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篇(1)

[關鍵詞]熱能與動力工程 鍋爐 應用問題

中圖分類號：TK227 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）15-0386-01

引言

隨著當下我國能源問題的日益加劇，經濟的持續(xù)發(fā)展了也受到一定的影響，這就要求了我們在能源不充足的條件下，大力提高能源的利用率。鍋爐在我國的工業(yè)生產中使用很廣泛，也是我們主要研究的對象，研究在鍋爐中進行的能量轉換。由于某些企業(yè)貪圖私利，對資源無節(jié)制的開發(fā)，政府管理不力等造成能源大量浪費。我們知道，煤炭完全或不完全燃燒會產生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等有毒的氣體（二氧化碳無毒），對動植物和環(huán)境都有較壞的影響。因此，我們的主要任務是，在將煤炭資源較為高效的轉化和利用的同時，盡量減少有害氣體的產生。

一、熱能與動力工程簡介

“熱能與動力工程”是多門科學技術的綜合，其中包括現代能源科學技術，信息科學技術和管理技術等，主要涉及熱能動力設備及系統的設計、運行、自動控制、信息處理、計算機應用、環(huán)境保護、制冷空調、能源高效清潔利用和新能源開發(fā)等工作。我們顧名思義，也能了解熱能與動力工程專業(yè)是研究熱能和動力之間的相互轉化，具體了包括熱力發(fā)動機、熱能工程、流體機械及流體工程、熱能工程與動力機械、制冷與低溫技術、能源工程、工程熱物理、水利電動力工程和冷凍冷藏工程等九個方面。熱能動力工程的研究層面橫跨多種科學領域，并且，具有多方面的發(fā)展方向。熱能與動力工程是現代動力工程的基礎，其主要解決的問題是能源方面的，并且是可以用來解決熱能源問題的有效工具，應該起到一定的緩解資源壓力、保護環(huán)境的作用，我們應該給予熱能與動力工程專業(yè)以高度的重視。

二、熱能動力工程的發(fā)展前景

我國的動能與動力工程專業(yè)設置的比較早，近些年來，在實踐中又經過不斷地創(chuàng)新和發(fā)展，動能與動力工程專業(yè)的技術也漸趨成熟，主要發(fā)展趨勢如下：

一方面，控制工程方面會有發(fā)展，并且前景較廣，為了在該方面獲取較大的發(fā)展，需要我國的相關人員了解并熟悉控制工程方面的各種知識等，并且對實際進行大膽的創(chuàng)新，將熱能與動力工程與控制工程領域更完全的融合。

另一方面，在熱力發(fā)動機及汽車工程方向有一定的發(fā)展前景，這就需要相關人員了解并掌握“內燃機”的原理、設計結構、并對內燃機進行一系列的數據測試，內燃機所用燃料以及燃燒產物，汽車工程概論、環(huán)境工程以及能源工程概論，內燃機電子控制、熱力發(fā)動機排放與環(huán)境工程以及制冷低溫工程和流體機械方向等各方面的知識概念。在豐富的知識積累中，工作人員會對目前汽車工程中存在的熱力發(fā)電機問題做出改善，大大提高能源利用效率。

三、鍋爐的結構組成

熱能與動力工程鍋爐的兩個重要組成部分包括一個金屬殼和燒氣鍋爐電器的操縱部分。鍋爐的外殼包括底殼和面殼。鍋爐的底殼的作用是使鍋爐固定，以免發(fā)生未知的意外。同時，在其底殼上還放置著通過底殼連接著的其他的一些零件，能夠使功能發(fā)揮的更加完善。鍋爐的外殼作用與底殼不同，它主要是在鍋爐正常工作時，它能夠起到防風防塵的作用。筆者認為鍋爐最重要的還是燃氣鍋爐電器控制部分，它起著至關重要的作用。其主要是通過對燃料的充分燃燒使鍋爐能正常工作。之后，隨著計算機不斷走進我們的生活，它的精確度和科學性也受到了許多企業(yè)的青睞，因此，許多企業(yè)都會采用計算機來控制燃料的燃燒。

四、熱能動力工程中鍋爐的發(fā)展及存在的問題

鍋爐在世界上出現的歷史很悠久，鍋爐的創(chuàng)造和使用對人類文明的進步和發(fā)展有著很大的作用。鍋爐是由鍋和爐組成的，上面的盛水部件為鍋，下面的加熱部分為爐，鍋和爐的一體化設計稱為鍋爐。鍋爐是一種能量轉換設備，向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學能、電能、高溫煙氣的熱能等形式，經過鍋爐轉換成蒸汽能。在一般工廠的工業(yè)生產過程中，使用的是工業(yè)爐來進行燃料的燃燒和能量的轉換。根據文獻材料可知，最早的工業(yè)爐出現在我國的商代時期，它的主要作用是提煉熔鑄青銅器，并且，我國在春秋時期就能夠鑄造鐵器，這個進步說明了我國控制工業(yè)爐的工藝有了很大的進步。在當代，工業(yè)爐更是有著廣泛的應用和較大的發(fā)展。

工業(yè)爐在工業(yè)生產中仍然存在著較大的問題，主要包含四個，一是污染物排放量大、面廣。二是單體容量小，平均容量在8噸/小時左右，10噸/小時以下燃煤小鍋爐的數量為42萬臺，占總數的2/3.三是排放貼近地面，對環(huán)境質量影響很大。四是鍋爐技術、主輔機不匹配，運行狀況差。此外，大多數小鍋爐缺乏除塵、脫硫和脫硝裝置，導致現在鍋爐的二氧化硫和粉塵排放普遍不達標。煤粉燃燒是先進的燃煤技術，具有燃燒速度快、燃盡率高、煙氣熱損失低等優(yōu)點，實踐證明，煤粉燃盡率達98%以上，鍋爐運行熱效率達88%以上，與傳統燃煤鍋爐相比，可節(jié)能35%。同時，我國還有幾個比較綜合型的大問題，工業(yè)鍋爐技術基礎工作比較薄弱，管理水平、工藝水平落后，制造廠家多且生產能力低，難以形成規(guī)模化生產等，所以，我國如果想解決工業(yè)爐的問題，還需要進行多方面的整治。

結束語

總而言之，熱能動力工程一定要根據實際出發(fā)。在鍋爐方面的掌握，我們一定要提高它的燃燒效率，降低它的能源損耗率。掌握了鍋爐的基本組成，從而促進對能源損耗的掌握。要熟練掌握熱能動力技術，才能使燃料在鍋爐的使用上，提高燃料利用率。要深刻意識到能源損耗與經濟發(fā)展息息相關。面對鍋爐的能源損耗問題上，我們要直面面對，努力學習相關的理論知識，掌握熱能動力工程技術，成為這方面的人才，降低能源的損耗。

參考文獻

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篇(2)

【關鍵詞】熱能動力；能源利用；特點；節(jié)能減排

一、熱能動力裝置

隨著工業(yè)化程度的提高，熱能動力工程無論是在人們的生產還是生活當中，都發(fā)揮著極其重要的作用，對于人類的發(fā)展，有著積極的意義，所以，深入地對其相關設備裝置進行研究，對設備的工藝技術以及操作的具體流程進行探析，對于此項技術的建設是非常有必要的。其工作的原理，首先，將其工程所需的燃料，放置在相應的設備當中進行燃燒，進而產生熱能，然后在相關的熱能動力裝置之中，通過技術手段，將其熱能轉化成有效的機械能。燃燒的相關裝置以及相應的熱能動力機，再加上輔助的設備，此套整體稱之為熱能動力裝置。主要的來講，熱能動力裝置分為兩大基本類型：（1）主要是以燃燒之中產生的燃氣進入到發(fā)動機之中，進而進行相關能量的轉換，并且加以循環(huán)利用，比如內燃機等裝置，是此種類型的典型代表；（2）首先將燃料燃燒過程之中所產生的熱能，通過技術手段，傳遞至相關液體之中，并且使液體汽化，進而氣化之后產生的蒸汽導入到發(fā)動機當中，從而進行熱能的傳遞以及轉換，蒸汽機是其典型的代表。

二.熱能的特點以及利用

1、熱能的特點。現階段當中，人類所使用的熱能，主要是通過一次能源的轉換而得來的，所以，分析熱能的特點，需要從以下三個方面來入手進行：（1）太陽能及其能量的轉換。太陽能，通過對植物的照射，進而使植物的內部存有的葉綠素，發(fā)生一系列的能源轉換以及光合作用，進而將太陽能轉換成為生物的質能，而太陽能的光，則是經過熱量的轉換以及點的轉換，進而成為我們所使用的能源物質；（2）燃料化學能及其轉換過程。燃料化學能的轉換，主要是通過燃燒的方式，將存在于其中的化學能，轉換成為熱能，進而再通過相關的技術手段，將其轉換成為人類生活和生產所需要的機械能，例如常見的汽輪機等，其工作的方式，就是首先將化學能源，轉換成為蒸汽的熱能，進而再通過相關的設備以及技術，將汽輪機之內的熱能轉換成為機械發(fā)動所需的機械能；（3）熱能的轉換，其中主要包括兩種能量的形式，即電能以及機械能，電能包括熱電發(fā)電機，而機械能，則主要有汽輪機以及內燃機。

2、熱能的利用。熱能在我國許多行業(yè)當中都有著廣泛的運用，并且，在國民經濟當中，也占據了核心的地位。總的來講，熱能的相關利用，在以下幾個行業(yè)當中最為廣泛：電力工業(yè)，熱能動力工程在其中有著非常重要的應用，在核發(fā)電、火力發(fā)電等裝置設備的使用之中，熱能動力工程及相關的技術，是其工作的基礎；鋼鐵工業(yè)，尤其在高爐煉鐵、煉鋼以及軋鋼等工藝當中，應用極為廣泛；相關的有色金屬工業(yè)，其中包括有鋁、銅等有色金屬，其冶煉，均使用的是熱能；化學工業(yè)，在化學工業(yè)的相關應用之中，合成氮、酸堿等的相關生產工藝程序，主要使用到的是熱能動力工程之中的技術手段，以其基本的原理來作為理論依據；石油工業(yè)，其中包括石油的采集、冶煉、運輸等等多個環(huán)節(jié)，都運用到了熱能動力工程當中的相關技術理論；機械工業(yè)以及相關的建筑工業(yè)，包括材料的生產、材料的制造、相關工藝鍛造、焊接技術以及鑄造等，都有熱能的利用；交通運輸領域當中，包括汽車、輪船、飛機等的使用；農業(yè)生產以及水產養(yǎng)殖等方面，也有著廣泛的運用，包括蔬菜的溫室培養(yǎng)、魚池的加溫加熱、電力方面的農業(yè)灌溉等方面，均有著廣泛的使用。同時，在人們的日常生活之中，熱能也有著廣泛的使用，例如冬天之時的供暖設備等。根據上述的分析，可以看出，熱能及其相關的動力工程，在人們的生活以及生產當中，發(fā)揮著非常重要的作用，是一項極為重要的能源，下文將針對熱能的特點，進行深入細致的探究，幫助在日常的使用過程當中，發(fā)揮出更大的效應。

三、熱能動力工程對于環(huán)境的影響

熱能動力工程對于環(huán)境的影響，主要存在于四個方面，即熱污染、空氣污染、噪音污染以及放射性的危害等，在熱污染當中，帶來的主要危害是溫室效應，其主要是河水發(fā)電站等，在很大程度上會影響水源當中生物的生存以及空氣質量的變化，空氣污染，則主要是發(fā)電廠、工業(yè)設備企業(yè)以及暖氣、汽車尾氣的排放，同樣會造成溫室效應，所以，針對以上幾點問題，需要在相關的工作當中予以改進，更好地為環(huán)境的可持續(xù)性發(fā)展做出積極的貢獻。

四、節(jié)能減排工作重點

通過上述分析可以對熱能動力工程的技術要點、實際的應用以及對于環(huán)境的影響等多個方面，有著清晰的了解和認識，接下來，將著重地針對熱能動力工程當中的節(jié)能減排工作，進行研究和分析，力求更加高效率地使用能源，并且減少對于環(huán)境的污染以及能源的損耗等。針對熱能動力工程的實際特點和具體的應用，相關工作的重點，應該從以下幾個方面來入手進行：（1）加快相關產業(yè)結構的調整。（2）強化技術創(chuàng)新。建設好相關的能源高效循環(huán)利用模式，積極地開展相關的減量技術、替代技術、再利用技術以及資源化技術，全面地將熱能動力工程當中生產效率較為低下的方面進行改進，力求減少排放、減少對于環(huán)境的污染，同時提升能源的利用效率。

五、結束語

本文重點地分析了相關熱能動力工程設備裝置的使用、工藝流程，并且針對熱能的特點、利用以及對于環(huán)境的污染、節(jié)能減排工作的重點等進行了分析，力求更加全面地掌握熱能動力工程的實際狀況，更好地加以運用，逐步地提升生產的質量和效率，為相關的節(jié)能減排工作做出突出的貢獻。

參考文獻：

篇(3)

一、能源動力工程領域的高等工程教育

能源動力工程專業(yè)是伴隨著近現代工業(yè)革命發(fā)生、發(fā)展、加速過程成長起來的傳統專業(yè)，在新的能源形勢和建立工業(yè)強國的需求下承擔著嶄新而重大的培養(yǎng)責任。我國目前設有能源動力大類專業(yè)的學校有130余所。經過幾十年的努力，我國能源動力的工程教育有了長足的進步，但總體來看，整個工程教育體系沒有發(fā)生本質的變化，還不能很好滿足現代工業(yè)對工程技術人才的需求。[3]能源動力領域的高等工程教育主要存在四個方面的不足。

1.缺乏明確的工程教育定位

很多研究型大學的目標是培養(yǎng)科學家，而不是工程師。而工程教育和科學教育是兩種不同的教育。科學家從事研究發(fā)現，工程師進行創(chuàng)造發(fā)明。培養(yǎng)工程師和培養(yǎng)科學家需要兩種不同的教育體系。作為一個典型的工程學科，能源動力專業(yè)的培養(yǎng)目標應該是以培養(yǎng)工程師為主。在現實需求下，就是培養(yǎng)既有創(chuàng)新能力又能解決實際工程問題，同時具備國際競爭力的高級人才。

2.工程教育體系陳舊

在課程設置上，能源動力專業(yè)的課程改革基本上是在原有課程體系下的完善，沒有從根本上打破原有的課程體系。隨著新知識的不斷出現，由于缺乏課程間的整合機制，課程有增無減，使學生不得不面對越來越多的課程。在教學模式上，通常是以教師為中心的講授式教學，而不是以學生為中心的啟發(fā)式教學。學生的分析、想象、創(chuàng)造能力的培養(yǎng)受到限制。在教學內容上，工程教育基礎課程太偏理論，教學中缺乏實際應用的環(huán)節(jié)。不少專業(yè)課程跟不上科技發(fā)展的節(jié)奏，內容幾十年不變，總體上比較陳舊。教學實驗以驗證性為主，測試手段比較落后，設備比較陳舊。

3.缺乏與企業(yè)的互動

作為一個實踐性很強的學科，不了解工程界的需求而一味紙上談兵不僅不能培養(yǎng)出合格的現代工程師，而且對于學科發(fā)展也是極其不利的。工程界對工程教育的教學內容和實踐水平有嚴格要求，但不少工科教師缺乏必要的工業(yè)經驗和工程背景，學生也缺乏必要的實訓機會和體驗。4.缺乏工程教育的國際化隨著世界經濟全球化進程的加速，能源動力領域需要更多的按照國際標準培養(yǎng)的工程人才。在工程教育體系中，需要更多地接納來自不同國家的學生，在教學和科研中注入更多的國際化內容，與國外大學加強校際交流與合作，培養(yǎng)具備專業(yè)知識和能力的國際化現代工程師。總之，長期以來，能源動力工程領域習慣于從系統性和科學性出發(fā)組織工程教育體系，較少以學生和工程界需求出發(fā)進行考慮，無法真正適應社會的變化和現代大工程教育觀念。

二、能源動力工程領域的高等工程教育探索及實踐

針對能源動力領域的工程教育問題，近年來上海交通大學機械與動力工程學院對能源動力專業(yè)的本科工程教育體系進行了積極探索和實踐，主要歸納為三個方面。

1.明確培養(yǎng)主體

首先明確了能源動力專業(yè)的培養(yǎng)目標就是培養(yǎng)合格的現代工程師。培養(yǎng)的主體就是學生。從華沙世界工程教育會議和美國“2020工程師”計劃[4]對新一代工程師的要求來看，現代工程師首先要對工程或技術有熱情，因此在充分考慮學生需求和實際辦學條件的基礎上，選拔對成為未來工程師有強烈意愿的學生進入教育部的“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”特色班，希望能培養(yǎng)出未來企業(yè)界的領軍人物。這樣，學生在培養(yǎng)過程中可以保持較高的熱情，有利于教學和實踐工作的開展。

2.制訂“工程教育特色”培養(yǎng)計劃

新的培養(yǎng)方案中的課程設置主要分為四個部分，如圖1所示。第一部分通識教育課程主要由人文、社科、經濟管理、外語、體育等課程組成。第二部分專業(yè)教育課程包括了能源動力領域必備的數學、物理、化學、電子電工、材料、設計制造、熱學、流體力學等最基本的知識（必修）和各個研究方向（包括熱能工程、車用發(fā)動機、葉輪機械、制冷與低溫工程）的專業(yè)課程（選修）。第三部分專業(yè)實踐課程涵蓋了各類實習、實驗和畢業(yè)設計。第四部分個性化教育課程由學生根據需要自主選擇。相比原來的非工程教育課程體系，新的課程設置有下面幾個很大的變化：

（1）淡化了各研究方向的具體差異，強調通用基礎知識的學習。目前國際上普遍認為應該注重“基礎知識”，而“專業(yè)知識”可以在工作以后繼續(xù)增加積累，甚至終身都要不斷地學習。在“基礎知識”中，國際上的觀點更強調的是“通用基礎”。

（2）對課程進行有效整合。原先的課程多而雜，在教學內容上出現重疊，加上許多課程學分少，學生為了湊學分需要同時學習多門課程，所以學習負擔很重，不少學生都有“考完即忘”的經歷，沒有達到要求的教學效果。在新的課程體系中，考慮上述問題，對課程進行大范圍整合：取消小學分課程（學分），設置高學分課程（學分），除個別課程外，多數課程都在3個學分以上。另外，突出了工程實踐類課程和基本理論課，減少了拓展理論課的數量。以專業(yè)教育課程為例，可以看出新舊課程設置的差別，見表1。由表可見，專業(yè)基礎課的必修總學分提高11分，但門數減少2門；專業(yè)方向課選修的總學分減少7分，可選的課程也減少了三分之二。

（3）強調工程意識和實踐能力的培養(yǎng)。由于我國的基礎教育是按科學教育的體系構建的，所以工科學生進大學后難以馬上適應工程教育，使教學效果打了折扣。在新的課程體系中，特別設置了“工程學導論”必修課程，向學生介紹工程問題及其解決方案的基礎知識，同時培養(yǎng)學生提出工程問題、通過團隊合作研究并設計解決方案的能力以及交流、寫作的基本能力。該課程要求學生在一年級學完，希望能夠彌合高中教育和大學工科教育之間的鴻溝。另外，在熱工核心基礎課程如傳熱學、工程熱力學和流體力學等中增加課程設計和團組大作業(yè)，課題取自生活和企業(yè)，在解決實際問題過程中增強學生對知識的實際應用能力。

（4）增設企業(yè)課程模塊。為使學生盡早地接觸企業(yè)，了解企業(yè)需求和產品設計規(guī)范標準，在新的培養(yǎng)計劃中增加了企業(yè)課程模塊，包括“企業(yè)項目管理”、“質量管理及控制”、“精益六西格瑪管理”等課程供學生選修。授課老師都是來自優(yōu)質企業(yè)的具有豐富工程經驗的工程師，可以提供大量新鮮而實用的案例，提高學生的學習興趣，加速學生適應工程實踐的進程。

（5）采用合適的優(yōu)秀工程教材。現代工程技術的發(fā)展給能源動力類專業(yè)課程的教學提供了極其豐富的素材，如納米微米的應用、燃料電池、新能源開發(fā)、污染物減排等。優(yōu)秀的教材能夠及時恰當地反映工程技術的這些新變化，并以學生容易接受的形式表達出來。在這一點上，國外有些教材做得更出色。能源動力類各專業(yè)課程精心挑選了取材豐富、構思新穎、內容先進的教材，而且要求使用中文教材的課程必須提供優(yōu)秀的英文參考書。例如，工程熱力學課程就選用了中文教材《工程熱力學》（沈維道、童鈞耕編著）和美國的Moran、Shapiro編著的英文教材《FundamentalsofEngineeringThermodynamics》，不僅有益于知識的互補，而且能開拓視野、活躍思維、引導學生去感受理論與實踐的重要性。

3.增強實踐教學和工程實訓環(huán)節(jié)

實踐是實現工程教育的必要環(huán)節(jié)。在新的培養(yǎng)計劃中，特別注重了實踐教學環(huán)節(jié)的設計和規(guī)劃。整個實踐體系分成四部分：理論課實驗及課程設計、工程設計類、各類實習及各級工程實驗/實踐活動。如表2所示。

（1）理論課實驗及課程設計。這類實踐主要包括涉及課程知識的原理性驗證實驗和基本設計等，與工程實踐內容相差較大，但卻是夯實理論知識基礎有效的手段，不可缺少。在新的課程教學大綱中，除了保留傳統教學實驗和設計外，還增設了綜合性和實踐性較強的訓練項目，如在傳熱學、工程熱力學和流體力學等核心基礎課程中增加課程設計或團組大作業(yè)，題目具有一定的啟發(fā)性和現實性，希望能夠增強學生的綜合運用能力和駕馭理論實踐相互轉化的能力。

（2）工程設計類。工程設計系列課程的主要目標是貼近工程實際，搭起學校學習與工程實踐的橋梁。包括：“工程學導論”，通過課程學習將一年級學生引進門，建立對工程的認識和興趣，如前所述；“工程設計1”，進行符合二年級所學內容的具有一定難度的項目設計；“工程設計2”，進行符合三年級所學內容的有較大難度并和專業(yè)相關的項目設計，如結合數理化、熱機電等基礎知識，設計電子元件冷卻系統、余熱回收利用系統等；“畢業(yè)設計”。在四年級，結合企業(yè)實際項目，以產品為對象，實現較大的工程項目的綜合訓練。畢業(yè)設計可與生產實習銜接，共同在企業(yè)完成，給予畢業(yè)設計充分的時間和質量保障。工程設計類課程以項目為導向，強調設計的實用性、經濟性與開放性，同時強調團隊合作、溝通與領導能力的培養(yǎng)。項目有的來自上海通用、寶鋼、航天八院、商飛、泰科等優(yōu)質企業(yè)，有的是與海外大學合作聯合承接海外公司的項目，進行海外實習，開拓了學生的國際視野，培養(yǎng)了其全球工作的能力。

（3）各類實習。這類實踐包括了傳統的金工實習、認識實習和生產實習。其中認識實習和生產實習都在企業(yè)完成，生產實習又和畢業(yè)設計緊密相關，這樣使實習目的更加具體，不僅促進了企業(yè)和學生的相互了解，更保證了雙方合作的積極性。

（4）各級工程實驗/實踐活動。除了培養(yǎng)計劃中的各類實踐內容外，學有余力的學生還可以參加國家級、省部級、校級的工程實踐活動，如全國大學生節(jié)能減排科技競賽、國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃、上海大學生創(chuàng)新活動計劃、上海交通大學大學生創(chuàng)新實踐計劃、上海交通大學特色實驗項目等。通過競賽或設計，學生對專業(yè)的興趣得到了培養(yǎng)和強化，實踐能力和創(chuàng)新意識也獲得了不同程度的提高。

篇(4)

關鍵詞：風力發(fā)電；太陽能發(fā)電；人才需求；風能與動力工程；新能源科學與工程

作者簡介：陳建林（1975-），男，湖南瀏陽人，長沙理工大學能源與動力工程學院，副教授；陳薦（1967-），男，湖南衡陽人，長沙理工大學能源與動力工程學院，教授。（湖南 長沙 410114）

基金項目：本文系長沙理工大學教研教改項目（項目編號：JG1236）的研究成果。

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）22-0020-03

風電和太陽能發(fā)電是我國戰(zhàn)略性新興產業(yè)之一，發(fā)展風能與太陽能也是我國實現傳統化石能源為主過渡為可再生能源和清潔能源為主的必然之舉。近年來，我國風電與太陽能發(fā)電迅猛發(fā)展，對新能源產業(yè)人才提出迫切需求。自2006年以來，我國相繼有華北電力大學、河海大學、長沙理工大學等多所高等院校開辦“風能與動力工程”本科專業(yè)；按照2010年《教育部辦公廳關于戰(zhàn)略性新興產業(yè)相關專業(yè)申報和審批工作的通知》，自2011年開始，我國部分高等院校又設置“新能源科學與工程”、“新能源材料與器件”等新能源產業(yè)相關的本科專業(yè)；2013年，根據教育部要求，“風能與動力工程”專業(yè)將統一更名為“新能源科學與工程”專業(yè)。面對新能源產業(yè)發(fā)展需求和我國新能源產業(yè)人才培養(yǎng)現狀，本文對“風能與動力工程”專業(yè)過渡為“新能源科學與工程”專業(yè)的人才培養(yǎng)模式進行探索與實踐。

一、我國風電產業(yè)發(fā)展現狀

1.總體裝機情況

自2007年，我國風電裝機容量呈高速增長趨勢。如表1所示為2001～2012年我國新增及累計風電裝機容量（數據來源：CWEA）。2010年，我國（不包括臺灣地區(qū)）新增風電裝機1893萬千瓦，累計風電裝機容量4473萬千瓦，超過美國躍居世界第一位。至2012年底，全國新增安裝風電機組7872臺，裝機容量1296萬千瓦；累計安裝風電機組53764臺，裝機容量達到7532萬千瓦；風電并網總量達到6083萬千瓦，發(fā)電量達到1004億千瓦時，風電已超過核電成為繼煤電和水電之后的第三大主力電源。

圖1 2001～2012年中國新增及累計風電裝機容量

至2012年上半年，我國規(guī)劃建設的百萬千瓦級、千萬千瓦級風電基地包括甘肅酒泉基地（首期380萬千瓦）、蒙東基地通遼開魯基地（150萬千瓦）、蒙西達茂巴音基地（160萬千瓦）、河北承德基地（100萬千瓦）、新疆哈密基地（1080萬千瓦）的建設項目已部分或全部完成。此外，全國還有6個百萬千瓦級風電基地正在組織開展建設前期工作，分別為寧夏賀蘭山基地（450萬k千瓦）、甘肅武威民勤紅沙崗基地（100萬千瓦）、吉林四平大黑山基地（170萬千瓦）、錫林郭勒基地（300萬千瓦）、興安盟桃合木基地（200萬千瓦）、呼倫貝爾基地（250萬千瓦）等。

至2012年底，全國累計核準風電項目1651個，累計核準容量9040萬千瓦（含國家核準計劃外項目517萬千瓦），其中累計核準容量2084萬千瓦，居全國之首。2012年上半年全國風電累計吊裝容量6190萬千瓦，累計并網容量5572千瓦，在建容量3468萬千瓦，并網容量占核準容量的62%。其中內蒙古風電并網容量突破1500千瓦，領跑全國，河北、甘肅、山東、黑龍江、江蘇、新疆、山西、廣東、福建等省區(qū)并網容量也均超過100萬千瓦。

2.風力發(fā)電投資企業(yè)情況

2012年上半年，國電集團新增并網容量190萬千瓦，累計并網容量1172萬千瓦，繼續(xù)保持全國風電并網容量首位；華能集團新增并網容量100萬千瓦，累計并網容量759萬千瓦，居第二；大唐集團新增并網容量101萬千瓦，累計并網容量675萬千瓦，居第三。五大發(fā)電集團累計并網容量3170萬千瓦，約占全國并網容量的57%。2012年上半年全國投資企業(yè)基本保持穩(wěn)定發(fā)展狀態(tài)，同比2011年上半年并網容量降低了約16%。表1所示為2012年上半年主要投資企業(yè)并網容量統計情況。

3.風電機組制造商情況

大規(guī)模風電基地建設，為我國風電機組制造商開拓了廣闊的市場。2012 年中國風電新增裝機容量排名前二十的企業(yè)幾乎占據了國內98%的市場份額，其中金風新增風電裝機容量最多，達到2521.5兆瓦，占據19.5%的市場份額。2012 年，我國風電新增裝機容量排名前三的企業(yè)分別為金風、聯合動力和華銳。2012年中國風電新增與累計裝機排名前二十的機組制造商分別如表2與表3所示。

另外，我國海上風電也取得較大進展。截至2012年底，中國已建成的海上風電項目共計389.6兆瓦，是除英國、丹麥以外海上風電裝機最多的國家。我國海上風電開發(fā)提供風電機組的制造商中，華銳、金風、Siemens 所占份額較大，機型主要以2MW以上的風電機組為主。

二、我國風電人才需求及培養(yǎng)現狀

風電產業(yè)的高速增長也帶來了風電人才的短缺。我國的風電人才需求主要為三個方向：一是風電開發(fā)企業(yè)，如國電、華能、大唐、國華、華電、中電投、中廣核、華潤等下屬的風電場，主要從事風電場運行與維護方面的工作；二是風電機組制造商，如華銳風電、金風、廣東明陽、國電聯合動力、湘電風能、Vestas、上海電氣、東汽、Gamesa、GE等，這類企業(yè)一般需要高端的風電研發(fā)人才；三是風電規(guī)劃設計或建設單位，主要從事風電場的規(guī)劃、設計和施工等方面的工作。

目前，我國風電人才培養(yǎng)大體上形成了三個層次的格局：第一梯隊是博士、碩士研究生培養(yǎng)，主要由國內各高校及研究機構借助風電領域的課題研究培養(yǎng)和造就一批具有較高學術水平、創(chuàng)新能力的風電領域高層次人才。第二梯隊是本科生培養(yǎng)。據統計，自華北電力大學2006年創(chuàng)辦我國第一個風能與動力工程本專業(yè)以來，包括長沙理工大學、河北工業(yè)大學、內蒙古工業(yè)大學等，全國已開設風能與動力工程本科專業(yè)學校有16所（2013年起，“風能與動力工程”專業(yè)更名為“新能源科學與工程”專業(yè)）。第三梯隊是高職生。高職院校主要培養(yǎng)從事風電機組制造、風電場運行與維護的一線技能型人才。

從長沙理工大學（以下簡稱“我校”）首屆風能與動力工程專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)考研與出國情況來看，畢業(yè)生出現不同層次的走向。截至2013年3月20日，風能與動力工程專業(yè)2009級畢業(yè)生63人，已簽約49人，就業(yè)走向主要為中國大唐集團、國電集團、華能集團、電力投資集團、華潤集團等發(fā)電企業(yè)的下屬新能源公司，少部分為風電機組制造商和電力建設單位；讀研7人，分別被華北電力大學、中南大學、湖南大學等大學預錄取；出國深造2人，分別為丹麥科技大學和德國漢諾威大學預錄取。從目前人才需求角度來看，由于近幾年風電項目的迅速擴張，風電行業(yè)對風電場運行與維護的技能型人才有較旺盛的需求。

在風電大規(guī)模發(fā)展的同時，近幾年我國太陽能發(fā)電也迅速擴張。截至2012年底我國累計光伏裝機容量達到7.5GWp，預計2013年將新增光伏裝機容量為10GWp，計劃2015年新增光伏裝機容量為40～50GWp，2020年新增80～100GWp。風電和太陽能發(fā)電作為新能源中兩支主力軍，出現并駕齊驅的局面，產業(yè)發(fā)展必然對專業(yè)人才提出迫切需求。2013年，教育部統一將“風能與動力工程”專業(yè)更名為“新能源科學與工程”專業(yè)。本專業(yè)也將面向更寬廣意義的新能源產業(yè)需求，對專業(yè)培養(yǎng)方案進行調整。

三、新能源科學與工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式的探索與實踐

本科教育既是培養(yǎng)工程技術人才的中堅力量，又承擔著為行業(yè)高端人才培養(yǎng)打基礎的重要任務。本科生的優(yōu)勢在于理論基礎、思維方法和發(fā)展?jié)摿Γ狈Φ氖羌夹g細節(jié)方面的訓練。因此應始終以培養(yǎng)學生“基礎理論扎實、工程實踐能力與創(chuàng)新能力強為目標。從新能源產業(yè)自身發(fā)展角度來說，需要一批具有寬廣知識體系、能夠引領新能源技術發(fā)展的高水平創(chuàng)新型復合人才出現。新能源科學與工程本科教育應該既注重專業(yè)的基礎性，又要注重工程實踐性。為此，我校能源科學與工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式在以下幾方面進行了探索與實踐。

1.以“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”為原則確立人才培養(yǎng)目標

2009年首屆招生以來，本專業(yè)依托本校能源電力優(yōu)勢學科，立足新能源國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)，面向風電產業(yè)人才需求，確定了“培養(yǎng)德、智、體、美等全面發(fā)展，基礎扎實，知識面寬，有較高的綜合素質、工程實踐能力和創(chuàng)新能力強，具備較強的計算機應用能力和較高外語水平，系統掌握風能與動力工程專業(yè)基礎理論和基本知識，能勝任風電場的規(guī)劃、設計、施工、運行與維護，風力發(fā)電機組設計與制造，風能資源測量與評估，風力發(fā)電項目開發(fā)等風能與動力工程專業(yè)的技術與管理工作，并能從事其他相關領域的專門技術工作應用型高級工程技術人才”的人才培養(yǎng)目標。2011年，本專業(yè)被確定為湖南省省級特色專業(yè)。2013年，根據教育部對本科專業(yè)整理工作的統一部署，將“風能與動力工程”專業(yè)將更名為“新能源科學與工程”專業(yè)。本著“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”的原則，對專業(yè)培養(yǎng)方案做了相應的調整，但仍然保留“風能與動力工程”專業(yè)的特色，以風力發(fā)電為重點，涵蓋太陽能光伏/光熱發(fā)電等新能源知識體系，培養(yǎng)具有寬厚理論基礎和創(chuàng)新精神、實踐能力強的應用型高級工程技術人才。

2.注重基礎性和實踐性相結合設置課程模塊與培養(yǎng)環(huán)節(jié)

根據學校的特色和優(yōu)勢，編制風能與動力工程人才培養(yǎng)計劃，共開設必修課35門，開設選修課23門，現已開出課程門數為58門，學生需選修33學分選修課程，選修課在總學分中的占比為19.6%。設置了理論力學、材料力學、風力機空氣動力學、機械設計基礎、電機學、電路理論、自動控制原理、風力發(fā)電原理、光伏發(fā)電原理與應用、太陽能熱利用原理與應用等主要理論課程和計算機輔助設計、電工電子技術、微機原理與接口技術、風資源測量與評估、風電機組設計與制造、風電機組控制與優(yōu)化運行、風電場電氣工程、海上風力發(fā)電等技術類課程；以金工實習、電子工藝實習、機械設計課程設計、風電場電氣工程課程設計、風電機組設計與制造課程設計、風電場認識實習、檢修拆裝實習、仿真實習、運行（畢業(yè)）實習、畢業(yè)設計（論文）等作為主要實踐教學環(huán)節(jié)。風能與動力工程專業(yè)在教學環(huán)節(jié)的設置上實踐教學貫穿全程。共4次集中實習，課程模塊與培養(yǎng)環(huán)節(jié)關系如圖2所示。

圖2 風能與動力工程專業(yè)課程模塊與培養(yǎng)環(huán)節(jié)關系

3.在工程實踐中培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力

創(chuàng)新型人才是支撐和推動新能源產業(yè)發(fā)展的主要動力。創(chuàng)新源于實踐，在工程實踐中培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。長沙理工大學經過多年的探索與實踐，構建了培養(yǎng)“具有創(chuàng)新精神的應用型人才”的學生能力結構體系、能力培養(yǎng)的實施方案、實踐教學體系以及管理模式，提出了“工程基礎訓練+工程創(chuàng)新訓練+大工程意識訓練”的工程教育模式。基于工程教育理念，形成了“三層次、四模塊、三結合”的實踐教學體系，即實驗、實習、設計等主要實踐教學環(huán)節(jié)按基礎訓練、提高訓練、綜合訓練三個層次進行系統設計；將實踐教學內容分為實驗、實習、設計、課外實踐四個模塊；采用課內外、校內外、第一課堂與第二課堂三結合的方式組織實踐教學。

新能源科學與工程專業(yè)是一個實踐性很強的專業(yè)，在辦學過程中十分重視實踐教學，并建立了穩(wěn)定的校內校外實習實訓基地，通過加強實踐教學培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和動手能力。

（1）校內實習基地。建立校內“風電機組運行特性分析實驗室”、“風力機變槳控制實驗室”、“風力機偏航控制實驗室”、“風力機組檢修拆裝實驗室”、“大型風電場運行仿真實驗室”、“風力機葉片振動特性實驗室”、“風力機設備腐蝕與磨損實驗室”、“光伏發(fā)電實驗室”等專業(yè)教學實驗室，為專業(yè)實驗課、認識實習、拆裝實習、仿真實習提供良好的條件。

（2）校外實習基地。根據本專業(yè)人才培養(yǎng)目標和要求，制定與社會發(fā)展需要相適應的人才培養(yǎng)方案，與大唐華銀城步南山風電場、華電郴州仰天湖風電場、中電投九江長嶺風電場、大唐漳浦六鰲近海風電場、湘電集團有限公司、湖南興業(yè)太陽能有限公司、北京木聯能軟件技術有限公司等省內外相關企業(yè)共建“風能與動力工程”專業(yè)，形成學校與企業(yè)產、學、研全面合作的長效機制。風電專業(yè)骨干教師共18人次先后到內蒙古華電新能源輝騰錫勒風電場、福建大唐漳浦六鰲近海風力發(fā)電場、河南南陽方城風電場、新疆電力設計院、大唐甘肅酒泉風電場等風力發(fā)電企業(yè)進行技術交流和科技服務。風電專業(yè)學生在華電郴州仰天湖風電場、寧夏賀蘭山風電場與太陽山光伏電站等基地開展了豐富的暑期實踐活動。依托專業(yè)實驗室，學生開展了大量科技創(chuàng)新實踐活動，專業(yè)教師指導學生開展了國家級（共4項）、校級（4項）“大學生研究性學習與創(chuàng)新性實驗項目”的研究工作；參加全國大學生節(jié)能減排社會實踐與科技競賽、“挑戰(zhàn)杯”湖南省大學生課外學術科技作品競賽等各類科技性競賽活動，獲得較佳的成績。

4.轉變技術類或實踐類課程的學習過程

本科教育的缺失是職業(yè)技能或技術細節(jié)方面的訓練。理論知識寬廣但實踐動手能力差是目前本科教育存在的較普遍現象。本科畢業(yè)生感覺學了很多東西，又感覺什么也沒有學到，學到的都是一些理論或概論性的東西。相反，高職院校的職業(yè)技能針對性很強，注重實際動手操作能力的培養(yǎng)，而弱化理論知識體系的教育，相比于本科生，高職生在職業(yè)技術方面更容易上手。但如果本科生像高職生那樣培養(yǎng)，勢必過于狹隘，也違背了大學本科教育的初衷。本科生的優(yōu)勢就在于理論基礎、思維方法和發(fā)展?jié)摿ΑＲ虼耍究粕睦碚摶A課程的學習可以沿用傳統的書本教學為主，培養(yǎng)思維方法；技術類或實踐類課程學習則應放棄那種“先書本，再實踐”或“只有書本，沒有實踐”的教學方式，而應遵循“在實踐中學習”的原則。針對不同的專業(yè)特點有選擇性地開設或加強職業(yè)技能型的課程。對于本專業(yè)來說，則應加強計算機繪圖、電氣與控制、模擬仿真、機械設計與制造等模塊的技能培養(yǎng)。如此，本科生則不但具有寬廣的理論基礎，而且具有較強的職業(yè)適應能力。

四、結論

風電與太陽能發(fā)電作為我國戰(zhàn)略性新興產業(yè)，呈現蓬勃生機的發(fā)展局面。新能源產業(yè)發(fā)展為新能源科學與工程專業(yè)畢業(yè)生提供了廣闊的就業(yè)空間，同時本專業(yè)人才也必將成為推動新能源產業(yè)發(fā)展的動力。本專業(yè)應以“工程實踐能力”為核心，夯實理論基礎，強化實踐能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，支撐新能源產業(yè)的發(fā)展。

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篇(5)

【關鍵詞】能源動力；人才培養(yǎng)；改革

能源是國民經濟的命脈，是國家可持續(xù)發(fā)展的重要物質基礎和根本保證。能源與動力工程類專業(yè)正是致力于培養(yǎng)能從事能源開發(fā)與利用的技術與管理人才。目前，全國有200余所高校開設了能動相關本科專業(yè)，其中大部分已經建設較為成熟，部分985和211高校的能動專業(yè)在國內已具備一定的影響力且具備鮮明特色[1]。而三峽大學的能動專業(yè)于2011年才開始立項建設，并同年開始招生。作為地方高校新開設的能動專業(yè)，在人才培養(yǎng)方面必須適應社會和行業(yè)需求，符合我校 “高素質、強能力、應用型”的人才培養(yǎng)的目標，因而，在專業(yè)建設伊始，就不能完全照搬其他高校能動專業(yè)人才培養(yǎng)模式，需要結合實際情況，大膽改革和創(chuàng)新，才能在國內同類專業(yè)中快速占領一席之地，并以高起點快速穩(wěn)健發(fā)展。

1 國內外研究現狀

歐洲和美國的大學將能動類專業(yè)設置在機械工程系中，且不以專業(yè)來單列，而只是機械類的一個方向，稱為熱流科學（Thermal and Fluid Science）或能量系統（Energy system），而核工程與核技術則一般單獨設立，或者設在化工系中，例如美國麻省理工學院、佛羅里達大學等，機械工程的教學與研究范圍覆蓋了目前國內本科生專業(yè)目錄中的機械類、能源動力類的范圍，這樣就大大擴展了能動專業(yè)的學科基礎和專業(yè)領域，以此來適應“應用型”人才培養(yǎng)的需求，使學生獲得堅實的專業(yè)理論和寬廣的專業(yè)知識。

我國能源動力類專業(yè)形成于20世紀50年代[2]，當時在蘇聯教育體制的影響下的分為10個三級專業(yè)，經1993、1998、2012年三次修訂最終合并為1個專業(yè)：能源與動力工程，使得專業(yè)覆蓋面被大幅度拓展，要求本專業(yè)學生主要學習動力工程及工程熱物理的基礎理論，學習各種能量轉換及有效利用的理論和技術，受到現代動力工程師的基本訓練；具有進行動力機械與熱工設備設計、運行、實驗研究的基本能力。要實現以上人才培養(yǎng)目標，關鍵在于如何緊跟行業(yè)需求并結合高校自身情況，制定科學的人才培養(yǎng)方案并認真執(zhí)行。然而，經前期大量調研結果表明，目前國內高校尤其是地方院校在能動專業(yè)人才培養(yǎng)上存在以下特點或不足：

（1）專業(yè)劃分過細，口徑太窄。大部分高校在能動專業(yè)中設置了多個專業(yè)方向，如水力發(fā)電、火力發(fā)電、清潔燃燒、供暖、制冷等，并將專業(yè)課分方向模塊進行教學，這極大地限制了學生的選擇空間，不利于學生專業(yè)知識拓展，使學生在擇業(yè)時被固定在某個方向上，缺乏競爭力。

（2）人才定位不盡合理。經前期廣泛調研發(fā)現，隨著我國現階段加快能源建設的力度，國內目前需要更多的是能源動力行業(yè)運行、維護與管理方面的技術人才[3]，對于高端人才如設計研究類人才雖然稀缺，但由于能動專業(yè)實踐性強的特性，一般難以由高校直接培養(yǎng)此類人才，即高端技術人才亦需要從工程實踐中磨礪而出。所以作為地方院校，尤其新開設能動專業(yè)的地方高校，不能一味照搬985、211高校以及部分經過幾十年專業(yè)建設已經具備自己鮮明特色和專業(yè)實力的高校的人才培養(yǎng)模式，必須緊跟行業(yè)需求，以培養(yǎng)應用型人才為主線，并充分利用和發(fā)揮高校自身的特色和優(yōu)勢。

2 三峽大學能動專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革

三峽大學的能動專業(yè)于2010年底才開始立項建設，并于當年從我校2010級機械設計制造及其自動化專業(yè)中分流出53位學生按照能源與動力專業(yè)人才進行培養(yǎng)，2011年開始以能源與動力工程專業(yè)獨立招生，故截至目前實際上已有一屆學生畢業(yè)（2010級），且2015年度即將畢業(yè)的學生目前絕大部分已經簽訂了就業(yè)協議。近五年來，學校在專業(yè)本專業(yè)建設過程中積極探索，對兄弟高校及能動相關的企事業(yè)單位進行了廣泛調研，并緊密結合我校能動專業(yè)“新開設、新起點”的現實情況，培養(yǎng)和提煉自己的專業(yè)特色，并對本專業(yè)的人才定位和培養(yǎng)進行了以下改革：

（1）在人才培養(yǎng)與定位方面，以培養(yǎng)“高素質、強能力、應用型”人才為指導，制定了專業(yè)人才培養(yǎng)方案，著重提煉專業(yè)所覆蓋知識體系的共性，拓寬專業(yè)口徑、增厚專業(yè)基礎、突出方向共性、弱化專業(yè)方向、提升就業(yè)能力，擴大就業(yè)口徑。具體為：1）以流體機械動力學為基礎，設置適用于水力發(fā)電、熱力發(fā)電、風力發(fā)電中能量轉換動力裝備的動力學相關系列必修基礎課程，突出水力發(fā)電專業(yè)課，并輔以風力發(fā)電等專業(yè)課程；2）以熱-力轉換原理為基礎，設置適用于火力發(fā)電、生物質能發(fā)電、核電等熱動力學、熱交換、熱傳輸相關的系列必修基礎課程，專業(yè)課設置方面突出火電、核電，輔以生物質能相關課程。即將動力工程專業(yè)分為流體機械和熱力機械兩個方向，但在培養(yǎng)過程中，大大拓寬了專業(yè)基礎必修課的范圍，增加學生后續(xù)就業(yè)時行業(yè)選擇的范圍。

（2）在實驗/時間教學方面，以厚基礎、寬口徑、應用型人才培養(yǎng)為指導，建設和整合實驗、實踐教學條件。取消零散的課程實驗/實踐，開設系列綜合實驗/實踐課程，使實驗/實踐教學具有層次性、連貫性、交叉性、系統性和良好的可操作性。避免以課程為單位開設實驗時的連續(xù)性差、重復度高、綜合性不強、效果差的缺點，同時在一定程度上降低建設成本。此外，學校還積極開發(fā)校外實踐基地，挖掘學校所在地區(qū)及周邊區(qū)域廣泛的能源動力行業(yè)/企業(yè)資源，作為本專業(yè)有效的實踐基地。

（3）以校外實踐基地建設為抓手，開發(fā)專業(yè)初期就業(yè)資源。任何一個高校新專業(yè)就業(yè)時其情況都或多或少存在不確定性，其原因主要在于社會和行業(yè)對于特定高校新專業(yè)的認識度不高。因而打開就業(yè)工作局面難度大，故無論從短期還是長遠來看，都需要充分利用所建立的校外實踐基地作為就業(yè)渠道，使基地發(fā)揮更大作用，這需要在基地建設過程中同時做好基地管理制度建設，以協議的形式為本新專業(yè)向基地輸送人才提供保證。

3 改革效果

近五年來，學校在建設能動專業(yè)過程中不斷探索，最終形成以上建設意見和改革措施，并取得了顯著成效：

（1）制定了科學合理的能動專業(yè)人才培養(yǎng)方案，確定以掌握能源轉換裝備運行及轉換機理為基礎，在傳統的專業(yè)基礎課程中，將《流體機械原理》、《水輪機及調節(jié)器》、《汽輪機》等增設為專業(yè)公共基礎課，在專業(yè)拓展模塊課程中按水電、熱電、流體機械、新能源發(fā)電等設置小學分模塊供學生選修，但不限制選擇模塊數量。目前學生就業(yè)反饋情況表明，在弱化專業(yè)方向、增厚專業(yè)基礎課程后，學生在擇業(yè)過程中即使不在個人專業(yè)方向上就業(yè)，只要未跨出能動行業(yè)，就能很快適應新領域的工作。

（2）整合實驗/實踐教學計劃和條件。如將以往隨理論課程開設的《流體機械原理》、《流體力學》、《液壓傳動與控制》、《泵站工程》、《水輪機及調節(jié)器》等的課程實驗進行專門設計，整合成32學時的《流體綜合實驗》課程；將《熱力學》、《傳熱學》、《汽輪機》、《熱電廠動力工程》、《鍋爐原理》等課程的實驗內容整合成32學時的《熱工綜合實驗》；將《測試技術》、《控制工程》、《電廠自動化》等課程實驗整合成16學時的《測控綜合實驗》等，并根據相關理論課開設時間將綜合實驗課內容分為兩個學期開設。這樣學生能夠得到更為系統的、連貫的實踐訓練，相比隨理論課程開設的零散實驗，綜合實驗教學效果更好隨

（3）目前已在學校所在地區(qū)及周邊能動企業(yè)建立本專業(yè)的實踐/實習基地，且已經有效運行，如安能（宜昌）熱電（生物質能發(fā)電）、長江電力（葛洲壩）、安能（襄陽）火電、三峽電廠、清江的隔河巖電站、高壩洲電站、向家壩電站、黃龍灘（十堰）電站、湖北宜化集團、宜昌安琪酵母、黑旋風工程機械等20多家能源企業(yè)和流體機械設計制造企業(yè)，可完全滿足學生畢業(yè)實習、生產實習及其他培訓的接待需求，極大地緩解了專業(yè)實踐條件建設需要大投入的困難。

（4）專業(yè)就業(yè)情況良好，第一屆畢業(yè)生（2010級，共53人）就業(yè)率達100%，其中除4人繼續(xù)攻讀碩士研究生外，15人進入水力發(fā)電廠，17人進入火電、生物質能電廠，6人進入電力部門事業(yè)單位，11人進入與流體機械及能源裝備設計、制造相關企業(yè)。其中17人（32.1%）在本專業(yè)校外實踐基地相關企業(yè)就職。截止2015年3月中旬，第二屆畢業(yè)生（2011級，共81人）已簽就業(yè)協議的達72人，已確定攻讀碩士研究生5人。學校以專業(yè)調研、畢業(yè)生就業(yè)企業(yè)回訪等多種形式，進一步拓寬和加深了與行業(yè)內相關企事業(yè)單位的聯系，并就用人單位對我校畢業(yè)生在生產實踐過程中的綜合素質和表現進行跟蹤回訪，結果表明學生的綜合能力水平總體較高。

4 結語

能源動力類專業(yè)是實踐性、技術性很強的專業(yè)，且專業(yè)覆蓋的技術領域非常廣泛，針對具體的應用領域其技術專業(yè)性又較強，而高校在該專業(yè)人才培養(yǎng)的過程中一方面不可能面面俱到，設置過多的專業(yè)方向，另一方面又不能過于集中，而使得學生的專業(yè)知識領域過窄，導致就業(yè)方向沒有選擇余地。因而，在人才培養(yǎng)過程中要更多地考慮專業(yè)領域的共性，增厚專業(yè)基礎，拓寬專業(yè)口徑，使學生獲得盡量寬廣的專業(yè)綜合知識，才能具備一定的競爭力，以適應現代能源動力領域對專業(yè)人才的需求。

【參考文獻】

[1]徐翔，余萬，陳從平，方子帆，李響，趙美云.三峽大學“能源與動力工程”專業(yè)培養(yǎng)方案的制訂與完善[J].科教文匯：上旬刊，2014（6）：60-61.

篇(6)

關鍵詞：卓越計劃；能源與動力工程專業(yè)；培養(yǎng)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(chuàng)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(yǎng)方案”（簡稱“卓越計劃”），以培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應經濟社會發(fā)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(yè)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(yè)成為“卓越計劃”試點專業(yè)。為實現建設與哈爾濱工業(yè)大學發(fā)展相適應的大學校區(qū)的奮斗目標，保持與校本部一致的人才培養(yǎng)模式，威海校區(qū)于2015年正式啟動“卓越工程師培養(yǎng)方案”工作。

哈爾濱工業(yè)大學（威海）熱能與動力工程專業(yè)原為內燃機專業(yè)，創(chuàng)建于1988年，由哈爾濱工業(yè)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(yǎng)汽車工業(yè)領域高級人才。2015年更名為能源與動力工程專業(yè)，是目前威海校區(qū)的特色專業(yè)和主導專業(yè)之一。在“卓越計劃”的背景下，如何繼續(xù)發(fā)揮該專業(yè)的特色和優(yōu)勢，培養(yǎng)新型卓越工程人才，培養(yǎng)方案的改革是非常值得探索與實踐的。

哈爾濱工業(yè)大學（威海）能源與動力專業(yè)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(fā)，是一門工程性較強的專業(yè)，學生主要的就業(yè)方向為汽車制造廠、發(fā)電廠、內燃機廠、鍋爐廠、大型機械廠等。據專業(yè)近5年的就業(yè)統計數據顯示：本科生畢業(yè)后進入汽車企業(yè)及電力企業(yè)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(yè)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(yǎng)與社會需求的嚴重脫節(jié)。為了加快推進“卓越計劃”的進展，培養(yǎng)新型合格工程技術人才，能動專業(yè)培養(yǎng)方案的改革已迫在眉睫。

二、培養(yǎng)目標

本著“卓越計劃”的“面向工業(yè)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(yè)大學“卓越工程師培養(yǎng)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(qū)能源與動力工程專業(yè)結合專業(yè)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(chuàng)新能力及組織管理能力，培養(yǎng)具備動力機械及系統研發(fā)技能和應用技術，能在工業(yè)、國防等領域從事動力機械及工程研發(fā)、新能源開發(fā)利用、系統優(yōu)化設計、應用管理等工作的高級工程技術人才。

三、培養(yǎng)模式

1.“3+1”嵌入式校企聯合培養(yǎng)。在“卓越計劃”的宏觀指導下，能源與動力工程專業(yè)結合目前的實際情況，采取“3+1”嵌入式校企聯合培養(yǎng)模式，不是孤立的3年校內學習和1年企業(yè)實踐，而是逐步融合、相互交叉的校企嵌入式聯合培養(yǎng)。前3學年，培養(yǎng)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(yè)認知實習、制造工藝課程設計、生產實習等實踐教學環(huán)節(jié)，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(huán)節(jié)，能夠循序漸進地增加學生對專業(yè)的感性認識，體驗和感知本專業(yè)對知識、能力、素質方面的要求。

在整個實踐環(huán)節(jié)中，企業(yè)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(yè)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(fā)方法和生產流程。二是綜合設計，在生產車間和產品開發(fā)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(yè)設計，根據企業(yè)的具體設計、改造、開發(fā)、攻關等任務，學生參與其中，選擇某一子任務為畢業(yè)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(yè)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(yè)答辯，所有考核環(huán)節(jié)均在企業(yè)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(yōu)先聘請具有企業(yè)工作經歷的教師擔任專業(yè)課的主講教師，同時從企業(yè)聘請兼職教師來校任教。大中型企業(yè)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(yǎng)教師隊伍的主要資源。本專業(yè)長期以來一直與國內知名企業(yè)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(fā)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(yè)，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(yè)課的教學任務。同時，加大專業(yè)教師企業(yè)培訓強度，根據課程設置和學科發(fā)展規(guī)劃，有計劃指派具有碩士以上學位的年輕教師到企業(yè)帶薪工作，直接參與企業(yè)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(chuàng)新的基本點。根據能動專業(yè)的工程師培養(yǎng)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(yǎng)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(yè)基礎課數量，增設專業(yè)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(yǎng)質量難有科學標準和保障，會導致人才培養(yǎng)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(yè)及社會多方面共同參與完成。

實踐環(huán)節(jié)的評價是考核評價體系的重中之重。實踐環(huán)節(jié)總成績由四部分組成：生產實習、工藝設計、專業(yè)課程設計和畢業(yè)設計，各部分的成績由學校和企業(yè)指導教師的綜合評價。企業(yè)指導教師對學生的綜合評價由企業(yè)指導教師組織企業(yè)技術人員對學生在企業(yè)實踐培養(yǎng)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(yè)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(yǎng)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(yè)大學（威海）能源與動力工程專業(yè)的培養(yǎng)方案提出了一些改革措施和探索。實際上，培養(yǎng)計劃的改革是一個循序漸進的過程，需要學校、企業(yè)和社會的共同努力才能完成。目前，由于該專業(yè)“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(7)

關鍵詞：淺析；熱能；動力工程；熱電廠；巧妙運用

中圖分類號：R151.4+4 文獻標識碼：A 文章編號：

能源動力工程是涉及國家多個領域高新技術的集成性產業(yè)，同時也是我國國防建設和國民經濟發(fā)展的支柱型產業(yè)和重要基礎，在我國社會的發(fā)展與國家經濟建設中占據著相當重要的地位。熱電廠不僅能夠發(fā)電，還能在發(fā)電的同時進行供熱，實現“電熱聯產”。熱電廠的這種“電熱聯產”形式在節(jié)能、環(huán)保方面有著相當重要的意義。本文在此背景下分別從幾個方面論述了熱能與動力工程在熱電廠中的巧妙運用，希望能給予相關人士一些參考性意見或者建議。

減少濕氣的損失

熱電廠能耗損失的重要組成部分之一則為濕氣損失，熱能與動力工程在熱電廠中的有效運用必須以減少濕氣損失為前提。經過分析發(fā)現，引起濕氣損失的主要原因包括：蒸汽的流動速度要遠遠大于部分水珠的流動速度，在這些水珠的牽絆下，許多動能被消耗掉，造成濕氣損失，或者濕蒸汽過冷；在濕蒸汽開始產生膨脹現象的過程中，蒸汽會產生部分凝結作用，使得濕氣量損失。濕氣損失的直接影響就是會損傷動葉進氣的邊緣，尤其是葉頂端背弧處，所受到的沖蝕更為嚴重。因此，必須采取措施減少濕氣損失情況。在熱電廠中，可以采取以下措施減少濕氣在運行中的損失：可以運用帶有吸水縫的噴灌，也可以提高機組的抗沖蝕能力，還可以運用中間再熱循環(huán)，或者運用去濕裝置等等，以上措施都能夠很好地減少在熱電廠運行過程中濕氣的損失。在運行汽輪機的過程中，除外要克服支撐軸承與推力軸承之間的摩擦力，還應該啟動主油泵和調速器，以上動作的實現都需要消耗一定量的能力，即機械損失。在這種情況下，就可以考慮應用軸流式汽輪機，從一端將高壓蒸汽引入，從另外一端將低壓蒸汽排除出去，無形中就實現了高壓向低壓的指向力，減少了能量的消耗，確保了熱能與動力工程在熱電廠中的運用的可靠性。

降低調壓調節(jié)的損失

調壓調節(jié)不僅增加了機組對自身運行的可靠性，同時還增加了機組對負荷的適應性，實現了機組在部分負荷之下經濟性的提高，是熱能與動力工程在熱電廠中運用的基礎條件。但與此同時，調節(jié)調壓本身也存在一些問題，比如在高負荷壓力之下實行滑壓調節(jié)違背了經濟性要求，在動葉柵內的大機組蒸汽做功之后，就會轉化機械能，會導致斥氣損失、鼓風損失與余速損失等。在調節(jié)調壓過程中產生的這些損失，也即熱能與動力工程在熱電廠中的運用損失，需要我們加以關注，采取措施盡量降低。分析后可以發(fā)現，這部分損失并不是簡單的由人為失誤或者系統故障產生的，在很大程度上是由于機組的運行機理而造成的。基于此，若想降低調壓調節(jié)的損失，就必須引進較為先進的工藝技術，依靠技術上的突破來盡量降低這部分損失。

展開較為有效的節(jié)流調節(jié)工作

在節(jié)流調節(jié)中沒有調節(jié)級一說，通常情況下，在第一級就可以實現全周進汽，在工況出現變化時，由于各級的溫度變化較小，這種現象使得其具備較好的符合適應性，適用于小容量機組和基本負荷大機組。但變工況會產生節(jié)流損失，使得熱能與動力工程在熱電廠中的運用的經濟效益不高。因此，必須在熱電廠的運行中展開較為有效的節(jié)流調節(jié)工作，減少節(jié)流損失。在熱電廠的實際運行中，可以運用弗留格爾公式確保熱能與動力工程在熱電廠中的運用的可靠性。結合弗留格爾公式的運用條件，就以同流量之下各級的壓差和焓降加以推算，進而確定相關零部件的功率效率和受力的基本情況，同時監(jiān)視汽輪機是否正常流通，也即在已知流量的前提下，將運行汽輪機時組前的各級壓力的公式的符合度作為依據，判斷流動部分的面積的相應變化情況。可以這么說，在熱電廠的實際運行中運用弗留格爾公式有效保障了機組內節(jié)流調節(jié)工作的順利開展與進行，為熱能與動力工程在熱電廠中的運用奠定了基礎。

恰當的工況變動與調配選擇

1、恰當的工況變動。汽輪機工況的變化和焓降的變化有著密切的關系，當全開第一閥工況的流量增加時，其壓力也會隨著增大，調節(jié)級與焓降相比較要減小；而當流量減少時，其壓力也會隨著減小，調節(jié)級與焓降相比較則會增大。在全開第一閥，關閉第二閥時，跟焓降相比，調節(jié)級要達到最大中間級，如果在這種情況下工況發(fā)生恰當的變動，那么各中間級的焓降不會發(fā)生變化，各中間級的壓力比也不會發(fā)生變化。實際工況的調節(jié)就有了現實性的依據，我們可以在結合所需要得到的焓降的變化的基礎上，展開恰到好處的工況變化，實現熱能與動力工程在熱電廠中的運用的需求。

2、恰當的調配選擇。除此之外，由于外界負荷的變化導致并網運行機組在遇到不斷變動的電網頻率時會依據自身的差異動態(tài)特性自動啟動增減負荷，維持電網周波，這個過程被稱作一次調頻。一次調頻負荷的增量由負荷功率隨頻率的下降而自動減少和調速器作用使發(fā)電機有功出力增加兩個方面共同調節(jié)來平衡。一次調頻是有差調節(jié)，只能將頻率控制在一定范圍內。一次調頻的主要特點就是頻率的調速非常快，然而發(fā)電機組會隨著不同的調整量而存在特定的差異性，且這個調整量較為有限，這就給值班調度控制人員帶來了工作難度。且當負荷存在比較大的變化或者在電力系統發(fā)出電力時，選用一次調頻很難恢復常規(guī)頻率，在這種情況下，就需要選用二次調頻的方法。通常情況下，二次調頻包括兩種調頻形式，一種為自動調頻方式，另外一種為手動調頻方式。在熱電廠運行中，對提高其自身的運行效率與水平方面來說，選擇恰當的調頻方式十分有必要且相當重要。因此，恰當調配方式的選擇要立足于正確認識并掌握并網運行機組，以防因選擇了錯誤的調配方式而導致熱能與動力工程在熱電廠中的運用效率的低下。

合理、科學利用重熱現象

在多級汽輪機內上一級損失中的一小部分可以在以后各級中得到利用，這種現象被稱之為多級汽輪機的重熱現象。將各級的理想焓降之和比汽輪機理想焓降部分多出來的值所占汽輪機理想焓降的比例叫做重熱系數。由于合理、科學利用重熱現象能夠使得整體的效率要大于各級的平均效率，但是它的實現是以降低級效率為前提的，故此只能回收熱損失的一部分，也因此重熱系數并不是越大越好，通常重熱系數維持在0.04至0.08之間為最佳。基于此，在熱電廠中要想實現合理、科學利用重熱現象，則必須選取恰當的重熱系數。在實際運用中，要在結合自身動力工程與熱能的基礎上，確定較為合理、科學的重熱系數，進而確保機組的最佳運行狀態(tài)，在熱電廠中實現更加完美的運行服務。

結語：

在熱電廠中利用、轉換能量除了風能、潮汐能和水力等極少數能源之外，大部分都是直接利用熱能或者將熱能轉化為其它形式的能量進行多種形式的間接利用。本文主要從減少濕氣的損失、降低調壓調節(jié)的損失、展開較為有效的節(jié)流調節(jié)工作、恰當的工況變動與調配選擇以及合理、科學利用重熱現象等五方面論述了熱能與動力工程在熱電廠中的巧妙運用，以供參考。

參考文獻：

[1]沈曉艷.論熱電廠中熱能與動力工程的有效運用[J].黑龍江科技信息,2013（01）