能源化学工程专业方向合集12篇

时间:2024-04-09 15:33:57

能源化学工程专业方向

能源化学工程专业方向篇1

1.化学工程与工艺专业的性质及培养模式

化学工程与工艺专业属于工科专业,授予工学学士学位。由于化学工业的相关领域极为广泛,化学工程与工艺专业涉及的专业方向也就非常多样化,各高校的化学工程与工艺专业特点亦不尽相同。我校近年来根据社会经济、工业发展的需求趋势,兄弟院校化学工程与工艺专业方向的设置,以及我校原有的相近专业优势,设置了能够体现我校特色的化学工程与工艺专业方向,逐步建立了适合我校化学工程与工艺专业的教育培养模式。2008年,我校化学工程与工艺专业已有7届本科毕业生,其学生就业形势良好,社会反馈积极.在制定教学计划的工作中加强教学内容和课程体系的改革,加强实践教学环节,目的在于进一步提高教学质量,培养适应能力更强的化学工程与工艺人才。

2.化学工程与工艺专业的任务

根据化学工程与工艺专业的性质,化学工程与工艺专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多,化学工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外,还应该结合本地区、本行业及本校的实际情况,重点学习化工在某个或某几个领域中的具体应用,以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向.

3.化学工程与工艺专业的业务培养目标

本专业培养具备化学工程与化学工艺方面的知识,能在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作的工程技术人才。

4.化学工程与工艺专业的课程设置

为了使不同高校既有统一的规范,又有不同的专业特色,根据应化学工程与工艺专业的任务和业务培养目标,化学工程与工艺专业的毕业生应该具有较扎实的化工理论基础,较宽的化工应用知识以及一定的工程技术基础,从而该专业的课程设置(公共课、基础课除外)应由基础化学课、工程基础课和专业方向课3部分组成。基础化学课包括:无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等。工程基础课主要包括:化工仪表与自动化、化学工程基础、电工电子学等。专业方向课:可根据具体方向选择专业化学课,如电化学工程方向可选理论电化学、化学电源工艺学、电解工程和电镀工程等。精细化工方向可选择化工工艺学、化工分离工程、化学反应工程等。另外实践性环节包括基础实验、综合实验、提高实验、生产实习、毕业实习和毕业论文等。

我校化学工程与工艺专业方向

能源化学工程专业方向篇2

    二、河南农业大学农业建筑环境与能源工程专业教学改革实践

能源化学工程专业方向篇3

中图分类号:G712.3 文献标识码:A 文章编号:1008-3219(2013)08-0023-04

在专业群集约化发展过程中,课程体系及其资源的优化配置成为专业群聚集与扩散效应得以充分发挥的前提。当前,高职院校专业群建设中,支撑专业与龙头专业的关联度不高,而且群内专业缺乏资源要素共享基础。条块分割导致专业群内各专业资源自成体系,低水平重复建设现象屡见不鲜,校内校外资源“两张皮”的情况也相当严重。在资源配置方面,课程体系的整体设计和课程资源的统筹建设刚刚起步,专业群相关人才培养课程供给各自为政。课程体系的创新是专业建设和人才培养的核心要素,只有构建与企业人才需求相配套的专业课程体系,才能培养出符合市场需求的人才。

产业高速发展对技术技能人才的要求正在发生深刻变革,而由于课程开发理论和开发工具的落后,高职院校专业群课程建设及人才培养与企业需求存在较大的差距。从课程开发理念来说,专业群课程开发应该以全面能力本位思想和系统论为指导,贯彻落实终身学习理念,遵循建构主义教学理论,围绕人才培养目标,开展课程体系的整体构建。应重视课程设计、课程教学方案设计和课程资源开发,要突出教学策略设计、教学方法设计,同时贯穿可持续发展能力培养和绿色技能培养,形成服务于专业群培养目标的课程架构和资源支撑体系。

一、专业群“平台+模块+方向”课程体系的理论基础

以“平台+模块+方向”方式构建专业群课程体系的主要理论基础是系统论和成组技术理论。系统论认为,系统中各要素不是孤立地存在着,每个要素在系统中都处于一定的位置,起着特定的作用。系统论的基本思想方法就是把所研究和处理的对象,当作一个系统,分析系统的结构和功能,研究系统、要素、环境三者的相互关系和变动的规律性。专业群作为一个专业建设和人才培养的系统,在专业资源数量、质量不变的前提下,不同的组合形式将导致不同的整体运行效益,专业群内不同课程资源的组合也将形成不同的人才培养质量。专业群为区域经济的特定产业集群提供人才支撑和智力支持,因而专业群内各专业的工程对象是相同的,其典型职业的工作过程是相似的,由此导致课程结构的相似性。成组技术理论认为,由于机械零件几何结构的相似性,派生出其制造工艺的相似性。专业群内各专业面向的职业岗位和技术领域的相似性,导致了其设备设施、课程结构、师资队伍的相似性和融通性。构建“平台+模块”专业群课程体系,可以统一各专业人才的基本知识与素质标准,增强不同专业课程体系之间的兼容性,同时对课程平台进行适当的模块化和方向化,以适应不同专业、不同方向的人才培养要求。显然,“平台+模块”专业群课程体系是解决专业群建设瓶颈的有效途径。

二、专业群“平台+模块+方向”课程体系开发的基本原则

以学习者为中心原则。专业群课程体系设计以专业群所对应的职业岗位群所需职业能力、迁移能力和发展能力为载体进行课程系统设计。要以尊重学生个体兴趣为出发点,设计多元化的课程目标,学习内容或单元应有助于学生探究性学习和自主学习,创造学生参与的条件,体现学生参与的要求。

针对性和衔接性统一原则。专业群课程体系开发以产业对发展型、复合型、创新型高级技术技能人才的需求为出发点,遵照技能型人才成长规律,要对接行业企业用人标准,突出学生职业能力的培养,与企业人员合作开展课程体系重构。课程平台、课程模块和方向性课程要突破讲求学科知识系统性、完整性的束缚,使课程整体具有较强的适应性、针对性和衔接性。

职业化与差异化配置原则。根据培养目标的职业岗位面向和岗位发展需要,遵循职业能力形成的规律,构建以技术应用能力形成为中心、以实际项目为载体、以相关文化和职业道德为横向结构的模块课程体系。建立以社会需求为导向的课程生成机制,主动响应市场和社会的需求。专业群课程体系结构要考虑特色发展方向,着力于配置区别于其他院校同类专业群的课程,以通过差异化竞争策略获取专业群的快速发展。

持续改进和动态调整原则。坚持开拓创新,不断探求课程生成和课程利用规律。既要注重内在课程存量资源的整合和有效利用,又要注意外生性变量和增量课程资源的开发和组合。跟踪课程资源建设质量和使用效益,将课程资源管理摆在突出的位置。要根据运行效率的实际情况,适时调整课程资源配置,以期获得课程整体资源的效率最大化和质量最优化。

三、专业群“平台+模块+方向”课程体系开发的框架设计

专业群“平台+模块+方向”课程体系开发的框架设计建立在详实的市场调研基础之上,并应遵循从整体到局部,从体系到课程再到资源的严格流程。

(一)以岗位群分析为基础确立能力要求

深入企业实际岗位(群)进行调研,在专家委员会指导下,确定专业划分、专业设置及专业培养目标;对专业所覆盖的职业群或岗位群的工作职责进行分析,以确定职业所需要的综合能力;对综合能力进一步放大和分解,得到最小的操作单元和单元内所有具体的职业活动,以确定职业所需要的专项能力。

(二)开展课程体系总体设计,形成“柔性化”课程结构

“平台+模块+方向”课程体系是按照专业群进行整合的课程体系,以专业群所对接产业链的岗位职业技能和岗位适应能力培养为主旨,着力提高课程资源共享度。课程体系可由人文素质课程平台、职业领域课程平台和持续发展课程平台构成。其中,人文素质课程平台属于专业群内各专业均要开设的课程,可设置思想政治模块、身心修养模块、科技人文课程模块等。职业领域课程平台主要包括理论实践一体化课程和单独设置的实践课程,应根据专业群所面向的特定“服务域”,分析专业群内核心专业与相关专业的共性与差异性,构建专业群内共享性课程。职业领域课程平台可设置“专业工具与方法”“核心技能”“职业准备”“职业方向能力”等课程模块。其中,“专业工具与方法”“核心技能”“职业准备”课程模块为专业群内共享课程。以职业岗位面向各专业的工作领域分析为重点,依据工作内容构建课程内容,以工作过程为主线组织教学内容,形成专业方向课程平台,“职业方向能力”课程模块为群内特定专业(专业方向)开设的课程。专业方向课程强调实践能力和专业技能的培养,将课程与职业标准紧密联系起来。持续发展课程平台应设置“科学计算”“语言应用”“工程原理”等课程模块。对课程模块进行课程化设计,即根据课程模块的属性开发相对独立的、多样化并可拓展的课程群。作为课程体系的补充,将企业课程、企业工程实例和应用技术研究项目课程的内容予以模块化,使之能适应群内不同专业的需求。同时,加强综合性项目的开发和复合型能力的培养,提高学生的职业适应能力和综合职业能力,帮助学生适应职业岗位范围扩大与岗位变换的要求。在培养学生职业技能的同时,高度重视职业素质教育,包括学生的道德与职业素养、科学思维方法、团队协作精神和创新意识培养,使学生的知识、能力和素质融会贯通。

(三)开发项目化课程,落实教学载体

根据课程目标,依据学科体系固有的逻辑关系确定人文素质课程和持续发展课程内容结构,依照“理论实践一体化为特征、以项目实施为主要载体”的原则定位职业领域课程内容结构,编制课程标准。项目化课程开发需要注意以下几点:重视对典型职业工作过程的分析,据此准确划定工作职责和任务作为项目课程的开发依据,确保将专项职业能力目标转化为教学目标;“核心能力”课程模块要建立在严密的岗位针对性基础上,原则上该课程模块的项目化课程应覆盖毕业生第一就业岗位的全部知识、素质和技能要求;“专业工具与方法”课程应以小型化项目为载体;“职业领域拓展”课程模块中的课程内容应有明确的职业发展方向,项目设计要相对独立;项目化课程要具有足够的开放性和可拓展性,要将最新的工程实例和技术成果及时反映到课程中来。

将职业领域中项目课程中的学习项目划分为若干有机的学习单元,并设置相应的学习情境,就对象、内容、手段、组织、产品和环境进行周密设计。将人文素质课程和持续发展课程的知识点进行细分,并确定该知识单元的目标。

(四)设计课程教学策略,规范课程教学行为

根据课程特点和目标要求,系统规划学生主体地位的构建策略、理论与实践相结合的策略、激励创新策略和职业品质融入专业教学的策略等,确定教学模式,设计教学环境,对采用的教学方法、教学手段和教学媒体提出建议。依照全面发展、人人成才、多样化人才、终身学习、系统培养等新的人才培养观念,遵循教育规律和人才成长规律,将“教学做合一”落实到教学设计中,做到学思结合、知行统一、因材施教。紧贴岗位实际生产过程,改革教学方法,倡导启发式、探究式、讨论式、参与式教学,积极开展项目教学、案例教学、场景教学、模拟教学。同时,设计科学的课程考核方式。

(五)丰富课程资源,增强教学保障能力

围绕核心专业与相关专业,以企业技术应用为重点,建设涵盖教学设计、教学实施、教学评价的数字化专业教学资源库;以现代信息技术为支撑,开发虚拟工厂、虚拟车间、虚拟工艺等,作为实践教学和技能训练的有效补充,提高教学效益。同时,系统开发课程教学所需的教学项目开发文本、题库、企业案例库、视频库、动画库、图片库、课件库、元器件库、仿真实训平台、电子指导书等课程资源。

四、专业群“平台+模块+方向”课程体系的实施

专业群“平台+模块+方向”课程体系对教育教学管理、教学团队和实习实训条件提出新的要求,实施“平台+模块+方向”课程体系需要实现专业群资源的“无界化”。

(一)实施集约化教育教学管理,实现资源统筹

建立以专业群负责人、专业带头人和课程负责人主导的专业建设组织运行构架。专业群负责人组织课程开发及专业间的协调与联系,专业带头人和课程负责人负责专业和课程的方向把握并组织落实。将行业企业作为课程开发的战略资源,使行业企业成为专业群课程资源建设和实施的主体。建立校内、校外共享机制,实训基地可实行企业化管理以营造企业化的职业氛围,促进实训方式、过程企业化。

(二)组合课程团队,促进专业化教学实施

能源化学工程专业方向篇4

中图分类号:G642.3 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.19.023

新能源产业人才培养落后于产业发展,已严重阻碍了我国当前新能源产业的健康发展,培养新能源方面专业技术人才已经成为当务之急[1-3]。新能源科学与工程专业是教育部2011批准的第一批战略性新兴产业专业,目前处于初步形成和探索阶段,没有现成的经验和模式可以借鉴。明确准确的培养人才定位,形成可操作性强、结构合理的课程体系是新能源科学与工程专业建设迫切需要解决的一项重大课题。

1 新能源科学与工程专业存在的问题

新能源科学与工程专业是2011年开始招生的战略性新兴产业专业,大部分高校都是在原有能源与动力工程专业基础上开始几门新能源领域相关的课程,专业培养方向、课程体系设置等方面存在不少问题。

第一,专业定位、培养方向模糊。在原有能源与动力工程专业基础上开设几门新能源领域相关的课程,培养出来的学生无法满足企业对专业人才的需求。

第二,设置的专业基础课程与专业课程的知识结构不成体系、不能相互支撑。新能源本身涵盖学科知识领域广,学生学习困难,难以达到理想的学习效果。

第三,缺乏合理的实践、实训体系。新能源技术涉及到多个领域,多种技术,要想达到理想的教学效果,培养合格的具备实践应用能力和创新能力的复合型人才,必须开设多种实践、实训教学,但教学设备状况根本无法满足人才培养的需求。

2 新能源科学与工程专业人才培养方案的制定思路

江苏是光伏产业大省,立足地方,结合光伏产业背景,构建常州工学院新能源科学与工程专业的课程体系,探索出与产业背景紧密结合、具有明显特色的专业课程设置,带动人才培养体系创新,实现教育教学质量提高。

第一,依据学校创新型应用人才培养目标,结合新能源技术的理论与实践特点,创新教学理念,提炼新能源科学与工程专业的培养方向与专业特色,为教学改革和创新型人才培养引领方向。

第二,根据学生的认知规律,结合新能源技术的理论与实践特点,以“新能源产业链为主线”构建纵横协同的专业课程体系。实现专业知识覆盖到“新能源材料开发”、“新能源器件制备”、“新能源应用系统设计”等整个完整的新能源产业链。

第三,以“实践创新能力培养”为实践主线,构建“分层次、递进式”实践训练体系。纵横之间通过综合实训、课程实验、生产实习、课程设计、毕业设计等环节有机联系,协调运作,有效解决传统实践教学内容依附于理论课程进行划分,模块之间关联度小,知识体系缺乏连续性、系统性的问题,更好地适应信息时代的需求。

3 新能源科学与工程专业人才培养方案构建

3.1 结合江苏省的光伏产业背景,以及学校的实际情况明确培养方向

围绕常州的新能源产业背景,尤其是光伏产业,依托常州新能源学院,确定常州工学院新能源科学与工程专业以光伏技术为培养方向,培养从事可再生能源,尤其是光伏技术开发与应用系统的设计、开发、测试、运行、管理等方面的具有创新精神的应用型高级工程技术人才。

3.2 以“新能源产业链”为主线,构建纵横协同的课程体系

依据“以人为本,因材施教,学、做、创并举”的教学理念,构建纵横协同教学课程体系。纵向以“新能源产业链中的各种技术能力培养”为主线,建立适应新能源技术学科特点,涵盖新能源材料开发技术、新能源器件制备技术、新能源系统设计与应用等三大系列的“模块化、系列化”完整的课程体系。横向按知识体系与认知能力模块化专业课程,以“机电基础”与“理化基础”为两个专业基础模块、以“光伏技术”为专业主导线、“测试技术”为专业副主线、“各种新能源技术”为专业支撑线,“能源管理”为专业特色线四个专业模块,共六个课程模块。在课程体系范围内,根据培养目标的要求,完善教学大纲,科学合理的设置各个系列各门课程的“多样化”内容。

3.3 以“实践创新能力培养”为实践主线,构建“分层次、递进式”实践训练体系

以“实践创新能力培养”为主线构建“分层次、递进式”实践能力训练体系。将学生实践能力的培养贯穿于实验、课程设计、毕业设计、技能培训、参加科研项目、创新训练项目、各种学科竞赛等实践教学活动的全过程,体现“全程化”。注重工程实际应用能力的培养,大部分课程设计、毕业设计的选题来自于各类科研项目,科研反哺教学,使学生受到更为系统的工程训练,体现“工程化”。针对基础、能力不同的学生,在实践能力培养上提出不同层次的要求,不搞“一刀切”体现 “多元化”。

4 结语

紧密围绕长江三角洲地方产业背景,确定常州工学院新能源科学与工程专业以光伏技术为培养方向;根据学生的认知规律,结合新能源技术的理论与实践特点,以“新能源产业链为主线”构建纵横协同的专业课程体系;以“实践创新能力培养”为实践主线,构建“分层次、递进式”实践训练体系;探索出与产业背景紧密结合、具有明显特色的专业课程设置,带动人才培养体系创新,实现教育教学质量提高。培养多层次的光伏方向的专业人才,服务于地方经济的发展。

参考文献:

[1]王伟东,艾建军,杨坤.新能源产业人才培养问题与对策[J].中国电力教育,2011,(12):5-6.

[2]王彦辉,齐威娜.新能源产业人才培养存在的问题及对策[J].中国成人教育,2010,(2):54.

[3]王永,张渊,刘浩,程超.长三角地区高职光伏专业建设研究[J].职业教育研究,2012,(2):31-32.

作者简介:熊超,常州工学院光电工程学院,江苏常州 213002

能源化学工程专业方向篇5

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)26-0046-02

新能源属于我国战略性新兴产业,也是国民经济发展的基础性产业。面对环境污染与能源危机的双重压力,全球都在加快推进新能源产业发展。规模化开发与利用太阳能、风能、生物质能、地热能等为代表的新能源,实现我国传统化石能源过渡为清洁、可再生能源为主的能源结构是必然之举。中国将大力推动新能源产业的发展,在加大水电、核电、太阳能和风能设施建设的同时,计划在2020年前使新能源消费比例达到15%。特别是近年来风力发电和太阳能发电作为新能源电力的两支主力军迅猛发展,出现并驾齐驱的局面,新能源电力产业的蓬勃发展对新能源专业人才提出迫切需求。在这种形势下,怎样培养适应新能源产业需求的人才,既有巨大的机遇,也有很大的挑战性。

为适应我国战略性新兴产业的需要,自2006年以来我国相继有华北电力大学、河海大学、长沙理工大学等多所高等院校开办风能与动力工程本科专业;2010年教育部紧急下达《关于战略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知》,自2011年开始,我国部分高等院校设置了新能源科学与工程、新能源材料与器件等新能源产业相关的本科专业。但怎么样才能更好地为国家发展新能源产业起到人才培养的支撑作用,培养什么样的新能源产业人才以及如何培养,怎么样结合学校自身的特色与资源优势开设专业方向和课程体系,是当前面临的主要课题。

一、我国新能源电力产业的发展形势

自2007年,我国风电装机容量呈高速增长趋势。2010年,我国(不包括台湾地区)新增风电装机1893万千瓦,累计风电装机容量4473万KW,超过美国跃居世界第一位。至2012年底,全国新增安装风电机组7872台,装机容量1296万KW;累计安装风电机组53764台,装机容量达到7532万KW;风电并网总量达到6083万KW,发电量达到1004亿千瓦时,风电已超过核电成为继煤电和水电之后的第三大主力电源。2013年我国风电又新增风电并网容量1492万千瓦。2014年我国风电发展目标为1800万千瓦。根据2014年国家能源局印发“十二五”第四批风电项目计划显示,列入“十二五”第四批风电核准计划的项目总装机容量为2760万千瓦(27.6GW)。从2011年开始,我国为把握风电发展节奏,促进产业健康有序发展,国家能源局开始制定风电项目核准计划,前三批风电核准规模分别为2683万千瓦、1676万千瓦(后又增补852万千瓦)和2797万千瓦。至此,“十二五”以来拟核准的风电项目规模累计已超过1亿千瓦。

在风电大规模发展的同时,自2009年以来我国太阳能光伏发电也迅速扩张。截至2012年底,我国累计光伏装机容量达到7.5GWp;截至2013年底,中国光伏发电新增装机容量达到10.66GWp,光伏发电累计装机容量达到18.16GWp。2013年全球光伏新增装机39GWp,比2012年增长28%。2013年,就新增光伏装机而言,中国、日本和美国成为世界上最大的三个市场,而德国则退居第四。中国2014年光伏发电的发展目标是全年新增光伏装机14GWp。根据《太阳能发电“十二五”规划》,中国光伏发电装机容量与发展目标如表1所示。

在太阳能光伏发电快速成长的过程中,全球太阳能光热发电也正以惊人的速度发展。截至2013年底为止,美国已有5座大型太阳能光热发电站投入运行,规模都在100MW以上。其中美国NRG能源公司联合Google、Brightsource公司投资22亿美元在加州莫哈维沙漠建设的太阳能发电站于2013年成功发电,装机规模为392MW,这是目前世界上规模最大的塔式电站。美国能源部SunShot计划光热发电的研发目标是到2020年实现75%的成本削减,在不依赖政策补贴的前提下将光热发电推至每千瓦时6美分甚至更低的水平。欧洲早在2009年12家跨国公司在德国慕尼黑签署协议,计划投资4000亿欧元在北非建立太阳能热发电厂,10年后开始供电,据估计到2050年,该项目在北非的发电厂将满足欧洲15%的用电需求,这也是目前世界上拟建中太阳能发电厂同类中最大的太阳能项目。此外,西班牙、南非、印度、智利、摩洛哥、以色列、沙特、阿联酋、科威特以及澳大利亚都已经开始了大规模光热发电的兴建,印度已有50MW规模的电站并网运行。中国在北京延庆县八达岭建设了首个规模为1MW的太阳能热发电示范电站,于2012年8月成功发电,但还没有商业化规模电站。可以预见,随着国外太阳能光热发电公司进入中国和国内太阳能光热发电技术的研究进展,中国未来十年将在太阳能光热发电方向上大有作为。

二、新能源科学与工程专业人才培养的定位

2012年,教育部将原风能与动力工程和新能源科学与工程合并统一改为新能源科学与工程。相应地,风动专业也将面向更宽广意义的新能源产业需求,需要对专业培养方案进行调整;特别是更名为新能源科学与工程,就业的主战场不能较好地定位,致使专业课程体系达不到市场的期望值,对该专业课程体系怎样设计仍需继续研究探讨。从用人单位和学生自身需求上来看,专业课程设置和职业能力培养占有很重要的位置。其主要原因有两个:一是我国经济水平还欠发达,从读大学所付出的成本上来看,大多数学生期望接受到职业技能方面的训练;二是用人单位企盼招收到适合于工程技术需要的、能够尽快进入工作角色的应用型、技能型、复合型人才。

对于专业设置,国内其它专业的普遍做法是根据就业渠道下设专业方向。专业必须有支撑产业为基础才会有生命力。因此,本文提出“以学科为基础设置大类专业,以产业为支撑开设专业方向”的观点。新能源科学与工程专业应该在强化“工程实践能力培养”的基础上,必须以风力发电、太阳能发电作为就业主战场,分别面向风电机组设计与制造、风电场工程、太阳能发电工程三个主要领域,设置各具特色的专业方向的课程体系。

三、新能源科学与工程专业课程体系的优化

新能源科学与工程专业自2010年教育部批准开设以来,全国已有34所高校开设此专业。2013年5月19日,“首届全国新能源科学与工程专业建设研讨会”在华北电力大学召开,指出课程体系是否合理、课程内容是否先进直接关系到人才培养的质量。现阶段我国系统培养新能源科学与工程专业本科生、研究生的工作才刚刚起步,对于相应课程体系的构建正处于探索阶段。

根据国内部分高校新能源科学与工程专业公布的培养方案,其课程体系设置与专业定位(如表2所示)。总体上来看,各高校的课程体系呈现自由发展、特色发展的局面,这有利于各学科交叉融合,促进新能源产业发展,但同时应注意一些专业基础课程的共性、相通性问题。课程体系可以大致分为两大类:一类是遵循厚基础、宽口径的原则,强调能源类基础理论课程教学(A类),但专业核心课程各高校有所偏重;另一类则是专业方向针对性较强,更强调职业能力培养(B类)。例如风动方向加强了力学、机械、电气方面的课程模块,太阳能方向则强调了半导体物理、材料科学的课程模块,但缺少光学、热学、电气工程方面的教学。

表2 国内部分高校新能源科学与工程专业的课程设置与专业定位

学 校 专业课程体系 专业定位

A类:

浙江大学、华中科技大学、西安交通大学、中南大学、重庆大学、上海理工大学等 专业基础课程:工程热力学、工程流体力学、传热学、应用电化学、固体与半导体物理、材料科学基础、工程制图、机械设计基础、电工电子技术、自动控制原理等

专业核心课程:可再生能源和新能源概论、太阳能电池原理与制造技术、太阳能光伏发电系统与应用、太阳能热利用原理与技术、风力发电原理、生物质能转化原理与技术、核能发电概论、氢气大规模制取的原理和方法、能源与环境、燃料电池概论、薄膜材料与器件、半导体材料、新能源材料、热泵技术、能源低碳利用技术、Matlab及其工程应用、CFD软件应用等 具备热学、力学、电学、机械、自动控制、能源科学、系统工程等理论基础,掌握可再生能源与新能源专业知识

B类1:

华北电力大学、河海大学、长沙理工大学、沈阳工业大学等 专业基础课程:理论力学、风力机空气动力学、材料力学、机械设计基础与CAD、、画法几何与机械制图、电机学、电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、电机学、电力电子技术、自动控制原理、微机原理与接口技术等

专业核心课程:新能源与可再生能源概论、风力发电原理、风资源测量与评估、风电机组设计与制造、液压与气压传动、风电场电气工程、风电机组控制与优化运行、风力机组状态监测与故障诊断、风电机组测试与认证、风电场施工与管理、风电场建模与仿真、风力机设备材料、新能源材料、近海风力发电、风能与其它能源互补发电系统、风电场并网、风力发电机组计算机辅助设计、风电场规划与设计等 面向风电机组设计与制造、风电场工程等

B类2:

福建师范大学 理论物理基础、材料科学基础、固体物理学、材料分析方法与技术、材料热力学、单片机技术、电工电子技术、工程制图、磁性材料与器件、光电子材料与技术、太阳电池物理、光伏工程与技术、光热工程与技术、固体发光材料、半导体材料、电化学基础、磁熵变材料与磁制冷技术、传感材料及其传感技术、X射线分析技术、储能材料与技术、先进功能材料、光电薄膜与器件、锂离子电池原理与技术、材料设计与模拟计算、纳米材料与应用、新型能源材料与技术、太阳能光热转换理论及设备、太阳能热利用、薄膜材料与技术、光源设计与应用技术等 面向太阳电池及其它新能源材料技术研发

应当指出,大学的专业课程体系不可能完全为企业的需求而量身定做;即使课程体系相同,但由于学校资源的差别和培养方式、途径及方法的不同,人才培养的类型、质量与层次也会存在很大的差别。因此新能源本科专业教育主要考虑人才质量的基础性、技能型、创新型、复合型与可拓展性。专业基础课应该以能源科学为基础,兼顾高校各自的资源优势,设定各具特色的专业课程。

以长沙理工大学(以下简称“我校”)新能源科学与工程专业为例,应针对风机制造、风电场、太阳能发电站三个就业领域,结合学校现有学科与专业优势,培养目标定位于既具有较宽广、厚实的专业基础,又有专业方向的特长。为此,针对新能源产业的发展需求和我校的学科优势,新能源科学与工程专业可增设太阳能发电工程方向。主要面向太阳能光伏、光热发电站及并网工程,同时兼顾太阳能领域的技术研发,为太阳能光热发电储备人才,开设材料科学、光学、热学、电气工程等模块的课程,主干学科为材料科学、电气工程,使学生具有材料科学、光学、热学理论基础,具备电气工程的职业能力。目前我校已有的材料科学与工程、光电信息科学与工程、热能与动力工程、电气工程及自动化专业为太阳能方向的开设奠定了基础。

四、结论

当前,我国风电、光伏发电呈规模化发展的趋势,太阳能光热发电也未雨绸缪。为适应新能源电力产业蓬勃发展的需要,新能源科学与工程专业应该“以学科为基础设置大类专业,以产业为支撑开设专业方向”。在风力发电、太阳能发电专业方向上,遵循厚基础、宽口径的原则,在强化“工程实践能力培养”的基础上,分别面向风机制造、风电场工程、太阳能发电工程三个主要领域,专业基础课应以能源科学为基础,兼顾高校各自的资源优势,设定各具特色的专业课程体系。新能源产业属于国家战略性新兴产业,也是国民经济发展的基础性产业;面对环境污染与能源危机的双重压力,全球都在加速发展新能源产业。应当抓住这一有利时机,整合各校相关的资源优势,推动新能源科学与工程专业人才培养的发展,打造新能源专业品牌。

参考文献:

[1] 熊怡.论道学科学专业建设,共话新能源人才培养――首届全国新能源科学与工程专业建设研讨会综述[J].中国电力教育,2013,

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[2] 熊怡.我国新能源人才培养的道与术[J].中国电力教育,2013,

(21):38-41.

[3] 陈建林,陈荐. 新能源科学与工程本科专业人才培养模式探究[J].中国电力教育,2013,(22): 20-25.

能源化学工程专业方向篇6

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.

能源化学工程专业方向篇7

专业建设目标

探索“学校主体、行业指导、校企合作”的多层次专业建设机制,深化“做中学,学做合一”工学结合的人才培养方式。将新能源科学与工程专业建设成为教育理念先进、软硬件条件完备、人才培养质量优良和经济社会服务功能良好的特色专业,努力成为新能源行业高技术人才培养的摇篮。

人才培养目标

专业面向市场需求、产业和领域需求,从知识、能力和素质的三维空间构建人才培养体系,培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高,且具有面向产业和领域需求的研发能力、工程组织和管理能力的创新型、复合型专门人才。学生毕业后有能力作为新能源材料研究、工程设计与开发、LED照明工程、太阳能光电/光热和储能系统及能源工程控制的教学科研、技术开发、新工艺和新技术、工程应用和技术管理的跨学科复合型专门人才。

人才培养规格

学生主要学习新能源及其利用、能源工程控制的基本理论,掌握各种能量转换与有效开发利用的理论与技术,接受现代工程师的基本训练,具备进行新能源相关领域的材料研发、系统设计与控制、新工艺/新技术设计和工程应用等综合能力。

(1)知识体系上,要求:①具有良好的数学、物理、电子、化学等方面的基础理论知识;②较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识,主要包括太阳能光电/光热、LED发光照明、新型储能系统、材料科学基础、电子电路、计算机语言基础知识;③较系统地掌握本专业领域的专业理论、基本技能,具有从事专业生产、技术管理、工艺设计、性能测试以及新产品、新技术、新工艺及系统集成控制的研究与开发能力;④了解相近专业(如材料物理、自动控制、物理化学和物理学等)的一般原理和知识;⑤了解本专业领域的新成果和发展趋势,熟悉国家关于新能源产业与工程研究、科技开发及相关产业政策,国内外知识产权等方面的法律法规。

(2)能力要求方面,要求具备:①新能源相关的新产品、新技术、新工艺及系统集成控制的研究与开发能力;②熟练的计算机应用能力,具备材料设计和工程应用的编程能力;③外语的听、说、读、写、译基础,能阅读本专业外文书刊;④获取新知识的能力和追踪本学科发展动态的能力;⑤创新意识和一定的创新能力,具备撰写论文或技术报告的能力。

专业支撑条件建设

学科与学位点

专业拥有物理学一级重点学科作为学科支撑,拥有物理学一级学科博士点、能源与材料物理二级学科博士点、能源与材料工程硕士点3个支撑学位点。至此,学院拥有新能源科学与工程从本科到博士完整的培养体系。

师资队伍

专业现有专任教师12名,其中高级职称教师5名,具有博士学位8名,教师的专业方向涉及新能源材料、能源工程、电子及控制,师资队伍专业结构有效保证了人才培养模式的实施。近几年来,专业教师在科研方面承担了与可再生能源有关的包含863、国家自然科学基金、省科技重大专项以及产学研合作项目等10多个项目。在太阳能应用方面,开发生产太阳能集热板的关键技术和光热系统控制技术,研制太阳能光伏发电系统的关键技术和工程应用开发、开展太阳能电池材料基础研究;在锂离子电池方面,在锂电池正(负)极材料、电池块关键技术、电解液添加剂和锂电池研发平台等方面都具有很扎实的研究和应用开发基础。这些科研工作保障了本科专业的培养层次和行业竞争力。

完备的实验条件

新能源科学与工程专业是一门实践性很强的实验科学,因此,在课程设置中加强了实践环节设计,包括大学物理实验、大学化学实验、电子电工实习、工程训练(包括光伏、光热工程、锂电池生产、能源控制工程)等诸多重要实习实践环节。2013年获批福建省先进材料与新能源工程实验教学示范中心,建成了新能源基础实验室、新能源综合实验室以及专业创新实验室。其中,专业创新实验室主要包含纳米技术、锂电池技术、太阳能技术三个创新实验平台。尤其是已建成了100kW校内太阳能光伏发电实践基地和校内锂电池工程化实训中心。这些为学生实践能力和创新能力的培养打下了坚实的基础。同时,学院拥有福建省量子调控与新能源材料重点实验室,为本科生课外科技项目和毕业设计提供重要的实验条件。

校外实践实训基地

与飞毛腿(福建)电子有限公司、福建福晶科技股份有限公司、福建星网视易信息系统有限公司、福建三元达软件公司、福州众望达太阳能科技有限公司、福州日同辉太阳能应用技术有限公司等开展校企合作,建立大学生实践基地。2012年获批福建省“大学生校外实践教育基地”建设项目——飞毛腿(福建)电子有限公司。

主要专业方向

(1)太阳能光伏。包含太阳能电池材料与太阳能发电工程两个子方向。前者着重于太阳能电池材料性能改进、新型太阳能电池材料研发工作;后者着重于太阳能发电系统设计与模式运行研究、能源智能控制以及系统应用推广。

(2)太阳能光热。包含太阳能光热材料与太阳能光热工程两个子方向。前者着重于太阳能光热转换材料性能及新材料研究;后者主要开展光热工程系统设计、运行管理以及能源智能控制。

(3)锂离子电池。包含锂离子电池材料研究与锂电池工程化两个子方向。前者着重于储能材料性能及新型锂离子电池材料体系研究;后者主要开展锂电池生产与运行管理。

(4)智能能源测控。利用现代化通讯技术、嵌入式硬件技术、数字通讯及存储技术、传感器及控制技术以及最先进的计算机及网络技术,从能源管理角度开展节能、能源智能测量与控制研究。

需要进一步改进的工作

福建师范大学新能源科学与工程专业从专业设置至今仅实施2年,从专业的人才培养模式到课程设置和具体的实施过程,不可避免的存在一些问题,在积累专业建设经验的同时,在教材、师资、平台建设、科技活动等方面仍需不断改进和优化。

(1)教材问题。目前,需要做好新能源科学与工程专业的核心课程,特别是专业实验课程的教材建设。如新能源专业基础实验和综合实验课程,可结合实验项目开设、仪器选择先编写实验讲议义,经过几年的不断完善,编写出具有一定特色的专业相关实验教材。

能源化学工程专业方向篇8

2卓越计划化学工程与工艺专业教学资源建设的思路

卓越工程师背景下的化学工程与工艺专业需要根据行业对化工工程师知识、素质和能力的要求,确定相关课程和实践教学环节,将涉及工程意识、工程素质、工程实践能力、工程综合能力培养、企业以及工程项目管理知识的课程纳入培养方案中,增加工程教育相关课程,因此,必须按照新的人才培养方案,以教材建设和精品课程建设为手段,改革教学内容,加强教材建设,自主编写和完善系列专业教材,使教学内容充分反映新世纪化工实际生产和化工行业可持续发展的新要求。总体建设思路如下:

2.1构建“新体系”

构建以培养工程意识、工程素质、工程实践能力、工程综合能力为目标的实践教学新体系。按照基本技能层、知识应用能力与工程实践能力层、创新能力与工程综合能力层等“三层次”,循序渐进地培养学生的工程综合能力和创新能力。在基本技能层,主要通过课程实验、上机操作等实践环节加深对理论课程基本概念、基础知识和基本理论的理解和基本技能的培养;在知识应用能力与工程实践能力层,主要通过课程设计、专业实习、社会实践等环节实现对学生知识应用能力的培养;在创新能力与工程综合能力层,主要通过化工企业轮岗实习、化工企业项目设计与研究、毕业设计(论文)、大学生“挑战杯”竞赛、大学生科技创新活动、产学研合作开发等方式实现对学生的工程综合能力与创新能力的培养。

2.2突出“厚基础”

本专业卓越工程师教育专业培养方案课程设置分为通识教育,专业基础课和专业课三大模块。通识教育包括数学与自然科学、人文与社会科学、体育、素质教育公共选修课等,其课程学时占总学时的47.7%,课程学分占总学分的47.5%;专业基础课包括相关学科基础课和专业基础课,其课程学时占总学时的34.9%,课程学分占总学分的34.3%;专业课包括基本专业课和专业方向课,其课程学时占总学时的17.4%,课程学分占总学分的18.2%。突出了卓越工程师培养的厚基础,为卓越工程师的培养奠定坚实的基础。

2.3强化“宽口径”

本专业卓越工程师教育专业培养方案设置了精细化工、能源化工和生物化工三个专业方向课程模块。其中,精细化工方向课程模块开设了精细化学品化学、精细化工工艺学、精细化工过程与设备、精细化工及分离实验等课程;能源化工方向课程模块中开设了煤化学、煤化工工艺学、洁净煤技术、煤化工实验等课程;生物化工方向课程模块中开设了工业微生物学、生物化工工艺学、生化分离技术、生物化工实验等课程。强化了卓越工程师培养的宽口径,以满足大化工行业对工程技术人才的要求。

2.4体现“重创新”

教材建设也是教学资源建设不可缺少的内容。在化学工程与工艺专业的专业基础课和专业课教材的选用上,以“加强基础、精选内容、有所创新、有利教学”为原则,尽量选用国家规划教材或者比较权威的高水平教材。同时,组织教师立项编写或参编高质量教材,如普通高等教育国家规划教材或精品教材;自编配套辅导教材和讲义,制作和充实各类声像教学资料,积极开发具有专业特色的CAI课件,录制网络教学视频。重点开展精品课程建设,争取获得1门部级精品课程、2~3门省级精品课程、4~5门校级精品课程,通过改革与建设,不断提高教育质量和人才培养质量,努力培养学生的创新精神和实践能力,打造出有扎实理论功底、掌握化工专门技能、有很强事业心和吃苦耐劳精神的应用型专业人才,以满足现代化工业发展对化工专业高素质人才的需求。我们将不断完善卓越背景下化学工程与工艺专业的教学资源建设,确保学校教学质量不断提高,确保专业建设项目绩效。

3卓越计划化学工程与工艺专业教学资源建设存在的困难

卓越计划化学工程与工艺专业教学资源建设的内容相当丰富,在实际操作过程中需要突破重重难关,其中最为突出的有校企合作、人才需求的个性化和多样化以及师资队伍建设三个方面。

3.1校企合作是首先要解决的问题

近年来,我院不断探索和完善校企合作的长效运行机制,努力通过各种渠道与企业沟通,先后在多家大中型企业设立了教学实习基地并成立了一个工程实训中心,为学生营造了在企业进行实践学习的良好机会。但有些企业为了兼顾安全生产、产品质量和生产效益,不能为学生提供在相应的技术岗位上动手操作的机会,这样一来学生的动手能力就得不到真正的锻炼。

3.2人才需求的个性化和多样化

不同的公司对技术应用型人才的需求均存在差异,如同样是培养化学工程与工艺卓越工程师,有些公司需要学生具有精细化工或生物化工方面的知识,而有些公司则需要学生具有能源化工方面的知识。因此,我们必须有的放矢地进行化学工程与工艺专业卓越工程师教学资源的建设,以满足不同公司对技术应用型人才的多样化需求。

3.3师资队伍的建设

化学工程与工艺专业卓越工程师培养必须摆脱传统的大学生培养模式,为了实现卓越工程师的培养目标和落实卓越工程师的培养标准,形成具有良好的学缘结构、知识结构和以中青年为主体的双师结构教学团队是顺利、高效进行教学资源建设的必要条件。而要改变目前师资水平不足,知识结构单一和学缘结构不合理的现状将是一个长期而艰巨的过程。

能源化学工程专业方向篇9

作者简介:杨俊兰(1971-),女,河北行唐人,天津城建大学能源与安全工程学院,教授;王泽生(1964-),男,天津人,天津城建大学能源与安全工程学院,教授。(天津 300384)

基金项目:本文系天津城建大学教育教学改革项目(项目编号:JG-1207)的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)02-0022-02

一、概述

当今世界,能源和环境是目前世界各国所面临的头等重大的科技与社会问题,而相关专业人才资源会成为推动经济社会发展的战略性资源。培养高素质的具有创新意识的能源工程应用型专业人才是我们义不容辞的责任。2012年9月,教育部颁布实施新的《普通高等学校本科专业目录(2012年)》,热能与动力工程本科专业更名为能源与动力工程专业,可见专业名称所赋予的内涵更加广阔和深远,从而也说明随着能源动力科学技术的飞速发展和新问题的提出,需要培养更加适合社会所需的人才,由此有必要对能源动力专业人才的培养模式进行改革与实践,培养适应21世纪社会发展需要的高级应用型人才,对推动我国执行可持续发展战略具有重要的意义。

目前正处于信息化的时代,各方面技术的发展也是日新月异,能源动力学科所应用的范围、涉及的领域更加广阔。由此培养方案的制定必须坚持按大类培养原则,体现本科专业通识教育思想,使学生不仅仅局限于传统的研究对象,还要有比较坚实的知识基础、比较广的知识面和一定的能力储备。[1]CDIO工程教学理念是国际工程教育与人才培养的创新模式。美国麻省理工学院和瑞典皇家理工学院等4所大学组成的工程教育改革研究团队提出、持续发展和倡导了全新的CDIO即构思—设计—实现—运行的工程教育理念和以能力培养为目标的CDIO理念。CDIO模式强调综合的创新能力,与社会大环境的协调发展,同时更关注工程实践,加强培养学生的实践能力。[2]文献[1,3-4]指出的所谓“回归工程”,是指建立在科学与技术之上的包括多种因素的大工程含义。这就需要对能源动力专业的人才培养模式进行革新来实现。

天津城建大学于2000年成立热能与动力工程本科专业,多年来,我们对专业培养方案和课程体系进行了多次完善和改革创新。而且在课程建设方面取得了显著成果。但在提高学生工程素质和能力培养质量方面,尤其是实施过程的规划和设计,有待进一步深入探讨。本文基于CDIO理念,将构思—设计—实现—运行贯穿于学生学习的每个阶段,探索反映工程本质的教育理念与知识技能训练相融合的人才培养模式及其实施方案,并完善相应的课程体系,使毕业生具备较高的工程素质和能力,更好地服务于天津经济的发展和滨海新区的建设,以及满足周边地区乃至全国对能源动力类人才培养的需求。

二、人才培养目标和要求

1.培养目标

本专业培养适应国家和社会经济发展和建设需要的、德智体美全面发展的、具备能源生产、转化、利用与动力系统研发基本理论和应用技术,以及具有节能减排理念,能在工业与民用等领域从事城市能源供应与利用、新能源工程、制冷空调等方面的生产、开发、设计、管理以及科学研究工作的高级应用型人才。

2.培养要求

作为地方院校,应当坚持与地方经济建设紧密结合,面向基层,服务地方区域,在人才培养中首先应当找准人才培养定位,突出专业特色。[5]

本专业学生主要学习各种能量转换及有效利用的理论和技术,接受现代科学与工程的基本训练,掌握能源、热科学及动力系统基础理论,掌握计算机及控制技术等现代工具,具备从事节能、制冷、动力、环保和新能源开发利用等领域的研究开发、设计制造和应用管理所必须的工程技术知识,初步具有应用所学知识提出、分析及解决本专业领域问题的能力。

三、人才培养实施方案

拟将学生的培养分成四个阶段(四个学年),在每个阶段以工程项目为主线,学生经历CDIO的完整实训过程,与相应的核心知识点相关联。即从工程流程出发,将课程体系融合在工程教育流程中,使得课程体系不再是简单的叠加,而是有机的综合化。

第一学年:接受早期CDIO体验。通过开设专业导论课,让学生了解能源专业的发展动态,初步了解一般能源系统的构成;在导师的指导下,制定个人学习及职业生涯的初步规划。

第二学年:接受初级CDIO体验。在导师的指导下,通过认识实习、实验室参观调研,了解一般能源系统“构建—设计—实现—运行”的基本内容。

第三学年:接受中级CDIO体验。学生以小组为单位进行现场专业实训,初步完成对一个具体的能源系统进行“构建—设计—实现—运行”的完整过程,即通过学习专业课程,先对设备的设计进行实训,进而开展系统的设计,而且使这两个设计之间进行有机的结合。

第四学年:接受高级CDIO体验。在第一学期,主要针对学过的专业课程进行课程设计群的实训。将2~3门专业课程的设计内容整合成一个综合的设计项目,让学生将所学课程之间的知识进行有机结合,设计一个工程项目。在第二学期,学生通过毕业设计进行综合项目设计,应用所学课程解决实际问题。学生首先通过毕业实习对实际工程进行调研,提出设计方案。

四、人才培养措施

1.调整专业结构

文献[5]中提到不同的院校各有特色,主要表现为不同专业方向,服务于不同的工程技术领域。我们紧紧围绕本学校的办学理念,结合天津地区的经济和行业的发展趋势,对专业方向进行了调整。在2006级培养方案中,专业方向为热力发电厂工程和制冷与空调工程,相应的专业必修课分成两个模块供学生选择。在2010级培养方案修订过程中,专业方向调整为:城市热力工程和制冷与空调工程。两个专业方向必修课程采用了交叉捆绑的方式,都是把另一方向的主要课程进行了整合。热能与动力工程专业更名为能源与动力工程专业后,在2013级培养方案修订过程中,依然沿用2010级培养方案中的两个专业方向:城市热力工程和制冷与空调工程,但是对课程体系进行了修订,目的是为了拓宽学生的知识面,更加适应社会的需求。

2.课程教学体系完善与优化

能源与动力工程专业广泛应用于能源、动力、建筑、环保等许多领域。学生四年在校学习过程中,针对四个阶段的CDIO实训,完善配套的课程体系建设,优化理论教学和实践教学体系。在专业课程体系中贯彻CDIO理念及标准,整个课程体系以实际工程项目为主线,把培养目标融入到教学过程中。专业培养方案包括公共基础课程、学科基础课程、专业基础课程、专业模块课程、专业选修课程以及实践教学环节等内容,培养学生综合应用和实践能力,使学生的专业素养得到稳步提升。

在2010级培养方案修订过程中,两个专业方向必修课程采用了交叉捆绑的方式,即在城市热力工程方向中捆绑了“制冷系统与设备”课程;而在制冷与空调工程方向中捆绑了“热电厂系统与设备”课程,都是把另一方向的主要课程进行了整合。在2013级培养方案修订过程中,进一步对课程体系进行了修订和完善。拓宽了学生的就业面,提高了毕业生与社会用人需求的适应性。另外,开设有一定数量的专业选修课,有利于扩大学生的知识面,适应社会对择业的不同要求。

在实践教学方面不断强化,主要包括认识实习、生产实习、毕业实习、课程设计、毕业设计等环节,共41周。充分挖掘现有实验设备潜力,进一步完善实验教学体系和实验教学平台,提高实验教学质量及效果。能源与动力工程专业的专业基础实验和专业实验都已经采取了独立设课的方式,分为综合性、演示性和设计性实验,有些实验是必做,有些实验是选做,培养了学生的自主性和实践创新能力。另外,在2013级培养方案中增加了课程设计的门数和总学时,课程设计和毕业设计题目大都来自于工程实践。学院实验中心还建有实验实训平台,可以培养锻炼学生的动手能力和自主创新。从2012级学生开始,还设立了班导师制,定期指导学生参加科研活动、行业比赛、挑战杯以及大学生创新实验项目等科技活动。

3.改革教学内容和方法

随时跟踪国内外本学科的最新发展,了解能源动力行业的发展动态,吸取其他兄弟院校的经验,不断完善优化课程体系和教学内容,增加适应社会发展的新知识和新技术等,保持教学内容的先进性和适用性。

在教学方法与教学手段方面,以先进的教学理念指导教学方法的改革;灵活运用多种教学方法,调动学生学习积极性,促进学生学习能力发展;协调传统教学手段和现代教育技术的应用,并做好与课程的整合。教学方法要有利于激发和调动学生学习的主动性和创造性,开展探索性教学方法。[6]为了实施探索性学习的教学模式,尤其是专业课程,采取问题式教学方式,即针对教学内容,从工程实际、日常生活或最新发展技术中提炼出能引起学生浓厚兴趣且能够加强学生对重点或难点知识理解的一个课题,在课上结合教学内容指导和启发学生展开课题的思考、分析和研究,使学生在每一堂课上在探索中“听”课、学习。并且建立完善专业核心课程教学网站,优化组合教学资源,建设丰富的教学辅助资料,为学生课余时间的探索性学习创造条件。

4.完善实践教学平台

强化学生工程素质培养,与实践紧密结合,培养学生的动手能力。通过充分挖掘现有实验设备潜力,进一步完善实验教学体系和实验教学平台,提高实验教学质量及效果。在实验教学组织上采取开放实验教学与传统的集中实验教学相结合的方式,并开放实验室,加强学生实验技能培养,重视在实践教学中培养学生的实践能力和创新能力,重新编制了与之相配合的实验指导书。

五、结束语

作为天津市地方性高等院校,根据当地的经济和行业发展需求,合理定位人才培养层次,结合学校的办学理念和自身发展特点,不断完善和修改培养方案,优化课程体系,改革人才培养模式。通过将CDIO现代工程教育理念引入能源与动力专业的人才培养方案中,将构思—设计—实现—运行贯穿于学生学习的每个阶段,探索反映工程本质的教育理念与知识技能训练相融合的人才培养模式及其实施方案,并完善相应的课程体系,使毕业生具备较高的工程素质和能力,更好地服务于天津经济的发展和滨海新区的建设,以及满足周边地区乃至全国对能源动力类人才培养的需求。

参考文献:

[1]张力,杨晨.能源动力类专业工程教育改革初探[J].中国电力教育,2011,(21):152-154.

[2]许其清.自动化专业CDIO人才培养模式的探索与实践[J].中国现代教育装备,2011,(23):84-85,139.

[3]赵婷婷,买楠楠.基于大工程观的美国高等工程教育课程设置特点分析[J].高等教育研究,2004,25(6):94-101.

[4]赵锐.浅析美国高等工程教育课程设置的特色及有益借鉴[J].西安邮电学院学报,2009,14(1):182-185.

能源化学工程专业方向篇10

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。

能源化学工程专业方向篇11

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)40-0249-02

职业教育的特点决定了职业院校在教学过程中必须把理论教学与实践教学结合起来,但是现在很多高职院校与企业合作不够深入,没有根据社会需求设置学习课程,教学内容和社会脱节,知识更新不够,对学生的技能培养并不重视,不能适应现代社会发展的要求[1]。为此,职业院校必须进行教学改革,改革的核心就是课程体系的改革。自动化专业是一门对实践和自主学习要求较高的专业,其特点是对实际操作要求高,同时要求工作的逻辑性强,只有充分调动学生的学习主动性,重视培养学生技能提升,以学生为主体,才能培养出对社会企业有用的高级技术技能型人才。基于此,本文对行为导向教学模式应用于电气自动化技术专业课程体系进行研究。

一、研究的思路

本专业培养目标是:培养学生主要承担珠三角地区的机电、3C、物流、食品、交通运输等行业企业的电气控制设备及自动化系统生产、安装、调试、维护和管理,工业机器人工作站的安装、调试、维护、保养、维修、培训,以及工业机器人的销售工作。供配电系统运行检修、电气产品销售以及企业技术更新和设备改造等岗位工作任务,具备电气自动化专业技术的基本理论和技能能力,电气自动化的高级技术技能型人才。行为导向教学模式下课程体系的建立,应以培养电气自动化专业的高级技术技能型人才为根本任务,以服务区域经济的发展为宗旨,以适应社会行业需求为目标,以培养电气自动化专业技术应用能力为主线[2];而教学中行为导向的教学理念,是指是以学生为主体,教师为主导,通过案例教学、任务驱动等多种方法完成教学,按照“获取信息、制定计划、做出决策、实施计划、检查控制、反馈评价”的方式进行。实施过程如下:

首先确定围绕电气自动化设备和系统安装、维修、设计的岗位群;其次将企业的工作过程进行分解,确定代表性的工作任务,归纳出“典型工作任务”,得出完成典型工作任务对应的知识目标,能力目标以及素质目标。

再者根据典型工作任务确定相应的行动领域,根据行动领域对应的职业能力培养目标,归纳总结,将相同职业能力的课程进行整合,设置学习领域。

最后创建行为导向的学习情境――教学项目。具体见图1。

二、研究方法

1.调查分析:对兄弟院校电气自动化专业课程体系设置情况调研;再从制造类相关企业对电气自动化人才的需求进行调查,开展职业院校电气自动化专业课程体系改革的必要性分析。

2.文献参考分析:对国内外电气自动化专业课程体系改革的研究结果进行分析,借鉴他人研究的经验,指导构建行为导向教学模式的电气自动化专业课程体系。

3.实践验证:引入行为导向的教学模式,改革现有教学体系,通过和传统教学模式在培养学生技能方面的效果做对比,对行为导向教学模式的研究成果进行验证。

三、研究的成果

1.撰写了课题研究报告,确立了构建电气自动化专业课程体系的方法。通过调查分析撰写的电气自动化技术专业人才需求调研报告、电气自动化技术专业调研报告、电气自动化技术专业毕业生调研报告,确定了职业岗位所应具备的能力及人才培养需求;根据调研情况将企业的工作过程进行分解,确定43个代表性的工作任务;已确定的有代表性工作任务的基础上,共同讨论,归纳出典型工作任务;结合维修电工中、高级职业资格认证标准,确定了职业岗位所应具备的能力;把具备这些职业能力和素质需要的知识、技能和素质进行分类整合,按照项目的同一原则和职业发展过程设置出学习领域,制定出基于行为导向的高职电气自动化专业课程体系,撰写了基于行为导向的高职电气自动化专业教学标准。

2.对兄弟院校、多家企业进行调研,经过多次探讨和修改,进一步明确了专业定位和培养目标,基本确定了初次就业岗位:维修电工、电气设备装调维修工和技术员、自动化设备维修工和技术员、质检员;二次晋升岗:电气控制设计员、技术支持;未来发展岗位:电气工程师(主管)、部门主管,我们制定了职业岗位分析表;根据专业岗位确定行动领域,分析得出26个典型工作任务,确定11个学习领域,制定基于行为导向的高职电气自动化专业课程体系。

3.制定新课程体系核心课程《电子技术应用与实践》、《电机拖动控制系统运行与维护》、《可编程控制器应用技术》等5门课程标准;在确定教学目标之后,得到每门课程对应企业职业岗位需要的知识目标、能力目标、素质目标。将学习领域分为若干任务,任务具体实施过程按照“获取信息、制定计划、做出决策、实施计划、检查控制、反馈评价”的方式进行。

4.在新课程体系下建设精品资源共享课程,核心课程《可编程控制器应用技术》、《电机拖动控制系统运行与维护》为精品资源共享课程,建设了微型资源库,基本资源和拓展资源建设基本完成,基本资源包括课程标准、电子教案、教学视频、学习导航、教学设计、考核方案等;拓展资源包括网络课程等。

目前我校自动化技术专业核心课程均采用“行为导向”教学,充分发挥学生的学习积极性,学生综合素质不断增强。2013年电气自动化专业学生参加“第六届广东省大学生机械创新大赛”,获二、三等奖;2014年电气自动化专业学生参加广州市属高职院校“机器人技术应用技能竞赛”,获二等奖;2015年参加广州市番禺区职业技能竞赛获学生“维修电工竞赛项目”包揽前三名。近三年学生考证通过率均达到99%以上。顶岗实习企业对专业学生的基础理论、动手能力、适应岗位的能力、工作态度满意度高,普遍认为本专业的学生在经过短时间的培训就能适应新岗位的需要。

四、结束语

高职教育中,基于行为导向的电气自动化专业课程体系的建设,就是要将职业教育深入教学理念,通过实施职业人才培养策略,与企业需要相结合,展开理论学习、实践培养相结合的双向平行的教学体系[3]。基于行为导向的教学方案的实现,还需要学校方面积极配合,从实训基地建设,师资队伍培养等方面给予大力的支持,并配套资金保障。教学项目来源于企业实际工作项目,教师必须与校外实训基地展开更深入的校企合作;教师还需要花更多时间顶岗实践,在设计教学项目的时候,注重实用性,在实训条件满足的情况下有可操作性。

参考文献:

能源化学工程专业方向篇12

随着信息化技术的迅猛发展,社会信息化水平进一步提高。这对社会经济的发展提出了新的挑战,对生产活动产生了深刻影响。相应地,对从事生产活动的工作岗位的技术要求和职业能力也提出了新的要求。在这样的背景下,职业院校的人才培养也应积极面对挑战,职业教育的教学内容与手段也要实现信息化。因此,教学资源开发研究是目前职业教育课程非常重要的研究领域。

一、信息化教学对专业课程教学资源库建设提出了迫切需求

信息化教学是在应用信息技术构建的信息化环境中,通过信息化教学设计优化教学过程,以学为中心,促进学生的学习,培养学生的创新精神和综合能力。这对当前职业教育提出了教学资源信息化、电子化的要求,而教学资源信息化、电子化的关键内容是建设教学资源的数据库,由此,开展专业教学资源库建设成为必然。

1.转变学习方式

现在的社会处于一个信息大爆炸的时期,各类资讯呈几何级的速度增长,知识更新换代的周期也极大缩短。在这样的情况下,职业院校的学生在学校获得知识、技能的同时也必须紧紧跟随这些变化,而职业院校的教育通常滞后于现实。这就需要在教学目标的引导转变学习方式,使学生有能力持续自我学习,使职业院校的学生成为具备终身学习能力的学习个体。因此,职业院校在培养过程中重视帮助学生掌握基于资源的学习方法,掌握获得学习能力的学习方式。

2.扩大资源共享需求范围

实现资讯资源的高度共享,是当今社会知识服务发展水平进步的一项重要标志,也在很大程度上体现了社会文明的水平。在信息化社会背景下,网络化信息技术加快了这些资源的保存和传送速度,扩大了资源共享的范围与领域,延展了资源利用领域的广度。资讯资源共享的信息化,打破了传统资源传递的时空束缚,使资源的保存、交换、获得形式更为便捷和直观,现代信息的网络化环境为资讯资源的无限共享提供了可能。

3.推进终身教育进程

职业教育是终身教育体系中的一个重要组成部分。有资料表明,到2020年新增劳动力平均受教育年限将达13.5年,这也从一定程度上要求职业院校更便利、迅速地提供更加丰富的专业学习资源,并且职业教育专业知识的呈现和技术技能训练的达成都需要在专业教学信息化的条件下实现,而职业院校专业教学资源库也为终身教育的发展提供了重要的支撑载体。

二、信息化教学设计下教学资源库建设应遵循的基本原则

为实现专业教学资源平台向“专业性、共享性、动态性”的迅速转变,全面提升专业教学资源库的建设质量,要遵循如下几个原则。

1.能力培养与知识掌握相统一

职业院校在进行专业教学资源的建设中,须确保既能帮助学习者掌握知识又能辅助其获得学习的方法,同时还不能忽视学生技术技能的培养。对于理论知识的教学,我们多以多媒体课件的形式呈现,形象直观便于理解。对于技术技能的培养,除了实际操作,还需开发模拟实训资源,将应用场景及现实技术虚拟再现。同时,通过计算机人人交互以及人机交互功能进行仿真实训,从而实现技术技能培养,达到能力提升的学习目标。

2.面向应用与面向职业相结合

信息技术的迅猛发展不仅改变了生产实践,而且将影响扩大到了人类社会经济生活的各领域,教育信息化成为当前教育领域教学改革至关重要的组成部分。其中,专业教学资源不应依据传统的学科体系来开发组织,而是要面向职业岗位、针对职业能力。这样就要求我们以专业建设的规范要求为基础,以面向的岗位(或群)的技能要求标准为依据,职业院校通过专业教学资源库的教学实施,来满足相应专业领域对高素质技术技能型人才的新要求。

3.主体与客体相统一

在以专业教学资源库为媒介开展的教学活动中,我们需要将主体确定为受教育者即学习者,而客体则是所开发的教学资源。这样,就要求专业教学资源库的开发者既要熟悉、掌握所涉及的教学内容,又要熟知、了解学习者,尤其是要了解他们的理论知识基础以及性格特征。只有达到主客体的一致,才能保证专业教学资源的灵活运用。学习者一旦学活,兴趣将得以很大程度的激发,主动性也将得以大幅提升。在对两者做到充分了解、掌握的情况下,确保主体与客体两者一致,才能实现真正的“活的”教育。

4.系统性与问题中心相结合

专业教学资源库中的学习资源的开发,需要我们围绕学习者需要解决或提出的问题进行组织。每个项目之间的联系要反映学科内部的逻辑关系,且各项目在学科整体及与整体的相互关系都应在一定程度上得到反映。最终,通过对学习资源的掌握,不但解决了其早前提出的问题,而且还获得了比较系统的知识。这也就是说,学习者围绕经过精心设计的问题资源所进行的学习,获得的知识不会是孤立的、零散的,而是典型的系统的。

三、基于信息化教学设计的专业教学资源库开发过程与技术路径

在明确了专业教学资源库建设的重要性后,浙江信息工程学校与课程专家、企业技术专家密切合作,从机电专业课程建设顶层设计,开展了以工作岗位任务分析为基础的、基于信息化教学设计的机电专业教学资源库开发工作。具体的开发过程和实施步骤如下。

1.制定机电专业课程标准

在现代职业教育“教产结合,工学交替”的技能型人才培养模式下,职业教育的课程模式由学科本位转向工作本位。工作过程导向的课程观强调,课程不再是以静态的学科体系的显性理论知识的复制与再现为主,而更多着眼于动态的行动体系的隐性知识的生成与构建。由此获得的工作过程知识,不仅包括理论知识和实践技能两个部分,而且也包括具体的知识形成过程方法及其所承载的价值观。

杜威从他的实用主义哲学观出发,主张学生亲历探究过程,建立与真实世界的关系,实现学生从一个被动的接受者到一个积极的实践者的转化,学生通过自己的活动,逐步形成对世界的认识,充分体现学与做的结合。“做中学”的教育理念贴合职业教育基于“工作过程导向”的岗位能力课程实施的要求。

在“工作过程导向”课程理念和杜威“做中学”教育思想的指导下,机电技术应用专业课程学习内容的开发与编排跳出学科体系的围墙,帮助学生获得最受企业关注的“工作过程知识”和基本工作经验,以满足企业技术技能型人才市场的需求。如,以浙江信息工程学校机电专业“装备制造与安装”方向课程建设为例,浙江信息工程学校由11位企业技术专家在课程专家的指导下,对工作岗位任务进行分析,划归出该专业包括图纸识读、物料准备、部件组装等10个工作领域,对应50个典型工作任务,包含125项职业能力。学校专业教师根据这125项职业能力,整合了机械识图、机械基础、机械设备安装与调试等6门核心课程,并从职业能力要求出发,确定课程目标、内容目标、实施建议等,明确学生学习该课程后应该知道什么和能做什么,即建立起各课程标准。

2.设计学习情境

学习情境的设计是构建“做中学”课程的关键,学习情境是教学的载体。学习情境包含工作任务,它的设计根据前面制定的课程标准所要求的知识点和技能点来确定,目的是让学生在学习情境过程中完成一种具有可见价值的学习。通过设计系列的学习情境形成涵盖整个课程的教学项目体系。

机电专业基于“工作过程导向”的岗位能力课程的培养目标与职业综合能力相对应,课程特点体现:知识应用为主;能力训练为主;以完成工作项目为载体;以过程评价和任务完成评价结合作为检测。根据职业能力要求,“做中学”学习情境在设计上应做到“三位一体”,即每个项目都应包含职业岗位认知、基本知识与技能、专业思维方法的融合,各方面可以有所侧重,但三维不能有所或缺。

此外,为了有效地培养学生的技术知识和职业能力,学习情境的设计还必须符合以下条件。

一是设计的学习情境必须能清楚表达能做什么和达到什么要求,便于学生理解,要有明确而具体的成果展示。

二是学习情境能将一些知识点和技能点进行有机结合,具有一个完整的工作过程,培养学生职业能力。

三是学习情境与企业实际生产过程有直接的关系,对工作步骤有详细的分析,写出具体怎么做,并能激发学生兴趣。

四是学生可独立或合作在一定时间空间内自行组织、安排学习行为,并自行解决在学习情境中产生的问题。

五是学习情境中的任务应具有适合的难度,既能使学生通过应用已知的知识和技能完成任务、解决实际问题,又能在过程中学习新的知识和技能。

六是在情境学习的最后,可让师生共同评价工作成果、学习方法以及工作体验,学生在学习时能获得成功感。

七是每一个学习情境内容的设置不宜过大,所包含的知识容量也不宜过多,以免导致教学组织上的困难,每个学习情境以2~4学时为宜。

3.信息化教学设计

浙江信息工程学校机电专业课程教学围绕杜威的“问题五步”展开信息化教学设计,从学习目标出发,利用信息技术手段创设学习情境、设计学习任务与学习问题,学生通过完成和解决具体情境中的真实任务和问题来达成学习目标。因此,除了分析教材、分析学情,确定教学目标、重难点及教学策略外,信息化教学设计需要对学习情境的教学组织实施设计相关资源,以便助教和助学活动的开展。以机械设备安装与调试课程中“V带传动的安装、张紧和维护”学习情境的教学为例,助教和助学方案设计如下。

(1)学生自主学习活动方案的设计,侧重学生对基本知识点的掌握,教师设计“V带传动的安装与维护”和“V带传动的张紧装置”多媒体课件,让学生观察并结合教材自主学习知识要点,完成学案。

(2)学生协作学习活动方案的设计,设计三个实操活动,即拆台钻中的V带传动、选择V带和装台钻中的V带传动部分,让学生以小组合作学习的形式在做中学、学中做,学生间相互协作完成活动任务,共同提高实操能力,学习并加深理解知识点。

(3)教师指导性活动方案的设计,教师设计制作台钻V带传动部分拆装微视频,课堂示范操作台钻V带传动部分的拆装,以近距离更直观地展示学习要领,并配以微视频演示,学生可以有重点、反复观摩。

(4)学习评价工具的设计,设计操作考核表,从V带传动的张紧、安装及6S管理三个方面对学生的操作顺序是否准确、操作是否规范、有无误操作或漏操作等设计评价表,以此对学生学习效果做出评价。

以上设计的整个教学过程重视学生的参与、探索,教师作为引导、帮促,教学形式灵活多样。设计时注意学生要具备独立或合作学习的时间和可能性,能否调动学生的积极性和创造性,能否体现学生综合职业能力的发展过程。

4.形成教学资源数据库

基于信息化教学设计的信息化教学资源呈现的成果形式是教学设计资源包,包含静态资源和动态资源。静态资源主要包括教学设计方案电子文本、学生自主学习和协作学习活动设计的导学案电子文本、ppt图片、知识卡片、学习过程评价量表、实物教具参考清单及学生作品等。动态资源主要包括操作示范微视频、多媒体教学课件、视频文件、音频文件及包括链接多媒体网络资源等在内的学生学习参考资源等。由于网络技术的发展,各类静态资源很容易得到或制作,一般可以自主设计与开发,也可以采用对已有现成资源的选取与整合、修改与编制相结合的方法进行。但学习情境所需的动态资源非常稀少,特别是一些相关知识与技能操作结合的教学微视频必须由教师按照教学设计自行制作或请专业公司制作。

教学微视频是机电专业资源建设的重点,可以分为情境引入视频和教学内容辅助视频两大类。情境引入视频一般通过走访企业录制或来源生活场景拍摄;教学内容辅助视频可以制作Flas、操作过程录像等。一般操作示范微视频,教师可以事先设计并拍摄自己的工作过程,实操任务书、课堂训练案等教师可以参照企业岗位作业任务单编制而成。

一次次课的教学设计资源可以汇聚成一门课程完整的教学资源。笔者学校机电专业教学资源数据库是由6门核心课程、12门专业方向性校本课程和25门职业能力训练选修课程的相关教学资源组成的。以其中的机械设备安装与调试课程为例,设计了“三位一体”的教学项目18 个,制作完成课程数字化资源教学视频50 个,教学PPT 42份,教学设计 42份。同时,学校机电专业在专业教师和学校网管中心的合作下,建立了涵盖比较完整的动态教学资源库及管理平台,实现资源共享。

四、对基于信息化教学设计的专业课程教学资源库建设的思考

经过两年多的建设及教师的辛勤努力与付出,浙江信息工程学校机电专业教学资源库建设已初具规模。与此同时,专业教师在专业建设、课程建设及课堂教学能力各方面也取得长足进步,学生学习效果明显提升。在今后的建设中,有两个方面值得我们思考与重点研究。

1.建立一支适应课程建设的师资队伍

教师是课程的实施者,也应是课程的设计者,课程改革成功的关键在教师。在以往的课程改革、教学资源建设过程中,确实暴露出有些教师理念不清、知识面不广、教师专业化程度不高等问题。今后在课程建设过程中,教师要不断拓宽知识面,提升专业水平。同时要不断建立新型的师生关系,在教学过程中建立民主、和谐、对话、合作的师生关系,与学生积极互动,共同发展,能创设学生主动参与的教育情境,让学生在实践中学习,在主动参与合作交流中获取知识,为学生学会学习、学会交流、学会探究,创造有利的条件,为他们的终身学习奠定一个坚实的基础。

2.加强针对教学资源建设的评价与改进工作

后续在资源库建设的使用与完善过程中,应进一步对教学资源进行评价,以利于资源的完善,利于提高课堂的有效性。同时,在依托资源库开发教材时,应把教材的叙述方式由陈述式变为对话式,并把知识学习、实践操作、问题反思、自我评价等多种学习方式有机结合起来。而在专业教学资源库应用的同时,需大量创设实践教学环境。

参考文献:

[1]徐国庆.职业教育项目课程开发指南[M].上海:华东师范大学出版社,2009.

[2]李利平.高职教育专业教学资源库建设的改革思考[J].中国高教研究,2011(6).

[3]Jaquith,Ann C.The creation and use of instructional resources:The puzzle of professional development [D].State of California:Leland Stanford Junior University,2009.

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