能源與動力工程的認(rèn)知范文
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第1篇
【關(guān)鍵詞】熱能與動力工程;鍋爐
引言
隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，現(xiàn)有的化石資源已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足我國現(xiàn)下經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源問題越來越受到黨和人民的密切關(guān)注。所以，在有限的能源下，想要發(fā)展經(jīng)濟就必須用提高科學(xué)技術(shù)的手段來使能源的利用率得到提高。熱能與動力工程是一門工程應(yīng)用專業(yè)，這門學(xué)科的包含機械工程學(xué)和跨熱能與動力工程，這兩門學(xué)科也是其主要的理論基礎(chǔ)，該學(xué)科的應(yīng)用與發(fā)展原理就是將熱能與機械能在一定的條件下進行互相的轉(zhuǎn)化，來產(chǎn)生各機械設(shè)備運轉(zhuǎn)所需要的動力。我國經(jīng)過長時間的探索，熱能動力工程已經(jīng)得到了很大的發(fā)展，取得了很好的發(fā)展成果，其應(yīng)有的價值在鍋爐方面體現(xiàn)的淋漓盡致。目前，我國在鍋爐的利用和發(fā)展過程中存在的主要問題就是能耗過大，這是每個從業(yè)人員都必須面對的現(xiàn)實問題。我們應(yīng)致力于用熱能動力工程技術(shù)來對燃料的燃燒進行創(chuàng)新，來使能源的利用率得到改善。鍋爐是主要的熱能與動力工程的承載者，能量轉(zhuǎn)化是其在生產(chǎn)過程中的主要動力，因此要提高鍋爐的利用率就必須在設(shè)計鍋爐初期就應(yīng)該用熱能與動力工程的標(biāo)準(zhǔn)來武裝設(shè)計方案，唯有這樣才可以使鍋爐的燃燒效率以及能源利用率得到很好的提高。
1 熱能與動力工程的基本內(nèi)容以及發(fā)展概況
1.1 熱能與動力工程的基本內(nèi)容
熱能與動力工程包含多們學(xué)科知識內(nèi)容，因此是一門綜合性比較強的學(xué)科。熱能的研究以及用適當(dāng)方法進行熱能與動力學(xué)之間的轉(zhuǎn)化是其主要的研究方向和內(nèi)容。在能源利用高效的鍋爐上我們可以看到，熱能和動力工程的很多系統(tǒng)性的應(yīng)用都體現(xiàn)在了鍋爐的設(shè)計上，研究內(nèi)容對鍋爐的運行也起到了指導(dǎo)的作用。我們在對熱能與動力工程研究的同時，也必須兼顧其他領(lǐng)域的研究，畢竟它是一門綜合性的學(xué)科，尤其應(yīng)將研究的重點放在熱能與機械能的轉(zhuǎn)化上，這樣才可以更好的提高對這門學(xué)科的認(rèn)知度。同時，作為一門有著廣大發(fā)展前途的學(xué)科，它也設(shè)計很多的發(fā)展方向，自動化的發(fā)展方向就是隨著科技的不斷進步而衍生出來的。目前我國在熱能與動力工程這方面的人才相對匱乏，人才的培養(yǎng)也是未來發(fā)展的一項重要的工程，用知識性的人才來解決能源方面的使用問題，來使熱能動力工程的作用得到發(fā)揮，從而為我國的經(jīng)濟發(fā)展提供一個很好的平臺，從這個角度來說，馬不停蹄的進行科技創(chuàng)新，提高對熱能與動力工程的研究的意義已經(jīng)變得非常重要。熱能與動力工程旨在解決的是能源和環(huán)保方面的問題，減少廢物的產(chǎn)生將能源高效的利用是一件十分艱巨的同時也是我們需要克服的任務(wù)。
1.2 我國熱能與動力工程的發(fā)展概況
我國的熱能與動力工程始發(fā)與中國成立初期的50年代，我國各種企業(yè)以及生產(chǎn)方式都是遍地狼藉，后期的一切發(fā)展以及人才的培養(yǎng)都是借助于蘇聯(lián)的模式，所以我國的經(jīng)濟發(fā)展以及人才的培養(yǎng)都得到了很大的改善。隨著改革開放后我國社會主義經(jīng)濟進行的如火如荼，熱能與動力工程呈現(xiàn)出勃勃的發(fā)展生機。隨著市場經(jīng)濟的要求，熱能與動力工程的人才需求越來越高，因此教育部將原來零零散散的九門關(guān)于熱能與動力的學(xué)科整合為一體并將其納入大學(xué)生的學(xué)習(xí)行列。整合后的學(xué)科綜合性以及學(xué)科內(nèi)容針對性極強，尤其廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域是在鍋爐方面。解決能源短缺的事實是熱能與動力工程發(fā)展的主要目的，這是不爭的事實，所以其有很高的地位在國民經(jīng)濟發(fā)展中是不容置喙的，人們對它的高度重視一定會持續(xù)高溫，使我國的能源提供能夠更加流暢、高效。最新的熱能與動力工程發(fā)展將環(huán)保理念融入到了工程實踐的發(fā)展之中，減少能源的浪費，降低水、大氣以及固體廢物的排放，將生態(tài)化提到日程表上。現(xiàn)在的熱能與動力工程的發(fā)展會為以后的經(jīng)濟發(fā)展夯下堅實的基礎(chǔ)，將經(jīng)濟發(fā)展的可靠性得到很大的提高。
2 熱能與動力工程在鍋爐方面的應(yīng)用以及發(fā)展創(chuàng)新
2.1 熱能與動力工程在鍋爐方面的應(yīng)用
是否成功的將熱能與機械能進行轉(zhuǎn)化的核心技術(shù)就是鍋爐內(nèi)部的燃燒控制，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，鍋爐填料的技術(shù)已經(jīng)取得了很大的發(fā)展，由以前的人工填料演變成現(xiàn)在的燃料填充的自動化階段。熱能動力自控技術(shù)可以將鍋爐的燃燒分為兩個類型。第一種是由各種元件組成的連續(xù)性控制系統(tǒng)，這種方式能有效的進行鍋爐內(nèi)部的溫度調(diào)節(jié)，以此來提高燃燒效率，但是溫度控制不夠精確，需要仔細(xì)認(rèn)真的態(tài)度進行細(xì)致確認(rèn);第二中是雙交叉控制系統(tǒng)，這種方式可以節(jié)省材料，更重要的是能較為精確的控制溫度在合適的范圍內(nèi)。目前，工業(yè)爐是應(yīng)用比較廣泛的一種爐子，是工業(yè)生產(chǎn)中的重要組成部分。工業(yè)爐的主要作用就是通過更加深入的研究能源利用率來達(dá)到鍋爐發(fā)展的新時期。經(jīng)過對熱能動力學(xué)的研究，現(xiàn)在的步進式以及推鋼式鍋爐在熱能的轉(zhuǎn)化方面取得了令人欣喜的進展，雖然這兩種方式在輸料方式上有一定的不同點，但是使用起來效果卻是非常好的。在未來的發(fā)展方向上我們可以清楚的看出，熱能動力學(xué)工程可以在能源方向、汽車工程方向以及低溫控制技術(shù)方向上有著很大的提高空間，在未來的市場上有著無限的發(fā)展?jié)摿Γ軌蛑饾u的將人們的生活方式發(fā)展成自動化。鍋爐供暖、電能供電技術(shù)等等都應(yīng)耳熟能詳了，這些已經(jīng)完全融入到人們的生活生產(chǎn)中，當(dāng)然世界上還有很多的未知之謎需要我們求探索，需要有識之士去開發(fā)、去展望，去實現(xiàn)我們美好的明天。將鍋爐等行業(yè)的能源利用達(dá)到最高，實現(xiàn)能源的高效化。
2.2 熱能與動力工程在鍋爐方面的發(fā)展創(chuàng)新
2.2.1 熱能與動力工程在鍋爐方面的發(fā)展
世界第一臺鍋爐在英國產(chǎn)生，隨之進行了蒸汽時代的工業(yè)革命，雖然鍋爐是工業(yè)爐的一種，利用燃燒來提供所需要的熱量，但是這樣不但對能源有著很大的浪費，而且也會造成生態(tài)環(huán)境的惡化。隨著科技的進步，越來越多的技術(shù)應(yīng)用到了改良鍋爐行業(yè)中。當(dāng)前，在我國各行各業(yè)上廣泛應(yīng)用、工業(yè)上加熱裝置普遍使用的鍋爐就是工業(yè)爐，它的種類很多，數(shù)量涉及的范圍廣，我國國民經(jīng)濟的發(fā)展很大程度就是依賴工業(yè)爐的改良與使用，因此它的發(fā)展與國家建設(shè)以及戰(zhàn)略息息相關(guān)。在國家節(jié)能減排的號召下，鍋爐業(yè)首當(dāng)其沖，節(jié)約型的鍋爐建設(shè)是各個行業(yè)努力發(fā)展的目標(biāo)，在高校中熱能與動力學(xué)的學(xué)生應(yīng)該積極涉獵各種技術(shù)，在學(xué)習(xí)好理論基礎(chǔ)知識的前提下還需要培養(yǎng)一定的分析問題、解決問題的能力，作為21世紀(jì)的學(xué)生，必備的素質(zhì)之一就是進行計算機操作，那樣才能跟上時代的步伐。能源對于一個國家的重要性不言而喻，國家經(jīng)濟發(fā)展是否長久受能源利用效率的直接影響，創(chuàng)新、環(huán)保能力的培養(yǎng)是當(dāng)代人才的迫切需要。發(fā)展新技術(shù)，提高能源利用率尤其是在鍋爐行業(yè)的效率是擺在我們面前的主要問題。
2.2.2 熱能與動力工程在鍋爐方面的創(chuàng)新
眾所周知，進行能量的轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)是鍋爐燃燒控制中非常重要的一環(huán)。隨著時代的不斷發(fā)展，鍋爐的類型以及填充燃料的方式都有了很大的發(fā)展，同時也有效的控制了鍋爐的燃燒效率。在燃料的消耗系統(tǒng)中，有兩類是能夠進行能量控制的。一類是調(diào)節(jié)空氣與燃料的比例值，通過和鍋爐的設(shè)定值進行比較來得出所想要的結(jié)果，但是這種方式比較復(fù)雜，而且精確的計算也沒有實現(xiàn)，要想使技術(shù)的準(zhǔn)確性能夠保障，還需要對鍋爐的設(shè)定值進行多次的確認(rèn)才可以。現(xiàn)在的主要手段是經(jīng)過計算機的設(shè)計計算來提高鍋爐的效率，通過計算機來控制鍋爐的運行與操控，達(dá)到自動化的目的。通過調(diào)整鍋爐的燃燒方式提高了能源利用率，減少了對環(huán)境的污染。在鍋爐風(fēng)機上，熱能與動力工程為降低風(fēng)機故障而造成設(shè)備損害，因此在改良風(fēng)機的問題上熱能與動力工程也進行了很大的創(chuàng)新，保障了鍋爐電機的安全運行。熱能與動力學(xué)工程在最近幾十年的發(fā)展中研發(fā)出一種可以在不同方向上測定燃料速度的軟件，通過數(shù)學(xué)模型得出一系列的模擬結(jié)果，從而可以有效的改善鍋爐內(nèi)部某些部件的性能。
3 熱能與動力工程在鍋爐應(yīng)用方面存在的問題
熱能與動力工程在鍋爐應(yīng)用方面存在的主要問題除了如何提高能源利用率外，最主要的就是鍋爐風(fēng)機方面問題。鍋爐的風(fēng)機主要是用于傳送以及壓縮氣體，也就是將氣體風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機械能，從而保證鍋爐的正常運轉(zhuǎn)。隨著人們大量的需求能源，越來越多的負(fù)荷強加到鍋爐上，致使風(fēng)機的自身性能降低，從而導(dǎo)致鍋爐電機的損害，嚴(yán)重影響鍋爐的效率，并且在一定情況下會導(dǎo)致鍋爐其他設(shè)備受損，這將直接導(dǎo)致大量的經(jīng)濟損失，同時也會對操作工人造成安全威脅。良好的熱能動力工程技術(shù)能有效的盡心鍋爐的改進，但是由于葉輪機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很多不確定性的因素都會影響溫度的測量，致使我國到目前為止還沒有有效的方法來解決這個問題。所以如何行之有效的將熱能與動力工程技術(shù)應(yīng)用到風(fēng)機的改良上，順利的產(chǎn)生持續(xù)性能高的鍋爐已經(jīng)成為熱能與動力工程人員需要考慮的問題。只有不斷的依靠熱能與動力工程技術(shù)不斷的對風(fēng)機進行改進，才能保障工作人員安全以及鍋爐的正常運轉(zhuǎn)，才能不斷的對鍋爐進行改造，才能使鍋爐在運轉(zhuǎn)和工作中發(fā)揮出應(yīng)有的作用。
4 結(jié)語
鍋爐有著悠久的歷史，經(jīng)過人類科技文明的發(fā)展，鍋爐也經(jīng)歷了很大的改善，拓展了自己的性能。本文在對鍋爐運轉(zhuǎn)以及設(shè)計理念上應(yīng)用熱能與動力工程進行了詳細(xì)的闡述，并對該工程對鍋爐中存在的問題提出了有效的解決辦法，深入的研究了熱能動力工程在技術(shù)上對鍋爐在燃燒方面的應(yīng)用，盡所能的通過提高燃燒效率增強燃料利用率。簡而言之，目前我國人才尚很缺乏，需要大量的培養(yǎng)相關(guān)知識性人才，用實際行動來提高他們對該行業(yè)的探索能力，不斷的對該工程涉及的領(lǐng)域進行研究，勇于創(chuàng)新，挖掘出熱能與動力工程在包括鍋爐在內(nèi)的使用領(lǐng)域上的其他潛力，行之有效的降低能量的消耗，為我國的經(jīng)濟發(fā)展事業(yè)奉獻自己的一份力量。
參考文獻：
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第2篇
關(guān)鍵詞：能源與動力工程 專業(yè)導(dǎo)論 教學(xué)方法 專業(yè)特色
中圖分類號：G642；TK0-4 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）11（b）-0171-03
Talking About Professional Introduction Course of Energy and Power Engineering
Li Jianzhong1 Yuan Li2 He Xiaomin1 Mao Junkui1 Zhang Jingyu1 Shi Bo1
（1.Nanjing University of Aeronautics and Astronautics， Jiangsu Province Key Laboratory of Aerospace Power System，Nanjing Jiangsu，210016，China；2.PLA University of Science and Technology， School of National Defense Engineering，Nanjing Jiangsu，210007，China）
Abstract：Based on training of professional talents and demand for talents of energy and power engineering，and also in view of school-running characteristics （aviation，aerospace，civil aviation） of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics and course highlights of energy and power engineering，professional characteristics and training objectives of energy and power engineering were introduced and the necessity of establishing professional introduction course was analysed.The teaching methods of theory and practice for professional introduction course of energy and power engineering were discussed.
Key Words：Energy and power engineering；Professional introduction；Teaching method；Professional characteristic
高等學(xué)校是培養(yǎng)專業(yè)型人才的搖籃和基地，制定合理的培養(yǎng)方案、設(shè)置具有綜合體系的專業(yè)課程、配套相應(yīng)的實踐教學(xué)平臺、改進教學(xué)方法、提高教師水平等是實現(xiàn)循序漸進地引導(dǎo)學(xué)生快樂學(xué)習(xí)、輕松了解和掌握專業(yè)技能及成為高技能專業(yè)型科技人才的保證。專業(yè)課程設(shè)置關(guān)系到如何讓學(xué)生“喜歡學(xué)”、如何讓學(xué)生知道“學(xué)什么”、及如何讓學(xué)生掌握“如何學(xué)”。專業(yè)導(dǎo)論課，是進行系統(tǒng)專業(yè)學(xué)習(xí)的先導(dǎo)和鋪墊，是引導(dǎo)學(xué)生了解所學(xué)專業(yè)和相關(guān)專業(yè)的入門課程，有利于幫助大學(xué)生盡早了解所學(xué)專業(yè)性質(zhì)、培養(yǎng)專業(yè)興趣、掌握專業(yè)學(xué)習(xí)方法、規(guī)劃自身發(fā)展，能夠起到重要的導(dǎo)航作用[1]。
1 專業(yè)特色及培養(yǎng)目標(biāo)
國家即將啟動以航空發(fā)動機/地面燃?xì)廨啓C為核心的高效動力裝置重大科技工程專項，明確提出要突破高性能動力裝置的核心關(guān)鍵技術(shù)，提升我國各類核心裝備、重大機械設(shè)備動力系統(tǒng)的自主保障能力。我國能源供需矛盾尖銳，結(jié)構(gòu)不合理，能源利用效率低，一次能源消費以煤為主，化石能源的大量消費造成嚴(yán)重的大氣污染，霧霾天氣不斷，嚴(yán)重影響人類的健康。如何滿足持續(xù)快速增長的能源需求和能源的清潔高效利用，對能源科技發(fā)展提出重大挑戰(zhàn)。國家正在推進清潔能源開發(fā)與高效利用技術(shù)、節(jié)能減排技術(shù)、高效動力技術(shù)等為主的多項計劃，作為涵蓋能源、動力及環(huán)境領(lǐng)域的核心學(xué)科之一，能源與動力工程學(xué)科必將在新能源開發(fā)與綜合利用、高效低污染排放動力技術(shù)、節(jié)能減排技術(shù)等領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵的科學(xué)與技術(shù)支撐作用，為我國早日實現(xiàn)節(jié)能減排的宏偉目標(biāo)提供強有力的技術(shù)保障，發(fā)展前景廣闊。國家重大計劃和實施綱要為能源與動力工程專業(yè)的發(fā)展提供了廣闊和美好地前景，該專業(yè)迎來了歷史性的發(fā)展機遇，同時也帶了巨大地挑戰(zhàn)，尤其在綜合素質(zhì)高、創(chuàng)新能力強的能源與動力工程專業(yè)人才培養(yǎng)方面，對如何進一步辦好能源與動力工程專業(yè)、提高本科和研究生教學(xué)水平、做好高水平人才培育基地提出了更高地要求。
大部分剛踏入大學(xué)校門的新生對自己專業(yè)認(rèn)知及畢業(yè)后從事工作崗位了解甚少，對大學(xué)生活和專業(yè)學(xué)習(xí)既好奇又迷茫，同時，中學(xué)階段被動式學(xué)習(xí)和吸收，學(xué)習(xí)時間緊，作業(yè)量大，承受具大考試壓力，而進入大學(xué)以后，很多學(xué)生像脫韁的野馬，擺脫了家長和老師的束縛，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、獨立學(xué)習(xí)積極性降低，失去學(xué)習(xí)目標(biāo)。鑒于此，一般高校在大一期間都設(shè)置了專業(yè)導(dǎo)論課，不僅要指導(dǎo)學(xué)生解除在該專業(yè)一些問題上的困惑，還要能引導(dǎo)學(xué)生更好地適應(yīng)大學(xué)生活，幫助學(xué)生領(lǐng)會大學(xué)的學(xué)習(xí)方法及提升自主學(xué)習(xí)能力，消除學(xué)生的不適應(yīng)性以提升學(xué)生自立、自主學(xué)習(xí)的能力，幫助學(xué)生更好地規(guī)劃學(xué)習(xí)，實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。專業(yè)導(dǎo)論課教學(xué)內(nèi)容一般包括：（1）介紹專業(yè)背景和專業(yè)特色。（2）專業(yè)人才培養(yǎng)方案的課程體系及相互邏輯關(guān)系。（3）涉及的基本專業(yè)知識、專業(yè)拓展及交叉學(xué)科。（4）本科和研究生學(xué)科的對接關(guān)系。開設(shè)專業(yè)導(dǎo)論課可以幫助學(xué)生了解未來的就業(yè)和發(fā)展趨勢，增強專業(yè)學(xué)習(xí)興趣，為順利完成大學(xué)學(xué)業(yè)奠定基礎(chǔ)。高中生進入大學(xué)后，常常因為不適應(yīng)大學(xué)學(xué)習(xí)生活環(huán)境、不明確自己努力的方向而迷茫、放松自我約束，不能快速順利地完成由高中生向大學(xué)生的角色過渡，造成學(xué)習(xí)成績和思想滑坡。教學(xué)實踐表明，開設(shè)專業(yè)導(dǎo)論課程有利于學(xué)生了解專業(yè)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課的興趣，對以后學(xué)習(xí)專業(yè)及專業(yè)基礎(chǔ)課具有良好的導(dǎo)向作用。探索在本科低年級階段開設(shè)專業(yè)導(dǎo)論課程對教學(xué)質(zhì)量的提高、學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)具有重要意義[2]。高校應(yīng)該在更新教育觀念、加強教學(xué)管理、集中優(yōu)勢師資、編寫特色教材等環(huán)節(jié)著手進行改革，全面推進專業(yè)導(dǎo)論課的開設(shè)，切實提高人才培養(yǎng)質(zhì)量[3]。
南京航空航天大學(xué)能源和動力工程專業(yè)傳承了本校的航空、航天和民航特色，長期致力于動力領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究及相關(guān)技術(shù)，形成了高效燃燒組織、強化換熱理論及應(yīng)用、復(fù)雜流動仿真與控制、新概念動力裝置設(shè)計等多個優(yōu)勢明顯的特色方向。能源與動力工程專業(yè)緊密結(jié)合國家和江蘇省工業(yè)和國民經(jīng)濟發(fā)展，以科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化生產(chǎn)力為目標(biāo)，為國家和地方經(jīng)濟發(fā)展提供重要技術(shù)支撐和人才儲備。南京航空航天大學(xué)的能源與動力工程專業(yè)在多年的專業(yè)建設(shè)和發(fā)展過程中，始終弘揚學(xué)校“負(fù)重奮進、獻身國防，唯實創(chuàng)新、志在超越”的辦學(xué)精神，把人才培養(yǎng)放在首要位置，研究能力持續(xù)攀升，產(chǎn)學(xué)研效果突出，素質(zhì)教育特色出眾，創(chuàng)新型優(yōu)秀人才培養(yǎng)成效突出，教學(xué)改革、課程群建設(shè)及國際交流不斷完善和進步。因此，南京航空航天大學(xué)的能源與動力工程專業(yè)以素質(zhì)教育為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)體系特色突出，國防特色鮮明，基礎(chǔ)研究能力和服務(wù)地方經(jīng)濟發(fā)展能力出眾，師資力量雄厚、專業(yè)綜合實力強，具備了非常廣闊地發(fā)展前景。
專業(yè)課程群是優(yōu)化學(xué)生知識結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、提高學(xué)生工程技術(shù)能力的基礎(chǔ)，直接影響實驗實踐教學(xué)體系和師資隊伍的建設(shè)。借鑒國外著名大學(xué)中相關(guān)專業(yè)的培養(yǎng)方案及課程體系設(shè)立模式，在充分考慮南京航空航天大學(xué)能源與動力工程專業(yè)特色的現(xiàn)有培養(yǎng)方案基礎(chǔ)上，增加了實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)在專業(yè)教學(xué)計劃中的比重，強調(diào)學(xué)生的應(yīng)用知識和實施能力。該專業(yè)發(fā)展核心專業(yè)課程體系的核心指導(dǎo)思想為完善基礎(chǔ)類課程體系、優(yōu)化課件，建立了開放式虛擬熱工基礎(chǔ)試驗系統(tǒng)，提升教學(xué)效果；建設(shè)了燃?xì)廨啓C動力系統(tǒng)、節(jié)能減排、新能源利用3個核心課程群，理順各門課程知識領(lǐng)域的相互關(guān)系，遵循教育教學(xué)規(guī)律，突出特色，逐步完善該專業(yè)的課程知識體系，以流體力學(xué)、熱工學(xué)為理論基礎(chǔ)，輔助以機電、計算機和控制等學(xué)科的理論知識，培養(yǎng)具有高尚人格品行和社會責(zé)任感，具備扎實的理論基礎(chǔ)和專業(yè)水平，熟悉能源利用、轉(zhuǎn)化及動力系統(tǒng)原理、應(yīng)用技術(shù)的專業(yè)人才，可以從事能源動力、環(huán)境保護、新能源研究開發(fā)、動力系統(tǒng)設(shè)計、制造、控制和管理等的工作。
2 專業(yè)導(dǎo)論課的教學(xué)方法
專業(yè)導(dǎo)論課作為學(xué)科啟蒙課程之一，旨在促進低年級學(xué)生在較短時間內(nèi)概略了解自己所學(xué)專業(yè)的概念、內(nèi)涵、地位、作用、專業(yè)現(xiàn)狀、應(yīng)用前景，增強新生學(xué)習(xí)目的性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和動力，引導(dǎo)學(xué)生對該專業(yè)的人才培養(yǎng)計劃和培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系等了解，提高學(xué)生對所學(xué)專業(yè)的認(rèn)知度，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)感情，有助于學(xué)生確立專業(yè)學(xué)習(xí)目標(biāo)，促進學(xué)生以積極的心態(tài)投入未來的學(xué)習(xí)生活[4-6]。專業(yè)導(dǎo)論課從培養(yǎng)方案討論開始，讓學(xué)生總體了解大學(xué)的培養(yǎng)模式，了解課程設(shè)置的特點，了解每門課的作用以及各課程之間的關(guān)系等，幫助學(xué)生認(rèn)識到其在低年級所學(xué)在高年級有所用。不僅有助于學(xué)生提高學(xué)習(xí)興趣，更有助于學(xué)生制定中長期學(xué)習(xí)計劃。
南京航空航天大學(xué)能源與動力工程專業(yè)導(dǎo)論課采取理論教學(xué)和實踐教學(xué)相結(jié)合的方式，培養(yǎng)學(xué)生對所學(xué)專業(yè)從宏觀上了解該專業(yè)的課程體系和課程結(jié)構(gòu)。理論教學(xué)環(huán)節(jié)，專業(yè)導(dǎo)論課的授課采用多位教師和專家聯(lián)合授課的方式，通過專業(yè)負(fù)責(zé)人對能源與動力專業(yè)培養(yǎng)方案解讀和相關(guān)專業(yè)老師以航空、航天、民航及相關(guān)領(lǐng)域為背景進行具體的專業(yè)介紹，讓學(xué)生對所學(xué)專業(yè)有更深地了解。重點強調(diào)普適性教學(xué)，授課內(nèi)容不包含具體方法、原理等，專業(yè)內(nèi)容選擇上應(yīng)全面，表現(xiàn)形式應(yīng)具啟發(fā)性，且新穎、形象，具有一定的綜述性，深淺適當(dāng)。課堂上創(chuàng)設(shè)更加寬松的學(xué)習(xí)氛圍，多些特色、多些思考、多些討論、多些實踐。專業(yè)導(dǎo)論課的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計成具有引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識專業(yè)、了解專業(yè)，促使學(xué)生熱愛專業(yè)、明確個人發(fā)展規(guī)劃。實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，安排現(xiàn)場參觀、實驗演示等，對提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性具有作用積極。學(xué)生組隊專題討論，就某個同該專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)專題開展調(diào)研和論述，合作撰寫論述報告，小組成員上臺講述并分別回答如下問題：選題同該專業(yè)有何聯(lián)系？目前發(fā)展?fàn)顟B(tài)？未來發(fā)展趨勢？可能會涉及哪些知識？該專業(yè)哪些課程會涉及這些知識？該選題同哪些企業(yè)和研究機構(gòu)相關(guān)等？南京航空航天大學(xué)能源與動力工程專業(yè)導(dǎo)論課以寬松、多樣化的教學(xué)安排調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和提升學(xué)習(xí)效果。為了實現(xiàn)能源與動力工程專業(yè)導(dǎo)論課在有效教學(xué)中的作用及其實施對策，在本科專業(yè)建設(shè)項目“能源與動力工程專業(yè)導(dǎo)論視頻課”的支持下，拍攝并制作了八個單元的能源與動力工程專業(yè)導(dǎo)論課程視頻，在學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上建成課程網(wǎng)站、上傳主要課程PPT、課程視頻、課程教學(xué)大綱等材料，學(xué)生可以更深入學(xué)習(xí)該課程和深入了解該專業(yè)。
3 結(jié)語
專業(yè)導(dǎo)論課是為大一新生能夠初步了解專業(yè)知識、掌握學(xué)習(xí)方法、做好職業(yè)生涯規(guī)劃的一門啟蒙和科普課程，啟發(fā)、調(diào)動大一新生的自主學(xué)習(xí)積極性，引導(dǎo)新生熟悉能源利用、轉(zhuǎn)化及動力系統(tǒng)原理、應(yīng)用技術(shù)等知識，了解能源與動力工程專業(yè)涉及能源動力、環(huán)境保護、新能源研究開發(fā)、動力系統(tǒng)設(shè)計、制造、控制和管理等行業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生熱愛所學(xué)專業(yè)、進行大學(xué)成長規(guī)劃及職業(yè)生涯規(guī)劃及實施，逐漸提高自主學(xué)習(xí)能力，有計劃地進行自我培養(yǎng)。能源與動力工程專業(yè)導(dǎo)論課教學(xué)模式是采用專業(yè)組長和同行專業(yè)教授配合理論教學(xué)和實踐教學(xué)的靈活性和多元化教學(xué)方法，使得專業(yè)導(dǎo)論課程能夠很好地激發(fā)學(xué)生的參與意識和學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生掌握專業(yè)學(xué)習(xí)方法，為高效地學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)知識打下了堅實的基礎(chǔ)。專業(yè)導(dǎo)論課是引領(lǐng)大學(xué)生建立專業(yè)自信心和專業(yè)歸屬感、走入專業(yè)領(lǐng)域的向?qū)В诖髮W(xué)一年級新生在大學(xué)的學(xué)習(xí)和成長過程中，具有重要的領(lǐng)航作用。
參考文獻
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第3篇
[關(guān)鍵詞]能源與動力工程 自動控制 實踐教學(xué) 探討
[中圖分類號] G423 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2015）12-0157-02
2012年教育部新版高校本科專業(yè)目錄中將“熱能與動力工程”調(diào)整為“能源與動力工程”。“能源與動力工程”致力于傳統(tǒng)能源的利用及新能源的開發(fā)，以及如何更高效地利用能源。“能源與動力工程”專業(yè)主要培養(yǎng)在能源轉(zhuǎn)換與利用和熱力環(huán)境保護領(lǐng)域具有扎實的理論基礎(chǔ)，較強的實踐、適應(yīng)和創(chuàng)新能力，較高的道德素質(zhì)和文化素質(zhì)的高級人才，以滿足社會對該能源動力學(xué)科領(lǐng)域的科研、設(shè)計、教學(xué)、工程技術(shù)、經(jīng)營管理等各方面的人才需求。“能源與動力工程”專業(yè)的學(xué)生應(yīng)具備寬廣的自然科學(xué)、人文和社會科學(xué)知識，熱學(xué)、力學(xué)、電學(xué)、機械、自動控制、系統(tǒng)工程等寬厚理論基礎(chǔ)，以及熱能動力工程專業(yè)知識和實踐能力，并掌握計算機應(yīng)用與自動控制技術(shù)方面的知識。
“能源與動力工程”專業(yè)中無論是傳統(tǒng)專業(yè)方向（如水利水電動力工程方向）還是新興專業(yè)方向（如新能源開發(fā)和研究方向），都對自動控制技術(shù)和實踐能力要求頗高。因此，如何針對“能源與動力工程”專業(yè)特點改革自動控制類實踐課程的教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式，對學(xué)生掌握自動控制技術(shù)基本理論和提高學(xué)生專業(yè)實踐能力具有重要的指導(dǎo)意義，并能達(dá)到一舉兩得、融會貫通的教學(xué)效果。
在辦學(xué)過程中，多家就業(yè)單位提出需要具有測控基礎(chǔ)的能源與動力工程人才，社會需求提示我們，依托國家級特色專業(yè)和能源動力工程的行業(yè)背景，針對能源動力工程領(lǐng)域的不同測控對象，應(yīng)該改革自動控制實踐課程的內(nèi)容，使自動控制實踐課程成為一門有針對性的務(wù)實課程，其中的改革方法和改革經(jīng)驗也會為其他的交叉學(xué)科的實踐教學(xué)提供重要的借鑒意義。
一、實踐教學(xué)與理論教學(xué)相結(jié)合――自動控制實踐課程要與自動控制理論課程緊密融合
大多數(shù)高校的能源與動力工程專業(yè)均開設(shè)自動控制原理課程，根據(jù)專業(yè)方向要求不同在學(xué)時內(nèi)容上也稍有差別。如該課程分別可設(shè)置為64學(xué)時和48學(xué)時，其課程內(nèi)容主要以經(jīng)典控制理論為主，重點講述線性系統(tǒng)的時域分析和頻域分析等內(nèi)容。自動控制原理實踐課程是在理論課程的基礎(chǔ)上開設(shè)的，旨在使學(xué)生對經(jīng)典控制理論有更直觀、更深刻的認(rèn)識和理解，同時結(jié)合自己的專業(yè)課程背景將這門實用學(xué)科應(yīng)用到自己的專業(yè)領(lǐng)域。
結(jié)合理論教學(xué)內(nèi)容，實踐課程的其中一部分重要內(nèi)容應(yīng)是對理論教學(xué)內(nèi)容的驗證、分析和再理解。根據(jù)自動控制的基本理論，實踐課程的基礎(chǔ)內(nèi)容可以根據(jù)需要由以下一些內(nèi)容組成：
1.在實驗室用電路元件搭建常用的典型控制環(huán)節(jié)――讓學(xué)生直觀認(rèn)識理論課中講述的各種形式傳遞函數(shù)所對應(yīng)的實物模型;
2.觀察典型系統(tǒng)的動態(tài)特性并測試穩(wěn)定性，同時分析系統(tǒng)特征參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響――讓學(xué)生利用示波器這種最常用的電子測量儀器，在時域中分析系統(tǒng)響應(yīng)隨著時間的變化規(guī)律，并分析幾個重要的響應(yīng)參數(shù)的物理意義，以及它們與理論計算公式之間的對應(yīng)關(guān)系;
3.觀察系統(tǒng)零極點對系統(tǒng)性能的影響――與理論課程中的根軌跡內(nèi)容相對應(yīng)并加深理解;
4.對典型系統(tǒng)的頻率特性進行仿真――理論課程中，頻域分析方法是學(xué)生掌握起來感覺最為吃力的部分，通過實驗方法測量系統(tǒng)的幅頻和相頻曲線，能使學(xué)生對抽象的理論知識有更直接的了解;
5.對線性系統(tǒng)進行校正――系統(tǒng)校正是理論課程中非常重要的一部分，實驗中驗證不同校正方式對系統(tǒng)性能的影響，使學(xué)生對校正方法的掌握更加牢固;
6.引入被控對象構(gòu)建簡單的控制系統(tǒng)，讓學(xué)生了解控制系統(tǒng)的工程應(yīng)用、工作機理和調(diào)節(jié)方法等。
通過基礎(chǔ)理論的實踐教學(xué)，實現(xiàn)真正的理論課程指導(dǎo)實踐課程，實踐課程反饋理論課程的效果，使學(xué)生的知識體系形成一種雙向反饋的、理論與實踐緊密互動的認(rèn)知模式。
二、針對專業(yè)特色――結(jié)合“能源與動力工程”專業(yè)特色，實踐課程中應(yīng)設(shè)計與專業(yè)相關(guān)的實踐內(nèi)容
能源與動力工程專業(yè)要求學(xué)生掌握現(xiàn)代能源科學(xué)技術(shù)，信息科學(xué)技術(shù)和管理技術(shù)，能夠從事熱能動力設(shè)備及系統(tǒng)的設(shè)計、運行、自動控制、信息處理、計算機應(yīng)用、環(huán)境保護、制冷空調(diào)、能源高效清潔利用和新能源開發(fā)等工作。自動控制原理有別于“能源與動力工程”專業(yè)的其他基礎(chǔ)課程，如流體力學(xué)、工程熱力學(xué)等，是一門跨專業(yè)的基礎(chǔ)課程，但它是學(xué)生日后工作和繼續(xù)研究的必要科目之一。
如何根據(jù)專業(yè)方向特色在實踐課程中適當(dāng)加入與專業(yè)內(nèi)容密切相關(guān)的實驗內(nèi)容，是使學(xué)生認(rèn)識并學(xué)好這門跨專業(yè)基礎(chǔ)課程的關(guān)鍵，同時，這一實踐環(huán)節(jié)也能使學(xué)生將自動控制原理應(yīng)用于自己的專業(yè)知識中，對不同專業(yè)課程的融合掌握具有一定的啟發(fā)作用。
根據(jù)“能源與動力工程”專業(yè)的不同方向，結(jié)合各專業(yè)方向有的被控對象，在實踐環(huán)節(jié)中增加對這些特殊被控對象的控制和調(diào)節(jié)作用。如對流體傳動與控制方向的學(xué)生，增加利用液壓閥作為執(zhí)行元件的控制系統(tǒng)實驗，推導(dǎo)液壓閥的數(shù)學(xué)模型，觀察它的響應(yīng)特性等;對流體機械及工程方向的學(xué)生，增加水輪機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的實驗，觀察控制器參數(shù)改變對系統(tǒng)性能的影響;對風(fēng)能與動力工程方向的學(xué)生，增加風(fēng)力機變槳控制實驗，使學(xué)生掌握通過測量風(fēng)向變化控制風(fēng)力機葉片方向改變的基本方法等。通過上述實驗，一方面讓學(xué)生復(fù)習(xí)了自動控制原理的理論知識，另一方面，使學(xué)生將控制理論直接運用到自己所學(xué)的專業(yè)知識當(dāng)中，對基礎(chǔ)知識有了針對性的認(rèn)識。
實踐課程的一個小變革，實際體現(xiàn)的是一種教學(xué)的新思路和新方法，實踐教學(xué)可以作為理論教學(xué)的點睛之筆，這種知識體系結(jié)構(gòu)猶如一座金字塔，我們可以把它稱為“金三角體系”，整個構(gòu)造的知識體系如圖1所示。雖然實踐課程在整個知識體系中所占的比重有限，但合理有效地設(shè)置實踐課程的形式和內(nèi)容可以使學(xué)生的整個知識體系更加牢固。
圖1 “金三角體系”知識結(jié)構(gòu)
三、實踐課程深度拓展――整合專業(yè)內(nèi)課程資源，結(jié)合校內(nèi)外豐富的實踐資源，鼓勵學(xué)生自我思考、自我創(chuàng)新
隨著學(xué)校的日益發(fā)展，學(xué)校實驗資源日益豐富，學(xué)生使用實驗資源的自由度逐步提高。現(xiàn)在很多高等學(xué)校實行實驗室開放制度，鼓勵學(xué)生在自我思考的基礎(chǔ)上開展開放性實驗。對于自動控制原理的實踐課程教學(xué)，也可以逐步對學(xué)生開放實驗室，鼓勵學(xué)生自我學(xué)習(xí)。
同時，國家對高校科研項目的支持逐年加大，很多國家項目（如“973計劃”、“國家自然科學(xué)基金”等）在項目實施的過程中都在國家基金的資助下建設(shè)了很多的實驗基地，如果能在項目完成后將這些實驗基地和實驗設(shè)備用于學(xué)校的教學(xué)環(huán)節(jié)，實際上是提高了這些實驗基地和實驗設(shè)備的利用率，同時也使國家的扶持投資資金得到了更大的回報。以我校的具體情況為例，2006年我校承擔(dān)了國家“973計劃”――大型風(fēng)力機的空氣動力學(xué)基礎(chǔ)研究，并建立了風(fēng)力機外場實驗基地。在自動控制的實踐教學(xué)中，針對“風(fēng)能與動力工程”專業(yè)學(xué)生，我們利用該項目的實驗風(fēng)力機進行拓展性實驗，學(xué)生可在外場環(huán)境中對風(fēng)力機的偏航和變槳控制等有很直觀的認(rèn)識，而且我們的控制程序是開放的，可以鼓勵學(xué)生自我創(chuàng)新，通過編程實現(xiàn)更好的控制策略。拓展性實驗不僅使學(xué)生將理論知識和自己的專業(yè)方向很好地結(jié)合在一起，同時也是增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的一種很好的途徑。
另外，校外實習(xí)基地是學(xué)生參與實踐，實現(xiàn)創(chuàng)新的重要平臺。不只是對于自動控制原理這一門實踐課程，專業(yè)的大多數(shù)實踐課程內(nèi)容都可以在實習(xí)過程中體現(xiàn)出來。加強特色實習(xí)基地建設(shè)，不僅能使學(xué)生加深對學(xué)校理論課程和實踐課程的認(rèn)識，同時豐富學(xué)生的思維方式，對學(xué)生的自我創(chuàng)新具有推進作用。
綜上所述，如果能將自動控制原理實踐課程很好地結(jié)合自動控制原理理論課程，并有專業(yè)方向針對性地開展學(xué)科交叉實驗，同時在校內(nèi)開放實驗和校外的實習(xí)過程中有所體現(xiàn)，就能夠使學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)形成網(wǎng)狀構(gòu)造，有利于學(xué)生融會貫通，學(xué)以致用。通過對這一門跨專業(yè)實踐課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的探討，其得到的具體教學(xué)效果和教學(xué)經(jīng)驗也可應(yīng)用于其他跨專業(yè)實踐課程的教學(xué)中，從而使實踐課程在整個本科教學(xué)過程中發(fā)揮最大的教學(xué)作用，并實現(xiàn)更好的教學(xué)效果。
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