發(fā)布時間:2023-11-22 11:08:01
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的能源動力工程專業(yè)方向樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
【關(guān)鍵詞】能源動力;人才培養(yǎng);改革
能源是國民經(jīng)濟的命脈,是國家可持續(xù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)和根本保證。能源與動力工程類專業(yè)正是致力于培養(yǎng)能從事能源開發(fā)與利用的技術(shù)與管理人才。目前,全國有200余所高校開設(shè)了能動相關(guān)本科專業(yè),其中大部分已經(jīng)建設(shè)較為成熟,部分985和211高校的能動專業(yè)在國內(nèi)已具備一定的影響力且具備鮮明特色[1]。而三峽大學(xué)的能動專業(yè)于2011年才開始立項建設(shè),并同年開始招生。作為地方高校新開設(shè)的能動專業(yè),在人才培養(yǎng)方面必須適應(yīng)社會和行業(yè)需求,符合我校 “高素質(zhì)、強能力、應(yīng)用型”的人才培養(yǎng)的目標(biāo),因而,在專業(yè)建設(shè)伊始,就不能完全照搬其他高校能動專業(yè)人才培養(yǎng)模式,需要結(jié)合實際情況,大膽改革和創(chuàng)新,才能在國內(nèi)同類專業(yè)中快速占領(lǐng)一席之地,并以高起點快速穩(wěn)健發(fā)展。
1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
歐洲和美國的大學(xué)將能動類專業(yè)設(shè)置在機械工程系中,且不以專業(yè)來單列,而只是機械類的一個方向,稱為熱流科學(xué)(Thermal and Fluid Science)或能量系統(tǒng)(Energy system),而核工程與核技術(shù)則一般單獨設(shè)立,或者設(shè)在化工系中,例如美國麻省理工學(xué)院、佛羅里達大學(xué)等,機械工程的教學(xué)與研究范圍覆蓋了目前國內(nèi)本科生專業(yè)目錄中的機械類、能源動力類的范圍,這樣就大大擴展了能動專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)和專業(yè)領(lǐng)域,以此來適應(yīng)“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)的需求,使學(xué)生獲得堅實的專業(yè)理論和寬廣的專業(yè)知識。
我國能源動力類專業(yè)形成于20世紀(jì)50年代[2],當(dāng)時在蘇聯(lián)教育體制的影響下的分為10個三級專業(yè),經(jīng)1993、1998、2012年三次修訂最終合并為1個專業(yè):能源與動力工程,使得專業(yè)覆蓋面被大幅度拓展,要求本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)動力工程及工程熱物理的基礎(chǔ)理論,學(xué)習(xí)各種能量轉(zhuǎn)換及有效利用的理論和技術(shù),受到現(xiàn)代動力工程師的基本訓(xùn)練;具有進行動力機械與熱工設(shè)備設(shè)計、運行、實驗研究的基本能力。要實現(xiàn)以上人才培養(yǎng)目標(biāo),關(guān)鍵在于如何緊跟行業(yè)需求并結(jié)合高校自身情況,制定科學(xué)的人才培養(yǎng)方案并認真執(zhí)行。然而,經(jīng)前期大量調(diào)研結(jié)果表明,目前國內(nèi)高校尤其是地方院校在能動專業(yè)人才培養(yǎng)上存在以下特點或不足:
(1)專業(yè)劃分過細,口徑太窄。大部分高校在能動專業(yè)中設(shè)置了多個專業(yè)方向,如水力發(fā)電、火力發(fā)電、清潔燃燒、供暖、制冷等,并將專業(yè)課分方向模塊進行教學(xué),這極大地限制了學(xué)生的選擇空間,不利于學(xué)生專業(yè)知識拓展,使學(xué)生在擇業(yè)時被固定在某個方向上,缺乏競爭力。
(2)人才定位不盡合理。經(jīng)前期廣泛調(diào)研發(fā)現(xiàn),隨著我國現(xiàn)階段加快能源建設(shè)的力度,國內(nèi)目前需要更多的是能源動力行業(yè)運行、維護與管理方面的技術(shù)人才[3],對于高端人才如設(shè)計研究類人才雖然稀缺,但由于能動專業(yè)實踐性強的特性,一般難以由高校直接培養(yǎng)此類人才,即高端技術(shù)人才亦需要從工程實踐中磨礪而出。所以作為地方院校,尤其新開設(shè)能動專業(yè)的地方高校,不能一味照搬985、211高校以及部分經(jīng)過幾十年專業(yè)建設(shè)已經(jīng)具備自己鮮明特色和專業(yè)實力的高校的人才培養(yǎng)模式,必須緊跟行業(yè)需求,以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主線,并充分利用和發(fā)揮高校自身的特色和優(yōu)勢。
2 三峽大學(xué)能動專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革
三峽大學(xué)的能動專業(yè)于2010年底才開始立項建設(shè),并于當(dāng)年從我校2010級機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)中分流出53位學(xué)生按照能源與動力專業(yè)人才進行培養(yǎng),2011年開始以能源與動力工程專業(yè)獨立招生,故截至目前實際上已有一屆學(xué)生畢業(yè)(2010級),且2015年度即將畢業(yè)的學(xué)生目前絕大部分已經(jīng)簽訂了就業(yè)協(xié)議。近五年來,學(xué)校在專業(yè)本專業(yè)建設(shè)過程中積極探索,對兄弟高校及能動相關(guān)的企事業(yè)單位進行了廣泛調(diào)研,并緊密結(jié)合我校能動專業(yè)“新開設(shè)、新起點”的現(xiàn)實情況,培養(yǎng)和提煉自己的專業(yè)特色,并對本專業(yè)的人才定位和培養(yǎng)進行了以下改革:
(1)在人才培養(yǎng)與定位方面,以培養(yǎng)“高素質(zhì)、強能力、應(yīng)用型”人才為指導(dǎo),制定了專業(yè)人才培養(yǎng)方案,著重提煉專業(yè)所覆蓋知識體系的共性,拓寬專業(yè)口徑、增厚專業(yè)基礎(chǔ)、突出方向共性、弱化專業(yè)方向、提升就業(yè)能力,擴大就業(yè)口徑。具體為:1)以流體機械動力學(xué)為基礎(chǔ),設(shè)置適用于水力發(fā)電、熱力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電中能量轉(zhuǎn)換動力裝備的動力學(xué)相關(guān)系列必修基礎(chǔ)課程,突出水力發(fā)電專業(yè)課,并輔以風(fēng)力發(fā)電等專業(yè)課程;2)以熱-力轉(zhuǎn)換原理為基礎(chǔ),設(shè)置適用于火力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、核電等熱動力學(xué)、熱交換、熱傳輸相關(guān)的系列必修基礎(chǔ)課程,專業(yè)課設(shè)置方面突出火電、核電,輔以生物質(zhì)能相關(guān)課程。即將動力工程專業(yè)分為流體機械和熱力機械兩個方向,但在培養(yǎng)過程中,大大拓寬了專業(yè)基礎(chǔ)必修課的范圍,增加學(xué)生后續(xù)就業(yè)時行業(yè)選擇的范圍。
(2)在實驗/時間教學(xué)方面,以厚基礎(chǔ)、寬口徑、應(yīng)用型人才培養(yǎng)為指導(dǎo),建設(shè)和整合實驗、實踐教學(xué)條件。取消零散的課程實驗/實踐,開設(shè)系列綜合實驗/實踐課程,使實驗/實踐教學(xué)具有層次性、連貫性、交叉性、系統(tǒng)性和良好的可操作性。避免以課程為單位開設(shè)實驗時的連續(xù)性差、重復(fù)度高、綜合性不強、效果差的缺點,同時在一定程度上降低建設(shè)成本。此外,學(xué)校還積極開發(fā)校外實踐基地,挖掘?qū)W校所在地區(qū)及周邊區(qū)域廣泛的能源動力行業(yè)/企業(yè)資源,作為本專業(yè)有效的實踐基地。
(3)以校外實踐基地建設(shè)為抓手,開發(fā)專業(yè)初期就業(yè)資源。任何一個高校新專業(yè)就業(yè)時其情況都或多或少存在不確定性,其原因主要在于社會和行業(yè)對于特定高校新專業(yè)的認識度不高。因而打開就業(yè)工作局面難度大,故無論從短期還是長遠來看,都需要充分利用所建立的校外實踐基地作為就業(yè)渠道,使基地發(fā)揮更大作用,這需要在基地建設(shè)過程中同時做好基地管理制度建設(shè),以協(xié)議的形式為本新專業(yè)向基地輸送人才提供保證。
3 改革效果
近五年來,學(xué)校在建設(shè)能動專業(yè)過程中不斷探索,最終形成以上建設(shè)意見和改革措施,并取得了顯著成效:
(1)制定了科學(xué)合理的能動專業(yè)人才培養(yǎng)方案,確定以掌握能源轉(zhuǎn)換裝備運行及轉(zhuǎn)換機理為基礎(chǔ),在傳統(tǒng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程中,將《流體機械原理》、《水輪機及調(diào)節(jié)器》、《汽輪機》等增設(shè)為專業(yè)公共基礎(chǔ)課,在專業(yè)拓展模塊課程中按水電、熱電、流體機械、新能源發(fā)電等設(shè)置小學(xué)分模塊供學(xué)生選修,但不限制選擇模塊數(shù)量。目前學(xué)生就業(yè)反饋情況表明,在弱化專業(yè)方向、增厚專業(yè)基礎(chǔ)課程后,學(xué)生在擇業(yè)過程中即使不在個人專業(yè)方向上就業(yè),只要未跨出能動行業(yè),就能很快適應(yīng)新領(lǐng)域的工作。
(2)整合實驗/實踐教學(xué)計劃和條件。如將以往隨理論課程開設(shè)的《流體機械原理》、《流體力學(xué)》、《液壓傳動與控制》、《泵站工程》、《水輪機及調(diào)節(jié)器》等的課程實驗進行專門設(shè)計,整合成32學(xué)時的《流體綜合實驗》課程;將《熱力學(xué)》、《傳熱學(xué)》、《汽輪機》、《熱電廠動力工程》、《鍋爐原理》等課程的實驗內(nèi)容整合成32學(xué)時的《熱工綜合實驗》;將《測試技術(shù)》、《控制工程》、《電廠自動化》等課程實驗整合成16學(xué)時的《測控綜合實驗》等,并根據(jù)相關(guān)理論課開設(shè)時間將綜合實驗課內(nèi)容分為兩個學(xué)期開設(shè)。這樣學(xué)生能夠得到更為系統(tǒng)的、連貫的實踐訓(xùn)練,相比隨理論課程開設(shè)的零散實驗,綜合實驗教學(xué)效果更好隨
(3)目前已在學(xué)校所在地區(qū)及周邊能動企業(yè)建立本專業(yè)的實踐/實習(xí)基地,且已經(jīng)有效運行,如安能(宜昌)熱電(生物質(zhì)能發(fā)電)、長江電力(葛洲壩)、安能(襄陽)火電、三峽電廠、清江的隔河巖電站、高壩洲電站、向家壩電站、黃龍灘(十堰)電站、湖北宜化集團、宜昌安琪酵母、黑旋風(fēng)工程機械等20多家能源企業(yè)和流體機械設(shè)計制造企業(yè),可完全滿足學(xué)生畢業(yè)實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)及其他培訓(xùn)的接待需求,極大地緩解了專業(yè)實踐條件建設(shè)需要大投入的困難。
(4)專業(yè)就業(yè)情況良好,第一屆畢業(yè)生(2010級,共53人)就業(yè)率達100%,其中除4人繼續(xù)攻讀碩士研究生外,15人進入水力發(fā)電廠,17人進入火電、生物質(zhì)能電廠,6人進入電力部門事業(yè)單位,11人進入與流體機械及能源裝備設(shè)計、制造相關(guān)企業(yè)。其中17人(32.1%)在本專業(yè)校外實踐基地相關(guān)企業(yè)就職。截止2015年3月中旬,第二屆畢業(yè)生(2011級,共81人)已簽就業(yè)協(xié)議的達72人,已確定攻讀碩士研究生5人。學(xué)校以專業(yè)調(diào)研、畢業(yè)生就業(yè)企業(yè)回訪等多種形式,進一步拓寬和加深了與行業(yè)內(nèi)相關(guān)企事業(yè)單位的聯(lián)系,并就用人單位對我校畢業(yè)生在生產(chǎn)實踐過程中的綜合素質(zhì)和表現(xiàn)進行跟蹤回訪,結(jié)果表明學(xué)生的綜合能力水平總體較高。
4 結(jié)語
能源動力類專業(yè)是實踐性、技術(shù)性很強的專業(yè),且專業(yè)覆蓋的技術(shù)領(lǐng)域非常廣泛,針對具體的應(yīng)用領(lǐng)域其技術(shù)專業(yè)性又較強,而高校在該專業(yè)人才培養(yǎng)的過程中一方面不可能面面俱到,設(shè)置過多的專業(yè)方向,另一方面又不能過于集中,而使得學(xué)生的專業(yè)知識領(lǐng)域過窄,導(dǎo)致就業(yè)方向沒有選擇余地。因而,在人才培養(yǎng)過程中要更多地考慮專業(yè)領(lǐng)域的共性,增厚專業(yè)基礎(chǔ),拓寬專業(yè)口徑,使學(xué)生獲得盡量寬廣的專業(yè)綜合知識,才能具備一定的競爭力,以適應(yīng)現(xiàn)代能源動力領(lǐng)域?qū)I(yè)人才的需求。
【參考文獻】
[1]徐翔,余萬,陳從平,方子帆,李響,趙美云.三峽大學(xué)“能源與動力工程”專業(yè)培養(yǎng)方案的制訂與完善[J].科教文匯:上旬刊,2014(6):60-61.
關(guān)鍵詞:能源動力;互動式教學(xué);專業(yè)英語;教學(xué)模式
中圖分類號:G642文獻標(biāo)識碼:A
一、引言
鄭州輕工業(yè)學(xué)院能源與動力工程專業(yè)于1981年在機械和家電研究室的基礎(chǔ)上成立,原名稱為制冷及低溫技術(shù)。近幾年來,隨著國家經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的提高,我國制冷空調(diào)產(chǎn)品市場以每年20%~30%的比例增加,世界市場80%的產(chǎn)品都在中國生產(chǎn)。在這種形勢下,我國需要大量精通專業(yè)技術(shù)和具有用英語進行專業(yè)技術(shù)交流與溝通的高級專業(yè)技術(shù)人才,因此,在卓越工程師培養(yǎng)計劃背景下,加強能源能力類專業(yè)英語的教學(xué)就具有非常重要的意義。
二、專業(yè)英語的教學(xué)現(xiàn)狀
目前大部分高校將專業(yè)英語作為選修課程,這使得專業(yè)英語沒有得到足夠重視。在師資配備、課程設(shè)置和考核制度等方面,專業(yè)英語教學(xué)都處于薄弱環(huán)節(jié),目前的教學(xué)現(xiàn)狀可以總結(jié)為以下幾點。
1.教學(xué)和學(xué)習(xí)目的不明確
由于授課教師和學(xué)生都沒有充分重視專業(yè)英語,致使大部分教師對專業(yè)英語的教學(xué)目的不明確,不能正確地去引導(dǎo)學(xué)生認識專業(yè)英語的學(xué)習(xí)目的,這會導(dǎo)致學(xué)生聽課不積極,不能很好地參與到課程的學(xué)習(xí)中去,在學(xué)習(xí)的時候只是為了翻譯而去翻譯,沒有學(xué)會一種學(xué)習(xí)方法。
2.授課方式及教學(xué)內(nèi)容單一
目前專業(yè)英語的教師基本上由專業(yè)課老師來擔(dān)任,在上課的過程中,大多數(shù)老師還是按照選定的教材按部就班進行授課,內(nèi)容只局限于教材,缺乏和學(xué)生的互動,這導(dǎo)致學(xué)生上課只是被動接受知識,缺乏主動去獲取課本之外的知識的動力。
三、專業(yè)英語的教學(xué)模式研究
1.明確教學(xué)目的
專業(yè)英語主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的閱讀能力、聽、說、寫和翻譯能力,使學(xué)生能夠用英語交流專業(yè)知識。
2.教學(xué)內(nèi)容多樣化
由于能源動力類專業(yè)包括能源與動力工程、建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程、新能源等專業(yè),學(xué)院要根據(jù)學(xué)校學(xué)科專業(yè)的方向來選定相應(yīng)的教材。在授課過程中要逐步讓學(xué)生去了解本專業(yè)的一些特定的專有名詞。在選定教材的同時,還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生通過學(xué)校外文文獻數(shù)據(jù)庫去了解本專業(yè)方向的英文文獻期刊,從期刊中了解目前專業(yè)的最新研究方向和研究內(nèi)容,以開闊學(xué)生的專業(yè)視野。
3.考核方式
通過教學(xué)內(nèi)容多樣化和互動式教學(xué),專業(yè)英語的考核方式也相應(yīng)有變化。考核應(yīng)貫穿整個教學(xué)過程,不能單獨考核個人,而是以分組來進行。根據(jù)前面所述的三階段教學(xué),當(dāng)教學(xué)進行到第三階段時,由各組對自己檢索到的專業(yè)英文文獻來進行翻譯,并對其翻譯結(jié)果進行講述,由授課教師和各小組討論,形成一定的評分標(biāo)準(zhǔn)后共同對翻譯結(jié)果進行量化打分,最終確定各組的成績。各組成績確定以后,再由組長和授課教師根據(jù)每一小組內(nèi)成員對團隊的貢獻來確定各個組員的成績。
四、結(jié)語
筆者采取以上專業(yè)英語教學(xué)模式,在實際的教學(xué)過程中取得了一定的成績。第一,通過教學(xué)內(nèi)容的多樣化,可以擴大學(xué)生學(xué)習(xí)的知識面,擴大學(xué)習(xí)視野。第二,通過互動式教學(xué),可提高學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性,促進授課教師去學(xué)習(xí)學(xué)生所檢索到的英文文獻,為教師的備課帶來一定的挑戰(zhàn)。第三,新的考核方式,可以使學(xué)生全程參與,不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,而且鍛煉了其團隊協(xié)作能力。
參考文獻:
[1]顧小松,傅俊萍.能源動力類專業(yè)英語教學(xué)改革與實踐[J].中國電力教育,2009,(7):115-16.
關(guān)鍵詞:實踐教學(xué);創(chuàng)新;能源動力工程;改革
作者簡介:代元軍(1978-),男,河南正陽人,新疆工程學(xué)院電力工程系,副教授;孫玉新(1982-),女,吉林蛟河人,新疆工程學(xué)院電力工程系,講師。(新疆 烏魯木齊 830091)
中圖分類號:G642.423 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)29-0102-02
能源是世界發(fā)展的重要資源和動力,能源的科學(xué)開發(fā)和優(yōu)化配置,是當(dāng)今各國現(xiàn)代工業(yè)以及國民經(jīng)濟和社會發(fā)展乃至富民強國的必由之路。新疆有著極為豐富的能源資源。據(jù)統(tǒng)計,新疆的石油、天然氣和煤炭預(yù)測資源量,分別占全國陸地預(yù)測資源量的30%、34%和40%,光、熱、風(fēng)等資源也在全國占有較大份額,這為新疆建設(shè)國家能源戰(zhàn)略基地奠定了堅實的基礎(chǔ)。
在新疆如此豐富的特色資源下,新疆本科院校能源與動力本科專業(yè)如何在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中結(jié)合新疆特色和學(xué)校特色,改革和創(chuàng)新層次分明、知識和能力逐級遞增的實踐教學(xué)體系,是擺在能源與動力工程教育工作者面前的難題。
一、分層次建立能源與動力工程專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)實驗中心
分層次建立能源與動力工程專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)實驗中心,將“工程流體力學(xué)”、“工程熱力學(xué)”、“傳熱學(xué)”三門能源與動力工程專業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)課程的相關(guān)實驗組合起來,并提出把“工程流體力學(xué)”、“工程熱力學(xué)”、“傳熱學(xué)”課程所涉及的相關(guān)實驗設(shè)置成四個層次的教學(xué)實驗方案。
第一層次實驗:基礎(chǔ)性教學(xué)實驗。主要是指與課堂教學(xué)內(nèi)容緊密聯(lián)系的實驗(驗證性實驗),其中包括實驗方法、實驗技術(shù)的基本訓(xùn)練。例如在“工程流體力學(xué)”課程中設(shè)置了兩個專項實驗:雷諾實驗、伯努利能量方程實驗。在雷諾實驗中,主要讓學(xué)生觀察水流的流態(tài),即層流和紊流現(xiàn)象,然后測定上、下臨界雷諾數(shù),最終使學(xué)生了解流態(tài)與雷諾數(shù)的關(guān)系。在伯努利能量方程實驗中,主要是觀察流體流經(jīng)能量實驗管時的情況,并對實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象進行分析,從而加深對能量方程的理解,并最終掌握測量流體流速的原理。在“工程熱力學(xué)”課程中,設(shè)置CO2臨界狀態(tài)觀測及P-V-T關(guān)系測定實驗,通過該實驗了解CO2臨界狀態(tài)的觀測方法,增加對臨界狀態(tài)概念的感性認識,以及對課堂所講的工質(zhì)熱力狀態(tài)、凝結(jié)、汽化、飽和狀態(tài)等基本概念的理解,掌握CO2的P-V-T關(guān)系的測定方法,學(xué)會用實驗測定實際氣體狀態(tài)變化規(guī)律的方法和技巧。
第二層次實驗:“工程流體力學(xué)”、“工程熱力學(xué)”、“傳熱學(xué)”中所涉及主要物理參數(shù)的測試手段和方法的實驗。主要是指溫度、壓力、流量、比熱、流速、傳熱系數(shù)、傳熱溫差及數(shù)據(jù)采集等測試手段和方法的訓(xùn)練。例如在“工程熱力學(xué)”課程中,設(shè)置氣體定壓比熱測定實驗。該實驗讓學(xué)生了解氣體比熱測定裝置的基本原理和構(gòu)思,熟悉本實驗中測溫、測壓、測熱、測流量的方法,掌握由基本數(shù)據(jù)計算出比熱值和求得比熱公式的方法,分析本實驗產(chǎn)生誤差的原因及減小誤差的可能途徑。在“傳熱學(xué)”課程中,設(shè)置綜合傳熱性能實驗。該實驗通過測定不同表面狀態(tài)及氣流條件下管道的綜合傳熱系數(shù),觀察和分析影響傳熱的各種因素,從而對傳熱過程有一個直觀的了解。
第三層次實驗:實現(xiàn)設(shè)計目標(biāo)的綜合性實驗。主要是指以實現(xiàn)某一功能為目的,構(gòu)建工程性、設(shè)計性實驗,培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)想、設(shè)計、解決問題的能力。例如換熱器結(jié)構(gòu)改造的傳熱性能對比測試實驗。該實驗的測試對象為學(xué)生設(shè)計的換熱器外表面不同形狀的肋片,通過實驗測試其傳熱系數(shù),找到最佳的肋片形狀。
第四層次實驗:知識延展性實驗。主要是指通過互聯(lián)網(wǎng)、多媒體、可視化技術(shù)介紹新知識、新技術(shù)、新發(fā)展,以期延伸和拓展學(xué)生知識視野和相關(guān)專業(yè)知識面。
通過以上四個層次的實驗訓(xùn)練,能夠培養(yǎng)能源與動力工程專業(yè)學(xué)生的流體及熱工實驗的實驗方法、實驗設(shè)計、實驗技術(shù)等實驗?zāi)芰Γ瑸檫M一步開展專業(yè)課學(xué)習(xí)和專業(yè)性實驗打下堅實的基礎(chǔ)。
二、分級建立能源與動力工程專業(yè)實驗基地及教學(xué)實驗中心
1.初級為專業(yè)基本實驗
主要培養(yǎng)學(xué)生掌握能源動力工程領(lǐng)域常用的實驗方法,使用常用儀器、儀表,學(xué)會處理數(shù)據(jù),具有規(guī)范、熟練、準(zhǔn)確的實驗操作技能,重在學(xué)知識、練技能,屬于專業(yè)學(xué)習(xí)中的初級水平。專業(yè)基本實驗主要包括“公差與金屬材料”組建2個實驗臺位,“自動控制原理”組建2個實驗臺位,“熱工過程檢測技術(shù)”組建2個實驗臺位。
2.中級為專業(yè)綜合實驗
以專業(yè)方向課程設(shè)置為主線分別以熱電工程模塊、制冷空調(diào)工程模塊、新能源工程模塊三部分構(gòu)建專業(yè)平臺實驗。
熱電工程模塊包括鍋爐實驗平臺、汽輪機實驗平臺、熱工過程自動化實驗平臺;制冷空調(diào)工程模塊包括制冷原理及設(shè)備實驗平臺、空氣調(diào)節(jié)實驗平臺、供熱工程實驗平臺、食品冷凍冷藏原理與設(shè)備實驗平臺;新能源工程模塊包括風(fēng)能利用與控制技術(shù)實驗平臺、太陽能利用與控制技術(shù)實驗平臺。
3.高級為設(shè)計、創(chuàng)新實驗
在三大專業(yè)方向模塊綜合實驗的基礎(chǔ)上,依據(jù)自主專業(yè)創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)和畢業(yè)設(shè)計課題,組織大三、大四學(xué)生參加專業(yè)大賽或者參與教師科研項目。教師擬定實驗大綱、提出問題讓學(xué)生自行思考、分析、設(shè)計、優(yōu)選,重在鍛煉科學(xué)思維,發(fā)展創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、大膽創(chuàng)新的學(xué)習(xí)習(xí)慣。這種設(shè)計創(chuàng)新實驗是基于專業(yè)教學(xué)和科學(xué)研究之間的實驗,主要結(jié)合專業(yè)大賽和畢業(yè)設(shè)計來進行。
三、建立能源與動力工程專業(yè)校內(nèi)仿真實習(xí)基地,改革傳統(tǒng)生產(chǎn)實習(xí)模式
生產(chǎn)實習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)是為了加強學(xué)生對所學(xué)專業(yè)理論課程的理解、增強對所學(xué)專業(yè)的感性認識,培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題和解決問題的能力。在這一重要實踐環(huán)節(jié)的實施過程中存在諸多問題,實習(xí)質(zhì)量難以達到預(yù)期。以能源與動力工程專業(yè)方向之一的熱電工程為例,能源與動力工程專業(yè)學(xué)生在電廠實習(xí)花費較大;電廠企業(yè)出于安全和經(jīng)濟效益的考慮,和學(xué)校很難建立起長期穩(wěn)定的校外實習(xí)基地。由于電廠崗位工作的資質(zhì)要求,實習(xí)學(xué)生不能上崗操作,生產(chǎn)實習(xí)只能是走馬觀花,流于形式,實習(xí)效果得不到保證。
為了解決以上問題,在自治區(qū)煤炭煤電煤化工實訓(xùn)基地建設(shè)工程的不斷推進下,新疆工程學(xué)院能源與動力工程專業(yè)將傳統(tǒng)的單純的在電廠企業(yè)生產(chǎn)實習(xí)模式改為校內(nèi)仿真實習(xí)與校外實習(xí)相結(jié)合,并逐步過渡到以校內(nèi)仿真實習(xí)基地為主的生產(chǎn)實習(xí)模式。能源與動力工程專業(yè)的學(xué)生在新疆工程學(xué)院的300/600MW火電廠仿真實驗室開展與實際電廠 1∶1仿真的運行操作和故障處理的訓(xùn)練。
在仿真實習(xí)中,學(xué)生主要熟悉、掌握鍋爐機組及其主要附屬設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理和運行特性;熟悉鍋爐機組各系統(tǒng),如煤粉制備系統(tǒng)、風(fēng)煙系統(tǒng)、疏水排污系統(tǒng)等的運行方式,運行監(jiān)控系統(tǒng)及自動控制系統(tǒng)概況;熟悉鍋爐機組正常運行中監(jiān)視、調(diào)節(jié)的主要內(nèi)容(參數(shù))及其調(diào)節(jié)方法,如負荷、給水、燃燒、汽溫等的調(diào)節(jié)和監(jiān)視;熟悉鍋爐機組起動前的準(zhǔn)備內(nèi)容,起動程序及起動過程中的有關(guān)注意事項;對鍋爐機組的幾種停運方式、停爐程序、停爐后的冷卻和養(yǎng)護等熟練操作;掌握鍋爐機組的事故預(yù)防和處理方法,學(xué)會分析有關(guān)事故,如給水、汽溫、管子爆破、煤粉爆炸、熄火等,以及事故發(fā)生原因、預(yù)防處理的方法;熟悉考核鍋爐運行的主要經(jīng)濟指標(biāo)。生產(chǎn)實習(xí)模式的改革改進了學(xué)生的思維模式,強化了學(xué)生的工程意識,提高了學(xué)生參與實習(xí)的主動性、積極性,強化了學(xué)生的動手能力和綜合能力,培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。
四、改進能源與動力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
畢業(yè)設(shè)計是能源與動力工程專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)前關(guān)鍵性的綜合性實踐教學(xué)環(huán)節(jié),是在教師的指導(dǎo)下學(xué)生獨立完成的工程設(shè)計或者論文。通過該綜合性實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的鍛煉,復(fù)習(xí)和鞏固本專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識,培養(yǎng)學(xué)生對已學(xué)知識和未學(xué)知識的綜合學(xué)習(xí)與運用能力。改進能源與動力工程專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計,對培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力和適應(yīng)社會要求的能力具有重要意義。
畢業(yè)設(shè)計所涉及的內(nèi)容,專業(yè)課程的任課教師應(yīng)該在授課過程中加強講授和訓(xùn)練,讓學(xué)生盡早掌握畢業(yè)設(shè)計的理論知識。要根據(jù)專業(yè)方向和現(xiàn)有的新技術(shù)和新方法提出貼近生產(chǎn)一線的畢業(yè)設(shè)計題目,并且要保證題目的多樣化,使得學(xué)生能盡量根據(jù)畢業(yè)后的工作方向確定題目,以便畢業(yè)后能夠盡快適應(yīng)工作崗位的專業(yè)要求。在畢業(yè)設(shè)計過程中,應(yīng)該加強檢查指導(dǎo)工作,保證學(xué)生能夠按時按質(zhì)的完成畢業(yè)設(shè)計。嚴(yán)格對畢業(yè)設(shè)計進行考核,通過考核評定出不同的等級,表彰設(shè)計過程中的優(yōu)秀學(xué)生,以此來督促和提高學(xué)生做好畢業(yè)設(shè)計工作。
五、結(jié)束語
在新疆經(jīng)濟大發(fā)展的推動下,新疆工程學(xué)院熱能與動力工程教研室通過積極調(diào)研和深入思考,對能源與動力工程專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)進行了改革,并在實施過程中加以修訂和調(diào)整,最終取得了較好的效果。
參考文獻:
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[2]程遠,俞端儀,吳重光.建立校內(nèi)仿真實習(xí)基地 改革傳統(tǒng)生產(chǎn)實習(xí)模式[J].高等工程教育研究,1997,(3):32-36.
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[4]李華彥,董麗娜.熱能與動力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計改革與探討[J].中國電力教育,2010,(27):140-141.
關(guān)鍵詞:風(fēng)機翼型 數(shù)值模擬 鍋爐仿真
1.熱能動力工程的研究方向
熱動主要研究熱能與動力方面,是跨熱能與動力工程、機械工程等學(xué)科領(lǐng)域的工程應(yīng)用型專業(yè)。目前我國有120多所院校開設(shè)有該專業(yè),它由舊本科的九個相關(guān)專業(yè)合并而成,包括了原來的熱力發(fā)動機(080311)、熱能工程(080501)、流體機械及流體工程(080313)、熱能工程與動力機械(080319W)、制冷與低溫技術(shù)(080502)、能源工程(080506W)、工程熱物理(080507W)、水利水電動力工程(080903)、冷凍冷藏工程(081409)專業(yè)。
熱動主要學(xué)習(xí)機械工程、熱能動力工程和工程熱物理的基礎(chǔ)理論,學(xué)習(xí)各種能量轉(zhuǎn)換及有效利用的理論和技術(shù)。專業(yè)通過理論力學(xué)、材料力學(xué)、工程制圖、機械設(shè)計、電工與電子技術(shù)、工程熱力學(xué)、流體力學(xué)、傳熱學(xué)、控制理論、熱工測試技術(shù)以及專業(yè)方向課程的學(xué)習(xí),使我們具備工程熱力學(xué)、流體力學(xué)、傳熱學(xué)和熱工測試技術(shù)等熱能與動力工程領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論、實驗技能和基本專業(yè)知識,掌握制冷空調(diào)設(shè)備、制冷裝置、動力機械與動力工程、流體機械等設(shè)計、制造和實驗研究的基本技術(shù)。在此基礎(chǔ)上,它是一個寬口徑的專業(yè),拓展空間很大,就業(yè)方向很廣,有電廠熱能工程及其自動化方向、工程熱物理過程及其自動控制方向、流體機械及其自動控制方向、空調(diào)制冷方向等。同時,熱動還是現(xiàn)代動力工程師的基本訓(xùn)練,可見熱動是現(xiàn)代動力工程的基礎(chǔ)。
2.熱能工程技術(shù)在能源方面需要解決的問題
能源問題在當(dāng)今社會舉足輕重,熱能與動力工程專業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位可想而知。
能源動力工業(yè)是我國國民經(jīng)濟與國防建設(shè)的重要基礎(chǔ)和支柱型產(chǎn)業(yè),同時也是涉及多個領(lǐng)域高新技術(shù)的集成產(chǎn)業(yè),在國家經(jīng)濟建設(shè)與社會發(fā)展中一直起著極其重要的作用。
風(fēng)機是一種裝有多個葉片的通過軸旋轉(zhuǎn)推動氣流的機械。葉片將施加于軸上旋轉(zhuǎn)的機械能,轉(zhuǎn)變?yōu)橥苿託怏w流動的壓力,從而實現(xiàn)氣體的流動。風(fēng)機廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠、鍋爐和工業(yè)爐窯的通風(fēng)和引風(fēng),礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風(fēng)、排塵和冷卻等[1]。尤其是在電站,隨著機組向大容量、高轉(zhuǎn)速、高效率、自動化方向的發(fā)展,電站也對風(fēng)機的安全可靠性提出了越來越高的要求,鍋爐風(fēng)機在運行中常發(fā)生燒壞電機、竄軸、葉輪飛車、軸承損壞等事故,嚴(yán)重危害設(shè)備、人身安全,也給電廠造成巨大的經(jīng)濟損失[2]。此外,風(fēng)機一直是電站的耗電大戶,電站配備的送風(fēng)機、引風(fēng)機和冷煙風(fēng)機是鍋爐的重要輔機,降低其耗電率是節(jié)能的一項重要措施。
3.熱能專業(yè)中工業(yè)爐的發(fā)展
工業(yè)爐是在工業(yè)生產(chǎn)中,利用燃料燃燒或電能轉(zhuǎn)化的熱量,將物料或工件加熱的熱工設(shè)備。
中國在商代出現(xiàn)了較為完善的煉銅爐,在春秋戰(zhàn)國時期,人們在熔銅爐的基礎(chǔ)上進一步掌握了提高爐溫的技術(shù),從而生產(chǎn)出了鑄鐵。1794年,世界上出現(xiàn)了熔煉鑄鐵的直筒形沖天爐。后到1864年,法國人馬丁運用英國人西門子的蓄熱式爐原理,建造了用氣體燃料加熱的第一臺煉鋼平爐。隨著現(xiàn)代化管理水平的提高,計算機控制系統(tǒng)的不斷完善,現(xiàn)代連續(xù)加熱爐也應(yīng)運而生. 現(xiàn)代連續(xù)加熱爐爐型可以歸入兩大類:推鋼式爐和步進式爐。兩類爐型的根本區(qū)別,僅在于爐內(nèi)的輸料方式。
4.爐內(nèi)燃燒控制技術(shù)
其燃燒控制是步進爐的核心技術(shù)之一,手動控制已被自動控制方式所取代。目前大規(guī)格鋼錠推鋼式加熱爐可選用的燃燒自控方式通常有:
(1)空燃比例連續(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與其設(shè)定值進行比較,偏差值按比例積分、微分運算輸出4-20 mA的電信號分別對空氣/燃氣比例閥和空氣/燃氣電動蝶閥的開度進行調(diào)節(jié),從而達到控制空氣/燃氣比例和爐內(nèi)溫度之目的。
(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,該測量點的溫度期望給定值是由預(yù)存貯在上位機中的工藝曲線自動給定的。根據(jù)這兩個溫度值偏差的大小,PLC自動校準(zhǔn)燃氣/空氣流量閥的開度。該閥通過電動執(zhí)行機構(gòu)定位??諝?燃料比控制,借助于孔板和差壓變送器來測量空氣流量,燃氣的流量是借助于一臺安裝在燃氣支管上的質(zhì)量流量計來測量,使精確的溫度控制得以實現(xiàn)。
5.軟件仿真鍋爐風(fēng)機翼型葉片
由于鍋爐葉輪機械內(nèi)部流場非常復(fù)雜,并帶有強烈的非定常特征,進行細致的實驗測量非常困難,目前尚沒有完善的流體力學(xué)理論解釋諸如流動分離、失速和喘振等流動現(xiàn)象,這就迫切需要可靠詳細的流動實驗和數(shù)值模擬工作來了解機械內(nèi)部流動本質(zhì)。將利用軟件對鍋爐風(fēng)機翼型葉片進行二維的數(shù)值模擬,研究空氣以不同的方向流入翼型葉片入口所造成的流動分離。根據(jù)數(shù)值模擬的一般步驟:創(chuàng)建二維模型,進行網(wǎng)格劃分,設(shè)定邊界條件和區(qū)域,輸出網(wǎng)格,再利用求解器求解,對不同空氣來流攻角角下的流動進行二維數(shù)值模擬。在得到模擬結(jié)果后,對不同攻角下模擬所得到的速度矢量圖進行比較分析,得出鍋爐風(fēng)機翼型邊界層分離和攻角的關(guān)系。(作者單位:遼寧工程技術(shù)大學(xué))
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:CDIO;項目;課程體系
1將CDIO引入能源動力類課程體系的必要性
CDIO工程教育模式以構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實施(Implement)、運行(Operate)全過程為載體培養(yǎng)學(xué)生的工程能力—包括個人的學(xué)科知識和推理能力、個人能力、人際團隊能力、工程系統(tǒng)能力與現(xiàn)代企業(yè)對工程人才的需求相適應(yīng)。以往大學(xué)課程體系的設(shè)置過分注重單學(xué)科課程的理論性和知識的系統(tǒng)性,課堂教學(xué)以教師講授教材知識為主,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃,目標(biāo)性不強,往往被動接受,學(xué)生的主動性難以調(diào)動,不適合培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力、自學(xué)的能力、解決問題的能力以及工程應(yīng)用的能力。理論學(xué)習(xí)和工程應(yīng)用相脫節(jié),學(xué)生感覺學(xué)習(xí)理論空洞,不知如何應(yīng)用,畢業(yè)生缺乏工程實踐設(shè)計能力,不能滿足現(xiàn)代企業(yè)需求,面臨巨大的就業(yè)壓力。針對這種現(xiàn)狀,將CDIO工程教育模式引入能源動力類課程體系,注重培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計能力,將理論課程與實踐環(huán)節(jié)相互關(guān)聯(lián),全面培養(yǎng)學(xué)生的工程能力勢在必行。
2基于CDIO工程教育模式的能源動力類課程體系的構(gòu)建
沈陽理工大學(xué)能源動力類課程體系以項目設(shè)計為主線,項目分為3個層次,一級項目貫穿于整個本科教育階段,使學(xué)生完整的得到構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運作等方面的系統(tǒng)訓(xùn)練,一級項目所包含的知識、能力由二級、三級項目和課程組成。一級項目設(shè)初級和高級兩個階段,初級階段是工程導(dǎo)論項目,這個項目讓一年級的新生了解能源動力類產(chǎn)品的構(gòu)思、設(shè)計、實施、運行4個過程的生命周期,高級階段即畢業(yè)設(shè)計,學(xué)生獨立完成一個能源動力類產(chǎn)品的構(gòu)思、設(shè)計、實施和運作的完整過程,一級項目包含本專業(yè)主要核心課程,體現(xiàn)本專業(yè)主要能力。二級項目是一組課程的知識的綜合應(yīng)用,引導(dǎo)一組相關(guān)課程的學(xué)習(xí),重點突出某項能力要求。三級項目則是針對單門課程的綜合實驗和課程設(shè)計,增強學(xué)生對該門課程內(nèi)容的理解。沈陽理工大學(xué)能源與動力工程專業(yè)以應(yīng)用大型工程軟件進行車用內(nèi)燃機及其零部件產(chǎn)品設(shè)計、開發(fā)和制造的能力培養(yǎng)為特色,以熱工、力學(xué)和機械理論為基礎(chǔ),以計算機和控制技術(shù)為工具,培養(yǎng)既具有動力機械工程基本理論知識和基本技能,又具有扎實的內(nèi)燃機方向的理論知識和基本技能,能從事汽車發(fā)動機研究、設(shè)計、制造、試驗以及生產(chǎn)、經(jīng)營、管理等方面工作,具有較強工程實踐能力,德、智、體全面發(fā)展的高級應(yīng)用型人才。為實現(xiàn)上述培養(yǎng)目標(biāo)和專業(yè)特色,沈陽理工大學(xué)能源與動力工程專業(yè)基于CDIO理念的二級項目課程體系如圖2所示,三級項目課程體系見表1。另外,在此基礎(chǔ)上,還開設(shè)了工程崗位實踐和生產(chǎn)實習(xí)等實踐課程,讓學(xué)生深入到企業(yè),了解相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程與現(xiàn)代企業(yè)的運轉(zhuǎn)過程及企業(yè)對人才的要求和標(biāo)準(zhǔn)。
3案例解析基于CDIO能源動力類課程體系改革的實施方案
3.1項目的實施方案
為保證基于CDIO課程體系的運行,課程的安排以階段項目為中心組成課程模塊,使學(xué)生通過課程模塊的學(xué)習(xí)能夠順利完成階段項目。一級項目第一階段:在學(xué)習(xí)工程設(shè)計導(dǎo)論的基礎(chǔ)上,將學(xué)生分為若干個小組,由指導(dǎo)教師引導(dǎo)學(xué)生通過查閱資料制定一個典型零部件或機構(gòu)的初步設(shè)計計劃書,并由指導(dǎo)教師向?qū)W生講解CDIO的內(nèi)涵與思想,使學(xué)生了解CDIO理念及工科學(xué)生應(yīng)具備的學(xué)科知識和推理能力、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力,以及完成這一項目需要哪些知識模塊和能力,使學(xué)生對將要學(xué)習(xí)的專業(yè)課程及將要參與的CDIO實踐活動具備初步的認識,從而有目的的學(xué)習(xí),通過具體的實踐過程將理論與實踐有機地結(jié)合起來,調(diào)動主動學(xué)習(xí)的積極性解決問題。一級項目第二階段:進行概念模型設(shè)計—零部件三維實體造型和虛擬裝配結(jié)合二級項目1完成,初步了解產(chǎn)品結(jié)構(gòu),學(xué)會應(yīng)用建模工具描述產(chǎn)品,掌握基本的工程基礎(chǔ)知識。一級項目第三階段:進行零部件的細致設(shè)計、系統(tǒng)及零部件的理論分析、虛擬試驗及制造工藝設(shè)計結(jié)合二級項目2完成,學(xué)會運用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、基礎(chǔ)性以及專門性工程知識綜合應(yīng)用于解決復(fù)雜工程問題,并得出實證性結(jié)論,為復(fù)雜工程問題設(shè)計解決方案,創(chuàng)造、選擇適當(dāng)?shù)默F(xiàn)代工程及信息技術(shù)工具(包括仿真和建模工具)將其應(yīng)用于復(fù)雜的工程活動中。一級項目的第四階段:高級階段即畢業(yè)設(shè)計—學(xué)生獨立完成一個能源動力類產(chǎn)品的構(gòu)思、設(shè)計、實施和運作的完整過程,進一步體驗設(shè)計與創(chuàng)新。在項目的實施過程中,除了使學(xué)生掌握了相關(guān)的工程知識、學(xué)科知識,產(chǎn)品、過程、系統(tǒng)的建造能力外,還可以通過企業(yè)調(diào)研、工作任務(wù)分析會、小組合作、項目階段總結(jié)項目技術(shù)文檔的編制、項目匯報使學(xué)生的個人能力、團隊協(xié)作能力、溝通能力(包括語言交流、書面交流、圖表交流、電子及多媒體交流)、終身學(xué)習(xí)能力得到全面提升。
3.2學(xué)習(xí)效果考核
為保證學(xué)習(xí)質(zhì)量,每一階段的項目都要有項目成果,編寫相應(yīng)的技術(shù)文檔和項目總結(jié)報告,項目取得了預(yù)期效果方可進行下一階段??己俗⒅貙W(xué)生在個人人際交往能力,產(chǎn)品、過程、系統(tǒng)建造能力以及學(xué)科知識等方面的學(xué)習(xí)。
3.3工程實踐場所保障
支持和鼓勵學(xué)生通過動手學(xué)習(xí)產(chǎn)品、過程、系統(tǒng)的建造能力,學(xué)習(xí)學(xué)科知識。汽車實驗中心包括熱工基礎(chǔ)實驗室、汽車構(gòu)造實驗室、汽車電子實驗室、汽車振動實驗室、發(fā)動機綜合性能實驗室、車輛故障診斷、檢測及維護實驗室、汽車及其典型零部件制造工藝實驗室面向?qū)W生全面開放,學(xué)生進入實驗室只需進行登記,就可在實驗室開展實踐、實驗活動,為學(xué)生提供了良好的工程實踐、實驗場所。
3.4教師教學(xué)能力保障
要求教師均有企業(yè)實踐經(jīng)歷,參與企業(yè)的生產(chǎn)過程,教師通過企業(yè)鍛煉提高個人人際交往能力以及產(chǎn)品、過程、系統(tǒng)建造能力。另外教師也組成指導(dǎo)團隊,由經(jīng)驗豐富、責(zé)任心強的教師擔(dān)任組長,定期開展教學(xué)研討,通過相互交流和相互學(xué)習(xí),不斷提高教師對學(xué)生的指導(dǎo)能力。
4課程體系改革所取得的成效
(1)教學(xué)改革實踐得到了學(xué)生的肯定,學(xué)生的工程實踐能力得到明顯提高,已畢業(yè)學(xué)生受到用人單位的好評。(2)學(xué)生學(xué)習(xí)方式及學(xué)習(xí)興趣發(fā)生了轉(zhuǎn)變,從傳統(tǒng)的接受式學(xué)習(xí)向主動、探討、合作、有目的的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變,激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造力,在校期間,很多學(xué)生設(shè)計、制造出多項創(chuàng)新設(shè)計成果。(3)教學(xué)質(zhì)量有明顯提高,改革成果得到學(xué)校的認可。如內(nèi)燃機原理課程被評為校優(yōu)秀課,內(nèi)燃機原理課程改革獲校教學(xué)成果三等獎。
1.1構(gòu)建符合新能源(太陽能)行業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的課程體系我校能源與動力工程專業(yè)設(shè)有制冷與空調(diào)技術(shù)、制冷測試技術(shù)與自動化、太陽能利用三個專業(yè)方向。理論課程體系采用模塊化設(shè)置,分為公共基礎(chǔ)課模塊、專業(yè)基礎(chǔ)課模塊、專業(yè)課模塊和專業(yè)選修課模塊。前三個模塊構(gòu)成了能源與動力工程專業(yè)的基礎(chǔ)知識體系,為學(xué)生繼續(xù)深造和進行能源動力方面的研究應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。專業(yè)選修課模塊根據(jù)2014年3月德州及其周邊地區(qū)對新能源類特別是太陽能應(yīng)用方向的人才需求設(shè)置了相關(guān)課程[2]。結(jié)合行業(yè)企業(yè)用人對畢業(yè)生實踐能力的要求,實踐環(huán)節(jié)穿插于整個教學(xué)過程,著重培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力。前三年,學(xué)生的實踐環(huán)節(jié)主要有包括認識實習(xí)、金工實習(xí)、制圖測繪在內(nèi)的基本技能訓(xùn)練,以及把課堂教學(xué)和工程實踐相結(jié)合的課內(nèi)實驗、課程設(shè)計等專項技能訓(xùn)練。學(xué)生在掌握了扎實寬厚的能源與動力工程專業(yè)基礎(chǔ)知識后,第四年有計劃地到校外實習(xí)基地進行為期一年的實習(xí),包括專業(yè)方向?qū)嵙?xí)和畢業(yè)設(shè)計、畢業(yè)實習(xí),以提高學(xué)生綜合運用所學(xué)知識分析和解決工程實際問題的能力。2012年,能源與動力工程專業(yè)獲批國家級“專業(yè)綜合改革試點”項目,聘請中科院物理所孟慶波為教授,聘山東大學(xué)可再生能源研究中心主任韓吉田教授、天津大學(xué)“中低溫?zé)崮芨咝Ю谩苯逃恐攸c實驗室負責(zé)人趙軍教授、國家太陽能熱利用研發(fā)中心主任趙玉磊為專業(yè)建設(shè)專家委員會成員,完成了德州學(xué)院能源與動力工程專業(yè)專業(yè)規(guī)范的撰寫、培養(yǎng)方案的修訂、基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課課程規(guī)范的撰寫工作。同時,德州學(xué)院機電工程學(xué)院與中國太陽能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟聯(lián)合成立能源與動力工程(太陽能熱利用方向)專業(yè)卓越工程師試點班,2012年9月首屆招生50人,2013級招生正在進行中。鑒于太陽能專業(yè)高校教材緊缺的現(xiàn)狀,機電工程學(xué)院編寫了7本太陽能系列高校教材,其中孫如軍教授編寫的《太陽能熱水系統(tǒng)施工管理》(清華大學(xué)出版社)已于2012年11月出版,其余幾本已經(jīng)完稿,等待出版。
1.2培養(yǎng)適應(yīng)新能源(太陽能)行業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的師資隊伍能源與動力工程專業(yè)現(xiàn)有專職教師19人,其中教授3人,副教授12人,具有博士學(xué)位教師2人,均擁有豐富的教學(xué)經(jīng)驗和實踐經(jīng)驗,是一支年齡、職稱、學(xué)歷結(jié)構(gòu)合理、發(fā)展趨勢良好的師資隊伍。近三年來,專業(yè)教師共近120篇,其中在核心期刊發(fā)表20余篇,在外文期刊15篇,被SCI收錄9篇;承擔(dān)或參與國家、省科技廳、市科技局項目20余項,院級科研課題30余項,承擔(dān)國家教研立項課題5項,出版專著2部,參編教材28部,獲得實用新型專利20余項。
1.3能源類創(chuàng)新性、應(yīng)用型人才培養(yǎng)成效顯著學(xué)生實踐創(chuàng)新能力強。近幾年在大學(xué)生科技文化創(chuàng)新大賽中,能源與動力工程專業(yè)學(xué)生在全國大學(xué)生節(jié)能減排課外科技作品競賽、全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽、全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計大賽、全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽、全國大學(xué)生電子商務(wù)“創(chuàng)新、創(chuàng)意及創(chuàng)業(yè)”挑戰(zhàn)賽、全國大學(xué)生計算機仿真競賽、大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、山東省機電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計競賽等各類國家級和省級比賽中都獲得了優(yōu)異成績,獲得國家級獎勵20余項,省部級以上獎勵200余項,教師指導(dǎo)學(xué)生在公開發(fā)行的雜志上發(fā)表學(xué)術(shù)論文10余篇,獲得實用型新專利20余項,獲獎層次和數(shù)量均居全國同類院校和省屬高校前列。特別值得一提的是在教育部主辦的全國大學(xué)生節(jié)能減排社會實踐與科技競賽中,參賽作品《太陽能電動車》、《太陽能服飾》、《綠色壓力環(huán)保鞋》、《自切換高效太陽能干燥裝置》連續(xù)四屆分獲國家級一等獎,尤其是在2011年8月的競賽中,學(xué)生的參賽作品《害蟲自殺式太陽能滅蟲器》,在全國182所參賽高校中,榮獲國家特等獎,現(xiàn)場總決賽全國成績排名第一,同時我校榮獲優(yōu)秀組織獎。學(xué)生就業(yè)率高。能源與動力工程專業(yè)2006年開始招收本科生以來,一次性就業(yè)率在95%以上,主要就業(yè)行業(yè)為省內(nèi)制冷、空調(diào)、汽車、太陽能等行業(yè),許多同學(xué)現(xiàn)已成為企業(yè)設(shè)計主管或現(xiàn)場主管。到目前為止,與皇明太陽能集團聯(lián)合培養(yǎng)的太陽能專業(yè)的學(xué)生中已有160名進入了相應(yīng)的崗位,得到了企業(yè)的一致好評。
1.4構(gòu)建協(xié)同創(chuàng)新的新能源(太陽能)行業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)校企合作模式2007年至今,德州學(xué)院機電工程學(xué)院先后在國家太陽能熱利用工程技術(shù)研究中心、皇明太陽能集團有限公司等建立實習(xí)實踐基地5個;2006年12月,機電工程學(xué)院與山東奇威特人工環(huán)境有限公司投入了30萬元,校企合作共建了“太陽能中央空調(diào)實驗室”。2007年3月與皇明太陽能股份有限公司合作共建,成立了“太陽能熱利用工程技術(shù)實驗中心”,面向全校相關(guān)專業(yè)師生、皇明太陽能股份有限公司及地方新能源企業(yè)開放。該專業(yè)分階段安排學(xué)生到各公司進行見習(xí)和實習(xí),并聘請高級工程師進行專業(yè)知識和專業(yè)技能的講座和兼課,帶來了大量的課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計以及科研課題,并進行卓有成效的指導(dǎo),開闊了學(xué)生視野,實現(xiàn)了理論到實踐的結(jié)合,讓學(xué)生了解和掌握本學(xué)科的發(fā)展動態(tài)和社會需求狀況,為今后走向社會奠定了基礎(chǔ)。自2007年與皇明聯(lián)合辦學(xué)以來,相繼已經(jīng)開設(shè)了五屆“太陽能班”,實驗室教學(xué)配置都相應(yīng)固定且配備齊全。所用教材都是德州學(xué)院和皇明集團合作編寫,共20余部。集團派相應(yīng)的各部門高級技術(shù)人員到校指導(dǎo)教學(xué)工作,聯(lián)合辦學(xué)借助皇明集團國際領(lǐng)先的檢測與研發(fā)設(shè)備,組織學(xué)生進行相關(guān)的研究與開發(fā)。借鑒與皇明太陽能集團聯(lián)合培養(yǎng)人才的經(jīng)驗,2010年又先后與德州旭光太陽能集團、東營光伏太陽能有限公司等太陽能應(yīng)用企業(yè)成立了相應(yīng)的企業(yè)冠名班。2012年,德州學(xué)院與皇明太陽能股份有限公司聯(lián)合建設(shè)“本科教學(xué)工程”大學(xué)生校外實踐教育基地,已獲教育部批準(zhǔn)。在合作辦學(xué)基礎(chǔ)上,總結(jié)出了“三三六”校企合作人才培養(yǎng)模式,這一校企合作人才培養(yǎng)模式的辦學(xué)經(jīng)驗,在2010年山東省校企合作培養(yǎng)人才工作電視會議上做了大會典型發(fā)言。由此構(gòu)建的“強化專業(yè)技能、突出創(chuàng)新能力、提升人文素養(yǎng)”為主要內(nèi)容的三位一體的校企合作人才培養(yǎng)體系,保證了學(xué)生綜合素質(zhì)的不斷提高。2009年至2011年,德州學(xué)院連續(xù)三年被評為“山東省校企合作先進單位”,2011年德州學(xué)院列入首批“山東省企業(yè)專業(yè)技術(shù)人員繼續(xù)教育基地”。
2建設(shè)規(guī)劃
能源與動力工程專業(yè)人才培養(yǎng)以服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟和社會發(fā)展為宗旨、以就業(yè)為導(dǎo)向,走產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的發(fā)展道路,培養(yǎng)新能源行業(yè)創(chuàng)新性、應(yīng)用型人才,建成在省內(nèi)有一定影響力的能源與動力工程專業(yè)引領(lǐng)的能源類專業(yè)群和能源類卓越工程師培養(yǎng)基地,為德州及周邊地區(qū)新能源行業(yè)發(fā)展起到引領(lǐng)和推進作用。
2.1打造能源與動力工程專業(yè)引領(lǐng)的“特色突出、優(yōu)勢顯著”的能源類、機械類、自動化類專業(yè)群目前,我校已確定重點打造能源與動力工程專業(yè)(暨新能源、節(jié)能環(huán)保裝備方向的機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè))引領(lǐng)的能源類、機械類、自動化類專業(yè)群,為德州市新能源產(chǎn)業(yè)共涉及的太陽能利用、風(fēng)電裝備、生物質(zhì)能、熱泵應(yīng)用、新能源汽車和節(jié)能環(huán)保六大領(lǐng)域做好智力支撐。根據(jù)德州市及周邊地區(qū)對新能源裝備與環(huán)保機械領(lǐng)域人才的需求,對三個專業(yè)群教學(xué)計劃及教學(xué)內(nèi)容進行調(diào)整,能源類專業(yè)群主要側(cè)重于新能源(太陽能利用、新能源汽車)技術(shù)的研究與應(yīng)用,機械類專業(yè)群主要側(cè)重于新能源裝備與環(huán)保機械的設(shè)計制造,自動化類專業(yè)群主要側(cè)重于新能源裝備與環(huán)保機械的自動控制。在現(xiàn)有基礎(chǔ)上,完善理論———實驗———實踐人才培養(yǎng)路徑,培養(yǎng)滿足社會需要的能源類、機械類、自動化類創(chuàng)新性、應(yīng)用型人才。同時加強師資隊伍建設(shè),造就一支教學(xué)水平高,科研能力強、實踐經(jīng)驗豐富的教學(xué)團隊。同時對現(xiàn)有實驗室進行升級改造,同時購進必需的教學(xué)、科研儀器設(shè)備,積極打造群內(nèi)共享的公共實驗教學(xué)大平臺,建成山東省能源與動力工程實驗教學(xué)示范中心。
2.2深化能源與動力工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革能源與動力工程專業(yè)將圍繞德州市及周邊地區(qū)新能源產(chǎn)業(yè),特別是太陽能利用和新能源汽車行業(yè)的發(fā)展建設(shè),根據(jù)教育部“卓越工程師培養(yǎng)計劃”,進一步完善“3+1”的人才培養(yǎng)模式,深化能源與動力工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革。以滿足專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)為核心,修訂教學(xué)計劃,將創(chuàng)新精神、實踐能力和創(chuàng)業(yè)能力納入課程體系和教學(xué)內(nèi)容,參照職業(yè)崗位任職要求,校企共同制訂專業(yè)人才培養(yǎng)方案;將學(xué)校的教學(xué)活動和企業(yè)的生產(chǎn)過程緊密結(jié)合,靈活調(diào)整教學(xué)周期,學(xué)校和企業(yè)共同完成教學(xué)任務(wù),突出人才培養(yǎng)的針對性、靈活性和開放性。
2.3打造一支滿足新能源(太陽能)行業(yè)創(chuàng)新性、應(yīng)用型人才培養(yǎng)的“雙師型”師資隊伍依據(jù)德州學(xué)院的柔性人才引進制度,引進教授、博士、企業(yè)技術(shù)骨干為學(xué)科帶頭人和骨干教師。聘任(聘用)一批具有行業(yè)影響力的專家學(xué)者作為專業(yè)帶頭人,一批新能源行業(yè)專業(yè)人才和能工巧匠作為兼職教師,建立兼職教師資源庫,使專業(yè)建設(shè)緊跟產(chǎn)業(yè)發(fā)展,學(xué)生實踐能力培養(yǎng)符合職業(yè)崗位要求。同時結(jié)合實際需要,兼職教師對學(xué)生的課程設(shè)計,畢業(yè)設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)進行指導(dǎo)。另一方面,加大在職教師培養(yǎng)培訓(xùn)力度。通過下企業(yè)、做訪問學(xué)者、進修多種方式,在新能源行業(yè)造就出一批有一定影響力的專業(yè)人才,使專職教師下企業(yè)制度化,將教師參與企業(yè)技術(shù)應(yīng)用、新產(chǎn)品開發(fā)、社會服務(wù)等作為專業(yè)技術(shù)職務(wù)和崗位聘用的重要內(nèi)容。完善專業(yè)教師到對口企事業(yè)單位定期實習(xí)制度,提高專業(yè)教學(xué)水平和實踐能力,提升雙師素質(zhì)。
2.4改革實踐教學(xué)體系,加強實踐基地建設(shè)在培養(yǎng)創(chuàng)新性、應(yīng)用型人才,打造新能源行業(yè)卓越工程師的教學(xué)目標(biāo)指導(dǎo)下,與校外實踐基地的共同研討,優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建“基礎(chǔ)理論與實踐技能平臺設(shè)計應(yīng)用能力平臺綜合實踐能力和工程應(yīng)用能力平臺科技與創(chuàng)新能力平臺”的“漸進式四平臺”實驗教學(xué)體系按照校企聯(lián)合、共建共享、邊建邊用的原則,充分發(fā)揮校企合作的優(yōu)勢,依托皇明太陽能股份有限公司和山東奇威特人工環(huán)境有限公司等校外實驗教學(xué)中心(研究所),以及東營光伏太陽能有限公司等5家實踐教學(xué)科研基地,建成集研究創(chuàng)新、基礎(chǔ)實訓(xùn)、生產(chǎn)實訓(xùn)、學(xué)工一體的綜合性實訓(xùn)基地,創(chuàng)建山東省人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實驗區(qū)、山東省實驗實習(xí)示范中心、山東省工程技術(shù)研究中心,將學(xué)生的課堂教學(xué)、課程實習(xí)、專業(yè)實踐及畢業(yè)設(shè)計、論文等環(huán)節(jié)與企業(yè)實際、教學(xué)研究與企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)結(jié)合起來,以提高學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量和就業(yè)能力。
3結(jié)束語
Abstract: On the background of China University of Mining and Technology, for the undergraduate college of School of Electrical and Power Engineering, in order to solve the absence of innovation ability and the deficiency of top-notch innovative talents mechanism, the establishment and implementation programs of the top-notch innovative talents mechanism in the field of heat and mass transfer are explained.
關(guān)鍵詞:傳熱傳質(zhì);創(chuàng)新;拔尖創(chuàng)新人才
Key words: heat and mass transfer;innovation;top-notch innovative talent
中圖分類號:G640 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2017)11-0254-02
0 引言
①研究現(xiàn)狀。
在我國能源的生產(chǎn)量已居世界前列的大背景下,工業(yè)生產(chǎn)中能源的利用率依然較低。2006年2月9日,國務(wù)院發(fā)文《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)》,并將能源作為第一個重點領(lǐng)域列入其中,而工業(yè)節(jié)能作為能源重點領(lǐng)域的第一個優(yōu)先主題也被寫入該規(guī)劃??梢姡I(yè)節(jié)能是我國能源領(lǐng)域的重中之重。以工業(yè)生產(chǎn)為例,換熱設(shè)備已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在石油、化工、冶金、動力、材料等相關(guān)領(lǐng)域,且換熱設(shè)備占總投資比重約為30%~45%。另外,換熱設(shè)備的自身結(jié)構(gòu)和其換熱效率在很大程度上與能源的高效利用息息相關(guān)。由此可見傳熱傳質(zhì)在換熱設(shè)備的重要性。
魅卻質(zhì)學(xué)科隸屬動力工程及工程熱物理一級學(xué)科。動力工程及工程熱物理一級學(xué)科每年舉行年會,包括傳熱傳質(zhì)、多相流、燃燒學(xué)、熱力學(xué)分會。其中傳熱傳質(zhì)分會規(guī)模最大,每年的年會人數(shù)均超過1000人。而多相流、燃燒學(xué)、熱力學(xué)都會涉及到傳熱問題,離不開傳熱傳質(zhì),而傳熱傳質(zhì)又離不開拔尖創(chuàng)新人才,傳熱傳質(zhì)領(lǐng)域的拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)已經(jīng)迫在眉睫。
目前,國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的研究學(xué)者已對拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)機制進行了一定程度地研究。薛永武[1]從人才成長規(guī)律和人才培養(yǎng)模式兩方面出發(fā),對拔尖創(chuàng)新人才的發(fā)展和培養(yǎng)進行了一定程度地研究。張秀萍[2]以目前國內(nèi)的大學(xué)教育創(chuàng)新作為切入點,對拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)進行了探討。徐曉媛等人[3]將影響拔尖創(chuàng)新人才的因素作為突破口,通過調(diào)研和思考結(jié)合的方式,系統(tǒng)地講解了拔尖人才培養(yǎng)的途徑及影響因素。王勇等[4]對材料專業(yè)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀進行了分析,并對培養(yǎng)模式進行了深入地探究。康重慶等[5]研究了電氣工程學(xué)科領(lǐng)域的本科拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)模式。史明等[6]分析了工科高校生物工程專業(yè)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。王牧華等[7]研究了交叉學(xué)科領(lǐng)域本科拔尖創(chuàng)新人才的變革方式進行了相關(guān)方面的探索??等魌等[8]通過實踐探索了生物學(xué)領(lǐng)域拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。包水梅等[8]分析了目前我國相關(guān)單位和高校在拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)中遇到的瓶頸,并對瓶頸產(chǎn)生的原因以及解決瓶頸的辦法進行了研究。
從目前拔尖創(chuàng)新人才的研究現(xiàn)狀來看,傳熱傳質(zhì)領(lǐng)域創(chuàng)新人才的培養(yǎng)機制的研究還未見報道,傳熱傳質(zhì)領(lǐng)域創(chuàng)新人才的培養(yǎng)模式的建立亟待解決。
中國礦業(yè)大學(xué)的前身是1909年創(chuàng)辦的焦作路礦學(xué)堂,是礦業(yè)學(xué)府中辦學(xué)規(guī)模最大、辦學(xué)實力最強、學(xué)科體系最全的高校。能源與動力工程專業(yè)作為學(xué)校中的重要學(xué)科,拔尖人才培養(yǎng)不容忽視。
目前,能源與動力工程專業(yè)擁有能源與動力工程實驗中心及省級學(xué)科綜合訓(xùn)練中心,所以實驗教學(xué)及實驗課堂的內(nèi)容豐富充實,實驗類型多樣化,例如:驗證型、設(shè)計型、綜合型及自主創(chuàng)新型等。此外,目前學(xué)院的實驗室采用開放式管理,只要網(wǎng)上預(yù)約就可以快速進入實驗,力爭全方位地為學(xué)生提供快速優(yōu)質(zhì)的實驗教學(xué)服務(wù)。近兩年來,投入1000多萬元全面更新、補充了實驗設(shè)備,為自主創(chuàng)新型實驗提供了充分的保障。
依托于學(xué)院的實驗室,由于受到場地和人數(shù)的限制,本科生對實驗的了解還是處在表面上,屬于高等大眾教育,沒有激發(fā)起學(xué)生的創(chuàng)新能力,也沒有起到培養(yǎng)拔尖人才的作用。所以依托現(xiàn)有資源,建立健全傳熱傳質(zhì)學(xué)科領(lǐng)域拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)機制是一個亟待解決的難題。針對這一問題,擬依托教師個人的科研項目,將其與培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的過程結(jié)合起來,建立一套傳熱傳質(zhì)領(lǐng)域拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制。
②研究意義。
中國礦業(yè)大學(xué)能源與動力工程專業(yè)的招生規(guī)模達到了8個自然班級,人數(shù)超過了200人。以高等大眾教育為基礎(chǔ),實施傳熱傳質(zhì)領(lǐng)域拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制,使一些傳熱傳質(zhì)領(lǐng)域的拔尖人才得到培養(yǎng)。這個模式可以在高校中因地適宜地推廣,為我國傳熱傳質(zhì)領(lǐng)域培養(yǎng)更多的拔尖創(chuàng)新性人才。
1 拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式
目前,根據(jù)中國礦業(yè)大學(xué)電氣與動力工程學(xué)院的傳熱傳質(zhì)領(lǐng)域的現(xiàn)狀,以電氣與動力工程學(xué)院的本科生作為培養(yǎng)對象,研究且探索了傳熱傳質(zhì)領(lǐng)域拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制。重點開展以下內(nèi)容:
1.1 以教學(xué)為手段,引導(dǎo)學(xué)生查閱和追蹤最新文獻的能力
查閱和追蹤最新文獻是拔尖創(chuàng)新人才必備的科研技能之一,始終站在巨人的肩膀上前行是學(xué)生在科研道路上所要堅持的,做到時刻不落伍。在筆者一些教改項目(教育部高等學(xué)校能源動力類專業(yè)教育教學(xué)改革項目、中國礦業(yè)大學(xué)教育教學(xué)改革與建設(shè)項目)的支撐下,讓學(xué)生參與到課件PPT的制作中去,讓學(xué)生自己學(xué)會查閱最新知識,并添加到課件的PPT中去。
1.2 以科研項目為驅(qū)動,末位淘汰制的拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)
以本人的科研項目(包括國家自然科學(xué)基金、中國博士后科學(xué)基金、中央高校基本科研業(yè)務(wù)費專項資金等項目)為支撐,引導(dǎo)學(xué)生參與到科研中,發(fā)掘W生的創(chuàng)新能力,對創(chuàng)新能力差的學(xué)生實行末位淘汰制度,對表現(xiàn)突出的學(xué)生實行獎勵制度,從而激發(fā)學(xué)生的最大潛能,進而培養(yǎng)一些拔尖創(chuàng)新人才,再逐漸引導(dǎo)這些能力出眾的學(xué)生在本人的指導(dǎo)下進行畢業(yè)設(shè)計,進入研究生階段之后,在本人的指導(dǎo)下,學(xué)生也從事的與本人科研課題及創(chuàng)新項目相關(guān)的內(nèi)容,這樣就能使學(xué)生能能夠在某一方向進行連續(xù)的研究,具有一定的延續(xù)性,這樣更有利于培養(yǎng)出優(yōu)秀的拔尖創(chuàng)新人才。
1.3 啟發(fā)學(xué)生自主創(chuàng)新人才模式的研究
在指導(dǎo)教師大方向的指引下,充分給予學(xué)生在科研的主動權(quán),允許學(xué)生在科研中犯錯,充分尊重學(xué)生的一些奇思妙想。通過自己的建議激發(fā)學(xué)生的奇思妙想,并鼓勵他們積極涉及新鮮的領(lǐng)域,對學(xué)生自己的一些創(chuàng)意應(yīng)給予大力支持,進而使學(xué)生的自主創(chuàng)新能力得到充分發(fā)揮,力爭具備拔尖創(chuàng)新人才應(yīng)該具備的科研素質(zhì)和科研思維。
2 實施方案
以中國礦業(yè)大學(xué)電氣與動力工程學(xué)院的能源與動力工程專業(yè)為背景,通過教學(xué)和科研項目兩方面,對傳熱傳質(zhì)領(lǐng)域拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制進行研究。具體實施方案如下:
2.1 教學(xué)
①傳熱傳質(zhì)領(lǐng)域的主干課程《傳熱學(xué)》教案的重新編排、課件PPT的制作。引導(dǎo)學(xué)生參與到其中,鍛煉學(xué)生的查閱和追蹤最新文獻的能力和制作PPT的能力。②讓學(xué)生參與到教改項目中。對傳統(tǒng)的教學(xué)方法進行改革,讓學(xué)生參與到其中,這樣就能真真實實地從學(xué)生的角度來進行改革。③課題教學(xué)方式的靈活性。改善老師主動授課、學(xué)生被動學(xué)習(xí)的現(xiàn)狀。增加課堂的分組討論環(huán)節(jié)及學(xué)生授課環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作能力和作科研匯報的能力。④課后作業(yè)形式的多樣化。增加科研性質(zhì)的題目,例如數(shù)值模擬和小實驗之類的題目,鍛煉學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。
2.2 科研
①提煉與傳熱傳質(zhì)有關(guān)的子項目,撰寫項目指導(dǎo)書;②安排相關(guān)的實驗項目,指導(dǎo)學(xué)生開展相關(guān)的的傳熱實驗或流動與傳熱相關(guān)的數(shù)值模擬和計算,培養(yǎng)學(xué)生的動手和創(chuàng)新能力;③處理實驗數(shù)據(jù),作圖,利用專業(yè)理論知識分析,鍛煉學(xué)生利用專業(yè)知識來分析實際問題的能力;④通過撰寫實驗報告或外文科研論文的方式,鍛煉學(xué)生的科研寫作能力。
2.3 總結(jié)
①總結(jié)教學(xué)與科研的經(jīng)驗,以便進一步改進;②跟蹤學(xué)生的成長軌跡,及時糾正一些不合時宜的做法。
3 結(jié)束語
本文基于中國礦業(yè)大學(xué)電氣與動力工程學(xué)院能源與動力工程專業(yè)本科生的培養(yǎng)模式,對傳熱傳質(zhì)領(lǐng)域拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制進行了研究,這將對高校其它領(lǐng)域建立拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)機制提供一定的借鑒和參考。
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關(guān)鍵詞:能源動力類;卓越工程師;培養(yǎng)模式;創(chuàng)新性;實踐培養(yǎng)
中圖分類號:G642 ; ; ; ; ;文獻標(biāo)識碼:A ; ; ; ; ;文章編號:1007-0079(2014)17-0044-02
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”(簡稱“卓越計劃”)是貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》的重大改革項目,旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才,促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國,為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強國戰(zhàn)略服務(wù)。[1-2]
哈爾濱工程大學(xué)是國家第一批“卓越計劃”試點單位之一,其能源動力類專業(yè),結(jié)合學(xué)校打造“三海一核”領(lǐng)域一流工程師和行業(yè)領(lǐng)軍人才為目標(biāo)的辦學(xué)特色,圍繞“卓越計劃”的實施開展了深入探索與研究。
一、專業(yè)教學(xué)理念的研究
哈爾濱工程大學(xué)的熱能動力工程專業(yè)是教育部特色本科專業(yè),也是國防科工委重點建設(shè)的國防特色本科專業(yè)。在以往的專業(yè)培養(yǎng)方案中,該專業(yè)過多強調(diào)堅實的理論基礎(chǔ)和寬廣的知識面,對專業(yè)實踐和專門技能重視不夠。因此,為了適應(yīng)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)思路,哈爾濱工程大學(xué)動力與能源工程學(xué)院提出“實驗訓(xùn)素質(zhì)、實踐練技能、科研促創(chuàng)新”的實踐培養(yǎng)理念,搭建了“專業(yè)興趣激發(fā)”、“科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)”和“科技創(chuàng)新實踐”三個實踐教學(xué)支撐平臺,改革專業(yè)培養(yǎng)計劃,在重視通識教育的同時提高了對學(xué)生能力教育的培養(yǎng)。實踐教學(xué)環(huán)節(jié)占總學(xué)分的比例已提高至15.5%,使學(xué)生進一步加深對理論知識的理解,了解實際工程中的具體問題,學(xué)會將所學(xué)的理論靈活應(yīng)用于實踐,逐漸培養(yǎng)解決實際問題的能力。為了實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變,學(xué)院提出以下措施:
1.面向“卓越計劃”的人才培養(yǎng)要與企業(yè)合作,面向工程實際
只有到企業(yè)中才能深入開展工程實踐活動,而通過參與企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和工程研發(fā)可以學(xué)習(xí)企業(yè)的先進技術(shù)和文化,捕捉社會需求,培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)、凝練、解決企業(yè)重大工程問題的能力。為此,需要創(chuàng)立高校和企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)機制,共建“工程實踐教育基地”,共同制訂培養(yǎng)目標(biāo),共同建設(shè)課程體系和教學(xué)內(nèi)容,共同實施培養(yǎng)過程,共同評價培養(yǎng)質(zhì)量,為“卓越計劃”中的學(xué)生提供頂崗實踐和科技創(chuàng)新機會,并為企業(yè)培養(yǎng)急需的合格頂用人才。[3-4]
2.樹立工程教育國際化的教育理念,推進和重視國際工程教育專業(yè)認證,提高人才培養(yǎng)的國際認可度
引進國外先進的工程教育資源和高水平的工程教師,營造國際化教育環(huán)境,拓展學(xué)生的國際視野;組織學(xué)生參與國際交流和海內(nèi)外跨國企業(yè)實習(xí);結(jié)合國外同類專業(yè)課程計劃,采用雙語教學(xué)或全英語教學(xué)建設(shè)國際化課程。通過引進或聘請客座教授等方式,請領(lǐng)域內(nèi)知名專家來校講學(xué),為專業(yè)把握發(fā)展方向,拓展教師和學(xué)生視野;定期每年派教師到國外進修或訪問,從國外帶回來本專業(yè)先進的前沿技術(shù)知識以及國外科學(xué)的管理體系。開展國際化教學(xué)體系,加強與國際名校合作,互派學(xué)生,互認學(xué)分,發(fā)展國際合作教育。與國外知名大學(xué)、科研機構(gòu)、企業(yè)、行業(yè)協(xié)會建立新型合作伙伴關(guān)系。
3.以培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力為目標(biāo),建立和加強科研與實踐教學(xué)互動機制
高水平的科研始終是實踐教學(xué)發(fā)展的有力支撐,建立“科技創(chuàng)新實踐平臺”,通過創(chuàng)新賽事牽引、依托教師科研項目、利用科研環(huán)境,鼓勵學(xué)生積極參與各種創(chuàng)新實踐活動,讓學(xué)生實際參與到科研項目或自發(fā)組隊完成的科技創(chuàng)新過程,最終實現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新意識、實踐能力以及團隊協(xié)作精神全面提高的培養(yǎng)目標(biāo)。在建設(shè)中,推進理念創(chuàng)新、制度創(chuàng)新和文化創(chuàng)新,以科研理念、科研文化和科研價值引領(lǐng)實踐教學(xué)的改革和發(fā)展,探索高等學(xué)校能源動力類學(xué)科專業(yè)實踐教學(xué)新模式,構(gòu)筑科學(xué)完善實踐教學(xué)新體系。
二、教學(xué)方法的改革研究
在教學(xué)方式上,哈爾濱工程大學(xué)動力與能源工程學(xué)院進行了以下嘗試:
1.推廣新型教學(xué)方式
將項目經(jīng)理制度引入專業(yè)課程教學(xué), 調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性, 提高學(xué)生自學(xué)能力及分析解決工程問題的能力,培養(yǎng)了學(xué)生的團隊精神。[5]大力推廣研討式、案例式課程建設(shè),“十二五”期間推出“內(nèi)燃機設(shè)計”、“單片機原理及接口技術(shù)”、“自動控制原理”等更多課程的研討式、啟發(fā)式教學(xué)。開拓學(xué)生思路、鍛煉思維,把研究性學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)、體驗性學(xué)習(xí)和實踐性學(xué)習(xí)等方式引入課堂實現(xiàn)新的學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。
2.引入半物理仿真、虛擬實驗教學(xué)方式
船舶動力設(shè)備普遍體積龐大,價格昂貴,難以開展物理實驗,為此哈爾濱工程大學(xué)動力與能源工程學(xué)院全力打造“虛擬仿真驗證平臺”。平臺實現(xiàn)內(nèi)燃機結(jié)構(gòu)虛擬拆裝、燃氣輪機綜合虛擬仿真、蒸汽動力系統(tǒng)虛擬仿真、動力裝置測試技術(shù)虛擬仿真、輪機機艙模擬、聯(lián)合動力裝置虛擬仿真和熱工設(shè)備虛擬仿真等實驗,這種實驗教學(xué)方式更加直觀、操作方便、效果良好,獲得學(xué)生的好評。
3.打造基于資源整合的開放式實驗教學(xué)
實驗中心和教師科研實驗室對學(xué)生全面開放,建立開放式實驗基地,形成時間開放、內(nèi)容開放、儀器設(shè)備材料開放的開放性實驗教學(xué)環(huán)境。在構(gòu)建科學(xué)合理的實驗教學(xué)體系的基礎(chǔ)上,重視實驗教學(xué)內(nèi)容的改革,建立自主探究性學(xué)習(xí)的實驗教學(xué)模式和內(nèi)容,不斷更新實驗內(nèi)容,及時將學(xué)科發(fā)展的新技術(shù)、新成果引入課程體系與教學(xué)內(nèi)容當(dāng)中。此外,增加綜合設(shè)計性實驗、研究創(chuàng)新性實驗,吸引有想法、肯鉆研的學(xué)生提早參與科研,積極從事科技創(chuàng)新活動,提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力。
4.開展自主教學(xué)、自主考試模式的嘗試
充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自主教學(xué)。專業(yè)課程實現(xiàn)網(wǎng)上視頻教程、網(wǎng)上答疑和網(wǎng)上作業(yè)批改;通過留言板、論壇等手段提供交流平臺,增進師生間的學(xué)習(xí)交流。在考評學(xué)生學(xué)習(xí)效果上,改變傳統(tǒng)考試方式采用“一考定成績”的模式,嘗試新的課程考核方式,積極推行考、教分離,積極嘗試學(xué)生自主出題模式,重點加強對學(xué)生學(xué)習(xí)全過程的考核。
三、教學(xué)實驗、實習(xí)和創(chuàng)新平臺的改革研究
1.工程實踐教學(xué)基地建設(shè)
全面推進校企產(chǎn)學(xué)研合作人才培養(yǎng)模式,實現(xiàn)人力資源、設(shè)備資源共享,共建哈爾濱工程大學(xué)船舶動力技術(shù)實驗教學(xué)中心及實習(xí)實訓(xùn)基地。目前,學(xué)院已經(jīng)和上海滬東重機有限公司、廣西玉林柴油機有限公司、河南重工柴油機有限公司、沈陽黎明發(fā)動機有限公司、沈陽606研究所、渤海造船重工有限公司、哈爾濱703研究所、哈爾濱東安發(fā)動機有限公司等企業(yè)開展產(chǎn)學(xué)研合作,共建了工程實踐教育中心等,形成了良好的實踐創(chuàng)新育人環(huán)境。
2.教學(xué)實驗保障條件建設(shè)
學(xué)校與中國船舶工業(yè)重工集團公司、中國船舶工業(yè)公司、中國航空工業(yè)集團公司、中國長安汽車集團公司等所屬的科研院所、企業(yè)以及國外挪威船級社、英國勞氏船級社和法國BV 船級社等積極開展校企合作先后建立了“相繼增壓柴油機實驗室”、“汽車發(fā)動機實驗室”、“兆瓦級汽輪機實驗室”等多個聯(lián)合實驗室;建有“教育部船舶動力技術(shù)工程研究中心”和“教育部綠色能源與動力科技創(chuàng)新中心”兩個國家級中心;建有“艦船動力黑龍江省研究生培養(yǎng)創(chuàng)新基地”和“黑龍江省動力與能源工程實驗教學(xué)中心”兩個省級中心,保障了多種教學(xué)實驗的順利開展。
3.搭建學(xué)生科技創(chuàng)新平臺
以“創(chuàng)造性、創(chuàng)新性和創(chuàng)業(yè)性”培養(yǎng)為目標(biāo)搭建了科技創(chuàng)新平臺,鼓勵學(xué)生積極參與各種創(chuàng)新實踐活動,讓學(xué)生在創(chuàng)新活動過程中直接充當(dāng)主體,自組團隊,最終實現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新意識、實踐能力以及團隊協(xié)作精神全面提高的培養(yǎng)目標(biāo)。將科研成果引入創(chuàng)新實踐平臺,新建測控一體化遠程創(chuàng)新實驗室平臺,船舶、流域污染控制創(chuàng)新實驗平臺和新能源開發(fā)與節(jié)能創(chuàng)新實驗平臺等,供學(xué)生開展科技創(chuàng)新活動。
四、教師隊伍的改革研究
為了承擔(dān)“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的實踐教學(xué)計劃,需要建設(shè)一支具有一定工程實踐經(jīng)歷的高水平專、兼職專業(yè)課教師隊伍。因此,面向國內(nèi)外高校、企業(yè)和科研機構(gòu)招聘優(yōu)秀人員擔(dān)任專職或兼職教師,定期選派優(yōu)秀青年教師到合作企業(yè)及科研院所進行工程實踐能力培訓(xùn),精選一批青年優(yōu)秀教師重點培養(yǎng),打造省級以上教學(xué)名師;開展教學(xué)研討和教學(xué)經(jīng)驗交流,不斷提高年輕教師的業(yè)務(wù)水平和責(zé)任意識;將教學(xué)團隊建設(shè)成為一線教學(xué)工作的中堅力量,培育結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)過硬的中青年教師骨干隊伍,使人才的規(guī)模優(yōu)勢真正轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量優(yōu)勢。
強化教學(xué)團隊建設(shè),組建熱能與動力工程專業(yè)基礎(chǔ)課程、內(nèi)燃機專業(yè)課程、燃氣輪機專業(yè)課程、熱能工程專業(yè)課程等核心課程教學(xué)團隊。建立教學(xué)團隊的合作機制,進一步加強教學(xué)基層組織建設(shè),不斷深化教學(xué)改革,開發(fā)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源,促進教學(xué)研討和教學(xué)經(jīng)驗交流,推進教學(xué)隊伍的老中青結(jié)合,加強青年教師培養(yǎng),建設(shè)師德高尚、業(yè)務(wù)精湛、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、充滿活力的優(yōu)秀教學(xué)團隊,提高教師隊伍的整體教學(xué)水平,提高教育教學(xué)質(zhì)量。
五、教學(xué)管理的改革研究
在教學(xué)管理方面,開展以下改革研究:
一是成立卓越工程師培養(yǎng)計劃教學(xué)咨詢委員會。教學(xué)咨詢委員會成員由國內(nèi)外企業(yè)專家、國內(nèi)外高校同類專業(yè)資深教授、學(xué)院教授會和教學(xué)管理干部組成,把握專業(yè)發(fā)展和改革,以及對實踐教學(xué)的評價。
二是在企業(yè)合作培養(yǎng)單位建立“卓越工程師教育計劃”工程實踐教育中心,學(xué)院教務(wù)管理部門安排專人負責(zé)協(xié)調(diào)校企合作單位聯(lián)合培養(yǎng)工作,條件成熟時成立產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)同創(chuàng)新管理辦公室,共同制定和監(jiān)督工程實踐教育開展。
三是加大對教師授課質(zhì)量的評價和考核力度。研究建立公平合理的教學(xué)評價制度,從制度上激勵教師樹立正確的教學(xué)觀念。在廣泛征詢意見的基礎(chǔ)上,研究主干課、基礎(chǔ)課、選修課等不同性質(zhì)課程的科學(xué)教學(xué)評價辦法,繼續(xù)總結(jié)學(xué)生對教師、學(xué)院對教師的評教制度經(jīng)驗和教訓(xùn),考慮采取靈活多樣的評價方式,多種角度綜合評價教師上課質(zhì)量。同時,加大教師上課質(zhì)量的監(jiān)管和考核力度,規(guī)范教師上課行為,使更多的教師認識到教學(xué)的重要性,在思想上重視教學(xué),切實提高授課質(zhì)量。鼓勵教師參與教材編寫,申請教學(xué)改革。
六、校企產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合培養(yǎng)的改革研究
研究校企產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合培養(yǎng)的理論教學(xué)和實踐教學(xué)模式。開展以案例式教學(xué)為主的新型理論和實踐教學(xué)方式研究,強調(diào)動手操作能力的培養(yǎng);實踐教學(xué)體系的設(shè)置以“強能力、以創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力培養(yǎng)為導(dǎo)向”為指導(dǎo)原則。重點開展實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的建設(shè),強調(diào)創(chuàng)新性人才的企業(yè)實踐活動內(nèi)容,研究企業(yè)實踐方案的制定、實踐活動的實施和監(jiān)督管理,企業(yè)實踐結(jié)果質(zhì)量的評估方法,堅持學(xué)校、企業(yè)導(dǎo)師聯(lián)合培養(yǎng)制。
基于產(chǎn)學(xué)研項目研究,協(xié)調(diào)校、企、學(xué)生三方的目標(biāo)需求。基于產(chǎn)學(xué)研項目盡可能保證學(xué)校導(dǎo)師、企業(yè)導(dǎo)師、學(xué)生共同開展同一項目研究。學(xué)生的課題遴選方法和課題研究方案,盡可能保證課題緊密聯(lián)系企業(yè)發(fā)展動向,解決企業(yè)實際問題,學(xué)校導(dǎo)師和企業(yè)導(dǎo)師共同指導(dǎo),取長補短,三方協(xié)調(diào),共同完成項目。[6]
第三,強調(diào)創(chuàng)新實踐活動。提高創(chuàng)新實踐學(xué)分在總學(xué)分中的權(quán)重;加強實習(xí)、實踐、實習(xí)基地的過程管理方法改革,確保實習(xí)、實踐對學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的真正效果;培養(yǎng)研究生專利撰寫能力,啟發(fā)研究生提出新問題、新思路,鼓勵并獎勵研究生申請專利。設(shè)立創(chuàng)新教育專項經(jīng)費,用于社會優(yōu)質(zhì)師資聘請、理論課程創(chuàng)新教育改革、實踐課程創(chuàng)新教育改革、創(chuàng)新實習(xí)基地建設(shè)、創(chuàng)新師資培養(yǎng)、創(chuàng)新學(xué)生科技基金設(shè)立等,從多方面實現(xiàn)創(chuàng)新教育改革。
第四,完善保障措施,強化紀(jì)律安全教育、保密及職業(yè)道德。完善多種保障措施,保障學(xué)生安全和利益。在企業(yè)實踐活動中以及旅途中需要注意學(xué)生紀(jì)律和安全問題,購買相應(yīng)的意外保險,同時,提供學(xué)生企業(yè)實踐活動中的各種費用。在學(xué)生入廠必須經(jīng)過安全紀(jì)律培訓(xùn)。學(xué)生在學(xué)校要開展職業(yè)道德培訓(xùn),實踐工作期間,還要簽訂保密協(xié)議,防止企業(yè)核心技術(shù)泄密,同時為了實現(xiàn)項目的延續(xù)性,盡可能促成產(chǎn)學(xué)研項目的企業(yè)方成為學(xué)生的就業(yè)單位,注重對學(xué)生企業(yè)文化方面的培養(yǎng)。
七、結(jié)論
經(jīng)過“卓越計劃”的多年實施,哈爾濱工程大學(xué)動力與能源工程學(xué)院人才培養(yǎng)取得了良好的效果,累計共獲得國家級獎35項,省部級獎13項,為其他專業(yè)類創(chuàng)新型人才培養(yǎng)起到了借鑒作用,但形成培養(yǎng)創(chuàng)新型人才機制是一個長期的過程,還需要長期不懈的努力。
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