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机械工程专业课程
主要课程:机械工程制图、电工与电子技术应用、机电设备自动检测、机械结构分析、液压系统应用与维护、机械制造技术、数控设备操作与维护、机械系统安装与调试、设备电气控制与修理、现代设备管理、机电设备故障诊断与维修、金工实训、维修电工实训、机修钳工综合实训、机床排故与检修实训、高级职业资格技能实训及鉴定、顶岗实习、毕业设计等。
机械工程专业就业方向
国家有关部门、科研院所、高等院校、企业、高新技术公司应用CAD及分析软件从事各种机电产品及机电自动控制系统及设备的研究、设计、制造,如:进行工业机器人、微机电系统、智能装置等高新技术产品与系统的设计、制造、开发、试验与研究工作。
从事行业:
毕业后主要在机械、仪器仪表、新能源等行业工作,大致如下:
1、机械/设备/重工;
2、仪器仪表/工业自动化;
3、新能源;
4、电子技术/半导体/集成电路;
5、汽车及零配件;
6、其他行业;
7、计算机软件;
8、原材料和加工。
从事岗位:
毕业后主要从事机械工程师、高级机械工程师、结构工程师等工作,大致如下:
1、机械工程师;
2、高级机械工程师;
3、结构工程师;
4、自动化机械工程师;
5、电气工程师;
6、机械设计工程师;
7、助理机械工程师;
8、模具工程师。
英文名称:Journal of Shanghai Jiaotong University
主管单位:中华人民共和国教育部
主办单位:上海交通大学
出版周期:月刊
出版地址:上海市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1006-2467
国内刊号:31-1466/U
邮发代号:4-338
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1956
期刊收录:
CA 化学文摘(美)(2009)
SA 科学文摘(英)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
百种重点期刊
中科双百期刊
Caj-cd规范获奖期刊
第二届全国优秀科技期刊
联系方式
关键词:地方院校;树型人才培养模式;培养方案;优化
地方学院大多数是近几年由专科合并升格为本科的高等学校,主要是为地方经济社会发展需要,培养素质高、基础好、知识广、能力强、有个性的应用型高级专门人才。
育人如同植树。树只有根深,才能杆粗叶茂,人只有具备广博的人文社会科学基础、自然科学基础和文化艺术修养等通识知识(如同树的根系),才能高素质,造其无限发展之势:树只有干粗,才能木秀,人只有具备宽厚的学科基础知识(如同粗壮的树干),才能强能力,撑起高耸凌云之志;树只有冠茂,才能荫多,人只有具有精深的专业技能(像茂盛的树枝),才能有特长,适应社会不断发展的需要。为此,仿照树型结构提出树型人才培养模式,它是指培养具有广博通识知识、宽厚学科基础知识、精深专业技能的高级专门人才培养模式,实质上就是综合通识教育基础上的宽口径个性化人才培养模式。
一、优化人才培养方案
坚持人的全面发展的教育观,本着促进学生思想道德素质、科学文化素质和身体心理素质全面发展,知识、能力与素质协调发展,个性健康发展的宗旨,按树型人才培养模式,从以下几个方面来优化机械动力大类专业的人才培养方案。
一是专业定位、课程设置、实践环节既要按照应用型人才的质量标准来优化,又要体现学校办学定位与学科专业优势,以增强学生的竞争优势。二是从整体优化的全局出发,从各门课程及教学环节在人才培养中的地位作用及相互关系入手,来优化课程结构和教学内容,确保课程结构的科学理性与合理性,教学内容的先进性与适用性。三是充分利用校内外教学资源,使德育与智育教育,课内与课外、理论与实践、学期与假期、校内与校外学习有机融合,使学生知识、能力、素质协调发展。四是在学科基础课程平台上设专业方向,增加选修课,因材施教,创造富有个性发展的人才培养方案,以增强学生的发展能力和竞争能力。
1 筑建广博的“科学+人文+艺术”通识课程平台
实施人文素质和科学精神相结合的通识教育,筑建广博的人文社会科学基础知识、自然科学基础知识、应用科学技术知识、文化艺术修养知识、国际交流知识、体育军事知识与基本技能有机结合的优化通识课程平台。改变以往教育内容偏窄、偏专的倾向,以提高学生的综合素质。主要课程有政治理论、中国近代史纲要、品德与法律、形式与政策、大学体育、健康教育、大学英语、大学语文、高等数学、工程数学、大学物理、计算机基础、计算方法与程序设计、信息技术、艺术设计、技术经济学、国际事务知识等。旨在提供学生适应社会与今后发展需要的通识知识结构,培养学生对社会及历史发展的正确认识,规范学生的行为道德,帮助学生树立强烈的时代感和使命感,树立正确的价值观、世界观和科学的发展观,树立较强的经济意识与国际意识:使学生掌握具有共同规律的知识和工具,提高学生的文化品位和科学素养,促进学生的全面发展。
2 构建宽厚的“工程+管理”学科基础课体系
随着现代工程创造性、复杂性、综合性、社会性等特征的日益突出,未来工程师面临的挑战主要是“非工程”方面的。工科大学生应加强民族意识、工程意识、经济意识与业务素质的融合,才能协调好人与自然、人与社会、自身发展与社会发展的关系。因而,必须进行多学科交叉与综合背景下的宽口径学科基础教育,即构建宽厚的涵盖固体、气体、液体知识、能量转换技术、现代设计方法、现代制造技术、检测控制技术与经济管理技术的优化学科基础课程体系。主要课程有机械制图、工程力学、机械原理、机械设计、工程材料及热处理、能源与环境、微机接口与应用、机制制造基础、电工电子技术、热工理论、液压与气动、通用机械、工程测试技术、现代设计方法、控制工程基础、汽车学、产品技术创新、企业管理等。旨在拓宽专业口径,夯实学科基础,增强学生对未来工作的适应性与自我发展能力。
3 设置精深的“技术+特色+创新”专业方向课程模块
根据社会对人才的需求,按专业大类招生培养,按需求分流,在学科基础课程平台上,灵活设置专业方向。基于精深的专业性与广阔的视野并重的原则,突出专业课程内容精、学时少、水平高、应用广、效果好的特点,来优化机械动力大类专业中:机电一体化、现代制造技术、模具设计制造、热能工程、制冷与空调、汽车与内燃机6个专业方向的专业课程模块结构,确保每个专业方向设有科研基础好的特色课程和探索性课程,开有一定数量的选学课,以利于发展学生个性,增强学生就业的针对性。
4 整合课程减少学时
从社会、科技、行业发展需要和利于学生个性发展出发,打破传统的课程壁垒,重新进行整合,实现课程内容的交叉融合、相互协调和整体优化。如各种热工设备工作时,其工质的热力过程变化中均有流动与传热现象存在,而以往的工程热力学主要研究工质热力过程变化中的能量转换效率,流体力学只研究工质的流动,传热学又只研究热量的传递,学生学了这3门课程后,很难综合应用三者的知识解决工程实际问题,将这3门课程整合成热工理论课程,使那些被人为割裂的各部分内容之间形成有机的、符合知识本质的联系,最大限度地再现知识整体的本来面目。不仅形成了科学、先进、实用的课程体系,而且增强了课程教学活力,也强化了学生的工程意识。
优化后的机械动力大类专业四年制本科人才培养方案的总学时为2500小时,其中理论教学课时为2270小时,实验教学课时为230小时,集中实习、课程设计、毕业设计为42周。
5 配套教学与生产相结合的实践创新教学体系
学生的综合素质与能力单靠课堂教学是难以得到培养和锻炼的,是不能内化成素质的。还要配套教学与生产相结合的实践创新教学体系,把科研活动引入教学,加强工程训练和实践环节,使学生知识来源与能力培养多渠道、多元化。旨在培养学生的社会责任感、竞争意识、创新意识和综合实践能力。我们的做法是:
以技术应用能力培养为主线,不断完善“多系列、多层次+模块”的实践创新教学体系,使理论与实践、课堂与课外有机结合,实现生产实习、社会实践、科研训练、课程设计、综合实验、毕业设计等实践教学工程化。
不断提升由动力机械产品结构分析、产品性能提高、先进制造技术、单项试验研究、测试控制技术和产品技术创新6个分室组成的动力机械工程模式专业实验室的实验教学水平,突出试验研究能力培养,不仅让学生在实验室进行产品结构、性能研究、仪器标定、制造工艺、控制技术、单项研究实验和实验设计的全面实验技能训练,而且师生在实验室共同开展科学研究工作,使学生受到科学研究的初步训练。
创新课体系,深入生产实际和学科前缘找课题,使创新课程体系与课堂创新教学相结合,课堂创新教学与创新实验、创新设计相结合,创新实验、创新设计与生产实际和行业发展相结合。不断提高教学质量,产生新的经济增长点,促进行业的技术进步。
二、实践效果
通识基础、学科基础、专业模块课程与实践创新教学体系,共同形成四面一体的人才培养方案,解决了地方本科院校以往存在的专业教育过窄、课程负担偏重,学生人文社会知识贫乏、工程意识不强、经济观念淡薄、个性不明显、创新能力过弱、发展后劲不足等问题。
应用树型人才培养模式,我校将机械工程系与热能动力工程系合并为机械与能源工程系,原有专业均按机械动力大类招生培养。师资队伍与实践教学资源优化组合后,初步形成了学术带头人+创新团队+创新模式的新局面。有利于集中师资设备力量,发展交叉学科,组建学术团队,构建优势专业群组,服务地方经济,提升学校核心竞争力。近三年,本专业教师为企业开发达到国际先进水平、国内领先水平的新产品2种,取得了良好的经济效益,推动了行业技术进步,获邵阳市科技进步一等奖2项,湖南省科技进步三等奖1项,国家专利3项,国家级教学成果二等奖1项,现承担国家自然科学基金项目1项、湖南省重点科研项目1项、省级与横向科研项目20项。
【关键词】热力动力工程;能源;锅炉仿真
热能动力工程专业的应用性增强,它主要是以机械工程学和跨热能动力工程作为理论基础,通过热能和机械能的转换,来产生动力。而锅炉正是能量转换的工具,只有在锅炉进行合理的设计,才可以达到一定的使用效果,最近几年,我国锅炉的种类逐渐增多,但在锅炉的制造和使用方面,还存在很多问题,这样导致能源的利用率较低,所以怎样才能提高能源的利用率是目前国家热能动力工程方面需要研究的问题。
1.我国当前动力工程的情况以及发展趋势
1.1我国当前动力工程的发展情况
我国热力动力工程专业形成于20世纪50年代,兴起于苏联,主要包括的学科有锅炉、电厂热能、内燃机、压缩机、制冷、低温、供热通风与空调工程等几十个小专业。而在我国,改革开放之后,我国由几十个小专业压缩为九个,随即不久,就从原来的几十个专业合并为一个专业,目前我国已有120多所高效舍友热能与动力工程专业。
对于热动主要研究的方面是热能与动力,是一种应用性强的专业,主要学习的基础知识有:机械工程、热能动力工程和工程热物理,还要学习能量转换以及有效利用的理论和技术,掌握制冷空调设备、制冷装置、动力机械与动力工程、流体机械等设计、制造和实验研究的基本技术。这个专业在很多领域上有着很广泛的应用,同时也是我国科技发展的基础方向。随着我国的经济发展,市场经济的建立,社会需求和经济分配状态以及科技发展的趋势等都成为我国现阶段的挑战,也是当前本专业在我国教育发展的主要方向,而且热动也是当前动力工程师的基本训练。
1.2我国当前动力工程的发展趋势
首先是在动力控制工程方向发展,主要掌握热能与动力测试技术、锅炉原理、汽轮机原理、燃烧污染与环境、动力机械设计、热力发电厂、热工自动控制、传热传质数值计算、流体机械等知识。其次是在热力发动机及汽车工程方向上主要掌握内燃机原理、内燃机的结构、设计、测试、燃料和燃烧,还有热力发动机排放、环境工程概论以及内燃机电子控制、热力发动机传热和热负荷等方面的知识。在制冷低温工程和流体机械方向上,需要掌握制冷、低温原理、人工环境自动化、暖通空调系统、低温技术学、热工过程自动化、流体机械原理、流体机械系统仿真与控制等方面的知识。使学生掌握该方向所涉及的制冷空调系统、低温系统,制冷空调与低温各种设备和装置,各种轴流式、离心式压缩机和各种容积式压缩机的基本理论和知识。除此之外,在水利水电工程方向上主要掌握掌握水轮机、水轮机安装检修与运行、水力机组辅助设备、水轮机调节、现代控制理论、发电厂自动化、电机学、发电厂电气设备、继电保护原理等方面的知识,以及水电厂计算机监控和水电厂现代测试技术方面的知识。
2.工业炉的发展
工业炉的作用是将燃料燃烧产生的热量,用来对物料和工件加热。工业炉是工业加热的关键设备,广泛应用于国民经济的各行各业,量大面广,品种多,影响极大。我国在很久以前就出现了很完善的炼铜炉,随着技术的发展,炼铜炉发展迅速。而发展到现在,据不完全统计,全国12个行业县以上企业,工业炉装备11万台以上,机械行业占7.5万台(占炉窑总数66%)。工业炉中燃料炉约6万台,占炉窑总数55%以上,电炉绝5万台。也就是说大部分地区都在使用工业炉,而燃烧炉又是工业炉中使用最多的,所以对于工业炉发展对于我国的工业发展有着很重要的作用。
3.关于炉内燃烧控制技术的运用
对于燃烧控制技术是当前步进炉发展的核心技术之一,而当前控制技术已逐渐由原来的手动控制转换为自动控制,而当前加热炉选用的自控方式主要有空燃比例连续控制系统以及双交叉限幅控制系统。
3.1空比例连续控制系统
该系统主要由烧嘴、燃烧控制器、空气/燃气比例阀、空气/燃气电动蝶阀、空气/燃气流量计、热电偶、气体分析装置、PLC等组成。工作原理是由热电偶或气体分析装置检测出来的数据传送到PLC,由此得到的偏差值按比例积分、微分运算分别对空气/燃气比例阀和空气/燃气电动蝶阀的开度进行调节,可以达到控制空气/燃气比例和炉内温度之目的。
3.2双交叉限幅控制系统
该系统主要由烧嘴、燃烧控制器、空气/燃气流量阀、空气/燃气流量计、热电偶等组成。工作原理是:通过一个温度传感器热电偶把测量的温度变成一个电信号,该信号表示测量点的实际温度。
4.仿真锅炉风机翼型叶片
对于锅炉的叶轮机械内部,流场复杂,有着非定长特征,所以在实验检测方面就会有很大的困难,而目前没有完善的流体力学理论解释诸如流动分离、失速和喘振等流动现象,需要流动实验和数值模拟了解机械内部流动本质。
5.热能工程技术在能源方面发展
5.1在能源方面出现的问题
对于当今世界,各个国家都很重视能源的问题,而能源动力工业又是我国国民经济与国防建设的重要基础和支柱产业,所以在国家各方面的发展上起到了很重要的作用。对于风机,是一种能源利用中产生的机械,它本身装有多个叶片,通过轴旋转推动气流,这种风机主要广泛应用在发电厂、锅炉和工业路遥的通风和引风,对矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和很多大型的建筑物实现内部通风,同时实现排尘和进行冷却。对于在一些发电站里,随着机组的发展,电站需要向更安全、更可靠地方向发展才行,所以电站对风机也提出了更高的要求,解决掉一些安全问题,像锅炉经常出现烧坏电机、窜轴、叶轮飞车等事故,这种事故严重危害到设备的使用以及工作人员的生命安全,同时在经济方面也有大量的损失。
5.2在能源方面的发展前景
能源是人类社会赖以生存和经济可持续发展的重要物质基础,所以怎样让能源更合理的开发和使用就会很大程度上推进世界经济和人类社会的发展,而我国经济发展同样离不开能源,当前我国在能源发展方面主要以“新能源、核能、只能电网、常规能源、节能减排”为主要发展方向,而热能与动力工程专业正是符合国家的能源战略发展方向,通过结合很多门专业课程的学习,来培养能适应国家能源领域快速发展要求的高级研究应用型人才。
6.结语
本研究主要根据我国热能动力工程在锅炉方面的应用和发展做了一些研究,在锅炉的燃烧控制方面,在燃烧方式、风机的旋转问题以及资源利用率方面做出了一系列的分析和阐述,总结出热能动力工程无论在锅炉的发展或是其他方面都起着很重要的作用,通过结合和利用一些理论知识能够转换成实际的应用,将更利于热能动力工程的发展。
参考文献
关键词:信息技术;核动力;机械设计;计算机技术
中图分类号:TH122 文献标识码:A
核动力装置的设计开发需要各个环节的共同合作,包括工程支持系统、工程管理系统、工程技术系统以及工程组织系统,我们将这些系统的集合统称为核动力工程研究开发系统。任何一个系统出现问题,核动力工程研发任务将不能顺利完成,因为核动力工程研发是一系列系统共同协作的最终结果。为高效管理控制这些系统,需要借助信息化技术的电子信息系统组织推动其他系统半自动化或自动化地完成任务,实现整个核动力工程的高效率、高准确度、高响应度。
一、信息化技术在核动力机械设计中的应用
1.虚拟样机技术的应用
在机械类产品设计开发中,机械设计作为生产核动力产品的第一步,是机械产品设计开发的重要组成。要提高机械产品的性能,机械设计承担着主要责任。在当今时代,科技高速发展,涌现出了许多新兴技术手段。如使用虚拟样机技术来设计开发出一些虚拟产品,这种方式较之传统设计开发物理样机的办法更具有优势。如可利用虚拟样机进行评估、测试,也可以再设计改进方法,同时能够以较短的开发周期、较低的成本实现产品的改良。20世纪80年代,在计算机技术发展之下产生的计算机辅助工程技术,称之为虚拟样机技术,具体来说,即工程师于计算机上建立一个样机模型,动态分析模型之后,改进样机的性能,并使用数字化的形式用实物样机试验替代虚拟样机,便于设计开发工作的顺利进行。
2.CAD技术的应用
CAD技术是近年来十分热门的计算机辅助设计技术,具有较高的先进性。CAD技术涵盖硬件与软件两个层面,其中,CAD技术的核心在于软件系统,决定了其功能,而硬件则具有一定的物质基础作用。在机械设计中,CAD主要应用于模具集成制造、三维实体建模、计算机辅助绘图、建立数据库、处理工程设计信息、检索交换信息、工程设计审查以及评估等方面。
将CAD技术应用于机械设计时,能够通过相邻零件的具置及形状设计出新的机械零件,从而提升设计工作的效率以及准确率。设计人员只要重新设计机械的零部件,便可以完成新机械的设计开发,可以直接使用原机械设计开发的多数零件信息。在CAD系统中,其高度变型设计功能能够以高速重构来完成全新的机械产品设计。通过应用CAD系统,可高效进行机械设计工作,有效提升机械产品的设计开发工作效率,缩短新机械产品的生产周期。装配环境中,只要有箱体外形数据与搭配要求便可以得出准确的箱盖设计需求值,生产对应的箱盖。
3.智能制造技术的应用
工程的设计制造、生产施工与管理等具有十分紧密的联系,通过连接CAM与CAD,可以有机结合工程的各个系统,实现一体化。该系统的设计制造,是将CAD设计结果应用于数控仿真中,并生成数控加工程序,在数控机床中自动化完成加工程序。未来产品的开发设计模式主要是基于特征三维造型的CAE/CAD/CAPP等的集成。通过高效化集成原型制造与新产品制造,建成高速生产开发的循环式系统,于并行工程环境中,高效修改及评估所开发设计的产品,便于与市场客户需求保持一致性,以客户的需求为导向快速生产产品,改进产品质量,有效提高产品的竞争实力。由此可知,可联合CAD技术以及先进制造、管理、规划、分析技术,形成一种集成化的计算机制造系统(即CIMS),并将CAD技术作为CIMS系统的重要基础与核心。
二、核动力机械设计中信息化设计系统构建分析
1.专业信息管理系统的构建
在完成管理体系、信息技术服务有关系统构建后,紧接着就是用专业的技术和管理体系运行、维护和管理信息系统,这是信息化工作的一项重要内容。随着信息技术的迅猛发展以及现代化信息内容的日渐丰富,其系统日益复杂,用户很难自行维护。而且许多科研生产活动都依托该系统才能正常开展,因此,必须有专业队伍管理和运行这个重要技术基础设施,才能使系统更稳定可靠。信息技术服务和管理体系涵盖的工作内容有以下六项:一是提供高性能计算机资源;二是信息资源和数据管理数字化;三是软件工程及版本管理;四是信息安全维护和灾难修复;五是信息技术服务活动(如应用开发、咨询、培训、信息技术等);六是管理和维护网络。
2.现代化信息系统的构建
形成网络通畅、信息丰富、使用便捷的现代化信息系统是信息化建设工程的目标。主要有:第一,机房和网络工程,建立中心机房和计算机网络主干,打造高速的通信网络,保证网络安全和运行稳定。第二,计算机应用软件工程。建设能够提供核动力研究开发及管理需要的软件配置管理制度及软件库,包括以下步骤:①建立较为集中的高性能计算配置中心,对贵重的软件资源系统进行统一维护和管理,网上共享,依需授权。②集中所有科研、设计与管理软件,同步引进和自主开发,制作系列支持核动力工程研究开发、设计的软件,保护拥有自主知识产权的软件版权。第三,模型、方法案例挖掘工程。对工程设计、科研和管理活动中的各项成果、规范标准、技术或技巧、技术方法、管理经验和人事信息、案例等不断加以总结,形成可供工程研究开发设计、办公自动化和管理的信息资源库。第四,信息标准化工程。运用目前使用的行业标准及国家标准,根据需要补充制定企业的标准,建设包含总体和基础标准、管理信息化标准及设计自动化标准的信息化标准体系,实现信息系统联动、资源共享的基础便是信息标准化,也是信息化建设战略的至高目标。
3.公共信息平台的构建
开发若干个工程研究项目、设计项目及新产品开发项目,并发多项任务、多信息过程的局面,是所有从事核工程设计科研单位经常面临的情况。然而这些工作的基础方法、技术手段和信息在一个行业领域内都是一样的。对应的组织过程及工程的管理也是无差别的,因此,建设这类单位信息化的目标是能支持多个单位协同、多项目并行的公共信息平台,才能做到统一建设,多方受益,避免重复建设及提高增大投资收益。
信息化建设不是短期的建设工程,要使所有部门、所有项目都获益,对应的机制应该是统一建设、多方受益的推动型基建,由相关部门建立共享机制,形成单位各级部门独立开放、重要资源授权共享、信息安全有统一保障的信息应用机制。在建设信息化工程时,应该在规划之前就考量现有可用资源的有效使用范围,利用先进的资源调度和网络管理技术,达到有效整合和移植所有资源的目的,减少资源的浪费和重复。
参考文献:
关键词:教育改革;培养方案;创新;能源动力工程
作者简介:代元军(1978-),男,河南正阳人,新疆工程学院电力系,副教授;李保华(1979-),女,河南新安人,新疆工程学院化学与环境工程系,讲师。(新疆 乌鲁木齐 830091)
基金项目:本文系新疆工程学院重点教学改革研究课题(项目编号:2013-ZD11)研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)22-0075-02
能源,是世界发展的重要资源和动力,能源的科学开发和优化配置,是当今各国现代工业以及国民经济和社会发展乃至富民强国的必由之路。新疆有着极为丰富的能源资源。据统计,新疆的石油、天然气和煤炭预测资源量,分别占全国陆地预测资源量的30%、34%和40%,光、热、风等资源也在全国占有较大份额,这为新疆建设国家能源战略基地奠定了坚实的基础。
在新疆如此丰富的特色资源下,新疆高校能源与动力本科专业如何设计地方特色的人才培养方案,构建课程体系,完成理论教学与实践教学的创新和一体化,是摆在能源与动力工程教育者面前的难题。
一、新疆经济发展对能源与动力工程专业人才需求的预测
首先,一方面随着煤炭的大量生产,通过建设大型电厂,把煤转变成电,利用“西电东送”两条750kV的高压交流电网和一条800kV高压直流电网把电输送到疆外;另一方面新疆的新能源领域快速发展,铸就太阳能、风能等高新技术产业的辉煌业绩和企业的规模扩张。目前新疆发电企业和新能源企业向大型化、自动化和智能化快速发展,必然会对技术人员提出新的更高的要求。因此培养能源与动力高层次工程技术人才,是建设现代化能源企业的当务之急。
其次,新疆现阶段煤电产业和新能源产业主要依靠内地大企业引进现代化的生产工艺和技术装备来实现,其设备技术和管理已接近中国先进水平。然而,新疆地处偏远,引进高端人才困难,劳动力成本高,人员不稳定。目前煤电行业和新能源行业面临着这样的问题:一方面是技术先进、设备先进、管理先进,另一方面是与之配套的运行、维护和管理的应用型高级工程技术人才却严重不足,从而使先进的技术和设备无法发挥应有的水平,甚至不能正常运行,导致事故发生,人才本土化培养的问题日益突出。[1]
根据《2009-2015年煤炭煤电煤化工人才发展规划》,到2015年,新疆煤电装机3450万千瓦,新增装机约2630万千瓦,可向我国东部送电1100万千瓦,预计新增煤电行业从业人员2万人,热电行业存在大量的人才缺口。同时,在新疆地区,新能源产业人才也是非常缺乏,人才培养不能够满足新能源市场迅速发展的需求。
所以加快能源与动力工程本科专业人才培养步伐,促进新疆煤电工业和新能源产业的跨越式发展,有利于加快解决高层次人才培养本土化问题,实现当地招生,当地培养,当地就业;有利于培养高层次新疆少数民族工科人才,促进少数民族整体素质及文化水平的提高。这对新疆煤电行业的健康持续稳定的发展有着重要作用,为新疆长治久安、社会稳定、各民族不断富裕发挥重要作用。
二、新建本科院校能源与动力工程本科专业培养目标和培养模式
据现行的教育部本科专业目录,能源与动力工程专业由原热力发动机、流体机械及流体程、热能工程与动力机械、热能工程、制冷与低温技术、能源工程、工程热物理、水利水动力工程和冷冻冷藏工程等9个专业组合而来。[2]目前能源与动力工程致力于传统能源的利用及新能源的开发和如何更高效利用能源。能源既包括水、煤、石油等传统能源,也包括核能、风能、生物能等新能源,以及未来将广泛应用的氢能。动力方面则包括内燃机、锅炉、航空发动机、制冷及相关测试技术。这是符合我国市场经济发展现状以及国际经济一体化趋势的。
过去,新疆工程学院热能动力设备及应用专业的培养目标是:“培养德、智、体全面发展,能够从事热能动力及其控制设备安装、调试、运行、检修、管理及一般热力与控制工程设计,具备基本的经济与管理、社会与人文、环境与保护等方面基本知识的第一线高等工程技术应用型、复合型人才。”[3]随着新疆工程学院的升本,学校在2012年开始制定能源与动力工程的人才培养方案,为了顺应国内外尤其是新疆地方特色的能源动力科学技术的发展趋势,对培养目标的提法进行了多次修改。在2013级专业培养方案中,专业培养目标已修改为:“培养适应新疆经济社会发展,特别是新型工业化建设需要的知识、能力、素质协调统一,具备宽厚的基础知识、具有创新精神和实践能力,专业应用能力突出,获得工程师素质基本训练的德、智、体、美全面发展的应用型高级工程技术人才。毕业生应具备热能工程、传热学、流体力学、动力机械、动力工程等方面基础知识,能在国民经济各部门,从事动力机械(如热力发动机、流体机械)的动力工程(如热电厂工程、新能源工程、制冷及低温工程、空调工程)的设计、制造、运行、管理、实验研究和安装、开发、营销等方面的高级工程技术人才。”[4]
三、新建本科院校能源与动力工程本科专业课程体系的创新改革思路
国外高等工程教育中没有专门设置能源与动力工程专业,但是在机械工程专业中,都开设了工程热力学、传热学等课程,其中机械工程专业把传热学课程作为专业的必修课程。为适应现代工业的快速而巨大的发展,美国、日本和德国一些发达国家不断地对高等工程教育进行着改革。[5-7]
目前,新疆工程学院能源与动力工程专业在课程体系方面的改革要体现出“常规能源、新能源、节能减排技术、信息技术、管理技术相结合,适应时展,满足市场需求,同时充分考虑学生自我发展,培养创新人才”这一总体思路,通过课程设置和教学组织来体现和实施改革意图。在课程体系的设计思想上,归纳起来可以说是“夯实基础,拓宽口径,手脑并用,鼓励创新”。
四、新建本科院校能源与动力工程本科专业教材建设和课程设置
教材建设对于能源能与动力工程专业的教学改革与创新意义重大。通过编写适合新疆特色和民族特色的新教材,对于内容陈旧或重叠的课程和学时,进行合理精减和合并,拓展和新增反映社会人才需求趋势和专业发展的课程,来体现课程体系的创新改革的设计思想。
在课程设置方面,将原“机械原理”和“机械设计”两门课程(共计96学时)合并为“机械设计基础”(72学时);原“公差与互换性技术”和“机械工程材料”(共56学时)合并为“公差与金属材料”(24学时);原“热工仪表”和“热能与动力工程测试技术”(共80学时)合并为“热工过程检测技术”(48学时),原“制冷技术”和“热泵技术”(共64学时)合并为“制冷原理及设备”(64学时)等。新增风能利用技术40学时、太阳能利用技术40学时、节能技术32学时,动力工程前沿12学时、新能源工程前沿10学时、制冷空调工程前沿10学时等合计学术前沿专题讲座32学时,以讲座的形式由相应领域的专家负责编写大纲和主讲。
五、新建本科院校能源与动力工程本科专业采用彻底的专业课程选修制
充分利用新疆工程学院的学分制和选修制,根据能源与动力工程专业的国内外发展动态、市场需求及学生的志愿和兴趣,实施更为彻底的专业课程选修制度。
在2013级培养方案中, 除必修的公共基础课和专业基础课外,其余专业课分为专业必修课和专业选修课,共91.5学分,供学生从中选修69.5学分。并且要求高年级学生在选择专业方向课程时,用“交叉捆绑”方法必须选择部分专业选修课(例如对“热电工程”方向捆绑部分“新能源工程”,对“制冷空调工程”方向捆绑部分“新能源工程”),以拓宽学生的就业范围。
六、新建本科院校能源与动力工程本科专业实验教学体系改革
一直以来,作为具有典型实验研究特点的能源与动力工程专业,在实验教学方面主要开展较多的演示型和验证型实验。该种做法使得学生实验技能欠缺,尤其在解决工程实际问题中,其创新能力显得不足,常常在毕业设计阶段特别明显。而目前国外大学的工科专业专门为高年级学生开设了能够引导学生解决实际问题的高学分探索型实验课程,目的是用以加强工科学生的动手能力。[8-10]
通过充分调查和研究,在新疆工程学院能源与动力工程专业培养方案中安排了36学时的“自主创新专业实验”教学环节,以扩展和补充专业实验教学的内涵,提高专业实验教学水平和质量,培养具有工程创新能力和动手能力的高素质应用型人才。这一实验教学环节主要面向三、四年级学生,以解决来自于工厂企业生产一线的简单的实际问题,或者以参加相关专业的大赛为出发点,学生在指导教师的引导下,根据自身的实际情况和个人要求,设计或者完成实验。这个教学环节的设计在于实现“既重视结果,又重视过程”的创新实验教学理念,使每名高年级学生都能在一种开放的环境和氛围中进行学习和创新训练,得到不同程度工程师的训练。
七、结束语
在新疆经济大发展的推动下,新疆工程学院热能与动力工程教研室通过积极调研和深入思考,在发挥传统专业优势的前提下,明确突出地域特色、民族特色的人才培养模式,加强培养和训练学生的工程创新思维和工程创造能力,目的是提高学生的社会竞争力,才会选择对能源与动力工程专业培养方案进行了不断的改革,并在实施过程中加以修订和调整,最终取得了较好的效果。
此外,如因大面积的专业选修课带来的教学资源(如教师、教室、实验室、图书等)不足、教学组织和安排困难等问题也还有待继续研究、实践和总结。但无论如何,作为一个传统专业,在专业人才培养方案的创新改革与实践方面的努力应该不是多余的。
参考文献:
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[6]何雅玲,陶文铨.从两本特色明显的国外热工教材看我国工科机械类专业与教材改革的趋向[J].中国电力教育,2002,(4):89-97.
[7]时铭显.面向21世纪的美国工程教育改革[J].中国大学教学,2002,(10):38-40.
[8]陈介华,陈明清.中日高等教育之比较[J].无锡轻工大学学报,2001,2(3):304-307.
关键词:热能动力系统;应用;方法
中图分类号: R151 文献标识码: A
引言
热能与动力这一专业不只局限于热能与动力工程它的名字上。对于这些内容的了解最终目的无非是使各种能源更好的被人类所利用。而在实现这个目的的过程中牵扯到更好利用能源的方法、技术,高效、安全问题,经济性问题以及仪表分析、自动化等等。就拿动力工程中的内燃机来讲,内燃机有活塞型内燃机还有转子型内燃机,那会不会还能做出新型的内燃机呢,有创新而且很有挑战性。内燃机是从蒸汽机发展而来的,他们的原理基本上相同。然而同为发动机的电动机却与之有这截然不同的原理,所以发动机就是挺有研究性的。研究新原理型的发动机确实是很难的,但可贵之处就在于它难,但是并不是没有一点希望。类似于这一类的有研究性的方向有挑战还有待我们几代人去深入研究。
一、热能动力工程的研究方向
热动主要研究热能与动力方面,是跨热能与动力工程、机械工程等学科领域的工程应用型专业。目前我国有120多所院校开设有该专业,它由旧本科的九个相关专业合并而成,包括了原来的热力发动机(080311)、热能工程(080501)、流体机械及流体工程(080313)、热能工程与动力机械(080319W)、制冷与低温技术(080502)、能源工程(080506W)、工程热物理(080507W)、水利水电动力工程(080903)、冷冻冷藏工程(081409)专业。
热动主要学习机械工程、热能动力工程和工程热物理的基础理论,学习各种能量转换及有效利用的理论和技术。专业通过理论力学、材料力学、工程制图、机械设计、电工与电子技术、工程热力学、流体力学、传热学、控制理论、热工测试技术以及专业方向课程的学习,使我们具备工程热力学、流体力学、传热学和热工测试技术等热能与动力工程领域的基础理论、实验技能和基本专业知识,掌握制冷空调设备、制冷装置、动力机械与动力工程、流体机械等设计、制造和实验研究的基本技术。在此基础上,它是一个宽口径的专业,拓展空间很大,就业方向很广,有电厂热能工程及其自动化方向、工程热物理过程及其自动控制方向、流体机械及其自动控制方向、空调制冷方向等。同时,热动还是现代动力工程师的基本训练,可见热动是现代动力工程的基础。
二、锅炉除尘技术及设备现状
目前燃煤锅炉在用的除尘技术已涉及到多种工艺,各种工艺在运行过程中所具有的减排特性、可靠性、经济性等都存在较大的差别。从总体上说,除尘工艺和设备已日趋完善,现已形成一定的规模生产能力,而对脱硫工艺和设备,除少数引进国外的脱硫工艺和设备能确保可靠、有效运行外,多数工艺和设备尚处在小试探索或中试阶段,到最后进入实用阶段,还有许多问题需要完善。目前在用的脱硫技术已涉及到很多种工艺,各种技术在运行过程中所具有的减排特性,可靠性,经济性等都是有差别的,它们将影响到技术的适用性和推广应用前景。
三、热能动力系统的应用方法
1、热能动力单元机组汽温控制系统
锅炉汽温控制系统主要包括过热蒸汽和再热蒸汽温度的调节。主蒸汽温度与再热蒸汽温度的稳定对机组的安全经济运行是非常重要的。由于汽温对象的复杂性,给汽温控制带来许多的困难,其主要难点表现在以下几个方面:(1)影响汽温变化的因素很多,例如,蒸汽负荷、减温水量、烟气侧的过剩空气系数和火焰中心位置、燃料成分等都可能引起汽温变化。(2)汽温对象具有大延迟、大惯性的特点,尤其随着机组容量和参数的增加,蒸汽的过热受热面的比例加大,使其延迟和惯性更大,从而进一步加大了汽温控制的难度。
2、在锅炉改造工业中的体现
锅的任务是使水吸热,最后变化成一定参数的过热蒸汽。其过程是:给水由给水泵打入省煤器以后逐渐吸热,温度升高到汽包工作压力的沸点,成为饱和水;饱和水在蒸发设备(炉)中继续吸热,在温度不变的情况下蒸发成饱和蒸汽;饱和蒸汽从汽包引入过热器以后逐渐过热到规定温度,成为合格的过热蒸汽,然后到汽轮机做功。下降管:作用是把汽包中的水连续不断地送入下联箱,供给水冷壁,使受热面有足够的循环水量,以保证可靠的运行。为了保证水循环的可靠性,下降管自汽包引出后都布置在炉外。联箱:又称集箱。一般是直径较大,两端封闭的圆管,用来连接管子。起汇集、混合和分配汽水保证各受热面可靠地供水或汇集各受热面的水或汽水混合物的作用。(位于炉排两侧的下联箱,又称防焦联箱)水冷壁下联箱通常都装有定期排污装置。水冷壁:水冷壁布置在燃烧室内四周或部分布置在燃烧室中间。它由许多上升管组成,以接受辐射传热为主受热面。作用:依靠炉膛的高温火焰和烟气对水冷壁的辐射传热,使水(未饱和水或饱和水)加热蒸发成饱和蒸汽,由于炉墙内表面被水冷壁管遮盖,所以炉墙温度大为降低,使炉墙不致被烧坏。
3、应用于气力除灰系统
气力输灰系统是以空气为输送介质和动力,将锅炉各集灰斗的干灰输送到指定地点的一种输送装置。气力除灰是一种以空气为载体,借助某种压力(正压或负压)设备和管道系统对粉状物料进行输送的方式。燃煤电厂的除灰系统是一种比较先进、经济、环保的科学技术。20世纪80年代以后,我国在一些大型电厂相继开始引进各类气力除灰设备和相关技术,特别是近十多年来,由于环保、水资源等的要求和局限,我国极力倡导和推进这一技术的发展和应用,使得气力除灰在电力系统已逐渐成为一种趋势和强制要求,这就进一步促进了国内气力除灰技术的发展。气力除灰在环保、节约水资源、实现自动控制等方面与传统的水力输灰及常规机械输灰方式相比,有着无可比拟的优越性,但也存在以下不足:(1)由于气力除灰是以空气为载体,物料在系统中的流动速度相对较快,摩擦较大,这样某些设备及部件的耐磨性能难以满足工况要求,影响单纯运行的可靠性。(2)粗大的颗粒、黏滞性粉体及潮湿粉体不宜使用气力输送,输送距离和输送量受到一定的限制。
4、热能系统汽温调节方法
维持稳定的汽温是保证机组安全和经济运行所必须的。汽温过高会使金属应力下降,将影响机组的安全运行;汽温降低则会机组的循环的效率。据计算,过热器在超温10℃到20℃下长期运行,其寿命会缩短一半;而汽温降低10℃会使循环若效应降低0.5%,运行中一般规定汽温额定值的波动不能超过-10℃~+5℃。因此,要求锅炉设置适当的调温手段,以修正运行因素对汽温波动的影响。对汽温调节方法的基本要求是:调节惯性或延迟时间小,调节范围大,对热循环热效率影响小,结构简单可靠及附加设备消耗少。汽温的调节可归结为两大类:蒸汽侧的调节和烟气侧的调节。所谓蒸汽侧的调节,是指通过改变蒸汽的热焓来调节温度。
结束语
总而言之,热能动力工程无论在锅炉的发展方面还是实际的生产生活中都起着非常关键的作用,希望我们可以继续挖掘热能动力工程在锅炉运作和能源生产中的应用,促进我国能源的利用率和经济的不断发展。
参考文献
[1]史太平,任晓林编著,《除灰除尘系统和设备》,中国电力出版社,2008年
[2]杨义波编著,《热力发电厂》,中国电力出版社出版社,第二版,2010年7月
关键词:行业类高校;高等流体力学;电力特色
作者简介:张莉(1973-),女,河南商丘人,上海电力学院能源与机械工程学院,教授;李永光(1957-),男,湖南长沙人,上海电力学院科研处处长,教授。(上海 200090)
基金项目:本文系上海电力学院研究生学位课程建设项目(项目编号:YKJ-2012004)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)04-0086-02
2007年,上海电力学院(以下简称“我校”)热能工程二级学科首次招生,“高等流体力学”首次开课,授课人数20余人,随后几年间授课人数逐年增长。2012年我校动力工程与工程热物理一级学科又增设了工程热物理、动力机械及工程两个二级学科,“高等流体力学”授课范围扩大的同时,授课人数也增加到60余人。但是鉴于我校研究生数量较少、研究生培养历史较短以及师资力量相对薄弱等方面的原因,课程教学的教材只能选用已有的教材。在组织教学内容的过程中发现,大多数教材普遍存在一些问题,如过于强调基本理论、对数学知识的要求偏高、工程应用方面涉猎很少,或者有些工程学科专业的相关研究生教材又往往缺乏理论深度,工程应用背景针对性强,有的强调高速气动、有的强调水动叶栅流动、有的强调涡动力学等等。鉴于此,作为行业类非重点高校,在“高等流体力学”课程的教学中有必要结合我校电力特色进行教学内容和教学模式的研究和探讨。
一、课程教材的调研
为了能更好地做好此次教学研究工作,课程组首先对高校相关研究生专业的“高等流体力学”教材进行了调研,分别对清华大学、西安交通大学、上海交通大学、浙江大学、东南大学、华中科技大学、华北电力大学、东北电力大学等国内若干所大学相关课程的教材及内容做了简单分析。
从调研情况看,所有高校都对流体力学的基本理论很重视,主要教学内容均包括了流动的基本概念和基本方程、流体运动学、势流理论、涡旋流动、理想流体流动、粘性流体流动等,目的是使研究生通过学习流体的运动规律,掌握研究流动的方法进而分析解决实际的工程流动问题。同时,各高校的教材和主要教学参考书还注重与自身学科研究方向的结合,课程的某些重点内容与培养方向相接轨,突出了自身的特色。通过调研发现,“高等流体力学”作为研究生学位课,其教学内容在注重理论基础的同时,还必须要与自身的相关学科研究方向相结合,在注重通用理论的基础上,形成自己的特色。
二、我校授课对象的情况分析
做好此次的教学研究工作,还必须对我校的授课对象有一个清楚的认识。目前,“高等流体力学”已列为本校工程热物理、热能工程、动力机械及工程三个二级学科的研究生学位课程。尽管上述三个二级学科涉及能源、动力、机械等宽广的工程领域,但结合我校的电力特色,这三个二级学科主要是为电力行业培养高级的专业人才,而在电力行业中流动现象多存在于流体机械、动力机械、换热设备、容器、管道等部件,因此,在教学内容上应在透彻讲解流体力学微分方程组的基础上,注重联系工程实际,偏重于讲解流体在上述部件中的流动以及与这些部件间的相互作用。
研究生生源的实际情况也是教学过程中需要考虑的因素。到目前为止,我校共招收6届研究生,通过向历届学生了解发现有以下情况存在:部分同学跨专业(如:数学专业、电力系统及其自动化专业、计算机与信息专业等)考入学校,本科阶段没有学习过“工程流体力学”课程;即使是研究生与本科专业背景相同的同学,他们也普遍认为”工程流体力学”较难,硕士入学考试时,大都不选考“工程流体力学”,这也使得他们可能在大三、甚至大二学完以后,再也没有系统地梳理过流体力学知识。由于各高校专业方向的侧重点不同,大部分同学对电力行业内的流体知识也不是特别了解;考入学校的学生多数为调剂生,入学成绩整体不高。这些情况都表明,我校硕士研究生入学时的流体力学知识基础相对比较薄弱,需要在授课过程中讲授深层次新知识的同时,及时地对基础知识进行回顾和提醒。
三、教学内容的组织
基于以上的调研和分析,课程组首先对教材进行了选取,对教学内容进行了组织。
1.教学目标的明确
“高等流体力学”是为工程热物理、热能工程以及动力机械与工程专业研究生设置的专业学位课程。根据专业人才培养的需要,结合长期本科教学的经验,确定了课程的教学目标:通过对流体力学的基本概念、基本方程、理想不可压缩流体的流动、粘性不可压缩流体的流动、层流边界层与紊流流动、理想可压缩流体等内容的学习,深化学生对流体力学基本内容的理解,提高学生的理论水平,为相关专业课程的学习、课题的研究及论文的撰写打好理论基础。
2.教材的选用
“高等流体力学”是动力工程及工程热物理学科的一门传统课程,有很多课程教材可供选用。通过调研比较,西安交通大学有关电力生产的学科研究方向与我校的研究方向比较吻合,其在“动力工程及工程热物理”一级学科中的学位课 “高等流体力学”选择了西安交通大学出版社出版、张鸣远等编著的《高等流体力学》一书作为教材,课程组通过对该书内容的分析,也一致认为张鸣远等编著的《高等流体力学》比较适合我校侧重于电力人才培养的需求,因此决定选用该书作为本校“高等流体力学”课程的教材。与此同时,将调研中搜寻到的各有特点的教材作为参考书目推荐给学生供他们参考使用。
3.教学内容的组织
在进行“高等流体力学”课程教学内容的组织时,结合我校研究生培养方案和学科建设,既照顾到经典流体力学的通用知识,又重视课程知识的针对性、行业应用的特殊性、学生学习的兴趣以及与学校其他研究生课程的关联性。课程内容的组织主要从以下几个方面考虑:
(1)奠定扎实基础。“高等流体力学”是一门系统性、逻辑性较强的课程,作为硕士研究生的学位课,在加深学生对流动所伴随的物理现象的认识、概念的建立及规律分析的同时,还应努力加深学生学科知识分析和研究问题的基本思想和方法的理解和掌握,提高分析和解决流体力学问题的水平及能力。
(2)突出电力生产特色。针对我校研究生的专业背景和学科研究方向,强调本学科与电力生产流程和设备的结合,强化学生应用流体力学知识,认识并解决相关电力工程问题的能力。教学内容应注重理论与实践相结合,保持基础理论知识与工程应用知识的相对平衡。
(3)注重课程的关联性和完整性。在关联性方面,首先与本科阶段的教学内容要有恰当的分工和衔接,其次要避免与其他相关课程之间缺乏衔接;在自身内容体系的完整性方面,既要注意到对数学知识回顾和补充的必要性,又要对工程中不常见的复杂流动概念的介绍有所兼顾。
考虑以上几个方面,课程组将教学内容梳理成五部分,第一部分安排了“矢量运算分析”、“场论知识”的回顾以及曲线坐标、张量分析知识的补充;第二部分“流体力学的基本方程”主要介绍流体力学的基本概念,流体力学的控制方程组以及一些相关的重要定理;第三部分“理想不可压缩流体的流动”介绍平面势流,空间轴对称势流和理想流体中的旋涡运动,其中对平面势流里的复位势、叠加法、镜像法和保角变换法做重点讲解;第四部分“粘性不可压缩流体的流动”中介绍纳维―斯托克斯方程的精确解,小雷诺数流动,层流边界层流动和紊流,其中对工程中应用较多的层流边界层流动和紊流做重点讲解;第五部分“理想可压缩流体的流动”分别介绍一维流动和平面流动,其中对一维流动做重点讲解。
四、教学模式的探讨
学生的学习情况在不断地发生变化,这就需要教师不断根据实际情况,进行教学模式的探讨,充分调动学生学习的主动性和积极性,使他们在有限的学习时间中学习好内容繁多的“流体力学”。
1.教学方法
“高等流体力学”是一门基础课,基本概念和基础理论部分内容较多,涉及的公式推导也比较多,传统的“黑板板书”的教学手段对教学信息的处理和呈现都比较单一,造成学生对于传热学内容的理解和掌握有一定的难度。为此,课程组以教材为蓝本编制了电子课件,教学中采用板书与多媒体相结合的教学模式,突出传统板书中能够清晰讲解复杂理论推导的优点,充分利用多媒体教学信息量大、图像清晰生动的特点。经过一段时间的尝试,这种教学方法既达到了避免研究生在课堂上因长时间精力高度集中而产生疲劳的问题,又有利于他们理解并掌握复杂的流体力学基本理论的教学效果。
2.教学手段
尽管本课程以课堂讲授教学方式为主,但要避免“填鸭式”的讲授,要注重以启发式讲授为主的多种教学方法的综合应用,提高课堂教学的趣味性,以提高学生学习兴趣和主动性。课程组结合本科“工程流体力学”多年的教学经验,在教学过程中注意做到几个注重:注重物理概念与数学方法的有机结合,强调物理含义的数学表示以及数学内容的物理解释;既注意严格的理论推导,又注意叙述的深入浅出;注重教学思路,教学方法,在引进概念介绍方法时,突出解决问题的思维方法及推理要点;注重从与教材不同的角度或思路来讲述同一教材内容,以丰富学生思维和联想能力;注重引导学生围绕课程内容,发现问题、提出问题、解决问题,同时再结合课程组教师的科研积累,搜集并提炼出了大量与电力生产紧密关联的工程案例,通过案例的讨论和分析,增强学生学习理论知识的兴趣,提升课堂教学的互动效果,增强学生运用理论知识分析并解决工程实际问题的能力。
3.辅助教学
仅仅通过课堂上对教材的学习是远远不够的,还必须配套地做大量的习题,才能较好地使学生掌握具有理论性强、公式多、数理基础要求高的“高等流体力学”课程。考虑到我校研究生教学的特点,课程组根据教材的主要内容编写了典型习题集。习题集力图做到习题具有典型性,能够对应教学内容的各个知识点,学生通过习题的练习,能有效地掌握教材中的基本知识。此外,习题集中的习题也尽可能地结合电力生产中的流动问题,帮助学生对专业关联工程问题进行认识和思考,培养学生应用知识的能力。
4.课程考核
课程考核成绩应该能够较为客观地反映学生对课程的整体学习情况。为了全面地反映学生的全程学习过程和最终的学习效果,课程组经讨论明确了课程的总评成绩由平时成绩和期末考试成绩综合评定得出,平时成绩与期末考试成绩的分配比例是2∶8。平时成绩包含作业、考勤、课堂表现等几部分。期末考试采用笔试形式,考试试卷从建立的试卷库中随机抽取。
期末考试是课程考核的重头戏,为了提高学生的学习积极性,同时也为了增强教师的工作责任心,实行考、教分离是一个较好的督促办法。为此,2012年课程组根据课程的教学要求组织编写了试卷库。试卷库中的试题符合教学大纲的要求,内容丰富、形式多样、题型一致,试题表述清楚,要求明确,无偏题、怪题,难易得当,考核的知识点覆盖面宽,能考核学生掌握知识以及应用知识进行综合分析能力的情况。此次编写的试卷库共包含试卷6份,至少够三年使用,随着试卷库的使用,课程组还拟将对试卷库进行不断扩充。
五、结束语
“高等流体力学”的日常教学工作一个任重而道远,为了适应高等流体力学服务于日新月异的学科发展的需求,提高该学位课程的教学效果,更好地为本校研究生人才培养服务,课程组将把教学研究工作不断地持续进行下去,搜集最新最前沿的相关信息以补充教学内容,探讨教学模式以提高教学效果,及时对习题库和试卷题库进行更新。相信只要教师多花一点时间,多动一点脑筋,多找一些教育学生的切入点,因材施教,一定能取得好的教育效果。
参考文献:
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