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[關鍵詞] 熱能與動力工程專業(yè) 地域經(jīng)濟 調(diào)查研究
山東省德州市暖通空調(diào)產(chǎn)業(yè)自上世紀七十年代初發(fā)展到今天,經(jīng)歷了三十多年的技術引進和技術改造,已成為德州市的第一大特色產(chǎn)業(yè)集群。2006年5月中國制冷空調(diào)工業(yè)協(xié)會正式命名德州市為“中央空調(diào)城”。雖然德州市暖通空調(diào)產(chǎn)業(yè)近幾年發(fā)展較快,但目前仍存在著許多制約企業(yè)發(fā)展,且亟待解決的問題,由于企業(yè)中高中級技術人才少,缺乏新產(chǎn)品、新技術開發(fā)能力,產(chǎn)品結構調(diào)整和更新?lián)Q代緩慢。
本著高校為當?shù)亟?jīng)濟服務的宗旨,通過對德州空調(diào)制冷產(chǎn)業(yè)的相關企業(yè)如:雙一集團、亞太集團、貝萊特集團等企業(yè)的實地調(diào)研,了解其生產(chǎn)過程中所需人才的知識結構,合理配置熱能與動力工程專業(yè)的課程,在教學計劃、課程課時、專業(yè)實訓等方面符合企業(yè)發(fā)展需求和地域經(jīng)濟發(fā)展要求,使熱能與動力工程專業(yè)課程設置與地域經(jīng)濟發(fā)展相協(xié)調(diào)。
一、企業(yè)調(diào)查
為了能較好地收集在德州市經(jīng)濟建設中社會各行業(yè)對熱能與動力工程專業(yè)人才的使用和需求情況,主要進行了四個方面的調(diào)查:
1.企業(yè)的基本情況;2.企業(yè)中現(xiàn)有熱能與動力工程專業(yè)人才的基本信息;3.企業(yè)對熱能與動力工程專業(yè)人才的要求;4.企業(yè)對高等教育在熱能與動力工程專業(yè)人才培養(yǎng)方面的意見與建議。
(1)企業(yè)及現(xiàn)有熱能與動力工程專業(yè)人才的基本情況:
深入調(diào)查的企業(yè)有:山東格瑞德集團、金光集團、中大貝萊特集團、山東雙一集團、亞太集團等德州市屬單位。根據(jù)調(diào)查表的回收統(tǒng)計,分析如下:
近5年各單位錄用的大專及以上熱能與動力類的畢業(yè)生占總錄用人數(shù)的百分比
(2)企業(yè)對熱能與動力工程專業(yè)學生的要求
統(tǒng)計表明,企業(yè)對熱能與動力工程專業(yè)的學生要求較高,按需求的重要性進行排序是:①熱能與動力工程專業(yè)相關的技術基礎理論水平及相關的實際操作能力;②科學研究及科技開發(fā)能力;③機械方面的應用和設計能力;④組織管理能力;⑤人際交往能力。
(3)企業(yè)對高等教育在熱能與動力工程專業(yè)人才培養(yǎng)方面的意見與建議
面向社會、面向企業(yè)、面向?qū)嶋H,培養(yǎng)實用型、技能型、復合型優(yōu)秀人才,培養(yǎng)具有解決生產(chǎn)實際問題的工程技術人才,開展校企聯(lián)合辦學的模式。①專業(yè)面要進一步拓寬,要有一定的機械加工、生產(chǎn)工藝、設備、電氣技術的基礎知識;②介紹最新的熱能與動力工程知識、技術和產(chǎn)品,培養(yǎng)學生獨立解決實際問題的能力;③理論的運用能力,分析解決問題的能力,現(xiàn)場調(diào)試和操作的能力;④增加計算機、機械方面的知識,增強控制方面和機械制造方面的知識教育。⑤跟蹤新技術的能力,實踐與創(chuàng)新能力;⑥適應環(huán)境的能力,吃苦耐勞、腳踏實地的工作作風,敬業(yè)與拼搏精神,合作精神;⑦對企業(yè)文化、價值觀的認同度,溝通與協(xié)調(diào)能力等。
二、調(diào)查反映的問題
1.熱能與動力工程專業(yè)集中了機械和熱能與動力工程兩方面的知識。不少企業(yè)提出學校的專業(yè)教育除了要學習堅實的熱能與動力工程專業(yè)基礎知識和專業(yè)知識外,還應學習有一定的電氣技術、軟件編程的基礎知識,了解控制系統(tǒng)的實際應用背景和主要應用領域,這樣能夠發(fā)揮出更好的作用。
2.學生缺乏創(chuàng)新能力。學生知識面狹窄,課程內(nèi)容落后于時代,缺乏反映學科發(fā)展前沿的新知識,不能激發(fā)學生思考新問題、探討新知識的創(chuàng)新欲望。重理論、輕實踐,理論脫離實際,不利于培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。
3.提高學生的動手能力,培養(yǎng)學生的“職業(yè)”精神是企業(yè)對大學教育提出的又一點建議。
三、調(diào)查總結
在當今社會經(jīng)濟和科學技術迅猛發(fā)展以及經(jīng)濟全球化不斷深化的新形勢下,熱能與動力工程專業(yè)的教育如何與地域經(jīng)濟發(fā)展相適應是擺在我們面前的一個重大課題。
1.社會對人才的需求無論是在類型上還是層次上歷來都是多樣化和動態(tài)性的,未來社會對人才的需求也是隨著時間的推移不斷發(fā)生變化的。高等教育必需冷靜地認識這個問題,要以培養(yǎng)人的高素質(zhì)和建立牢固的專業(yè)基礎為主,同時擴大專業(yè)知識面,使學生具有一定的職業(yè)遷徙能力,培養(yǎng)實用型、技能型、復合型優(yōu)秀人才。
2.企業(yè)對人才需求在層次上是不斷朝高層次發(fā)展,類型上是向復合型人才發(fā)展。調(diào)查中,普遍感到企業(yè)對人才的需求層次越來越高,并且對綜合性、復合型人才的需求旺盛。與先進的生產(chǎn)技術接軌,導致企業(yè)對人才的要求多樣化,而專業(yè)的觀念相對淡化,只懂本專業(yè)的知識是不夠的。
論文關鍵詞:機械工程類專業(yè);創(chuàng)新能力;課程體系
在科技迅速發(fā)展、綜合國力競爭十分激烈的當今時代,培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力具有十分重要的意義,已愈來愈成為時代的要求。改革開放以來,機械工業(yè)取得了穩(wěn)定、快速的發(fā)展,同時對機械工程類專業(yè)教育提出嚴峻的挑戰(zhàn)。根據(jù)本院制定的創(chuàng)辦“優(yōu)勢突出、特色鮮明、水平較高,位居省內(nèi)外同類院校先進行列的地方性、教學型、綜合性大學”的辦學定位和培養(yǎng)“素質(zhì)高、基礎好、知識廣、能力強、有個性、會創(chuàng)新的應用型高級專門人才”的培養(yǎng)目標。結合邵陽學院機械工程類人才培養(yǎng)的實際,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力作為邵陽學院大學生的重要培養(yǎng)目標之一,針對機械工程類創(chuàng)新型人才的專業(yè)特點,邵陽學院機械工程類專業(yè)探索出一條科學、完善的機械工程類大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的路子。本文從創(chuàng)新型人才培養(yǎng)課程體系、實踐創(chuàng)新體系等方面構建機械工程類大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式,使邵陽學院能培養(yǎng)出具備素質(zhì)高、能力強、會創(chuàng)新的應用型高級機械工程專業(yè)人才。
一、機械工程類創(chuàng)新人才培養(yǎng)的意義
科學制訂創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系對培養(yǎng)什么類型的人才有很大的作用。過去機械工程類專業(yè)的課程體系過度注重基礎課和專業(yè)課,而忽視了學生興趣愛好、個性特長方面的課程。教學內(nèi)容則往往過分依賴教材,著重強調(diào)基礎知識、基礎理論傳授。對于科學技術的發(fā)展前沿,教材往往相對滯后。對學生往往采取“填鴨”式的教學,學生注重死記硬背,拼命忙于應付考試,培養(yǎng)出來的學生高分低能,缺少靈活性,缺少創(chuàng)新精神。所以,制訂創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系時,始終堅持學生全面發(fā)展的教育觀,堅持促進學生思想道德、科學文化和身體心理等素質(zhì)的全面發(fā)展,注重知識、能力與素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。
二、構建機械工程類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)課程體系
創(chuàng)新型人才培養(yǎng)課程體系主要是由人文素養(yǎng)和科學態(tài)度相結合的通識教育平臺、多學科綜合交叉構成寬厚的學科基礎教育平臺、精深的專業(yè)知識和淵博的文化修養(yǎng)并重的課程模塊所構成。
通識教育課程平臺包括自然科學基礎知識、人文社科基礎知識、文體藝術修養(yǎng)知識、應用科學技術知識與基本技能等有機結合,改變過去教學內(nèi)容偏窄、知識結構單一的格局。主要課程有中國近代史綱要、形式與政策、品德與法律、體育、健康教育、大學英語、大學語文、高等數(shù)學、大學物理、計算機基礎、演講與口才、技術經(jīng)濟學、企業(yè)管理等。主要培養(yǎng)學生適應社會與進入社會后發(fā)展需要的通識教育知識,培養(yǎng)學生對時代和社會發(fā)展規(guī)律的正確認識,提高學生的道德情操,樹立正確的人生觀、價值觀和發(fā)展觀,培養(yǎng)學生的經(jīng)濟意識與政治意識,提高學生的科學文化素養(yǎng),促進學生的全面發(fā)展。
隨著現(xiàn)代工業(yè)化進程的飛速發(fā)展,現(xiàn)代工程逐漸凸顯創(chuàng)造性、綜合性、社會性、復雜性等特征,未來工程師在“非工程”方面面臨的挑戰(zhàn)越來越大。工科大學生在業(yè)務素質(zhì)方面要加強與民族意識、工程意識、經(jīng)濟意識的融合,并處理好人與社會、人與自然、自身發(fā)展與社會協(xié)調(diào)發(fā)展的關系。因而,必須進行多學科綜合交叉學科基礎教育平臺,即涵蓋機、電、液知識、檢測技術、控制技術、制造技術與經(jīng)濟管理技術的寬厚的基礎課程體系。主要課程有機械制圖、理論力學、材料力學、金屬工藝學、計算機接口與應用、機械制造工藝、電工電子技術、熱工原理、液壓與氣動技術、控制工程基礎、工程檢測技術、汽車工程學、企業(yè)管理等。旨在加強學科基礎教育,拓寬專業(yè)口徑,培養(yǎng)學生對未來工作的適應性,增強自我發(fā)展的能力。
根據(jù)學生的興趣、專長、發(fā)展方向和社會需求,按專業(yè)大類招生,分專業(yè)方向培養(yǎng)。基于精深的專業(yè)知識和淵博的文化修養(yǎng)并重的原則,對專業(yè)課程學時減少的同時,課程內(nèi)容進行精煉,突出應用廣、水平高、效果好的特點,對現(xiàn)代制造技術、機電一體化、熱能工程、模具設計制造、汽車與內(nèi)燃機、制冷與空調(diào)6個專業(yè)方向的專業(yè)課程模塊結構進行優(yōu)化,在每個專業(yè)方向均設置特色課程和探索性課程,針對發(fā)展學生個性和增強學生就業(yè)競爭性開設部分選學課。
高素質(zhì)的機械工程類專業(yè)創(chuàng)新型人才不但要具備從事工業(yè)產(chǎn)品的設計制造、科技開發(fā)、應用研究、運行管理和經(jīng)營銷售等方面工作的創(chuàng)新型、應用型人才的能力,同時還要具備一定的管理協(xié)調(diào)能力。因而,構建創(chuàng)新系列課程模塊要基于工程實際,注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計能力。結合機械工程學科發(fā)展前沿、創(chuàng)新理論與方法的學術前沿,著眼于整個機械系統(tǒng),開設課程有機械原理與機械設計、產(chǎn)品技術創(chuàng)新、現(xiàn)代設計方法、CAD技術、機電系統(tǒng)動態(tài)仿真、機械優(yōu)化設計、有限元分析、機械系統(tǒng)創(chuàng)新設計、工業(yè)機器人等課程,涵蓋了創(chuàng)造學、創(chuàng)新設計的基本理論與方法。一方面為學生提供夯實的理論知識,另一方面用現(xiàn)代機械設計理論與技術通過大量工程設計去實踐,為以后學生解決實際問題的能力奠定扎實的基礎。
三、構建工程類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)實踐創(chuàng)新體系
實踐環(huán)節(jié)是機械工程專業(yè)教學中的一個重要教學環(huán)節(jié),在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力方面有著不可替代的作用。單靠理論教學是不能內(nèi)化成學生創(chuàng)新能力。在教學中要與生產(chǎn)相結合,將科研活動引入教學,加強工程實訓和學生課外科技創(chuàng)新活動,使學生知識來源渠道多樣化,能力培養(yǎng)多元化。注重學生的競爭意識、創(chuàng)新意識、社會責任感和綜合實踐能力的培養(yǎng);不斷完善以培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)、提高工程實踐能力、工程設計能力和創(chuàng)新精神為主要目標的工程實踐教學新體系。
實踐基地已建立了一整套完善的實踐教學管理、崗位聘任及培訓等制度。在此基礎上,順利實現(xiàn)了人事改革,通過競聘上崗,擁有實驗專職技術人員9人,其中高級職稱3人,中級職稱5人,初級職稱1人;教學儀器設備852臺(套),總值達901.36萬元。按照工程模式進行實踐基地的設計與規(guī)劃,重視學生的工程能力、應用能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。按照省級示范建設實驗室、省級重點實驗室的建設標準來進行規(guī)劃和設置。整個實踐基地分成三大塊:動力機械實訓基地、基礎實訓基地、動力機械創(chuàng)新實訓基地和專業(yè)實驗場地。
動力機械實訓基地包括金工實習基地和動力機械拆裝實訓基地。機械實習工廠基地以數(shù)控設備為主,每年能承擔實驗教學任務達16000人次,除了承擔正常的實驗教學任務外,還承擔數(shù)控操作的認證培訓工作,學生在數(shù)控課程、數(shù)控實習的基礎上通過考試可獲得資質(zhì)證書,有利于培養(yǎng)學生的應用能力及就業(yè)競爭力;動力機械拆裝實訓基地包括機械產(chǎn)品拆裝、機電產(chǎn)品拆裝、模具拆裝、制冷設備拆裝、內(nèi)燃機拆裝以及拆裝準備間,每年可承擔拆裝實訓教學任務達2000多人次。
動力機械基礎實訓基地包括工程力學模塊(理論力學、材料力學)、金屬材料及熱處理模塊(互換性及測量技術、金屬材料熱處理)、傳動與控制工程模塊(控制工程基礎、微機原理與接口技術、液壓與氣壓傳動、機電傳動控制、PLC等)和熱工基礎實驗模塊(工程熱力學、傳熱學、流體力學、工程測試技術、能源與環(huán)境)。每年可承擔實驗教學任務達32000人次。并對實踐內(nèi)容進行重組,實踐手段和內(nèi)容體現(xiàn)了先進性、綜合性及設計性。
動力機械創(chuàng)新實訓基地包括機械創(chuàng)新模塊(機械原理、機械設計、機械創(chuàng)新設計)、機械工程軟件實訓模塊(AutoCAD、Pro-E、UG、Cimetron等)、虛擬實驗模塊。以前實驗要求給學生提供詳細的指導書,讓學生機械地去驗證。這樣,驗證性實驗極大地束縛了學生的手腳,使學生的思路打不開,也造成一部分學生的依賴思想。針對這種情況,我們提供了各種虛擬傳動零件、機構及各種仿真軟件,為學生自行設計和組合創(chuàng)新機構提供了良好的條件,不向?qū)W生具體提出要求,只提出需實現(xiàn)的功能,學生通過各種虛擬實驗機構驗證創(chuàng)新實踐成果,并通過機械工具制作出產(chǎn)品模型。整個實訓過程學生獨立做出,自己編寫和總結實驗報告。這種實驗方式以設計為主線,注重創(chuàng)新設計能力培養(yǎng),提高學生方案設計創(chuàng)新能力和綜合應用知識解決實際問題的能力。
專業(yè)實驗場地包括機械工程實驗模塊、熱能工程實驗模塊、車輛工程實驗模塊、材料成型實驗模塊,承擔了三個機械工程類專業(yè)、六個培養(yǎng)方向的專業(yè)實驗教學任務,每年可承擔實驗教學任務達11000人次。
同目前的熱門專業(yè)如管理、計算機等相比,地礦類專業(yè)相對屬于冷學門專業(yè)。開設地礦專業(yè)的大學也因為專業(yè)研究的關系,通常地處內(nèi)地或偏遠地區(qū)。因此,在選擇報考院校和專業(yè)時候,地礦類專業(yè)往往被“冷落”。
不過,隨著科學技術的發(fā)展,學科交叉和交流增多,地礦專業(yè)的學生所接受到的訓練也不再像以前那樣相對狹窄。有些地礦類大學受到冷落可能只是地域原因,其實也有相當有實力的。屬于工學學科的地礦專業(yè)作為一級學科,又可分為采礦工程、礦井建設、勘查工程、礦山通風與安全、應用地球物理、應用地球化學、水文地質(zhì)與工程地質(zhì)、石油與天然氣地質(zhì)勘查、選礦工程和石油工程等專業(yè)方向。工作性質(zhì)多數(shù)為研究實驗或加工生產(chǎn),與工業(yè)關系密切。
從專業(yè)層面看,地礦類專業(yè)以極高的就業(yè)率傲視其他專業(yè)。不過,需要注意的是,身體不好者不適合報考地礦類專業(yè)。
材料類
材料學分為三個大類:金屬材料、無機非金屬材料和高分子材料。大部分高校會開設材料科學與工程專業(yè),專業(yè)下又分出幾個方向,針對性地學習這三大類的知識,并且它還與其他一些工程科學相重疊,因此在各大院校,材料科學與工程都有若干分支。
材料學森羅萬象,無所不包,是國內(nèi)外各行各業(yè)發(fā)展都離不開的一門基礎而重要的學科。目前據(jù)相關專家分析,我國在材料成型設計方面缺乏的人才在 20 萬~30 萬之間,并且呈逐年遞增趨勢,材料科學與工程專業(yè)的畢業(yè)生已經(jīng)成了“搶手貨”。目前我國整個材料行業(yè)都缺少高精尖人才,人才缺失問題已經(jīng)成了眾多企業(yè)發(fā)展的桎梏。
機械類
機械被稱為“工程之母”,幾乎所有的工程行業(yè)都需要機械專業(yè)人才。從設計、制造和大規(guī)模生產(chǎn)一條龍,從地球到宇宙空間,都有機械人忙碌的身影。該專業(yè)也不局限于傳統(tǒng)的機械行業(yè),在許多尖端科學領域,機械往往也是該領域所依托的基礎,像在航空航天業(yè)里,飛行機械師就是必不可少的人才。
機械專業(yè)屬于教育部規(guī)定的一級學科,因此它底下設有許多二級學科,雖然各個大學具體開設的方向有所差異,但基本上都有這么幾個專業(yè):機械制造及其自動化、機械電子工程、機械設計及理論、車輛工程、工業(yè)工程、動力機械及工程、流體機械及工程。
儀器儀表類
儀器與儀表類專業(yè)是信息科學技術的源頭,是光學、精密機械、電子、計算機與信息技術多學科互相滲透而形成的一門綜合學科。儀器儀表設備水平在很大程度上反映出一個國家的生產(chǎn)力發(fā)展水平,當前我國各行各業(yè)的儀器儀表正從自動化向智能化方向發(fā)展,需要大量的測控技術及儀表專業(yè)的人才。
能源動力類
能源是維持國民經(jīng)濟發(fā)展的重要物質(zhì)基礎和根本保證,它與材料和信息構成現(xiàn)代社會繁榮和發(fā)展的三大支柱。能源動力專業(yè)又可分為工程熱物理、熱能工程、動力機械及工程、制冷及低溫工程等二級學科,主要為航空航天動力工程及自動化、汽車動力工程、電廠熱能動力及自動化、制冷及低溫技術、能源與環(huán)境工程等領域培養(yǎng)高級專門人才。能源動力學科和機械學科關系甚為密切,因此許多大學常把能源動力類專業(yè)歸并到機械學院。比如清華、同濟的熱能工程系隸屬機械工程學院、上海交大則有機械與動力工程學院、浙大設有機械與能源工程學院。
電氣信息類
由于目前我國重視高科技發(fā)展,推動了科技進步,從而帶動了與此相關的計算機專業(yè)、電子專業(yè)以及通信專業(yè)人才需求的大幅增長,近兩年國家每年對通訊基礎設施的投資多達近兩千億元。
有關專家指出,隨著新經(jīng)濟時代的到來,信息產(chǎn)業(yè)已成為朝陽行業(yè),更將成為今后國民支柱產(chǎn)業(yè),因此就業(yè)前景長期向好。按照教育部劃分標準,電氣信息類專業(yè)主要包括:電氣工程及其自動化、自動化、電子信息工程、通信工程、計算機科學與技術、電子科學與技術、生物醫(yī)學工程、電氣工程與自動化、信息工程、軟件工程、網(wǎng)絡工程、信息顯示與光電技術、集成電路設計與集成系統(tǒng)、光電信息工程、廣播電視工程、電氣信息工程等專業(yè)。
環(huán)境與安全類
環(huán)境工程是研究環(huán)境問題的一門學科,它的任務是通過評價人類生產(chǎn)和社會活動對環(huán)境的影響,用具體的工程、規(guī)劃和管理措施,收集和處理污染物,消除污染,凈化環(huán)境,使社會、經(jīng)濟和環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展。水治理是環(huán)境治理的一個重要領域,常常是環(huán)境治理最初著手的領域,所以在很多院校,該專業(yè)與給水排水工程與環(huán)境工程也設在一起。
在高校專業(yè)的分類中,跟環(huán)境工程分在一起的還有安全工程。安全工程,簡而言之,研究的是生產(chǎn)、工程或者說是行業(yè)的安全問題。很顯然,不同行業(yè)需要有各自不同的具體安全措施,所以,安全類專業(yè)是依托于各個行業(yè)的。
土建類
土建類專業(yè)包括建筑學、城市規(guī)劃、土木工程、建筑環(huán)境與設備工程、給水排水工程、城市地下空間工程、歷史建筑保護工程、景觀建筑設計、水務工程、農(nóng)業(yè)工程、設施農(nóng)業(yè)科學與工程、建筑設施智能技術、建筑電氣與智能化、景觀學、風景園林、道路橋梁與渡河工程、工程管理等專業(yè)。在土建類中建筑學是重中之重,建筑學不僅要求學生有較強的形象思維能力、圖形表達能力和較強動手的能力,還要求學生有良好的數(shù)學、歷史、美術的基礎。國內(nèi)大概有70多所大學設有建筑學專業(yè),此專業(yè)的名校生非常有競爭力,此專業(yè)的學制一般是五年。
水利類
水利是一門既古老又現(xiàn)代的專業(yè)。之所以說它古老,是因為在原始社會,人類靠漁獵游牧為生,逐水草而居,部族定居以后,需水日增,人畜供水和生產(chǎn)用水的引水、供水工程就產(chǎn)生了。
在信息化時代,傳統(tǒng)水利行業(yè)面臨全面技術提升和改造的歷史任務。該專業(yè)應用高新技術對傳統(tǒng)的水利行業(yè)進行改造,如采用計算機技術、微電子技術、現(xiàn)代通訊技術、遙感技術、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)及自動化技術等進行技術改造。水利類包括水利水電工程、水文與水資源工程、港口航道與海岸工程三個專業(yè)。
【關鍵詞】熱力動力工程;能源;鍋爐仿真
熱能動力工程專業(yè)的應用性增強,它主要是以機械工程學和跨熱能動力工程作為理論基礎,通過熱能和機械能的轉(zhuǎn)換,來產(chǎn)生動力。而鍋爐正是能量轉(zhuǎn)換的工具,只有在鍋爐進行合理的設計,才可以達到一定的使用效果,最近幾年,我國鍋爐的種類逐漸增多,但在鍋爐的制造和使用方面,還存在很多問題,這樣導致能源的利用率較低,所以怎樣才能提高能源的利用率是目前國家熱能動力工程方面需要研究的問題。
1.我國當前動力工程的情況以及發(fā)展趨勢
1.1我國當前動力工程的發(fā)展情況
我國熱力動力工程專業(yè)形成于20世紀50年代,興起于蘇聯(lián),主要包括的學科有鍋爐、電廠熱能、內(nèi)燃機、壓縮機、制冷、低溫、供熱通風與空調(diào)工程等幾十個小專業(yè)。而在我國,改革開放之后,我國由幾十個小專業(yè)壓縮為九個,隨即不久,就從原來的幾十個專業(yè)合并為一個專業(yè),目前我國已有120多所高效舍友熱能與動力工程專業(yè)。
對于熱動主要研究的方面是熱能與動力,是一種應用性強的專業(yè),主要學習的基礎知識有:機械工程、熱能動力工程和工程熱物理,還要學習能量轉(zhuǎn)換以及有效利用的理論和技術,掌握制冷空調(diào)設備、制冷裝置、動力機械與動力工程、流體機械等設計、制造和實驗研究的基本技術。這個專業(yè)在很多領域上有著很廣泛的應用,同時也是我國科技發(fā)展的基礎方向。隨著我國的經(jīng)濟發(fā)展,市場經(jīng)濟的建立,社會需求和經(jīng)濟分配狀態(tài)以及科技發(fā)展的趨勢等都成為我國現(xiàn)階段的挑戰(zhàn),也是當前本專業(yè)在我國教育發(fā)展的主要方向,而且熱動也是當前動力工程師的基本訓練。
1.2我國當前動力工程的發(fā)展趨勢
首先是在動力控制工程方向發(fā)展,主要掌握熱能與動力測試技術、鍋爐原理、汽輪機原理、燃燒污染與環(huán)境、動力機械設計、熱力發(fā)電廠、熱工自動控制、傳熱傳質(zhì)數(shù)值計算、流體機械等知識。其次是在熱力發(fā)動機及汽車工程方向上主要掌握內(nèi)燃機原理、內(nèi)燃機的結構、設計、測試、燃料和燃燒,還有熱力發(fā)動機排放、環(huán)境工程概論以及內(nèi)燃機電子控制、熱力發(fā)動機傳熱和熱負荷等方面的知識。在制冷低溫工程和流體機械方向上,需要掌握制冷、低溫原理、人工環(huán)境自動化、暖通空調(diào)系統(tǒng)、低溫技術學、熱工過程自動化、流體機械原理、流體機械系統(tǒng)仿真與控制等方面的知識。使學生掌握該方向所涉及的制冷空調(diào)系統(tǒng)、低溫系統(tǒng),制冷空調(diào)與低溫各種設備和裝置,各種軸流式、離心式壓縮機和各種容積式壓縮機的基本理論和知識。除此之外,在水利水電工程方向上主要掌握掌握水輪機、水輪機安裝檢修與運行、水力機組輔助設備、水輪機調(diào)節(jié)、現(xiàn)代控制理論、發(fā)電廠自動化、電機學、發(fā)電廠電氣設備、繼電保護原理等方面的知識,以及水電廠計算機監(jiān)控和水電廠現(xiàn)代測試技術方面的知識。
2.工業(yè)爐的發(fā)展
工業(yè)爐的作用是將燃料燃燒產(chǎn)生的熱量,用來對物料和工件加熱。工業(yè)爐是工業(yè)加熱的關鍵設備,廣泛應用于國民經(jīng)濟的各行各業(yè),量大面廣,品種多,影響極大。我國在很久以前就出現(xiàn)了很完善的煉銅爐,隨著技術的發(fā)展,煉銅爐發(fā)展迅速。而發(fā)展到現(xiàn)在,據(jù)不完全統(tǒng)計,全國12個行業(yè)縣以上企業(yè),工業(yè)爐裝備11萬臺以上,機械行業(yè)占7.5萬臺(占爐窯總數(shù)66%)。工業(yè)爐中燃料爐約6萬臺,占爐窯總數(shù)55%以上,電爐絕5萬臺。也就是說大部分地區(qū)都在使用工業(yè)爐,而燃燒爐又是工業(yè)爐中使用最多的,所以對于工業(yè)爐發(fā)展對于我國的工業(yè)發(fā)展有著很重要的作用。
3.關于爐內(nèi)燃燒控制技術的運用
對于燃燒控制技術是當前步進爐發(fā)展的核心技術之一,而當前控制技術已逐漸由原來的手動控制轉(zhuǎn)換為自動控制,而當前加熱爐選用的自控方式主要有空燃比例連續(xù)控制系統(tǒng)以及雙交叉限幅控制系統(tǒng)。
3.1空比例連續(xù)控制系統(tǒng)
該系統(tǒng)主要由燒嘴、燃燒控制器、空氣/燃氣比例閥、空氣/燃氣電動蝶閥、空氣/燃氣流量計、熱電偶、氣體分析裝置、PLC等組成。工作原理是由熱電偶或氣體分析裝置檢測出來的數(shù)據(jù)傳送到PLC,由此得到的偏差值按比例積分、微分運算分別對空氣/燃氣比例閥和空氣/燃氣電動蝶閥的開度進行調(diào)節(jié),可以達到控制空氣/燃氣比例和爐內(nèi)溫度之目的。
3.2雙交叉限幅控制系統(tǒng)
該系統(tǒng)主要由燒嘴、燃燒控制器、空氣/燃氣流量閥、空氣/燃氣流量計、熱電偶等組成。工作原理是:通過一個溫度傳感器熱電偶把測量的溫度變成一個電信號,該信號表示測量點的實際溫度。
4.仿真鍋爐風機翼型葉片
對于鍋爐的葉輪機械內(nèi)部,流場復雜,有著非定長特征,所以在實驗檢測方面就會有很大的困難,而目前沒有完善的流體力學理論解釋諸如流動分離、失速和喘振等流動現(xiàn)象,需要流動實驗和數(shù)值模擬了解機械內(nèi)部流動本質(zhì)。
5.熱能工程技術在能源方面發(fā)展
5.1在能源方面出現(xiàn)的問題
對于當今世界,各個國家都很重視能源的問題,而能源動力工業(yè)又是我國國民經(jīng)濟與國防建設的重要基礎和支柱產(chǎn)業(yè),所以在國家各方面的發(fā)展上起到了很重要的作用。對于風機,是一種能源利用中產(chǎn)生的機械,它本身裝有多個葉片,通過軸旋轉(zhuǎn)推動氣流,這種風機主要廣泛應用在發(fā)電廠、鍋爐和工業(yè)路遙的通風和引風,對礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和很多大型的建筑物實現(xiàn)內(nèi)部通風,同時實現(xiàn)排塵和進行冷卻。對于在一些發(fā)電站里,隨著機組的發(fā)展,電站需要向更安全、更可靠地方向發(fā)展才行,所以電站對風機也提出了更高的要求,解決掉一些安全問題,像鍋爐經(jīng)常出現(xiàn)燒壞電機、竄軸、葉輪飛車等事故,這種事故嚴重危害到設備的使用以及工作人員的生命安全,同時在經(jīng)濟方面也有大量的損失。
5.2在能源方面的發(fā)展前景
能源是人類社會賴以生存和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎,所以怎樣讓能源更合理的開發(fā)和使用就會很大程度上推進世界經(jīng)濟和人類社會的發(fā)展,而我國經(jīng)濟發(fā)展同樣離不開能源,當前我國在能源發(fā)展方面主要以“新能源、核能、只能電網(wǎng)、常規(guī)能源、節(jié)能減排”為主要發(fā)展方向,而熱能與動力工程專業(yè)正是符合國家的能源戰(zhàn)略發(fā)展方向,通過結合很多門專業(yè)課程的學習,來培養(yǎng)能適應國家能源領域快速發(fā)展要求的高級研究應用型人才。
6.結語
本研究主要根據(jù)我國熱能動力工程在鍋爐方面的應用和發(fā)展做了一些研究,在鍋爐的燃燒控制方面,在燃燒方式、風機的旋轉(zhuǎn)問題以及資源利用率方面做出了一系列的分析和闡述,總結出熱能動力工程無論在鍋爐的發(fā)展或是其他方面都起著很重要的作用,通過結合和利用一些理論知識能夠轉(zhuǎn)換成實際的應用,將更利于熱能動力工程的發(fā)展。
參考文獻
1. 農(nóng)業(yè)機械維修存在的問題
隨著農(nóng)機向小型化發(fā)展,農(nóng)機保有量迅速增加,農(nóng)機維修市場快速發(fā)展,但同時也出現(xiàn)了大量問題,為了減少這一負面影響,必須要加強維修管理。當前,常見的維修事故有以下幾種:
1.1維修設備不夠完好
完好的維修設備是維修質(zhì)量的重要保證,一些鄉(xiāng)村網(wǎng)點缺少必要的維修設備,但仍然進行大修,埋下了安全隱患,加大了事故的發(fā)生率。
1.2排除故障不切斷電源動力
這類事故發(fā)生頻率較高,不切斷電源動力進行維修是嚴重違反操作規(guī)程的,盡管農(nóng)機監(jiān)理部門對這類事故給予了一定的重視,但傷亡事故仍然不斷。
1.3 部件維修不到位
當前,我國的農(nóng)業(yè)機械大多數(shù)為私人所有,一些人貪圖利益,日常管理檢查不到位,維修求快,導致維修事故頻率增高。
1.4維修技術水平低
維修人員受維修技術水平限制,不懂拆裝竅門,盲目操作,方法力度不恰當,影響維修質(zhì)量。
1.5維修人員缺少駕駛經(jīng)驗
一般情況下,維修后的拖拉機需要經(jīng)過駕駛實驗,檢查維修是否到位,但是很多維修人員駕駛經(jīng)驗不足,常常導致各類事故發(fā)生。
2. 解決方法
2.1加強對農(nóng)業(yè)機械維修系統(tǒng)的經(jīng)營與管理
實現(xiàn)一定的經(jīng)濟效益是經(jīng)營管理活動所追求的目標,農(nóng)業(yè)機械維修的經(jīng)營管理同樣需要圍繞經(jīng)濟效益的中心目標展開活動,這就需要運用經(jīng)濟理論價值工程的原理與方法進行管理,對維修技術政策方針措施的經(jīng)濟效益進行分析,建立評價經(jīng)濟效果的指標體系,對于設備的剩余壽命與最佳使用壽命有明確的認知,分析其費用,并對設備修理、改造與更新進行有效的分析,做出評價,選擇技術經(jīng)濟最優(yōu)的方案,為維修提供有力的依據(jù)。
2.2提高維修技術
從上文的分析中我們看到,我國農(nóng)業(yè)機械維修存在諸多問題,這就對維修技術提出了更高的要求。隨著農(nóng)業(yè)機械技術的發(fā)展,設備診斷技術也得到了很大改善,發(fā)展迅速減少了一些由于盲目維修導致的材料損壞與人力的大量浪費,我們稱這種維修方法為預知維修,它取代了過去的定期維修與事后維修,與之相比,預知維修減少了機械引起的災害、增加了有效的運轉(zhuǎn)時間、縮短了維修的時間、提高了設備的生產(chǎn)率。但是一旦缺乏用以確定缺陷的檢查方法,或者設備診斷所需要的費用高于診斷得到的收益,不宜采用預知維修方法。
2.3延長農(nóng)業(yè)機械的經(jīng)濟壽命
從農(nóng)業(yè)機械維修的經(jīng)濟角度來看,機械設備的使用、維修與更新都要以經(jīng)濟壽命作為依據(jù)。所謂經(jīng)濟壽命就是指設備還具有一定的生產(chǎn)能力,但是受到有形損耗與無形損耗的影響,導致設備的使用經(jīng)濟性降低,如果設備繼續(xù)運行,必然會造成重大的經(jīng)濟損失。設備運行到一定時間由于費用迅速增加,此時必須要進行修理才能保證其可以在合理費用范圍內(nèi)運行。每循環(huán)一次,費用與前一次相比就會有一定的增長,運轉(zhuǎn)周期就會變短,經(jīng)過多次循環(huán),可以考慮更新設備。
3.保養(yǎng)
與維修相比,農(nóng)業(yè)機械的保養(yǎng)更加注重日常管理,在農(nóng)業(yè)機械的保養(yǎng)過程中要遵循“防重于治、養(yǎng)重于修”的原則,切實執(zhí)行技術保養(yǎng)規(guī)程。動力機械要根據(jù)主燃油消耗量來確定保養(yǎng)的周期,根據(jù)時間、號碼、項目及技術要求進行保養(yǎng),達到技術保養(yǎng)標準,保證機具處于完好的技術狀態(tài)。同時,農(nóng)業(yè)機械的保養(yǎng)要嚴格遵循使用說明書進行,根據(jù)當?shù)剞r(nóng)機管理部門的規(guī)定來執(zhí)行,機車的高級保養(yǎng)要在機務管理人員的指導下進行,燃油動力機械要做到四小漏( 小漏油、小漏水、小漏氣、小漏電) 、五凈( 油、水、氣、機器、工具) 、六封閉( 柴油箱口、汽油箱口、機油加注口、機油檢視口、汽化器、磁電機) 、一完好( 技術狀態(tài)完好) ; 配套農(nóng)具要實行常年修理,做到三靈活( 操作、轉(zhuǎn)動、升降靈活) 、五不( 不曠、不鈍、不變形、不銹蝕、不缺件) 、一完好( 技術狀態(tài)完好)。
4.總結