面向綜合能源時代的動力機械原理課程建設與實踐改革探索

陳玉民 史承靜 崔鑫 任燕燕 周懷春

摘? 要：綜合能源時代動力機械系統(tǒng)的重大特征是多元化、智能化和低碳化，人才培養(yǎng)需求強調(diào)學科交叉融合和工程實踐導向。圍繞當前動力機械原理課程的知識體系滯后于實際需求、工程實踐教育內(nèi)涵與實踐不突出、產(chǎn)教研協(xié)同育人融合途徑缺乏等問題，該文結(jié)合教學團隊的實踐經(jīng)驗，借鑒國內(nèi)外同領域高等院校先進措施，探討面向綜合能源時代的動力機械原理課程與實踐改革方案。通過課程內(nèi)容重構和教學方法融合、基于數(shù)字孿生的綜合動力系統(tǒng)實訓平臺建設、產(chǎn)業(yè)專家進課堂深度廣度拓展等協(xié)同，打造適應綜合能源時代需求的新型精品工程教育課程，拓寬學生知識體系，提高工程實踐素養(yǎng)，培養(yǎng)繼續(xù)學習能力，支撐能源動力機械行業(yè)的人才培養(yǎng)需求。

關鍵詞：動力機械原理;綜合能源;專業(yè)課程建設;工程實踐;人才培養(yǎng)

中圖分類號：G640? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2023）23-0001-05

Abstract： Diversification， intelligence and low-carbon were the major features of power devices in the comprehensive energy era， which draw more emphasis of interdisciplinary integration and engineering practice orientation on the professional education. Concerning the problems facing by Principles of Power Machinery course， including the lagging of course knowledge behind industrial demands， the targets of engineering practice education is not outstanding， and praxis of industry-education-research collaboration is absent， this paper investigate and discuss the strategy to rebuild the knowledge system and practice scheme of the power device source. Through coordination of methods including the reconstruction of course content and the integration of teaching methods， the construction of comprehensive training platform based on digital twin methods， invitation of industrial experts into the classroom， a new high-quality engineering education course that fulfill development of power device in the comprehensive energy era would be constructed. The improvement in the power device course aims to broaden the knowledge system of students， improve the engineering practice capacity， and cultivate continue-learning ability， so talent demand from the power devices industry would be responded satisfactorily.

Keywords： Principles of Power Machinery; comprehensive energy; professional curriculum construction; engineering practice; talent cultivation

多能源網(wǎng)絡互聯(lián)已成為現(xiàn)代能源系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。綜合能源系統(tǒng)作為分布式電源、儲能、氫能等的復合載體，能滿足多能源、多行業(yè)的需求，是實現(xiàn)“雙碳”目標的關鍵支撐?！秶窠?jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》明確了綜合智慧能源系統(tǒng)的構建，能源動力類專業(yè)響應綜合智慧能源發(fā)展趨勢，開展專業(yè)課程改革勢在必行[1]。動力機械原理課程作為能動類起重要支撐作用的專業(yè)基礎課程，承擔了面向綜合能源時代培養(yǎng)創(chuàng)新性、復合型卓越工程人才的重要任務[2-3]，是能源動力類專業(yè)改革的重要內(nèi)容。

一綜合能源時代動力機械原理課程改革需求

（一）綜合能源時代動力機械產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢

以燃燒為能量來源的內(nèi)燃機等燃燒動力裝置未來一段時間內(nèi)將仍然是交通、物流、電力行業(yè)的主流動力系統(tǒng)。同時，在國家“雙碳”政策引導下和新能源技術刺激下，綜合能源系統(tǒng)中可再生電力、氫能等融合比例穩(wěn)步提升，以動力電池和燃料電池為能量來源的電驅(qū)動力設備在交通領域的應用比例越來越高。以汽車行業(yè)為例，2012—2021年，國內(nèi)汽車保有量從0.93億輛增加至3.021億輛，增幅超過300%;新能源汽車從1.25萬輛增加至784萬輛，增幅更是超過700%[4]，如圖1所示。據(jù)公安部發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至2022年6月底，全國汽車保有量為3.10億輛，新能源汽車達到1 001萬輛，占汽車總量的3.23%。其中純電動汽車保有量為810.4萬輛，占新能源汽車總量的80.93%[4-5]?？梢姡云嚠a(chǎn)業(yè)為背景的動力機械行業(yè)，其發(fā)展趨勢具有以下特點：①內(nèi)燃機等燃燒動力系統(tǒng)需求保持基本主導地位，但是增長速度逐步放緩;②電驅(qū)動力系統(tǒng)需求增長旺盛，且暫時以純電動系統(tǒng)為帶動龍頭。因此，綜合能源時代，動力機械向電動化、多元化發(fā)展是必然趨勢。

（二）面向綜合能源的動力機械產(chǎn)業(yè)人才需求

技術發(fā)展和社會需求帶動產(chǎn)業(yè)的變革，進一步推動人才需求導向的變化。國務院辦公廳印發(fā)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》明確指出：堅持電動化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化發(fā)展方向，推動我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。我國每年從事新能源汽車相關的企業(yè)注冊數(shù)從2012年的0.32萬家迅速增加到2021年的16.70萬家，同比增長51.2倍，如圖2所示。以電驅(qū)動力系統(tǒng)為核心的新能源汽車行業(yè)人才吸納能力將呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。

內(nèi)燃機將在長途、重型商用車領域繼續(xù)保持穩(wěn)定發(fā)展勢頭，未來重點發(fā)展方向也很明確：①電氣化，通過先進控制技術提高熱效率和環(huán)保性;②新能源，采用氫、氨、生物燃油等低碳能源以降低碳排放。2019年，上汽集團和博世集團分別發(fā)布了2.0 T的缸內(nèi)直噴增壓氫內(nèi)燃機;2021年，豐田汽車公司的氫內(nèi)燃機汽車在日本富士賽道進行了24 h拉力賽;國內(nèi)的中國一汽、廣汽集團、長城汽車等公司也分別推出不同型號的缸內(nèi)直噴增壓氫氣發(fā)動機樣品[6]。內(nèi)燃機行業(yè)需要掌握信息控制、先進材料、智能制造等交叉鄰域知識的復合型人才，以支撐產(chǎn)業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

同時，隨著新能源技術、信息控制技術的迭代更新，動力機械與互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)的深度融合，對人才素質(zhì)、能力、可塑性及交叉性等要求也愈來愈高。動力機械專業(yè)領域?qū)W生不宜再局限于對單一動力機械系統(tǒng)知識的了解與學習，還要對耦合動力系統(tǒng)，和支撐不同動力裝置的能源互聯(lián)網(wǎng)，以及綜合動力裝置動力系統(tǒng)衍生的交通物聯(lián)網(wǎng)有全面認知。如何培養(yǎng)符合綜合能源時代需求，能夠適應產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢、推動技術進步、協(xié)調(diào)整合知識的新型動力機械專業(yè)人才刻不容緩。

（三）? 動力機械原理課程內(nèi)涵與教學改革需求

動力機械原理是能源與動力工程專業(yè)的核心專業(yè)課[7]。但是，綜合能源時代，原有的動力機械原理課程內(nèi)容難以支撐社會、產(chǎn)業(yè)和技術發(fā)展，造成了教學內(nèi)容、方式與社會、產(chǎn)業(yè)實際需求的嚴重割裂。由于新能源汽車技術的發(fā)展革新，不斷有理論、工程難題被攻克和出現(xiàn)，課程知識尤其是實踐應用知識迭代速度快[8]。目前存在的以下主要問題。

1? 課程知識體系滯后于實際需求

目前的動力機械原理課程大多還以內(nèi)燃機等燃燒動力裝置為單一核心內(nèi)容，從系統(tǒng)部件、熱力循環(huán)、性能指標、工作過程、污染物控制及運行特性等方面設置教學內(nèi)容;而面向電驅(qū)動力系統(tǒng)，如驅(qū)動電機系統(tǒng)、動力電池系統(tǒng)、燃料電池系統(tǒng)和混合動力系統(tǒng)的內(nèi)容嚴重缺乏，知識體系不完善。

2? 工程實踐教育內(nèi)涵與實踐不突出

動力機械專業(yè)涉及機械工程、燃燒學、工程熱力學和材料學等多學科知識，現(xiàn)在進一步與計算機技術、信息控制技術、環(huán)境科學技術等專業(yè)領域交叉融合，是一門典型的綜合性、前沿性和應用型的工程專業(yè)課程。隨著新能源技術的迅猛發(fā)展，動力機械進一步與清潔能源、人工智能、綜合能源系統(tǒng)深度交叉。

3? 產(chǎn)教研協(xié)同育人融合途徑缺乏

校企協(xié)同育人，僅僅注重了對學校創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，而忽略了對企業(yè)的科技創(chuàng)新提升和人才培育的反哺功能[9];校企協(xié)同育人，真正參與高校工程教育過程的高級研發(fā)人員、高級工程師不足，導致工程教育人才培養(yǎng)體系和方案建設、教學體系不夠健全。校企協(xié)同育人，高校層面的教師教學評價制度有待改革，教師層面缺乏有效激勵。

綜上所述，基于燃燒驅(qū)動和電驅(qū)動動力機械系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展的趨勢，需要根據(jù)社會產(chǎn)業(yè)需求、技術發(fā)展趨勢和國家政策定位，對動力機械原理課程體系進行符合變革需求的完善和重構，并通過有效的實踐課程開發(fā)，推動符合綜合能源時代需求的人才培養(yǎng)。因此，開展動力機械原理課程內(nèi)涵與教學改革需求迫切。

二? 動力機械原理課程改革途徑

（一）? 動力機械原理課程內(nèi)容重構

1? 線下線上混合教學

結(jié)合信息化技術，在多學科交叉、復合知識融合背景和有限課時條件下，采用多元教學方式，合理實現(xiàn)教學課堂學時分配，實現(xiàn)教（教師教學）學（學生學習）進度的協(xié)同。充分利用“慕課”“微課”“雨課堂”等線上教學平臺，結(jié)合虛擬仿真教學平臺[10]，通過自主學習、線上拆裝等方式，開展內(nèi)燃機結(jié)構方面知識的學習與教授，包括內(nèi)燃機整體結(jié)構、機體組與曲柄連桿機構、進排氣系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)、潤滑與冷卻系統(tǒng)和起動與點火系統(tǒng)等。

2? 課程內(nèi)容專寬并重

內(nèi)燃機動力系統(tǒng)原理涵蓋的課程內(nèi)容包括：內(nèi)燃機工作過程、內(nèi)燃機工作指標與影響因素、內(nèi)燃機工作循環(huán)與能量平衡、內(nèi)燃機換氣過程與進氣充量、內(nèi)燃機混合氣形成與燃燒過程分析、內(nèi)燃機排放特性與控制技術及內(nèi)燃機運行特性與工況匹配等。

電驅(qū)動力系統(tǒng)原理涵蓋的課程內(nèi)容包括：電驅(qū)動力系統(tǒng)結(jié)構與應用、驅(qū)動電機系統(tǒng)工作原理、動力電池工作系統(tǒng)、燃料電池系統(tǒng)工作原理和混合動力系統(tǒng)工作原理。將最新科研成果，通過課堂講授、實際操作等方式反哺動力機械原理課程的教授與學習，促使學生掌握新能源動力系統(tǒng)技術的前沿成果，加深對課堂教學知識的理解與進一步拓展升華。

3? 教學方法突出融合

課程教授整體框架設計中，強調(diào)燃燒動力系統(tǒng)與電驅(qū)動力系統(tǒng)對比分析的主線，促進學生對綜合能源時代不同動力機械結(jié)構特性、工作原理、運行特性、應用范圍等知識的掌握和應用。充分融合自動控制原理、熱工過程控制、動力電池熱管理、節(jié)能原理和燃燒污染物控制等課程原理性知識，為分析動力系統(tǒng)設計所面臨問題提供方法參考。

4? 教學團隊復合交叉

課程教學科研隊伍構建中，突破以往相同學科或?qū)I(yè)老師組建單一教研室或教學團隊的方法，突出強化面向綜合能源時代的動力機械原理課程是一門綜合性、多學科課程的新內(nèi)涵，聚集機械、電控、電池和化學等領域?qū)W科專家教師，打造多學科交叉融合的新工科教學科研團隊以適應綜合能源時代發(fā)展需求。

（二）? 動力機械原理實踐教學建設

動力機械原理是能源與動力工程專業(yè)的基礎課程，其首要導向為面向工程教育，以提升學生靈活運用所學知識發(fā)現(xiàn)、分析和解決實際工程問題為主要目的。因此，實踐教學是強化動力機械原理課程教學效果，實現(xiàn)課程培養(yǎng)目標的重要保障。然而，由于受場地、資源、設備、人員和課時等多因素限制，以往的試驗教學環(huán)節(jié)已經(jīng)滯后于理論教學環(huán)節(jié)，嚴重制約了高素質(zhì)人才的培養(yǎng)。綜合能源時代，動力機械系統(tǒng)呈現(xiàn)燃燒動力裝置、電驅(qū)動力裝置并行的發(fā)展態(tài)勢，而且動力系統(tǒng)與信息技術、智能控制的集成程度更高，對實踐教學環(huán)節(jié)的內(nèi)容完整性、方法先進性、平臺集約性、維護簡便性、用戶交互性等提出了更高的要求[11]。因此，為了與課程教學內(nèi)容協(xié)同，適應綜合能源時代的動力機械人才培養(yǎng)需求，加強動力機械原理實踐教學的創(chuàng)新和升級迫在眉睫。突出強調(diào)工程教育導向，緊扣動力機械行業(yè)背景，結(jié)合虛擬現(xiàn)實交互、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等先進技術手段，從構建基于數(shù)字孿生的開放性虛擬仿真總成動力系統(tǒng)實踐平臺、教學-訓練-實踐-研發(fā)貫通融合的實踐教學體制兩方面著手，建設了面向綜合能源時代的動力機械原理實踐教學平臺和方法。

1? 基于數(shù)字孿生的綜合動力系統(tǒng)實踐教學平臺建設

建設融合多個動力系統(tǒng)的綜合動力系統(tǒng)實驗室耗資巨大，且牽涉設備繁多，結(jié)構復雜，實驗設備維護難度大，造成綜合實踐教學開展困難[12-13]。結(jié)合數(shù)字孿生方法、大數(shù)據(jù)挖掘技術和開放交互式遠程實踐教學，建設虛擬仿真實驗課程能夠有效降低實驗、實踐教學成本，且可將實踐生產(chǎn)過程以數(shù)據(jù)為紐帶引入實踐教學中、通過虛擬現(xiàn)實交互方式增強學生對課程知識的直觀理解、通過開放式接口和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)提高學生的系統(tǒng)分析和設計能力?；谙冗M計算機網(wǎng)絡技術和數(shù)字孿生平臺，建設“綜合動力系統(tǒng)虛擬實踐教學平臺”包含以下三大模塊。

1）燃燒動力虛擬仿真綜合實驗平臺?；谶h程虛擬實踐方法和線上教學資源、開發(fā)內(nèi)燃機虛擬拆裝實驗環(huán)節(jié)，提高學生對內(nèi)燃機構造和工作原理的直觀認知。利用Ansys Fluent、CAE、Simulink等仿真計算平臺，開展內(nèi)燃機燃燒、噴油與物化、冷卻系統(tǒng)設計和污染物脫除的仿真訓練課程，加深對內(nèi)燃機供油、換氣、燃燒、污染物生成與控制技術等知識的認知。結(jié)合數(shù)字孿生平臺，建設內(nèi)燃機虛擬仿真實驗課程，開展以下虛擬仿真實驗：內(nèi)燃機性能測試、發(fā)動機燃燒光學在線測試與分析、內(nèi)燃機振動噪聲測試、內(nèi)燃機供油系統(tǒng)設計優(yōu)化、內(nèi)燃機進排氣系統(tǒng)設計、內(nèi)燃機高壓噴霧過程模擬，以促進課堂理論知識的融合與實踐應用。通過信息技術和教育教學推進更深層教學融合，對在線開放課程進行建設和推廣應用，已經(jīng)成為智能時代的必要實踐教學手段。

2）電驅(qū)動力系統(tǒng)虛擬綜合仿真實踐平臺。為了滿足電驅(qū)動力裝置（動力電池+驅(qū)動/能量回收電機+雙離合動力耦合裝置+主減差速器）及其智能控制系統(tǒng)的教學和研發(fā)需求，建設電驅(qū)動力與傳動系統(tǒng)綜合仿真試驗平臺。通過實時映射和交互結(jié)合CAE技術，設計三維虛擬組態(tài)化方法，將主流配置的電動動力系統(tǒng)映射到虛擬仿真實踐平臺，以其為基礎開發(fā)搭建一個完整的車用電驅(qū)動力系統(tǒng)虛擬實踐教學平臺。系統(tǒng)可以模塊化組裝，且能夠進行360°VR展示，以達到直觀演示和講解電驅(qū)動力系統(tǒng)結(jié)構、工作原理。實驗實踐教學目標主要涵蓋：①直觀展示動力電池內(nèi)部結(jié)構組成，演示動力電池系統(tǒng)工作過程;②通過上位機演示動力電池狀態(tài)監(jiān)控，電池系統(tǒng)控制指令發(fā)送、執(zhí)行;③將Matlab與數(shù)值計算分析、機械控制理論融合，使理論學習實踐、軟件編程算法與實物驅(qū)動三者有機結(jié)合。培養(yǎng)學生對電驅(qū)動力系統(tǒng)控制算法、提升電驅(qū)動力系統(tǒng)多應用場景體驗、加強對控制系統(tǒng)驅(qū)動展望應用，實現(xiàn)面向新工科需求的實踐應用能力提升。

3）運行大數(shù)據(jù)挖掘與分析實踐訓練平臺。面向綜合能源時代的動力機械涵括關聯(lián)多個生產(chǎn)行業(yè)，海量實際生產(chǎn)、運行數(shù)據(jù)未被挖掘利用。虛擬教學平臺可以將復雜結(jié)構實體化展現(xiàn)、把復雜過程原理細節(jié)化演示，有助于強化學生對課程知識的理解、掌握和應用。利用實時大數(shù)據(jù)分析平臺，以自動控制、優(yōu)化決策、知識融合為特征，構建工業(yè)軟測量建模、數(shù)據(jù)可視化、過程控制、企業(yè)優(yōu)化調(diào)度、生產(chǎn)管理及故障診斷為一體的多層次課程體系。探索如何強化學生對數(shù)字孿生仿真系統(tǒng)和能源工程工藝的認識、促進對實踐存在問題及解決方法的理解、提高智慧能源算法運用、以討論答辯+報告撰寫的形式培養(yǎng)學生綜合能力，及時對學生的各實踐環(huán)節(jié)進行評價，鼓勵學生自主探索學習，從而激發(fā)學生對新知識、新技術、新理論的求知欲，培養(yǎng)其樹立自主學習與終身學習的價值觀。

2以學生為中心的試驗-實踐-研究貫通制實踐教學方法

工程實踐教育從傳統(tǒng)的教師單向傳授、示范、指導的被動式學習，向以學生為中心、強調(diào)自主探索、突出多樣性和創(chuàng)新性的教學方法轉(zhuǎn)變已經(jīng)成為被廣泛認可的教學理念[9]。但是，受限于課時、人員和空間，一直難以大規(guī)模推廣。通過所構建的綜合虛擬仿真實踐平臺，可以將學生的實踐訓練時間從課堂時間拓展至課外，提高實踐教學的覆蓋度和操作靈活性;把同步教學單元從班級精確至小組甚至個人，而同時在線教學規(guī)?？赏卣怪炼鄠€班級甚至全年級，提高實踐教學覆蓋規(guī)模;給予學生圍繞實踐目的自主設計實驗方法方案的自由發(fā)揮空間，突出個人差異性和過程考核。

從教學單位做好頂層設計，開展有組織的階梯式、融合式實踐教學，促進試驗-訓練-實踐-研究緊密結(jié)合。針對綜合能源背景下動力機械學科的交叉融合特征，促進學生與專業(yè)老師科研工作的深度融合;建設以項目制為內(nèi)核，充分發(fā)掘先進科研實驗設備和平臺在本科生、研究生試驗教學的應用潛力;通過專業(yè)和科研訓練，激發(fā)學生主動學習動力機械關聯(lián)的專業(yè)基礎和工程應用知識，加深對難點、重點知識點的理解。實踐中發(fā)現(xiàn)，通過將燃燒可視化診斷試驗、等離子體助燃試驗等科研探索結(jié)合到動力機械原理實踐教學課程中，學生對于柴油機、汽油機混合氣形成，燃燒過程，單階段、多階段著火方式等課程教學重點，有了更清晰和形象的理解;通過動力電池熱管理系統(tǒng)性能測試、燃料電池封裝、電極制備等科研訓練，學生對動力電池結(jié)構、工作原理有了更直觀的了解。針對動力機械原理課程的工程教育背景和動力機械應用特征，通過參與節(jié)能減排、挑戰(zhàn)杯、“互聯(lián)網(wǎng)+”等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽，和國家級、省級、校級的創(chuàng)新訓練[14]，激發(fā)學生將課程知識與產(chǎn)業(yè)發(fā)展結(jié)合，把抽象的知識原理轉(zhuǎn)換為實際可行的產(chǎn)品，進一步促進試驗-實踐-研發(fā)的有序融合;同時提高學生溝通協(xié)作、宣傳講解、設計分析能力，通過實踐教學達到面向綜合能源時代的多維度育人目標。

可見，通過以學生為中心的試驗-訓練-實踐-研究貫通制實踐教學，能夠增強學生對動力機械原理知識的理解和掌握，強化學生學習自主性和差異化發(fā)展，提升解決實際工程問題的能力，又可以培養(yǎng)學生獨立探索、繼續(xù)學習興趣。為學生以后從事動力機械相關產(chǎn)品的設計、開發(fā)和研究等方面的工作奠定必要的基礎。

（三）產(chǎn)教研融合協(xié)同育人模式拓展

產(chǎn)教融合、科教融合、協(xié)同育人是推進教育綜合改革、加強創(chuàng)新性人才培養(yǎng)、提升國家戰(zhàn)略的重要舉措[15]。推動產(chǎn)-教-研融合，形成“技、創(chuàng)、工、學、輔”五位一體育人模式，是培養(yǎng)面向綜合能源時代、滿足動力機械行業(yè)發(fā)展趨勢和多維素質(zhì)需求人才的重要途徑。

科學研究與課程教學結(jié)合遵循了知識演變的科學途徑[16]。實踐問題是知識產(chǎn)生的源頭，而科學研究正是通過探索、分析、解決實踐問題，進而發(fā)現(xiàn)、總結(jié)、提升問題背后科學知識的工具。因此，沒有科學研究的進步，就沒有知識體系的更新;如果課程不和科研結(jié)合，課程知識就會與產(chǎn)業(yè)發(fā)展割裂?？茖W研究與課堂教學結(jié)合，促進了知識轉(zhuǎn)化和能力提升。通過參與導師科研項目或創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)科技活動，能夠有效促進學生將眼光從課堂拓展至社會，從教材拓展到未來，強化運用知識解決實際問題的能力和自主思考的能動性，符合問題認知-能力訓練-知識應用-科學創(chuàng)新的成長邏輯。

1強調(diào)動力機械原理課程和關聯(lián)課程與產(chǎn)業(yè)的聯(lián)系，進一步推進“產(chǎn)業(yè)專家進課堂”產(chǎn)-教融合模式的融合深度和廣度

一方面，邀請動力機械行業(yè)及與之密切關聯(lián)產(chǎn)業(yè)（如綜合能源系統(tǒng)、智能控制、物流網(wǎng)等）具有豐富生產(chǎn)、設計、運行經(jīng)驗的一線專家以遠程或課堂教學的方式，每學期按規(guī)定課時為學生授課，促進動力機械原理課程內(nèi)容的豐富。另一方面，學?；蛘呓虒W單位向企業(yè)開放課程內(nèi)容設置方案的咨詢渠道，鼓勵行業(yè)龍頭企業(yè)通過捐贈、基金、項目等形式，把企業(yè)相關研發(fā)或者人才培養(yǎng)需求體現(xiàn)在動力機械原理課程體系中，進一步加強教學與產(chǎn)業(yè)的結(jié)合，促進協(xié)同創(chuàng)新和交叉融合。麻省理工學院在開展新工程教育轉(zhuǎn)型中采用此課程體系內(nèi)容該方法，有效突出了學生學習與工程實踐的緊密聯(lián)系[9]。

2教學組織頂層設計方面，通過教學工作量、教學績效考評、職稱評定條件等多渠道激勵教師參與產(chǎn)教研融合育人模式的推廣

中國礦業(yè)大學低碳能源與動力工程學院在實踐過程中，對于邀請產(chǎn)業(yè)專家進課堂教學的課程教師，在課程額定學時外再核實增加規(guī)定課時量;同時對于聘請產(chǎn)業(yè)專家也落實了課程內(nèi)容審核，實現(xiàn)教學內(nèi)容實踐性、科學性的有效協(xié)同。教師團隊組建方面，由于面向綜合能源的動力機械原理課程涉及機械、燃燒、控制、電機、電池、化學和管理等多學科領域，必須進一步打破以往以研究方向、教學經(jīng)歷、專業(yè)領域為標準的教學團隊組建模式，由不同專業(yè)背景教師切實協(xié)作，結(jié)合產(chǎn)業(yè)教師的聘任，才能將課程打造為適應綜合能源時代需求的新型精品工程教育課程。

三結(jié)束語

綜合智慧能源時代，動力機械原理課程與燃燒理論、機械原理、智能控制、動力電池、電機拖動和能源管理等多學科知識交叉融合，成為能動專業(yè)理論性強、綜合性強和工程性強的一門重要專業(yè)基礎課，是能動類專業(yè)面向智慧化、低碳化、智能化發(fā)展趨勢開展課程改革的重要著力點。課程內(nèi)容構建中，要注重基礎知識與實際發(fā)展結(jié)合緊密，堅持傳統(tǒng)能源與新能源的協(xié)同，更強調(diào)與多專業(yè)、多學科創(chuàng)新融合，突出教師隊伍的交叉復合性;實踐教學過程中，注重與數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)分析、虛擬現(xiàn)實交互等技術的結(jié)合，推動實踐教學平臺的開放性、包容性和可交互性;人才培養(yǎng)過程中，從產(chǎn)教研結(jié)合方式創(chuàng)新、教學評價標準方案改進、教學組織頂層設計改革，推動注重產(chǎn)教研的深度融合。未來在教學工作中需不斷開拓探索和積累總結(jié)，真正使動力機械課程成為面向綜合能源時代培養(yǎng)從事動力機械生產(chǎn)、運行或科學研究高端人才的基石。

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基金項目：中國礦業(yè)大學教學研究項目“教-學-用融合的《內(nèi)燃機原理》創(chuàng)新實踐教學平臺構建與應用”（2020YB69）;國家自然科學基金重大科研儀器研制項目“燃燒火焰自由基、顆粒物、主要氣態(tài)產(chǎn)物光譜/成像檢測系統(tǒng)”（51827808）;江蘇省高等學校教育技術研究會2019年高校教育信息化研究課題“基于超星系統(tǒng)的線上線下混合式信息化教學改革與實踐”（2019JSETKT074）

第一作者簡介：陳玉民（1986-），男，漢族，湖南衡陽人，工學博士，副教授。研究方向為氫能，智慧能源。

*通信作者：周懷春（1965-），男，漢族，湖北仙桃人，工學博士，教授。研究方向為智慧能源，熱輻射分析及燃燒監(jiān)控。