發(fā)布時(shí)間:2023-09-21 17:36:02
序言:作為思想的載體和知識(shí)的探索者,寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇能源與動(dòng)力工程專業(yè),期待它們能激發(fā)您的靈感。
能源與動(dòng)力工程專業(yè)前身為熱能與動(dòng)力工程專業(yè),服務(wù)于能源動(dòng)力產(chǎn)業(yè)。
本專業(yè)涉及的學(xué)科及產(chǎn)業(yè)方向以熱能轉(zhuǎn)換與利用系統(tǒng)為主的熱能動(dòng)力工程及控制方向、以內(nèi)燃機(jī)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為主的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)方向、以電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功為主的流體機(jī)械與制冷低溫工程方向、以及新能源應(yīng)用技術(shù)方向等。
本專業(yè)著重培養(yǎng)培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高、具有創(chuàng)新精神,面向能源、動(dòng)力工程等領(lǐng)域,能夠在常規(guī)能源轉(zhuǎn)換與利用、動(dòng)力裝置、制冷與空調(diào)、新能源開發(fā)等領(lǐng)域從事系統(tǒng)設(shè)計(jì)、應(yīng)用開發(fā)、運(yùn)行管理等技術(shù)工作的應(yīng)用型
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能源與動(dòng)力工程專業(yè)能考,注冊(cè)設(shè)備工程師和注冊(cè)動(dòng)力工程師這兩個(gè)證件。
注冊(cè)設(shè)備工程師:注冊(cè)設(shè)備工程師是指取得《中華人民共和國(guó)注冊(cè)公用設(shè)備工程師執(zhí)業(yè)資格證書》的工程師,考試分為基礎(chǔ)考試和專業(yè)考試。基礎(chǔ)考試又分為公共基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ),參加基礎(chǔ)考試合格并按規(guī)定完成職業(yè)實(shí)踐年限者,方能報(bào)名參加專業(yè)考試。
注冊(cè)動(dòng)力工程師:注冊(cè)動(dòng)力工程師考試分為基礎(chǔ)考試和專業(yè)考試。基礎(chǔ)考試又分為公共基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)參加基礎(chǔ)考試合格并按規(guī)定完成職業(yè)實(shí)踐年限者,方能報(bào)名參加專業(yè)考試。
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[關(guān)鍵詞]能源與動(dòng)力工程;教學(xué)模式;工程熱力學(xué);傳熱學(xué)
[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437(2017)01-0052-03
伴隨著人類社會(huì)對(duì)可持續(xù)發(fā)展日益加強(qiáng)的關(guān)注,能源與環(huán)境的矛盾成為每個(gè)國(guó)家的核心關(guān)注點(diǎn),其迫切要求中國(guó)的能源動(dòng)力工程高等教育建立與國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)的工程教育體系與結(jié)構(gòu),提高能源動(dòng)力工程技術(shù)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。
中國(guó)能源動(dòng)力類專業(yè)形成于20世紀(jì)50年代,初期為滿足動(dòng)力、發(fā)電應(yīng)用等國(guó)民生計(jì)的迫切需求,而成立了鍋爐、汽輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等專業(yè),后續(xù)隨國(guó)家需求而成立了制冷、核電等專業(yè)。國(guó)內(nèi)高校設(shè)立工程熱物理專業(yè)的高峰期為20世紀(jì)七八十年代,其后專業(yè)發(fā)展迅速。2012年,教育部頒布實(shí)施了《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄(第四版)》,能源動(dòng)力類二級(jí)學(xué)科門類下列的專業(yè)僅為能源與動(dòng)力工程專業(yè),使得本專業(yè)本科成為一個(gè)“大能源”范疇內(nèi)的專業(yè)。這種專業(yè)上的調(diào)整體現(xiàn)了一種需求的調(diào)整,在面向全球化的能源發(fā)展與挑戰(zhàn)時(shí),具備更加廣闊視野、全面知識(shí)體系的人才更加符合社會(huì)需求。邱潔對(duì)這種調(diào)整對(duì)能源與動(dòng)力工程專業(yè)課程體系的影響進(jìn)行了簡(jiǎn)要論述,并總結(jié)了相關(guān)挑戰(zhàn)與機(jī)遇。
一、專業(yè)現(xiàn)狀概述
(一)專業(yè)內(nèi)涵的拓展
原有的熱能與動(dòng)力工程專業(yè)關(guān)注熱能與動(dòng)力的轉(zhuǎn)化及效率問(wèn)題,核心關(guān)注熱量這種能源形式。隨著可再生能源及新的能源利用形式的迅猛發(fā)展,專業(yè)內(nèi)涵愈發(fā)深厚。各種能源形式彼此的轉(zhuǎn)換及過(guò)程中伴生的能質(zhì)交換規(guī)律等都成為本專業(yè)覆蓋范圍,這對(duì)于原有的學(xué)科體系產(chǎn)生了一定的影響。故專業(yè)內(nèi)涵的拓展迫切要求學(xué)科進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,在培養(yǎng)計(jì)劃方面進(jìn)行適當(dāng)更新。
(二)培養(yǎng)目標(biāo)的調(diào)整
近年來(lái),隨著可再生能源、能源與環(huán)境等主題的發(fā)展,對(duì)相關(guān)新興領(lǐng)域人才的需求日益加大。社會(huì)作為人才的接收市場(chǎng),對(duì)急需人才的類型釋放了大量信號(hào)。然而,作為人才輸送主力的高校,往往并沒(méi)有及時(shí)對(duì)培養(yǎng)方案做出適當(dāng)調(diào)整,課程更新方面也相對(duì)較慢。事實(shí)上,在課程數(shù)和學(xué)時(shí)有限的條件下,在各高校學(xué)科內(nèi)特色研究方向和優(yōu)勢(shì)方向沿襲下,相關(guān)調(diào)整的余地很小。
(三)差異化需求的影響
傳統(tǒng)教學(xué)模式在面對(duì)日漸差異化的學(xué)生需求時(shí),不能“豐盈”學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展。事實(shí)上,隨著高等教育進(jìn)程的不斷推進(jìn),個(gè)性化教育的呼聲漸起。重視人才發(fā)展的差異性,探索個(gè)性化教育理論與實(shí)踐,在很多高校的人才培養(yǎng)模式改革文件中有所體現(xiàn)。具體到能源與動(dòng)力工程這個(gè)“大能源”專業(yè),有些學(xué)生傾向于傳統(tǒng)專業(yè)好就業(yè),有些學(xué)生傾向于新型產(chǎn)業(yè)想創(chuàng)業(yè),有些學(xué)生格外看重前沿科研想出國(guó)、考研,這一方面來(lái)源于個(gè)人認(rèn)識(shí)和喜好,另一方面也來(lái)源于自身經(jīng)濟(jì)等不同方面的壓力。這種差異化的需求在現(xiàn)階段傳統(tǒng)培養(yǎng)模式下,很難被滿足。這不僅是課程設(shè)置方面存在局限,在課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐等方面也同樣存在很多局限。
二、本專業(yè)學(xué)生存在的問(wèn)題
(一) 本科生對(duì)本專業(yè)背景了解不深
其表現(xiàn)為學(xué)生不知道專業(yè)與國(guó)計(jì)民生有何關(guān)系,故無(wú)法在其中定位自己。沒(méi)有定位,便沒(méi)有思想原點(diǎn),不知從何出發(fā)開展職業(yè)規(guī)劃、人生規(guī)劃,故往往感到茫然,無(wú)所適從。
(二) 本科生對(duì)個(gè)人發(fā)展路徑了解不深
其表現(xiàn)為學(xué)生不知道本科所學(xué)有什么具體應(yīng)用,個(gè)體的學(xué)習(xí)如何與群體、行業(yè)、社會(huì)和國(guó)家的發(fā)展相關(guān)聯(lián),想認(rèn)真發(fā)力卻不知道如何操作、朝哪里發(fā)力,缺乏方法的引導(dǎo)。在被動(dòng)學(xué)習(xí)模式下積累的經(jīng)驗(yàn),在本科主動(dòng)學(xué)習(xí)的情境下不能很好適應(yīng),往往造成心理困境。
(三) 本科生對(duì)國(guó)內(nèi)外科技發(fā)展態(tài)勢(shì)了解不深
其表現(xiàn)為學(xué)生無(wú)法將自己對(duì)未知的探索與國(guó)內(nèi)外快速發(fā)展的科技態(tài)勢(shì)相關(guān)聯(lián)。在面對(duì)能源與動(dòng)力工程這種涵蓋學(xué)科多、支撐面廣、國(guó)內(nèi)外發(fā)展快速的專業(yè)時(shí),一方面渴望求知,另一方面又被繁雜的關(guān)系牽扯,造成精力分散,無(wú)法突破。
(四) 本科生參與競(jìng)爭(zhēng)的意愿不大、程度不深
盡管目前在能源領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)外針對(duì)本科生的科研競(jìng)賽紛紛設(shè)立及開展,但仍無(wú)法發(fā)動(dòng)所有學(xué)生參與,造成部分積極的學(xué)生參與多個(gè)項(xiàng)目,而大多數(shù)學(xué)生只局限于自己生活的小圈子,缺乏參與競(jìng)爭(zhēng)的意愿和動(dòng)力。
三、教學(xué)模式的創(chuàng)新實(shí)踐
(一)“熔煉互激”教學(xué)模式
針對(duì)上述問(wèn)題,近年來(lái),天津大學(xué)能源與動(dòng)力工程專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)通過(guò)反復(fù)實(shí)踐與研討總結(jié),以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)與創(chuàng)新熱情為出發(fā)點(diǎn),提出了“熔煉互激”這一新的教育模式。
[關(guān)鍵詞]能源與動(dòng)力工程 自動(dòng)控制 實(shí)踐教學(xué) 探討
[中圖分類號(hào)] G423 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437(2015)12-0157-02
2012年教育部新版高校本科專業(yè)目錄中將“熱能與動(dòng)力工程”調(diào)整為“能源與動(dòng)力工程”。“能源與動(dòng)力工程”致力于傳統(tǒng)能源的利用及新能源的開發(fā),以及如何更高效地利用能源。“能源與動(dòng)力工程”專業(yè)主要培養(yǎng)在能源轉(zhuǎn)換與利用和熱力環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ),較強(qiáng)的實(shí)踐、適應(yīng)和創(chuàng)新能力,較高的道德素質(zhì)和文化素質(zhì)的高級(jí)人才,以滿足社會(huì)對(duì)該能源動(dòng)力學(xué)科領(lǐng)域的科研、設(shè)計(jì)、教學(xué)、工程技術(shù)、經(jīng)營(yíng)管理等各方面的人才需求。“能源與動(dòng)力工程”專業(yè)的學(xué)生應(yīng)具備寬廣的自然科學(xué)、人文和社會(huì)科學(xué)知識(shí),熱學(xué)、力學(xué)、電學(xué)、機(jī)械、自動(dòng)控制、系統(tǒng)工程等寬厚理論基礎(chǔ),以及熱能動(dòng)力工程專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐能力,并掌握計(jì)算機(jī)應(yīng)用與自動(dòng)控制技術(shù)方面的知識(shí)。
“能源與動(dòng)力工程”專業(yè)中無(wú)論是傳統(tǒng)專業(yè)方向(如水利水電動(dòng)力工程方向)還是新興專業(yè)方向(如新能源開發(fā)和研究方向),都對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)和實(shí)踐能力要求頗高。因此,如何針對(duì)“能源與動(dòng)力工程”專業(yè)特點(diǎn)改革自動(dòng)控制類實(shí)踐課程的教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式,對(duì)學(xué)生掌握自動(dòng)控制技術(shù)基本理論和提高學(xué)生專業(yè)實(shí)踐能力具有重要的指導(dǎo)意義,并能達(dá)到一舉兩得、融會(huì)貫通的教學(xué)效果。
在辦學(xué)過(guò)程中,多家就業(yè)單位提出需要具有測(cè)控基礎(chǔ)的能源與動(dòng)力工程人才,社會(huì)需求提示我們,依托國(guó)家級(jí)特色專業(yè)和能源動(dòng)力工程的行業(yè)背景,針對(duì)能源動(dòng)力工程領(lǐng)域的不同測(cè)控對(duì)象,應(yīng)該改革自動(dòng)控制實(shí)踐課程的內(nèi)容,使自動(dòng)控制實(shí)踐課程成為一門有針對(duì)性的務(wù)實(shí)課程,其中的改革方法和改革經(jīng)驗(yàn)也會(huì)為其他的交叉學(xué)科的實(shí)踐教學(xué)提供重要的借鑒意義。
一、實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)相結(jié)合――自動(dòng)控制實(shí)踐課程要與自動(dòng)控制理論課程緊密融合
大多數(shù)高校的能源與動(dòng)力工程專業(yè)均開設(shè)自動(dòng)控制原理課程,根據(jù)專業(yè)方向要求不同在學(xué)時(shí)內(nèi)容上也稍有差別。如該課程分別可設(shè)置為64學(xué)時(shí)和48學(xué)時(shí),其課程內(nèi)容主要以經(jīng)典控制理論為主,重點(diǎn)講述線性系統(tǒng)的時(shí)域分析和頻域分析等內(nèi)容。自動(dòng)控制原理實(shí)踐課程是在理論課程的基礎(chǔ)上開設(shè)的,旨在使學(xué)生對(duì)經(jīng)典控制理論有更直觀、更深刻的認(rèn)識(shí)和理解,同時(shí)結(jié)合自己的專業(yè)課程背景將這門實(shí)用學(xué)科應(yīng)用到自己的專業(yè)領(lǐng)域。
結(jié)合理論教學(xué)內(nèi)容,實(shí)踐課程的其中一部分重要內(nèi)容應(yīng)是對(duì)理論教學(xué)內(nèi)容的驗(yàn)證、分析和再理解。根據(jù)自動(dòng)控制的基本理論,實(shí)踐課程的基礎(chǔ)內(nèi)容可以根據(jù)需要由以下一些內(nèi)容組成:
1.在實(shí)驗(yàn)室用電路元件搭建常用的典型控制環(huán)節(jié)――讓學(xué)生直觀認(rèn)識(shí)理論課中講述的各種形式傳遞函數(shù)所對(duì)應(yīng)的實(shí)物模型;
2.觀察典型系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性并測(cè)試穩(wěn)定性,同時(shí)分析系統(tǒng)特征參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響――讓學(xué)生利用示波器這種最常用的電子測(cè)量?jī)x器,在時(shí)域中分析系統(tǒng)響應(yīng)隨著時(shí)間的變化規(guī)律,并分析幾個(gè)重要的響應(yīng)參數(shù)的物理意義,以及它們與理論計(jì)算公式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系;
3.觀察系統(tǒng)零極點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)性能的影響――與理論課程中的根軌跡內(nèi)容相對(duì)應(yīng)并加深理解;
4.對(duì)典型系統(tǒng)的頻率特性進(jìn)行仿真――理論課程中,頻域分析方法是學(xué)生掌握起來(lái)感覺(jué)最為吃力的部分,通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量系統(tǒng)的幅頻和相頻曲線,能使學(xué)生對(duì)抽象的理論知識(shí)有更直接的了解;
5.對(duì)線性系統(tǒng)進(jìn)行校正――系統(tǒng)校正是理論課程中非常重要的一部分,實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證不同校正方式對(duì)系統(tǒng)性能的影響,使學(xué)生對(duì)校正方法的掌握更加牢固;
6.引入被控對(duì)象構(gòu)建簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng),讓學(xué)生了解控制系統(tǒng)的工程應(yīng)用、工作機(jī)理和調(diào)節(jié)方法等。
通過(guò)基礎(chǔ)理論的實(shí)踐教學(xué),實(shí)現(xiàn)真正的理論課程指導(dǎo)實(shí)踐課程,實(shí)踐課程反饋理論課程的效果,使學(xué)生的知識(shí)體系形成一種雙向反饋的、理論與實(shí)踐緊密互動(dòng)的認(rèn)知模式。
二、針對(duì)專業(yè)特色――結(jié)合“能源與動(dòng)力工程”專業(yè)特色,實(shí)踐課程中應(yīng)設(shè)計(jì)與專業(yè)相關(guān)的實(shí)踐內(nèi)容
能源與動(dòng)力工程專業(yè)要求學(xué)生掌握現(xiàn)代能源科學(xué)技術(shù),信息科學(xué)技術(shù)和管理技術(shù),能夠從事熱能動(dòng)力設(shè)備及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行、自動(dòng)控制、信息處理、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、環(huán)境保護(hù)、制冷空調(diào)、能源高效清潔利用和新能源開發(fā)等工作。自動(dòng)控制原理有別于“能源與動(dòng)力工程”專業(yè)的其他基礎(chǔ)課程,如流體力學(xué)、工程熱力學(xué)等,是一門跨專業(yè)的基礎(chǔ)課程,但它是學(xué)生日后工作和繼續(xù)研究的必要科目之一。
如何根據(jù)專業(yè)方向特色在實(shí)踐課程中適當(dāng)加入與專業(yè)內(nèi)容密切相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,是使學(xué)生認(rèn)識(shí)并學(xué)好這門跨專業(yè)基礎(chǔ)課程的關(guān)鍵,同時(shí),這一實(shí)踐環(huán)節(jié)也能使學(xué)生將自動(dòng)控制原理應(yīng)用于自己的專業(yè)知識(shí)中,對(duì)不同專業(yè)課程的融合掌握具有一定的啟發(fā)作用。
根據(jù)“能源與動(dòng)力工程”專業(yè)的不同方向,結(jié)合各專業(yè)方向有的被控對(duì)象,在實(shí)踐環(huán)節(jié)中增加對(duì)這些特殊被控對(duì)象的控制和調(diào)節(jié)作用。如對(duì)流體傳動(dòng)與控制方向的學(xué)生,增加利用液壓閥作為執(zhí)行元件的控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn),推導(dǎo)液壓閥的數(shù)學(xué)模型,觀察它的響應(yīng)特性等;對(duì)流體機(jī)械及工程方向的學(xué)生,增加水輪機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的實(shí)驗(yàn),觀察控制器參數(shù)改變對(duì)系統(tǒng)性能的影響;對(duì)風(fēng)能與動(dòng)力工程方向的學(xué)生,增加風(fēng)力機(jī)變槳控制實(shí)驗(yàn),使學(xué)生掌握通過(guò)測(cè)量風(fēng)向變化控制風(fēng)力機(jī)葉片方向改變的基本方法等。通過(guò)上述實(shí)驗(yàn),一方面讓學(xué)生復(fù)習(xí)了自動(dòng)控制原理的理論知識(shí),另一方面,使學(xué)生將控制理論直接運(yùn)用到自己所學(xué)的專業(yè)知識(shí)當(dāng)中,對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)有了針對(duì)性的認(rèn)識(shí)。
實(shí)踐課程的一個(gè)小變革,實(shí)際體現(xiàn)的是一種教學(xué)的新思路和新方法,實(shí)踐教學(xué)可以作為理論教學(xué)的點(diǎn)睛之筆,這種知識(shí)體系結(jié)構(gòu)猶如一座金字塔,我們可以把它稱為“金三角體系”,整個(gè)構(gòu)造的知識(shí)體系如圖1所示。雖然實(shí)踐課程在整個(gè)知識(shí)體系中所占的比重有限,但合理有效地設(shè)置實(shí)踐課程的形式和內(nèi)容可以使學(xué)生的整個(gè)知識(shí)體系更加牢固。
圖1 “金三角體系”知識(shí)結(jié)構(gòu)
三、實(shí)踐課程深度拓展――整合專業(yè)內(nèi)課程資源,結(jié)合校內(nèi)外豐富的實(shí)踐資源,鼓勵(lì)學(xué)生自我思考、自我創(chuàng)新
隨著學(xué)校的日益發(fā)展,學(xué)校實(shí)驗(yàn)資源日益豐富,學(xué)生使用實(shí)驗(yàn)資源的自由度逐步提高。現(xiàn)在很多高等學(xué)校實(shí)行實(shí)驗(yàn)室開放制度,鼓勵(lì)學(xué)生在自我思考的基礎(chǔ)上開展開放性實(shí)驗(yàn)。對(duì)于自動(dòng)控制原理的實(shí)踐課程教學(xué),也可以逐步對(duì)學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)室,鼓勵(lì)學(xué)生自我學(xué)習(xí)。
同時(shí),國(guó)家對(duì)高校科研項(xiàng)目的支持逐年加大,很多國(guó)家項(xiàng)目(如“973計(jì)劃”、“國(guó)家自然科學(xué)基金”等)在項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程中都在國(guó)家基金的資助下建設(shè)了很多的實(shí)驗(yàn)基地,如果能在項(xiàng)目完成后將這些實(shí)驗(yàn)基地和實(shí)驗(yàn)設(shè)備用于學(xué)校的教學(xué)環(huán)節(jié),實(shí)際上是提高了這些實(shí)驗(yàn)基地和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率,同時(shí)也使國(guó)家的扶持投資資金得到了更大的回報(bào)。以我校的具體情況為例,2006年我校承擔(dān)了國(guó)家“973計(jì)劃”――大型風(fēng)力機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)研究,并建立了風(fēng)力機(jī)外場(chǎng)實(shí)驗(yàn)基地。在自動(dòng)控制的實(shí)踐教學(xué)中,針對(duì)“風(fēng)能與動(dòng)力工程”專業(yè)學(xué)生,我們利用該項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)風(fēng)力機(jī)進(jìn)行拓展性實(shí)驗(yàn),學(xué)生可在外場(chǎng)環(huán)境中對(duì)風(fēng)力機(jī)的偏航和變槳控制等有很直觀的認(rèn)識(shí),而且我們的控制程序是開放的,可以鼓勵(lì)學(xué)生自我創(chuàng)新,通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)更好的控制策略。拓展性實(shí)驗(yàn)不僅使學(xué)生將理論知識(shí)和自己的專業(yè)方向很好地結(jié)合在一起,同時(shí)也是增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的一種很好的途徑。
另外,校外實(shí)習(xí)基地是學(xué)生參與實(shí)踐,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的重要平臺(tái)。不只是對(duì)于自動(dòng)控制原理這一門實(shí)踐課程,專業(yè)的大多數(shù)實(shí)踐課程內(nèi)容都可以在實(shí)習(xí)過(guò)程中體現(xiàn)出來(lái)。加強(qiáng)特色實(shí)習(xí)基地建設(shè),不僅能使學(xué)生加深對(duì)學(xué)校理論課程和實(shí)踐課程的認(rèn)識(shí),同時(shí)豐富學(xué)生的思維方式,對(duì)學(xué)生的自我創(chuàng)新具有推進(jìn)作用。
綜上所述,如果能將自動(dòng)控制原理實(shí)踐課程很好地結(jié)合自動(dòng)控制原理理論課程,并有專業(yè)方向針對(duì)性地開展學(xué)科交叉實(shí)驗(yàn),同時(shí)在校內(nèi)開放實(shí)驗(yàn)和校外的實(shí)習(xí)過(guò)程中有所體現(xiàn),就能夠使學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)形成網(wǎng)狀構(gòu)造,有利于學(xué)生融會(huì)貫通,學(xué)以致用。通過(guò)對(duì)這一門跨專業(yè)實(shí)踐課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的探討,其得到的具體教學(xué)效果和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)也可應(yīng)用于其他跨專業(yè)實(shí)踐課程的教學(xué)中,從而使實(shí)踐課程在整個(gè)本科教學(xué)過(guò)程中發(fā)揮最大的教學(xué)作用,并實(shí)現(xiàn)更好的教學(xué)效果。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
[1] 田思慶,吳桂云.“自動(dòng)控制原理”課程的教學(xué)研究與實(shí)踐[J].電子電氣教學(xué)學(xué)報(bào),2008(2).
[2] 袁安富,張偉.《自動(dòng)控制原理》課程教學(xué)改革與創(chuàng)新的探討[J].中國(guó)電力教育,2008(6).
【關(guān)鍵詞】能源與動(dòng)力工程 課程體系 教學(xué)內(nèi)容
【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2013)09-0253-02
能源動(dòng)力是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。進(jìn)入21世紀(jì),世界經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展,化石能源日趨枯竭,能源短缺以及環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻。提高能源利用效率,保護(hù)環(huán)境,開發(fā)新能源和可再生能源,保證能源的可持續(xù)供應(yīng),對(duì)能源科技提出了新的挑戰(zhàn)。能源科技發(fā)展需要一大批合格的專門人才。高等學(xué)校能源與動(dòng)力工程專業(yè)應(yīng)不斷進(jìn)行課程體系改革和教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化,為能源動(dòng)力行業(yè)培養(yǎng)出滿足行業(yè)要求的專門人才。根據(jù)高等教育教學(xué)改革的要求以及行業(yè)發(fā)展趨勢(shì),中國(guó)礦業(yè)大學(xué)能源與動(dòng)力工程專業(yè)在人才培養(yǎng)模式、課程體系設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化等方面進(jìn)行了一系列改革,積累了一些經(jīng)驗(yàn),在此成文,與同行交流。
一、能源與動(dòng)力工程專業(yè)課程體系改革面臨的挑戰(zhàn)
1.能源動(dòng)力學(xué)科領(lǐng)域的拓展對(duì)人才知識(shí)結(jié)構(gòu)提出了新要求
2012年,教育部對(duì)本科專業(yè)的招生門類、專業(yè)目錄進(jìn)行了調(diào)整,熱能與動(dòng)力工程專業(yè)更名為能源與動(dòng)力工程。從2013年起,全國(guó)本科專業(yè)將按照2012版教育部新頒布的本科專業(yè)目錄招生。專業(yè)名稱的改變,并不僅僅是改變了稱謂,而是隨著時(shí)代的發(fā)展,該專業(yè)內(nèi)涵發(fā)生了很大的改變。原來(lái)的熱能與動(dòng)力工程強(qiáng)調(diào)的是熱能與動(dòng)力的轉(zhuǎn)換,而現(xiàn)在能源與動(dòng)力工程專業(yè)涵蓋的范圍則更寬廣了,由過(guò)去傳統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化與利用領(lǐng)域,發(fā)展到今天的能源生產(chǎn)、燃燒污染治理、新能源的開發(fā)與利用等多個(gè)領(lǐng)域,與化學(xué)、環(huán)境工程等學(xué)科的交叉關(guān)系越來(lái)越密切。近些年來(lái),新能源與可再生能源的開發(fā)利用方興未艾,形成了龐大的研究隊(duì)伍和產(chǎn)業(yè),如太陽(yáng)能、風(fēng)能、垃圾發(fā)電,脫硫脫硝等行業(yè),為畢業(yè)生提供了廣闊的就業(yè)市場(chǎng),急需高校能提供這方面的人才。現(xiàn)有的專業(yè)培養(yǎng)方案中課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)不能滿足能源動(dòng)力行業(yè)時(shí)展的要求,需要做出相應(yīng)的調(diào)整。然而,在目前培養(yǎng)計(jì)劃中總學(xué)分壓縮、課程門數(shù)減少的情況下,增加新領(lǐng)域課程,必將會(huì)對(duì)原有的課程設(shè)置造成沖擊。
2.人才培養(yǎng)的“寬口徑”和“零距離”之間存在矛盾
能源與動(dòng)力工程專業(yè)是一個(gè)寬口徑專業(yè),涵蓋了原來(lái)的熱能工程、熱能工程與動(dòng)力機(jī)械、熱力發(fā)動(dòng)機(jī)、制冷及低溫工程、流體機(jī)械與流體工程、水利水電動(dòng)力工程、工程熱物理、能源工程和冷凍與冷藏等,這些專業(yè)在內(nèi)涵上存在很大的差異。“寬口徑”培養(yǎng)模式避免了過(guò)去那種專業(yè)面過(guò)于狹窄的問(wèn)題,使人才具有寬廣的知識(shí)面,增強(qiáng)了就業(yè)的適應(yīng)性,這也直接產(chǎn)生了不利的方面。在目前專業(yè)課程門數(shù)和學(xué)時(shí)都有限的情況下,畢業(yè)生在哪一方面都不專,不能滿足企業(yè)對(duì)人才知識(shí)結(jié)構(gòu)的要求,在工作現(xiàn)場(chǎng)還要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間的理論學(xué)習(xí)和實(shí)習(xí)過(guò)程,很難滿足用人單位的要求。由于缺乏完善的崗前培訓(xùn)和有效的繼續(xù)教育制度,我國(guó)國(guó)有大中型企業(yè)一般不樂(lè)意接受“寬口徑”的畢業(yè)生,希望畢業(yè)生一畢業(yè)能盡快勝任工作崗位,甚至是“零距離”對(duì)接[1]。
3.課程體系設(shè)置模式不能滿足大學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展需求
大學(xué)生在成長(zhǎng)的過(guò)程中,形成了不同的人生觀、價(jià)值觀,對(duì)自己未來(lái)所從事的職業(yè)有喜好厭惡,如有的喜歡動(dòng)力機(jī)械,有的喜歡制冷空調(diào),還有的喜歡熱力發(fā)電;另外,對(duì)個(gè)人的發(fā)展方向也有不同選擇,如有的要考研,有的要就業(yè),還有的要?jiǎng)?chuàng)業(yè)。高等教育應(yīng)該支持大學(xué)生個(gè)性化發(fā)展,在培養(yǎng)方案和課程體系設(shè)置上應(yīng)該提供他們可以自主選擇的空間,使他們能夠按照自己的興趣愛(ài)好去選擇發(fā)展方向和未來(lái)從事的職業(yè)。目前課程體系設(shè)置模式單一,所有學(xué)生四年學(xué)習(xí)的課程幾乎都一模一樣,教學(xué)內(nèi)容差別不大,學(xué)生幾乎都是一個(gè)培養(yǎng)模式,不能滿足不同類型學(xué)生的需求,限制了學(xué)生的個(gè)性發(fā)展,也不利于創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。
4.實(shí)踐教育環(huán)節(jié)與課程教學(xué)之間存在沖突
為全面落實(shí)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020)》,深入貫徹總書記在清華大學(xué)建校100周年上的講話精神,為了培養(yǎng)具有較強(qiáng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的高素質(zhì)人才,高校強(qiáng)化了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),內(nèi)容不斷豐富,形式不斷拓展,在實(shí)踐育人工作總體規(guī)劃、深化實(shí)踐教學(xué)方法改革、系統(tǒng)地開展社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)、加強(qiáng)實(shí)踐育人基地建設(shè)等方面取得了很大的成績(jī)。但是實(shí)踐育人特別是實(shí)踐教學(xué)依然是高校人才培養(yǎng)中的薄弱環(huán)節(jié),與培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的要求還有差距。在總學(xué)分和學(xué)時(shí)減少的情況下,如果一味地強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué),增加實(shí)踐教學(xué)學(xué)分,則不得不壓縮理論課程的學(xué)分和學(xué)時(shí),甚至得減少理論課程門數(shù),這樣培養(yǎng)的人才很難做到“厚基礎(chǔ)”, 違背了人才培養(yǎng)目標(biāo)。另一方面,實(shí)踐教育環(huán)節(jié)和理論教學(xué)環(huán)節(jié)相脫節(jié),必然影響實(shí)踐教育環(huán)節(jié)的效果。此外,在教學(xué)內(nèi)容方面,也應(yīng)及時(shí)更新。國(guó)外高水平大學(xué)能及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容,反映本學(xué)科新的研究領(lǐng)域和前沿技術(shù)。如美國(guó)佐治亞理工學(xué)院將MEMS技術(shù)引入了換熱器課程,將先進(jìn)的能量轉(zhuǎn)化技術(shù),如燃料電池、生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換、熱電轉(zhuǎn)換等引入了熱力學(xué)課程。和國(guó)外相比,我們教學(xué)內(nèi)容就顯得陳舊,不利于人才培養(yǎng)。
二、課程體系構(gòu)建與教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化措施
1.增設(shè)新領(lǐng)域核心課程,完善人才知識(shí)結(jié)構(gòu)
能源與動(dòng)力工程專業(yè)課程體系改革,要根據(jù)能源動(dòng)力學(xué)科新的拓展領(lǐng)域,廣泛深入調(diào)研,充分了解能源動(dòng)力專業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)以及涉及的主要學(xué)科領(lǐng)域,掌握新領(lǐng)域的學(xué)科內(nèi)涵和新興行業(yè)對(duì)人才培養(yǎng)的需求,以確定未來(lái)人才必備的知識(shí)結(jié)構(gòu)。在滿足總學(xué)分和學(xué)時(shí)限制的條件下,補(bǔ)充完善培養(yǎng)方案中的課程設(shè)置,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,將新領(lǐng)域的課程與原專業(yè)課程整合,制定適應(yīng)學(xué)科領(lǐng)域擴(kuò)展、滿足未來(lái)人才市場(chǎng)需要的課程體系,使畢業(yè)生具有完善的知識(shí)結(jié)構(gòu),增強(qiáng)畢業(yè)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
2.按專業(yè)大類統(tǒng)一基礎(chǔ)課程設(shè)置,分設(shè)專業(yè)方向模塊
在課程體系設(shè)置中,為了解決學(xué)生專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)寬泛而不專的問(wèn)題,還是要分設(shè)專業(yè)方向[2]。但為了防止回到以前的老路,防止專業(yè)面過(guò)于狹窄,不同專業(yè)方向的通識(shí)教育課和專業(yè)大類基礎(chǔ)課程應(yīng)統(tǒng)一設(shè)置。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)不同的專業(yè)方向設(shè)置不同的模塊化課程,每個(gè)專業(yè)模塊化課程的門數(shù)不宜過(guò)多,設(shè)3-4門,10個(gè)學(xué)分左右即可,同時(shí)設(shè)置大量應(yīng)用性強(qiáng)的專業(yè)選修課,強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié),這樣就解決了“寬口徑”和“零距離”之間的矛盾。
3.建立柔性的課程體系,滿足大學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展需要
建立柔性的課程體系,使課程體系構(gòu)建多樣化、課程設(shè)置分層次,以滿足不同類型學(xué)生的個(gè)性發(fā)展需求[3]。通過(guò)設(shè)置不同的專業(yè)方向模塊,學(xué)生可以按照自己對(duì)未來(lái)從事行業(yè)預(yù)期和職業(yè)喜好加以選擇。培養(yǎng)計(jì)劃分研究型和應(yīng)用型。“研究型”培養(yǎng)計(jì)劃的學(xué)時(shí)分配適當(dāng)向基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課傾斜,實(shí)踐教育環(huán)節(jié)要注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。“應(yīng)用型”培養(yǎng)計(jì)劃的學(xué)時(shí)分配應(yīng)適當(dāng)向傳授專門應(yīng)用技術(shù)的專業(yè)課傾斜,實(shí)踐教育環(huán)節(jié)注重培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)的能力。同時(shí),增加選修課程門數(shù),選修課程也分研究型和應(yīng)用型,滿足畢業(yè)生繼續(xù)深造和就業(yè)的不同需要。
4.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和方法,理論教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)相結(jié)合
在強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)的同時(shí),一定要保證理論課程有足夠的學(xué)分和學(xué)時(shí)。在總學(xué)分減少和實(shí)踐學(xué)分增加的前提下,可以適當(dāng)壓縮德育課程學(xué)分,保證專業(yè)基礎(chǔ)理論課程學(xué)分。同時(shí),改革應(yīng)用性很強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容和方法,這類課程都設(shè)置課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),學(xué)生在課程學(xué)習(xí)的同時(shí)開展課程設(shè)計(jì),通過(guò)工程設(shè)計(jì)將理論教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合起來(lái)。另外,及時(shí)修訂教學(xué)大綱,與時(shí)俱進(jìn),及時(shí)將本學(xué)科最新的研究領(lǐng)域、前沿技術(shù)在教學(xué)內(nèi)容上得到反映。
三、結(jié)束語(yǔ)
課程體系改革和教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化是一項(xiàng)長(zhǎng)期艱巨的任務(wù),需要在高等教育實(shí)踐中不斷探索、完善。能源與動(dòng)力工程專業(yè)人才培養(yǎng)要解決的問(wèn)題,有和其它專業(yè)共性的方面,也有其特殊性。能源與動(dòng)力工程專業(yè)課程體系改革要滿足國(guó)家高等教育人才培養(yǎng)目標(biāo)的總體要求,可以借鑒其它專業(yè)成功的改革經(jīng)驗(yàn),還要結(jié)合專業(yè)自身的特點(diǎn),探索出更多行之有效的措施。
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