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能源與動力工程研究前沿范文第1篇

【關鍵詞】：熱電廠；熱能；動力工程

其與一般的發電廠熱電分產形式相比， 熱電廠很多是通過相關動力設備的使用，將熱能產生的熱量改變成動能樣式的程序，最后將改變得到的動能通過發電設備將一些能量改變為電能的樣式，以此不斷滿足用戶生產與生活中所需要的熱量需求。發電廠在發電過程中，降低能源的損耗十分有利，可以通過降低發電體系的能源消耗來提升能源的使用成效，實現節省資源的宗旨。但是，我國現階段的熱能與動力工程在熱電廠中的運用依然存在諸多不足。其嚴重制約了熱電廠能量的充分利用。按照相關原理能夠清楚，火力發電的整體程序的節省資源耗用以及熱能和動力項目關系很大，對于熱電廠中動力以及熱能項目中存在情況的探索有著非常重要的實際影響，具有較高的應用成效，而且這項技術具有時代前沿性與創新性，能夠對建筑能源節省型以及環境和諧型社會創造有意義的價值。

1、熱電廠的發電運行情況概述

熱電廠在我國工業生產中發揮了重要的作用，能量轉換是火力發電的運行中尤為關鍵的一環，其實際運行工作的原理為：首先是熱能與動能的轉化即讓鍋爐產生蒸汽，然后把蒸汽送到汽輪機當中，其次是動能與電能的轉化：即由汽輪機的轉動來帶動發電機使其發電，這兩個轉化構成了主要的發電過程。從我國發電廠利用蒸汽不斷進行循環發電過程中，煤炭則是最重要的能源，煤炭經過處理后變為煤灰，借助皮帶傳輸技術后，煤灰即被傳送入鍋爐內，歷經充分燃燒的煤灰則會放出超大的熱量，這些熱量進而會形成水蒸氣，這種經過物理轉化的水資源會通過凝結水泵進入到輸水泵中，然后返回到鍋爐內部，鍋爐經過一次加熱之后，形成的水蒸氣會進入高壓缸內部。因此，為了不斷提高鍋爐的加熱效率，可以對其進行循環加熱處理。在此原理的循環運行的過程中，會產生巨大的電能，這一運行過程同事也充分實現了環保節能的預期效果。

2、熱電廠的選址問題分析

在進行熱電廠熱能與動力的相關工程研究時，熱電廠的選址問題應當引起關注。熱電廠在實際運行中的裝機容量受熱負荷的性質以及大小等因素的影響，導致了目前熱電廠的機組規模比火電廠的主力機組小很多。同時又因熱電廠既要發電又要完成供熱服務，因此鍋就要求爐的容量要與同規模的火電廠鍋爐的容量需要得更大一些。再者因為功能以及原料的局限作用，靠近熱負荷中心成為熱電廠的必然需求，具體而言即為，熱電廠必須建立在人口密集比較大的城鎮中心，與同容量的火電廠相比，它在環保要求、拆遷、用水量、征地等方面的問題更加高，同時熱力管網也是熱電廠所必須建立的，這將更有利于供熱系統的高效運行。

3 、機組變工在熱能與動力工程運行中的情況分析

在運行中的汽輪機設備，電無法進行大量地儲存，其功率也跟外部需求而不斷變動，而在此過程中，處于汽輪機中的蒸氣運行參數在伴隨鍋爐中燃料的不穩定損耗情況而逐漸產生變化。通過對熱能與動力工程運行的研究發現，凝氣設界運行工況所產生的變化以及發生變化的電網的實際運行頻率，甚至是汽油機內部的通流部產生的污垢等，都將會形成熱電廠中熱能與動力工程中的變工情況[2]。

（1）首先是對并網運行的發電機組進行第一次調頻，電網頻率會隨著外部運行負荷變化而產生改變，每一個發電機組在熱電廠運行中都會結合自身特性，借助系統調速的運行裝置而自動增減汽輪機的運行負荷，而進一步帶來熱電廠的電網系統運行的更加科學。

（2）調節級處理在熱電廠的電力系統中的進行，處于正常運行工況中的熱電廠的全部設備，實際電流在系統中則會不斷攀升。與此同時，瞬時電壓再系統中也會同步增大，此時調節級的比焓降會逐漸減小。當系統部分設備正值正常運行工況中，調節級的比焓降就會上升到中間級的最大值。處于此過程中的熱電廠的設備運行工況亦同步產生明顯的變化。但是，位于中間級的壓力比卻不會隨之變動。故比焓降在調節級中的變化不太明顯。相反，在最末級，系統運行流量不斷增大的同時壓力比卻是相應減小，而調節級的比焓降卻會不斷上升[3]。

4、熱電廠中的熱能與動力工程運行情況分析

在熱電廠中的熱能與動力工程運行進程中，節流調節與噴管調節和系統設備的調節調壓需及時進行。故只有掌握其各自的調節特點以及調節適用場合，才能進而提高熱能與動力工程機組的實際運行效率。經過實際研究可知，在不同的調節閥中機組運行負荷所產生的最大流量并不相等，并且當其實際的運行負荷在1以下且系統有調節級時，隨著時間變化機組調節閥開啟的實際數目也會變化。在此進程中，調節級汽室溫度會有較為明顯變化當機組的實際運行工況發生變化時，并且會導致機組設備適應性變差[4]。但當對機組中的噴管進行調節時，就能夠保證機組設備在運行過程當中快速達到預定參數值，并科學調配系統中的運行負荷，確保了熱電廠熱能與動力工程相關設備能良好運行。

結束語

綜上所述，能源動力工程是涉及多個領域高新技術的集成產業，作為我國國民經濟與國防建設的基礎和支柱，它更是發揮著舉足輕重的作用。熱能與動力工程在熱電廠中的充分高效的運用，帶來了我國電力行業的總體發展水平的不斷提升。文章通過上述分析研究，發現熱電廠中的熱能與動力工程的開展立足于正確判啻理在工作中遇到的各種異常情況，且并對于掌握變工況時的各種情況有非常重要的作用，在協同配合工作之下，從而實現很大程度上促進了我國熱電廠的經濟利潤和能源運用效率的同步提升。

【參考文獻】

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[2]孫斌.熱電廠中熱能與動力工程的有效運用[J].科技傳播，2016，7：133-134.

能源與動力工程研究前沿范文第2篇

關鍵詞：能源與動力工程專業；人才培養模式；多元化；創新

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）07-0172-03

隨著我國高等教育的普及，人才培養質量顯得尤為重要。《高等院校能源動力學科熱能與動力工程專業規范》（以下簡稱《專業規范》）指出：“在不同歷史階段，社會的人才需求不同，對高等教育的要求也不同”，“辦學應當與時俱進，培養人才的模式應當轉型”。因此，根據社會發展需要及時構建新的人才培養模式，已是大勢所趨，各學校應以具體情況為依據，對人才培養機制進行研究。本文將以我校熱能與動力工程專業培養模式為例，秉承“人盡其才，才盡其用”的育人理念，以新觀念、新舉措探索設計多元化的人才培養模式。

一、問題的提出

合理、高效地利用能源對于國家實現跨越式發展有著重要作用，能源與動力工程專業所肩負的使命不言而喻，而現行的能源與動力工程專業培養方案對學生的創新精神和實踐動手能力的訓練較少，不能滿足行業對所需人才培養質量的要求，主要存在以下問題：

一是培養的人才不能滿足國家和社會發展的要求。我們應當以國家和社會發展的需求為導向，立志培養出能夠適應國家和社會發展的高質量人才，國家需要不同層次、不同類型的人才培養機制，各學校應根據具體情況形成自己的特色。但目前人才培養質量現狀表明，一般大學培養的大學生不像一流高水平大學的學生，具有強大的基礎理論與研究能力；又不如高職院校的學生，具有強大的實踐動手能力，處于進退兩難的境地。同時，人才的培養與企業的需求之間存在矛盾，由于能源與動力工程學科專業方向較多，教學培養過程中，缺乏社會需求調研，導致培養的學生與企業之間“脫節”。

二是“通才”培養模式不能滿足學生個性化發展。“以人為本”是科學發展觀的核心，“因材施教”是學生個性化發展的內涵。要一切以學生發展為出發點，促進學生個體特長與全面發展的協調。而傳統的培養模式存在很多的弊端，培養模式單一，不能做到“因材施教”，忽視了學生的個體特長與興趣愛好，“灌輸式”教育依然是主要的教學模式。同時，設置的課程體系也存在不合理性，注重課程的具體性和特殊性，缺乏對各主干課程間整體性和關聯性的把握。

三是多元化人才培養模式常常與學科專業多方向培養相混淆。所謂的多元化人才培養，是根據人才培養目標的不同，分別制定研究型、應用型、拔尖型人才培養方案以及“卓越工程師”人才培養方案，同一專業可以培養多類型、多層次的高質量人才，以滿足國家和經濟社會發展的需要。而所謂的專業培養方向，則是各高校綜合自己的辦學特色和教學能力設計的課程培養模塊，是為進一步深造，成為能源與動力學科的專門人才而設置的。盡管目前國內各高校的專業培養方案從學科發展的角度進行了專業方向及其課程體系的設置，但仍然是同一培養人才模式下的知識拓展。

二、能源與動力工程專業多元化人才培養模式探索

為了實現“人盡其才，才盡其用”，本著“以人為本，因材施教”的原則，在綜合考慮學生的個體特長和企業需求的基礎上，中國石油大學（華東）能源與動力工程系開展對適應企業需求和學生個性化的多元化人才培養模式探索，著力培養特色型、工程型和研究型三類拔尖創新人才。

1.多元化人才培養的目標定位。作為一所石油特色鮮明的高水平研究型大學，要以國家和社會發展為導向，不僅要培養具有初步科研能力的研究型人才，還要培養具有實踐能力和管理能力的工程型以及特色型人才；不僅要培養出企業需要的人才，更要致力于培養能夠適應國家，甚至國際需求的高質量人才；不僅要有對專業技能和綜合素質的把握，還要依據學生的個體特長和興趣愛好，因材施教，制定不同的發展目標，提供不同的發展方向。我校熱能與動力工程專業主要培養適應國家和現代化建設的需要，德智體全面發展，知識、能力和素質協調發展，具備熱能與動力工程領域扎實的理論基礎，專業知識寬廣，具有創新精神和實踐能力的高素質人才。以學校培養人才整體目標定位為基石，突出學科優勢與專業特色，著力培養學術研究型、就業創業型和跨學科發展型拔尖創新人才。

2.多元化人才培養的頂層設計。人才培養方案是踐行教育理念、落實人才培養目標的重要教學文件，是人才培養模式設計和培養過程設計的藍圖。根據《專業規范》制定的人才培養規格，充分理解“以人為本，因材施教”教育內涵，極大發揮學生的自主創新能力，科學系統地構建不同層次人才培養需要的多元化人才培養方案。需遵循以下基本原則：（1）人文社會科學素養與自然科學并重原則。工科類大學生不僅要具備扎實的專業知識和嚴密的邏輯思維能力，而且應該積極參加創新項目與學科競賽，在團隊中培養自己的人際交往能力與團隊協作的能力，不斷提高自己的人文素養。（2）學科基礎與專業技能相結合原則。按照學科分類，能源與動力工程專業屬于機械類。依據學科大類進行橫向培養，與國際知名高校機械工程接軌，打造機械類學科基礎平臺，優化力學、電學、材料等平臺課程框架體系與課程內容。不僅要將專業基礎課程和主干課程學扎實，而且要將全部課程進行整合優化，“融會貫通”。通過課程體系框架，夯實專業基礎，熟練掌握本專業領域內1―2個專業方向中的相關系統與設備的設計、運行、研究、開發和技術管理所必需的專業知識，能夠綜合運用所學知識，分析和解決實際問題，并了解學科當前國內外的發展現狀及前沿動態。（3）加強對創新能力、實踐能力和科研能力的培養。通過新生研討課、認識實習、科研實訓、專業實習等課程，循序漸進，不斷提高學生的科研能力和實踐能力；通過大學生創新項目以及高水平的學科競賽等項目，讓學生在實踐中提高創新能力和實踐能力。（4）重視學生的個性化發展的培養。在滿足基本的教學目標和教學任務的前提下，重視學生個性化的培養，“因材施教”，充分尊重學生的個體特長和興趣愛好，鼓勵學生個性發展，全面發展。（5）堅持專業規范與專業特色相結合原則。辦學特色是高校的立校之本，優勢學科要充分發揮學科優勢，關注行業發展動態，強化專業優勢、突出專業特色。

根據以上基本原則，構建了多元化人才培養體系框架，如圖1。

3.多元化人才培養的總體思路。以多元化人才培養目標為核心，遵循學校頂層設計原則，注重學生個性化發展，依托學校優勢與專業特色，著力培養就業創業型、學術研究型和跨學科發展型多元化創新人才。（1）寬口徑，厚基礎，強技能。課程體系由公共基礎課程，學科基礎課程和專業課程組成。首先，需構建一個適用于所有專業方向的公共基礎知識平臺。數學課程是熱能與動力工程專業的靈魂，是進行后續專業課程學習的基礎，必須夯實；英語和計算機應用能力的提升尤為重要，為以后閱讀英文文獻、查閱英文資料打下良好的基礎。其次，重視學科基礎平臺的搭建，基礎課程是在公共課程平臺基礎上向本學科體系的過渡與靠攏，也是進行專業方向課程學習的基礎，包括力學類、機械類、電算及控制類、熱科學類及環境類課程，為后續專業課程的學習打下良好的基礎。再次，構建新一代專業課程體系，加強與本專業緊密聯系的相關知識與能力的訓練與培養，提高學生實踐技能和綜合素質，增強學生社會適應能力，提高知識應用能力。（2）鼓勵創新，加強人才科研創新能力培養。通過新生研討課、認識實習、科研實訓、專業實習等課程，循序漸進，不斷提高學生的科研能力和實踐能力；通過大學生創新項目以及高水平的學科競賽等項目，讓學生在實踐中提高創新能力和實踐能力。新的培養方案中新開設了新生研討課，旨在通過與老師的交流，讓大一新生對所學專業有一個初步的認識，通過了解專業當前的研究動態，找到自己的興趣點。緊接著開設專業實訓課程，目的是讓學生通過查閱資料與閱讀文獻，一方面提高查閱文獻的能力，另一方面進一步了解所感興趣的內容。通過新生導師制的實施，完成某一感興趣問題的調研和分析，并根據學生的情況開展相應的工作，以此為科學研究的起點，通過后續專業課程學習、專業實習、科研實訓、工程實訓，夯實專業基礎，積極參加大學生創新項目和學科競賽，延續4年科研訓練，逐步提升學生的科研創新能力。（3）增加實踐實訓課程，提高實踐能力。新的培養方案大量增加了工程實踐、實訓和實驗課程的學時，以充分培養學生綜合技能及動手能力。①開設專業實驗、實踐能力培養課程，如大學物理實驗、電工電子實驗、傳熱學實驗、熱力學實驗、金工實習、專業認識實習、專業實習、專業拆裝實習和畢業設計等；②開設了培養學生計算機運用和計算能力訓練課程，如數學實驗（Matlab實踐）、計算機應用技術實驗（C語言編程）、機械CAD基礎、流動與傳熱計算實踐等；③開設多門綜合性專業課程設計課程，提高綜合運用知識能力，如機械設計基礎課程設計、熱工測量儀表與自動化課程設計、鍋爐課程設計、計算傳熱學課程設計、供熱工程課程設計、熱力采油工藝課程設計、熱力發電廠熱力系統課程設計。（4）依托學科，強化人才特色培養。各學校根據學校的特色設置專業課，充分發揮學校特色的優勢，并充分考慮學生以后的發展需求。以我校為例，油田中的熱科學技術是我校能源與動力工程專業的特色，畢業生中70%的學生都在油田從事熱相關的工作，也是申報國家特色專業的亮點，課程設置根據稠油生成過程進行，從稠油生產注汽開始，到舉升、集輸再到煉油和化工等環節相關課程：石油工程概論、注汽鍋爐、熱力采油、油氣集輸和化工工藝與設備等，讓學生能結合過程了解其中的熱利用。其次，涉及動力和暖通方向的安全設備工程師資格證考證核心課程基本都具備，為一部分學生畢業后的考證或其他發展需求奠定基礎。（5）多元化培養目標與專業培養方向相協調。以多元化人才培養目標為導向，在專業培養方案中設置不同類型的培訓，包括科研培訓以及企業培訓等，提高學生的科研能力和實踐能力。此外，專業還設置了特色課程，力求達到多元化培養和專業培養方向的統一。首先，構建公共基礎平臺，將多元化培養和專業培養進行統籌協調。目前開設的很多課程（學科、專業基礎課）不僅為專業培養方向提供專業基礎，同樣可以為多元化培養提供專業基礎，從而在新的培養方案的培養下達到多元化培養目標與專業培養方向的統一。

4.多元化培養方案的探索實施。教學培養方案能否得到嚴格實施，是培養能源與動力工程系多元化人才成敗的后期關鍵環節，為達到培養方案的預想結果，應健全組織結構，充分發揮校、院二級領導督促作用，確保工作順利進行。（1）加強培養方案制定、實施的組織保障。為保證多元化人才培養模式的順利實施，學校從上至下成立了培養方案修訂學術委員會，學院專門成立了“能源與動力工程多元化培養方案修訂”領導小組，負責協調、工作部署及監督，監督培養方案的執行過程，跟蹤培養方案的實施效果，通過反饋來進行修訂。（2）全面系統的質量評價體系。目前，學校已經成立了教學質量評價中心，從多個方面對人才培養質量開展評價，并制定了評價標準體系，每年定期本科教學質量報告。（3）教師隊伍建設。教師隊伍是培養方案的落實者，同時也是有力的監督者和維護者，關系到新培養方案的貫徹情況，因此必須重視教師隊伍的構建。教師不僅要精通專業知識，而且具有較強的工程實踐能力和具備豐富的實踐經驗。這就要求廣大教師要加強學習，提高綜合素質，主動融入企業和社會，為培養創新型多元化人才做好充分準備。

三、結論

多元化教育以專業人才培養模式的多樣化為指導思想，以國家現代化建設的需要為導向，既符合人才的發展規律，也滿足人才的社會需求，更符合能源與動力工程專業的特點。在當前教育部大抓教學質量的形勢下，高校應堅持“以人為本”的發展戰略，堅持多元化教育思想，充分發揮各自的優勢與特色，提高學生的科研能力、創新能力和實踐能力，致力于培養出適應我國能源與動力行業發展的設計、管理、研發等高素質專門人才。

能源與動力工程研究前沿范文第3篇

關鍵詞：可再生能源；發電技術；教學模式；考核

當今人類面臨著能源短缺和環境污染的嚴重挑戰，傳統的煤、石油、天然氣等化石燃料資源的有限性與社會的巨大需求形成了尖銳的矛盾，同時受開采條件和資源枯竭等因素影響，人類將會面臨資源危機，而且化石類能源所排出的廢氣給生態環境帶來很大影響，社會影響巨大。因此研究開發無污染的、可持續的可再生能源與能源轉換技術成了當前科學和技術發展的重要研究方向，也是工程技術應用中的熱點問題，而且已經上升到經濟、社會和戰略安全的范疇。工科高校擔負培養合格的工程技術人員的重任，因此，為了適應科技和社會的發展，滿足工程實際對人才的要求，可再生能源發電方面的人才培養已經成為當務之急和重中之重的工作。[1，2]因此在新的能源形勢及人才需求下，上海電力學院（以下簡稱“我校”）在高年級熱能與動力工程專業（熱力發電方向）開設了“可再生能源發電技術”的課程，讓學生在全面掌握常規火力發電的基礎上，掌握可再生能源利用基礎知識、能源利用形式及其相關技術，了解可再生能源發電的前沿技術，從而擴大學生的知識面，適應社會需求。[3，4]

本文通過分析“可再生能源發電技術”的課程特點和存在的問題，探討了該課程的教學方法和教學模式的改革，內容包括教學內容、教學方法、考核方式等，從而達到激勵學生自主學習的意愿，培養學生勇于創新的精神，孕育學生科學的素養，提高學生分析與解決實際問題的能力，實現學生對“可再生能源發電技術”課程的全面了解。

一、“可再生能源發電技術”課程教學的特點

1.教學內容多學科交叉

“可再生能源發電技術”課程主要包括水力發電、太陽能發電、生物質能發電、風能發電和海洋能發電等內容，課程的主體是分別對上述發電形式進行較為系統的解析，重點介紹各種可再生能源發電技術的基本原理和開發利用的基本方式，以及目前國內外該發電形式利用的現狀和最新進展。所有以上內容涉及工程熱力學、傳熱學、流體力學、半導體物理、空氣動力學、力學等基礎理論和相關知識，因此教學內容涉及領域廣、研究對象較多，知識結構復雜多樣、學科交叉非常突出、知識點集成度高等特點，這將給講授帶來挑戰，即如何將這些知識點，尤其是跨學科的內容傳授給學生，并讓學生能夠較容易地掌握是該課程需要解決的重點問題之一。

2.教學方式亟待改革

由于“可再生能源發電技術”課程的多學科交叉，一般而言，在短時間內掌握非本專業理論知識較困難，因為沒有該專業的理論基礎知識，經常會很難理解有關知識點，這將嚴重影響學生的積極性，甚至部分學生會產生抵觸情緒。因此，以教師講授為主的教學方式，學生沒有參與進來，不能充分調動學生的積極性，可能導致學生無法理解所講授的內容；同時該教學方式忽略了學生的創新能力培養。因此如何將教師的“教”轉化為學生的“學”，將多學科交叉課程的課堂組織好是該課程教學需要解決的問題之一。

二、教學內容的設計

可再生能源發電技術的研究屬于當今研究的前沿問題。隨著科學技術的快速發展，新技術、新方法和新工藝等不斷涌現，教學內容需要與時俱進，不斷更新，現有的教材顯然不能很快地響應這樣的變化，以教材為教學內容難以滿足教學要求。在筆者的教學實踐中，教學內容上通過參考權威書籍、資料和自身的研究成果，同時對國內外期刊文章、學術專著及網絡平臺知識進行學習，掌握當前研究的動向，并整合所有材料作為課堂教學內容及課外拓展閱讀資料。廣泛獲取信息，動態更新與拓展教學內容，把握最新的專業前沿，有助于引導學生去探索新知識，培養創新精神。另一方面，由于課程涉及多學科的交叉，在有些學科領域上，學生缺乏知識儲備，課堂教學較難獲取有效的效果，因此，摒棄一些晦澀難懂的理論知識是非常必要的。[5，6]以太陽能熱發電為例，太陽能熱發電涉及流體力學、傳熱學、自動控制等多學科，當整合最新的科技發展成果作為案例講解時，主要向學生闡述太陽能熱發電的基本原理、關鍵技術、發展趨勢及政策激勵等，讓學生充分接觸各種知識，拓寬視野，了解科技前沿的最新動態，目的是給學生專業素養的形成提供一個有利、有效的平臺。課程內容應深入淺出、科普性與前沿性并重，當學生的興趣被調動起來后，再進行該學科的基本理論的講授或學生自學就非常容易切入，這樣就可達到較為理想的教學效果。

三、新型的教學模式

根據“可再生能源發電技術”課程的特點，本文提出新型教學模式的設計，使得教師成為課堂的組織者，通過設定教學內容，明確教學任務，課堂教學以學生為本，體現學生的認知主體作用，使學生在學習過程進行積極思考，自主學習，從而在培養學生的創新能力和增強其科學素養等方面發揮作用。

1.專題講授

可再生能源利用形式多樣，涉及本學科各個分支學科，具有多學科交叉與耦合的特點。為了避免各分支學科相互之間影響導致學生難以理解的問題，提出采用專題講座的授課形式，集中時間講授某一類型的可再生能源發電形式。此外，爭取請相關領域的專家或工程技術人員每學期做1～2次課堂報告，將工程中碰到的問題簡化并整合成案例，在教學中根據需要選擇案例進行剖析，激發學生的學習興趣，強化學生的工程實踐意識。

2.互動教學

在教學過程中，教師做幾次完整的典型研究報告，包括幾種可再生能源的發電原理、設備組成、科研前沿等，目的是讓學生掌握宏觀現狀背景和如何從微觀把握問題與分析問題；引導學生充分利用圖書館資源，掌握歸納分析的方法；指導學生進行撰寫科技或科普論文，提高學生的科學素養，在此基礎上安排學生參與課堂中來。具體做法是學生以小組為單位，各小組自主選擇相關研討課題，通過查閱文獻和小組研討，形成專題研究報告，并由小組成員在課堂進行匯報，根據其匯報內容，接受老師和同學的提問，并進行解答，教師及時進行指導并對其評分。形成教師指導，學生主講，教師與學生，學生與學生互動討論的方法，教學實踐表明，該方法大大提高了學生的主動性。學生經歷查閱文獻、分析問題、報告寫作和報告陳述的全過程，顯著增強了創新能力、科研精神和團隊合作意識。利用對多個相關課題的討論，學生對可再生能源特點、可再生能源發電的前沿技術等有了更深入的認識。

3.虛實結合

在學科平臺及自建教學平臺的基礎上，通過實物參觀、模型演示，多媒體教學等虛實結合、多位一體的教學模式，提高學生的感性認識。

（1）可再生能源發電技術模型的利用。熱能與動力工程專業的學生以往大部分接觸的是火力發電方面的知識內容，對可再生能源發電技術認知較少，特別缺乏針對可再生能源發電原理和發電設備等進行系統的學習，如果直接進行理論的學習，學生會感到很枯燥，對一些基礎理論知識和發電設備結構很難理解。為了提高學生的感性認識，筆者所在課程組建立了可再生能源發電技術教學平臺。在學習課程的理論知識之前，學生首先了解小型模型的實物結構，內部構成，基本組成和基本原理，使得學生具有整體的感性認識，然后再學習本課程，同時結合模型進行講解。

（2）健全的多媒體素材。“可再生能源發電技術”課程內容較多，課時有限。相比較傳統的教學方式，多媒體信息量大，采用靈活的圖形、視頻和動畫等表現形式，能夠直觀、形象地再現客觀事物。筆者在教學實踐中采用多種多媒體教學手段。例如：選用《國家地理》節目里的《偉大工程巡禮——太陽引擎》視頻作為太陽能熱發電原理及形式的教學內容，直觀地介紹了槽式、塔式、菲涅爾等形式的太陽能熱發電原理，以及聚光器的制造工藝等。選用GE的水輪機設備，采用Flash方式制作水力發電中反擊式水輪機設備的教學內容，直觀且易于理解。通過多媒體的應用，展示現場實際設備，簡化教學中的難點，增加了課程的信息量。

四、小組式考核方式

“可再生能源發電技術”作為高年級的課程，課時有限，知識點多，內容模塊化強，科普性和專業性并存，采用常規的卷面考試方式難以準確考核。筆者在該課程教學實踐中，進行了小組式考核機制的嘗試，即以小組為單位，制作課程學習的整體報告，選派一名代表在課堂上進行答辯，匯報內容結束后，其他組成員和教師針對報告內容進行提問，組內成員均可就相關問題進行回答。其他組同學根據該小組的匯報情況進行打分，打分表如表1所示。除此以外，在考核中增加動態考核，每個小組選出組內最佳貢獻成員，給予動態加分；同時為了增加考核上互動，鼓勵學生思考問題，對于提問積極的學生在成績上給予加分。該考核方式，對課程的教學實行了動態的考查與過程管理，實現了以考核促學習，有效地調動了學生學習的積極性，推進學生協作能力培養，增強了“教師與學生”、“學生與學生”的互動，提高較整體的教學效果。

表1 考核打分表

小組名稱 選題創新性（共20分） 查閱文獻情況（共20分） 分析問題能力（共20分） 報告質量 （共20分） 表達能力 （共20分） 總分

（100分）

五、結語

隨著可再生能源發電技術的發展，“可再生能源發電技術”已經成為熱能與動力工程專業學科重要的專業課程。本課程具有典型的多學科交叉的特點，同時該領域的研究成果日新月異，因此無論是在教學內容還是在教學方法都需要進行改革和創新。本文通過緊跟前沿的研究熱點，設計深入淺出的教學內容；采取以學生為主體，通過引入工程案例，專題研究與課堂討論等模式，并輔以教學模型與多媒體動畫演示等多種靈活多樣教學手段的改革，讓學生在了解可再生能源發電技術的理論知識的基礎上，培養了學生挖掘問題，解決問題，理論與實踐相結合的能力，鍛煉了學生查閱文獻和團隊協作的技能，提高了學生的科研素養與工程實踐本領。

參考文獻：

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能源與動力工程研究前沿范文第4篇

關鍵詞：能源動力類專業；實踐教學；創新能力；內容體系

中圖分類號：G642.0?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）19-0086-

諾貝爾獎獲得者李振道先生在西北師范大學百年校慶典禮上提出：“培養青年人才，不能僅依靠課堂教學和靠高科技工具，人才的培養要在實踐當中去培養，在培養的過程中，使學生變成老師的助手。”[1]由此可見，實踐教學作為創新型人才培養中的重要環節，對于提高學生綜合素質、培養創新能力，具有不可替代的重要作用。

實踐教學環節包括實驗操作、生產實習、畢業設計、畢業實習等環節，是對學生實際操作能力培養的重要環節之一，也是教學質量最直觀的反映。尤其對高等工科院校而言，要培養高素質應用型人才，更應重視實踐教學。只有通過實踐操作，才能使學生在實踐中檢驗所學知識，發現新的問題，掌握科學方法，培養創新意識，從而提升綜合素質。因此，加強實踐教學是提高人才培養質量的關鍵環節，也是培養理論與實踐相結合的創新型人才的有效途徑之一。[2]

一、能源動力類專業實踐教學改革的必要性

近年來，高等院校對實踐性教學環節的重要性的認識逐年提高，實踐性環節的教學條件逐年改善，教學效果也有所改善。但是，國內高校特別是一般高校在實踐性環節教學中依然存在以下困難與不足：[2]

1.對實踐性環節的重要性普遍認識仍不夠到位

認為實踐教學僅僅是為了鞏固理論教學的輔助手段，使實踐教學缺乏設計性、創新性。學生實驗時往往是簡單的“依樣畫葫蘆”，單純依據指定的操作步驟完成實驗內容，提交實驗報告，僅僅是掌握了最簡單的操作技術，而忽略了對學生創新能力的培養。

2.實踐性教學環節所占時間比例偏小，難以達到培養學生綜合能力的目標

近幾年來，工科專業教學計劃中實踐性環節所占比例有明顯的增加。但總體來看，集中實踐環節教學的總周數占總教學周數的比例約為20%左右，仍然偏低；特別是課程教學中，大部分課程實驗學時數占該課程總學時數的比例只有10%左右，而在歐美國家，這個比例可占30%～50%，甚至更高。

3.項目設置欠合理，內容陳舊，信息量小，學生反映收獲不大

幾十年來，大學工科專業實踐性環節的教學內容變化很小，套路基本不變。現以某院校熱能與動力工程專業的實踐性環節為例進行分析。

（1）該專業的金工實習工種設置為車、鉗、刨、銑、磨、焊接、熱處理，實際操作以鉗工為主，車、焊接次之。這種做法堅持了幾十年，基本沒有變化和創新，現代加工技術以及非金屬材料的加工未列入教學內容。

（2）機械零件設計、鍋爐原理、汽輪機原理、熱力發電廠四門課程安排了課程設計，但設計內容年年相同，每個學生的設計成果基本一樣，無法真正培養學生的創新能力、動手能力、獨立分析問題和解決問題的能力。

（3）課程實驗的設置欠合理，實驗內容零碎，綜合性差，重復內容較多；實驗的檔次不高，多為驗證性實驗，未能充分發揮學生的主觀能動性；實驗設備的臺套數少（有些貴重實驗設備只有1～2套），造成有些實驗變成了演示性實驗。

（4）生產實習和畢業實習雖然在時間、場地方面得到了保證，但由于經費緊張，學生只能整班地安排在較近的某一個企業內實習，人員擁擠；企業因安全生產的需要，不能讓學生進行實際操作，從而達不到預期效果。

（5）畢業設計是最為重要、安排時間最長的實踐性環節，也是最為重視的實踐性環節。目前，畢業設計因師資力量、設計場地和條件等方面的原因，導致部分選題在前沿性、創新性、綜合性等方面達不到要求；少數教師在指導畢業設計過程中只注重對具體問題本身的解決，忽視了對學生研究方法的指導和能力的培養。

4.方法和手段落后

實踐性教學環節使用的方法和手段有些仍然比較落后，計算機技術、多媒體技術、本領域內的優化設計軟件平臺等新的設計手段和方法應用得比較少。如，在進行課程設計時，學生的大部分時間花在重復性手算上，變成了計算工具，而不是將主要精力放在設計方案的擬定、分析比較、方案優化上。長期以來，課程設計在培養學生獨立分析問題、綜合問題能力以及創新能力方面是不令人滿意的。又如課程實驗教學，從檢測方法和手段到實驗數據的分析方法和手段都跟不上科學技術的發展，有些實驗手段和方法甚至相當“原始”，實驗效果也就可想而知了。[3]

能源動力類專業主要培養能源清潔轉換與利用和熱力環境保護領域既有扎實的理論基礎，又有較強實踐和創新能力的人才，以滿足社會對該學科領域的教學、科研、工程技術、經營管理等各方面的人才需求。本專業具有明顯的行業背景特色，擁有良好的實踐教學條件，為實踐教學改革創造了良好的條件。

二、創新型實踐教學內容體系的改革與探索

針對能源動力類專業的特殊行業背景和人才培養目標的需要，以“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”為總體要求，以強化工程實踐能力培養為目的，改革了實踐教學模式，構建了“實驗+實習+設計+課外實踐”四模塊的實踐教學內容體系。

1.實驗模塊

能源與動力工程研究前沿范文第5篇

關鍵詞：構建主義學習特征科研資源課程教學

一、引言

研究生教育作為高等教育的重要部分，是培養高層次專業人才的主要途徑。當前社會，掌握知識的人才越來越受到關注，研究生作為接受高層次教育的群體目前已經被社會寄予了厚望。但是隨著知識經濟及信息技術的加速發展，知識的生命周期越來越短，社會對于人才的需求有了更高的要求，研究生群體面臨空前的挑戰，他們不僅需要在有限的時間內積累豐厚的學科知識，加強自己的科研能力，還要培養合作精神，提高科技創新、知識管理以及交流和溝通等各種綜合能力。研究生課程教學是研究生培養的重要環節。研究生課程建設是提高研究生教學質量的重要途徑。傳統的基于書本的研究生課程教學模式側重于構建研究生的合理知識結構，而對如何充分運用課程教學提高研究生綜合能力這一重要內容認識不足、實踐不廣，影響了研究生培養質量的有效提升。也就是說傳統的教學方法難以達到既優化研究生知識結構，同時又能提高研究生綜合能力的雙重效果。為此，一種基于構建主義學習理論，充分利用學科科研資源的新型研究生課程教學模式成為本文要探討的關鍵問題。

二、研究生課程學習特征與構建主義學習理論

一般來說，研究生的年齡大多在23-26歲年齡段，屬于中青年階段，性格特征基本定型，具有強烈的自我意識和獨立期望，由于成功度過了高考、碩士生入學考試的篩選，所以具有很強的自信心和優越感。十幾年的傳統學習生涯，賦予了研究生較強的學習能力，再加上本科階段的培養，研究生已經養成了自主學習的習慣。因此，研究生在傳統的課堂授課式課程學習過程中會出現一些不良表現：第一、基于書本的課堂講授對于研究生來說很難激發其學習興趣。由于研究生自主學習能力的增強，學生主要表現的心態就是即使上課沒聽懂，課后我可以自己學；第二、教室不再是研究生眼中的主要學習場所，因為大多數研究生從一入學，導師就為其安排好在實驗室的學習位置，由于研究生在學習過程中涉獵知識的綜合性增強，涉及很多學科交叉的問題，在這個過程中，同時需要查閱很多的學習資料，當前豐富的信息技術，使得單一的教材也不再是研究生學習的唯一資源途徑，因此研究生更愿意在可以隨時上網查找資料、可以方便翻閱各種參考書目的實驗室里學習；第三、由于專業面的變窄，研究生的主要學習方向受到其導師的研究課題的引導，不再是范而廣的大體了解，而是要求精益求精的學習做法，以期在某個領域能很快產生有一定水平的研究成果，因此很多研究生認為老師講的知識對他將來的課題不一定實用，很容易產生在課堂教學上放棄學習的動機。

基于上述分析不難發現，將構建主義學習理論與研究生階段的課程學習特征有機結合，將是一件非常有意義的工作。首先，構建主義學習理論認為：“學習”的本質是一個意義建構的過程，是學習者通過新舊經驗相互作用來形成、調整和豐富自己經驗結構的過程，在學習過程中學生個人經驗與主動參與起著積極作用，學習者在自己的經驗背景基礎上主動建構現實和理解現實，即學生頭腦中的知識不是教師直接傳遞來的，而是學生自身知識的基礎上主動構建的。研究生已具備較強的自主學習能力，為滿足構建主義學習理論創造了條件，研究生多年學習經驗的積累也為其調整、重構和豐富自己經驗結構的過程打下了基礎。因此，對于研究生的學習來說，教師直接傳遞的“填鴨式”課程教學方法已不再實用。

其次，建構主義學習理論提倡教師指導下以學生學習為中心的學習方法。建構主義學習理論強調學生的認識主體作用，認為學生是信息加工的主體，是意義的主動建構者；同時又不忽視教師的主導作用，認為教師是意義建構的幫助者和促進者。因此，在研究生的課程教學過程中，要擺正教師與學生的位置，傳統的教師主講的教學方法與構建主義的學習理論相悖，教師在教學過程中應該從傳統的主講角色轉變為主導的角色，也就是說，在研究生的課程學習過程中，教師發揮的是引導作用。

最后，構建主義學習理論鼓勵學生通過一定的情境，借助別人的幫助，通過必要的交流，達到意義建構的方式來獲取知識。構建主義指出：“情境”、“協作”、“交流”和“意義構建”是學習環境中的四大要素。因此，教師在授課過程中已不能僅限于三尺講臺，而是要通過各種方式和方法，為研究生的學習創造情境，構建協作和交流的平臺，最終達到研究生自我實現意義構建的效果。

三、《動力工程現代測試技術》課程的設置及傳統的課程教學模式

測試分析技術類課程是工科性院校大多數專業（包括研究生和本科生）都必須開設的專業基礎課程，對于研究生學習階段而言，課程的教學的總體目的是使學生在全面掌握各類測試分析基本理論的基礎上，應用各種的測試分析方法、測試儀器和設備等來分析、解決科研課題及工程應用中的實際問題。各專業在制定教學培養方案的時候，根據專業不同要求，其內容側重點有所不同。《動力工程現代測試技術》是我校動力工程及工程熱物理一級碩士學科所必須開設的一門專業必修課程，其適用范圍非常廣泛，就該一級學科碩士學位點來說，涵蓋化工過程機械、流體機械及工程、制冷與低溫工程、熱能工程、動力機械與工程和工程熱物理等6個二級學科碩士點。課程的主要教學內容包含有：動態測量基礎、現代傳感器、溫度場和速度場以及流動顯示技術、煙氣及顆粒特性分析、熱物理性能測試等等。課程學時一般設置為32學時，其中包括4學時的實驗教學內容，實驗教學內容各教學單位根據不同情況有所偏差。

此前，由于儀器資源的匱乏等多種原因，《動力工程現代測試技術》課程傳統的教學模式是大部分學時由教師在課堂上教授有關的理論知識，用幻燈片等（有些甚至連幻燈片都沒有）講解一些基本原理和主要應用場合，基本上是教師主講，只有少量的學時用在實驗課上，甚至在實驗課上，對于較為貴重的儀器設備，一般也是教師做給學生看，所以實際教學效果很不理想，學生學完這門課程后仍不會應用相關儀器進行實際問題的分析研究。當前的研究生渴望能更多地、有效地利用學校的學科科研資源， 研究生們通過各種途徑提高自身綜合實踐能力意識也非常強烈。運用傳統的教學模式顯然已經不能適應時代的發展，因此對本課程的教學改革已是勢在必行。

四、學科現有科研資源及新的課程教學模式

相對于幾年前，本學科在學校、學院領導的高度重視下，在全體教職員工的共同努力下，當前的科研形式較好，學科科研資源較為充足。到目前為止，全學科基本上每個老師都有自己獨立承擔的科研課題，在研的國家基金項目（包括NSFC-廣東省聯合基金）已達到五項，國家863計劃項目1項，還有各類省部級及地市級項目，包括粵港關鍵領域重點突破招標項目、廣東省教育部產學研結合項目、廣東省重大科技專項以及廣東省自然科學基金項目、廣東省科技攻關項目等。在這些科研項目的研究經費，以及我校211學科建設經費和廣東省高等學校重點實驗室建設經費的支持下，本學科基本上形成了幾個各具特色的專業實驗室，包括蓄熱材料及技術實驗室、制冷空調技術實驗室、新能源利用技術實驗室、動力電池制備及性能測試實驗室以及汽車節能與排放控制實驗室。這些實驗室擁有包括焓差測試系統、熱線風速儀（656H）、粒子圖像測速系統（TR-PIV）、差熱分析儀（DTA-50）、熱重分析儀（SDT2960）、差熱掃描量熱儀（Q10DSC）、導熱系數儀（LFA447）、風冷冷凝器測試平臺、太陽能電池量子效率測量系統（PLS-QE/IPCE）、太陽電池I-V曲線測試儀（MP-160）、多碟式太陽能聚光器（HM-25）以及發動機試驗臺和自動測控系統等較為先進、高端的儀器設備和測試系統。學科所培養的研究生根據導師的不同研究方向主要分布在這些實驗室。

《動力工程現代測試技術》課程的理論性與實踐性均較強，理論知識涉及多個交叉學科，包括光學、電子學、傳熱學以及材料學等等，實踐上涉及很多大型測試儀器的操作和使用方法。基于構建主義學習理論，結合研究生學習特征以及本學科現有科研資源狀況，我們分析認為，為了進一步提高教學質量，在教學方法上，不應該將大部分時間僅限于課堂講授，實驗教學也不能僅局限于四個學時的實驗操作。因此，我們提出了一種新型的課程教學模式。大體的思路和做法是：首先，縮短在教室課堂上的教師講解時間，將部分理論教學的內容調整到實驗室現場由學生主講，教師作補充。即增加了學生主講的環節，講解內容由教師在制定教學進度表時預先安排，以便于學生做準備；其次，根據學科發展的動向，在傳統教材內容的基礎上及時調整教學內容，使之與現有學科的發展和導師的科研課題相適應；再有，在教室課堂上或者實驗室現場，增加分組討論和交流的環節，使學習者在自己的經驗背景基礎上充分發表其看法和見解，討論的主題由教師提前設計。

五、新教學模式的實施效果分析

基于上面提到的新教學模式，課題組通過認真分析和商量討論，形成了如下具體的教學安排：前面5次課（15學時）講理論知識，其中穿插有分組討論；接下來的5次課（15學時），根據學生所屬導師的不同，分成5組，每組2-5人左右，并確定一個組長，每次課由組長負責，進入該組學生的導師的專業實驗室，進行現場教學，學生主講，教師引導和補充，之后分組討論和交流；最后1次課（2學時）進行總結，布置相關文獻的查找以及考查報告內容等事宜。

（一）新的教學模式包含有構建主義學習理論提出的“情境”、“協作”、“交流”和“意義構建”四大要素 。充足的學科科研資源以及基于某些儀器設備或實驗平臺的現場教學，為研究生的課程學習創造了豐富的“情境”條件，教師主導下的學生主講和專題性討論為研究生們提供了充分的“交流”和“協作”的機會，在導師課題背景下的教學思路，為研究生實現“意義構建”提供了快捷途徑。

（二）新的教學模式激發了研究生們的學習興趣，提高了研究生們的學習效率，有利于研究生們把握學科發展前沿和動向。研一的學生對自己將來的課題心懷渴望，研究生主講的現場式教學方法促使研究生們積極去熟悉導師課題組的各種儀器設備和實驗平臺，也將書本知識與實際有機地結合起來，為研究生們盡快進入導師的研究課題打下了堅實的基礎，使得研究生們在興趣的驅動下提高了學習效率；另外，研究生們對同學科其他導師的課題也充滿好奇心，通過進入不同課題組實驗室的學習，使研究們進一步了解了學科發展的前沿和動向。

（三）新的教學模式提高了學科科研資源的利用率。基于科研課題的科研設備一般是課題組負責制，其日常管理、維護以及維修等都由課題組負責，不屬于開放性的共用設備，因此其使用效率都不高。將這些資源與教學相結合有利于其使用率的進一步提高。

（四）新的教學模式促進了教師之間的溝通和交流，但對教師的教學水平也提出了更高的要求。要使新的教學模式得以順利實施，授課教師必須先熟悉各導師課題組的各種儀器設備和實驗平臺，最有效的做法是授課教師與專業實驗室所屬的導師進行直接的溝通和交流。另外，新的教學模式也要求教師在保證基本教學內容不變的情況下實時補充新的教學內容，促使教師不斷更新自己的專業知識。

（五）新的教學模式為研究生的課程教學管理帶來一定的難度。不像傳統的教學模式在固定的教室授課，新的教學模式在上課地點上具有不確定性，即使是事先做好安排，但授課時所用的科研資源有可能與科研課題的實驗安排相沖突，必須作臨時調整，因此不便于教學督導的巡查。

六、 結論

研究生的課程教學對研究生知識的掌握、能力的提高和科學素養的培養具有重要作用。在課程實施過程中，教師應該在傳授知識的同時，注重引導學生把握解決問題的思路，結合實際問題，特別是面對復雜問題，啟發學生學會運用科學方法去處理。從某種意義上看，掌握科學的研究問題方法比熟悉一些知識更重要。在“動力工程現代測試技術”這門課程的教學過程當中，我們基于構建主義學習理論提出的“情境”、“協作”、“交流”和“意義構建”四大要素，借助于學科現有的科研資源，力求把學生的知識、能力、素質協調發展作為目標，對教學的各個方面做了進一步的改進和完善，取得了初步的成效。

參考文獻：

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