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大學專業

熱能與動力工程 目錄[隱藏]

業務培養目標

業務培養要求

主幹學科

主要課程

主要專業實驗

知識結構要求

就業方向

修業年限

授予學位業務培養目標

業務培養要求

主幹學科

主要課程

主要專業實驗

知識結構要求

就業方向

修業年限

授予學位

[編輯本段]業務培養目標

本專業培養具備熱能工程、傳熱學、流體力學、動力機械、動力工程等方面基礎知識,能在國民經濟和部門,從事動力機械(如熱力發動機、流體機械、水力機械)的動力工程(如熱電廠工程、水電動力工程、制冷及低溫工程、空調工程)的設計、制造、運行、管理、實驗研究和安裝、開發、營銷等方面的高級工程技術人才。 考慮學生在寬厚基礎上的專業發展,將熱能與動力工程專業分成以下四個專業方向: (1)以熱能轉換與利用系統為主的熱能動力工程及控制方向(含能源環境工程方向); (2)以內燃機及其驅動系統為主的熱力發動機及汽車工程方向; (3)以電能轉換為機械功為主的流體機械與制冷低溫工程方向; (4)以機械功轉換為電能為主的水利水電動力工程方向。

[編輯本段]業務培養要求

本專業學生主要學習動力工程及工程熱物理的基礎理論,學習各種能量轉換及有效利用的理論和技術,受到現代動力工程師的基本訓練;具有進行動力機械與熱工設備設計、運行、實驗研究的基本能力。 畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力: 1.具有較紮實的自然科學基礎,較好的人文、藝術和社會科學基礎及正確運用本國語言、文字的表達能力; 2.較系統地掌握本專業領域寬廣的技術理論基礎知識,主要包括工程力學、機械學、工程熱物理、流體力學、電工與電子學、控制理論、市場經濟及企業管理等基礎知識; 3.獲得本專業領域的工程實踐訓練,具有較強的計算機和外語應用能力; 4.具有本專業領域內某個專業方向所必要的專業知識,了解其科學前沿及發展趨勢; 5.具有較強的自學能力、創新意識和較高的綜合素質。 培養目標 本專業主要培養能源轉換與利用和熱力環境保護領域具有紮實的理論基礎,較強的實踐、適應和創新能力,較高的道德素質和文化素質的高級人才,以滿足社會對該能源動力學科領域的科研、設計、教學、工程技術、經營管理等各方面的人才需求。學生應具備寬廣的自然科學、人文和社會科學知識,熱學、力學、電學、機械、自動控制、系統工程等寬厚理論基礎、熱能動力工程專業知識和實踐能力,掌握計算機應用與自動控制技術方面的知識。畢業生能從事能源與動力工程及相關方面的研究、教學、開發、制造、安裝、檢修、策劃、管理和營銷等工作。也可在本專業或其它相關專業繼續深造,攻讀碩士、博士學位。

[編輯本段]主幹學科

動力工程與工程熱物理、機械工程

[編輯本段]主要課程

工程力學、機械設計基礎、機械制圖、電工與電子技術、工程熱力學、流體力學、傳熱學、控制理論、測試技術等 主要實踐性教學環節:包括軍訓、金工、電工、電子實習、認識實習、生產實習、社會實踐、課程設計、畢業設計(論文)等,壹般應安排40周以上。

[編輯本段]主要專業實驗

傳熱學實驗、工程熱力學實驗、動力工程測試技術實驗等

[編輯本段]知識結構要求

工具性知識 比較系統地掌握壹門外語,掌握外文科技寫作知識。掌握計算機軟、硬件技術的基本知識,具有在本專業與相關領域的計算機應用與開發能力;掌握通過網絡獲取信息的知識、方法與工具。能夠進行中外文文獻檢索。 自然科學知識 掌握高等數學、大學物理、工程化學、生命科學、環境科學等方面的知識。 學科技術基礎知識 掌握工程制圖、工程數學、理論力學、材料力學、機械設計基礎、金屬工藝學、電工學、電子技術基礎、工程流體力學、工程熱力學、傳熱學、計算機原理與應用、自動控制原理等方面的知識(對水利水電動力工程方向,工程熱力學、傳熱學知識要求可適當降低)。 專業知識 根據本專業人才培養目標和培養規格,因專業方向的不同而有所差別。 (1)熱能動力及控制工程方向(含能源環境工程方向) 主要掌握熱能與動力測試技術、鍋爐原理、汽輪機原理、燃燒汙染與環境、動力機械設計、熱力發電廠、熱工自動控制、傳熱傳質數值計算、流體機械等知識。 (2)熱力發動機及汽車工程方向 掌握內燃機(或透平機)原理、結構,設計,測試,燃料和燃燒,熱力發動機排放與環境工程,能源工程概論,內燃機電子控制,熱力發動機傳熱和熱負荷,汽車工程概論等方面的知識。 (3)制冷低溫工程與流體機械方向 掌握制冷、低溫原理、人工環境自動化、暖通空調系統、低溫技術學、熱工過程自動化、流體機械原理、流體機械系統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系統、低溫系統,制冷空調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。 (4)水利水電動力工程方向 掌握水輪機、水輪機安裝檢修與運行、水力機組輔助設備、水輪機調節、現代控制理論、發電廠自動化、電機學、發電廠電氣設備、繼電保護原理等方面的知識,以及水電廠計算機監控和水電廠現代測試技術方面的知識。 也就是說,本專業學生應具有如下知識和能力,並根據培養規格的不同而有所側重: (1)具有較紮實的自然科學基礎,熟練掌握高等數學、工程數學、大學物理、工程化學等基礎性課程的基本理論和應用方法;具有較好的人文、藝術和社會科學基礎及正確應用本國語言、文字的表達能力。 (2)掌握壹門外國語,具有較好的聽、說、讀、寫能力,能較順利地閱讀本專業的外文書籍和資料。若外語為英語應達到國家四級以上水平(含四級)。 (3)系統地掌握本專業必需的技術基礎理論,主要包括力學理論(理論力學、材料力學、流體力學),熱學理論(熱力學、傳熱學等),機械設計基本理論,電工與電子基本理論,自動控制理論,能源動力工程基礎理論等。 (4)熟悉本專業領域內1~2個專業方向或有關方面的專業知識,了解其學科前沿和發展趨勢。 (5)具有本專業必需的制圖、計算、測試、調研、查閱文獻和基本工藝、操作、運行等基本技能。 (6)具有壹定計算機相關知識和較強的計算機應用能力,較熟練使用計算機工具,解決工程中的有關問題。 (7)具有較強的自學能力、分析能力和創新意識。

[編輯本段]就業方向

畢業生可在大型企業、相關公司以及相關的研究所、設計院、高等院校和管理部門從事熱能工程方面的研究與設計、產品開發、制造、試驗、管理、教學等工作

[編輯本段]修業年限

四年

[編輯本段]授予學位

工學學士開設院校 煙臺大學 沈陽工程學院 山東建築大學 中國計量學院 西華大學 北京科技大學 貴州大學 昆明理工大學 西安理工大學 蘭州理工大學 北京工業大學(五年) 天津理工大學 天津商學院 河北工業大學 河北工程大學 河北理工大學 太原理工大學 內蒙古工業大學 遼寧科技大學 遼寧工程技術大學 佳木斯大學 黑龍江商學院 哈爾濱理工大學 上海理工大學 上海工程技術大學 南京化工大學 江蘇大學 揚州大學 東華理工學院 集美大學 景德鎮陶瓷學院 南昌大學 山東大學 山東科技大學 河南理工大學 鄭州輕工業學院 廣東海洋大學 仲愷農業技術學院 五邑大學 廣東工業大學 廣西大學 中國農業大學 南京工程學院 上海水產大學 西北農林科技大學 華北電力大學 東北電力大學 青島理工大學 燕山大學 上海電力學院 武漢大學 華中科技大學 長沙理工大學 河海大學 華北水利水電學院 中國礦業大學 北京交通大學 西南交通大學 蘭州交通大學 武漢理工大學 中國科學技術大學(五年) 哈爾濱工程大學 江蘇科技大學 江蘇石油化工學院 石油大學 北京理工大學 北京航空航天大學 沈陽航空工業學院 西北工業大學 哈爾濱工業大學 哈爾濱工業大學(威海) 清華大學 北京科技大學 天津大學 大連理工大學 東北大學 吉林大學 同濟大學 上海交通大學 東南大學 浙江大學 合肥工業大學 華中科技大學 湖南大學 中南大學 中南林業科技大學 茂名學院 華南理工大學 重慶大學 四川大學 西安交通大學 太原科技大學 青島大學 南京航空航天大學 天津城市建設學院 沈陽工業大學 沈陽化工學院 蘇州大學 南京工程學院 山東建築工程學院 鄭州大學 武漢工程大學 湖北汽車工業學院 河南科技大學 吉林建築工程學院 長春工程學院 燕山大學 中原工學院 新疆大學 大連海事大學 大連海洋大學 中南林業科技大學

(其中粗體為國家重點學科)

能源動力學 目錄[隱藏]

壹、我國能源動力學科高等教育發展 1. 形成時期

2.計劃經濟的調整

3.新的調整

4.現狀

5. 國外相應專業設置的對比

二、能源動力學科面臨的形勢新的挑戰

可持續發展

國防安全問題

三、能源動力學科專業的主要特點 1. 與環境問題的密切相關性

2. 不同學科間的高度交叉性

3. 對國家政策法規及發展計劃的依賴性

4. 基礎知識的廣泛適用性

5. 專業方向的對口性

四、我國中長期能源發展規劃要點1. 中長期發展規劃

2. 對能源人才培養的要求

1. 構建多層次、多規格的培養體系

2. 不同規格的培養目標初探

(1)國外大學的通識教育與終身教育體系

(2)國內部分大中型企業對人才培養的意見

(3)部分高校中進行建設大機類專業的探索

(4)建議教育部促成繼續教育制度

壹、我國能源動力學科高等教育發展 1. 形成時期

2.計劃經濟的調整

3.新的調整

4.現狀

5. 國外相應專業設置的對比

二、能源動力學科面臨的形勢 新的挑戰

可持續發展

國防安全問題

三、能源動力學科專業的主要特點 1. 與環境問題的密切相關性

2. 不同學科間的高度交叉性

3. 對國家政策法規及發展計劃的依賴性

4. 基礎知識的廣泛適用性

5. 專業方向的對口性

四、我國中長期能源發展規劃要點 1. 中長期發展規劃

2. 對能源人才培養的要求

1. 構建多層次、多規格的培養體系

2. 不同規格的培養目標初探

(1)國外大學的通識教育與終身教育體系

(2)國內部分大中型企業對人才培養的意見

(3)部分高校中進行建設大機類專業的探索

(4)建議教育部促成繼續教育制度

[編輯本段]壹、我國能源動力學科高等教育發展

1. 形成時期

我國能源動力類專業形成於20世紀50年代。以交通大學為例,1952年院系調整時,當時設在機械系中的動力組就單獨成立了動力機械系。由於受當時蘇聯教育體制的影響,在該學科的發展過程中,專業面曾壹度越分越細。50年代初期只有鍋爐、汽輪機、內燃機等專業,以後又先後辦起制冷專業與風機專業,制冷專業又細分出壓縮機、制冷及低溫專業。在50年代末又創辦了核能專業,在六七十年代有些學校先後設立了工程熱物理專業。這樣,能源動力學科中的專業就先後包括有鍋爐、渦輪機、電廠熱能、風機、壓縮機、制冷、低溫、內燃機、工程熱物理,水力機械以及核能工程等11個專業,形成了明顯的以產品帶教學的基本格局。 熱能與動力工程專業中包含的水利水電動力工程專業的前身為水電站動力裝置專業。該專業形成於20世紀50年代。新中國成立以後,隨著國家對水患的治理和經濟建設的發展,國家設立了華東水利學院、武漢水利水電學院、華北水利水電學院等壹些專門的水利院校,1958年起在這些院校和西安交通大學水利系(西安理工大學水電學院的前身)設立了水電站動力裝置專業,以滿足國家對水電建設人才的迫切需求。1977年恢復高考招生後,該專業更名為水電站動力設備專業。1984年該專業更名為水利水電動力工程專業,涵蓋了原水能動力工程、水電站動力裝置、水電站動力設備、水能動力及其自動化、機電排灌工程、水能動力與提水工程等專業,昆明工業學院、成都科技大學等壹些院校都設置了該專業。1998年,按照教育部頒布的新的專業目錄,水利水電動力工程專業並入熱能與動力工程專業,新的熱能與動力工程專業包含了原來的熱力發動機、流體機械及流體工程、熱能工程與動力機械、熱能工程、制冷與低溫技術、能源工程、工程熱物理、水利水電動力、工程冷凍冷藏工程等9個專業。

新的挑戰

能源動力工業是我國國民經濟與國防建設的重要基礎和支柱型產業,同時也是涉及多個領域高新技術的集成產業,在國家經濟建設與社會發展中壹直起著極其重要的作用。近年來,隨著我國各個方面改革的深化發展,包括市場經濟的逐步建立、國有大中型企業機制的轉換、加入WTO後面臨的挑戰,以及能源動力領域技術的發展,並考慮到我國核科技工業“十壹五”以及到2020年發展所面臨的形勢與任務,我國能源動力類以及核相關專業人才的培養面臨著嚴峻的挑戰。

可持續發展

能源動力及環境是目前世界各國所面臨的頭等重大的社會問題,我國能源工業面臨著經濟增長、環境保護和社會發展的重大壓力。我國是世界上最大的煤炭生產和消費國,煤炭占商品能源消費的76%,已成為我國大氣汙染的主要來源。已經探明的常規能源剩余儲量(煤炭、石油、天然氣等)及可開采年限十分有限。2000年的統計資料表明,我國化石能源剩余可儲采比煤炭為92年,石油20.5年,僅為世界儲采比的壹半;天然氣為63年,優質能源十分匱乏。我國已成為世界第二大石油進口國,對國際石油市場的依賴度逐年提高,能源安全面臨挑戰,存在著十分危險的潛在危機,比世界總的能源形勢更加嚴峻。現在,能源資源的國際間競爭愈演愈烈,從伊拉克戰爭及戰後重建,到中日雙方在俄羅斯輸油管線走向上的角逐等壹系列國際問題,無不是國家間能源戰略利益沖突、鬥爭的具體反映。因此,開發利用可再生能源、實現能源工業的可持續發展更加迫切、更具重大意義。 2. 不同學科間的高度交叉性

能源動力學科的技術基礎課程和專業課程涉及到多學科領域的知識,以熱能動力工程專業為例,就涉及到以下各學科:(1)熱學學科;(2)力學學科;(3)機械制造學科;(4)自動控制及計算機學科;(4)水力發電學科;(5)化學學科。為適應21世紀初我國能源學科發展的需要,應當在各專業課程的設置中,適當安排各個有關學科的知識。美國設有機械系的各高等院校,之所以專業的研究範圍如此之寬(除了機械與熱流科學外還包括信息控制,生物力學, MEMS等) ,也是與本專業的多學科交叉特性密切相關的。類似地,核科學與技術類專業不但要以傳統的熱、力、機械、強/弱電等為專業基礎,還與新興的信息、生命、生物以及能源等相互交叉。

3. 對國家政策法規及發展計劃的依賴性

能源動力學科專業的發展極大地依賴於國家的發展政策。最典型的是核工程專業。在20世紀七八十年代,國家在核能發電上沒有投資新建項目,使得我國各高校的有關核能發電方向的教師都壹度沒有足夠的學生,有的甚至準備轉業。以後國家開始大力發展核電,情況就有了巨大的變化,以至於需要核能專業畢業生的數目超過了可分配畢業生的人數。

4. 基礎知識的廣泛適用性

節能是我國能源發展戰略的重要組成部分,關於節能的知識不僅能源動力學科的學生應當掌握,也是幾乎所有工科學生應當掌握的內容。這就要求不僅要做好本學科專業人才的培養,而且也應當承擔起向所有工程專業的學生進行節能技術教學的任務。

5. 專業方向的對口性

目前,我國能源動力學科的不同專業方向服務於不同的工程技術領域,還多少帶有產品專業的烙印。不僅在冷的方向與熱的方向中,主導專業的工作機械與系統差別巨大(例如制冷機與發電廠),就是在同壹個專業方向,例如熱方向中,鍋爐與 汽輪機就有很大的差別。因此,對於旨在以零距離模式培養學生的專業與學校,密切關註當前經濟發展以及行業發展的需要,使得學生能到對口的專業單位工作,及時充分發揮其專業特長,具有重要意義。在每年的畢業生就業過程中,也遇到類似的問題:壹些專業工廠希望能找到進廠後能立即從事本專業具體技術工作的學生,而目前寬口徑的培養方式不能滿足這些單位的需要。所以,急需解決以能源動力類寬口徑專業人才培養與目前能源動力類大部分企業對專業人才的知識結構強調專門化要求之間的矛盾。 以上這些特點是能源動力學科專業確定發展戰略時必須予以充分關註的。

[編輯本段]四、我國中長期能源發展規劃要點

能源是國民經濟的基礎產業,對經濟持續快速健康發展和人民生活的改善發揮著十分重要的促進與保障作用。我國是能源生產和消費大國,面對新世紀,如何保持能源、經濟和環境的可持續發展是我們面臨的壹個重大戰略問題。 21世紀我國在能源問題上面臨的挑戰是:(1)人均能耗低:我國壹次能源消費量為14.8億噸標準煤,為世界第二大能源消費國。能源消費總量雖大,但人口過多,人均能耗水平很低(低於世界平均水平);(2)能源效率低:我國能源效率約為31.4%,與先進國家相差10個百分點,主要工業產品單位能耗比先進國家高出30%以上;(3)人均能源資源不足:中國擁有居世界第壹位的水能資源,居世界第二位的煤炭探明儲量,石油探明采儲量居第11位。但中國人口眾多,我國煤炭人均探明儲量是世界人均值208噸的70%,石油人均探明儲量為世界人均數的11%,天然氣為世界人均數的4%;即使水能資源,按人均數也低於世界人均值;(4)以煤為主的能源結構需要調整:我國高度依賴煤炭的消費,煤炭在壹次能源消費構成中占75%,過多地使用煤炭必然會帶來效率低 、效率差、環境汙染嚴重的後果。 針對上述我國能源狀況,我國中長期能源發展規劃中采取了相應的措施。這些現狀與中長期能源發展規劃是我們考慮能源動力類培養方案的基本依據。

1. 中長期發展規劃

我國中長期能源發展戰略是:以保障供應為主線,實施“節能優先、供應安全、結構優化、環境友好”的可持續發展能源戰略。遠近結合、分階段部署,爭取用三個15年,初步實現我國能源可持續發展的目標。 (1)節能優先戰略 提高能源利用率是確保我國中長期能源供需平衡的先決條件,中國人口基數大,到下世紀中葉將超過15億。無論是從國內資源還是世界資源的可獲量考慮,中國只有創造比目前工業化國家更高的能源效率,才可能在有限的資源保證下,實現高速經濟增長和達到中等發達國家人均水平。如果用國際上先進的技術和設備替代現有落後技術和設備,全部節能潛力可達目前能源消費量的50%,如用國內已有的先進技術和設備進行落後設備的更新,總節能潛力可達目前能源消費量的30%。 (2)優化能源結構 從世界各國發展趨勢看,工業化國家無壹例外均采用了以油、氣燃料為主的能源路線,逐步減少固體燃料的比例是世界各國提高能源效率,降低能源系統成本,提供優質能源服務的必然選擇。中國由於歷史的原因,壹直維持著以煤為主要能源的結構,但隨著消費量的增大,其弊端日益明顯。 中國要改變能源消費以煤為主的狀態需要幾十年的時間,但是我們必須從現在起就向著這個方向努力。由於中國能源消費總量巨大,優質能源所占比例過小,先進國家油氣比例在60%以上,中國現在為20%,到2020年,水電和核電可分別占壹次能源的10%和3.7%。可見能源供應優質化是壹項很艱巨的工作,需要采取多種措施去發展多種優質的清潔能源。從全國來看,改變以煤為主的能源結構需要很長的時間,但某些大城中可否先行,率先實現能源供應的優質化? (3)發展清潔煤技術 煤炭在未來幾十年中仍將是我國的主要能源,因此清潔地利用煤炭必將是能源工業的重要任務之壹。從長遠來看,應減少煤炭在終端的直接利用,提高煤炭轉換為電力和氣體、液體燃料的比例,必須發展清潔煤燃燒技術。 (4)適當發展核電 ,加快核電國產化 充分利用我國已經形成的核電設計、制造、建設和運營能力,以我為主、中外合作,以有競爭力的電價為目標,實現核電國產化。同時,積極支持我國自行開發新壹代核電站工作,為“十壹五”及以後核電的發展奠定基礎。國家發展和改革委員會、科技部和商務部聯合發布的“當前優先發展的高技術產業化重點領域指南(2004年度)”中,將核電及核燃料設備、民用非動力核技術等也列為重點領域。 (5)保證能源供應安全 為了保證能源供應的安全,降低進口的風險,擬采取以下措施替代石油:壹是水煤漿代油,此技術應積極推廣;二是煤合成液體燃料,現在中國分別與美國、日 本、德國等合作研究開發;三是生物質液化,可引進技術或進行合作生產;四是發展天然氣汽車和電動汽年。 (6)提供優惠政策,推動可再生能源的發展 從根本上來說,只有可再生能源才是清潔能源。因而,可再生能源是我們最終的追求目標。近年來世界上可再生能源發展迅速,技術逐步趨於成熟,經濟上也逐步被人們接受。歐洲壹些國家擬在2010年使可再生能源在壹次能源中 的比例達到10%,中國政府也制定了1996—2010年新能源和可再生能源發展綱要,要求 在15年中實際使用的可再生能源數量從目前的近300Mtce增長到390Mtce。

2. 對能源人才培養的要求

上述我國能源的中長期發展規劃,對今後5~10年內能源動力學科專業發展戰略提出了以下幾方面要求:(1)要大力培養具備潔凈煤燃燒技術知識的人才。(2)要大力培養從事核電和水電技術工作的人才。(3)要培養具備從事新能源和再生能源技術工作的人才。(4)要使所有培養的人才掌握節能理論與基本節能技術。(5)大力加強能源預測與規劃人才的培養。五、我國能源動力學科人才的培養目標及模式

1. 構建多層次、多規格的培養體系

(1)多層次——根據我國當前高等學校和學科專業設置情況,能源動力學科的人才層次可分為:博士-碩士-本科-專科。 (2)多規格——在本科層次中,根據學校的定位不同,可以區分為以下4種人才規格:1)研究型大學(更為確切地應為研究型專業)畢業生。2)教學研究型大學畢業生。3)教學為主型大學畢業生。4)高等職業學院畢業生。

2. 不同規格的培養目標初探

(1)研究型大學畢業生——培養學術型以及復合型(研究與應用)人才,是研究生考生的主要來源;專業教學內容可偏於通識(詳細要求與規格待補充)。 (2)教學研究型大學畢業生——培養學術和應用型人才為主,部分學生構成研究生的考生源;教學內容以寬口徑專業為主。 (3)教學為主型大學畢業生——培養應用型為主,部分學生為復合型,專業教學內容可以寬口徑及大模塊相結合。 (4)高等職業學院畢業生——培養應用型學生,專業教學內容以大模塊為主。六、能源動力學科專業發展的研究和建設課題