能源動(dòng)力類本科生“能源系統(tǒng)工程”課程教學(xué)改革初探

許學(xué)成　潘妮　游永華　戴方欽

摘 要 能源動(dòng)力類本科生，不僅應(yīng)該具備基礎(chǔ)理論及簡(jiǎn)單的應(yīng)用知識(shí)，也應(yīng)當(dāng)具備能源節(jié)約、動(dòng)力轉(zhuǎn)換和能源管理方面的知識(shí)，應(yīng)當(dāng)成為 “節(jié)能減排”領(lǐng)域的中堅(jiān)力量。“能源系統(tǒng)工程”這門(mén)課程旨在培養(yǎng)學(xué)生解決生產(chǎn)過(guò)程中能源管理和利用的科學(xué)問(wèn)題，為學(xué)生未來(lái)從事能源管理和節(jié)能減排方面的工作打下專業(yè)基礎(chǔ)。本文就“能源系統(tǒng)工程”這門(mén)課程的教學(xué)改革問(wèn)題做初步探討。

關(guān)鍵詞 能源動(dòng)力 本科 系統(tǒng)節(jié)能 改革

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.02.054

Abstract Undergraduate students of energy and power， who are the backbone of energy saving and emission reduction ， should not only have the basic theory and simple application knowledge of energy， but also should have the knowledge of energy conservation， power conversion and energy management. The course of System Energy Conservation aims to train students to solve the problem of energy management and utilization of the production process， lay a professional foundation for students to engage in energy management and energy conservation in the future work. This paper is committed to the preliminary discussion on teaching reform of this course.

Keywords energy power； undergraduate； system energy-saving； reform

0 概述

在世界近代化進(jìn)程中，能源和動(dòng)力一直都是工業(yè)發(fā)展的重要支柱，與此相對(duì)應(yīng)，能源動(dòng)力產(chǎn)業(yè)是一直都是世界各國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，也是科技發(fā)展基礎(chǔ)方向之一，能源動(dòng)力領(lǐng)域人才教育的成敗關(guān)系到國(guó)家的根本利益。自2012年5月“2011計(jì)劃”啟動(dòng)后，對(duì)能源動(dòng)力專業(yè)人才的培養(yǎng)提出了新的要求，如何培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)新型能源動(dòng)力類人才，成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。高等學(xué)校作為國(guó)家培養(yǎng)人才的主要基地，如何通過(guò)合理的課程設(shè)置和教學(xué)方式，培養(yǎng)理論基礎(chǔ)扎實(shí)、實(shí)踐能力突出、契合社會(huì)需要的能源動(dòng)力類人才，也是一個(gè)需要關(guān)注的話題。

能源動(dòng)力類本科生，不僅應(yīng)該具備本領(lǐng)域基礎(chǔ)理論及簡(jiǎn)單的應(yīng)用知識(shí)，也應(yīng)當(dāng)具備能源節(jié)約、動(dòng)力轉(zhuǎn)換和能源管理方面的知識(shí)，應(yīng)當(dāng)成為 “節(jié)能減排”領(lǐng)域的中堅(jiān)力量?！澳茉聪到y(tǒng)工程”這門(mén)課程旨在培養(yǎng)學(xué)生解決生產(chǎn)過(guò)程中能源管理和利用的科學(xué)問(wèn)題，為學(xué)生未來(lái)從事能源管理和節(jié)能減排方面的工作打下專業(yè)基礎(chǔ)。然而以筆者目前的了解所知，我國(guó)能源動(dòng)力類專業(yè)中開(kāi)展此課程的高校寥寥無(wú)幾，即使開(kāi)設(shè)該課程的高校，在教學(xué)過(guò)程中也存在一定的問(wèn)題。因此，本文就“能源系統(tǒng)工程”這門(mén)課程的教學(xué)改革問(wèn)題做初步探討。

1 開(kāi)設(shè)“能源系統(tǒng)工程”課程的必要性

本課程基于兩個(gè)主要概念：一是“載能體”，二是“系統(tǒng)”，所研究的是由多個(gè)對(duì)象所組成的系統(tǒng)的節(jié)能問(wèn)題。在研究節(jié)能問(wèn)題時(shí)，以往的節(jié)能工作往往著眼于單體設(shè)備或單個(gè)工序，本課程從“系統(tǒng)”的觀點(diǎn)出發(fā)，注重系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備、各工序的銜接問(wèn)題和整體能耗問(wèn)題，通過(guò)考察產(chǎn)品的“完全能耗”指導(dǎo)企業(yè)的能源利用和管理問(wèn)題。另外，本課程提出的一系列能源利用思想和評(píng)價(jià)手段，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生以整體眼光看問(wèn)題具有重要作用，可以為從事各行業(yè)能源利用和管理的人才提供基本理論和基本方法。

“系統(tǒng)節(jié)能”的思想最早于上世紀(jì)80年代由我國(guó)東北大學(xué)的陸鐘武、蔡九菊兩位學(xué)者提出并完善，最早應(yīng)用于我國(guó)幾家大型鋼鐵企業(yè)并取得了很好的節(jié)能效果，是我國(guó)鋼鐵行業(yè)節(jié)能工作的里程碑式指導(dǎo)思想?？墒?，目前國(guó)內(nèi)開(kāi)設(shè)該課程的高校寥寥無(wú)幾，且開(kāi)設(shè)該課程的多為冶金類院校。同時(shí)，開(kāi)設(shè)該課程的高校在“能源系統(tǒng)工程”課程教學(xué)工作中也面臨一系列問(wèn)題，如：可供使用的教材單一，實(shí)踐環(huán)節(jié)缺失，課程體系規(guī)劃不科學(xué)，課程知識(shí)需要豐富等。

近年來(lái)，全社會(huì)的節(jié)能意識(shí)大大提高，全國(guó)各地、各行各業(yè)的節(jié)能積極性都很高，能源利用和節(jié)約問(wèn)題是所有工業(yè)行業(yè)面臨的問(wèn)題，如果大家都能了解系統(tǒng)節(jié)能的基本思想，按照系統(tǒng)節(jié)能的要求合理用能，我國(guó)節(jié)能工作必能取得更大的成績(jī)。另外，能源節(jié)約不僅是在技術(shù)層面上進(jìn)行，同樣也需要在管理層面創(chuàng)新。因此，在國(guó)內(nèi)能源動(dòng)力類本科教育階段開(kāi)設(shè)“能源系統(tǒng)工程”這門(mén)課程，并結(jié)合現(xiàn)有的研究成果豐富該課程的教學(xué)，很有必要。

2 “能源系統(tǒng)工程”課程改革方向初探

2.1 推廣“能源系統(tǒng)工程”課程在高校覆蓋范圍

能源動(dòng)力類人才在從事所有相關(guān)專業(yè)的工作時(shí)，都面臨著能源的利用和管理問(wèn)題。加大“能源系統(tǒng)工程”課程在國(guó)內(nèi)本科階段的普及工作，使得能源動(dòng)力類專業(yè)培養(yǎng)出的畢業(yè)生在實(shí)際工作中，既關(guān)注局部，又關(guān)注整體，注重能源與非能源節(jié)約相結(jié)合，對(duì)畢業(yè)生職業(yè)生涯和我國(guó)的節(jié)能減排工作必將大有裨益。

2.2 科學(xué)規(guī)劃課程體系

（1）科學(xué)制定培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)計(jì)劃。培養(yǎng)目標(biāo)是本科教育中的首要問(wèn)題，“能源系統(tǒng)工程”課程屬專業(yè)類課程，本課程知識(shí)可廣泛應(yīng)用于能源系統(tǒng)優(yōu)化、節(jié)能評(píng)價(jià)和能源管理，應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生從整體看問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)目標(biāo)定位為：培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型和外向型人才。

教學(xué)思想和教學(xué)理念的貫徹最終都必須通過(guò)執(zhí)行教學(xué)計(jì)劃來(lái)實(shí)施，因此教學(xué)計(jì)劃的修訂就成為教學(xué)改革中的重中之重。“能源系統(tǒng)工程”是一門(mén)注重理論和實(shí)踐相結(jié)合且偏重于實(shí)踐的學(xué)科，脫離了實(shí)踐其理論是抽象的。理論教學(xué)只能滿足基本理論知識(shí)的傳授，實(shí)踐教學(xué)的過(guò)程才能鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生綜合解決問(wèn)題、處理問(wèn)題的能力。因此，在制訂本課程教學(xué)計(jì)劃時(shí)，應(yīng)注重理論課時(shí)與實(shí)踐課時(shí)的比例，將實(shí)踐貫穿于整個(gè)課程的學(xué)習(xí)過(guò)程，實(shí)踐教學(xué)的形式可以是豐富多樣的。

（2）合理規(guī)定課程的學(xué)習(xí)方式。為了真正實(shí)現(xiàn)本課程的功能，除理論和實(shí)踐課時(shí)的分配外，教師應(yīng)在教學(xué)過(guò)程中注重培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。為了讓培養(yǎng)對(duì)象有更加廣博的知識(shí)面和適用面，學(xué)生需要在學(xué)習(xí)方面有更多的自主權(quán)?？梢蕴暨x部分章節(jié)由學(xué)生經(jīng)過(guò)預(yù)習(xí)后，挑選部分學(xué)生主講部分課時(shí)。

（3）將實(shí)踐能力列入考核范圍。由于本課程注重對(duì)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，在考核中應(yīng)加入實(shí)踐能力的考查。最終考試成績(jī)由三部分組成：筆試考核、平時(shí)成績(jī)考核和實(shí)踐能力考核。筆試考核主要對(duì)理論知識(shí)和基本概念進(jìn)行考試；平時(shí)成績(jī)考核主要依據(jù)課堂表現(xiàn)以及作業(yè)情況；實(shí)踐能力考核主要考查學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解程度。

2.3 總結(jié)最新成果，編制新教材

由于國(guó)內(nèi)能源動(dòng)力類專業(yè)開(kāi)設(shè)“能源系統(tǒng)工程”課程的院校較少，使得適合該課程的教材數(shù)量幾乎沒(méi)有，僅有的幾種教材由于編制時(shí)間較久，已無(wú)法滿足當(dāng)下的培養(yǎng)要求，迫切需要組織人員編制一本新教材。新的《能源系統(tǒng)工程》教材應(yīng)總結(jié)最新的研究成果，豐富現(xiàn)有教材，引入管理類知識(shí)內(nèi)容，豐富與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的案例分析，結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目給出供學(xué)生實(shí)踐學(xué)習(xí)的題例，擴(kuò)展數(shù)學(xué)建模方式，豐富解決問(wèn)題的數(shù)學(xué)手段。

2.4 建設(shè)科學(xué)的師資隊(duì)伍

師資隊(duì)伍是開(kāi)展教學(xué)工作的核心和靈魂，其質(zhì)量是保證教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。要想培養(yǎng)出高水平的學(xué)生，一個(gè)重要的因素就是必須有一支訓(xùn)練有素的教師隊(duì)伍。目前我國(guó)大部分高校在招聘教師時(shí)都只強(qiáng)調(diào)學(xué)歷層次，比如只招聘博士，而對(duì)應(yīng)聘教師的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)從不做任何要求。由于“能源系統(tǒng)工程”課程的特殊性，如果教師只具備書(shū)本知識(shí)，本身沒(méi)有相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，顯然滿足不了實(shí)踐教學(xué)的相關(guān)要求。因此，本課程的教師一方面要樹(shù)立終身學(xué)習(xí)觀念；另一方面要重視和加強(qiáng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累與學(xué)習(xí)。本課程的教師要主動(dòng)在寒暑假的時(shí)間 “走出去”，與各用能企業(yè)多溝通、多聯(lián)系，及時(shí)了解企業(yè)能源利用發(fā)展情況，在為社會(huì)提供專業(yè)服務(wù)的同時(shí)，更好地服務(wù)于教學(xué)，為教學(xué)科研打下良好的基礎(chǔ)。

2.5 拓展實(shí)踐教學(xué)的新思路，探索新的實(shí)踐教學(xué)方法

（1）聘請(qǐng)企業(yè)技術(shù)及管理人員課堂授課。在課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中，可從企業(yè)邀請(qǐng)有豐富實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)或管理人員對(duì)學(xué)生進(jìn)行課堂講座，拉近教學(xué)與實(shí)際的距離。也可簽訂互惠互利的合作協(xié)議，真正建立起長(zhǎng)期校企合作關(guān)系。

（2）課堂案例教學(xué)。課堂案例教學(xué)是實(shí)踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，而且也是最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)。在課堂教學(xué)中引用合適的案例進(jìn)行分析討論，既能理論聯(lián)系實(shí)際鍛煉學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。案例教學(xué)要注重結(jié)合實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題，具有一定的引導(dǎo)性、普遍性、代表性，能通過(guò)問(wèn)題的解決，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，將知識(shí)融于案例中，達(dá)到舉一反三的目的。

（3）增加課堂討論環(huán)節(jié)，增強(qiáng)學(xué)生參與性。傳統(tǒng)的授課方法多是教師在講堂上講，學(xué)生在教室內(nèi)聽(tīng)。由于學(xué)生對(duì)課程的參與性低，導(dǎo)致部分學(xué)生聽(tīng)課精力不集中，學(xué)習(xí)積極性降低，缺課、遲到、早退現(xiàn)象突出。為了解決這一問(wèn)題，可采用小組討論的方式，讓盡可能多的學(xué)生參與進(jìn)來(lái)，給學(xué)生更多的自主性。可以采取分組討論的方法，將班級(jí)學(xué)生分成若干小組，由任課教師給出若干能體現(xiàn)本課程處理方法、研究現(xiàn)狀的題目，讓每組學(xué)生通過(guò)分工完成資料查詢、演講稿制作、演講等環(huán)節(jié)內(nèi)容。這樣能在一定程度上增加學(xué)生的參與感，起到互動(dòng)的作用。同時(shí)也對(duì)任課教師把握本課程的前沿成果和解決方法具有反哺作用。

3 結(jié)語(yǔ)

作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱領(lǐng)域重要參與者的能源動(dòng)力類專業(yè)人才，肩負(fù)著國(guó)民經(jīng)濟(jì)科學(xué)發(fā)展的重要使命。作為人才培育主要基地的高校，在知識(shí)結(jié)構(gòu)的建立和人才培養(yǎng)的過(guò)程中，注重知識(shí)的更新和為國(guó)民經(jīng)濟(jì)服務(wù)的屬性，具有義不容辭的責(zé)任。在能源動(dòng)力類本科階段開(kāi)設(shè)“系統(tǒng)節(jié)能”課程，符合國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展的需要，也符合培育應(yīng)用型、復(fù)合型和外向型人才的需要。本文提出的若干“能源系統(tǒng)工程”課程改革的建議，期望能起到拋磚引玉的效果，也期望能引起更多能源動(dòng)力類同仁對(duì)該課程的關(guān)注，將我國(guó)能源動(dòng)力類專業(yè)建設(shè)得更加完善。

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