时代背景下热能和动力工程专业教学改革和创新

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1、时代背景下热能和动力工程专业教学改革和创新　　摘要：随着我国对节能减排政策的不断深化，热能与动力工程专业的重要性日益凸现。对当前热能与动力工程专业在教学过程中需要改进的方面进行了深入的探讨，提出了新形势下的改革方案与教学方法，其中包括CFD课程的开设、污染物控制与节能减排政策的相结合，为不断提高教学效果和对本专业的建设提供参考作用。关键词：热能与动力工程；节能减排；改革；创新；CFD课程作者简介：张光学（1982-），男，浙江湖州人，中国计量学院能源工程研究所，副教授；王进卿（1985-），男，浙江义乌人，中国计量学院能

2、源工程研究所，实验师。（浙江杭州310018）中图分类号：G642.3文献标识码：A文章编号：1007-0079（2014）06-0037-028目前，世界能源消耗量巨大，主要耗能方式仍是来自于煤、石油和天然气的燃烧，这些化石燃料在利用过程中产生了大量的污染物，如烟尘、二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物，[1-2]严重影响了人们的正常生活，甚至威胁着人类的生存与发展。为应对日益严重的环境问题，我国大力推广节能减排政策。作为高校，为培养适合新形势下的专业型技术人才，在教学环节中也要对教学方法和内容有所调整。现今传统的能源消耗形式

3、已逐步向清洁能源（风能、太阳能、潮汐能、水能等）方向发展，[3]虽然所占比例还比较低，不过对于缓解严重的环境压力而言将发挥积极性的作用。热能专业与能源的综合利用息息相关，在教学环节中，应对已有的教材内容加以筛选，对于一些落后于时代发展的方法与技术，不再重点讲解，而对于一些新技术与新方法在教学中要重点阐述。把当前的热点技术提升到理论高度，使学生在未来的科学研究或是工作中找准方向。在教学改革实施过程中，我们将新型能源的发展趋势及特点加到教学任务当中，并对CFD软件在本专业的应用价值及前景进行了探讨，开设了CFD相关课程。本文

4、中，笔者分析了现行课程教学中存在的问题，并对教学改革的经验进行总结和系统介绍。一、现行教学工作存在的问题1.教材内容与时代背景互不衔接8热能与动力工程专业的教材种类繁多，且现行教材内容中所涵盖的方法及技术大多是已有的陈旧理论，同时教材中的相关章节落后于时代背景，没有对当前的新技术、新方法加以系统性的介绍。这样的后果是，学生的思维方式还停留在陈旧的方法体系当中，不能对本专业的发展趋势有明确的判断，学生今后的研究及工作产生知识脱节，进而也对本专业的发展产生不利影响。2.缺乏对新型教学方法的探索目前的教学方式还基本以课堂讲授为

5、主，并结合一定课时的实验内容。实验也是以仿真平台实现及外加一定的动手环节。但该过程避免不了存在着课时上的冲突，以致课堂教学与实践教学之间不能统调，造成了理论知识与实践内容相结合时的不契合，且教学过程中师生间缺乏互动。3.教学内容与节能减排政策相脱离当今环境保护问题已经提上了人们的日事议程，然而在教学内容上，还是围绕着以如何产能及能效问题为主，虽然在部分章节上对污染物控制策略加以阐述，但内容片面，所涵盖的信息量有限，也未能把教学内容与节能减排政策相结合；且教学时也没有在充分保证教学质量的前提下，探讨如何节约授课成本。4.对

6、新型清洁能源的教学内容不足现在所教授的热能专业课程主要是以煤、石油、天然气为主的利用方式。而这些燃料在燃烧过程中产生了严重的环境污染问题，不符合当前节能减排形势。授课时也没有对新型清洁能源加以系统的讲解。且现今为止，对新型能源课程的侧重点不够，据调查其他很多高校也没有开设相关课程。二、教学工作的改革与创新8针对上述存在的教学问题，笔者从教材内容的选取、实践环节的完善及如何培养学生自主研究能力等相关环节进行了以下探索。1.明确教学目标、优化教学内容为应对当前教材内容的固化，在教学过程中，对于一些需要重点掌握的内容不断深化，

7、不但要让广大学生从根本上了解其基本原理及相应机制，还通过制作物理模型，或是制作相应的动画、短片来模拟其工作进程，使学生从固定形式的书本内容过渡到生动鲜明的动态模型中，从而加深对理论知识的理解，同时对这些理论知识的应用范围进行阐述，如卡诺循环在热机上应用等。在每课时后都会布置相应的课后内容，这其中包括课后习题的计算，对书本上存在的重点、难点问题，通过网上搜索、到图书馆查阅资料等方式进行知识的梳理，使学生的知识体系得到全面的升华。8科技是不断进步的，本专业的发展也应与时俱进。为弥补书本中存在的知识点不完善问题，在其中加入时代

8、背景下的新技术。例如，现行的热能教材中，所讲解产能方式都以燃煤、燃气为主，其中没有或是很少涉及到新型能源的相关方面。然而，随着国家节能减排政策的不断深化，在建设节约型社会的引领下，为适应时代的发展趋势，也本着更好地建设热能与动力工程专业的发展要求，教学时增加对风能及太阳能等清洁能源的利用及特点的系统性讲解，并结合相关