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熱能與動力工程論文范文1
關鍵詞熱能與動力機械基礎;課堂教學;考核方式
中國分類號:G642.421
基金項目:上海市高職院校085重點學科建設,項目編號:B-5107-11-0001。
“熱能與動力機械基礎”是熱能與動力工程的一門專業必修課,總共40學時。本課程是熱能與動力機械專業本科生的重要技術基礎課,其任務是使學生基本認識和系統了解能源動力工程中主要機械、設備、裝置的組成、結構、工作原理和性能,同時對新能源和可再生能源的利用有所了解,獲得熱能與動力機械方面的技術基礎以及新發展的技術基礎知識,為繼續深入學習專業知識和適應畢業后工作的需要奠定基礎[1]。
上海海洋大學食品學院的熱能與動力工程專業是以制冷與空調工程為基礎、以食品冷凍冷藏為特色的學科。該專業的畢業生有的進入制冷與空調行業進行設備的研發,空調系統的設計和其它相關行業,有的進入食品冷凍冷藏行業進行研究或應用方面的工作。該課程的開設為本科生奠定了熱力機械方面的基礎,學生畢業后無論是向熱能類的專業轉行或者是進一步深造,都具備了一定的基礎。
作者自2008年開始教授本課程,已經有近四年的教學實踐和體會,結合學生學習過程中的接受情況,對本課程的問題有較深的認識。具體而言,針對本校的專業特點和學生的學習情況,主要有以下幾點體會。
一、 教材的選用和教學內容的選擇
《熱能與動力機械基礎》主要內容包括熱能的基礎知識、鍋爐結構及原理、渦輪機及噴氣發動機、熱力發電與核電、內燃機動力系統與裝置、制冷與空調、新能源與可再生能源利用(含太陽能、風能、生物質能、地熱能、水能、氫能與燃料電池)、換熱與蓄熱裝置、熱能與動力系統輔助機械等。
如果單純采用一本教材,則教學內容過于寬泛,每章的內容相對比較獨立,關聯度不大,深度不夠。目前本課程選用王中錚編著的《熱能與動力機械基礎》(機械工業出版社,2008年2月第2版)作為教材,以及蔡兆麟主編的《能源與動力裝置基礎》(中國電力出版社,2004年6月第1版)、翁史烈主編的《熱能與動力工程基礎》(北京:高等理工出版社,2004年第1版)、蔣德明主編的《內燃機原理》(機械工業出版社,1994第1版)作為輔助教材。然而以上教材均存在教學內容上不合理的問題:王中錚版的教材內容過于寬泛,面面俱到,深度上不夠;蔡兆麟版教材內容過于深,不適合我校的熱能專業學生,翁版和蔣版的教材是專門針對內燃機專業的學生所編著,也不適合我們制冷專業。綜合考慮后,選用王中錚編的教材作為教學的主要教材,其它教材作為有機的補充,在需要深入的地方,采用補充講義的方式。
二、 教學活動的組織
1) 多媒體教學與黑板板書相結合
隨著國家對教育經費的投入越來越大,高校的教育條件也逐步在改善。目前,大部分高校已經可以實現多媒體教室的普及化。然而,并不是所有的課程都適合多媒體教學。本課程對于第一章熱能的基礎知識部分和鍋爐的燃燒部分采用以板書為主的講解方法,而對于鍋爐的結構、內燃機的工作原理的演示以及發電系統的講解,則利用多媒體結合FLASH來進行講解。
教學結果表明,原理的部分采用板書,可以讓學生有時間對所講內容進行消化吸收,還可以激發學生思考的積極性。多媒體教學則容易激發學生的學習熱情,讓學生有更直觀的感受,同時,采用多媒體教學時,還應該做黑板上提綱挈領的對說講的主要內容、重點、難點等進行強調,讓學生建立起比較好的全局觀和條理性[2]。
2) 書本理論知識與實物模型相結合
對于比較復雜的設備和系統,即使采用多媒體教學,學生還是很難有實際的體會。而本課程以講授主要設備和系統為主,如果對所學的系統能有機會進行實際操作和觀摩則對于學生的學習和理解具有很大意義。為此,實驗室采購了鍋爐、發電系統、蒸汽輪機等教學模具,在授課過程中,在先講解完理論部分后,會把學生帶到實驗室,一邊演示一邊講授,讓學生獲得更直觀的感受,大大提高和講課效果和效率。學生均能達到一講就透,一操作就明白。
3) 教師課堂講授與學生興趣小組相結合
為了進一步激發學生學習的能動性和參與性,采用教師課堂教授與學生興趣小組結合的方式。本課程講授采用課時內以教師講授為主,課下以學生討論和講解為輔的教學手段。由于學時的限制,課堂上教師對所講課程的主要內容進行講解,課下會組織和鼓勵學生對自己感興趣的內容進一步進行深入和展開。學生可以通過查資料、文獻對自己想了解的內容進一步進行深化,并以PPT的形式在興趣小組內進行報告和討論,教師也參與其中。考察學生的學習情況,并對學生的表現酌情計入平時成績。
實踐表明,學生積極性很高,參與度也很高。
三、 考核方式靈活多樣
課程的考核采用期末閉卷考試和其中PPT和小論文相結合的手段,發揮學生的能動性和課堂上的參與性,給學生選擇的空間,提升其學習的積極性。
期末考核方式打分如下:
結果證明,較單純的閉卷考試考核方式相比較,學生更具有學習的動力和積極性,同時,對所學的內容印象深刻,也培養了學生初步的查閱科技文獻、做報告和寫科研小論文的能力。
參考文獻
熱能與動力工程論文范文2
關鍵詞:實踐教學;創新;能源動力工程;改革
作者簡介:代元軍(1978-),男,河南正陽人,新疆工程學院電力工程系,副教授;孫玉新(1982-),女,吉林蛟河人,新疆工程學院電力工程系,講師。(新疆 烏魯木齊 830091)
中圖分類號:G642.423 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)29-0102-02
能源是世界發展的重要資源和動力,能源的科學開發和優化配置,是當今各國現代工業以及國民經濟和社會發展乃至富民強國的必由之路。新疆有著極為豐富的能源資源。據統計,新疆的石油、天然氣和煤炭預測資源量,分別占全國陸地預測資源量的30%、34%和40%,光、熱、風等資源也在全國占有較大份額,這為新疆建設國家能源戰略基地奠定了堅實的基礎。
在新疆如此豐富的特色資源下,新疆本科院校能源與動力本科專業如何在實踐教學環節中結合新疆特色和學校特色,改革和創新層次分明、知識和能力逐級遞增的實踐教學體系,是擺在能源與動力工程教育工作者面前的難題。
一、分層次建立能源與動力工程專業基礎教學實驗中心
分層次建立能源與動力工程專業基礎教學實驗中心,將“工程流體力學”、“工程熱力學”、“傳熱學”三門能源與動力工程專業基礎技術課程的相關實驗組合起來,并提出把“工程流體力學”、“工程熱力學”、“傳熱學”課程所涉及的相關實驗設置成四個層次的教學實驗方案。
第一層次實驗:基礎性教學實驗。主要是指與課堂教學內容緊密聯系的實驗(驗證性實驗),其中包括實驗方法、實驗技術的基本訓練。例如在“工程流體力學”課程中設置了兩個專項實驗:雷諾實驗、伯努利能量方程實驗。在雷諾實驗中,主要讓學生觀察水流的流態,即層流和紊流現象,然后測定上、下臨界雷諾數,最終使學生了解流態與雷諾數的關系。在伯努利能量方程實驗中,主要是觀察流體流經能量實驗管時的情況,并對實驗中出現的現象進行分析,從而加深對能量方程的理解,并最終掌握測量流體流速的原理。在“工程熱力學”課程中,設置CO2臨界狀態觀測及P-V-T關系測定實驗,通過該實驗了解CO2臨界狀態的觀測方法,增加對臨界狀態概念的感性認識,以及對課堂所講的工質熱力狀態、凝結、汽化、飽和狀態等基本概念的理解,掌握CO2的P-V-T關系的測定方法,學會用實驗測定實際氣體狀態變化規律的方法和技巧。
第二層次實驗:“工程流體力學”、“工程熱力學”、“傳熱學”中所涉及主要物理參數的測試手段和方法的實驗。主要是指溫度、壓力、流量、比熱、流速、傳熱系數、傳熱溫差及數據采集等測試手段和方法的訓練。例如在“工程熱力學”課程中,設置氣體定壓比熱測定實驗。該實驗讓學生了解氣體比熱測定裝置的基本原理和構思,熟悉本實驗中測溫、測壓、測熱、測流量的方法,掌握由基本數據計算出比熱值和求得比熱公式的方法,分析本實驗產生誤差的原因及減小誤差的可能途徑。在“傳熱學”課程中,設置綜合傳熱性能實驗。該實驗通過測定不同表面狀態及氣流條件下管道的綜合傳熱系數,觀察和分析影響傳熱的各種因素,從而對傳熱過程有一個直觀的了解。
第三層次實驗:實現設計目標的綜合性實驗。主要是指以實現某一功能為目的,構建工程性、設計性實驗,培養學生構想、設計、解決問題的能力。例如換熱器結構改造的傳熱性能對比測試實驗。該實驗的測試對象為學生設計的換熱器外表面不同形狀的肋片,通過實驗測試其傳熱系數,找到最佳的肋片形狀。
第四層次實驗:知識延展性實驗。主要是指通過互聯網、多媒體、可視化技術介紹新知識、新技術、新發展,以期延伸和拓展學生知識視野和相關專業知識面。
通過以上四個層次的實驗訓練,能夠培養能源與動力工程專業學生的流體及熱工實驗的實驗方法、實驗設計、實驗技術等實驗能力,為進一步開展專業課學習和專業性實驗打下堅實的基礎。
二、分級建立能源與動力工程專業實驗基地及教學實驗中心
1.初級為專業基本實驗
主要培養學生掌握能源動力工程領域常用的實驗方法,使用常用儀器、儀表,學會處理數據,具有規范、熟練、準確的實驗操作技能,重在學知識、練技能,屬于專業學習中的初級水平。專業基本實驗主要包括“公差與金屬材料”組建2個實驗臺位,“自動控制原理”組建2個實驗臺位,“熱工過程檢測技術”組建2個實驗臺位。
2.中級為專業綜合實驗
以專業方向課程設置為主線分別以熱電工程模塊、制冷空調工程模塊、新能源工程模塊三部分構建專業平臺實驗。
熱電工程模塊包括鍋爐實驗平臺、汽輪機實驗平臺、熱工過程自動化實驗平臺;制冷空調工程模塊包括制冷原理及設備實驗平臺、空氣調節實驗平臺、供熱工程實驗平臺、食品冷凍冷藏原理與設備實驗平臺;新能源工程模塊包括風能利用與控制技術實驗平臺、太陽能利用與控制技術實驗平臺。
3.高級為設計、創新實驗
在三大專業方向模塊綜合實驗的基礎上,依據自主專業創新教學環節和畢業設計課題,組織大三、大四學生參加專業大賽或者參與教師科研項目。教師擬定實驗大綱、提出問題讓學生自行思考、分析、設計、優選,重在鍛煉科學思維,發展創新能力,培養學生自主學習、大膽創新的學習習慣。這種設計創新實驗是基于專業教學和科學研究之間的實驗,主要結合專業大賽和畢業設計來進行。
三、建立能源與動力工程專業校內仿真實習基地,改革傳統生產實習模式
生產實習教學環節是為了加強學生對所學專業理論課程的理解、增強對所學專業的感性認識,培養學生綜合分析問題和解決問題的能力。在這一重要實踐環節的實施過程中存在諸多問題,實習質量難以達到預期。以能源與動力工程專業方向之一的熱電工程為例,能源與動力工程專業學生在電廠實習花費較大;電廠企業出于安全和經濟效益的考慮,和學校很難建立起長期穩定的校外實習基地。由于電廠崗位工作的資質要求,實習學生不能上崗操作,生產實習只能是走馬觀花,流于形式,實習效果得不到保證。
為了解決以上問題,在自治區煤炭煤電煤化工實訓基地建設工程的不斷推進下,新疆工程學院能源與動力工程專業將傳統的單純的在電廠企業生產實習模式改為校內仿真實習與校外實習相結合,并逐步過渡到以校內仿真實習基地為主的生產實習模式。能源與動力工程專業的學生在新疆工程學院的300/600MW火電廠仿真實驗室開展與實際電廠 1∶1仿真的運行操作和故障處理的訓練。
在仿真實習中,學生主要熟悉、掌握鍋爐機組及其主要附屬設備的結構、工作原理和運行特性;熟悉鍋爐機組各系統,如煤粉制備系統、風煙系統、疏水排污系統等的運行方式,運行監控系統及自動控制系統概況;熟悉鍋爐機組正常運行中監視、調節的主要內容(參數)及其調節方法,如負荷、給水、燃燒、汽溫等的調節和監視;熟悉鍋爐機組起動前的準備內容,起動程序及起動過程中的有關注意事項;對鍋爐機組的幾種停運方式、停爐程序、停爐后的冷卻和養護等熟練操作;掌握鍋爐機組的事故預防和處理方法,學會分析有關事故,如給水、汽溫、管子爆破、煤粉爆炸、熄火等,以及事故發生原因、預防處理的方法;熟悉考核鍋爐運行的主要經濟指標。生產實習模式的改革改進了學生的思維模式,強化了學生的工程意識,提高了學生參與實習的主動性、積極性,強化了學生的動手能力和綜合能力,培養了學生嚴謹的科學作風。
四、改進能源與動力工程專業畢業設計,培養學生創新能力
畢業設計是能源與動力工程專業學生在畢業前關鍵性的綜合性實踐教學環節,是在教師的指導下學生獨立完成的工程設計或者論文。通過該綜合性實踐教學環節的鍛煉,復習和鞏固本專業學生的專業基礎知識和專業知識,培養學生對已學知識和未學知識的綜合學習與運用能力。改進能源與動力工程專業的畢業設計,對培養學生的實踐能力、創新能力和適應社會要求的能力具有重要意義。
畢業設計所涉及的內容,專業課程的任課教師應該在授課過程中加強講授和訓練,讓學生盡早掌握畢業設計的理論知識。要根據專業方向和現有的新技術和新方法提出貼近生產一線的畢業設計題目,并且要保證題目的多樣化,使得學生能盡量根據畢業后的工作方向確定題目,以便畢業后能夠盡快適應工作崗位的專業要求。在畢業設計過程中,應該加強檢查指導工作,保證學生能夠按時按質的完成畢業設計。嚴格對畢業設計進行考核,通過考核評定出不同的等級,表彰設計過程中的優秀學生,以此來督促和提高學生做好畢業設計工作。
五、結束語
在新疆經濟大發展的推動下,新疆工程學院熱能與動力工程教研室通過積極調研和深入思考,對能源與動力工程專業實踐教學環節進行了改革,并在實施過程中加以修訂和調整,最終取得了較好的效果。
參考文獻:
[1]秦春艷,才博.新疆新能源產業發展現狀及對策研究[J].安徽農學通報,2009,15(22):3-5.
[2]程遠,俞端儀,吳重光.建立校內仿真實習基地 改革傳統生產實習模式[J].高等工程教育研究,1997,(3):32-36.
[3]新疆工程學院.2013級本科專業培養方案[Z].2013.
[4]李華彥,董麗娜.熱能與動力工程專業畢業設計改革與探討[J].中國電力教育,2010,(27):140-141.
熱能與動力工程論文范文3
關鍵詞:工程熱力學;教學方法;教學手段;教學改革
作者簡介:裘薇(1976-),女,浙江臨安人,上海電力學院能源與環境工程學院,講師;朱群志(1972-),男,浙江臺州人,上海電力學院能源與環境工程學院,教授。(上海?200090)
基金項目:本文系上海市教育委員會重點課程建設項目(編號:20105302)的研究成果。
中圖分類號:G642?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)21-0062-02
工程熱力學是研究熱能和其它形式能量(特別是機械能)相互轉換規律以及提高能量轉換效率的一門學科,是熱能與動力工程專業的一門必修的主干專業基礎課程,也是學生開始接觸的第一門和熱能工程有關的課程。工程熱力學不僅為學生學習相關的專業課程提供必要的基礎理論知識和基本技能,也為學生日后從事熱能利用、熱設計、熱管理和熱控制等方面的專業技術和科學研究工作打下必要的理論基礎。
近幾年,隨著學校的不斷發展,上海電力學院先后開設了“熱動卓越工程師班”、“電廠自動控制”、“電廠測控”、“電廠核電”新專業和獲得了“熱能工程”碩士點的授予權。為了適應新時期人才培養及“085工程”的需要,教師除了繼續承擔“熱動專業”的“工程熱力學”教學任務外,還將面向“電專業”和研究生開設不同層次內容的工程熱力學課程,因此,為了提高本課程的教學質量,有必要對“工程熱力學”課程教學方法及手段開展更高層次的研究工作。
一、教學目標
根據專業人才培養的需要,“工程熱力學”課程的教學目標是通過本課程的學習,應使學生掌握工程熱力學的基本理論和基本知識,受到較強的基本技能訓練,能正確進行熱力過程和熱力循環的分析和計算。教學方向定位于基礎科學理論與工程實際之間的橋梁,著重培養學生應用基礎知識解決工程實踐問題的能力,為后續專業課的學習奠定堅實的理論基礎。課程的特點是:將工程熱力學作為一個整體來組織教學,并借助于現代教育手段、密切結合實驗與專業課程,進行完整、系統的教學。
二、教學改革采取的措施
教學方法和教學手段的改革是服務于課程體系和教學內容的改革,它是實現教學目標的重要措施。”工程熱力學”課程的邏輯性很強,各部分內容又交叉滲透,一環扣一環,而且概念抽象,是一門難教難學的課程,所以在教學的過程中,需要注意教學的方法和手段,使學生能較好又容易地理解教學內容。
1.教學方法的改革
(1)開展教學研討活動,理解教學思路。通過開展多次教師試講活動,對本課程的教學目標、教學要求、教學方法等有比較清楚的認識。教學目標要從學生專業課的學習以及職業發展的需求考慮。基礎課不只是為后續課程服務,為專業的學習服務,更重要的是培養學生的科學素質和科學思維方式,提高他們分析問題和解決問題的科學研究能力,使學生眼光遠、層次高、后勁足。教學上需要控制教學內容的難度。注意將教學內容及習題的難度控制在適當的水平,難度太大的習題,會過度加大學生的負擔,不提倡作為作業而布置。教學中需要清楚講述知識點產生的背景和來龍去脈,爭取用一條主線將各章節的內容穿起來,避免對知識點的孤立講授,避免學生孤立地理解知識。教學中需要介紹本學科在工業、民用及高新技術領域的一些應用實例,加深學生對基礎知識的理解,使學生充分認識本門課程的重要性,提高學習的興趣和積極性。
(2)注重學生應用能力和創新能力培養。在課程教學過程中注意理論聯系實際,注重工程應用。以往學生反映“孤立系統熵增原理和作功能力損失”這部分內容抽象難懂。在教學中可舉一個工程實例:大氣環境溫度為-10℃,為保持計算機房內20℃,需每小時向機房供熱7500kJ。若采用三種方式供熱:(1)電熱器;(2)電動機帶動熱泵;(3)溫度為80℃的熱水供暖,讓學生分析三種情況的熵增和作功能力損失。使用這種工程例子好處是:學生接觸的概念和原理不再枯燥空洞,而是富有工程背景和實用價值,可以使學生加深對這部分內容的理解。同時從實例的比較中,學生自己也可領悟出一個道理:對能量應從量和質兩方面綜合評價,才能真正找到節能途徑。
講述教材內容和工程實踐有機聯系。例如:制冷循環的原理與制冷裝置、冷藏庫、家用空調、電冰箱的聯系,濕空氣的相關知識在空氣調節、電廠冷卻塔中的應用,郎肯循環與火力發電廠實際循環等。通過介紹這種內在聯系,使課堂教學內容生動,幫助學生理解所學知識和原理在實際中運用。
改變以往全部由教師做習題點評的方式,請學生上講臺講演自己的解題方法,其他同學評判和討論。通過各抒己見,對比分析,最后達到“明辯是非”。教學實驗表明:采用這種做法,激發了學生學習興趣,學生的解題方法明顯增多,有些學生的解題思路相當活躍。
鼓勵同學撰寫生活中應用工程熱力學知識解決實際問題的小論文。指導學生關心身邊的熱力學現象,引導學生利用所學知識分析實際問題,鼓勵學生構思的創新性。通過這一環節使學生充分理解熱力學的方法,引起對相關領域的濃厚興趣,加強對學生理論聯系實際、提高科學素質,并且學生與老師互動、老師通過課外指導來因材施教。在2009年的試驗過程中,絕大多數學生撰寫了相關論文,達到了預期效果。
熱能與動力工程論文范文4
梁榮光教授,廣東陽江市陽東人,現任華南理工大學熱能機械工程研究所所長,機械與汽車工程學院動力機械工程系主任,兼任中國內燃機學會理事,中國內燃機學會編輯委員會委員、全國高校工程熱物理研究會理事、中國制冷學會高級會員和廣東制冷學會理事等職務。
說起他的成長,也許應取決于孜孜不倦的努力和對于每次學習機會的把握和珍惜。1969年,他在華南理工大學內燃機專業畢業后,被留校任教至今。1987年,受學校派遣,他曾赴日本廣島大學作訪問學者,任客座研究員,師從世界知名的內燃機專家學者廣安博之教授。2003年4月曾作為廣州某集團有限公司技術顧問到德國、荷蘭等國家進行技術交流和工作調研。
參加工作以來,他秉持認真教學科研、執著技術創新之態度,長期從事熱能動力專業科研和教學工作,培養了博士、碩士,留學生、進修生30多人,主持并完成省部級科研項目及企業課題10多項,在動力機械工作過程及優化,動力機械環保節能新技術,制冷與空調工程等方面都做出了較好的成績5項重大成果通過省部級鑒定;獲得國家發明專利6項,實用新型專利16項;發表學術論文80多篇,其中不少被EI等三大索引和國內外重要刊物所收錄和引用出版專著3本、本科教材1本。個人業績先后刊登在《世界名人錄》、《中國世紀英才薈萃》、《中國專家大辭典》等十多個大型圖書中。
在他的一個抽屜里,列放著厚厚的一摞榮譽證書,包括國家科學大會獎、廣東省科技進步獎,廣東省高教廳科技進步獎,華南理工大學優秀教學成果獎、華南理工大學科技進步獎一等獎、華南理工大學教學優秀獎一等獎、華南理工大學教書育人先進個人稱號……
榮譽是對他成績的見證,更是對他未來的激勵。他說,他現在的期望就是在科研上有新突破,成果轉化上有大發展!產業為本
廣東人的開創性和務實思維,在他身上也體現得淋漓盡致。他做的每一項研究都以應用為開發點,以市場需求為導向。他主持研發成功的高效節能環保型柴油燃油添加劑被廣東遠洋漁業公司在廣東漁船上廣為推廣應用,廣東省現有漁船6萬多艘,應用后每年可為國家節省柴油8萬~10萬噸;他創新研制的海水硬水制取機首次成功制出適合漁民作業的海水硬水(目前國內外制出的僅僅是海水軟冰――雪花冰,漁民作業不大適用),這將為我國海洋漁業生產發展做出重大貢獻……
熱能與動力工程論文范文5
1.1實習教學模式單一
我校的實習主要分為見習和實習。見習比較流于形式。認識實習以見習參觀為主。在工廠的實習主要是分散自主式的實習形式。很多學生在實習過程中只是跟隨技術人員上班,以觀察為主,缺少實踐機會。
1.2實習經費緊張
沒有充足的實習經費,實習時間和質量難以保證。但是學校實習經費標準是按多年前的下撥,難以滿足不斷增長的實習交通費和繳給企業的實習費用支出,這也是制約生產實習工作順利開展的“瓶頸”問題。
1.3實習教師的業務水平
參差不齊本校派出的年輕實習指導教師的理論水平較高,但是實踐能力欠缺。很難全面了解實習企業的情況,難以給學生提供充分的講解,而廠里的一些一線技師實踐經驗豐富,動手能力強,但不知如何用理論解答學生的疑難問題。
2引入新型實習教學模式
2.1引入新型實習教學模式
多年來,熱能與動力工程專業已經依托企業建立了具有一定規模的產學研合作基地及實習實訓基地。鑒于學生的生產實習確實給企業帶來了一系列困難,應多渠道開發生產實習基地。大力開展“產學研”合作教育模式,進一步提升熱能工程專業學生分散自助式實習質量。熱能工程專業利用陶瓷產業梯度轉移的機會,積極尋求與樂華、特地、金意陶等企業的合作。聘請一線技師為學生的實習導師,把在窯爐設計、制造與使用的一線高級技術人才引入實踐教學體系,多管齊下研究提升大學生實踐能力的方法和途徑。安排學生深入企業一線真正實習三個月以上。構建三位一體的“高校———企業———學生”新型實習教學模式。這種實習模式收益甚大:第一,可以使企業在招聘時獲得學生的第一手資料,真正了解學生,避免投遞簡歷的“片面化”,可以為企業發現優秀人力資源;第二,企業可以借用高校科研技術解決生產中的實際問題,并在與高校的聯合辦學提高自身的知名度,獲得免費的廣告效益;第三,對于學生群體來講,在生產實習過程中,將自己所學理論知識運用在實踐當中,獲取直接實踐經驗,加深對于理論知識的理解和掌握。同時,學生可以在生產實習的同時了解相關企業,拓寬對就業渠道的了解和認識。這種合作模式可以獲得“一舉三得”的效果。
2.2加強高校的校內實習實訓內容
主要包括以下幾個方面:第一,加強實驗教學,在生產實習前需學習的實驗項目嚴格按照程序完成實驗操作,提高動手能力。有科研項目的老師,可以讓一些學生參與到課題研究中來,提升學生的探究能力。第二,通過競賽活動提升學生實習實訓的能力和創新能力。結合熱工專業學生在實習中可能需要提升的能力,讓學生參加節能減排競賽、SRTP(大學生科研訓練計劃)、“挑戰杯”全國大學生系列科學技術學術競賽等,增強學生操作能力和創新思維能力。第三,畢業設計與生產實習相結合。一般情況下,畢業論文的撰寫工作一般是安排在大四的第二學期,而生產實習一般是在大四的第一學期,因此,完全可以讓畢業設計的選題與生產實習相結合。學生可以在企業的實習過程中,發現生產中的疑難問題,使之作為自己畢業論文選題的“雛形”。這樣既可以給學生的論文畢業設計提供第一手資料,提高了實習的質量保障,同時也可以為企業解決技術難題創造機會。
原來熱能工程專業采取的實習模式表現為:指導教師提供實習計劃,上報教務處,教務處聯系實習企業,下實習通知單。整個實習先是按:安全教育———一線技師講解生產流程———學生自由參觀———學生返校撰寫實習報告———學校教師給出考核成績這種流程。或者學生自己在大四時找實習單位,實習管理存在真空狀態。在這種實習過程中,學生完全處于被動地位,雖然便于組織和管理,但完全忽視學生的主觀能動性,扼殺學生的創新思維能力。我們可以依據學生的特長、專業方向、就業方向,嘗試建立一種“以學生為主體”的新型實習模式。由學生自己或者實習教師協助選擇適合于自己的實習單位,而對于暫時沒有找到實習單位的學生,由學校教務處或者學院負責安排、推薦。這種模式的缺點在于存在安全隱患,管理難度大。但是如果計劃周密,實習的質量可以得到保障。
3拓寬經費來源,提高實習經費標準
充足的實習經費是保證實習任務保質保量完成的必要條件。現行的經費標準是多年前制定的。現在由于物價上漲較快,因此建議從這幾方面著手解決經費問題:一是學院與企業開展的“產學研”橫向項目合作的課題,從中拿出一部分經費補貼到生產實習,做到“取之于企業,用之于技術革新,服務于提升學生能力”。提高企業接待實習生的積極性和學生對于生產實習的積極性。二是學校重新進行市場考證、論證,提高生產實習的經費標準,同時經費下撥以后,做到專款專用。三是發揮高校自身的資源優勢和科研能力,以技術轉讓、幫助企業培訓的形式,讓優秀學生下廠跟班工作,在為企業創造價值的同時降低生產實習成本。
4加強生產實習指導教師隊伍建設
指導教師是生產實習過程的領導者、組織者、策劃者。我們應該堅持“專兼結合,長短相輔”的原則,優先聘請有工程實踐背景的專兼職教師進行授課或指導學生進行各類工程實踐。實習指導教師只有自身不斷提升自己的專業能力才能在現場幫助學生答疑解惑。為提升實習質量,對于實習指導教師要配備合理,注重教師的梯隊建設。要給學生一杯水,教師自身要成為自來水龍頭,樹立終身教育理念,同時要適時地給實習教師開展“蓄水工程”,堅持“請進來、走出去”的原則。請在一線的優秀技工指導學生,同時制定年輕教師進廠培訓制度,深入企業一線參觀學習,豐富現場知識。
5結語
熱能與動力工程論文范文6
關鍵詞:可再生能源;發電技術;教學模式;考核
當今人類面臨著能源短缺和環境污染的嚴重挑戰,傳統的煤、石油、天然氣等化石燃料資源的有限性與社會的巨大需求形成了尖銳的矛盾,同時受開采條件和資源枯竭等因素影響,人類將會面臨資源危機,而且化石類能源所排出的廢氣給生態環境帶來很大影響,社會影響巨大。因此研究開發無污染的、可持續的可再生能源與能源轉換技術成了當前科學和技術發展的重要研究方向,也是工程技術應用中的熱點問題,而且已經上升到經濟、社會和戰略安全的范疇。工科高校擔負培養合格的工程技術人員的重任,因此,為了適應科技和社會的發展,滿足工程實際對人才的要求,可再生能源發電方面的人才培養已經成為當務之急和重中之重的工作。[1,2]因此在新的能源形勢及人才需求下,上海電力學院(以下簡稱“我校”)在高年級熱能與動力工程專業(熱力發電方向)開設了“可再生能源發電技術”的課程,讓學生在全面掌握常規火力發電的基礎上,掌握可再生能源利用基礎知識、能源利用形式及其相關技術,了解可再生能源發電的前沿技術,從而擴大學生的知識面,適應社會需求。[3,4]
本文通過分析“可再生能源發電技術”的課程特點和存在的問題,探討了該課程的教學方法和教學模式的改革,內容包括教學內容、教學方法、考核方式等,從而達到激勵學生自主學習的意愿,培養學生勇于創新的精神,孕育學生科學的素養,提高學生分析與解決實際問題的能力,實現學生對“可再生能源發電技術”課程的全面了解。
一、“可再生能源發電技術”課程教學的特點
1.教學內容多學科交叉
“可再生能源發電技術”課程主要包括水力發電、太陽能發電、生物質能發電、風能發電和海洋能發電等內容,課程的主體是分別對上述發電形式進行較為系統的解析,重點介紹各種可再生能源發電技術的基本原理和開發利用的基本方式,以及目前國內外該發電形式利用的現狀和最新進展。所有以上內容涉及工程熱力學、傳熱學、流體力學、半導體物理、空氣動力學、力學等基礎理論和相關知識,因此教學內容涉及領域廣、研究對象較多,知識結構復雜多樣、學科交叉非常突出、知識點集成度高等特點,這將給講授帶來挑戰,即如何將這些知識點,尤其是跨學科的內容傳授給學生,并讓學生能夠較容易地掌握是該課程需要解決的重點問題之一。
2.教學方式亟待改革
由于“可再生能源發電技術”課程的多學科交叉,一般而言,在短時間內掌握非本專業理論知識較困難,因為沒有該專業的理論基礎知識,經常會很難理解有關知識點,這將嚴重影響學生的積極性,甚至部分學生會產生抵觸情緒。因此,以教師講授為主的教學方式,學生沒有參與進來,不能充分調動學生的積極性,可能導致學生無法理解所講授的內容;同時該教學方式忽略了學生的創新能力培養。因此如何將教師的“教”轉化為學生的“學”,將多學科交叉課程的課堂組織好是該課程教學需要解決的問題之一。
二、教學內容的設計
可再生能源發電技術的研究屬于當今研究的前沿問題。隨著科學技術的快速發展,新技術、新方法和新工藝等不斷涌現,教學內容需要與時俱進,不斷更新,現有的教材顯然不能很快地響應這樣的變化,以教材為教學內容難以滿足教學要求。在筆者的教學實踐中,教學內容上通過參考權威書籍、資料和自身的研究成果,同時對國內外期刊文章、學術專著及網絡平臺知識進行學習,掌握當前研究的動向,并整合所有材料作為課堂教學內容及課外拓展閱讀資料。廣泛獲取信息,動態更新與拓展教學內容,把握最新的專業前沿,有助于引導學生去探索新知識,培養創新精神。另一方面,由于課程涉及多學科的交叉,在有些學科領域上,學生缺乏知識儲備,課堂教學較難獲取有效的效果,因此,摒棄一些晦澀難懂的理論知識是非常必要的。[5,6]以太陽能熱發電為例,太陽能熱發電涉及流體力學、傳熱學、自動控制等多學科,當整合最新的科技發展成果作為案例講解時,主要向學生闡述太陽能熱發電的基本原理、關鍵技術、發展趨勢及政策激勵等,讓學生充分接觸各種知識,拓寬視野,了解科技前沿的最新動態,目的是給學生專業素養的形成提供一個有利、有效的平臺。課程內容應深入淺出、科普性與前沿性并重,當學生的興趣被調動起來后,再進行該學科的基本理論的講授或學生自學就非常容易切入,這樣就可達到較為理想的教學效果。
三、新型的教學模式
根據“可再生能源發電技術”課程的特點,本文提出新型教學模式的設計,使得教師成為課堂的組織者,通過設定教學內容,明確教學任務,課堂教學以學生為本,體現學生的認知主體作用,使學生在學習過程進行積極思考,自主學習,從而在培養學生的創新能力和增強其科學素養等方面發揮作用。
1.專題講授
可再生能源利用形式多樣,涉及本學科各個分支學科,具有多學科交叉與耦合的特點。為了避免各分支學科相互之間影響導致學生難以理解的問題,提出采用專題講座的授課形式,集中時間講授某一類型的可再生能源發電形式。此外,爭取請相關領域的專家或工程技術人員每學期做1~2次課堂報告,將工程中碰到的問題簡化并整合成案例,在教學中根據需要選擇案例進行剖析,激發學生的學習興趣,強化學生的工程實踐意識。
2.互動教學
在教學過程中,教師做幾次完整的典型研究報告,包括幾種可再生能源的發電原理、設備組成、科研前沿等,目的是讓學生掌握宏觀現狀背景和如何從微觀把握問題與分析問題;引導學生充分利用圖書館資源,掌握歸納分析的方法;指導學生進行撰寫科技或科普論文,提高學生的科學素養,在此基礎上安排學生參與課堂中來。具體做法是學生以小組為單位,各小組自主選擇相關研討課題,通過查閱文獻和小組研討,形成專題研究報告,并由小組成員在課堂進行匯報,根據其匯報內容,接受老師和同學的提問,并進行解答,教師及時進行指導并對其評分。形成教師指導,學生主講,教師與學生,學生與學生互動討論的方法,教學實踐表明,該方法大大提高了學生的主動性。學生經歷查閱文獻、分析問題、報告寫作和報告陳述的全過程,顯著增強了創新能力、科研精神和團隊合作意識。利用對多個相關課題的討論,學生對可再生能源特點、可再生能源發電的前沿技術等有了更深入的認識。
3.虛實結合
在學科平臺及自建教學平臺的基礎上,通過實物參觀、模型演示,多媒體教學等虛實結合、多位一體的教學模式,提高學生的感性認識。
(1)可再生能源發電技術模型的利用。熱能與動力工程專業的學生以往大部分接觸的是火力發電方面的知識內容,對可再生能源發電技術認知較少,特別缺乏針對可再生能源發電原理和發電設備等進行系統的學習,如果直接進行理論的學習,學生會感到很枯燥,對一些基礎理論知識和發電設備結構很難理解。為了提高學生的感性認識,筆者所在課程組建立了可再生能源發電技術教學平臺。在學習課程的理論知識之前,學生首先了解小型模型的實物結構,內部構成,基本組成和基本原理,使得學生具有整體的感性認識,然后再學習本課程,同時結合模型進行講解。
(2)健全的多媒體素材。“可再生能源發電技術”課程內容較多,課時有限。相比較傳統的教學方式,多媒體信息量大,采用靈活的圖形、視頻和動畫等表現形式,能夠直觀、形象地再現客觀事物。筆者在教學實踐中采用多種多媒體教學手段。例如:選用《國家地理》節目里的《偉大工程巡禮——太陽引擎》視頻作為太陽能熱發電原理及形式的教學內容,直觀地介紹了槽式、塔式、菲涅爾等形式的太陽能熱發電原理,以及聚光器的制造工藝等。選用GE的水輪機設備,采用Flash方式制作水力發電中反擊式水輪機設備的教學內容,直觀且易于理解。通過多媒體的應用,展示現場實際設備,簡化教學中的難點,增加了課程的信息量。
四、小組式考核方式
“可再生能源發電技術”作為高年級的課程,課時有限,知識點多,內容模塊化強,科普性和專業性并存,采用常規的卷面考試方式難以準確考核。筆者在該課程教學實踐中,進行了小組式考核機制的嘗試,即以小組為單位,制作課程學習的整體報告,選派一名代表在課堂上進行答辯,匯報內容結束后,其他組成員和教師針對報告內容進行提問,組內成員均可就相關問題進行回答。其他組同學根據該小組的匯報情況進行打分,打分表如表1所示。除此以外,在考核中增加動態考核,每個小組選出組內最佳貢獻成員,給予動態加分;同時為了增加考核上互動,鼓勵學生思考問題,對于提問積極的學生在成績上給予加分。該考核方式,對課程的教學實行了動態的考查與過程管理,實現了以考核促學習,有效地調動了學生學習的積極性,推進學生協作能力培養,增強了“教師與學生”、“學生與學生”的互動,提高較整體的教學效果。
表1 考核打分表
小組名稱 選題創新性(共20分) 查閱文獻情況(共20分) 分析問題能力(共20分) 報告質量 (共20分) 表達能力 (共20分) 總分
(100分)
五、結語
隨著可再生能源發電技術的發展,“可再生能源發電技術”已經成為熱能與動力工程專業學科重要的專業課程。本課程具有典型的多學科交叉的特點,同時該領域的研究成果日新月異,因此無論是在教學內容還是在教學方法都需要進行改革和創新。本文通過緊跟前沿的研究熱點,設計深入淺出的教學內容;采取以學生為主體,通過引入工程案例,專題研究與課堂討論等模式,并輔以教學模型與多媒體動畫演示等多種靈活多樣教學手段的改革,讓學生在了解可再生能源發電技術的理論知識的基礎上,培養了學生挖掘問題,解決問題,理論與實踐相結合的能力,鍛煉了學生查閱文獻和團隊協作的技能,提高了學生的科研素養與工程實踐本領。
參考文獻:
[1]孫欣,黃永紅.“新能源發電技術”課程教學改革與實踐[J].中國電力教育,2012,(35):95-96.
[2]劉忠,鄒淑云.專業選修課《新能源發電技術》的教學研究與實踐[J].科技情報開發與經濟,2010,20(1):185-186.
[3]張力,楊仲卿,鄭泓.“能源、環境與社會”全校性新生研討課教學模式探討[J].中國電力教育,2012,(24):54-55,69.
[4]余霞,夏菁.關于高校本科專業選修課的若干思考[J].中國電力教育,2012,(32):72-73.