能源動力類本科生“能源系統(tǒng)工程”課程教學改革初探

許學成　潘妮　游永華　戴方欽

摘 要 能源動力類本科生，不僅應該具備基礎理論及簡單的應用知識，也應當具備能源節(jié)約、動力轉換和能源管理方面的知識，應當成為 “節(jié)能減排”領域的中堅力量。“能源系統(tǒng)工程”這門課程旨在培養(yǎng)學生解決生產過程中能源管理和利用的科學問題，為學生未來從事能源管理和節(jié)能減排方面的工作打下專業(yè)基礎。本文就“能源系統(tǒng)工程”這門課程的教學改革問題做初步探討。

關鍵詞 能源動力 本科 系統(tǒng)節(jié)能 改革

中圖分類號：G424 文獻標識碼：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

在世界近代化進程中，能源和動力一直都是工業(yè)發(fā)展的重要支柱，與此相對應，能源動力產業(yè)是一直都是世界各國國民經濟的基礎產業(yè)，也是科技發(fā)展基礎方向之一，能源動力領域人才教育的成敗關系到國家的根本利益。自2012年5月“2011計劃”啟動后，對能源動力專業(yè)人才的培養(yǎng)提出了新的要求，如何培養(yǎng)高素質、創(chuàng)新型能源動力類人才，成為社會關注的熱點。高等學校作為國家培養(yǎng)人才的主要基地，如何通過合理的課程設置和教學方式，培養(yǎng)理論基礎扎實、實踐能力突出、契合社會需要的能源動力類人才，也是一個需要關注的話題。

能源動力類本科生，不僅應該具備本領域基礎理論及簡單的應用知識，也應當具備能源節(jié)約、動力轉換和能源管理方面的知識，應當成為 “節(jié)能減排”領域的中堅力量。“能源系統(tǒng)工程”這門課程旨在培養(yǎng)學生解決生產過程中能源管理和利用的科學問題，為學生未來從事能源管理和節(jié)能減排方面的工作打下專業(yè)基礎。然而以筆者目前的了解所知，我國能源動力類專業(yè)中開展此課程的高校寥寥無幾，即使開設該課程的高校，在教學過程中也存在一定的問題。因此，本文就“能源系統(tǒng)工程”這門課程的教學改革問題做初步探討。

1 開設“能源系統(tǒng)工程”課程的必要性

本課程基于兩個主要概念：一是“載能體”，二是“系統(tǒng)”，所研究的是由多個對象所組成的系統(tǒng)的節(jié)能問題。在研究節(jié)能問題時，以往的節(jié)能工作往往著眼于單體設備或單個工序，本課程從“系統(tǒng)”的觀點出發(fā)，注重系統(tǒng)內各設備、各工序的銜接問題和整體能耗問題，通過考察產品的“完全能耗”指導企業(yè)的能源利用和管理問題。另外，本課程提出的一系列能源利用思想和評價手段，對于培養(yǎng)學生以整體眼光看問題具有重要作用，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80年代由我國東北大學的陸鐘武、蔡九菊兩位學者提出并完善，最早應用于我國幾家大型鋼鐵企業(yè)并取得了很好的節(jié)能效果，是我國鋼鐵行業(yè)節(jié)能工作的里程碑式指導思想。可是，目前國內開設該課程的高校寥寥無幾，且開設該課程的多為冶金類院校。同時，開設該課程的高校在“能源系統(tǒng)工程”課程教學工作中也面臨一系列問題，如：可供使用的教材單一，實踐環(huán)節(jié)缺失，課程體系規(guī)劃不科學，課程知識需要豐富等。

近年來，全社會的節(jié)能意識大大提高，全國各地、各行各業(yè)的節(jié)能積極性都很高，能源利用和節(jié)約問題是所有工業(yè)行業(yè)面臨的問題，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，我國節(jié)能工作必能取得更大的成績。另外，能源節(jié)約不僅是在技術層面上進行，同樣也需要在管理層面創(chuàng)新。因此，在國內能源動力類本科教育階段開設“能源系統(tǒng)工程”這門課程，并結合現(xiàn)有的研究成果豐富該課程的教學，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

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

2.2 科學規(guī)劃課程體系

（1）科學制定培養(yǎng)目標和教學計劃。培養(yǎng)目標是本科教育中的首要問題，“能源系統(tǒng)工程”課程屬專業(yè)類課程，本課程知識可廣泛應用于能源系統(tǒng)優(yōu)化、節(jié)能評價和能源管理，應注重培養(yǎng)學生從整體看問題和解決實際問題的能力，培養(yǎng)目標定位為：培養(yǎng)應用型、復合型和外向型人才。

教學思想和教學理念的貫徹最終都必須通過執(zhí)行教學計劃來實施，因此教學計劃的修訂就成為教學改革中的重中之重。“能源系統(tǒng)工程”是一門注重理論和實踐相結合且偏重于實踐的學科，脫離了實踐其理論是抽象的。理論教學只能滿足基本理論知識的傳授，實踐教學的過程才能鍛煉和培養(yǎng)學生綜合解決問題、處理問題的能力。因此，在制訂本課程教學計劃時，應注重理論課時與實踐課時的比例，將實踐貫穿于整個課程的學習過程，實踐教學的形式可以是豐富多樣的。

（2）合理規(guī)定課程的學習方式。為了真正實現(xiàn)本課程的功能，除理論和實踐課時的分配外，教師應在教學過程中注重培養(yǎng)學生自主學習的能力。為了讓培養(yǎng)對象有更加廣博的知識面和適用面，學生需要在學習方面有更多的自主權。可以挑選部分章節(jié)由學生經過預習后，挑選部分學生主講部分課時。

（3）將實踐能力列入考核范圍。由于本課程注重對學生應用知識解決實際問題的能力，在考核中應加入實踐能力的考查。最終考試成績由三部分組成：筆試考核、平時成績考核和實踐能力考核。筆試考核主要對理論知識和基本概念進行考試；平時成績考核主要依據(jù)課堂表現(xiàn)以及作業(yè)情況；實踐能力考核主要考查學生對課程內容的理解程度。

2.3 總結最新成果，編制新教材

由于國內能源動力類專業(yè)開設“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)量幾乎沒有，僅有的幾種教材由于編制時間較久，已無法滿足當下的培養(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》教材應總結最新的研究成果，豐富現(xiàn)有教材，引入管理類知識內容，豐富與生產實際相結合的案例分析，結合實際項目給出供學生實踐學習的題例，擴展數(shù)學建模方式，豐富解決問題的數(shù)學手段。

2.4 建設科學的師資隊伍

師資隊伍是開展教學工作的核心和靈魂，其質量是保證教學質量的關鍵。要想培養(yǎng)出高水平的學生，一個重要的因素就是必須有一支訓練有素的教師隊伍。目前我國大部分高校在招聘教師時都只強調學歷層次，比如只招聘博士，而對應聘教師的實踐經驗從不做任何要求。由于“能源系統(tǒng)工程”課程的特殊性，如果教師只具備書本知識，本身沒有相關工作經驗，顯然滿足不了實踐教學的相關要求。因此，本課程的教師一方面要樹立終身學習觀念；另一方面要重視和加強實踐經驗的積累與學習。本課程的教師要主動在寒暑假的時間 “走出去”，與各用能企業(yè)多溝通、多聯(lián)系，及時了解企業(yè)能源利用發(fā)展情況，在為社會提供專業(yè)服務的同時，更好地服務于教學，為教學科研打下良好的基礎。

2.5 拓展實踐教學的新思路，探索新的實踐教學方法

（1）聘請企業(yè)技術及管理人員課堂授課。在課程的學習過程中，可從企業(yè)邀請有豐富實際工作經驗的技術或管理人員對學生進行課堂講座，拉近教學與實際的距離。也可簽訂互惠互利的合作協(xié)議，真正建立起長期校企合作關系。

（2）課堂案例教學。課堂案例教學是實踐教學的重要環(huán)節(jié)，而且也是最基礎的環(huán)節(jié)。在課堂教學中引用合適的案例進行分析討論，既能理論聯(lián)系實際鍛煉學生分析問題、解決問題的能力，又能激發(fā)學生的學習興趣。案例教學要注重結合實際應用問題，具有一定的引導性、普遍性、代表性，能通過問題的解決，激發(fā)學生的學習熱情，將知識融于案例中，達到舉一反三的目的。

（3）增加課堂討論環(huán)節(jié)，增強學生參與性。傳統(tǒng)的授課方法多是教師在講堂上講，學生在教室內聽。由于學生對課程的參與性低，導致部分學生聽課精力不集中，學習積極性降低，缺課、遲到、早退現(xiàn)象突出。為了解決這一問題，可采用小組討論的方式，讓盡可能多的學生參與進來，給學生更多的自主性。可以采取分組討論的方法，將班級學生分成若干小組，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，讓每組學生通過分工完成資料查詢、演講稿制作、演講等環(huán)節(jié)內容。這樣能在一定程度上增加學生的參與感，起到互動的作用。同時也對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 結語

作為國民經濟支柱領域重要參與者的能源動力類專業(yè)人才，肩負著國民經濟科學發(fā)展的重要使命。作為人才培育主要基地的高校，在知識結構的建立和人才培養(yǎng)的過程中，注重知識的更新和為國民經濟服務的屬性，具有義不容辭的責任。在能源動力類本科階段開設“系統(tǒng)節(jié)能”課程，符合國民經濟的發(fā)展的需要，也符合培育應用型、復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力類同仁對該課程的關注，將我國能源動力類專業(yè)建設得更加完善。

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