化做貢獻。
參考文獻
動力工程能源范文5
關鍵詞 實踐教學體系 五層次 十模塊 工程實踐能力 創新能力
中圖分類號:G642.4 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.11.044
Abstract In order to train student engineering practice ability and innovation ability, a practical teaching system with “one core, two bases, five levels, ten modules” were designed in the energy and power engineering specialty. A guidance team and the practical platforms were constructed. The curricula standards and the training quality standards were constituted.
Keywords practical teaching system, five levels, ten modules, engineering practice ability, innovation ability
0 前言
世界發達國家的工程教育逐漸融合了技術取向和科學取向,一些大學提出了“回歸工程實踐”的改革理念,不斷改革各自的工程教育,開始重視工程教育的實踐性和創新性,以適應現代大工程的要求。由于我國工程教育所處的歷史階段與西方發達國家完全不同,因此我國的工程教育只能創新,走建設中國模式工程教育之路。①②2010年教育部牽頭實施了“卓越工程師教育培養計劃”,旨在改革和創新工程教育人才培養模式,創立高校與行業企業聯合培養人才的新機制,著力提高學生服務國家和人民的社會責任感、勇于探索的創新精神和善于解決問題的實踐能力。2013年,山東省開始實施“省級卓越工程師教育培養計劃試點專業”建設,我校能源與動力工程專業成功入選。
現有的實踐教學體系普遍存在實踐內容與工程應用結合程度不足、各實踐環節相互關聯較差、職業思想意識教育欠缺、合作培養企業缺乏積極性等共性問題,無法適應卓越工程師人才培養的要求。③④⑤⑥因此,必須構建以培養學生工程實踐能力、工程設計能力與工程創新能力為核心的能源與動力工程實踐教學新體系,才能培養出高層次、高水平、高素質的應用型高級專門人才。
1 傳統實踐教學環節存在的不足
傳統的實踐教學存在幾個方面的不足:(1)對實踐教學重視程度不夠,部分教師視其為輔工作,從而是學生的重視程度下降;(2)校外踐教學條件較差,實踐教學基地缺乏,實踐企業重視程度不高,實踐期間質量保障差;(3)缺乏具備豐富工程經驗的雙師型指導教師。現有的不足已經嚴重影響到學生整體培養質量,亟需完善。
2 新型實踐教學體系建設
2.1 構建“五層次、十模塊”實踐教學體系
以培養學生具備優秀的工程實踐能力和創新能力為目標,構建“一個核心、兩個基礎、五個層次、十個模塊”的實踐教學體系(如圖1所示),為培養出具有創新能力和實踐能力相結合的卓越工程師人才奠定基礎。新型實踐教學體系的具體組成情況如下:
(1)一個核心是以培養具有工程能力和創新能力的卓越工程師為核心。
(2)兩個基礎是培養體系需要的軟件和硬件,即指導學生的師資力量和實踐基地的實踐場所及設備。
(3)五個層次是指整個體系由基本素質層、實驗實踐層、專業實踐層、創新實踐層和企業綜合實踐層組成,每個實踐層由兩個模塊組成,具體情況如下:
①基本素質層:包括素質拓展模塊和職業道德素質模塊。素質拓展模塊包括思想政治理論課實踐教學、入學教育及軍訓、公益勞動等實踐環節,主要是為了提高大學生人文素養、品德修養和綜合素質為主,培養大學生團隊精神和創業意識。職業道德素質模塊依托學科導論開展,主要是為了培養學生具有良好的職業道德和職業精神,要有友好的協作精神、堅強的意志、吃苦耐勞的精神,勇于實踐、遵規守法,堅持安全第一的理念,具有遵守企業技術保密規章制度的意識。
②實驗實踐層:包括基礎實驗模塊和綜合實驗模塊。基礎實驗模塊依托公共基礎課的實驗環節開展,主要為了加強學生的基礎實驗技能,培養學生扎實的基礎知識能力。綜合實驗模塊依托專業基礎課、專業主干必修課和專業選修課的實驗環節開展,主要是為了加強專業實驗操作技能的訓練,加深對專業理論的認識和理解,培養學生求真務實的科學態度、嚴謹細致的作風,鍛煉分析問題和解決問題的能力。
③專業實踐層:包括工程訓練模塊和綜合實習模塊。工程訓練模塊包括工程訓練、機械設計課程設計和機械制圖測繪等實踐課程,該模塊主要依托于大學生實訓中心開展,主要培養學生對技術工具及加工方法的掌握和圖紙的基本繪制能力。綜合實習模塊包括駕駛實習、認識實習、內燃機構造拆裝實習和內燃機制造工藝生產實習,主要為了強化學生對專業實踐綜合知識和工程技能的認識,培養學生的專業實踐能力和解決實際問題能力。
④創新實踐層:包括社會實踐模塊和科技創新模塊。社會實踐模塊依托社會實踐環節開展,主要為了使學生加深對本專業和相關行業的了解,確認適合的職業定位,為向職場過渡做準備,可增強其就業競爭優勢等。科技創新模塊依托專業設計與制作實踐課程、各級大學生科技創新項目和各級大學生科技創新比賽開展,主要為了發揮學生的創新思維和創新精神,使學生的理論知識得到鞏固和升華,突出學生個性發展,提高學生創新能力。
⑤企業綜合實踐層:包括企業學習模塊和工程研發模塊。企業學習模塊依托企業學習實踐環節開展,包括標準化學習、質量管理體系學習、觀摩生產線、參與工藝制定及設計等內容,主要培養學生對技術規范的認知與實踐,讓學生現場體會設計及生產的主要工藝流程及所依據的技術規范及企業文化等。工程研發模塊依托畢業實踐與畢業設計和畢業鑒定實踐環節開展,企業根據研發部門需要和學生自身的特點,依托現有研發項目,為學生設計畢業設計題目和內容,使學生在參與工程研發的過程中完成畢業設計環節,從而使學生真正融入到企業中,通過真實項目的操作達到提升工程設計創新能力的目的。畢業設計的驗收采用企業現場答辯的形式進行,聘請企業內的相關專家和校內指導教師共同組成答辯委員會,企業專家占據多數,答辯完成后學生依據評委意見對畢業設計進行修改和完善。
2.2 指導團隊和實踐基地建設
在指導團隊建設方面,一方面加強了學校與企業間的研究和開發合作,使教師多參與企業技術開發項目,以提高學校專業教師的工程實踐創新能力;另一方面采用了“企業導師核心化”的指導思想,聘請企業專家為學校兼職教師參與全部校內實踐環節,同時企業綜合實踐層的培養中采用“企業導師為主、專業教師輔助”的雙導師模式,企業導師根據企業的實際情況為學生的生產學習、畢業設計選題及其實施等環節提供指導或現場咨詢,負責對學生進行工程師專業培養的全面基本訓練。
在實踐基地建設方面,開展了校內實踐平臺和企業實踐平臺的系統建設。校內實踐平臺建設依托車輛工程與交通國家級虛擬仿真實驗教學中心、能源與動力工程省級高等學校骨干學科教學實驗中心、學院大學生創新創業實驗室等,加強了儀器設備投入、實驗實訓規范化管理、綜合性創新性實驗項目等建設,加強了創新創業活動的管理和指導。企業實踐平臺建設,以企業研發中心為依托,建立了“卓越工程師培養”專用實踐教育中心,設置了專門人員進行管理和運作,建設了實訓、實習的專用場所與設備,使企業綜合實踐層的教學任務落到實處。
2.3 制定了課程標準和質量評價標準
在充分吸收企I對工程人才要求的前提下,針對多層次模塊化實踐教學體系制定了各個組成環節詳盡的課程標準(標準中突出企業的主導和引領地位)。為了保障人才培養質量,各課程制定相應的評價標準,建立以素質、實踐、學校導師、企業導師多位一體的質量評價體系。評價標準以學生工程能力評價為主體,評價標準包括詳盡的考核評價方案和細則,依據不同環節的性質差異確定針對性的評價指標,并進行量化,以求評價的科學性、公正性和可操作性。
3 結論
在“卓越工程師教育”核心培養理念下,以培養學生具備優秀的工程實踐能力和創新能力為目標,構建了適用于能源與動力工程專業的“一個核心、兩個基礎、五個層次、十個模塊”的實踐教學體系,建設了指導團隊和實踐基地兩大基礎平臺,制定了課程標準體系和培養質量評價體系,可有效提升學生的培養質量。
注釋
① 楊弋濤,朱麗慧.“金屬材料工程專業”卓越工程師培養課程體系的構建與實踐[J].教育教學論壇,2016(16):22-24.
② 周永,夏玉英.基于卓越工程師培養的土木工程專業實踐教學改革研究[J].教育教學論壇,2016(17):77-78.
③ 楊志剛,錢俊磊.自動化專業卓越工程師培養計劃實踐教學體系建設[J].科教導刊(中旬刊),2015(11): 27-29.
④ 劉全忠,王洪杰.能源與動力工程專業卓越工程師培養模式研究與實踐[J].黑龍江教育學院學報,2013.32(12):40-42.
動力工程能源范文6
我們在進行課程設計的時候,把理論和實踐進行結合,但是所運用的方式比較單一,就是在理論課堂結束以后再進行實踐課程設計模式的開展。有學生在進行課程設計的時候,對于理論不是很感興趣,他們在進行實踐的時候就會感覺很困難。有的學生動手能力比較強,他們看到了實際工具就可以進行操控,但是因為對于理論的重視程度不高,所以,在進行實際應用的時候會犯一些比較常規的錯誤。還有實踐課程設計和理論間隔時間比較長,學生在學習的時候都是集中一段時間來進行實訓課,這樣理論課程設計和實踐課程設計沒有太大的聯系。集中的實踐課程設計是沒有連續性的,這就導致了學生對于實踐沒有有效的掌握。學生在實踐課程設計的時候,所開展的實踐項目和實際工作聯系不是很大,一旦學生真正的走上了工作崗位,就無法適應工作崗位要求,無法學以致用。除此之外,進行課程設計的時候課程設計方法比較單一,即老師講學生聽的模式,學生在進行聽的時候感覺很厭煩。因為,工科專業一些枯燥的理論講解是不容易讓學生理解的,雖然,老師也開展一些小組課程設計模式,但是都是比較形式化的,學生的能力還是沒有得到鍛煉。
二、高職院校熱能與動力工程專業課程設計教學改革的措施
1.進行課程教學方法的改進
要對課程設計進行嚴密的安排,可以形成系統的課程教學規劃,形成一個系統的課程設計體系。比如,在進行課程設計的時候,可以先選擇一個機組熱力發電廠來作為設計對象,在進行課程設計的時候,要對整個體系進行全面的設計,這樣讓學生了解所有的內部構成和構造,包括對鍋爐和換熱器的個體設計。當進行設計的時候可以把所有的學習內容進行考慮,他們要把自己學到的理論放到實際工作中來,在這個過程深入了解其中的關系,讓學生有大的工程概念,為他們在以后就業過程中打下夯實的基礎。還有就是要對課程設計培養計劃進行改革,比如,在進行“鍋爐原理”課程學習的時候,要對鍋爐的教學課堂進行設計,整個課堂理解學習和實踐進行有機的結合,在開展課程設計的時候,讓學生多接觸生產實踐,接觸各個鍋爐,火力發電鍋爐、汽輪機和各種熱交換裝置,這樣可以增強學生的工程概念。
2.計算機課程設計方法的引入
現代化的工程設計是逐漸走向復雜化的,很多的設計內容都要進行反復的迭代。現在在進行課程設計的時候可以用計算機來輔助課程設計,通過計算機課程設計方法的引入來引導學生進行學習,通過多媒體給學生展示出發電廠相關設備和演示視頻,也可以下載相關的軟件來進行模擬實踐。比如,在進行蒸汽機原理講解的時候,可以通過對比圖片來引導學生看到蒸汽機的變化規律和變化情況,用不同顏色的圖標對蒸汽機里面的零部件進行標注,這樣學生可以對里面的細節進行部分學習。還可以運用軟件讓學生在課堂課程設計上來進行真實的模擬,即使在模擬中出現了問題,也能夠減少傷害,老師還可以在這個過程中進行總結。學生對這樣的課程設計方法會很感興趣,因為學生還是比較好動的,老師也可以分成小組來進行討論,一個小組推出一個方案,大家就這個方案來開展討論。老師可以把比較好的方案制作成課件向學生進行展示。
三、結束語