能源與動力工程實驗教材的編寫

仝永娟+賀鑄+謝夢茜

摘要：隨著能源與環保動力的發展及國家對這方面人才需求的增加，能源與動力工程專業及相關專業學生和工程技術人員急需一本能源與動力工程的實驗教材。本教材結合武漢科技大學的專業特色，在學校內部實驗講義的基礎上，注重與其他高校本專業的相同與相近，同時增加編者科研團隊的科研成果，使整合后的教材既能滿足本校師生的需求，又可適用于其他高校及企業人員。

關鍵詞：能源與動力工程；實驗教材；節能環保

一、引言

《能源與動力工程實驗》作為能源與動力工程專業學生的實驗參考用書，其既與本專業的基礎理論緊密相關，又是一本獨立的實驗教材，其是本專業學生實驗和工程實踐能力培養的基礎，在本專業的教學過程中占有重要的地位。

目前，能源與動力工程實驗教材使用非常廣泛。全國有上百所學校開設了能源與動力工程實驗課程，每年有幾萬名大學生及相關工程技術人員都使用能源與動力工程實驗教材，大部分學校只有臨時內部講義，并未有正式出版發行的教材，能源與動力工程實驗教材的出版發行將受到很多高校及企業的青睞。武漢科技大學能源與動力工程專業自成立以來，三個班級共一百余名學生一直在使用本校教師編寫的內部講義，他們亦急需正式出版的教材。同時，此教材將涵蓋冶金工程、材料學、礦物加工專業開設的冶金傳輸原理、熱工基礎、冶金爐原理等課程相對應的實驗課。此教材的編寫出版既能解決本校師生的燃眉之急，又能在其他高校及企業發揮重要作用。

目前，國內能源與動力工程專業的實驗教材比較單一分散，如流體力學實驗、傳熱學實驗等，沒有全面綜合的實驗教材。本教材涵蓋了傳熱學、流體力學、工程熱力學、燃料及燃燒、制冷原理與裝置等專業基礎課程，以及鍋爐原理、火焰爐等專業課的實驗內容，同時增加了編者科研團隊的科研成果。其主要目的是通過完成對一些理論的驗證，增強學生的動手能力，讓學生學會對實驗數據的處理方法，鞏固理論課程知識，培養學生辯證思維能力和邏輯推理能力，為今后其他專業課程的學習打好基礎，也為畢業生今后從事與能源動力有關的工作提供一定的基礎知識。

二、教材編寫

1.工作基礎

本教材的依托單位是武漢科技大學材料與冶金學院能源與動力工程系。該專業從2008年起開始招收本科生，目前該校的能源與動力工程專業畢業生就業前景良好，得到用人單位的一致好評。其下屬的能源與動力工程實驗室自成立以來，經過校、院、系教師的努力，已經成為集科研、教學于一體的實驗室。目前實驗室專職管理教師四名，實驗室面積超過500平方米，擁有一百余臺科研與教學設備，可進行熱工檢測、流體、熱工、燃燒、爐窯等相關專業的實驗。目前編者團隊已經為本校能源與動力工程本科生、冶金工程本科生、礦物加工本科生的熱工基礎實驗、熱工綜合實驗、冶金基礎實驗、冶金爐原理實驗、CAD技術等課程，共計56學時編寫了教材，此教材也是在這些實驗課的基礎上編寫的。

編寫團隊就實驗教學問題先后承擔了“熱能與動力工程專業實驗教學體系改革研究與實踐”“跨學科寬口徑節能環保型人才培養的改革與實踐”等教學研究項目，對實驗室及實驗教學進行了系統的研究與建設。其已與國內知名大學取得緊密合作，此教材即是與東北大學共同編寫完成的。

2.教材特色

目前國內能源與動力工程實驗教材多偏重于汽輪機、鍋爐、流體機械、空調制冷實驗，適用于火力發電、發動機及汽車工程、流體機械及低溫制冷專業方向。而我校設置的能源與動力工程專業是以冶金為背景的學科，偏重于冶金熱能方向，其對專業實驗有自己特殊的要求。本教材結合本校專業特色，同時注重與其他高校本專業的相同與相近，增加了編者科研團隊的科研成果，使整合后的教材既能滿足本校師生的需求，又可適用于其他高校及企業人員。

（1）結合專業特色，優化知識結構

在教學實踐中，整合教學內容，拓寬專業口徑，不僅可以作為能源與動力工程專業學生的重要專業基礎課程應用教材，也可以作為其他冶金、流體、機械和暖通工程類專業本科生必修的專業基礎課教材。本教材是在武漢科技大學《能源與動力工程實驗》講義的基礎上重新編寫出版的，其已在能源與動力工程專業以講義形式試用了七年，從該校畢業的本專業及相關專業畢業生，都具備了熱工、能源相關實驗技能，在社會就業崗位上發揮了重要作用。

（2）簡明、易讀和突出實用性

本教材按照簡明、易讀和突出實用性的原則，歸納總結了能源動力類專業實驗課程的內容，編寫過程中注重對基本概念、基本理論的描述，始終貫徹理論聯系實際、學以致用的原則；注重實踐創新，結合開放實驗的特點，力求教材內容符合學生的認識規律，便于學生獨立操作。教材內容精練，符合教學特點，文字簡明，深入淺出。為適應教學改革需要，教材針對部分教學內容進行整合，尤其適用于不同專業和不同教學內容的選擇，便于教師的取舍。

（3）理論聯系實際，體現學術價值

教材要有自主知識產權的內容，努力做到把本領域的最新科研成果引入實驗教學中，不僅包括國內外知名學者的研究成果，也要體現編著者的科研成果。

3.編寫方案

本書主要設置工程熱力學實驗、流體力學實驗、傳熱學實驗、燃料與燃燒實驗、制冷原理實驗、熱工綜合實驗、流體綜合實驗等七章。每個章節包括2～8個不等的實驗，涵蓋了傳熱學、流體力學、工程熱力學、燃料及燃燒、制冷原理與裝置等專業基礎課程，以及鍋爐原理、火焰爐等專業課的實驗內容，還增加了編者科研團隊的科研成果。每個實驗下設實驗目的、實驗原理、實驗裝置、實驗方法與步驟、實驗數據及處理、實驗分析與討論、注意事項等部分，每個實驗會略有調整。

三、結束語

能源與動力工程實驗教材的編寫是在武漢科技大學內部實驗講義的基礎上編寫的，已經得到七屆師生的驗證試用，培養的畢業生均得到用人單位的認可。本教材結合本校專業特色，同時注重與其他高校本專業的相同與相近，增加了編者科研團隊的科研成果，使整合后的教材既能滿足本校師生的需求又適用于其他高校及企業人員。

參考文獻：

[1]吳美萍.“以生為本”的實驗室開放體系構建與實踐[J].中國電力教育，2014（32）：146-148.

[2]孫會蘭，王波，國棟等.冶金工程專業實踐教學改革的探索[J].中國電力教育，2014（24）：87-97.

[3]許國良，王曉墨.工程傳熱學[M].北京：中國電力出版社，2005.

[4]楊世銘，陶文銓.傳熱學（第4版）[M].北京：高等教育出版社，2006.

[5]沈巧珍，杜建明.冶金傳輸原理[M].北京：冶金工業出版社，2006.

[6]韓昭滄.燃料及燃燒（第2版）[M].北京：冶金工業出版社，2004.

[7]周國凡，薛正良.鋼鐵冶金實驗[M].長沙：中南大學出版社，2008.

[8]黃希祜.鋼鐵冶金原理（第3版）[M].北京：冶金工業出版社，2008.

[9]毛根海.應用流體力學實驗[M].北京：高等教育出版社，2009.

[10]丁祖榮等.流體力學（上冊）[M].北京：高等教育出版社，2013.

[11]丁祖榮等.流體力學（下冊）[M].北京：高等教育出版社，2013.

[12]鄭賢德.制冷原理與裝置（第2版）[M].北京：機械工業出版社，2008.