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二、高职院校热能与动力工程专业课程设计教学改革的措施
1.进行课程教学方法的改进
要对课程设计进行严密的安排,可以形成系统的课程教学规划,形成一个系统的课程设计体系。比如,在进行课程设计的时候,可以先选择一个机组热力发电厂来作为设计对象,在进行课程设计的时候,要对整个体系进行全面的设计,这样让学生了解所有的内部构成和构造,包括对锅炉和换热器的个体设计。当进行设计的时候可以把所有的学习内容进行考虑,他们要把自己学到的理论放到实际工作中来,在这个过程深入了解其中的关系,让学生有大的工程概念,为他们在以后就业过程中打下夯实的基础。还有就是要对课程设计培养计划进行改革,比如,在进行“锅炉原理”课程学习的时候,要对锅炉的教学课堂进行设计,整个课堂理解学习和实践进行有机的结合,在开展课程设计的时候,让学生多接触生产实践,接触各个锅炉,火力发电锅炉、汽轮机和各种热交换装置,这样可以增强学生的工程概念。
2.计算机课程设计方法的引入
现代化的工程设计是逐渐走向复杂化的,很多的设计内容都要进行反复的迭代。现在在进行课程设计的时候可以用计算机来辅助课程设计,通过计算机课程设计方法的引入来引导学生进行学习,通过多媒体给学生展示出发电厂相关设备和演示视频,也可以下载相关的软件来进行模拟实践。比如,在进行蒸汽机原理讲解的时候,可以通过对比图片来引导学生看到蒸汽机的变化规律和变化情况,用不同颜色的图标对蒸汽机里面的零部件进行标注,这样学生可以对里面的细节进行部分学习。还可以运用软件让学生在课堂课程设计上来进行真实的模拟,即使在模拟中出现了问题,也能够减少伤害,老师还可以在这个过程中进行总结。学生对这样的课程设计方法会很感兴趣,因为学生还是比较好动的,老师也可以分成小组来进行讨论,一个小组推出一个方案,大家就这个方案来开展讨论。老师可以把比较好的方案制作成课件向学生进行展示。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1674-9324(2012)03-0112-02
建筑环境与设备工程专业主要培养从事室内环境设备系统和建筑公共设施设计、安装调试、运行管理及国民经济各部门所需的特殊环境开发的高级工程技术人才,《锅炉与锅炉房设备》作为该专业的热源设备课程,授课内容应该全面并且应该有课程设计实践环节。但是为了培养宽口径厚基础的专业人才,在培养计划中,各门课程的学时数都进行了不同程度的缩减,该课程由原来的64课时缩减为32课时,并且我校的教学计划删除了重要的环节――课程设计。这种培养计划导致学生对课程内容掌握肤浅,且不能与实际应用相结合,学习只为考试及格、获得学分。因此,必须对该课程的教学计划、教学方法、教学手段及考核方式进行改革,才能取得令人满意的教学效果。
一、课程教学现状分析
建筑环境与设备工程专业《锅炉及锅炉房设备》作为热源设备专业课程,主要内容包括[1]:锅炉结构,燃料的燃烧计算,锅炉热平衡,锅炉内部循环流动与汽化过程,受热面的传热计算,通风计算,锅炉房工艺布置等。通过本课程的学习,学生可进行供热锅炉开发设计及锅炉房工艺设计等工作。《锅炉与锅炉房设备》课程概念多,设备多,原理抽象。通过讲授《锅炉及锅炉房设备》课程,笔者深深体会到:仅仅依靠目前的教学方法,如多媒体展示教学内容、学生记笔记,很难激发学生的学习兴趣,学生的注意力很难进入到教师的课堂讲授中去,学生学习的目的只是为了应付考试,更别说学生综合运用能力的培养和实际经验的掌握。而且,该课程目前没有安排课程设计内容,学生在毕业设计时,如果选择锅炉房工艺设计方面的内容,容易将曾经学的知识与目前的设计严重脱节,更谈不上学以致用。建筑环境与设备工程专业培养计划中安排了认识实习和生产实习。但我校认识实习和生产实习都安排在《锅炉及锅炉房设备》开课之前,虽然学生都去锅炉房看过设备,进行了初步的认识,但由于还没有进行专业知识的学习,实习的针对性不强,基本上是走马观花式的实践活动,等到开始学习这部分课程的时候,实习的时候看到的东西早已经忘了,学生的动手能力和独立思维能力不能得到很好的锻炼。
二、课程教学改革要点
1.完善课程体系,优化知识结构。《锅炉及锅炉房设备》具有理论性和实践性较强的特点,锅炉作为供热热媒的来源,通过供热管线系统被输送到热用户。按目前的教学内容及实践看,学生只能掌握锅炉的一些基本理论,对一些需要在课程设计中掌握应用的内容,比如锅炉房工艺布置、水力工况分析以及供热系统的技术经济分析不熟悉。从毕业设计中反馈出来的信息发现,学生在锅炉房工艺设计中缺乏全局的系统观念,空间想象能力和绘图能力也比较欠缺,管道之间的连接没有感性认识,绘图都是凭空想象,很不规范。为了改善这种现状,完善该课程的各个环节,在以后的教学中首先从改进课堂教学手段入手,在常规多媒体课件文字展示教学内容的基础上,制作生动有趣的动画课件,比如,针对第一章中“锅炉的基本构造”部分,不只是简单的文字叙述各个部件及功能,而是与Flas相结合,将锅炉的各个部件及组装过程生动地展示出来。同时介绍目前锅炉发展的趋势,把本课程最新的技术和设备内容介绍给学生,可以极大地提高课堂教学的知识含量。通过视频及动画手段,把“第一现场”带到课堂,既形象又节约资金。其次,这次课程改革将增加《锅炉与锅炉房设备》课程设计环节,让学生将学习内容在过程设计中得到全面的复习与巩固,并且对课程教学中不容易阐述清楚的工艺系统及流程进行设计,通过锅炉房工艺流程的设计及各部分的设备选型,可以让学生将课程的各个章节融汇贯通,全面了解。
2.改革课程性质及评价机制。目前我校的《锅炉与锅炉房设备》为专业基础选修课,课程成绩不会影响学生的毕业绩点分,所以学生对待课程的态度极不认真,认为只要能考试及格、拿到学分即可。对作业采取敷衍的态度,稍有难度的题便放弃不做。当毕业时这部分学生如果分到了锅炉房设计的题目,便出现茫然无措,不知从何下手的现象。针对这种现状,此次课程改革将从教学计划调整入手,改变该课程的性质及考核方法,将该课程调整为专业必修课,从思想上让学生重视起来,同时更新观念,通过扩大评价内容,采取灵活的评价手段及多样化的评价方法,来调动学生的学习积极性。并且加大平常考核的力度,将章节的重点内容进行课堂测验,讲解较为复杂的工艺系统时,开展课堂小组讨论,学生可根据自己的理解做出不同的热力系统,并将这些作为最终成绩重要的一部分来考核。
3.建立校内外认识、实习基地。根据锅炉课程的特点,在校外寻求合作,建立两个认识、实习基地。一是与锅炉的生产企业合作,可在课程开始后的前几周进行一次锅炉部件的生产观摩,让学生了解锅炉设备各部件具体形状,理解锅炉燃烧的原理,再回到课堂上与理论相结合,加强对学习内容的掌握和理解;二是锅炉安装企业,让学生了解锅炉的各个部件是如何安装在一起,组成锅炉系统的,使学生对锅炉各部分的结构及功能有个直观深入的观察和认识;三是充分利用校内的锅炉房资源,与学校后勤相关部门协商,让学生参加实际锅炉运行,深入观察、学习,使学生掌握锅炉房设备运行中的各个工艺过程,为锅炉课程设计和毕业设计奠定坚实的基础。
《锅炉与锅炉房设备》课程作为建环专业的专业基础课,教学应该根据建筑环境与设备工程专业目录要求,结合本校实际情况,对教学方法进行探索研究,从课程性质、教学内容、教学手段与方法以及实践教学环节几方面进行改革,以培养素质高的应用型人才。
教学是一个系统性工程,教学改革要取得全面的、实质性的效果需要一定的过程和时间,在今后的教学实践中,如何让学生更全面地掌握教学内容,实现教学改革的根本目标,还需进一步探索并总结经验。
参考文献:
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)04(b)-0133-01
《锅炉及锅炉房设备》是建筑环境与设备工程专业的主干专业课之一。该课程系统地阐述了锅炉本体及锅炉房辅助设备的结构特点、工作原理等知识,同时对锅炉房的热力系统设计、设备布置、烟气净化等知识进行了阐述。所研究的内容是供热热源(锅炉及锅炉房设备),任务是如何安全可靠、经济有效地将燃料的化学能转化为热能,进而转换为蒸汽(或热水)的热能以满足生产、生活的需要。本课程教学目的在于使学生通过本课程的学习获得:燃料燃烧、锅炉结构、传热计算、水质处理、锅炉房工艺设计以及提高锅炉热效率和有关节能技术措施方面的基本知识和相应的热工分析计算能力,为今后从事中、小容量的供热锅炉房工艺设计、运行管理、开展以节能为中心的技术改造和科学研究打下良好的基础。
该课程涵盖了传热学、工程热力学、流体力学、泵与风机、热工仪表等多方面的理论,具有理论性和综合性强的特点。同时,《锅炉及锅炉房设备》所涉及的工业设备繁多,主要对锅炉房附属设备如给水设备、通风设备、燃料供应和排渣除尘设备、监测仪表和自动控制设备等做了详尽的介绍,因此本课程又具有实践性强的特点。本人在教学中发现,学生对理论知识认知较差,同时理论与实践结合能力差,仅仅依靠目前的教学方法,如多媒体展示教学内容、学生记笔记,很难激发学生的学习兴趣,学生的注意力很难进入到教师的课堂讲授中去,学生学习的目的只是为了应付考试,更别说学生综合运用能力的培养和实际经验的掌握。为了适应社会的需求,更好让学生更好的接受讲授的课程,对《锅炉及锅炉房设备》课程进行了以下研究和实践。
(1)更新教学内容
多年来,本专业教师参与了许多实际工程的建设和指导,积累了很多的实践经验,利用这些条件,将先进的技术成果引入到专业课教学之中,丰富了专业课的教学内容,使学生的专业技能培养与学科发展的前沿紧密结合。同时,结合目前热源工程近年来国内外发展的新技术和新动向,对教学内容上进行了一定的更新,引入将学科发展的新理论、新技术、新设备,形成学科发展的新体系,实现了教学内容与学科发展同步。并且激发学生的学习兴趣。
(2)教学录像、动画的整合
收集及整合锅炉及锅炉房设备方面的录像、动画等,重要的是,合理的穿插到课程的教学工作中。对于锅炉房的部分设备可以用动画演示,增强教学效果。在有关工艺及设备的教学工作中,通过模拟动画和工程录像对锅炉运行过程及设备进行解剖和分析,使原来黑板上难以讲解透彻的内容形象、生动的展现在学生面前。提高学生的学习兴趣和学习热情,加深学生对所学知识的理解及掌握。
(3)加强实践教学
实践性教学与理论性教学具有同等重要的地位,对于完成教学计划、落实教学大纲中的规定,确保教学质量,特别是对于配合理论性教学,培养学生分析问题和解决问题的能力,更具有特别重要的意义。组织有序的实践教学活动,不仅可以使使学生对所学的知识感到直观、易理解、印象深刻,从而得到牢固掌握,同时还可以培养学生善于实践、善于总结的能力,增强动手能力和创造的意识,使学生在知识、能力和素质上得到真正提高,因此实践性教学环节是教学改革的重点所在。重视实习环节。
本课程设认识实习、参观、和课程设计实践教学。认识实习:通过一周认识实习,使学生对热源工程有一个整体感性认识,为学好该门课程打基础。参观:在教学过程中参观1~2次,通过参观主要了解锅炉和锅炉房设备的组成和构造。认识各种设备和各类仪表。课程设计:课程设计是锅炉及锅炉房设备的重要实践教学环节,课程设计对课程的教学效果影响甚大,它不仅可以锻炼学生的实践能力,同时也可以加深学生对课堂讲授内容的理解和记忆。
锅炉及锅炉房设备课程的特点是系统性强、应用性强、实践性强。结合课程特点,在教法上注重理论与工程实际的紧密结合。我们希望正确把握好课程与教学两者的关系,为了改变传统的以教师为中心的教学结构,采用启发式或讨论式激发学生积极思维的教学方法,我们系统的收集工程实例,精心插入各教学章节中。有些工程实例的解决方法作为题目留给同学,让学生课下思考。然后,教师与学生共同分析解决问题的途径与方法。这种形式极大的调动了学生的学习积极性,激发学生的学习热情,学生表现出强烈的参与意识。在教与学的互动中,教会学生如何将学到的多学科理论知识用于解决实际的工程问题。实现了从重视知识的传授、智力的培养向重视能力培养转变;从以学习知识为主的”知识目标观”向以学习方法为主的”能力目标观”转变;从”培养知识型人才观”向”培养创新型人才观”转变。
2建环专业实践教学存在的问题
实验教学在实践教学中,实验教学是重要的一个环节,本专业原有实验教学内容中演示型实验较多,存在一定问题。原有实验教学是基于建筑环境与设备工程专业而设置的,主要配合专业基础课流体力学、传热学、工程热力学、电工电子学和专业核心课程供热工程、锅炉及锅炉房设备、制冷技术、空调工程、通风工程、建筑电气、建筑设备自动化等而设立,实验开设种类齐全。但是受实验场地和实验设备数量的限制,许多实验设备数量不够,仅能进行演示型实验,在实验过程中学生被动地听教师讲解,没有机会实际操作,设计实验方案更无从谈起。在这种实验课中,学生被动接受,其教学效果可想而知。这种实验教学条件不能满足新工科所要求的建筑环境与能源应用工程专业的实践教学要求。课程设计本专业原有的课程设计是针对这一门课程设置,并没有兼顾统筹其他课程,缺乏综合性和总体性。原有课程设计分别为供热工程、冷热源工程、工业通风、空调工程、工程概预算、建筑给排水、建筑电气、建筑设备自动化等课程对应的课程设计,每一个课程设计的时间一般为2~3周。这种课程设计的方案时间短,学生往往刚刚理清思绪,明白该怎么做,方案怎么选择,负荷计算的方法是什么,就花费了大量时间;接下来还要熟悉规范,进行图纸绘制等工作,可以想象对于一个刚接触工程设计行业的学生,这样完成的课程设计计算的准确性和图纸的完善度都不会太高。同时,经过长期与学生的沟通发现,把这种课程设计安排加在一个刚入设计行业的学生身上,只会使他对这个行业充满畏惧,最终仅仅为了完成课程设计而做课程设计,毕业后也不会再选择这个行业,这是这种教学方法最大的问题。毕业设计在本专业的毕业设计中,以前主要是进行一个完整项目的工程设计,但是存在一定的问题。这些项目不都是真实存在的项目,有的是虚拟项目,这样就会导致建筑上可能存在不合理,设计出来的方案与实际中的方案相差较大。比如建筑是按照北方的标准设计,而进行暖通设计时却采用南方的气候条件,或者采用了过时规范设计的建筑,将会导致建筑本身就与现有规范冲突,让学生无所适从。另外,地方高校的学生也存在考研热,每年都有大量学生在本科毕业后能够升学,进入科研型大学从事科研工作;而地方高校的年轻教师大都是博士毕业,有一定的科研基础,考上研的学生没有人将其带入科研大门,而想做科研的教师又缺乏助手,实际上毕业设计正是这两种需求能很好结合的途径。实习实训实习实训是工科教育中最重要的一个环节,在这个环节学生直接与企业接触,能比较深入地了解本专业的应用情况并能提高实践能力。以前的实习实训,除了在校办工厂内进行实践操作外,企业一般难以接待如此规模的学生进行实践动手操作,所以实习实训往往停留在走马观花的参观中。虽然一般都有工程技术人员参与实习中为学生答疑解惑,但是通过长期观察,整体效果不佳,需要找到一条合适路径来提高实习实训的质量,这也是目前各个高校都面临的困境。
3建环专业实践教学改革
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)23-0072-02
“集散控制系统”是一类分散控制、集中管理的共用控制、共用显示的开放的仪表计算机控制系统,综合了计算机、通信、显示与控制等(4C)技术,并随4C技术的发展而不断发展。自20世纪70年代中期第一套集散控制系统诞生以来,已在国内外工业控制领域得到广泛应用。[1]“集散控制系统”是自动化类专业(尤其是热工过程自动化专业)的核心专业课,其教学分为课程教学与课程设计教学两部分。从系统科学视野来看,课程教学与课程设计教学是DCS教学体系中的两大元素,相互作用形成有机结构,根据系统科学整体性原理,1+1>2,即整体功能大于两元素功能之和,[2]因此要提高“集散控制系统”教学效果有以下两个途径:一是分别改进课程教学体系与课程设计教学体系;二是加强两者的相互作用,形成有机结构,派生出更多新功能,从而提升教学效果。为了培养符合新形势下发电行业对热工过程自动化专业毕业生的就业要求,本文以长沙理工大学热工过程自动化专业为例,探讨了“集散控制系统”教学体系的改革。
一、“集散控制系统”课程教学体系改革
1.修订教学大纲
教学大纲是课程的教学纲要。经过课程教研组多次讨论,结合热工过程自动化专业的最新培养计划,依据拓宽基础、加强素质教育、培养创新能力和工程能力的培养思路修订了“集散控制系统”的教学大纲,进一步明确了“集散控制系统”在整个专业课程体系中的地位和作用,指出了教学目标与期望值,规定了基本教学任务和要求。
2.编写教案讲义
教案是教师实施教学计划与组织课程教学的方案,即为教学程序。课程教研组在教学中选用过两种参考教材,所选课程教材内容比较全面。但是由于集散控制系统的不断发展,所选教材的部分内容已跟不上技术的更新发展。为此,根据最新修订的教学大纲,参考国内外有关火力发电机组最新技术和集散控制系统相关教材,结合课程组近几年形成的教学与科研成果,编写了“集散控制系统”课程的教案与内部讲义。
3.更新教学内容
“集散控制系统”课程的内容涉及到热工过程自动化专业的几乎所有专业基础课程及专业课程知识。随着集散控制系统的迅速发展,知识与技术日新月异,要适应社会发展与需求,就必须在教学过程中关注新型集散控制系统的特点与优势,[5]比较各厂家产品的优缺点,更新教师的知识体系。课程教学结束后召开总结讨论会,根据学生学习情况及教学过程中反馈的信息,反思教学内容编排的合理性与先进性,推陈出新,保持教学内容的前沿性。同时要做到内容的开放式,注意衔接其他专业课程相关内容,将检测技术与控制仪表、热工过程控制系统、锅炉原理、汽轮机原理、计算机控制技术、智能控制技术与控制系统仿真技术等课程相关知识融入到具体的集散控制系统分析和设计中,从而提高学生集散控制系统的分析与综合能力。
4.改进教学方法与教学方式
针对具有不同特点的知识点,采取不同的教学方式方法。在对集散控制系统的基本概念与结构进行分析时,结合PPT、Flash等多媒体课件,以讲授为主、讨论为辅开展课堂教学,尽量活跃课程气氛,把知识点讲解的浅显易懂,做到重点难点突出,在关键处设置问题,启发学生思考。针对算法组态与人机界面内容,需要实践动手的较多,考虑到实验课时的有限性,安排学生自己安装好组态王与DCS教学仿真软件,课堂教师结合实例一边讲解一边示范,学生一边听讲一边学习组态。在讲授数据通信时,结合某电厂科研课题,分析与DCS通信遇到的问题及其解决方案,激发了学生的学习热情。积极探索开发并充分利用网络教学平台,为学生提供灵活自主的第二课堂,拓宽了学生的视野,改善了师生的交流途径。[3]
5.实验教学改革
“集散控制系统”课程的所有实验都在集散控制系统实验教室进行,以前由实验室教师单独承担,为了实现理论教学与实践教学的无缝对接,现由实验室教师与任课教师联合承担,共同编写了实验室指导书,指导学生独立完成实验。根据集散控制系统教学大纲,由于教学时间的限制,安排学生利用课外时间进行六个验证性实验,在和利时MACS系统上开设了四个设计综合性实验,[4]包括一阶单容水箱对象特性测试实验、单容水箱液位PID控制实验、双容水箱液位控制系统设计实验及煤燃烧控制系统设计实验。
二、“集散控制系统课程设计”教学体系改革
“集散控制系统课程设计”是热工自动化专业继“集散控制系统”课程之后一个至关重要的工程实践教学环节,是将书本知识转化为实际运用能力的关键步骤,其学时为两周。其目的在于培养学生运用所学的集散控制系统的分析与设计理论知识解决工程实际问题的能力,进一步发掘和培养学生的创新精神与工程实践能力,即加深学生对热工自动化工作的认识,提升毕业入职后的工作能力。这里主要从教学大纲、课程设计指导书、课程设计选题、指导教师的团队化等方面探索“集散控制系统课程设计”教学体系的改革。
1.教学大纲修订
根据热工过程自动化专业的培养方案,在修订“集散控制系统”教学大纲的同时,修订“集散控制系统课程设计”的教学大纲。修订过程中,密切联系“集散控制系统”知识点,明确课程设计目的是力争全面应用课程所学知识进行现代电厂控制系统的设计,使得学生熟练掌握集散控制系统设计方法与基本技能。大纲规定了设计的基本要求、设计时间、选题原则、考核方式。
2.课程设计指导书与选题优化
“集散控制系统课程设计”主要围绕当前火力发电厂主流容量机组的锅炉自动控制系统设计,给出了炉膛压力控制系统设计、燃烧过程控制系统设计、过热蒸汽温度控制系统设计、再热蒸汽温度控制系统设计、除氧器水位控制系统设计、除氧器压力控制系统设计、汽包水位控制系统设计与磨煤机解耦控制系统设计等八个设计课题。且这些题目会根据电厂自动化的发展适时更新,尽量遴选能激发学生兴趣具有挑战性或前沿性的课题。一般安排5~7名学生为一课题小组,要求各小组选出一名学生任组长,将课题设计分解成若干部分,小组成员分工协作。各小组分别完成总体方案设计、硬件选型、确定软件需求、组态图设计、SAMA图绘制、算法组态、编写设计说明书和答辩等任务,进一步提升学生的综合应用能力、独立分析与解决问题的能力、团队合作精神及创新能力。
3.指导教师团队建设探索
课程设计教学过程中要体现素质教育的实施,必须强化指导教师的主导作用。因而,组建一个优秀的指导教师团队势在必行。指导教师必须有丰富的DCS设计经验,对电厂自动化领域有解决实际问题的工作积累,富有创新意识、创新精神,更应具备高度的责任心。加强“集散控制系统课程设计”指导教师团队建设,一方面组织任课教师与试验指导教师到电厂进行工程化培训,主要目的在于丰富教师的集散控制系统工程实践经验;另一方面聘请实习基地或有合作关系的电厂中的热工自动化工程师担任辅助指导教师。同时注重青年教师科研能力的培养,通过参与相关科研项目,把科研成果凝练成案例指导学生开展课程设计。[5]指导教师中既有理论功底深厚的任课教师、实验知识丰富的实验指导教师,又有工程实践经验丰富的热工自动化工程师,从而逐步组建一支奋发有为的指导教师团队。
三、强化课程设计教学与专业课教学的联系
“集散控制系统”教学主要围绕培养学生的工程实践能力而展开。因而“集散控制系统”课程教学必须与“集散控制系统”课程设计教学有机融合。在课程教学阶段,根据课程教研小组统一安排,把“集散控制系统”课程设计的题目及设计指导书下发给学生,从而使得课程教学基本围绕课程设计进行。在原本枯燥的专业课教学中引进了类似“案例教学”的方式,增强了学生学习的针对性,激发了学生的学习兴趣与目的,使理论与实践能够适时地统一起来,提高了教学效果。[6]因此,学生在理论教学阶段即可基本完成“集散控制系统”课程设计的建模与算法设计部分内容,大大节省了课程设计时间,让学生腾出宽裕的时间挖掘创造性设计潜能。通过强化“集散控制系统”课程设计教学体系与专业课教学体系的联系,不仅可以使理论教学与实践教学相得益彰,也促进了集散控制系统教学效果的提升。
四、总结
在近几年的教学过程中,课程教研小组对“集散控制系统”教学体系改革进行了探索。通过集散控制系统专业课程及其课程设计教学,加深了学生对集散控制系统分析与设计理论知识的整体认识,理论知识和工程实践实现了有机融合,提高了学生的工程实践能力与团队精神,提升了整体教学效果。
参考文献:
[1]罗永刚.“集散控制系统”教学改革和实践[J].中国电力教育,
2013,(11):54-55.
[2]宋燕.系统科学视域下的课堂教学改革探讨[J].广西教育,2010,
(5):19-20.
[3]王轶卿,张,赵英凯.“集散控制系统”课程教学改革与实践[J].中国电力教育,2009,(1):92-93.
锅炉原理是热能工程专业的核心课程。该课程的主要目的就是让学生认识和了解锅炉,并能对锅炉进行设计计算,因而它对热能工程专业学生专业知识结构的形成有很大影响。
分析国内各高校热能工程专业锅炉原理教学计划可以发现,该课程教学课时数与以往相比有较大幅度缩减。据调研,目前各高校热能工程专业中,该课程理论教学课时数均在50学时左右。
如何在较短的课堂教学中使学生能较好的掌握该门课程,是新形势发展对锅炉原理课程任课教师提出的一个新挑战。本文结合我校讲授锅炉原理课程所积累的一些经验,试从以下几方面对新形势下该课程的教学进行一些探索和研究。
一、合理调整教学大纲
教学大纲是教师组织教学活动,检查评估教学质量的依据,教学大纲的制定及修改应根据本门课程的特点。由于课时压缩,锅炉原理课程教学大纲需做出相应调整,授课教师课堂教学内容亦需有相应变化,但这种调整以及变化不应仅仅是课时上的简单缩减,而应该是有目的性的调整,对于一些重点讲解的内容,仍需保留足够的课堂教学课时数。
我校锅炉原理课程选取的教材是中国电力出版社出版的普通高等教育“十一五”规划教材《电厂锅炉原理及设备》,根据教学计划,其理论教学课时为43学时。如何在较少的课时情况下,组织完成好教学任务,这就要求任课教师在制定教学安排时,
此外,在每一章节内容的讲解中,对于一些随着技术发展,在实际应用中已经不再或很少采用的技术及设备的内容介绍,可以让学生课下看书自学,从而节省下宝贵的课堂授课时间。
二、采取多样的教学方式
多媒体教学是目前高校教师普遍采用的一种教学方式,而多媒体技术对于锅炉原理课程课堂教学是一种非常有益的辅助手段。随着教学方式不断发展与改进,锅炉原理课堂教学仅仅依靠多媒体教学是远远不够的,还需突破传统理念,尝试新的教学方式。
锅炉原理的授课一般是在本科生的第六学期进行,此时,学生刚刚学习完传热学、工程热力学、流体力学等专业基础课,虽在平日的学习或者讲座中接触过锅炉相关知识,但是对于锅炉的原理、构成及其作用的认识尚处于模糊状态。因此,这就要求教师在授课时,针对不同内容,注重教学方式的改变,提高学生学习专业知识的兴趣。
例如,锅炉原理第一章内容是对电厂锅炉作用及设备构成的总体介绍,由于课时缩减,许多教师仅拿出1个课时或者1个课时多一点的课堂教学时间进行讲解后,就匆匆而过,使学生在刚开始接触电站锅炉的时候就印象不深甚至没有印象;而接下来进行的燃料及燃料燃烧计算、锅炉机组热效率等内容的授课,因为偏概念理论及公式推导较多,从而使得学生逐渐丧失了学习的主动和热情,课堂教学效果大打折扣。
针对此问题,我校在讲授此部分内容时利用购置的300MW发电厂整体模型(比例1:20)、控制循环汽包锅炉模型(比例1:20)等教学工具,将传统的课堂教学变为模型前的互动式教学,采用老师讲解、学生提问的方式,在把学生学习锅炉的积极性充分调动起来的同时也收到了满意的教学效果。
三、注意教学内容的实效性
锅炉原理课堂教学内容应紧随行业技术发展趋势,反映相关技术的发展,特别是在新的形势下,更应注意教学内容的及时更新,做到在有限的课堂教学时间中让学生尽可能多的了解、接触书本中所涉及的技术及设备的最新动态。
举例来说,一般的锅炉原理教材在论述锅炉点火设备内容时,通常仅提及大、中型锅炉常用的二级点火装置和三级点火装置,而随着科学技术的发展,微油点火、等离子点火、小油枪点火等成熟可靠的点火技术及设备在实际中得到越来越广泛地应用,因此教师在进行课堂教学时应有意识的将这些新的内容添加到教学内容中去,这样不仅可以增加学生听课兴趣,还可有效提高教学质量。
四、重视课后作业的布置
课后作业是课堂教学的一种延续,是教师检验课堂教学效果、及时掌握学生学习动态的重要手段。由于授课学时的压缩,这就需要教师更加注重课后作业的布置与批改,通过课后作业了解学生课程学习中的薄弱之处并及时弥补;同时利用课后作业强化学生对于基本概念的理解及重要公式的使用,逐步培养和加强学生运用基础理论知识解决相关实际问题的能力。
比如,在讲解燃料及燃料燃烧计算这一章节时,由于其内容含有大量的概念、定义以及公式、表格等,如何在最少的时间让学生掌握这些内容,是一个十分棘手的问题。如果用大量的时间去推导公式,这样不仅浪费宝贵的课堂教学时间,而且学生的听课效果也不是非常理想。但是如果在课堂上对于这部分内容所涉及的概念、公式给学生点到为止,而课后布置让学生针对不同煤质的燃料燃烧所需空气量及其产物以及空气和烟气焓值的计算,加深学生对于该部分内容的理解与掌握;同时教师针对学生作业中出现的比较多的问题,在课堂作业点评时进行集中讲解,这就能起到事半功倍的效果。
五、其它建议
为了减少锅炉原理课时压缩对教学质量的影响,还可通过有目的性调整其它相关课程教学计划的方法。
我校在进行锅炉原理课程学习之前,组织学生到电厂、锅炉厂、汽轮机厂等实际生产单位进行认知实习,通过让学生实地接触,使其对即将学习的课程内容有一个具体的感性认识;而在系统讲授完整个课程之后,安排学生接着进行锅炉课程设计,又可使学生对其所学内容进行一个系统的练习和总结;最后,在学期即将结束之际,组织学生到电厂进行生产实习,让学生通过现场跟班操作,从而使学生运用锅炉书本学到的理论知识解决实际问题的能力得以锻炼,并最终实现锅炉原理课程教学在新形势下的教学质量不仅能有所保证,还能有所提高的目的。
参考文献:
作者简介:张倩(1982-),女,天津人,华北电力大学能源动力与机械工程学院动力工程系,讲师;田松峰(1966-),男,河南许昌人,华北电力大学能源动力与机械工程学院动力工程系,教授。(河北 保定 071003)
基金项目:本文系2010年华北电力大学本科教育教学改革项目(项目编号:13021006)的研究成果。
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)15-0065-02
汽轮机课程是热能工程专业(热动方向和集控方向)的专业主干课程,其课程设计既是专业人才培养计划中重要的实践性教学环节,也是热能工程专业培养学生综合能力的重要途径。该实践环节将汽轮机理论与实践相结合,是巩固学生已学汽轮机相关知识、提高综合分析以及应用能力的重要手段。并且该环节安排在大四上学期,具有“承上启下”的作用,既可以对汽轮机原理知识进行复习,又可使学生对即将面对的工作现场情况进行初步了解。其主要目的是使学生对“汽轮机原理”中所学的理论知识进行巩固与加深;能够了解、掌握并应用汽轮机热力设计的相关步骤;培养学生分析问题与解决问题、理论联系实际以及创新能力,并能通过课程设计过程,在不断的交流与合作过程中培养学生通力合作的团队精神,为毕业后从事专业工作打下必要的基础。因此,专业教研室一贯重视该教学环节的教学效果,一致并一直为使课程设计更适应社会的发展、符合学生培养目标而不断地努力探索新的方法及措施。
一、“汽轮机原理”课程设计现状
1.“汽轮机原理”课程设计教学目标
汽轮机课程设计是安排在“汽轮机原理”课程之后进行的实践教学环节。目的是通过课程设计系统总结“汽轮机原理”中学过的理论知识,加深对相关知识及其之间联系的理解,并将所掌握的理论知识运用到实际问题中,提高学生分析问题、解决问题的综合能力,为学生进入现场工作奠定基础。
2.原有“汽轮机原理”课程设计现状分析
原汽轮机课程设计的内容主要是进行汽轮机的热力设计,不对汽轮机结构进行设计。所谓热力设计,是根据给定的设计条件,通过热力计算确定通流部分的几何参数、各级内效率、内功率及整机的内效率、内功率。设计的机组为一功率为25MW的小型背压式汽轮机。对该机组进行热力计算后参考同类型机组,根据以上计算结果,进行汽轮机通流部分的绘制。
参考文献[1]认为在课程设计题目的设计上必须考虑各方面的综合因素,在理想的条件下要能够实现教学目标,要能够对学生的创新意识的培养和创新能力的提高有所帮助。根据这一要求,该课程设计的内容目前主要存在以下的问题:
(1)课程设计内容单一,不能较好地适应社会发展。该课程设计内容已延用近10年,内容单一,只能使学生掌握最基本的汽轮机设计过程,计算精度较低。并且多年来设计内容不变,致使学生学习兴趣不浓,教师思维也受到了一定的限制。因此,课程设计内容有待改革。
(2)课程设计教学效果不能较好地达到预定目标。该课程设计的教学目标旨在使学生掌握机组热力计算的步骤,能够通过实际动手计算了解机组各参数之间的关系。考虑到该环节实际课时的缩减,本系专业教研组开发了一套机组热力计算的软件程序,大大降低了学生的计算强度。但也由此,学生学习态度较散漫,学习方式被动,主要是应付答辩;并且,学生只注重结果,而对计算过程知之甚少;再者,学生在计算过程中,由于题目类似,抄袭情况严重。因此,该环节的教学目标很难达到预定效果。而答辩时,由于每位学生所提交的报告内容类似,教师提问受到限制,也使学生答辩时相互交流,无法对学生的掌握情况进行判断。
(3)“汽轮机原理”教学与实践环节略显脱节。考虑为了使学生能够理论联系实际并为进入工作岗位奠定基础,“汽轮机原理”课程安排在大三,而该设计安排在大四。因此,当进行设计时,对相关的理论知识不能应用自如。并且,由于现场知识匮乏,现场工程实际的解决案例接触更少,学生理论联系实际能力较差,不知道该如何利用所学知识解决实际问题,也为达到该课程设计的教学目标带来了一定的困难。
综上所述,为了提高“汽轮机原理”课程设计的教学效果,专业教师在教学过程中要注意根据实际情况进行课程实际内容的不断更新与课程设计形式的改革,确保重点知识能够被掌握,并达到相应的教学目标。做到对学生的培养不贪求知识的理论化和系统化,应加强针对性和应用性,注重教学内容的更新和发展,突出能力的培养。由此,对该教学环节进行改革势在必行。
二、“汽轮机原理”课程设计内容的改革
通过专业组教师的不断讨论,最后选定以石家庄某自备电厂机组的改造为基础,将其实际情况植入到本课程设计中,要求完成相应的热力计算及改造。
该汽轮机型号为B12-50∕10型背压式汽轮机,2003年曾对机组进行通流部分改造,即将蒸汽流量降为原来的1∕3,并为了适应小流量运行堵取了一部分喷嘴。该机组改造前为次高压背压机组,改造后为抽背机组。2003年改造后,锅炉因实际情况所限,初参数发生了变化,机组初参数达不到2003年的设计参数,终参数(背压)却在设计值高限运行(0.95~1.0Mpa),各种损失较大,相对内效率很低。复速级后温度有时高达395℃(原厂家说明额定负荷为最高350℃),背压排汽温度350℃(原机组额定流量下为300℃)。由于该机组转子为套装转子,在复速级这种温度下对机组安全性影响很大,并且机组出力不到2000kW。
针对这样的工程背景,通过相应的改造要求解决调节级后超温问题,并且能够提高机组效率及功率。考虑到该问题具有多种方案,并且整个问题可以划分成多个小问题,最终确定改革后的课程设计内容灵活性较强,既考查了学生基础理论的了解情况,又能给予学生足够的主观选择空间。具体内容如下:
(1)将复速级作为一个研究内容,分析研究如何解决调节后的超温问题,制订方案,计算相应的调节级效率及功率,并对方案可行性进行相关验证。
(2)已知调节级计算数据,进行压力级热力计算,并给出相应的改造方案。
2组态软件的优点及其应用步骤
组态软件是一种模拟系统设计的专用软件,它与过程控制紧密联系在一起,在模拟平台上构建系统。组态软件的特点主要包含以下三个方面:第一,延续性和可扩充性。当用户需求发生改变时,由于组态软件采取模块化的组合方式来搭建系统,所以用户只需小范围修改或替换指定模块,其他部分不做改动即可满足需求。第二,易学易用性是组态软件的又一个特点,学生基本不需要计算机语言基础,甚至不需要编程技术,就可以进行系统设计。通过类似拼图的方式就能够实现学生要求的软件功能。第三,通用性。组态软件几乎涵盖了工业过程系统设计的方方面面,学生可以根据各自的需求,设计各式各样的系统,并且系统都可以进行动画效果、数据处理等功能的展示,而不受行业的限制。
3组态软件在过程控制课程设计实践中的应用
在过程控制课程设计实践中,为了培养学生自主进行系统设计的能力,通过组态软件在过程控制课程设计实践中的应用,使得学生可以自主根据选择的背景来设计系统,最终达到系统的差异性和独特性,真正实现每个学生自主进行系统设计。在系统设计的过程中,学生根据自己的想法,完全自主的进行系统设计。系统设计完成后,通过与老师的交流以及老师的指导,逐步完善所设计的系统。通过这个过程控制课程设计实践,使学生把所学的过程控制的知识充分运用到系统设计当中,提高学生自主进行系统设计的能力。因此,把组态软件应用到过程控制课程设计实践环节中这一方法是具有创新性的教学实践方法。在过程控制课程设计实践中,学生根据不同背景需求所设计出:双冲量均匀控制系统、加料控制监控系统、船闸系统、水箱控制系统、锅炉温度控制系统等。通过使用组态软件,学生很容易理解整个系统的工作原理和运行流程,加深了学生对于系统设计的理解,提高了学生自主设计系统的能力,从而显著提高了实践效果。在过程控制课程设计中使用组态软件,增加了学生进行系统设计的参与感,增强了学生与指导老师的互动,显著提高了学生的积极性和主动性。通过类似拼图式的搭建构造系统,降低了系统设计的难度,与此同时增加了学生进行系统设计的趣味性,从而让学生对于自主进行系统设计充满兴趣,最终提高学生自主进行系统设计的能力。
通过两个星期的实习我的收获颇丰,不仅接触和了解到了许多物流课本上所没有的东西,也学习到了许多专业的、实用的物流知识,丰富了生活阅历,这将是我们走向社会的一笔最为宝贵的财富。以下是我就本次实习的总结。
一、实习时间
XX年年7月9日—XX年年7月20日
二、实习地点
管理系综合实验室、北京宅急送快运股份有限公司哈尔滨分公司、哈尔滨锅炉厂有限责任公司、东北林业大学物流实验室
三、实习目的
大三的这一年,我们学习了大量的专业课知识,包括物流的、营销的、电子商务的,但是这些也就只是在理论上的学习,而没有运用到实践中去。这次学校安排我们进行物流管理实习的目的,就是要我们将所学到的专业知识和具体实践相结合,以提高我们的专业综合素质和能力,当然也为了让我们对物流公司的运营状况有一个整体的了解,对中国物流行业的发展状况有一个比较全面的认识,增强同学们对所学专业的认识,提高学习专业知识的兴趣,以便即将迈入社会的我们能够更好的适应以后的学习和工作,为以后的学习和工作打下坚实的基础。
四、实习单位简介
(一)管理系综合实验室
管理系综合实验室是本系各专业学生及教师进行教学实践、科研活动的基地,现有面积520平方米 ,资产总值142万元,由商务实验室、管理信息系统实验室、会计实验室、管理决策分析实验室组成。综合实验室主要承担会计学、市场营销、旅游、财务管理、国际贸易等本科专业和管理系各专科专业的各项实践教学任务;为教师开展科研活动提供基础条件,让教师利用综合实验室对相关行业的业务流程进行研究,进行业务流程再造,提高模拟实验的仿真程度;培养实践教学师资力量,使实践教学教师达到相应行业高层管理人员水平;建立各行业案例库,为教学、科研、项目个案研究提供参观、交流、实践基地;利用综合实验室,积极开展政府管理人员、企业管理人员、当地院校师资培训,并承担工商企业高层管理人员、外校学生培训和教学实验任务等。
(二)宅急送快运股份有限公司
宅急送快运股份有限公司成立于1994年,1998年,宅急送在上海、广州成立了子公司,1999年,全资分支机构增加到30余家,包括哈尔滨的分公司。到XX年,宅急送总公司成立,并且在全国范围内按区域完成七大子公司建立。在XX年,公司建立了电子商务平台,之后在北京、上海、广州三地建立了物流基地,实现了全国信息互联共享,京沪、京沈、京广、沪汉物流班车开通。XX年,公司实行三级城市发展战略,网络发展到地级城市,并且成立了航空处,上海分公司实行了飞机包舱运输,拉开了宅急送包机上天的序幕。XX年10月30日,宅急送国内快递、综合物流、国际业务三大事业部发展模式拉开序幕,宅急送从单一国内快递向现代综合物流转型,开通全国统一客服热线,总公司正式更名为“北京宅急送快运股份有限公司”。
(三)哈尔滨锅炉厂有限责任公司
哈尔滨锅炉厂有限责任公司的前身是哈尔滨锅炉厂,1954年建厂,1994年10月经企业股份制改制,是在香港发行h种股票并上市的哈尔滨动力设备股份有限公司的核心成员,是中国最大的电站锅炉制造企业,首批国家一级企业,目前经营并批量生产600mw、300mw、200mw、125mw、100mw、50mw机组电站锅炉,工业锅炉及余热锅炉,配套辅机和高中压阀门,大型石化容器,核能设备等产品,部分产品出口朝鲜、巴基斯坦、菲律宾等22个国家。
在新的发展时期,哈尔滨锅炉厂有限责任公司开了发超临界直流锅炉、大容量清洁煤燃烧锅炉、核电承压设备等新产品,拓展生产能力和市场竞争能力,并多方位与国外著名厂商和公司进行广泛的技术交流与合作,向各用户提供一流的产品和周到的服务,满足国内外市场对电力设备的不同需求。
(四)东北林业大学物流实验室
东北林业大学物流实验室总投资近200万元(不包括房屋建设费),包括物流工程实验室和物流装备实验室。物流工程实验室使用面积260平方米,物流装备实验室使用面积300平方米。实验室的建立之初,林大组织老师到北京、上海等地考察,进行两轮招投标,最后完成了实验室的规划和设计。经过一年时间,完成了物流工程实验室的建设,相继购进了一些物流设备,包括叉车、托盘、平板车、拖车、牵引车等等,使林大物流实验室具有了相当大的规模。
五、实习过程和内容
本次实习分两个阶段进行,第一阶段是物流管理课程设计实习,第二阶段是物流参观实习。
(一)物流管理课程设计 共2页,当前第1页1
物流管理课程设计实习是在管理系综合实验室之一的商务实验室进行的,主要是根据指导老师提供的第三方物流教学模拟平台这个软件进行第三方物流公司的模拟运营。在正式操作运营之前,我们需要在系统中注册一个物流公司,并且设定好模拟公司的管理中心、调度中心、运输中心、仓储中心等几个主要部门的角色,在我的模拟公司里,我选择了自己一个人承担了所有的角色。公司注册完毕后,就可以进行模拟运营了,在这个模拟的公司里,管理中心、调度中心、运输中心、仓储中心这四个部门是需要我们管理和协调的,管理中心主要是接受订单和资源管理,调度中心是对货物的分拣和调度,运输中心要对车辆进行管理并对按调度中心的货单调派车队运输,仓储中心主要是负责货物的进出仓管理和仓储货物的安全管理。我们通过在物流市场购买资源,承接定单,管理货物进出仓,调度运输等环节实现物流运输,从而实现赢利的目的。
注册并申请登记以后,就可以进入物流主页面,操作运营公司了。我们主要要做公路、铁路、海运、航空等方面的报价,订单的受理,货物的分拣和调度,运输工具的选择和发货,仓库的出入库运单的处理,财务的上报和结算等等几个步骤。公司运营之初,首先要做的就是去物流市场购置资源,完善公司的基础设施,这主要是购买运输车辆、购买和租借仓库、招聘人员等,招聘人员包括招聘司机、仓库保管员、搬运工。在完成公司基础建设后,就可以进行物流报价了,报价是必不可少的一个步骤,它是公司接受定单的前提。我按照系统的提示对公路运输,铁路运输,海运,空运以及仓库租赁等几方面进行了报价。公司的运营中还有一系列的问题需要我们处理,这包含了广告的,人员的安排,仓库的选址等。还有一些特殊情况的处理,如仓库货物被盗,车辆事故等等的处理。
在进行了一系列的处理后,我便开始承接定单运营公司了,在公司的战略上我实施了规模经营的战略,在全国各地的主要城市都分别购买和租赁了仓库设施,并且在物流市场按照发运地和目的地寻找定单,在同一线路上承接大批量定单,然后进行统一的配送和运输,以降低运营成本。在承接定单的时候我发现,有一些物流公司的报价相当的低,按报价计算的话根本就不够成本,当然这类的定单我就没有接。
一个星期的实习,我对整个公司的运营情况一直有一个很好的把握,特别是到了后阶段,公司的运营呈现一片繁荣的景象,当然最主要的是我在其中学到了很多细节上的知识。
(二)物流参观实习
一、实习时间
年年7月9日—年年7月20日
二、实习地点
管理系综合实验室、北京宅急送快运股份有限公司分公司、锅炉厂有限责任公司、东北林业大学物流实验室
三、实习目的
大三的这一年,我们学习了大量的专业课知识,包括物流的、营销的、电子商务的,但是这些也就只是在理论上的学习,而没有运用到实践中去。这次学校安排我们进行物流管理实习的目的,就是要我们将所学到的专业知识和具体实践相结合,以提高我们的专业综合素质和能力,当然也为了让我们对物流公司的运营状况有一个整体的了解,对中国物流行业的发展状况有一个比较全面的认识,增强同学们对所学专业的认识,提高学习专业知识的兴趣,以便即将迈入社会的我们能够更好的适应以后的学习和工作,为以后的学习和工作打下坚实的基础。
四、实习单位简介
(一)管理系综合实验室
管理系综合实验室是本系各专业学生及教师进行教学实践、科研活动的基地,现有面积520平方米,资产总值142万元,由商务实验室、管理信息系统实验室、会计实验室、管理决策分析实验室组成。综合实验室主要承担会计学、市场营销、旅游、财务管理、国际贸易等本科专业和管理系各专科专业的各项实践教学任务;为教师开展科研活动提供基础条件,让教师利用综合实验室对相关行业的业务流程进行研究,进行业务流程再造,提高模拟实验的仿真程度;培养实践教学师资力量,使实践教学教师达到相应行业高层管理人员水平;建立各行业案例库,为教学、科研、项目个案研究提供参观、交流、实践基地;利用综合实验室,积极开展政府管理人员、企业管理人员、当地院校师资培训,并承担工商企业高层管理人员、外校学生培训和教学实验任务等。
(二)宅急送快运股份有限公司
宅急送快运股份有限公司成立于年,宅急送在上海、广州成立了子公司,年,全资分支机构增加到30余家,包括的分公司。到年,宅急送总公司成立,并且在全国范围内按区域完成七大子公司建立。在年,公司建立了电子商务平台,之后在北京、上海、广州三地建立了物流基地,实现了全国信息互联共享,京沪、京沈、京广、沪汉物流班车开通。年,公司实行三级城市发展战略,网络发展到地级城市,并且成立了航空处,上海分公司实行了飞机包舱运输,拉开了宅急送包机上天的序幕。年10月30日,宅急送国内快递、综合物流、国际业务三大事业部发展模式拉开序幕,宅急送从单一国内快递向现代综合物流转型,开通全国统一客服热线,总公司正式更名为“北京宅急送快运股份有限公司”。
(三)锅炉厂有限责任公司
锅炉厂有限责任公司的前身是锅炉厂,年建厂,年10月经企业股份制改制,是在香港发行h种股票并上市的动力设备股份有限公司的核心成员,是中国最大的电站锅炉制造企业,首批国家一级企业,目前经营并批量生产600mw、300mw、200mw、125mw、100mw、50mw机组电站锅炉,工业锅炉及余热锅炉,配套辅机和高中压阀门,大型石化容器,核能设备等产品,部分产品出口朝鲜、巴基斯坦、菲律宾等22个国家。
在新的发展时期,锅炉厂有限责任公司开了发超临界直流锅炉、大容量清洁煤燃烧锅炉、核电承压设备等新产品,拓展生产能力和市场竞争能力,并多方位与国外著名厂商和公司进行广泛的技术交流与合作,向各用户提供一流的产品和周到的服务,满足国内外市场对电力设备的不同需求。
(四)东北林业大学物流实验室
东北林业大学物流实验室总投资近200万元(不包括房屋建设费),包括物流工程实验室和物流装备实验室。物流工程实验室使用面积260平方米,物流装备实验室使用面积300平方米。实验室的建立之初,林大组织老师到北京、上海等地考察,进行两轮招投标,最后完成了实验室的规划和设计。经过一年时间,完成了物流工程实验室的建设,相继购进了一些物流设备,包括叉车、托盘、平板车、拖车、牵引车等等,使林大物流实验室具有了相当大的规模。
五、实习过程和内容
本次实习分两个阶段进行,第一阶段是物流管理课程设计实习,第二阶段是物流参观实习。
(一)物流管理课程设计
物流管理课程设计实习是在管理系综合实验室之一的商务实验室进行的,主要是根据指导老师提供的第三方物流教学模拟平台这个软件进行第三方物流公司的模拟运营。在正式操作运营之前,我们需要在系统中注册一个物流公司,并且设定好模拟公司的管理中心、调度中心、运输中心、仓储中心等几个主要部门的角色,在我的模拟公司里,我选择了自己一个人承担了所有的角色。公司注册完毕后,就可以进行模拟运营了,在这个模拟的公司里,管理中心、调度中心、运输中心、仓储中心这四个部门是需要我们管理和协调的,管理中心主要是接受订单和资源管理,调度中心是对货物的分拣和调度,运输中心要对车辆进行管理并对按调度中心的货单调派车队运输,仓储中心主要是负责货物的进出仓管理和仓储货物的安全管理。我们通过在物流市场购买资源,承接定单,管理货物进出仓,调度运输等环节实现物流运输,从而实现赢利的目的。
注册并申请登记以后,就可以进入物流主页面,操作运营公司了。我们主要要做公路、铁路、海运、航空等方面的报价,订单的受理,货物的分拣和调度,运输工具的选择和发货,仓库的出入库运单的处理,财务的上报和结算等等几个步骤。公司运营之初,首先要做的就是去物流市场购置资源,完善公司的基础设施,这主要是购买运输车辆、购买和租借仓库、招聘人员等,招聘人员包括招聘司机、仓库保管员、搬运工。在完成公司基础建设后,就可以进行物流报价了,报价是必不可少的一个步骤,它是公司接受定单的前提。我按照系统的提示对公路运输,铁路运输,海运,空运以及仓库租赁等几方面进行了报价。公司的运营中还有一系列的问题需要我们处理,这包含了广告的,人员的安排,仓库的选址等。还有一些特殊情况的处理,如仓库货物被盗,车辆事故等等的处理。
在进行了一系列的处理后,我便开始承接定单运营公司了,在公司的战略上我实施了规模经营的战略,在全国各地的主要城市都分别购买和租赁了仓库设施,并且在物流市场按照发运地和目的地寻找定单,在同一线路上承接大批量定单,然后进行统一的配送和运输,以降低运营成本。在承接定单的时候我发现,有一些物流公司的报价相当的低,按报价计算的话根本就不够成本,当然这类的定单我就没有接。
一个星期的实习,我对整个公司的运营情况一直有一个很好的把握,特别是到了后阶段,公司的运营呈现一片繁荣的景象,当然最主要的是我在其中学到了很多细节上的知识。
专业定位。新能源科学与工程专业围绕浙江大学“以人为本、整合培养、求是创新、追求卓越”的教育理念,以“培养知识、能力、素质俱佳,具有国际视野的新能源科学与工程专业拔尖创新人才和未来行业领导者”为宗旨,以新能源的开发、储运、利用为特征,紧密结合学科前沿和行业发展需要,积极培养满足国家战略性新兴产业的创新型人才。
培养目标。培养具备热学、力学、电学、机械、自动控制、能源科学、系统工程等宽厚理论基础,掌握可再生能源和新能源专业知识,能从事清洁能源生产、可再生能源开发利用、能源环境保护、新能源开发、工程设计、优化运行与生产管理的跨学科复合型高级人才。
课程设置。专业课程设置按照浙江大学“通识课程+大类课程+专业课程”体系进行构建,其中专业课程包含专业基础课、专业核心课和专业实验实践课。专业基础课的安排上,设置了如工程流体力学、工程热力学、传热学、能源与环境系统工程概论等基础课程,使学生具有热学、力学、机械、能源科学和系统工程等宽厚理论基础。专业核心课程开设了包括生物质能源、太阳能、风能、氢气大规模制取的原理和方法、新型液体燃料能源等课程,旨在让学生掌握新能源领域相关科学原理、工艺以及新技术研究发展趋势方面的知识。在专业实验实践课程上,安排了新能源实验、认识实习、风电风机课程设计、生物质发电系统课程设计等,使学生掌握新能源的有关实验,掌握现场运行,工程设计和生产管理等知识,为今后从事新能源开发利用工作打下基础。
专业建设特色
依托动力工程及工程热物理国家重点一级学科平台,浙江大学新能源科学与工程专业建设体现出鲜明的科研与教学相长的教学特色。
强大的学科平台。能源系拥有国内一流的学科与科研优势,具备国际竞争的实力。现有国家重点一级学科1个,一级学科博士点1个,国家重点实验室1个,国家工程研究中心2个。设博士点8个、硕士点8个、博士后流动站1个。连续5年科研经费超过亿元。依托强大的学科与科研优势,以及不断在学科交叉领域取得的创新型研究进展,为学生直接参与项目研究、在实践中培养创新精神创造了条件;同时为优秀大学生继续深造提供了宽广的平台。能源系在新能源领域已有大量的研究积累,开展了大量新能源的研究方向,如太阳能热利用发电技术,生物燃料电池,微藻制油等,并已承担了新能源方向的973项目2项,863项目多项。
一流的师资力量。能源系拥有一批在国际上具有竞争力的中青年人才,其中院士1人,“973计划”项目首席科学家3人,长江学者奖励计划特聘教授6人,国家杰出青年基金获得者5人,浙江省特级专家2人,国家百千万人才工程人选7人,教育部跨世纪和新世纪优秀人才5人。全系教师队伍具有博士学位比率达93.1%,已形成了一支知识结构、学历结构和学缘结构优化、年龄结构合理、教育教学能力和研究能力突出、具有国际竞争力的教学团队。在新能源专业方向上,已形成了由院士牵头,5位长江学者和一大批教授为核心的新能源研究队伍。
先进的教学模式。专业建设以拓宽专业基础、专业知识面为宗旨,制订与国家发展需求相适应的本科教学计划和课程体系。科研成果通过教学改革、课堂教学、大学生科技创新活动、毕业论文(设计)等途径,转化为教学资源,实现教学科研互动,为学生创新能力的培养提供了平台。能源系积极开展本科教学改革,“结合国家重大需求,创建能源与环境复合型人才培养新体系”获2009年国家级教学成果二等奖;《工程热力学》、《热工实验》课程获国家级精品课程称号;“国家级能源与动力实验教学示范中心”2012年通过专家验收。
开放的实践体系。经过多年的建设,能源系建立和发展了与学科前沿及行业发展紧密结合的能源与动力创新型人才培养实验实践教学体系。依托动力工程及工程热物理国家重点一级学科、能源清洁利用国家重点实验室,以能源与动力国家级实验教学示范中心建设为契机,通过实验课程精品化、建设学生创新实验室和节能减排实践基地、开展以全国大学生节能减排竞赛为代表的各类学生科技创新活动、与行业领军企业共建创新实践教学基地等形式,构建了多层次训练、多学科交叉、全方位辐射的立体创新实践平台。
专业建设成效
学科资源与科学研究成果及时、有效地引入本科教学建设中,为本科教育提供了大量优质资源,有效地提升了教学质量。本科生对该专业的认同度高,目前该专业已经成为最受学生欢迎的热门专业之一,学生主修专业确认平均绩点在4以上,在工科专业中排名第三。
核心课程精品化建设。专业依托教师在新能源领域的前沿研究方向,将科研方法、体验与成果引入课程,推进核心课程精品化建设。2013级培养方案修订中,确定《太阳能》、《生物质能源》2门专业核心课程建设,并增设了《非常规天然气和合成气开发与发电技术》、《生物质直燃发电技术》、《新型液体燃料能源》等课程,优化了课程结构,体现了专业特色。
专业教材高质量建设。近年来,教师总结多年科研和教学经验,出版了《能源与环境系统工程概论》、《能源工程管理》等2部“十一五”国家级规划教材。出版了《热学基础》、《核电与核能》、《热能专业英语阅读与写作》、《燃烧理论与污染控制》、《多孔介质燃烧理论与技术》、《二氧化碳捕集封存和利用技术》、《生物质液化原理及技术应用》等专业课程指导教材。
实验教学创新性建设。教师结合新能源领域的科研项目研究成果和科研项目实验台开展新开实验课程项目的建设与研究,开设了“硫碘热化学循环制氢”、“流动和雾化的激光测量”、“生物能源实验”等实验项目,同时充分利用学科实验室的设备为学生提供优质的实验环境。
实习基地全面性建设。在校外实践教学基地建设中,与东方电气集团东方锅炉股份有限公司、上海锅炉厂、浙能集团等9家企业签订了校企合作协议,并根据行业面向与专业培养目标,对校企合作的课程进行了合理的规划,注重实习企业的交叉互补。如东方锅炉、上海锅炉厂等企业提供热能转化设备的实践实习;深圳东方锅炉控制有限公司提供热能设备控制方面的实习;蓝天环保等提供燃烧污染控制方面的实习;华电电力科学研究院提供测试方面的实习;广州瑞明电力股份有限公司提供电厂整体的实习。上海锅炉厂有限公司、东方电气集团东方锅炉股份有限公司成为首批国家级工程实践教育中心。
学生科技创新活动开展。能源工程学系打破教学、科研、学科实验室界限,学生通过自主立项或参加教师的科研项目,自定实验方案、自主完成大学生科研训练计划、节能减排竞赛等课外科技创新活动。目前,新能源科学与工程专业本科生已获得SRTP立项31项,浙江省大学生科技创新活动计划项目3项,全国大学生创新创业训练计划项目1项;获校级大学生节能减排学科竞赛奖项15项,获国家级大学生节能减排竞赛三等奖1项。
未来专业建设的方向