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新能源及动力工程专业优选九篇

时间:2023-09-20 18:13:10

新能源及动力工程专业

新能源及动力工程专业第1篇

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:

[1]秦春艳,才博.新疆新能源产业发展现状及对策研究[J].安徽农学通报[J].2009,15(22):3-5.

[2]中华人民共和国教育部高教司.普通高等学校本科专业目录和专业介绍[M].北京:高等教育出版社,2012.

[3]新疆工业高等专科学校.2001级专科专业培养方案[Z].新疆工业高等专科学校教务处,2001.

[4]新疆工程学院.2013级本科专业培养方案[Z].新疆工程学院教务处,2013.

[5]王秋旺,陶文铨,何雅玲.从国外传热学教材谈起[J].中国大学教学,2000,(6):38-39.

[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.

新能源及动力工程专业第2篇

1.1构建符合新能源(太阳能)行业应用型人才培养的课程体系我校能源与动力工程专业设有制冷与空调技术、制冷测试技术与自动化、太阳能利用三个专业方向。理论课程体系采用模块化设置,分为公共基础课模块、专业基础课模块、专业课模块和专业选修课模块。前三个模块构成了能源与动力工程专业的基础知识体系,为学生继续深造和进行能源动力方面的研究应用奠定了理论基础。专业选修课模块根据2014年3月德州及其周边地区对新能源类特别是太阳能应用方向的人才需求设置了相关课程[2]。结合行业企业用人对毕业生实践能力的要求,实践环节穿插于整个教学过程,着重培养学生实践动手能力。前三年,学生的实践环节主要有包括认识实习、金工实习、制图测绘在内的基本技能训练,以及把课堂教学和工程实践相结合的课内实验、课程设计等专项技能训练。学生在掌握了扎实宽厚的能源与动力工程专业基础知识后,第四年有计划地到校外实习基地进行为期一年的实习,包括专业方向实习和毕业设计、毕业实习,以提高学生综合运用所学知识分析和解决工程实际问题的能力。2012年,能源与动力工程专业获批部级“专业综合改革试点”项目,聘请中科院物理所孟庆波为教授,聘山东大学可再生能源研究中心主任韩吉田教授、天津大学“中低温热能高效利用”教育部重点实验室负责人赵军教授、国家太阳能热利用研发中心主任赵玉磊为专业建设专家委员会成员,完成了德州学院能源与动力工程专业专业规范的撰写、培养方案的修订、基础课和专业基础课课程规范的撰写工作。同时,德州学院机电工程学院与中国太阳能产业联盟联合成立能源与动力工程(太阳能热利用方向)专业卓越工程师试点班,2012年9月首届招生50人,2013级招生正在进行中。鉴于太阳能专业高校教材紧缺的现状,机电工程学院编写了7本太阳能系列高校教材,其中孙如军教授编写的《太阳能热水系统施工管理》(清华大学出版社)已于2012年11月出版,其余几本已经完稿,等待出版。

1.2培养适应新能源(太阳能)行业应用型人才培养的师资队伍能源与动力工程专业现有专职教师19人,其中教授3人,副教授12人,具有博士学位教师2人,均拥有丰富的教学经验和实践经验,是一支年龄、职称、学历结构合理、发展趋势良好的师资队伍。近三年来,专业教师共近120篇,其中在核心期刊发表20余篇,在外文期刊15篇,被SCI收录9篇;承担或参与国家、省科技厅、市科技局项目20余项,院级科研课题30余项,承担国家教研立项课题5项,出版专著2部,参编教材28部,获得实用新型专利20余项。

1.3能源类创新性、应用型人才培养成效显著学生实践创新能力强。近几年在大学生科技文化创新大赛中,能源与动力工程专业学生在全国大学生节能减排课外科技作品竞赛、全国大学生数学建模竞赛、全国三维数字化创新设计大赛、全国大学生电子设计竞赛、全国大学生电子商务“创新、创意及创业”挑战赛、全国大学生计算机仿真竞赛、大学生物联网创新创业大赛、山东省机电产品创新设计竞赛等各类部级和省级比赛中都获得了优异成绩,获得部级奖励20余项,省部级以上奖励200余项,教师指导学生在公开发行的杂志上发表学术论文10余篇,获得实用型新专利20余项,获奖层次和数量均居全国同类院校和省属高校前列。特别值得一提的是在教育部主办的全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛中,参赛作品《太阳能电动车》、《太阳能服饰》、《绿色压力环保鞋》、《自切换高效太阳能干燥装置》连续四届分获部级一等奖,尤其是在2011年8月的竞赛中,学生的参赛作品《害虫自杀式太阳能灭虫器》,在全国182所参赛高校中,荣获国家特等奖,现场总决赛全国成绩排名第一,同时我校荣获优秀组织奖。学生就业率高。能源与动力工程专业2006年开始招收本科生以来,一次性就业率在95%以上,主要就业行业为省内制冷、空调、汽车、太阳能等行业,许多同学现已成为企业设计主管或现场主管。到目前为止,与皇明太阳能集团联合培养的太阳能专业的学生中已有160名进入了相应的岗位,得到了企业的一致好评。

1.4构建协同创新的新能源(太阳能)行业应用型人才培养校企合作模式2007年至今,德州学院机电工程学院先后在国家太阳能热利用工程技术研究中心、皇明太阳能集团有限公司等建立实习实践基地5个;2006年12月,机电工程学院与山东奇威特人工环境有限公司投入了30万元,校企合作共建了“太阳能中央空调实验室”。2007年3月与皇明太阳能股份有限公司合作共建,成立了“太阳能热利用工程技术实验中心”,面向全校相关专业师生、皇明太阳能股份有限公司及地方新能源企业开放。该专业分阶段安排学生到各公司进行见习和实习,并聘请高级工程师进行专业知识和专业技能的讲座和兼课,带来了大量的课程设计、毕业设计以及科研课题,并进行卓有成效的指导,开阔了学生视野,实现了理论到实践的结合,让学生了解和掌握本学科的发展动态和社会需求状况,为今后走向社会奠定了基础。自2007年与皇明联合办学以来,相继已经开设了五届“太阳能班”,实验室教学配置都相应固定且配备齐全。所用教材都是德州学院和皇明集团合作编写,共20余部。集团派相应的各部门高级技术人员到校指导教学工作,联合办学借助皇明集团国际领先的检测与研发设备,组织学生进行相关的研究与开发。借鉴与皇明太阳能集团联合培养人才的经验,2010年又先后与德州旭光太阳能集团、东营光伏太阳能有限公司等太阳能应用企业成立了相应的企业冠名班。2012年,德州学院与皇明太阳能股份有限公司联合建设“本科教学工程”大学生校外实践教育基地,已获教育部批准。在合作办学基础上,总结出了“三三六”校企合作人才培养模式,这一校企合作人才培养模式的办学经验,在2010年山东省校企合作培养人才工作电视会议上做了大会典型发言。由此构建的“强化专业技能、突出创新能力、提升人文素养”为主要内容的三位一体的校企合作人才培养体系,保证了学生综合素质的不断提高。2009年至2011年,德州学院连续三年被评为“山东省校企合作先进单位”,2011年德州学院列入首批“山东省企业专业技术人员继续教育基地”。

2建设规划

能源与动力工程专业人才培养以服务区域经济和社会发展为宗旨、以就业为导向,走产学研结合的发展道路,培养新能源行业创新性、应用型人才,建成在省内有一定影响力的能源与动力工程专业引领的能源类专业群和能源类卓越工程师培养基地,为德州及周边地区新能源行业发展起到引领和推进作用。

2.1打造能源与动力工程专业引领的“特色突出、优势显著”的能源类、机械类、自动化类专业群目前,我校已确定重点打造能源与动力工程专业(暨新能源、节能环保装备方向的机械设计制造及其自动化专业)引领的能源类、机械类、自动化类专业群,为德州市新能源产业共涉及的太阳能利用、风电装备、生物质能、热泵应用、新能源汽车和节能环保六大领域做好智力支撑。根据德州市及周边地区对新能源装备与环保机械领域人才的需求,对三个专业群教学计划及教学内容进行调整,能源类专业群主要侧重于新能源(太阳能利用、新能源汽车)技术的研究与应用,机械类专业群主要侧重于新能源装备与环保机械的设计制造,自动化类专业群主要侧重于新能源装备与环保机械的自动控制。在现有基础上,完善理论———实验———实践人才培养路径,培养满足社会需要的能源类、机械类、自动化类创新性、应用型人才。同时加强师资队伍建设,造就一支教学水平高,科研能力强、实践经验丰富的教学团队。同时对现有实验室进行升级改造,同时购进必需的教学、科研仪器设备,积极打造群内共享的公共实验教学大平台,建成山东省能源与动力工程实验教学示范中心。

2.2深化能源与动力工程专业人才培养模式改革能源与动力工程专业将围绕德州市及周边地区新能源产业,特别是太阳能利用和新能源汽车行业的发展建设,根据教育部“卓越工程师培养计划”,进一步完善“3+1”的人才培养模式,深化能源与动力工程专业人才培养模式改革。以满足专业人才培养目标为核心,修订教学计划,将创新精神、实践能力和创业能力纳入课程体系和教学内容,参照职业岗位任职要求,校企共同制订专业人才培养方案;将学校的教学活动和企业的生产过程紧密结合,灵活调整教学周期,学校和企业共同完成教学任务,突出人才培养的针对性、灵活性和开放性。

2.3打造一支满足新能源(太阳能)行业创新性、应用型人才培养的“双师型”师资队伍依据德州学院的柔性人才引进制度,引进教授、博士、企业技术骨干为学科带头人和骨干教师。聘任(聘用)一批具有行业影响力的专家学者作为专业带头人,一批新能源行业专业人才和能工巧匠作为兼职教师,建立兼职教师资源库,使专业建设紧跟产业发展,学生实践能力培养符合职业岗位要求。同时结合实际需要,兼职教师对学生的课程设计,毕业设计等实践环节进行指导。另一方面,加大在职教师培养培训力度。通过下企业、做访问学者、进修多种方式,在新能源行业造就出一批有一定影响力的专业人才,使专职教师下企业制度化,将教师参与企业技术应用、新产品开发、社会服务等作为专业技术职务和岗位聘用的重要内容。完善专业教师到对口企事业单位定期实习制度,提高专业教学水平和实践能力,提升双师素质。

2.4改革实践教学体系,加强实践基地建设在培养创新性、应用型人才,打造新能源行业卓越工程师的教学目标指导下,与校外实践基地的共同研讨,优化实验教学内容,构建“基础理论与实践技能平台设计应用能力平台综合实践能力和工程应用能力平台科技与创新能力平台”的“渐进式四平台”实验教学体系按照校企联合、共建共享、边建边用的原则,充分发挥校企合作的优势,依托皇明太阳能股份有限公司和山东奇威特人工环境有限公司等校外实验教学中心(研究所),以及东营光伏太阳能有限公司等5家实践教学科研基地,建成集研究创新、基础实训、生产实训、学工一体的综合性实训基地,创建山东省人才培养模式创新实验区、山东省实验实习示范中心、山东省工程技术研究中心,将学生的课堂教学、课程实习、专业实践及毕业设计、论文等环节与企业实际、教学研究与企业产品开发结合起来,以提高学生的培养质量和就业能力。

3结束语

新能源及动力工程专业第3篇

东北农业大学工程学院简介

东北农业大学是一所“以农科为优势,以生命科学和食品科学为特色,农、工、理、经、管等多学科协调发展”的国家“211工程”重点建设大学,是黑龙江省人民政府与农业部省部共建大学。东北农业大学工程学院始建于1948年8月,是学校建立最早、在学科建设和培养人才方面具有强大优势的农业工科学院。学院现设有:机械设计及制造工程系、农业机械化工程系、能源与动力工程系、管理科学与工程系和工程技术基础部。新能源科学与工程专业自2012年开始招生,依托于农业建筑环境与能源工程专业多年的建设经验与条件,立足于农业大学,结合自身的特色,以生物质能源、风能和太阳能为主要方向,培养服务于新能源产业,具备新能源工程基础理论与专业知识,能在新能源技术与装备领域从事研究与规划设计、装备开发与集成、经营与管理、教学与科研等方面工作,具有创新精神、实践能力和创业精神的复合性研究应用型工程技术人才。

新能源科学与工程专业建设情况

学校的新能源科学与工程专业覆盖了生物质能、风能、太阳能等方面的内容,专业面较宽,有利于培养复合型人才,适应我国新能源产业发展现状以及人才需求特点,本科毕业生就业渠道宽广,符合我国“厚基础、宽口径”的本科人才培养方针,更深层次专业人才可以通过设置专业方向和研究生阶段解决。东北农业大学的新能源科学与工程专业侧重定位在“工程”上,依托东北农业大学工程学院深厚的工程背景,培养具有工程特色的新能源领域的人才。

明确人才培养目标

东北农业大学新能源科学与工程专业的人才培养目标是:培养服务于新能源产业,具备新能源工程基础理论与专业知识,有较高的道德和文化素质,能在新能源技术与装备领域从事研究与规划设计、装备开发与集成、经营与管理、教学与科研等方面工作,具有创新精神、实践能力和创业精神的复合性研究应用型工程技术人才。

与此对应的人才培养要求是:(1)有较扎实的自然科学基础知识和新能源工程专业所需的技术基础及专业知识,掌握分析问题、解决问题的科学方法,了解本专业工程技术的前沿和发展趋势。(2)具有较好的人文、艺术修养,勤奋进取、团结合作的工作精神。(3)掌握化学分析、热工基础、机械与工程设计、管理以及生物质能、风能、太阳能等新能源转换技术方面的知识与基本技能。(4)具有新能源工程技术与装备的科研、开发及应用等基本能力。(5)能阅读本专业外文文献,具备一定程度的写作与翻译能力;具有较强的计算机应用能力及文献检索基本技能。(6)具有较强的自学能力、创新意识和实践能力,综合素质高,具有基本开展科研工作的能力。

完善课程体系

明确的培养目标为合理制定课程体系提供了良好的基础。学校的新能源科学与工程专业,在课程体系上围绕着热能与动力工程、农业工程、环境科学与工程三个依托学科进行设置。基础课和专业基础课程主要包括:有机化学、生物化学、工程制图、工程热力学与传热学、流体力学、燃烧学,机械设计基础、能量有效利用、能源微生物等。由于农业类院校以生物质能为主要方向,因此在主干课程上加大了化学类课程比重,同时也兼顾了热工、流体和力学方面的课程,力争做到“厚基础”。专业课主要包括:新能源工程概论、生物质能工程、风能工程、太阳能工程、新能源装备设计、生物质能经济学。在新能源工程概论中重点介绍新能源的基础知识以及能源与环境等内容。专业课以生物质能、风能和太阳能三大新能源为主干课程,并配以装备设计和经济学方面的知识。使学生能重点掌握最主要的新能源的工程、装备和工艺等方面的知识和技能,实现“宽口径”的人才培养。

强化实验实践教学

新能源及动力工程专业第4篇

关键词:电气工程及其自动化;电能变换与控制方向;培养方案;课程设置;实践环节

作者简介:巫付专(1965-),男,河南安阳人,中原工学院电子信息学院,教授;王耕(1967-),男,河南郑州人,中原工学院电子信息学院,副教授。(河南 郑州 450007)

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)17-0018-02

近年来我国经济持续高速增长,传统能源消耗量大幅增长,引发的能源短缺和环境污染等问题成为制约我国经济又好又快发展的瓶颈。为此,发展新能源产业势在必行。《可再生能源发展“十二五”规划》提出,至2015年底并网风电累计装机容量要达到1亿千瓦,年发电量要达到1900亿千瓦时。光伏发电装机要达到1400万千瓦,光热发电装机100万千瓦,太阳能热水器推广面积要达到4亿平方米。政策上还首次提出地热能、潮汐能和海洋能的发展目标。《中国新能源产业发展与安全报告(2011—2012)》指出,我国新能源产业总体而言对外依存度较高,风能产业、光伏产业、生物质能产业与地热产业的关键设备及核心技术尚需从欧美输入。

电能变换与控制技术作为新能源产业关键设备的核心技术之一,随着我国新能源产业的迅速发展、国家科研投入的不断加大,高校和科研院所近年来也研究出了大批科研成果。例如仅2012年11月19~20日在福州大学召开国家自然科学基金电工学科2008/2010 年度批准项目交流会就有研究成果120余项,其理论水平和实验室级的成果已接近或达到欧美水平。然而这些成果工业化的过程中却严重滞后于世界先进水平。造成这种局面固然有很多原因,但是人才培养“频谱”的欠缺也是其中的原因之一。这些科研成果主要由教师、博士和硕士来完成,本科生很少涉足,国内高校开设相应本科专业方向的学校也很少,这就造成了将科研成果转化为工业产品人才的匮乏。2012年11月16日《江南时报》报道:“能源动力类(就业率94.71%)、材料科学类(就业率93.71%)、电气信息类(就业率92.70%)等与新能源、新材料、服务外包等新兴产业相关专业的毕业生就业优势明显。”“良好的产业发展不仅给相关专业毕业生带来了就业底气,也给薪资待遇提升留下了想象空间。”据统计,近两年内电气信息类毕业生的平均工资为3778元,仍有很大的上升空间。省内电气信息类企业将传统的电工技术与计算机、电子、自动控制、系统工程及信息处理等新技术相结合,具有广阔的应用前景,规模正不断壮大,就职毕业生对该类企业的发展趋势充满信心。”其他地区的招聘也有同样信息出现。对于快速发展的新能源产业而言,应用型人才供应面临严重不足。因此,亟待加大该产业人才的培养力度,以满足新能源产业发展对应用型人才的迫切需求。

一、目前相关专业开设的现状

近几年国内仅有十几所高校增设了核能相关专业,大多数高校是在原有热能与动力工程等专业基础上增设了部分与新能源有关的选修课程作为对新能源领域知识的一种补充,或进行了专业名称的更改。所有这些无论是课程内容设置的科学性还是人才培养的专业性,尚不能适应完全国家对新能源领域专业人才的需求。对于新能源产业关键设备及核心技术之一的电能变换与控制更是涉及很少。

电气工程及其自动化专业在1998年国家教育目录合并前包括电力系统自动化、电机、绝缘技术等强电专业。由于其涉及的专业领域非常宽泛,所以各高校培养方案的设置通常分方向设置,即在专业课学习阶段按专业目录合并前的专业进行设置。与能源产业关键设备及核心技术之一电能变换与控制相对应的电力电子与电力传动二级学科由于相对传统电机电器、电力系统自动化等学科发展较晚等原因,开设电能变换与控制专业方向的高校很少。

由于新能源产业迅速发展,与之相适应的电力电子技术也得到了迅速发展与完善,为在电气工程及其自动化专业本科阶段开设电能变换与控制提供了理论基础。

二、专业培养目标及规格

电气工程及其自动化专业电能变换与控制方向面向新能源产业,根据能源领域的发展趋势和国民经济发展需要,需培养在新能源科学中电能变换与控制研究及其利用的技术开发与实施等方面既有扎实的理论基础又有较强实践和创新能力的专门人才,以满足国家战略性新兴产业发展对该领域教学、科研、技术开发、工程应用、经营管理等方面的专业人才需求。本专业培养掌握电路电子与电工技术、控制理论与系统、计算机与微处理器应用技术,强调强弱电点结合、元件系统结合、软硬件结合和基础知识,体现了强电与电力电子、自动控制、计算机等技术相结合的专业特点。

毕业生应获得以下几方面的知识与能力:具备较扎实的本专业领域必需的自然科学基础理论知识和较好的外语综合能力;系统掌握本专业技术基础理论知识和必要的专业知识;掌握电能转换与控制、信号分析与处理、电机学、新能源发电、电气工程方面等方面的知识;了解本专业学科的前沿与发展趋势;获得电能变化与控制系统的分析、开发与研究方面的工程实践训练;能从事新绿色能源的研发工作(例如光伏发电、风力发电、混合动力汽车);能从事电力系统的分析预测试;能从事电能质量分析与调节系统的研发与设计工作等;具有一定的人文社会科学、经济管理知识及相关工程技术知识,掌握文献检索、资料查询的一般方法;具有较强的工作适应能力;能从事新能源领域里的科学研究与管理工作。

三、专业课程体系

1.培养方案课程安排

针对本专业的特点,所以教学计划安排应该使得在专业教学阶段的理论与实践并重。专业课阶段课程安排的建议如下:

公共基础课:“高等数学”、“大学物理”、“大学英语”等。

人文通识课:“马克思主义原理”、“法律基础”、“艺术鉴赏”等。

专业基础课:“电路”、“模拟电子”、“数字电子”。

专业平台课:“自动控制控原理”、“电机拖动基础”、“单片机原理”、“自控原理”、“C语言”、“可编程控制器PLC及系统集成”、“信号分析与处理”等。

专业必修课:“电力工程”、“新能源发电”、“电能变换与控制(上、下)”、“DSP技术”等。

专业任选课:“微型电网工程”、“柔性输配电技术”、“人工智能与智能控制”、“智能电网”、“电力系统网络通讯”、“变配电运行自动化”、“电气CAD”、“检测技术与仪表”、“电动汽车概论”、“电能质量与谐波治理”等。

工具课:“MATLAB”、“AotoCAD”、“protelXP”、“Proteus”、“multsim”等。

本培养方案将课程分为上述6个部分,其中公共基础课、人文通识课、专业基础课和专业平台课的设置与目前的电气工程及其自动化保持不变。专业必修课和专业任选课是电能变换与控制方向的主要专业课程。“新能源发电”主要讲述太阳能光伏发电技术、太阳能热发电技术、风力发电技术、生物质能发电技术的原理;“电能转化与控制”(上)主要讲述电能变换的基本原理,包括DC/DC、AD/DC和DC/AC变换,可采用传统电力电子的教学内容与教材。“电能转化与控制”(下)主要讲述PWM的控制方法(包括SPWM、SVPWM、滞环控制和三角波比较控制以及瞬时无功理论等)以及在新能源(光伏发电、风力发电等)中的应用实例分析。DSP技术主要讲述目前应用最为广泛的TI公司TMS320LF2812的原理与应用。工具课“MATLAB”可在第二学期开设,“AotoCAD”、“protelXP”、“Proteus”、“multsim”放在期末实践环节结合课程设计进行。专业课设置如表1所示。

2.实践环节设置

实验教学环节改革将注重培养学生的工程系统能力、实践中运用知识的能力、解决较复杂工程问题的能力、管理决策能力,还有创新研发能力等。通过合理统筹优化实践教学部分激发学生的工程实践兴趣和勇于创新的精神,使学生的专业素质满足电能变换与控制工程师培养标准。

(1)实践教学环节改革将关注以下几点:

1)加强综合性、设计性实验的开发,在统筹优化、合理安排所有实验课的基础上提高实验课质量,增加综合性、设计性实验,增强学生动手能力、分析问题、解决问题的能力。

2)增设企业中常用仿真软件的教学实践课程,提高学生多种仿真软件的应用能力。

3)增设工程能力综合训练内容。

(2)本计划实践环节主要分两个阶段实施。

1)第一阶段:工程能力基本训练阶段。内容:金工、电工实习、各门主要课程课内实验、电子技术的课程设计、单片机课程设计、PLC的课程设计、工程制图、制板及仿真软件的应用等。目标:达到初步分析问题、解决问题的能力,具备实际工程所需的基本技能。

2)第二阶段:工程能力综合训练阶段。内容:取消单门专业课的课程设计,增设综合课程设计,在第7学期期末进行,时间为3周,题目结合新能源发电所需的技术选定,要求学生按全国大学生电子设计大赛的型式提交作品及实验报告。目标:使学生具备对所学知识和技能的综合运用能力,具备初步电能变换与控制系统设计与调试能力。

3.校企联合毕业设计

毕业设计是学生能力培养最后一个环节,主要锻炼学生综合运用所学科学理论方法和技术手段分析并解决工程实际问题的能力,培养学生的创新意识和进行设计、技术改造与创新的初步能力。[2]毕业设计安排在第8学期进行,此环节时间为15周。采用校内指导教师和企业指导教师共同指导的方式。毕业设计题目的选取可以紧扣新能源发电中电能变换与控制关键技术,突出电能变换与控制常用控制策略、信号检测方法等的应用,强调硬件电路的设计与调试、软件的编程。目的是使学生在毕业设计的过程中初步掌握新能源发电中电能变换与控制的关键技术。

四、结论

我国新能源产业正在迅速发展,该方面专业技术人才的缺失已成为其进一步发展的瓶颈。高等学校应认真研究,及时培养出社会急需的人才,服务社会。本文就在电气工程及其自动化专业基础上开设电能变换与控制方向进行了分析;针对新能源发电所需的知识结构提出了主要课程的设置,并对实践环节和毕业设计进行了详细分析;给出了电气工程及其自动化专业开设电能变换与控制方向的培养方案。要想将培养方案落实到实处还有很多工作要做,比如师资的建设、实验室的建设、教材的建设等等。

参考文献:

新能源及动力工程专业第5篇

关键字:新能源科学与工程;人才培养;培养模式;课程设置

0引言

2010年教育部批准河北建筑工程学院开设风能与动力工程专业,2011年我校开始招收第一批风能与动力工程(080507S)专业学生。风能与动力工程是一门交叉学科,教学环节涉及控制、电气、计算机、机械、自动化等多种学科。根据教育部2012年本科专业设置方案,我校风能与动力工程专业更名为新能源科学与工程(080507T)。全国开设新能源科学与工程的高校中,各个高校侧重点不同,结合我校学科群特点和优势我校该专业继续定位在风能方向。下面结合我校实际特点就新能源科学与工程的专业培养方案进行简要探讨。

1.专业培养目标

我校的该专业培养掌握新能源科学与工程基本理论,具有扎实学科领域基础知识与应用能力,综合掌握风力发电工程设计、风电设备原理及风电场运行的理论和技能,具有创新精神和实践能力的高素质新能源科学与工程专业人才。这样使毕业生主要在风电场设计与运行、控制与维护、风电机组设计及制造领域从事专业技术工作和管理工作,也可在相关研究机构从事研发设计工作。

2.课程培养方案设置

2.1学科大类基础课程和跨学科基础课设置

由于我校该专业方向为风能方向,侧重点为电气、自动化、控制部分。但该专业本身涉及到控制、电气、计算机、机械、自动化等多种学科,结合我校是河北省电子信息教育创新高地的资源优势,我校学科大类基础课程和跨学科基础课设置如下表。结合我校的优势学科,我校在跨学科基础课程上设置了许多计算机、物联网类课程,这对于学生在以后学习风电机组电气工程、监测维护、电力系统调度等做了充足的理论准备。

2.2专业基础课程设置

对于该专业的学生,我们力图通过四年的培养达到如下条件:

(1) 培养学生具有良好的综合素质和创新意识,富有社会责任感,具有国际一流的视野,具备新能源科学与工程这一强交叉学科宽厚扎实的科学基础理论,系统掌握新能源科学与工程应用专业知识及技能、新能源装置及系统运行技术。

(2) 培养学生具有扎实的自然科学基础,良好的政治理论基础,较好的社会科学基础和正确运用本国语言、文字的表达能力;

(3) 本专业主要学习空气动力学、风资源测量与评估、电工学、管理学、自动控制的理论和技术,接受现代风力发电专业的基本训练,使学生具有进行风电机组及风电场的设计、制造、运行、试验研究、项目投资与管理的基本能力。

(4) 较系统地掌握本专业领域所必须的专业知识,如风力发电原理、风电机组设计与制造、风电场电气部分、风电场运行与控制、风力发电项目开发等。

所以在专业基础课程和专业核心课程的设置上进行了侧重。

3教材的选用

教材是体现教学内容和教学方法的知识载体,也是深化教育教学改革、全面推进素质教育、培养创新人才的重要保证。教育部《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》(教高司[2001]4号)中明确指出“教材的质量直接体现高等学校教育和科学研究的发展水平,也直接影响本科教学质量”。为了进一步规范教材选用与管理,选用高水平的教材,杜绝质量低劣的教材进入课堂,健全科学的教材选用制度,不断提高教学质量,我专业教材选用采用如下办法。

3.1教材选用原则

(1)优先原则:优先选用部级、省部级获奖教材;优先选用部级、省(部)级重点教材和规划教材;优先选用“面向21世纪课程教材”。

(2)择优、择新、适用原则:树立精品意识,在同类教材中,通过比较,选用质量最好的、近三年出版的、适用的新版教材。

3.2教材选用标准

(1)选用的教材必须符合社会主义市场经济建设、社会发展和科学进步对人才培养的需要。能运用辩证唯物主义和历史唯物主义的方法,全面、准确地阐述本学科的基本理论、基本知识和基本技能。

(2)选用的教材必须符合本专业人才培养目标及课程教学的要求,取材合适,深度适宜,份量恰当,符合认知规律,富有启发性,有利于激发学生学习兴趣,有利于学生知识、能力和素质的培养。

(3)选用的教材应体现科学性、先进性和适用性的有机统一,能反映本学科领域国内外科学研究的先进成果,正确阐述本学科的科学理论,完整表达课程应包含的知识,结构严谨,理论联系实际,具有学科发展上的先进性和教学上的适用性。

(4)选用的教材应文字精练,语言流畅,文图配合恰当,图表清晰准确,符号、计量单位符合国家标准。加工、设计、印刷、装帧水平高,价格合理。

新能源及动力工程专业第6篇

物联网工程、智能电网信息工程:

共掀IT新浪潮

“物联网”被世界公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮,被列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。物联网依托IT技术,让孤立的物品(冰箱、汽车、设备、家具、货品等)接入网络世界,让物与物、人与物之间能沟通交流。目前,物联网技术开始运用于智能交通(如公交实时查询、智能打车、实时交通指挥)、环境保护(如污染源实时监控)、公共安全(如周界安全防范系统)、平安家居(如实时监控报警系统)等领域。

智能电网是将物联网技术充分应用到电力系统,从而使电网运行更加可靠、安全、经济、高效,满足更大的用电需求,容许各种不同发电形式的接入等功能。物联网作为“智能信息感知末梢”,在线监测和实时掌控电网各个环节重要运行参数。从发电环节的接入到检测,变电的生产管理、安全评估与监督,以及配电的自动化、用电的采集,还有营销这方面都要采用物联网技术。国家电网已经确定了2020年全面建成智能电网的目标。

为了大力发展物联网、传感网和智能电网,培养更多的相关人才,教育部在2010年批准设置了“物联网工程”“智能电网信息工程”这两个与物联网技术相关的专业。

物联网工程专业

物联网工程专业主要培养具有扎实的物联网专业知识,掌握物联网应用技术、具备物联网工程项目的规划和施工管理、物联网设备安装与调试、物联网应用平台设计与开发、物联网维护与管理、物联网设备营销与技术支持等职业能力和素质的高技能人才。

特色课程:物联网工程概论、高性能网络计算、物联网信息安全。

就业去向:主要在电力、能源、交通、医疗、贸易等与物联网相关的企业和政府管理部门,从事物联网相关的电路硬件(如无线传感器)开发、维护,网络部分(如通信架构、网络协议和标准、信息安全等)的开发、管理与维护。

我国开设该本科专业的高校较多,目前已超过100所,考生报考时可优先选择这些专业实力强的学校。

推荐院校:北京邮电大学、南京邮电大学、天津理工大学、北京科技大学、哈尔滨工业大学。其中,天津理工大学为了利用和借鉴台湾电子技术领域的先进经验,培养方案采用“3+1”联合培养,学生大一、大二在天津理工大学学习,大三到台湾中华大学继续学习,大四回到天津理工完成毕设,毕业后颁发天津理工大学的学士学位证书。

智能电网信息工程专业

智能电网信息工程专业主要培养掌握智能电网相关的理论知识,在新能源发电与智能接入技术、电网智能调度与控制技术、电能计量与监测、计算机与网络技术等方面有专长,可以在网络化、信息化、智能化电气系统领域从事研究、开发、设计、运行维护与管理等工作的高级工程技术人才。

特色课程:自动控制理论、电机学、电力系统分析、电力电子技术、智能电网技术。

就业去向:主要在电网公司、发电公司、科研设计院、高等院校等相关行业或部门,从事设计、开发、生产运行与管理、科学研究、技术支持等工作。

推荐院校:华北电力大学、南京理工大学、重庆邮电大学、青岛科技大学。

物流管理、物流工程:

经济发展的“加速器”

《物流术语》中提到:物流是“物品从供应地向接收地的实体流动过程。根据实际需要,将运输、储存、搬运、包装、流通加工、配送、信息处理等基本功能实施有机结合”。在国际上,物流产业被认为是国民经济发展的动脉和基础产业,其发展水平成为衡量一个国家现代化程度和综合国力的重要标志之一。随着世界经济的高速发展和全球化趋势的日益突出,现代物流理论和技术已在发达国家得到了空前的应用和发展,并产生了巨大的经济效益和社会效益。面对我国加入WTO后所面临的机遇与挑战,引进和发展现代物流理论和技术,培养现代物流经营管理的高级人才,已成为当务之急。因此,现代物流业是我国“朝阳产业”,有很广阔的发展前景,国家对物流专业的人才需求很大。下面为大家介绍物流行业的两个热门专业,物流管理和物流工程专业。

物流管理专业

物流管理专业主要学习经济、会计、贸易、管理、法律、信息资源管理、计算机等方面的基本理论和专门知识,培养具有一定的物流规划与设计、物流管理、物流业运作等能力,能在经济管理部门、贸易公司、物流企业从事政策制定,物流业运作管理应用型、复合型、国际化的物流管理人才。

特色课程:物流规划与设计、采购与供应管理、采购项目管理、运输管理、仓储管理、配送管理、包装学、采购决策与库存控制、现代物流管理学、电子商务与物流系统等。

就业方向:毕业生可以去各级经济管理部门和工商企业,从事物流管理工作和与物流相关的铁路、航空、港口、仓储等管理和技术工作。也可以去一般企业(工厂、贸易公司)里做物流工作(比如仓库收发货、保管、计划、采购、运输管理、进出口关务),或去物流企业里工作(比如销售、客服、物流咨询策划)。

推荐院校:北京工商大学,北京物资学院,南开大学,北京交通大学。由于国外的物流行业发展早,教学理念、师资等较国内更优,如果有意出国继续深造,可以考虑报考新加坡东亚管理学院、美国麻省理工学院、密歇根州立大学。

物流工程专业

物流工程专业培养具备物流学、运筹学、管理学、交通运输组织学、运输经济学、运输商务管理等基本理论和基本知识,能在物流企业、交通运输企业及机械或电子制造企业、科研院所、政府机构等部门,从事物流系统规划与设计、物流技术设备和物流自动化系统的设计与集成、物流系统运行与维护的复合型以及应用型的高级工程技术与管理人才。

特色课程:管理学、运筹学、工程图学、机械设计基础、生产与库存控制、供应链管理、物流工程、物流机械技术、国际物流学、电子商务概论、物流系统工程、运输会计学等。

就业方向:在各类制造单位、商贸、物流企业,从事物流系统分析设计、物流系统运营管理、物流项目规划建设等相关技术及管理工作,也可在专业咨询公司、教育培训机构、相关政府部门以及其他社会团体从事物流相关工作。

推荐院校:北京交通大学、天津理工大学、武汉理工大学、浙江大学

通过对以上两个专业的介绍,我简单总结下它们的区别:

一、物流管理专业应用管理学的基本原理和方法,对物流活动进行计划、组织、指挥、协调、控制和监督,使物流系统的运行达到最佳状态,实现降低物流成本、提高物流效率和经济效益的目标。物流工程专业是以物流系统为研究对象,从工程和技术的角度,研究物流系统的规划设计与资源优化配置、物流运作过程的计划与控制以及经营管理的工程领域。

二、物流管理专业以管理科学与工程为学科基础,同时跨工商管理和经济学学科;物流工程专业以管理科学与工程为学科基础,同时跨交通运输类学科和机械类学科。

三、物流管理专业偏向文科性质,授予管理学学位;物流工程专业侧重理工科,授工学学位。

新能源材料与器件、资源循环科学与工程:

将低碳进行到底

根据美国能源信息署预测,2020年世界能源需求将达到128.89亿吨油当量,2025年将达到136.50亿吨油当量。近年来,受石油价格上涨、全球气候变化的影响,可再生能源开发利用日益受到国际社会的重视,各国都纷纷提出了明确的发展目标,制定了支持可再生能源发展的法规和政策,我国亦是如此。十报告提出,“推动能源生产和消费革命,控制能源消费总量,加强节能降耗,支持节能低碳产业和新能源、可再生能源发展,确保国家能源安全”。在这样的大背景下,新能源产业市场前景广阔,属21世纪的朝阳产业之一。接下来为大家介绍两个与新能源技术相关的两个专业:新能源材料与器件专业和资源循环科学与工程专业。

新能源材料与器件专业

新能源材料与器件专业重点研究与开发新一代高性能绿色能源材料、技术和器件(如通讯、汽车、医疗领域的动力电源),发展新能源材料(新型锂离子电池材料、新型燃料电池材料和新型太阳能电池材料)的学术研究方向。新能源技术是21世纪世界经济发展中最具有决定性影响的五个技术领域之一,新能源材料与器件是实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术的关键。新能源材料与器件本科专业,是由材料、物理、化学、电子、机械等多学科交叉,以能量转换与存储材料及其器件设计、制备工程技术为培养特色的战略性新兴专业。

新能源材料是实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术的关键材料,该类材料包括晶体硅材料、硫系化合物半导体材料、纳米材料等。新能源器件是可以直接或经转换成人类所需的光、电、热、动力等任何形式能量的载能体,主要包括太阳能、风能、核能等形式的储能器件。

就业方向:本专业毕业生可以攻读“资源循环科学与工程”“微电子学与固体电子学”“电子科学与技术”“电子工程”“光电工程”及其他电子信息和电气类相关学科的硕士专业。能到国外一流研究机构进行相关专业的留学深造,能在新能源企业、研究所、汽车公司等单位,从事太阳能光伏发电、动力蓄电池、电动汽车设计与制造、燃料电池、节能环保等热门领域的前沿研究、设计、制造、建设、运行与管理等工作。

推荐院校:电子科技大学、华东理工大学、北京化工大学。

资源循环科学与工程专业

资源循环科学与工程专业是为了满足国家节能减排,低碳经济及循环经济等战略性新兴产业对高素质人才的迫切需求。该专业是在2010年设立的新兴交叉学科专业,涉及环境科学、经济、管理等诸多学科交叉与融合。资源循环科学与工程,是依托化学工程与基础的国家重点一级学科,主要以资源循环过程和产品工程为特色,在矿产资源优化利用及固体废弃物综合利用与开发上进行研究。

培养目标:本专业主要学习循环资源科学与工程专业基础理论知识,通过对循环经济工程技术相关理论知识的学习与工程实训锻炼,了解我国资源分布、产业布局、环境保护等方面的基本状况,具备从事循环资源科学与工程基础理论研究与工程技术开发、经营管理等方面的工作能力。培养面向国家建设需要,适应未来科技发展,掌握循环经济工程技术方面的基础理论知识,具备从事循环经济工程技术基础理论研究与技术开发的基本能力,能在循环经济工程技术领域从事科学研究、工程技术开发、经营管理等方面工作的高素质人才。

新能源及动力工程专业第7篇

随着我国社会经济的快速发展和现代治水观念的转变以及近期国家对水利行业的重视,水文与水资源工程专业教育面临着新的挑战。为了更好地适应新形势对水文与水资源工程专业人才提出的要求,需要把握水利行业发展新需求,适时调整本专业人才培养模式和方案。在对我国水文与水资源工程专业教育现状进行分析的基础上,提出了现行专业培养中亟需解决的几个问题并进行了初步的探讨,以期为我国水文与水资源工程专业健康发展提供参考。

关键词:

水文与水资源工程;本科教育;人才培养

水是生命之源、生产之要、生态之基。2011年中央1号文件及中央水利工作会议聚焦中国的水利问题,这是新中国成立62年来中共中央首次系统研究及部署我国水利改革发展工作的决定。要求在即将到来的“十二五”期间,加强水资源配置工程建设、搞好水土保持和水生态保护,合理开发水能资源、加强水资源管理,强化水文气象和水利科技支撑、推进传统水文向现代水文、可持续发展水文转变。创新决定在发展,创新关键在人才。文件的出台意味着,在今后的一段时间内国家对水利事业的发展将提速,对水利方面的人才需求将不断增加。水文与水资源工程专业作为水利工程领域的基础专业,是一个极具发展潜力的专业,与水利水电工程、农业水利工程、水土保持与荒漠化防治、给排水工程以及港口航道与海岸工程等涉水专业有着紧密联系,它涉及到对水文水资源的勘察、评价、开发、利用、保护、规划与管理,是指导水文水资源业务的理论基础[1]。一直以来,水文与水资源工程专业人才主要为水库、水电站、灌区、航道、桥梁等与水相关的工程建设提供水文水资源信息,在水利工程的建设与管理中发挥着重要作用。随着我国经济社会的快速发展以及现代治水理念的转变,特别是2009年水利部提出了“大水文”理念,水文与水资源工程专业面临着新的挑战,要求水文与水资源工程专业人才不仅要为涉水工程规划、建设、运行和管理过程提供更快速、更精确以及更全面的水文水资源信息,为保障江河湖库安全度汛、山洪灾害防治、城乡防洪排涝提供准确信息,为抗旱工作提供科学分析依据,同时也要及时拓展信息领域,由传统的仅与水量有关的信息拓展为与水量、水环境和水生态相关的信息。因此,在这种背景下,如何开展水文与水资源工程专业教育,以满足新时期治水新理念对水文与水资源工程专业人才提出的要求,是每一位从事该专业的老师需要不断认识、思考和解决的问题。

1水文与水资源工程专业教育现状

我国水文与水资源工程本科专业起始于1952年,由刘光文等学者在河海大学创建我国第一个水文本科专业———陆地水文专业,经1998年教育部专业目录修订更名为水文与水资源工程专业。伴随着高等教育的发展和国民经济建设的需求,水文与水资源工程专业经历了3个发展阶段[2-3],即以工程水文为主的“陆地水文阶段”,考虑水资源与水环境的“水文及水资源利用阶段”以及向工程水文、水资源水文和环境水文不断延伸与扩充的“水文与水资源工程阶段”。截止2011年,我国已有50所本科院校开设了水文与水资源工程专业,并形成了独具特色的课程体系和人才培养模式。众多高校设置该专业,说明水资源问题已引起全社会的关注,表明该专业近几年来在高等国民教育中发展速度较快,水利事业对专业人才的需求在增加[1]。经过60多年的发展,我国水文与水资源工程专业教育目前大致形成了以下特点:①人才培养目标基本一致。除几所重点大学外,其余院校培养规格为“宽口径,厚基础”水文与水资源工程专业应用型专门人才,要求学生既具有扎实的水文专业基础知识,又有较强的实际工程实践能力。②人才培养方向基本一致。由于水文与水资源工程专业主要由过去的陆地水文专业以及水文地质专业合并而成,因此在人才培养方向上基本上形成了两个方向即立足地表水以及立足地下水,适当进行专业延伸。③课程体系基本相近。自2007年以来,教育部开始启动了水文与水资源工程专业认证和高等学校特色专业建设点,大部分院校均以此为模板进行课程体系设计,不同的是,先前由水文地质专业发展而成水文与水资源专业的院校侧重于地下水方面的课程。④招生规模不大。除几所重点大学外,其余院校招生规模不大,一般为30~40人。

随着经济社会的快速发展,治水理念也由传统的“工程水利”向“民生水利”、“现代化水利”、“资源水利”、“生态水利”转变。新时期治水理念的变化,特别是2009年水利部“大水文”理念的提出,为水文与水资源专业的发展注入了生机和活力,同时也提出了新的更高要求。现代信息技术发展的日新月异,大量高新技术的不断涌现,为解决日趋复杂的水文水资源问题提供了可能。然而,水文与水资源工程专业教育面对新时期治水理念的变化,存在着一些比较突出的问题,主要表现为①受传统教学思想的影响,水文与水资源工程专业教育侧重于知识的系统性以及理论性,学生实践能力的培养没有得到很好的锻炼,特别是3S技术、水文计算软件应用能力不足,大量水文与水资源工程本科生因理论教学与实际工作脱节,学生到工作单位适应期较长。②专业课程体系、教学内容及培养目标严重滞后现代水利发展需要,使得本专业学生专业能力比较单一,知识面偏窄,仅局限于本专业传统水文业务,对于水环境、水生态、农业水资源利用等知识领域涉入较少。事实上,很多水文专业上的业务,水利工程、农业水利工程等专业学生也能基本完成,市场适应能力较弱。③由于招生人数少,办学成本相对较高,导致实验室及实验设备投入不足,影响了学生实践能力的培养,从而导致学生动手能力不强,对本专业所涉及的新技术、新手段了解甚少,就更谈不上对这些新技术、新手段的应用,这在一定程度上影响了本专业学生的市场竞争能力。④由于该专业(地表水方向)就业单位多为事业单位,如水利局、水文局等,毕业生进入这些部门均需进行公务员或事业单位考试,有一定困难,与水利类其他专业相比,就业率明显处于劣势。随着工业化、信息化、城镇化和农业现代化的同步发展,以及全球气候变化的影响,水文工作面临严峻挑战和难得机遇,同时也对水文工作提出了新的更高要求。新时期下,水文与水资源工程专业已日渐发展为一个由多学科相互交叉的专业。因此,需要不断调整和完善专业人才培养模式和方案、优化课程体系,以满足国民经济和社会发展、水利科技发展、涉水工程规划、建设、运行和管理对水文水资源的需求,使本专业充满生机和活力。

2新形势下我国水文与水资源工程专业人才培养的思考

2.1进一步明确专业培养方向目前,我国水文与水资源工程专业人才培养方向基本一致,已形成了两个大方向,即立足地表水以及地下水。各个学校结合自身特点适当进行专业延伸,形成了地表水资源、地下水资源、农业水资源以及地理水文等不同的专业方向。随着我国社会经济和高新技术的快速发展,社会对水文与水资源工程专业人才的需求更加多样化。因此,专业培养方向应结合国家水利行业发展需求,通过用人单位的反馈信息以及毕业生的就业信息不断调整,并在教学内容中及时增设相应方向课程,如农田水利学、灌溉与排水工程、生态水文、水文信息化等,从而增强学生的就业竞争力,满足社会对水文与水资源工程专业人才的需要。

2.2优化专业教学体系我国水文与水资源工程专业课程具有总学分多、课程覆盖面广和学时数多的特点,符合教育部所提倡的本科生学位教育注重“宽口径、厚基础”的要求,但是,由于受总学分、思想政治教育、英语等其他普通教育内容学分的限制,一些专业基础或专业课程的选修受到限制。除此之外,现有课程设置缺乏适应就业市场需求的灵活性。为此,应以促进学生就业为前提,在教育部教学指导委员会既定课程体系的基础上,优化专业教学体系,筛选符合水利行业发展需求的课程。主要可从下面五个方面入手:①界定课程教学内容,协调不同课程间的衔接,在避免知识交叉重复的同时,也可使学生比较系统地接受新知识;②设置不同方向的专业课程群,可根据水利行业发展需求设置水文、水资源、水环境、地下水、农田水利等课程群,给学生更多自主选择的机会,学生可根据自己兴趣爱好和将来工作意向选择合适方向进行学习,这有助于提高学生学习主动性;③在选修课程设置上,根据国家水利行业发展需要,开设一些与本专业相近的专业课程,如工程力学、农田水利学、灌溉与排水工程、水土保持工程学等课程,以拓展学生知识面,增加学生社会竞争力;④根据用人单位工作需求,结合水文水资源学科的需要,预留一定的学分空间以适当增设一些应用型课程,例如,3S技术应用专题、流域水文模型、地下水数值模拟等,从而使学生熟悉本专业常用软件,进而提升学生的软件应用能力;⑤适当增设若干与公务员、职业资格考试相关的课程,如公务员考试辅导、二级建造师考试辅导等,以引导学生取得相关职业资格,增加学生社会竞争力。

2.3加强实践教学,培养学生的创新精神和实践能力水文与水资源工程专业作为一个应用性很强的工科专业,要求学生既具有扎实的水文专业基础知识,又有较强的实际工程实践能力。实践教学在水文与水资源工程专业人才培养中占有重要地位。通过实践教学,既可使学生获得感性认识,掌握专业领域基本方法与基本技术,同时还能够培养学生解决实际问题的能力。然而,目前我国水文与水资源工程本科专业在实际教学过程中偏重于专业理论知识的教学。但现代化水利的建设,需要大批动手能力较强的应用型技术人才。为应对新形势下水利行业发展对水文与水资源工程专业提出的挑战,应当在适当精选专业理论知识教学的基础上,增加有利于提升该专业学生实践能力培养的课程。同时还应加强校内实验基地、校外实践基地建设,使学生在学习水文与水资源相关理论知识的同时,培养其动手能力和创新意识。通过校外实践基地实习的锻炼,一方面可以丰富学生的实践经验,另一方面也能使学生迅速了解当今社会对水文与水资源工程专业人才的需求,有利于学生查缺补漏。另外,鼓励学生参加水资源论证、水环境监测、水土保持等建设项目的方案编制,水土保持监测等有关上岗证的培训或考试,以增强学生的就业竞争力[4]。

2.4加强师资队伍建设教师队伍的年龄结构、学历结构以及职称结构对教育教学质量起到至关重要的作用。近年来高校年轻教师比例不断增加,由于年轻教师绝大多数是直接从学校毕业走上讲台,缺少实践锻炼,因此动手能力和实践经验不足,难以对学生进行有效指导;年长的教授由于没有职称上的压力,给本科生授课的时间大大减少[5]。同时,由于高校教师教学和科研任务繁重,特别是年轻教师由于生活及职称晋升压力,往往很难处理好教学与科研工作的关系,也严重影响了学生培养的质量。因此,必须加大教授授课比例,做好年轻教师传、帮、带工作。另外,要有计划地鼓励并引导本专业的专职教师到水利科学研究院、水文局(站)、水利工程施工一线进行科研合作或技术指导工作,通过交流合作,提升教师专业水平和技能,丰富教师工程实践经验,积累教学素材。同时,也可以聘请生产一线具有丰富经验的管理人员、技术人员担任专业教学工作,以讲座或论坛方式给学生讲授相关专业知识。

3结束语

随着我国社会经济的快速发展和现代治水观念的转变以及近期国家对水利行业的重视,社会对水文与水资源专业人才的需求不断激增,水文与水资源工程专业人才所肩负的责任也越来越重大,也给水文与水资源工程专业教育带来了新的挑战。为了更好地适应新形势对水文与水资源工程专业人才提出的要求,需要在广泛调研基础上把握行业发展对水利人才培养的新需求,发现不足,适时调整,勇于探索,不断推动水文与水资源工程专业教育改革,以培养出满足新时期治水新理念的水文与水资源工程专业复合型高素质人才,推动我国水利事业的健康持续发展。

参考文献:

[1]张升堂.水文与水资源工程专业培养动态及问题分析[J].中国电力教育,2009(17):18-20.

[2]莫淑红,宋孝玉,黄领梅.新形势下水文与水资源工程专业人才培养保障体系探究[J].中国电力教育,2014(5):61-63.

[3]宋松柏,康艳.我国水文与水资源工程专业教育的现状分析与思考[J].中国地质教育,2011(3):68-73.

[4]郭纯青,方荣杰,代俊峰.“三农”背景下水文与水资源工程专业课程体系构建[J].当代教育理论与实践,2012(11):60-62.

新能源及动力工程专业第8篇

关键词:能源与动力工程 专业核心课程 建设

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2015)04-0290-01

能源与动力是国民经济发展的基础,该专业发展的好坏程度直接关系到能源与动力方面的人才培养质量。在上个世纪50年代,我国能源与动力工程专业就开始形成,受当时社会政治经济及教育体制的影响,该专业发展水平层次不高,专业分割过细等问题突出,需要对其进行调整才能够适应当前我国社会经济的发展水平。本文接下来将对能源与动力工程专业核心课程体系做出具体的分析探讨。

一、能源与动力工程专业核心课程体系的发展现状

1.专业研究领域的扩展对人才知识结构提出了新要求

能源与动力工程这个专业名称是热能与动力工程专业在2012年调整之后更名的,2013年正式更名使用并招生。专业名称的改变反应其教育内容的变化,相对而言,其涵盖的内涵比热能与动力工程专业更宽广。能源与动力工程专业与化学及其环境工程专业的关系更加密切,而不仅仅局限在传统的能量转化与利用。当前,我国新能源和可再生能源得到了较大程度的开发利用,因此,形成了较大的生产研究领域,急需要这方面的高级专门人才投入到生产实践中。这样的能源使用现状,为高校能源与动力专业的毕业生提供了广阔的就业前景。然而,当前的专业培养计划中,并没有适当的课程内容来适应当前的发展需要,总学分不足,教学科目较少的问题需要引起足够重视。

2.人才的培养模式不适应社会的发展需要

能源与动力工程这个专业相对于变名之前的专业而言,涵盖的范围更加宽泛,不仅仅包括原来的热能工程及其动力机械,还包括热力发动机、制冷低温工程等。这种宽口径的人才培养模式使得高校所培养的人才具有广阔的知识储备,增加其就业面和职业的适应能力。当然,这种宽口径的培养模式也会出现一些不利的影响,例如:人才的培养不够专业,不能够满足企业对人才某一方面知识技能的需求。这种培养模式下的毕业生,即使到了工作岗位上,也还需要经过一段时间的实践学习及在职培训才能够满足用人单位的任职要求。

3.专业核心课程体系的构建不利于学生个性化的培养

大学期间是人生观、世界观和职业观形成的关键时期,对以后的职业发展具有重要作用。在同一个专业里,有些人喜欢动力机械,有些人喜欢制冷空调,还有些人喜欢发电等,这就导致毕业生以后的职业选择出现差异性。当前素质教育的号召下,要求学生个性发展,在各个专业的培养方案及其课程体系的建设上,要给学生自主选择和发挥的空间,让学生根据自己的兴趣方向来选修自己的课程,从事今后的职业。但是在目前的课程体系中,能源与动力工程专业的学生,四年所学内容基本一致,教学内容不存在明显差别,统一的培养模式很难造就出个性化发展的学生。

4.缺乏有力的实践课程

实践环节的课程设计仍然是当今高校人才培养模式中的通病,离创新性人才的培养还具有很大的一个差异。纵观各校能源与动力工程专业的课程体系,发现其实践环节的设计与理论知识相脱离,不利于实践教育效果的达成。另一方面,实践内容安排不合理,缺乏及时、有效的更新,与国外高水平的高校课程体系相比,教学实践内容明显陈旧,不利于人才质量的提升。

二、建设科学合理的专业核心课程体系

1.增加专业核心课程的设置,建立健全人才培养模式

变名之后的能源与动力工程专业,所涵盖的内涵更加广泛,因此需要拓展课程研究领域,在掌握能源与动力工程专业发展趋势的基础上来设置核心专业课程。在满足人才培养总目标的前提下,完善补充专业培养结构,优化核心教学内容,使高校所培养出来的人才能够满足适应今后社会经济发展的需要,人才的知识结构能够增强毕业生的就业竞争力。

2.明确专业方向,区分专业性

为了避免宽而不专等方面的问题,需要在整个能源与动力专业大类的范围中来统一基础性课程,区分好专业核心课程。统一基础性课程是为了防止学生专业面狭窄等问题的出现,通过专业基础课程的设置和通识课程的讲授,使得学生能够根据不同的专业方向来进行专业核心课程的学习。设置大量的专业选修课程,强化专业实践环节的设置,避免该专业的学生出现“宽口径”和“零距离”的发展矛盾。

3.设置多样化的课程体系,不断满足学生个性发展需要

高校课程制定者要设立柔性的专业课程体系,建立起多元化的课程结构来不断的满足该专业学生的个性发展要求。学生按照自己的兴趣爱好来选择自己的专业学习模块,进而从事自己选择的职业类型。一般情况下,课程体系包括研究型和应用型两种,研究型课程注重基础性知识的学习,为以后的考研学习打下坚实的基础,应用型课程注重实践教学环节的设置,主要培养学生的就业创新性能力。这样的课程体系,可以从多方面满足不同学生的发展需要。

4.优化专业教学内容,促使理论与实践的结合

理论与实践知识的学习不可此消彼长,需要在强化实践教学环节的同时保障理论知识的学习。在总学习不变的前提下,要合理分配理论实践课程,可以通过其他公共课程的压缩来保障专业核心课程的比重。在对学生进行课程设计的同时,可以将理论知识的教学贯穿在实践环节之中。根据最新的就业形势来调整教学大纲,编写教材,尽量将最前沿的研究成果融入到日常教学成果中。

三、总结语

总而言之,课程体系的构建和课程内容的优化是一项长期的过程,需要高等教育领域的研究专家和教育教学工作者共同努力。能源与动力工程专业核心课程体系的建设,需要在社会经济发展,人才需求变更的基础上进行调整。在考虑本校实际专业特色的基础上,合理配置专业核心课程的师资队伍,改革教学方法,更新教学内容,注重教学实践环节的增强,最终朝着提高人才培养质量的方向前进。

参考文献

[1]邱洁;关于能源与动力工程专业课程体系改革的思考[J];课程教育研究;2013(9).

[2]余万,陈从平,徐翔,赵美云;能源与动力工程专业核心课程体系建设的研究[J];教改教法;2014(2).

[3]衣秋杰,杨前明,孔祥强,李志敏;热能与动力工程专业主干课程立体教学体系建设初探[J];中国会议;2006(4).

新能源及动力工程专业第9篇

【关键词】 新能源 汽车 课程 开发

当前,我国汽车工业不断发展,汽车保有量在世界中排名第二,汽车每年消耗的石油有7亿到11亿桶,不仅增加了我国的石油需求,还严重污染和破坏了我国的自然环境。所以我国大大推广和发展新能源汽车。以此为背景,新能源汽车技术正在由研发转向应用,企业需要动力系统、规划产品、开发、设计等专业人才,需要对国内和国外的新能源研究方向进行了解,在新能源汽车项目的研发、生产、营销、维护等各个环节引进关键技术人员。所以开发新能源汽车课程有很大的现实作用。

1 构建新能源汽车技术专业课程体系的思路

(1)分析行业人才的需求。工业部门和信息化部门都提出了发展节能以及新能源的规划,促进纯电动汽车、混合动力的产业化发展,然后积极推广节能汽车,例如,混合动力汽车,这样将我国汽车燃油经济性水平大大提高。为了对新能源汽车的研发、市场推广、售后的服务、利用等环节的措施进行完善,既需要研发新能源汽车的人员,也需要相关的技术人员,还需要组装、检测、服务等人才。

(2)对就业岗位进行现场调研。对新能源汽车专业的就业岗位的职业前景进行研究,明确典型的职业活动,对体现职业能力的工作任务进行分析,明确行动领域。

(3)以工学结合的基本要求为基础,专业职业领域,并对学习领域进行构建。

(4)在实践教学中具体化学习领域,将专业学习情景构建出来。

2 新能源汽车技术专业的培养目标

通过分析市场调研结果,新能源汽车技术专业人才可以分为:技术和研发类人员;生产和检测类人员;营销和售后服务人员。所以新能源汽车技术专业人才的培养目标就是培养他们具备职业道德素质,具备生产、检测、维护纯电动汽车、燃料电动车等的专业技术以及技能,促使他们可以应用当前的手段和工具对新能源汽车进行制造和检测,还要具备制造上游零部件和下游汽车服务的基本知识以及技能,也要具备检修新能源汽车的能力,这样培养的人才是应用型的高技术专业人才。

3 新能源汽车技术专业的课程开发

3.1 分析典型的工作任务

在分析典型工作任务和培养目标时需要根据行业的需求,专业对应的工作岗位群,新能源汽车技术专业的典型工作任务有:识读和绘制机械制图、组装和检测汽车、构造和维修汽车电器设备、维护纯电动汽车电池、构造和维修纯电动汽车电机构造、维护和应用纯电动汽车电力控制系统、构造和维护混合动力车、营销汽车等。

3.2 归纳行动领域

以典型工作任务的分析为依据,新能源汽车技术专业综合能源可以整合为生产制造、维护检修、市场营销三个模块。

3.3 转换学习领域

在递进重构行动领域时要以人的认知和职业成长规律为依据,将典型工作任务中所需的知识、技能等转换为课程,将和培养目标相符合,并且相互之间存在联系的各个课程形成一个课程方案,将学习领域构建出来。而课程指的就是在学习领域中可以实现某一种职业能力的学习单元,其组成由学习目标、学习内容、学习时间构成。而培养目标由学习目标体现,在工作任务中体现出学习内容,理论和实践的综合训练时间就是学习时间。在选取学习内容时要确保足够的理论知识和较强的实践应用能力。在学习领域内要形成职业能力,各个课程之间也息息相关。

3.3.1 制定学习目标

新能源汽车技术专业的学习目标要和专业培养目标相符,促使学生可以形成职业、方法、专业能力,更好的完成生产、检测、维修、售后服务新能源汽车的工作。例如,在培养职业能力时,要促使专业从业者具备环保意识、严谨的工作风格和团结合作意识。在对学习目标进行制定时要将这些内容体现出来,通过专业的训练以及相关的活动促使从业者完成这些学习目标。

3.3.2 分解学习领域

学习内容体现学习目标,以工作过程为基础的学习内容要将典型的工作内容包含在内,具体化理论知识,其载体就是完成典型的工作任务,对相关的理论知识进行学习,并且进行专业的训练,分解学习内容,形成合理的学习单元,促使知识更加清晰,并且还要和认知和教育规律相符,将教学效率提高。

3.3.3 设计学习情景

在确定学习内容以后,以形成专业能力的联系为依据,对学习单元进行合理的换份,对教学方法进行科学的选择,进而形成有效的教学方案。可是在实施教学方案的时候要依据工作过程,不要被学科体系以及章节的结构所限制,要以实际的工作过程,对教学任务、案例、项目等进行设计,也就是应用情景教学的模式。而新能源汽车专业的教师既要掌握丰富的专业知识、专业的教学手段,也要拥有实际的生产经验,以及多年的教学经验,依据工作过程,在设计学习情景的时候一定要专业、严谨、创新。在模仿的学习情景中传授给学生专业知识以及技能,大大提高了教学的效果。

4 结语

新能源汽车技术专业产生于调整能源结构和不断发展的汽车新技术时代,国家的新能源产业政策直接影响了我国新能源汽车专业人才的培养。可是课程体系是一个有机的整体,其组成是一系列相互联系和制度的课程,课程体系的矿建就是课程结构。新能源汽车专业技术要求学生具备较强的适应性,所以要不断的开发其课程体系,调整其授课内容和授课形式。这样就可以培养出专业的新能源汽车研发、生产、检测等人员,更好的服务于我国的新能源汽车产业,推动我国新能源汽车的发展和应用。

参考文献:

[1]楼江燕.汽车电子控制技术课程中创新能力的培养[J].黑龙江科技信息,2008(28).

[2]王凤军.《汽车发动机构造与维修》课程改革的研究与实践[J].无锡商业职业技术学院学报,2008(03).