能源與動力工程論文范文
時間:2023-04-02 21:13:29
導語:如何才能寫好一篇能源與動力工程論文,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
1.1實踐教學無視就業特點,內容設置缺乏針對性
許多院校已經意識到實踐教學對培養應用型人才的重要性,但是在實踐教學體系設置上過多采用照搬國外或者國內名校的模式和標準,沒有結合本校育人目標、專業特點以及畢業生就業行業特性等因素,實踐教學體系追求完整性,缺乏針對性,結果帶來實踐教學的盲目性,也一定程度上造成結構性就業難的通病。
1.2實踐教學流于表面性,缺乏體系性
教育部對實踐教學的學分、學時均有具體規定,但許多院校教務部門及教學單位缺乏針對實踐教學體系的研究,實踐教學安排不具科學性。在教學內容安排上,理論教學、實踐教學與就業需求不能有機銜接,實踐教學各環節間不能很好的形成科學的梯級體系,內容單調、不深入,流于表面,最終影響人才的培養質量和就業質量。例如校外實踐教學,多是由教師組織學生去企業進行參觀,學生在實踐中走馬觀花,缺乏深入細致地思考和分析的機會,實踐后對實踐過程印象浮淺,實踐效果不理想。
1.3積極性不對等,校外實踐教學平臺建設困難
校外實踐教學平臺不僅能夠彌補校內教學資源不足,也是培養應用性、創新性人才的重要依托,且有利于促進高校培養人才質量更好的適應社會就業需求。但校外實踐教學會對企業正常的工作秩序產生影響而導致的工作效率降低,甚至會導致企業商業機密泄露而對企業造成的潛在損失。因此,校外實踐平臺建設過程中呈現出積極性不對等的狀況,企業反應冷淡缺乏積極性,高校方面表現熱情,但難有作為。
1.4師資隊伍少有工程實踐經驗,缺乏實踐性
隨著近年的擴招,教師規模迅速增加,尤其是青年教師大多是剛畢業的研究生,具有博士、碩士學位的高校青年教師越來越多,雖然學歷較高,但他們大多是從校門到校門,自身教育經歷主要集中于理論知識學習和學術研究,非常缺乏工程實踐歷練,難以勝任工程實踐教育。當今高校針對教師考核體系引導大部分教師將精力集中于申請課題、、提升職稱,不利于教師個人工程實踐能力再提升,這就造成理論知識、實踐教學能力強的“雙師型”教師嚴重不足。
2就業導向視角下實踐教學體系優化的嘗試
2.1就業行業分布
廣東海洋大學能源與動力工程專業近5年畢業生643人,其中升學深造24人,申請暫緩就業6人,18人不納入就業方案,就業率為97.2%。具體就業行業分布情況如表1所示。近年來,依據就業實際需求,進一步強化實踐教學,對實踐教學內容體系、創新創業教育、校外教學平臺、以及實踐教學過程質量監控進行了一些的改革與探索。
2.2基于就業需求,優化實踐教學系統
為了實現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的目標,近年我校在長期重視實踐教學建設的基礎上,對實踐教學內容進行了調整和完善,建立了分層次、分階段和系統性強的實踐教學內容體系,如圖1所示。通過優化實踐教學體系,達到理論教學與實踐教學有機銜接,實踐教學各環節間形成梯級體系。實踐教學在幫助、加深學生對理論課程掌握的基礎上,提高學生的專業技能、工程實踐能力、工程意識以及創新創業能力,以滿足就業需求。
2.3基于就業主要方向,細分實踐教學內容
應用型本科院校能源與動力工程專業畢業生就業常常具有一定的區域性和方向性。廣東海洋大學立足廣東,培養的畢業生也大都服務地方經濟社會發展。經統計,本專業近5年89.5%的畢業生選擇在珠三角地區就業。根據近年的就業行業情況統計,表1所示,畢業生就業方向大都集中在兩個行業方向,一是船舶、電力及鍋爐、燃氣等行業,二是制冷、空調及工程等行業。為此,我校能源與動力工程專業將部分專業實踐課程細分為熱能和制冷兩個大方向。熱能方向設置鍋爐原理與設計課程設計、船舶動力裝置課程設計等實踐課程,而制冷方向設置制冷與空調工程設計課程設計、空氣調節課程設計以及制冷裝置電氣控制技術課程設計等實踐課程。能源與動力工程專業學生根據個人興趣選修相應方向的專業實踐課程,避免了實踐教學的盲目性,且無需額外增加實踐教學課時,內容滿足主要就業方向需求,也一定程度緩解結構性就業難的通病。
2.4響應就業新形勢,重視創新創業實踐教學
根據社會對能源與動力工程專業畢業生創新、創業能力要求的加強,我校新增綜合素質拓展訓練、創新創業實踐和創業教育實踐課程。同時,為充分調動學生學習的積極性、主動性和創造性,專門制定《學生創新創業訓練計劃項目管理辦法》,設立大學生創新創業訓練計劃項目,包括創新訓練項目、創業訓練項目、創業實踐項目和學科專業競賽項目四種類型。近4年來,以學生組隊,專業教師指導的形式,組建了20多支創新創業實踐團隊,初步形成學生組隊申報、教師指導、學校經費支持的體系,有效提升學生創新創業綜合實踐素質。
2.5基于就業導向,優化校外實踐教學平臺
為破解校外實踐教學平臺建設困難這一局面,采取了一系列舉措:向合作企業輸送專業人才;通過學校客戶資源的開發,滿足實踐教學合作企業的市場拓展收益;合理安排實踐教學時間,以降低對企業的負面影響,提升企業合作育人的積極性。經過多年的努力拓展,目前已與東風商用車公司、廣州文沖船廠有限責任公司、寶鋼湛江鋼鐵有限公司、武漢新世界制冷工業有限公司、大連冰山集團有限公司等21家企業建立了穩定的校企合作平臺。在此基礎上,企業平臺所涉及的領域相對集中本校能源與動力工程專業的熱能和制冷兩個主要就業方向,企業類型或實踐崗位系統覆蓋設備設計、制造、銷售、工程施工、運營管理整個鏈條。實踐教學環節,學生可以根據個人興趣和就業需求,有針對性的選擇相應的實踐平臺。
2.6基于就業導向,切實提高畢業設計實踐環節質量
畢業設計(論文)是大學期間學生畢業前的最后學習階段,是學習的深化與升華的重要過程。由于某些因素,我校能源與動力工程專業畢業設計(論文)曾出現質量下滑趨勢。近年來,針對畢業設計(論文)實踐環節,我們基于就業導向,合理利用專業針對性強的合作企業平臺,依托眾多工程實踐經驗豐富的教師隊伍,做出系列舉措,有效提升了該實踐環節教學質量。時間上,為了更好地解決找工作與研究生復試對畢業設計的沖突,將畢業設計時間前移半個學期。選題上,指導老師下達候選的任務書緊密結合本專業的培養目標及就業需求,避免盲目性。畢業設計(論文)實踐過程中,加強過程管理,將指導過程細分為初期任務布置、中期檢查和答辯驗收三個階段,在此期間要求學生每周至少與指導教師詳細交流一次,強化管控。通過近3年來系列探索性的實踐,明顯感覺近幾屆畢業生能夠較好的對大學期間所學的基本理論、基本知識和專業知識進行結構框架梳理,使知識系統化,也提高了調查研究、查閱文獻、收集資料、制訂設計(試驗)方案等綜合能力,畢業答辯環節所展示成果的質量也明顯提高。
3結語
基于就業導向視角下,通過對能源與動力工程專業實踐教學體系探索和實踐,有利于推進本專業學生綜合素質的提高,也有利于本專業學生的成功就業。近年來,我校能源與動力工程專業學生參與實踐創新活動的熱情高漲,每年參加“大學生創新創業訓練計劃”(校級)、“創業設計大賽”(校級)、“挑戰杯”大學生創業計劃(校級)等各類學生科研項目的學生人數逐年增多,學生實踐創新能力也得到明顯提高,各類課外科技競賽中也取得了優秀成績。2015年,獲得“中國制冷空調行業大學生競賽”一等獎,“全國大學生節能減排科技競賽”一等獎等多個獎項。根據對近3年畢業生的跟蹤調查,本專業畢業生就業率一直保持在98%左右,82%左右的畢業生反映實踐教學對其成功就業有很好的促進作用。
作者:張乾熙 賈明生 徐青 單位:廣東海洋大學
參考文獻:
[1]李培根,許曉東,陳國松.我國本科工程教育實踐教學問題與原因探析[J].高等工程教育研究,2012,03:1-6.
[2]劉偉,蔡兆麟,黃樹紅,等.構建熱能與動力工程專業創新教學體系[J].高等工程教育研究,2005,01:44-47.
篇2
關鍵詞:能源動力類 實踐環節 改革與實踐
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)09(b)-0080-02
為了適應社會和行業對能源動力類人才的發展要求,培養具有實踐能力和創新精神的卓越精英人才,并且讓學生能夠接受符合自身特性的個性化實踐教育,我們重新構造符合經濟、社會、科技發展和人才培養規律的、結合國家實踐基地的立體化實踐課程體系,探索實踐課程授課方法,把社會需求和人的全面發展需要結合起來,促進學生自主學習和個性發展。
華中科技大學能源與動力工程學院作為首批入選實施“卓越工程師教育培養計劃”的院系之一,通過依托學科和專業優勢,積極利用現有資源條件,充分挖掘專業潛力,對“卓越工程師教育培養計劃”的進行系統的探索與實踐,致力于培養具備能源動力素質的卓越工程師,在卓越班教學計劃中突出具有專業優勢和特色的基礎上,特別加強工程實踐課程和實踐教學環節的改革。
本文圍繞卓越工程師人才培養目標,依托卓越工程師培養計劃,探討能源動力類實踐教學環節培養的改革,通過加強校企的緊密合作,立足國家工程實踐中心,校企合作進行實踐教學,推進卓越工程師的教育改革,為滿足適應社會發展需要的能源工程領域的卓越人才培養需求進行有益探索。
1 課內教學與課外實踐相結合,提高學生動手能力
學院在專業基礎課程建設中積極將課內教學與課外實踐結合起來構建專業基礎知識結構。在組織《能源與動力裝置基礎》課程教學時,主動以“認知+實證”為突破口,因為該門課程涵蓋了以往熱能與動力工程專業所有專業方向的專業主干課程基本內容的能源類綜合課程,課程內容涉及到能源動力工業中幾乎所有裝置、設備的工作原理和基本結構。為了使課程學習生動形象,該課程不僅在課件中加入了大量動畫等多媒體素材,而且因課制宜,與課程同步進行現場課外實踐,使學生的感性知識與理性知識相互交融,加深了對理論的理解認知和對機器的實證。學生通過理論知識的學習,然后通過課外現場的實踐再學習,有利地提高了學生動手能力。
能源動力類本科專業是一個寬口徑專業,涵蓋了多個不同的專業方向,由此,近幾年,在建設能源動力類各專業方向課程同時積極共建實驗課程。結合能源動力類碩士二級學科平臺與本科專業方向對接共建實驗課程,更新實驗教學體系,將涵蓋以往的十余門課程二十余個單項實驗,改造成四門獨立實驗課程(見表1),各16學時。四個專業方向的模塊課程對應著四門獨立實驗課程,四個專業方向的模塊課程的課內教學與課外實踐的獨立實驗課程同步進行,有效地做到了課內教學與課外實踐有機結合。其中每一個綜合實驗可實現多個相關的實驗聯系,可使學生對實驗內容有較完整更全面的認識,以得到綜合性的訓練。
在具備能源動力類專業設備的宏觀框架知識結構后,結合學院各專業方向的細化課程相繼開設。創建的“認知+實證”的特色專業平臺課程,由于課堂教學與課外實踐同步進行,化復雜為具體、化抽象為形象,使理論與實踐密切結合,培養了學生的創新意識,提升了學生的動手能力。
2 校內實習與校外實習相結合,提高學生實踐能力
實習環節安排在大學期間的二、三年級,在整個本科生培養的課程體系中起著承上啟下的作用。校內實習體現了對先修的一些基礎課程知識的綜合應用,校外實了知識的綜合應用外還為后續相關專業課程的學習乃至未來的技術工作奠定基礎。由此,校內外實習的有機結合,學生的感性知識與理性知識進一步得到相互交融,加深了對理論的理解和對機器的認知。校內實習實行隨時開放自己動手實踐的模式。在教師的指導下,讓學生自己動手拆裝各種機器,觀察結構,研究其工作原理,討論其操作與控制系統,而且可以多次反復進行,學生在實習過程中還可以進行一些創造性的設計,利用開放式的試驗裝置,如冰箱、空調綜合實驗臺等,自行試驗,不僅提高了動手能力,而且培養了學生的獨立工作能力和創造性的思維。校內實習有一定的優越性,但與校外實習的在線生產實際有一定的區別。校外實習可以彌補校內實習的不足,通過企業調研,和工程技術人員交流,了解行業前沿的學科動態及產品發展趨勢,尋找工程實踐中的技術難題,去自主學習、研究性學習、探索解決方案。企業技術人員結合生產現狀,對學生進行講解,進一步加深對產品和生產過程的了解,加深對專業工程實際的認識,同時擴大視野,樹立工程、系統、設備裝置、現代化生產的概念,并提高到理論上來理解,觸發理論到產品的思維。
學院在校內外實習交替安排在三、四、五、六學期的四個學期(見表2),前三個實習環節由學院統一安排,第四個環節根據學生選定的專業方向分散到相應的一到兩個廠家進行實習。
通過校內外的實習,使學生很好地掌握本專業的一些實驗的理論方法和步驟,并對實驗和生產流程具有實際的動手運行操作能力及處理突發故障的能力提升。同時,為學生充分展示了專業廣闊的前景,營造濃郁的氣氛激發各類學生的興趣。讓學生有深入實際的時間,有消化理論,對實踐有延續深入洞察,有可能進入創造思維的機遇。校內、校外相結合,開拓了學生由理論到產品的視野與思維,提高了實踐能力。
3 設計性環節與課外科技相結合,提高學生創新能力
設計性教學環節在培養課程體系中是非常重要的環節,高校的設計性教學環節占學生在校4年時間的25%左右。傳統設計環節的內容、方法、要求已經不適應現代教學形式與環境的變化,設計性教學環節的改革也嚴峻的提到教學日程上來。通過設計性教學環節與課外科技創新結合,結合學科優勢及科研成果,利用學生課外科技活動,共建實踐創新的設計課程,有效地實現了“設計課程+課外科技”的結合。
設計環節是學生綜合運用所學知識解決實際問題,培養創新能力的最好階段。熱能與動力工程專業的設計實踐環節有三個:機械零件課程設計,專業課程設計和畢業設計。為了使學生能長期不間斷地受到理論與實際應用相結合的訓練,培養學生工程設計和科學研究的能力,改變過去三個設計各自孤立進行,互不相干的作法,將三個設計在時間安排上結合起來進行,相繼覆蓋兩年。
在設計環節改革中,強調結合教師科研、課外競賽進行專業理論、技術和基本工程設計規范的訓練,并注重培養學生綜合運用各學科知識,進行產品、工程設計。在畢業設計選題時,指導教師結合學生的科技活動中的課題設下創新點,有計劃地在設計環節指導過程中啟發誘導學生來攻闖創新關。通過引導、學習、實踐的項目周期訓練,使學生能夠將理論知識靈活應用,激發和創造學生的潛能。學院學生在近幾年的科技活動和全國節能減排大賽中成績喜人。在設計環節的管理上,把課外實踐活動納入學分管理,調動了學生進行課外實踐活動的積極性。以上措施有效地實現了“課程設計+課外科技”的結合。
在本專業的設計性教學環節中,要求能運用已掌握的科學技術知識去分析問題,在能源動力類的機器設計制造、工程的計算與設計過程中,針對設備的結構尺寸公差的配合、工藝中的規程和精度配合、復雜系統的控制過程問題、復雜程序計算過程等,均能及時作出準確的判斷、正確的結論,提出可行的辦法,使問題得到解決。設計性環節與課外科技相結合,為學生知識水平、能力與素質同步提升,落實人才的多樣化和個性培養,促進學生自主學習和個性發展,為促進人才培養質量的提高起到了重要作用。
4 畢業設計與企業實踐相結合,提高學生綜合能力
畢業設計環節為學生未來的技術工作和發展起著重要的作用,為推進“卓越工程師教育培養計劃”的實施,進一步提高學生的工程素養,培養學生的工程實踐能力,工程設計和創新能力,提高企業在人才培養中的作用,根據社會對能源領域人才的需求類型,經過深入調研,學院將在共建工程訓練教學實踐平臺和與企業共同指導畢業設計和學位論文等方面進行合作建設,將主流技術和工程方法引入教學實踐中,將企業成功實施的項目實踐引入課堂教學,并鼓勵學生將最新的科學研究成果進行技術化、工程化。
高年級學生跟隨導師結合工程項目和課題進行科研訓練,部分保研生可提前修讀碩士階段課程。畢業設計和研究生階段實行學校和企業雙導師制,根據產業界需求,結合研究課題,加強項目流程等工程訓練,進行個性化培養。實踐畢業設計雙導師制和考核方式改革等措施,在學校配套政策的大力支持下,結合國家級實踐基地,探討畢業設計實踐研究,在四年級學生的畢業論文階段,請企業相關人員作為指導老師,獨立或結合校內教師對學生進行畢業論文的指導。
在大約一年的畢業設計環節中,首先明確學生的校內指導老師和企業指導老師,由指導老師對本科階段的企業培養計劃進行整體規劃和指導。本科階段畢業設計論文題目由學校導師和企業導師共同商討后確定,可結合碩士階段的方向設置企業實踐的重點和應達到的具體指標。學生下企業的具體時間根據課題研究的需要靈活確定,為課題研究提供現場運行數據和資料,以及進行試驗或驗證的機會。要求導師嚴格把關,以解決工程實際問題為出發點,確定研究課題。注重培養實踐研究和創新能力,為企業培養“留得住,用得上”的高端人才為主要目標。
近幾年,學院在實踐環節的培養上以實際應用為導向,以職業需求為目標。教學內容強調理論性和應用性課程的有機結合,突出案例分析和實踐研究;教學過程重視運用團隊學習、案例分析、現場研究、模擬訓練等方法。建立健全校內外雙導師制,以校內導師指導為主,校外導師參與實踐過程、項目研究、課程與論文等多個環節的指導工作。同時,加大實踐環節的學時數和學分比例,學生提交實踐學習計劃,撰寫實踐學結報告。學位論文選題側重來源于應用課題或現實問題,體現研究生綜合運用科學理論、方法和技術解決實際問題的能力,以培養碩士工程型的后備卓越工程師為目標。
以上針對能源動力類卓越人才實踐環節培養方面進行的一系列建設和改革,有益的推進了卓越工程師教育改革發展。
參考文獻
篇3
關鍵詞:地方產業;創新;實驗教學體系
高校工科專業的實驗教學是重要的實踐教學環節,承擔著培養學生興趣、鍛煉學生思維能力、加深學生理論理解、熟練學生設備操作等使命。對地方高校的工科專業來講,實驗教學體系的構建和地方行業相結合更是提高學生實踐技能的有力措施之一,德州學院坐落在中國太陽城和新能源之都,在專業建設中和當地企業緊密結合走出了一條特色之路,特別是在熱能與動力工程專業的實驗教學中心建設中,結合當地行業和企業優勢,大膽進行實驗教學改革和探索,形成了一整套較為完整的創新實驗教學體系。
一、實驗教學定位及規劃
(一)實驗教學理念
新能源產業,作為國家和山東省重點學科專業領域,近幾年迅猛發展,新能源人才普遍匱乏現象也越來越突出。德州學院能源與動力工程實驗教學中心以新能源產業的發展為需求,形成了為區域經濟建設服務的實驗教學理念:按照“厚基礎、強實踐、求創新、高素養、重責任”的人才培養目標,采用“校企共建,資源共享”的模式,以培養學生工程實踐能力、綜合應用能力、系統設計能力和創新實踐能力等“四個能力”為著力點,通過“構思-設計-實施-運行(CDIO)”的工程教育模式,將工程實踐環境作為工程教育環境,培養學生的職業道德、工程實踐能力、學術知識和運用知識解決問題能力、終身學習能力、團隊工作能力、交流能力和大系統掌控能力等,并通過校企合作的形式開展聯合教育培訓,開展科學研究活動,不斷提高教學質量。
(二)實驗教學定位及發展規劃
實驗中心教學定位:中心按照“以人才培養為中心,通過基本實踐技能的培養、綜合實 踐能力和工程應用能力的訓練、科技創新精神的養成,實現知識、能力和素質的全面協調發展” 的指導思想,開展實踐教學工作。重視學生“應知應會”的基礎性實驗,培養學生的基本實驗技能;通過改革教學實踐內容和方法,強化綜合性、設計性、創新性等實驗教學環節;將工程 訓練系列課程貫穿于本科教育全過程,突出工程能力的養成和工程素質的培養;開展各類科技競賽活動,培養學生的創新精神和能力。
實驗教學規劃:結合中心承擔的實踐教學課程的特點,根據高等工程教育、能源與動力工程學科發展的要求,不斷改革現有的課程體系,優化理論教學和實驗教學的內容,構建更為合理的實踐教學體系;采取可行且有效的措施,提高教師的實踐教學能力和水平;以實驗室設備為基礎,爭取多方支持,進一步改善實驗教學條件,提高實踐教學水平;整合資源、優化配置、提高設備的使用效率,建設開放服務的實驗教學環境。
二、實驗教學改革思路及方案
(一)實驗教學改革思路:堅持“實踐教學是提高教學質量的關鍵”的理念,以“傳授知識、培養能力、注重創新,提高素質” 的為宗旨,積極開展教學改革與實踐;根據人才培養和技術進步的要求,統籌協調理 論教學與實驗教學,構建科學、合理、多層次的實踐教學體系。
(二)具體方案:
1.整合教學內容,建立符合創新性應用型人才培養的實驗教學體系,能源與動力工程是綜合性學科,除了傳熱學等課程的課內實驗外,還包含各種實習及設計環節,因此中心把這些內容全都納入其中。在與校外實踐基地的共同研討下,優化實驗教學內容,構建了“基礎理論與實踐技能平臺設計應用能力平臺綜合實踐能力和工程應用能力平臺科技與創新能力平臺”的“漸進式四平臺”實驗教學體系。
2.改革實驗教學模式,加大綜合設計型及研究創新型實驗比例
中心堅持以實驗—理論—再實驗的原則進行教學和教學指導,可以以工程實際問題為牽引,開展實驗和課程設計,在理論教學引導的基礎上,讓學生在實驗中學習和掌握,實現了以學生為主體的轉變。加大實驗室開放力度,以全國大學生節能減排科技作品競賽等各級各類大賽為平臺,加強對學生的指導,學生自主設計制作作品參賽,并根據獲獎級別給予相應的學分。
3.加強實驗教師隊伍建設,提高教育教學水平
“中心”實行基礎實驗課程負責人制和項目負責人制,具有高級職稱同時兼有科研課題和設計項目的教授、副教授、高級工程師作為實驗室主任和課程、項目負責人,中青年骨干教師及企業單位技術骨干人員擔任實踐環節主講教師,專職實驗人員負責實驗室的日常維護管理。鼓勵教師在新的教學理念指導下編寫圖文并茂的紙質實驗教材和生動的聲響立體教材并實行互動式教學,以問題為中心,在教師引導和啟發下,學生自主提出問題、設計問題、解決問題,加強教師技能的培養,積極開展實驗教學改革和實驗技術研究,鼓勵教師走進企業,讓老師在實際工程實踐和研究中拓展教師的技能水平。
4.完善實驗教學考核制度
進行實驗教學質量考核,是強化實驗教學過程管理,進行實驗教學質量監控的必要手段,是完善和加強實驗教學的重要措施。中心根據實驗項目的層次,設定了行之有效的多層面,立體化的實驗教學考核體系,主要強調實驗教學環節的考核和創新創業能力的培養。對于綜合設計型及研究創新型實驗考核時,由校內外專家組成考核小組,對產品的性能、社會價值、應用前景等做出綜合評價,評價結果也作為指導教師教學水平評定的依據,提高了師生的綜合能力。同時校外專家的介入,也增加了學生與企業的聯系,增強了就業競爭能力及學校知名度。
5.完善實驗室管理制度,健全運行機制
為了保障實驗教學質量,在學校一系列管理制度的基礎上,“中心”根據自身實際,制定了《實驗室管理條例》、《學生實驗課成績考核辦法》、《實驗室人員崗位職責》、《儀器設備維護及使用管理辦法》、《實驗室安全制度》、《學生實驗守則》等規章制度,為規范實驗中心管理、保證實驗教學改革的有效推進提供了制度保障。同時,建立了實驗教學管理部門的監督和評價機制。通過評價結果與課時津貼和年終分配掛鉤、獎勵和懲罰并舉等措施,建立實驗教學質量監督與評價體制、完善實驗實踐教學質量評價標準。
6.立足地方,實驗教學為地方經濟服務,加強校企共建
篇4
關鍵詞:卓越計劃;能源與動力工程專業;培養方案改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)48-0124-02
一、背景
為建設創新型國家、增強國家的核心競爭力和綜合國力,教育部于2010年6月正式啟動“卓越工程師教育培養方案”(簡稱“卓越計劃”),以培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量國際化工程技術人才[1]。被譽為“工程師的搖籃”的哈爾濱工業大學成為首批61所“卓越計劃”試點實施高校之一。2011年,熱能動力工程等21個工科專業成為“卓越計劃”試點專業。為實現建設與哈爾濱工業大學發展相適應的大學校區的奮斗目標,保持與校本部一致的人才培養模式,威海校區于2015年正式啟動“卓越工程師培養方案”工作。
哈爾濱工業大學(威海)熱能與動力工程專業原為內燃機專業,創建于1988年,由哈爾濱工業大學與中國第一汽車集團公司聯合辦學,旨在按產學研相結合的模式培養汽車工業領域高級人才。2015年更名為能源與動力工程專業,是目前威海校區的特色專業和主導專業之一。在“卓越計劃”的背景下,如何繼續發揮該專業的特色和優勢,培養新型卓越工程人才,培養方案的改革是非常值得探索與實踐的。
哈爾濱工業大學(威海)能源與動力專業主要致力于內燃機的設計及制造、傳統能源的利用及新能源的開發,是一門工程性較強的專業,學生主要的就業方向為汽車制造廠、發電廠、內燃機廠、鍋爐廠、大型機械廠等。據專業近5年的就業統計數據顯示:本科生畢業后進入汽車企業及電力企業從事產品制造及工程設計等工作的比例約為60%,從事本專業科研工作的比例僅為8%。由此可見,目前社會能夠提供的科研工作崗位非常有限,從而造成了人才培養與社會需求的嚴重脫節。為了加快推進“卓越計劃”的進展,培養新型合格工程技術人才,能動專業培養方案的改革已迫在眉睫。
二、培養目標
本著“卓越計劃”的“面向工業界、面向未來、面向世界”的工程教育理念,同時遵照哈爾濱工業大學“卓越工程師培養方案”的基本思路:弘揚傳統、與時俱進,科研支撐、校企聯合,強化實踐、突出特色,面向世界、培育英才。威海校區能源與動力工程專業結合專業特點,以“夯實基礎,突出特色,注重能力”為基本原則,強化工程意識、工程素質、工程實踐能力、自我獲取知識的能力、創新能力及組織管理能力,培養具備動力機械及系統研發技能和應用技術,能在工業、國防等領域從事動力機械及工程研發、新能源開發利用、系統優化設計、應用管理等工作的高級工程技術人才。
三、培養模式
1.“3+1”嵌入式校企聯合培養。在“卓越計劃”的宏觀指導下,能源與動力工程專業結合目前的實際情況,采取“3+1”嵌入式校企聯合培養模式,不是孤立的3年校內學習和1年企業實踐,而是逐步融合、相互交叉的校企嵌入式聯合培養。前3學年,培養方案將傳統的雙學期制改為三學期制,每學年的最后4~5周為小學期。小學期主要安排卓越專項選修課程、企業認知實習、制造工藝課程設計、生產實習等實踐教學環節,通過總量控制,最終實現校內學習累計3年,校外實踐累計1年。這種多形式、多層次的嵌入式實踐環節,能夠循序漸進地增加學生對專業的感性認識,體驗和感知本專業對知識、能力、素質方面的要求。
在整個實踐環節中,企業學習階段是核心和關鍵的部分。在此,學生主要完成以下三方面的任務:一是生產實習,實習崗位主要在企業的培訓部門和生產車間,了解并分析實習單位主要產品的開發方法和生產流程。二是綜合設計,在生產車間和產品開發部門進行內燃機或鍋爐制造工藝設計及相關課程設計。三是畢業設計,根據企業的具體設計、改造、開發、攻關等任務,學生參與其中,選擇某一子任務為畢業設計題目,嚴格堅持“一人一題”的原則,實現“真題真做”,且同一選題五年內不得重復使用。畢業設計要求由校企雙方共同負責進行過程管理和考核,包括立項、中期檢查、結題和畢業答辯,所有考核環節均在企業中進行,并由校企雙方共同組成考核小組和答辯委員會。
2.雙導師制。“雙導師制”是“卓越計劃”得以順利進行的重要保障。優先聘請具有企業工作經歷的教師擔任專業課的主講教師,同時從企業聘請兼職教師來校任教。大中型企業的工程師具有豐富的工程經歷,并掌握較先進的工程技術,是補充“卓越工程師”培養教師隊伍的主要資源。本專業長期以來一直與國內知名企業進行長期的科研和教學合作,其中包括第一汽車集團公司、沈陽航天三菱汽車發動機制造有限公司、山東濰柴動力股份有限公司、威海華能電廠、上海鍋爐廠等企業,目前已聘請3名具有教學經驗的高級工程師補充“卓越工程師”教師隊伍,擔任相關專業課的教學任務。同時,加大專業教師企業培訓強度,根據課程設置和學科發展規劃,有計劃指派具有碩士以上學位的年輕教師到企業帶薪工作,直接參與企業的科研、生產和管理活動。
四、課程體系
課程體系的改革與重組是落實“卓越計劃”各項改革和創新的基本點。根據能動專業的工程師培養要求,改革傳統的、陳舊的教學內容,增加新興科學技術和工程應用知識,建立適應卓越工程師培養的知識體系,為此增加了卓越專項選修課程,融合學科基礎課程,減少專業基礎課數量,增設專業選修課。具體課程學分、學時學分分配見表1。
五、評價考核
考核評價體系的缺乏和不科學會使卓越工程師培養質量難有科學標準和保障,會導致人才培養質量的參差不齊[2]。因此,考核與評價機制的建立必須以學生實踐能力評價為主體,注重對學生的工程能力、組織能力、團隊合作能力、人際交往能力、國際視野等方面的達成度的評價,這需要學校、企業及社會多方面共同參與完成。
實踐環節的評價是考核評價體系的重中之重。實踐環節總成績由四部分組成:生產實習、工藝設計、專業課程設計和畢業設計,各部分的成績由學校和企業指導教師的綜合評價。企業指導教師對學生的綜合評價由企業指導教師組織企業技術人員對學生在企業實踐培養期間的平時工作表現、工作能力、解決生產實際問題的能力,該項成績占各部分成績的30%;報告(包括圖紙、畢業論文)占各部分的40%;答辯成績(答辯委員會由校企聯合組成)占30%。最終實踐總成績按百分制計。
六、結語
為培養符合“卓越計劃”要求的合格工程技術人才,本文針對哈爾濱工業大學(威海)能源與動力工程專業的培養方案提出了一些改革措施和探索。實際上,培養計劃的改革是一個循序漸進的過程,需要學校、企業和社會的共同努力才能完成。目前,由于該專業“卓越計劃”剛開始實施,還需要在實踐中逐步探索、檢驗并完善。
參考文獻:
篇5
關鍵詞 熱工自動化 虛實結合 實踐創新能力 教學實踐
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2016.02.026
0 前言
工科類專業人才培養必須面向國民經濟和社會發展的實際需求。傳統偏向于就業導向型的專業,在人才培養規模和特質上受經濟發展的影響很大。國民經濟和社會發展的需求信息反饋于專業人才培養的作用非常直接和明顯。①相較而言,熱工過程自動化專業因其依托于國家能源、電力等基礎行業,在人才培養規模以及與國民經濟需求的對接上表現穩固。②歷經數十年的發展,學生畢業就業的態勢平穩,受就業導向的沖擊較小。這一現狀非常有利于專業和學科人才的沉淀,也有利于高校在專業和人才培養上形成自己的特色。③但其弊端也較為明顯,即行業和社會對人才的需求具有慢時變性,其信息反饋和反作用于高校的人才培養也具有較大滯后性,結果導致人才培養主體方在適應國家和社會需求是缺乏應有的主動性。
熱工自動化本科人才培養的任務之一是培養具有良好人文素質和科學素養,掌握自動化領域的基本理論、基本方法和基本技能,為國民經濟各部門特別是能源、電力等行業服務。長沙理工大學的熱工自動化專業,自2013年國家教育部統一專業命名后,歸并自動化專業名錄下,并統一以“自動化”專業對外招生,這給傳統以能源、電力行業為依托和特色的熱工自動化專業人才培養帶來了新的挑戰。
我國經濟發展進入新常態后,國家提出的“四個全面”的戰略部署和“一帶一路”的戰略構想,這給高等教育綜合改革提出了新要求。特別是能源、電力等行業作為實現國家戰略部署和構想的重點建設領域,迫切需要實現行業人才的創新驅動發展新模式。④這要求熱工自動化在人才培養上更加注重學生實踐能力、創新能力等核心層面的內涵發展。⑤⑥
本文就長沙理工大學熱工自動化專業在“中西部高校基礎能力建設工程”中的實施情況,結合國家級教學實驗中心――“能源系統與動力工程實驗教學中心”教學實踐,探討新常態下如何開展熱工自動化專業在人才培養體系的建設,如何實現專業及學生內涵的發展等核心論題。
1 主動適應專業人才時代需求,優化培養體系
熱工自動化專業人才應用的代表性方向是能源、電力行業中的發電過程。相比于其它粗狂型的工業生產,發電過程(火電、核電、新能源發電)具有自動化程度高、過程復雜、控制精細、安全等級高等一系列典型特點。這導致在結合行業開展學生實習的過程中,普遍存在“只能眼觀、不能手動”的現象。學生缺乏對專業應用和行業特質的深入了解。這非常不利于課堂知識的應用和專業素養的培養。為彌補不足,高校在培養環中借助仿真系統強化學生能力。應用仿真系統較好地彌合了理論與實際的脫節,這是熱工自動化人才培養的重要手段。但受人財物等客觀因素的制約,仿真系統的配置往往在規模和質量上落后于企業行業對人才的時代需求。
隨著國家經濟社會發展開始進入轉型發展的高階段和以復雜性矛盾協調推進為特征的新常態,國家和社會用人單位從早期的強調專業知識,到強調人文和思想素質,再到現在的強調創新能力和實踐能力。因此,必須進一步強化熱工自動化人才實踐創新能力的培養。
緊跟時代需求,做好專業頂層設計,重點把握熱工自動化人才要實現的目標和深入思考如何培養的核心環節。如圖1所示,為了主動適應時代人才需求,采取了如下主要措施:(1)主動深入企業行業,收集用人單位反饋意見,了解人才需求新動向;(2)跟蹤學生入職情況,收集學生反饋信息,掌握人才行業適應性;(3)完善師資隊伍建設,夯實專業、工程和教學能力,提升專業視野和教學能力;(4)積極開展實踐教學,強化學生能力培養,提升人才實踐創新能力。
建立了系優化機制,形成以體系分析和評估為中心的四個基本檢驗動態回路:(1)以學生能力為目標的人才培養體系和課程體系的分析評估;(2)以知識結構為目標的課程和實踐體系的分析評估;(3)以人才素質為目標的師資隊伍體系的分析評估;(4)為教學效果為目標的教法體系的分析評估。
2 著力建設學生素質內涵,強化實踐創新能力教學
主動適應時代需求的人才培養過程,必須緊緊圍繞以學生為中心來開展系列教學實踐。以學生為本,知識、能力、素質協調統一,培養熱工自動化人才的實踐創新能力。實踐教學體系、環節及內容的設計必須以學生的發展為本,在確保學生掌握專業基本知識、具備基本實驗技能及工程實踐能力的前提下,充分張揚學生的個性、興趣與愛好,使學生在教師的引導下,結合自己的專業愛好、興趣,自覺地開展實驗研究與探索,使學生的實踐教學活動具有多層次性和多樣性。
(1)建立以創新精神和實踐能力培養為主線的結構化實踐教學。整合優化實踐教學環節,突出能力層次。建立專業基本技能、專業綜合技能、創新思維和解決實際問題能力訓練三個層次和專業基礎實驗、專業綜合實驗、實訓、實習和畢業論文(設計)等四大主環節,對學生所需的不同層級的實踐能力進行訓練和培養。
根據企業行業對時代人才的需求,不斷優化實踐教學內容和實驗項目。將能源動力類和自動學科的新知識、新技術、新問題引入熱工自動化的實踐教學,提高“綜合性、設計性、研究創新性”實驗項目的比例,著力培養學生創新精神和解決實際問題的能力。
(2)建立強化學生能力培養、“虛實結合”的實踐教學。熱工自動化專業具有很強的工程背景,傳統的專業實習環節多在電廠進行,但是電廠生產對安全性和穩定性要求極高,控制操作有嚴格的紀律和規章制度。過多的實習環節放于電廠,容易導致學生實習實踐“只能眼觀,不能手動”,學生很難得到真正的實訓機會。為此,熱工自動化專業教學以國家級實驗教學示范中心――“能源系統與動力工程實驗教學中心”為依托,引入能源生產、轉換與控制的實訓系統。通過采用過程仿真系統實現“以虛補實”。
如何“虛實結合、虛實共進”培養學生能力,先進實踐教學條件和資源利用效用顯得非常重要。從結構、整體上不斷優化實踐教學環節和內容,豐富了“虛實結合、虛實共進”內涵與維度。如:針對以往在電廠開展的熱控設備檢修實習效果不理想的問題,采取校企合訓的方式進行。先是學生企業實習、行業專家授課,學生熟悉工程背景和工藝流程,明白生產中存在的主要問題。然后是校內檢修實訓、專業教師指導。校內的檢修設備多為企業生產線上替換下來的設備,檢修內容緊貼行業需求。通過綜合專家講課、檢修軟件仿真操作、設備實際操作,這極大地促進了學生對控制設備整體理解、有利于對控制系統體系的把握和工程實踐能力的全面提升。
(3)建立具有工程實踐與創新能力的師資隊伍。要實現增強學生的實踐和創新能力,提高學生的綜合素質,一只高素質的實踐教學隊伍是重要保障。通過開展工程化提升教師工程實踐能力,教師深入企業有利于自身知識結構的更新。在工程化的過程中,教師能加深對課堂理論知識如何運用于實際過程理解。教師行業知識的拓展,能極大豐富教學課堂的信息,使課本知識變得更為鮮活,更有利于培養學生的實踐創新能力。
(4)以“節能減排”基地助力實踐創能力。“能源系統與動力工程實驗教學中心”創設了大學生“節能減排”創新基地,建立了校內實踐教學資源共享、創新平臺。這些創新基地和平臺把能源生產、轉換和控制等相關類專業課程的實踐教學活動、課外科技活動、各類學科、專業競賽活動等實踐性教學環節有機結合。熱工自動化專業學生實踐能力表現突出,在歷屆節能減排大賽、挑戰杯比賽上取得了優異的成績。以“節能減排”基地為主導,引領學生積極參與社會科技實踐活動,很好地鍛煉了學生的實踐創新能力。
4 結語
我國經濟發展步入新常態后,能源和電力行業更加注重熱工過程自動化專業人才的實踐能力和創新能力。為了確保學生具備實踐創新核心能力和高水平的專業綜合素養,人才培養體系的制定必須主動適應時代人才需求。依托能源系統與動力工程的“虛實結合”實踐教學,結合“節能減排”創新基地的教師和學生工程化實踐,進一步凝練熱工自動化在專業領域內的特色,逐步形成在能源電力行業內更具競爭力的人才優勢。
注釋
① 牛春明,孔微巍.新常態經濟下高校畢業生就業現狀與對策研究[J].寧波工程學院學報,2015.2:87-92.
② 劉江山.電廠熱工自動化技術現狀與發展趨勢分析[J].科技與企業,2015.15:89.
③ 鄧海毅.新常態經濟下人力資源管理的創新及突破[J].現代商業,2015.23:131-132.
④ 徐暉.中國發展高層論壇2015:新常態 新趨勢 新舉措[J].電器工業,2015.4:54-55.
篇6
第一,畢業設計題目設定的基本要求是遵循畢業設計教學大綱,符合熱能與動力工程專業的培養目標。
第二,畢業設計題目的設定要理論聯系實踐,既有理論研究又有工程實際,體現出教學和科研相結合的原則,用以增強學生的興趣和知識的實際應用。讓學生能夠學以致用,從而調動學生的積極性,增強學生對生產實際、理論學習和科學研究相輔相成的認識。
第三,畢業設計題目的設定要因學生個體的差異難易結合,因材施教,使所有學生都能感到所學知識的有用之處,又能在原有基礎上有所提高、有所創新。
第四,畢業設計題目的設定范圍和深度應符合學生及本專業的實際情況,但又不失對本專業知識的實際應用。
第五,畢業設計題目的設定一般可分為理論研究、實驗研究、工程設計(實踐)和綜合等類型。本專業學生結合工程實踐類課題的比例應不少于80%,首先保證基本工程訓練,并在此基礎上做一些提高性的、拓展性的研究專題;其次結合實際任務進行的畢業設計,應選擇那些能滿足教學要求,并有實際意義的課題。
第六,畢業設計題目設定后,學生可根據自己的興趣愛好選取課題,然后根據自選與分配相結合的辦法進行最后的確定。在指導教師的指導下,學生可根據選取的畢業設計課題進行研究性的畢業設計,但目標要明確、工作量要適當。
第七,學生除了選擇指導教師設定的畢業設計題目外,也可根據本專業特點和自己的興趣,選擇學習和生活中遇到的與專業相關的實際問題,然后請指導教師審定后確定畢業論文的題目。
在畢業設計中開展研究性學習的目標、組織與實施
1.研究性學習的目標熱能與動力工程專業畢業設計的目的是為了培養學生學以致用的能力。其學習目的非常明確,就是利用大學所學的知識去解決導師所設計的問題,不但要學會查找資料、歸納總結,還要選取恰當的方法、手段,學會和導師交流,學會思考和創新。在畢業設計中開展研究性學習的目的就是根據學生個體的特點,有目的、有差異、有選擇的設定畢業設計題目,既做到理論聯系實際,又能使學生在研究中有所創新,培養其獨立思考和解決問題的能力。
2.畢業設計的研究性學習過程畢業設計采取個人獨立研究的方式。指導教師根據畢業設計題目的設定要求,注重理論聯系實際的設定若干個題目,由學生自由選擇感興趣的題目。然后指導教師給出題目具體的研究目標和要求,指導學生相對獨立的開展研究,用17周的時間完成整個畢業設計,撰寫畢業設計論文一本。畢業設計具體的研究性學習過程。
3.畢業設計的具體實施過程(1)對畢業設計題目的理解。指導教師應幫助學生就研究題目的意義、所涉及的知識及存在的爭議去理解畢業設計題目。鼓勵學生從多種角度認識、分析該畢業設計題目所涉及的問題,有批判的去思考,大膽的去創新。(2)搜集、分析、整理資料。查找與畢業設計題目設定的任務相關的國內外資料,深入理解畢業設計的任務,掌握國內外的發展現狀和研究手段。(3)開展調查研究和擬定研究方法。學生可根據個人理解對課題進行初步的研究,提出主要要解決的問題和思路,以及擬采用的方法和手段,撰寫開題報告。(4)討論與修正。學生將初步研究的結果,在指導檢查時或課余時間,與指導教師和同學進行討論,汲取他人意見和建議,及時修正部分畢業設計內容的研究方法,體驗研究性學習的快樂與收獲。(5)開展深入研究。學生根據之前對課題的理解和擬定的初步思路,對畢業設計內容進行深入研究,利用以往所學的知識去解決實際的問題。在此過程中,還可能遇到新的問題,或提出新的問題,教師應鼓勵其進行獨立研究,開展研究性學習,培養學生發現問題、解決問題和開拓創新的能力,客觀地、辯證地去分析和思考,以達到畢業設計的目的。(6)撰寫畢業論文。讓學生按照畢業設計的撰寫規范來匯報自己的結論,甚至可以鼓勵學生在學術刊物上發表自己的研究成果以擴大影響。撰寫畢業設計大論文可以培養學生歸納、總結、概括、推理和論述能力,學會展示自己的工作和成果,總結和反思自己的研究工作,不斷提高自己的科研水平。將自己所研究的感興趣的課題,通過查資料、鉆研、質疑、解決的過程,最后以畢業論文的形式總結出來,對他們以后參加工作進行專業性的總結有很大的幫助。
在畢業設計中開展研究性學習時對教師的要求
研究性學習的過程應該是教師與學生平等對話、相互合作、共同探索真理的過程。[4]因此,教師應轉變觀念,平等地與學生進行交流互動,平等地參與畢業設計題目的研究,啟發引導、鼓勵和支持學生在畢業設計中開展研究性學習,做學生的啟發者、引導者、激勵者、支持者和合作者。尤其要注意在與學生相處時應尊重學生的人格和自由;與學生交換和分享各自對知識、生活的認識時,應尊重、理解和包容學生的不同看法,甚至允許學生對教師的思想和觀點進行批評。
1.寬廣的知識面和較強的知識交叉應用能力研究性學習的性質使得學生在畢業設計中開展研究性學習時,所涉及的知識遠遠超過某些固定的范圍,學生需要教師指導和幫助的問題也與傳統的畢業設計不同。這就要求教師具有寬廣的知識面和知識的交叉應用能力,才能解答學生的質疑和困惑。
2.豐富的研究成果和工程實踐經驗這是在畢業設計中開展研究性學習的重要基礎。指導教師在對學生的指導過程中,要剖析題目的研究思路、比較研究的方法,以及相關的工程實踐。如果自身沒有相關的研究成果,沒有這個領域的工程實踐,對學生的指導就缺少了說服力,也就不能激起學生進行研究性學習的興趣,培養其解決問題能力、創新能力及啟發式思維。
3.工作的熱情和教學的投入在畢業設計中開展研究性學習具有針對性和啟發性。這就要求指導教師要做好研究性學習的教學,要熱愛教學和投入教學,要研究學生的需求、思維的方式和個體的差異,要有針對性的進行指導,要注重學生獲取、應用和創造知識的過程,而不是最后的結果。
4.畢業論文撰寫指導撰寫畢業論文是學生對整個畢業設計題目研究情況的歸納與總結。教師要使學生了解畢業設計論文的撰寫格式,引導學生了解研究成果的表現形式和交流形式。同時,指導學生總結在畢業設計中開展研究性學習所得到的收獲,包括心理上的成長。在畢業設計的答辯中去展示成果,讓學生的創新才智在進一步的思辯爭論中得以發展。
結論
篇7
關鍵詞:卓越計劃;本科生;畢業設計;團隊合作式
作者簡介:孫文福(1979-),男,河南永城人,三亞學院理工學院,講師。(海南 三亞 572022)王東旭(1957-),女,黑龍江哈爾濱人,哈爾濱工程大學動力與能源工程學院,研究員。(黑龍江 哈爾濱 150001)
基金項目:本文系黑龍江省高教學會“十二五”規劃2011年度課題(項目編號:HGJXHB2110351)的研究成果。
中圖分類號:G642.477 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)08-0198-02
2010年6月,中國工程院、教育部宣布聯合成立“卓越工程師教育培養計劃專家委員會”,批準第一批61所高校為實施“卓越工程師教育培養計劃”的試點,哈爾濱工程大學是試點院校之一。“卓越計劃”的培養目標是面向工業界、面向未來、面向世界培養造就一大批創新能力強、適合經濟社會發展需要的各類優秀后備工程師,為建設創新型國家、實現工業化和現代化奠定堅實的人力資源優勢,增強我國的核心競爭力和綜合國力。實施卓越計劃的目的主要是提升學生的工程素質,注重培養學生的工程實踐能力、工程設計能力和工程創新能力。[1]
一、團隊合作式畢業設計模式的內涵
斯蒂芬?羅賓斯認為,團隊是指一種為了實現某一目標而由相互協作的個體所組成的正式群體。這一定義突出了團隊與群體的不同,所有的團隊都是群體,但只有正式群體才能是團隊。并且正式群體分為命令群體、交叉功能團隊、自我管理團隊和任務小組。后來,他又對團隊與普通群體的區別作了深入研究,并得出四個結論:一是群體強調信息共享,團隊則強調集體績效;二是群體的作用是中性的,而團隊的作用往往是積極的;三是群體責任個體化,而團隊的責任既可能是個體的,也可能是共同的;四是群體的技能是隨機的或不同的,而團隊的技能是相互補充的。[2]
斯蒂芬?羅賓斯根據團隊成員的來源、擁有自的大小以及團隊存在的目的不同,將團隊分為三種類型:一是問題解決型團隊。組織成員往往就如何改進工作程序、方法等問題交換不同看法,并就如何提高生產效率、產品質量等問題提供建議,不過它對調動員工參與決策過程的積極性方面略顯不足。二是自我管理型團隊。這是一種真正獨立自主的團隊,它們不僅探討問題怎么解決的方法,并且親自執行解決問題的方案,并對工作承擔全部責任。三是跨功能型團隊。這種團隊由來自同一等級、不同工作領域的員工組成,他們能夠使組織內的成員交流信息,激發新觀點,解決面臨的問題,協調完成復雜的項目。
團隊合作式的本科生畢業設計模式是采用系統選題,統一管理和綜合考核的方式進行畢業設計的一種方式。這種模式以項目立題為基礎,將團隊合作模式引入到本科生畢業設計的全過程之中。團隊合作式畢業設計模式是極具適應性與創新性的組織模式,它可以通過應用自組織團隊,實現迅速適應復雜動態環境的目的。[3]
二、團隊合作式畢業設計模式的特征
1.目標機制明確
項目團隊組成人員共同討論團隊成員的管理模式及工作分工,明確每個團隊成員的角色、主要任務和要求,指導每一個成員更好地理解所承擔的任務;團隊成員中沒有主次角色,每一個人都是主力,每個角色都很重要,團隊成員彼此配合,推進團隊執行項目計劃,集中精力掌握有關項目成本、進度、工作范圍的具體完成情況,以保證項目目標得以實現;如果不能彼此配合就不能彼此之間互相推動,并按時完成工作目標。
2.強調合作精神
在學生團隊之間建立相應的管理機制,以團隊合作為基礎,團隊成員要進行充分的討論并相互督促,促進團隊成員之間建立良好的溝通、交流、信任機制;依靠團隊成員共同決策、共同解決問題,在確立團隊規范的同時,鼓勵成員的個性發揮;培育團隊文化,注重培養成員對團隊的認同感、歸屬感,努力營造相互協作、相互幫助、相互關愛、努力奉獻的精神氛圍,授予團隊成員更大的權力,盡量發揮成員的潛力。團隊的結構完全功能化并得到認可,團隊內部致力于從相互了解和理解到共同完成項目設計任務。團隊成員一方面積極工作,為實現項目目標而努力;另一方面,成員之間能夠開放、坦誠、及時地進行溝通,共同解決畢業設計中遇到的困難和問題。
3.類科研項目的管理模式
學生團隊選題,教師團隊指導答疑,項目管理式的畢業設計管理模式能夠加強指導教師與學生之間的溝通和交流,保證了指導教師對學生的指導時間。類科研項目的管理模式能夠培養學生的組織管理能力、溝通能力及分工協作能力。該模式以專業能力培養為依托,突破學科限制,加強學生對專業整體認識的系統把握,培養學生獨立承擔工程項目的工作能力;學生考核評價多元化,學生自主評價、團隊成員之間互相評價、階段性的考核及畢業答辯考核等環節綜合評定最終的成績。[4]
三、團隊合作式畢業設計模式的實踐
哈爾濱工程大學是以“三海一核”為主體學科的行業特色大學,動力與能源工程學院是主體學科之一,在船舶動力裝備領域具有行業特色和優勢。為實現“卓越計劃”的人才培養目標,提升學生的工程素質,培養學生的工程實踐能力、工程設計能力和工程創新能力,熱能與動力工程專業自2011年開始實施本科生團隊合作式畢業設計模式,具體實施辦法如圖1所示。[5]
團隊合作式的畢業設計模式是一種模擬工程項目立項及研究過程的本科生畢業設計模式。通過科研選題的方式,結合課題組現有項目和發展設想,開展具有創新性的選題工作,以創新性的研究內容和科研成果吸引與調動本科生的學習興趣。根據學科專業特點進行子課題劃分,系統安排各子課題之間的相互關系,為學生提供充裕的題目,并明確各題目之間的關系。以研究課題為基礎,各子課題承擔人員集中討論課題實施方案,通過查閱文獻資料由個人確定研究方法,在查閱、整理相關資料的基礎上進行分析和研究特殊問題,鍛煉學生獨立解決實際問題的能力。
1.立題
指導教師團隊進行前期的立題論證工作,結合專業特點和本研究領域前沿技術的發展趨勢,進行整體性立題論證。例如,以當前較先進的船舶柴油機為研究平臺建立船舶柴油機研發設計團隊。指導教師團隊集體討論,進行課題分解,以柴油機零部件的結構設計、強度分析和整機的性能優化為基礎,分解船舶柴油機總體設計任務,按照涉及學科的差異性確定子課題,明確各子課題之間的關系,再由指導教師確定子課題的任務。
2.選題
指導教師團隊為畢業設計學生就課題選題的依據、涉及的學科、課題之間的關系等進行詳細的講解;學生根據專業知識特長及興趣愛好與指導教師進行交流和溝通,然后確定選題;再根據選題情況及各子課題之間的關系,組建畢業設計團隊。指導教師集體確定畢業設計任務書,強調畢業設計紀律,規定工作時間、地點和管理制度,確定團隊管理機制和課題的整體工作計劃。
3.實施過程
在實施團隊指導畢業設計過程中,實施指導教師、在讀研究生的團隊指導和質量監控制度。以團隊內不定期討論、每周集中匯報、中期檢查、學術交流等方式保障畢業設計的有序進行,培養了學生的交流與表達能力、溝通與協調能力,提升了學生解決工程實際問題的能力。團隊指導教師采取因材施教的原則,在保障團隊課題進展順利的前提下,對基礎較好的、進度較快的學生,培育其申報校級本科生優秀論文,并在適當的時候引導其參加部分實際的科研工作。
建立相應的學生團隊管理機制,以協作為基礎,團隊進行廣泛的討論以及相互督促,開展團隊內自查、問題討論和學術交流等。通過團隊畢業設計提高了學生的專業知識和專業素養、組織管理能力、交流溝通能力以及分工協作能力,使學生的綜合素質得到全面提高。
4.質量監控
指導學生進行課題總結,撰寫畢業設計論文。在這方面,組織具有一定寫作經驗的研究生進行畢業設計論文撰寫的講座,以提高學生畢業論文的寫作能力。指導教師團隊對學生的論文要進行多次的檢查與審閱,重點針對畢業論文的工作量、研究內容以及論文的書寫格式和規范等進行評閱。
5.論文答辯
通過每周的匯報、組內討論、學術交流等方式,學生在表達能力等方面都得到了一定的提高。在學生精心準備答辯材料的基礎上,由指導教師組織團隊成員在團隊內進行預答辯,提前發現學生在答辯中可能出現的課題分析與語言表達等方面的問題,實踐表明采用這種方式能夠使學生取得較好的答辯效果。
此外,優秀的本科生畢業設計也能取得一定的研究基礎和科研成果,因此資料的整理和存檔工作也很重要。按照科研項目的管理模式,對畢業生的立題論證書、論文、研究成果等進行存檔,建立相應的數據庫。制定畢業設計發展規劃,制定畢業設計成果的延續方案,逐漸完善本科生畢業設計教學工作。
四、結束語
團隊合作式的畢業設計模式是一種新型的本科生畢業設計指導模式,其以專業人才培養為目標,充分利用教學資源,調動學生學習及工作的自主性并鍛煉團隊協作能力。當然,任何模式都是以優秀的教師資源和良好的硬件條件為基礎的,希望通過幾年時間的實踐,本科生畢業設計工作能夠利用現有科研環境提供的軟、硬件資源提高畢業設計的質量和水平,進而提高本科生的專業素養和獨立分析、解決問題的能力,解決高等工程教育提升學生的工程素質,培養學生的工程實踐能力、工程設計能力和工程創新能力,最終提高人才培養質量。
參考文獻:
[1]王東旭.試論“卓越工程師教育培養”的教學模式[J].黑龍江高教研究,2011,(7).
[2]楊晨,等.創新團隊內涵探析[J].科技管理研究,2008,(6).
[3]王東旭,等.艦船動力“卓越計劃”培養模式探索[J].高等工程教育研究,2011,(4).
篇8
Abstract: According to the characteristics of medium and low temperature waste heat steam resources, this project presents the solutions by using single-loop and double-loop combined power generation system, and designs a effective waste heat steam resource recycling and generation system based on screw expander.
關鍵詞:余熱回收;螺桿膨脹機;實例分析
Key words: waste heat recovery;screw expander;example analysis
中圖分類號:TM617 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)11-0085-02
――――――――――――
作者簡介:范剛(1993-),男,湖北孝感人,鄭州大學化工與能源學院2010級本科生,過程裝備與控制工程專業;(1991-),女,河南開封人,鄭州大學化工與能源學院2010級本科生,熱能與動力工程專業;王留陽(1991-),女,河南南陽人,鄭州大學化工與能源學院2010級本科生,制藥工程專業。
0 引言
針對一些低品位的能源,比如蒸汽,汽水混合物,如果直接排放掉的話,會造成能源的浪費,而這些工況不夠穩定的低品位能源用汽輪機來發電的話還是比較浪費,所以就需要開發一種新的方法,將這些低品位的能源來進行回收利用。本文介紹了螺桿膨脹機回收化工、冶金、建材和電力等行業中所產生的余熱資源的回收利用,在生產安全的前提下,將這些余熱資源再次利用,不僅提升了能源的利用效率,還達到節能的目的。
1 現有余熱蒸汽回收發電技術的比較
現有主要的余熱發電系統根據利用方式一般分為兩種:單循環系統、雙循環系統[1]。兩種系統比較如表1。由表1可知,目前的余熱發電利用技術均存在不同程度的缺陷。
2 基于螺桿膨脹機的新型高效余熱發電系統設計
本蒸汽余熱梯級回收發電系統對蒸汽的回收主要分為兩個階段:
第一階段中,將余熱蒸汽直接通過螺桿膨脹機,使其膨脹做功并帶動發電機發電,利用過的蒸汽通過排氣口排出;第二階段中,第一階段中排出的乏汽與低沸點工質換熱,使低沸點工質吸熱沸騰為蒸汽,再將該蒸汽引入螺桿膨脹機進行做功,并帶動發電機發電。
3 系統的應用實例計算
在煤氣化行業中,煤氣化后出口煤溫一般在600℃左右,之后采用間接水循環冷卻方式需要將其冷卻后儲存,這樣就使得一部分水在冷卻高溫煤的過程中獲得熱量,并轉變為大量約100℃~200℃的蒸汽,使得很大一部分熱量在冷卻塔中流失,既造成了能源的浪費,水資源的浪費,同時又對環境造成了熱污染。
據調查,河南某煤化工有限公司現有一處放散蒸汽熱源,蒸汽壓力0.8MPa(全文均為絕對壓力),溫度170℃,流量為50t/h。基于如此大量中溫的余熱蒸汽源,本論文設想通過運用本系統的基于螺桿膨脹機發電的低溫余熱梯級利用發電方式回收這部分熱量,發出的電可并入企業的電網直接利用。
3.1 系統方案
3.1.1 已知參數 本文主要是針對煤氣化余熱蒸汽源的余熱發電利用,發電系統的基本設計參數如下:①第一階段進口蒸汽參數:壓力:0.8Mpa,蒸汽溫度:170℃蒸汽流量:50t/h。②第二階段:蒸發器中蒸汽的進口溫度為111℃,蒸汽流量30t/h。冷卻水溫度取當地環境年平均水溫:25℃。
3.1.2 技術方案 本文提出的發電系統分為兩個階段:第一階段中,蒸汽直接進入螺桿膨脹機機組,并膨脹做功帶動發電機發電,發電機發出的電能,由電站廠房內的同期開關并網,通過電站側聯絡開關輸送至380V母線。第二階段中,階段一中排出的利用后的乏汽通過換熱器將低沸點有機工質R141b加熱蒸發,得到高溫高壓蒸汽,再由高溫高壓蒸汽來推動螺桿膨脹機做功發電,從而利用未被階段一完全利用的蒸汽余熱發電。此階段發電機發出的電能,亦由電站廠房內的同期開關并網,通過電站側聯絡開關輸送至380V母線。(圖1)
此方案對工廠的煤氣化工藝不會產生任何影響。此發電系統裝置結構緊湊,在現有廠房的基礎上比較容易布置。同時,可實現全自動無人值守。
3.1.3 設備選型 本節主要參照查閱相關的設備選型手冊,根據余熱利用發電系統的已知參數計算出系統設備的各項設計所需參數,從而選擇適合本實例的相關設備。
①系統第一階段的發電系統。設計將50t/h的富余蒸汽直接進入三套螺桿膨脹發電機組(并聯安裝)。經初步計算,可裝機3套×900KW的螺桿膨脹發電機組,額定發電功率為3×830kw。
1)螺桿膨脹動力機設計參數(單臺)
進汽壓力:0.7MPa;進汽溫度:167℃;
進汽流量:16.7t/h;排汽壓力:0.12MPa;
排汽溫度:111℃;排氣干度:0.94;
額定功率:830KW;機型:SEPG500-900-2400-1.65-C。
2)方案主體設備清冊(表2)
②系統第二階段的發電系統。第二階段的螺桿膨脹機有機朗肯循環發電系統設計方案中,主要設備有:預熱蒸發器、螺桿膨脹機、冷凝器、發電機、儲液罐、工質循環泵、冷卻塔以及相關的泵、管道、閥門等。本文主要針對系統的主要設備加以選型,設備的選型結果見表(表3)。
3.2 系統的具體效益 系統每年按照工作8000h計算,在此項目中本系統的節能及經濟效益分析如表4所示。
由上表可知,該系統運行一年可為企業發電2043.2 萬KW?h,年發電效益為1021.6萬元/年,年節約煤量為7151.2噸,每年可減少排放15447噸。與目前將余熱蒸汽通過汽輪機直接發電的技術相比,本系統每年可多發22.2%的電能。
綜上所述,本系統提供的余熱發電解決方案,采用先進的螺桿膨脹發電技術和完善的技術方案,在減少企業熱污染的同時提高了企業能源的利用效率。因此該解決方案是非常適宜的。本期技改工程在原有廠址內建設,因此可達到投資省、速度快和效益高的效果,該工程項目是可行的。
4 結論
螺桿膨脹動力發電機余熱梯級回收發電系統可充分利用余熱余壓資源,將其轉換為動力發電或直接帶動工業中常用水泵或風機,有效節約了能源,減輕了污染。對于國民經濟的可持續發展、走能源節約型的發展道路意義重大。
參考文獻:
[1]張大海,魏新利,孟祥睿等.低溫余熱發電有機朗肯循環工質選擇[J].廣東化工,2011,38(9):152-153.
[2]蔣祥軍,胡達等.采用螺桿膨脹動力機技術有效降低發電廠的廠用電率[J].熱力發電,2006.
[3]魏文榮,楊明友.螺桿膨脹機在低溫余熱發電中的應用.水泥,1995,(9):12~14.
篇9
[論文摘要]用模糊數學方法預測燃煤鍋爐結渣特性的新發展,闡述了各評判方法的優缺點。
鍋爐結渣是長期困擾電站鍋爐設計和運行的問題,威脅著電站鍋爐的安全和經濟運行。準確預測鍋爐的結渣傾向,為大型電站鍋爐的設計及運行提供科學依據,對提高鍋爐的可用率,節約能源具有重要的現實意義和實用價值。
結渣過程是極其復雜的物理化學過程,取決于許多因素的綜合影響。它不僅與煤的灰分含量及其物理化學性質有關,還與燃燒器型式、爐膛結構和設計參數、爐內溫度水平、空氣動力工況、氣氛條件以及受熱面的布置等有關。國內外專家學者對結渣進行了廣泛、深入的研究,提出了各類結渣預測方法并取得了一定的成果。本文主要闡述近年來采用模糊數學方法預測結渣特性的新發展。
一、結渣評判指標
目前,國內外判斷電廠煤結渣的因素主要有兩個方面:①根據煤的成分特性進行判斷,比如煤灰中堿酸比B/A、硅比G、硅鋁比SiO2/Al2O3、鐵鈣比等;②根據煤灰的物理特性進行判斷,包括軟化溫度t2、灰渣粘度、煤灰燒結特性等。此外還有一些判定結渣的指標,如沾污指數Rf、煤灰粘度結渣指標、硫結渣指標RS、煤灰三元相圖等。陳立軍,文孝強等對結渣的評判指標做了歸納。
美國EPRI曾調研了各種結渣指數的分辨情況, 調研結果表明, 沒有任何一項單一的指數可以完全正確預報結渣傾向, 但任何一項指數又都有相當的可靠性(70% 左右)。
二、模糊數學方法
單指標評判和預測煤的結渣性準確率較低,難以滿足實際需要。有必要找到一種能根據具體情況確定出不同指標的不同置信度的方法,以使判別結果更符合客觀實際,因而產生了綜合評判方法。
煤的結渣程度由弱到強的變化是一個由量變到質變的過程,是一個模糊問題。模糊數學是用數學方法研究和處理具有“模糊性”現象的一門學科,因而能很好的評判煤的結渣傾向。
(一)模糊綜合評判
單一結渣特性判別指數分辨率低的一個重要原因是分割界限太明確,人為地把復雜的模糊性現象簡單地處理成了清晰現象,并且單一指標只能從某個方面因素判別其結渣程度。為了提高預報的可靠性,必須兼顧多種因素綜合評判。
綜合評判是一種通過考慮不同因素表現出的不同作用而得到全面、合理結論的決策手段。這方面研究的共同點是選取一些常規結渣指標作為因素集, 取用結渣程度“輕微”、“中等”、“嚴重”三級被擇集作為評語集, 并確定因素集中各因素的權重, 進行單因素評判, 最后按某一模型加以單級模糊綜合評判, 得到綜合評判向量。按最大隸屬度原則, 判定該煤種的結渣程度等級。上述方法使用方便, 在實踐中得到廣泛應用, 取得較好的效果。選擇具有較高準確度的評判指標,在合理選擇隸屬函數和權重集的基礎上,能夠最大程度地減少人為因素的影響,使判別結果更準確。其關鍵在于從實際情況出發,建立合適的隸屬函數和權重集。
1.綜合評判模型的發展及評判因數集的選取
孫亦碌等人采用模糊數學的方法預測燃煤結渣性,并編制了用于綜合判別的RTSQ 程序,此模型為燃煤結渣特性模糊綜合評判的雛形。
馮寶安等人提出了常規結馇指標的模糊綜合評判方法, 并將其用于8個煤種的結馇特性判,所得評判結果與實際結渣狀況相符。又應用主因素決定型M(Λ ,V) 、主因素突出型M(·,V) 、綜合評判型M(Λ ,)及加權平均型M(·, + ) 四種單級模糊綜合評判模型對國內8個煤種的常規結渣指標進行評判,由評判結果比較得出單級模型M (Λ ,V) 的準確率最高的結論。
邱建榮等人對單一煤種及混煤的結渣特性進行了研究, 以軟化溫度t2 、硅鋁比SiO2 / Al2O3 、硅比G、堿酸比B/ A為評判因素集對煤的結渣特性進行了評判。該方法不僅能夠全面考慮各種煤質因素在具體情況下對結渣程度的綜合影響,而且考慮了不同指標在不同情況下的重要程度,因而與常規指標相比,其評價更為全面客觀。
楊圣春提出了分別適合于預測單一煤種和混煤的模糊評判模型CSM1和CSM2。劉伯謙等人針對元寶山褐煤的結渣特性預報不準確的問題,提出了將改進了的常規指標及鍋爐運行參數等多種單一判別準則運用于模糊數學,對褐煤結渣狀況進行了有效判別。
浙江大學曹欣玉、蘭澤全等人在分析單一結渣判別指標的缺陷及其原因的基礎上,針對常規指標評判水煤漿結渣傾向準確率普遍不高的問題,有針對性地提取了分辨率較高的結渣綜合指數R 以及4 個常規指標構成評判因素集。該方法較傳統的方法有更高的準確性。
2.隸屬函數的確定
關于隸屬函數的確定人們一直都是采用線性函數,楊圣春提出的混煤結渣模型CBM2的隸屬度函數采用正態分布,函數變化較慢,評判結果表明該模型具有較高的分辨率和可信度,可為鍋爐燃用混煤進行優化配煤提供參考。但該模型是否適用任何煤種,還有待于進一步通過實踐來驗證。
浙江大學舒紅寧、黃鎮宇嘗試性地提出由正態分布函數演化而來非線性隸屬函數,函數變化較慢,并與實際結渣情況進行了對比,發現評判結果和實際結渣情況取得了很好的吻合。這些說明了用正態分布函數建立其隸屬函數比線性隸屬函數更準確、更合理,更加符合實際情況。
3.權系數的確定
在模糊綜合評判方法中, 權系數反映各個評價指標在綜合評判中的可信度,直接影響綜合評判的效果。 因此, 權系數的確定是綜合評價方法的關鍵.通常采用專家咨詢法來解決. 而專家咨詢法的致命弱點是過分依賴專家的主觀判斷和經驗, 其結果有時難以令人信服。
趙顯橋等利用粗糙集理論來確定綜合評判模型中的權系數, 將權系數確定問題轉化為粗糙集中屬性重要性評價問題, 利用粗糙集理論中的知識支持度和屬性重要性評價方法, 給出了模糊綜合評判模型權系數的計算方法。該方法不需要建立解析式的數學模型, 完全是由數據驅動來確定各個預測方法的權系數, 克服了傳統權系數確定方法的主觀性, 使得綜合評判方法更客觀、更科學。
(二)聚類分析
灰色聚類方法是基于模糊數學的方法之一,是以灰色統計為基礎,將聚類對象對不同聚類指標所擁有的白化數按幾個灰類進行歸納整理,從而判斷聚類對象屬于哪一類的灰色統計方法。
浙江大學曹欣玉等人在分析單一結渣判別指標的缺陷及其原因的基礎上,提出將分辨率較高的Rs與另外5個結渣指數( t2、B/A、G、SiO2/A12O3、R)一起作為評判因素集,采用灰色聚類方法對新汶黑液水煤漿及普通水煤漿結渣特性進行預測評估。結果表明,該模型較傳統單一評價方法有更高的準確度。
許志
華針對有關模糊判別法和灰色聚類法中所出現的缺欠,對其進行了補正,并討論了補正后引起的計算量增大的問題。
邱建榮等人將鄧聚龍的灰色聚類理論應用于燃煤結渣特性的評判中。灰色聚類理論繼承了模糊數學法的優點,注意到分級界限不確定性問題,并在此基礎上給出了屬于某一等級的可能性分布。用此理論來判別煤的結渣性其結果無疑更符合客觀實際。王桂明.謝竣林等人應用灰色理論對煤結渣性能進行評判,并對煤的結渣機理進行了分析,其結論與邱建榮等人相同,為煤的結渣評判提供了新思路。
華中理工大學郭嘉、曾漢才運用模糊聚類分析法分析預測混煤的結渣趨勢,此方法不僅適合混煤的特點,而且考慮了模糊因素的影響方便易行。
(三)模糊模式識別
模糊模式識別法大致可分為直接法和間接法(又稱群體模式識別方法 )。直接法是根據最大隸屬原則來歸類,間接法則是按照擇近原則來對被識別對象進行識別。
郭嘉, 曾漢才采用間接法,將已知結渣狀況的6個煤種作為模型,采用煤灰軟化溫度 、硅鋁比、堿酸比和硅比4個評判指標,對受檢煤種進行識別。通過計算與前6個已知模型的貼近度,來判別受檢者的歸屬類型。但此模型比較粗糙,識別范圍狹窄,且只考慮了煤灰的特性,僅適用于燃燒工況比較接近的不同煤灰的評判。
蘭澤全, 曹欣玉采用間接法對待識別對象進行結渣特性判別。選用了7 個已知結渣程度的燃煤作為標準模型,以4 個常規指標和綜合指數R 為評判因素集, 對同一臺鍋爐不同部位的3 個樣品(爐渣,轉向室灰,除塵灰) 以及某燃料水煤漿灰進行識別, 以判斷屬于何種結渣程度,結果表明該模型較以前的四因素法具有更高的準確性。同時指出應用模糊模式識別法來評價其沾污結渣特性時,在因素集的選取方面應更多地考慮鍋爐設計參數及運行工況的影響。
趙利敏,路丕思綜合考慮灰熔點、堿酸比、硅鋁比、硅比 及爐膛平均溫度和無因次實際切圓直徑6個因素,利用模糊模式識別的方法判斷鍋爐結渣。以實際運行中已知結渣程度的9臺鍋爐作為樣本,對7 臺受檢鍋爐進行評判,評判結果與實際情況相符。此新方法可預示大容量鍋爐的設計及運行時的結渣程度。
隨著模式識別樣本庫的不斷豐富和完善,此方法將會得到更廣泛的應用。
三、結論
目前的采用的預測方法大多以煤指特性為指標,對鍋爐的運行情況考慮較少。由于爐內結渣的多種因素影響,用某種固定的預測方法得到的結果,往往達不到要求的精度,難以找到通用的預測模型,而且數據本身也具有局限性。要想提高結渣預測的精確度,需要不斷改進計算方法,建立和完善煤質特性、鍋爐運行參數的數據庫,尋找普遍使用的模型。
參考文獻:
[1] 陳吟穎、石惠芳、閻維平,達拉特發電廠3 號鍋爐爐膛結渣研究[J].動力工程, 2003, 23(5):2635~2637.
[2] 張忠孝,用模糊數學方法對電廠鍋爐結渣特性的研究[J]. 中國電機工程學報, 2000,20(10): 64~66.
[3] 陳寶康、閻維平、李霄飛,基于神經網絡的電站鍋爐輻射受熱面污染監測[J]. 動力工程, 2003, 23(5): 2660~2664.
[4]舒紅寧、黃鎮宇、董一真等,基于煤灰成分的非線性結渣模糊綜合預測模型[J]. 電站系統工程, 2006, 22(4): 11~12.
篇10
關鍵詞:“熱力發電廠”課程;教學改革;探索;實踐
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)44-0222-02
“熱力發電廠”課程是能源與動力工程專業的一門專業必修課,也是我校在建的校級精品課程。“熱力發電廠”課程主要闡述動力循環的基本原理和熱經濟性分析的基本方法及其在發電廠中的應用[1],其教學目的在于培養學生分析、解決工程實際問題的獨立工作能力,為將來從事電力生產和科學研究打下必要的基礎。如何將課程教學的理論與實踐相結合,增強學生的工程意識,培養學生的實踐能力和創新能力,這是我們“熱力發電廠”課程組教師在教學改革與實踐的探索中一直在努力的方向。
一、傳統專業課教學模式存在的主要問題
1.課程教學以講授法為主,教學效果較差。高校傳統的專業課堂教學模式,基本上就是教師按照教學大綱的要求,圍繞課本對學生進行板書式的授課,學生扮演的角色只能是被動地聽,學生在課堂上的主要任務是聽課、記筆記,這種行為主義的教學模式,使學生很難提起學習的興趣[2]。這樣以來,許多學生總是習慣于在教師的主導下,把自己定位于知識的接受者,總體表現為學習主動性較差、課堂反映過于平靜、與教師互動性不足。講授法固然有其不可替代的地位和作用,可以更快地傳遞知識,尤其是理論知識,但不利于學生實踐能力和創新能力的培養[3]。
2.實習教學環節薄弱。與“熱力發電廠”課程密切相關的實習教學主要包括認識實習、運行實習和仿真實習,前兩項屬于下廠實習,安排學生在電廠完成,仿真實習在校內仿真實驗室完成。近年來由于電力企業改革和學校體制改革的深入,在安排下廠實習和落實上出現了一些問題,主要表現為聯系實習單位較困難、實習內容趨于形式化等幾個方面[4]。即便安排學生進入電廠實習,基于安全和經濟因素考慮,現場實習的學生主要以看為主,不能參與操作訓練,無法真正體會和積累實際操作經驗。實習結束后,學生只要如期提交實習報告,就完成實習環節,而教師對學生實習效果和完成質量等問題也跟蹤較少。
3.課程考核方式存在不足。大學課程考核是大學教學中十分重要的環節,是評價培養人才質量的重要手段[5]而在我國專業課教學的考核中,很多高等學校只重視期末考試,不重視平時學習過程的積累。而且期末考試成績所占總成績的比重過大,一般在80%及以上;平時成績所占總成績的比重很小,一般不超過20%。這樣的考核方式缺點是:輕視了對學生的學習過程的積累,直接導致學生不重視平時課堂上教學內容的學習,學習積極性差,學生只要認真記好筆記,提前復習,死記硬背部分考試內容就可順利過關。
二、課程教學改革與實踐
1.選用優質教材,并認真做好授課前的準備工作。教材是教學工作順利開展的前提。我們課程組根據教學計劃和教學大綱的要求,優先選用近三年來出版的省、部級以上的優秀教材。例如,我校多年使用的華中科技大學葉濤主編的“熱力發電廠”教材,是國家“十一五”規劃教材,今年我校還使用了重慶大學冉景煜主編的“熱力發電廠”教材,該教材為國家“十二五”規劃教材。為提高教學質量,要求每位老師認真備課,在課堂教學前,還要根據教學大綱的要求認真編制教學日歷和教案。教學日歷是授課內容、方式和進度的具體安排,按學校規定的格式進行填寫。教案依據課程教學大綱、教學日歷和教材進行編寫。教案要包括以下內容:授課題目、教學目的與要求、教學重點與難點、教學的基本內容、教學過程設計(包括教學內容、教學方法、教學手段、課時分配等)、作業、討論、課后小結等。
2.改革課堂教學方法。以前“熱力發電廠”課程教學中多采用板書的方式進行教學,致使教材中許多結構圖和系統圖講不清楚,且畫圖時浪費時間。為了提高教學質量,近年來,我們組織課程組老師進行“熱力發電廠”課程多媒體課件的制作,并將多媒體課件用于課堂教學中,起到了省時、增效的作用。我們在教學中還引入了電廠熱力系統專用錄像帶系列教學片,這也大大地豐富了教學內容,使一些教學難點形象化和簡易化,起到了較好的效果。在講解設備結構時,我們常采用對照實驗室實物和模型進行教學;對于原則性熱力系統和全面性熱力系統相關章節的講解,我們還專門將課堂安排在仿真實驗室中進行。課堂教學中,我們采用啟發式和討論式的教學方法。教師講課時,中間有停頓,時刻注意學生聽課的表情,結合問題的提出與學生進行互動和交流。教師側重“熱力發電廠”課程教材中有關理論性方面的講解,對于其涉及到工程熱力學、流體力學、汽輪機原理和鍋爐原理等課程的內容,因為在專業基礎課和專業課中已經詳細講解過,就不再給予相關基礎理論的精講和公式的推導。對于教材中容易自學的章節,我們事先布置給學生進行自學,然后安排學生上講臺講課,并在老師的引導下有針對性地進行課堂提問和討論。每堂課后,我們都會安排一定的時間,認真進行輔導、答疑工作。每章講完后,我們還會布置一定量的作業,并認真進行作業批改、安排特定時間進行作業訂正。因為“熱力發電廠”課程是一門理論性和實踐性都很強的專業課程,所以我們教學中間還專門安排了一至兩次習題課。講解習題課前,我們精選了習題課的題目。習題課講解時,老師主要起誘導、啟發和教給學生解題思路的作用,給學生一定的個人活動空間,培養學生獨立鉆研的精神。
2.改革實習教學方法,加大仿真實驗室建設和實習基地建設的力度。電廠設備多,系統復雜,對安全性和經濟性要求很高。為鞏固和加深對“熱力發電廠”課程的學習成果,我們將實習分為認識實習、運行實習和仿真實習三種形式。對各種實習,我們均制定了詳盡的實綱和實習計劃,安排具有理論和生產經驗的老師擔任指導教師,加強實習全過程的考核,實習結束后進行口頭答辯。實習的最后成績根據學生的實習態度、遵守紀律情況、實習日志及實習報告質量、口頭答辯成績等幾方面綜合考慮后確定。由于電廠認識實習和運行實習過程中,學生只能看、不能實際操作,所以仿真實習就變得尤為重要。仿真實習安排在學完汽輪機原理、鍋爐原理、單元機組集控運行和熱力發電廠課程,并在完成了電廠認識實習和運行實習后進行。仿真實習在校內仿真實驗室內進行。在老師的指導下,要求學生在仿真機上完成機組啟動的全過程的操作,包括:主、輔助設備的啟動,機組的沖轉,定速并網,接帶負荷至滿負荷。在仿真機上還要求學生完成機組停機的全過程的操作,包括:機組減負荷,減負荷到零解列,打閘停機,停輔助設備等。機組啟動、停機過程的仿真是仿真實習中的一項重要內容。通過機組啟、停過程的仿真訓練,不僅使學生對機組啟動和停機全過程有了全面的了解,同時,學生在啟、停操作過程中也加強了協同合作的意識及能力。另外,在仿真機上學生還可進行機組事故模擬實驗。通過對機組典型事故的分析與處理,鍛煉和提高了學生分析問題與解決問題的能力,為他們以后的工作打下了良好的基礎。除此之外,我校還加強對實習工作的硬件建設,與校外多個電廠建立長期合作關系,為學生提供穩定的專業實習基地,保證了學生實習工作的順利進行。在仿真實習方面,也加大仿真實驗室建設的力度,在原有300MW和600MW亞臨界機組仿真實驗室的基礎上,我們又擴建了一個600MW超臨界機組仿真實驗室。目前我校還正在籌建一個1000MW超超臨界機組仿真實驗室。通過以上多環節的實習訓練,不僅使學生掌握了電廠的設備和系統,加深了對“熱力發電廠”課程的理解,而且鍛煉和提高了學生的實踐能力和創新能力,同時也大大激發了學生學習專業課的積極性。
3.采取多樣化的課程考核方法。針對以前“熱力發電廠”課程考核中存在的問題,我們在課程考核方面進行了深入的探討和改革。課程考核不僅要重視期末考核,而且還要體現學生平時學習過程的積累。為此我們將課程考核分為形成性考核和期末終結性考核兩種形式。兩種考核方式的側重點各有不同。在形成性考核中,考核的重點在于考查學生的整個學習過程,期末終結性考核為學期末階段性考核方式,它是對平時形成性考核的概括和總結。期末終結性考核主要檢驗學生對本課程的基本理論、基本概念、分析能力和計算能力等方面的全面掌握程度。形成性考核內容主要包括:遵守紀律及出勤,課堂回答問題,課后作業,學生上講臺及課堂討論,期中開卷小測驗,撰寫小論文。形成性考核成績占總成績的40%,但各項權重系數有所區別,形成性考核成績及格分為24分。期末終結性考核以期終考試的形式進行,試題由教務處從試題庫中隨機抽取,考試采取閉卷形式,考試成績占總成績的60%,及格分為36分。形成性考核和期終考試兩項分數合計為課程考核最終成績。在課程考核中我們還規定,形成性考核不及格的學生沒有資格參加期終考試。
三、結論
針對以往“熱力發電廠”課程教學中存在的問題,我們課程組的老師在教學內容、教學方法、教學手段及考核方式等方面進行了大膽的改革探索和實踐。“熱力發電廠”課程教學改革的實踐證明,我們的改革思路和改革措施是成功可行的。通過“熱力發電廠”課程教學改革與實踐,進一步強化了教學過程的落實,培養、激發了學生對該課程的學習興趣和學習熱情,達到了引導學生主動學習、鼓勵學生創新的目的,同時也激勵了任課教師積極投身到教學改革實踐中去,提高了“熱力發電廠”課程組教師的綜合素質。
參考文獻:
[1]葉濤.熱力發電廠(第二版)[M].北京:中國電力出版社,2010.
[2]吳俊萍.高校課堂教學方法改革的幾點策略[J].華北電力大學學報(社會科學版),2005,(3):138-139.
[3]張靜.我國高校課堂教學方法存在的問題及改革策略[J].天中學刊,2010,25(3):136-138.
[4]謝浩,候小剛,盧平.“熱力發電廠”課程研究性教學探索與實踐[J].中國電力教育,2013,(2):59-60,64.
[5]徐愛萍.大學課程考試改革的趨向探討[J].理工高教研究,2009,28(1):67-70.