節(jié)能減排形勢下能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)教學改革的探討
作者:上海第二工業(yè)大學城市建設與環(huán)境工程學院 上海 孫志國 徐海萍
發(fā)布時間:2012-09-21 11:31:56 來源:陜西教育報刊社
[摘 要] 本文探討了節(jié)能減排形勢下的能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)的教學改革方向,應該加強理論和實踐教學中節(jié)能減排意識的滲透,注重應用型人才的培養(yǎng)。
[關鍵詞] 能源與環(huán)境系統(tǒng)工程 節(jié)能減排 教學改革
前 言
近年來,“節(jié)能減排”成為國家發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。節(jié)能減排指的是減少能源浪費和降低廢氣排放。我國“十二五”規(guī)劃《綱要》指出,到2015年,全國萬元國內生產總值能耗比2010年下降16%,全國化學需氧量和SO2排放總量分別比2010年的下降8%。
為了培養(yǎng)既懂能源工程又懂環(huán)保設施的復合創(chuàng)新型人才,2003浙江大學率先改革“熱能工程專業(yè)”而產生了“能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)”。新專業(yè)在定位上突出了環(huán)境在能源領域的重要地位,環(huán)境保護與能源生產的密切關系,這在國內外能源動力專業(yè)中屬于創(chuàng)舉。新專業(yè)培養(yǎng)具備寬厚熱工理論和能源與環(huán)境系統(tǒng)工程知識,能從事清潔能源開發(fā)、電力生產自動化、能源環(huán)境保護、制冷與低溫、空調與人工環(huán)境等領域的設計、研究與管理的跨學科復合型高級技術人才。
當前,實現(xiàn)節(jié)能減排目標的形勢十分嚴峻。各行業(yè)的技術人員應具有節(jié)能意識、掌握節(jié)能技術是時代發(fā)展的要求。所以,高校各專業(yè),尤其是和節(jié)能減排直接相關的能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè),其培養(yǎng)目標和教學應增加節(jié)能減排方面的內容,以適應社會的需求,培養(yǎng)出具有節(jié)能意識和節(jié)能技術的工程人才。以下是對節(jié)能減排形勢下能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)教學改革的一些初步探討。
加強節(jié)能減排的滲透
1.培養(yǎng)節(jié)能減排的意識和責任
本專業(yè)主要涉及新能源開發(fā)、能源轉化、人工環(huán)境、空調制冷等領域的相關科技問題。本專業(yè)涉及的電力等行業(yè),正是能源消耗和SO2、CO2排放的大戶,所以在課程講授過程中,通過舉例、討論、行業(yè)專題介紹等方式,從社會和經濟效益等角度使同學認識到在能源轉化過程中節(jié)能的意義和重要性,從而樹立節(jié)能的意識和社會責任感。例如以全球變暖導致冰川融化給人類帶來海平面上升、自然災害加劇等話題進行討論,使大家認識到CO2的過度排放是導致溫室效益的罪魁禍首。減少CO2的排放可以通過降低能耗等途徑實現(xiàn),從而引導學生認識到節(jié)能對保護人類生活環(huán)境的重要性。讓大學生在學習該專業(yè)過程中有意識地認識到節(jié)能減排是每個人的責任和義務,樹立起節(jié)能減排綠色環(huán)保意識。
2.加強教學中節(jié)能減排的滲透
除應該設立節(jié)能技術等專門課程外,還應在其他課程(如工程熱力學、傳熱學)的教學中加強節(jié)能技術的滲透。通過學習使學生初步掌握節(jié)能的基本原理及一般設計方法,推進科學用能、提高能源利用效率、降低用能成本。
工程熱力學主要包括基本理論和基本理論應用兩大部分,而貫穿工程熱力學教學內容始終的則是提高能量利用率的思想,而這正是節(jié)能減排的根本出發(fā)點。為達到培養(yǎng)學生節(jié)能減排意識的目的,在實際教學過程中,應做到以下三個方面:首先,在整個教學內容的設置上突出提高能量利用率的思想。工程熱力學的主線是提高能量利用率,其理論基礎是能量轉換定律,即熱力學第一、第二定律,而這也正是節(jié)能的基本理論。具體而言,能量傳遞和轉移過程中數量守恒但是質量不斷衰退,節(jié)能不僅體現(xiàn)在減少能量數量,更體現(xiàn)在降低能量質量衰退。通過教學,使學生樹立起在各種不同的實際過程和循環(huán)中應盡可能降低能量質量衰退來實現(xiàn)節(jié)能的目的,真正認識到節(jié)能的根本思路是盡可能降低能量質量衰退。其次,在具體教學內容上,突出節(jié)能評價方法及其應用的教學。目前對循環(huán)、系統(tǒng)、設備進行節(jié)能評價主要采用能量分析法。常用的能量分析方法包括效率法、熵方法和 方法,應當引導學生對具體問題具體分析,能從節(jié)能的高度選擇合適的分析方法。第三,在實際教學內容的課時安排上突出節(jié)能理論的應用。在講透基本理論的基礎上,應增加理論應用部分的課時,用工程實例加深學生對節(jié)能重要性的認識和培養(yǎng),使學生在實際工程問題的分析中充分發(fā)揮節(jié)能減排意識的指導作用。
傳熱學闡述了能量傳遞、轉化的具體方法和途徑,是節(jié)能技術的基礎。加強在傳熱學教學過程中節(jié)能技術的滲透,如強化傳熱。應用強化傳熱技術提高換熱設備的效率,減少能量傳遞過程中的損失,更合理更有效地利用能源。還有,傳熱過程中要選用合適的傳熱工質和熱導材料等節(jié)能措施。
3.加強實踐教學中節(jié)能減排的滲透
首先,結合課程實驗,強化節(jié)能減排意識。為了通過實驗加深學生對節(jié)能理論的認識和對節(jié)能理論應用,一方面,可以給定實驗內容和特定設備,使學生通過實驗總結出能量轉換情況和節(jié)能措施。另一方面,也可給定實驗目標和一般性設備,要求學生設計具體的實驗過程。合理的設計實驗,可以強化理論教學中節(jié)能減排意識培養(yǎng)的效果。
其次,結合專業(yè)實習,細化節(jié)能減排意識。培養(yǎng)能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)的實習主要包括認識實習、生產實習和畢業(yè)實習。實習內容主要分為3個層次:參觀學習、簡單的設備部件制作和安裝、系統(tǒng)運行管理。通過參觀學習,學生親臨現(xiàn)場,直接接觸主要設備、系統(tǒng),以及設備和系統(tǒng)的加工、安裝、運行等環(huán)節(jié),使學生對本專業(yè)能源使用情況有深入的了解,引導學生從理論上分析節(jié)能的基本途徑。通過參加簡單的設備部件制作和安裝,學生親手制作安裝設備部件,便于學生掌握設備和系統(tǒng)內部結構。進行系統(tǒng)運行管理方面的實習,可以使學生熟悉運行管理的基本內容、關鍵指標以及調節(jié)的基本方式??傊?,充分利用實習,可以細化理論教學中對節(jié)能減排意識的培養(yǎng)。
最后,結合工程實踐,深化節(jié)能減排意識。利用教師所承擔的科研和工程項目深化學生的節(jié)能減排意識。例如,可利用太陽能熱泵系統(tǒng),探討太陽能熱泵系統(tǒng)的節(jié)能原理及系統(tǒng)工作性能的研究。
加強應用型人才培養(yǎng)
能源與環(huán)境專業(yè)培養(yǎng)目標要符合當下的形勢,應該加大應用型人才培養(yǎng)的比重。一方面,人類面臨的能源環(huán)境形勢對“能源與環(huán)境系統(tǒng)工程” 專業(yè)產生了強烈需求,無論是能源、環(huán)保行業(yè),還是相關的裝備制造業(yè),都存在著較大程度的人才短缺現(xiàn)象,不僅缺專業(yè)技術人才與設計開發(fā)人才等,也缺乏相關的產業(yè)經營、工程管理、金融、財務與售后服務等人才。所以能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)應大力加速應用型人才的培養(yǎng),才能更好地促進能源、環(huán)保產業(yè)持續(xù)、健康、快速地發(fā)展。另一方面,注重應用型人才的培養(yǎng),提高大學生的創(chuàng)新能力和實踐能力,可以滿足社會對大學生的新的要求,提高就業(yè)競爭力。
結 語
在節(jié)能減排形勢下的能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè),應緊貼時代的步伐,培養(yǎng)大學生節(jié)能減排的主觀意識和社會責任感;在理論授課中結合基本理論,灌輸提高能量利用率的思想;在實踐教學中結合課程實驗、專業(yè)實習、工程實踐,深化對節(jié)能減排的認識,了解節(jié)能措施;為了適應國家能源與環(huán)境的戰(zhàn)略需求,專業(yè)目標要定位準確,注重應用型人才的培養(yǎng)。
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