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能源科學工程范文1
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/ki.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M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(chǎn)業(yè)是一直都是世界各國國民經(jīng)濟的基礎產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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。可以挑選部分章節(jié)由學生經(jīng)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(chǎn)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(jīng)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(jīng)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(jīng)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(jīng)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(jīng)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(jīng)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(jīng)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(jīng)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。
參考文獻
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能源科學工程范文2
新能源科學與工程專業(yè)簡介
新能源科學與工程是中國普通高等學校本科專業(yè)。
該專業(yè)培養(yǎng)具備能源工程、傳熱學、流體力學、動力機械、動力工程等基礎知識，掌握新能源轉換與利用原理、新能源裝置及系統(tǒng)運行技術、風能、太陽能、生物質能等方面的新能源科學領域專業(yè)知識，能在國家風能、太陽能、地熱、生物質能等新能源領域開展教學、科研、技術開發(fā)、工程應用、經(jīng)營管理等方面的高級應用型人才，跨學科復合型高級工程技術人才，和具有較強工程實踐和創(chuàng)新能力的專門人才。
新能源科學與工程專業(yè)課程
工程力學，空氣動力學，電路，電機學，電子技術基礎，自動控制理論，電力電子技術，機械設計基礎，風能資源測量與評估，風力機理論與設計，風力發(fā)電機組原理，風電機組調節(jié)與控制，風電場電氣部分，風電場規(guī)劃與設計等。
新能源科學與工程專業(yè)就業(yè)前景
新能源基本用來發(fā)電。分別有風能，太陽能，生物能，潮汐能，地熱等。但現(xiàn)在技術上比較成熟的還是前兩者。不過其中風能的缺點就是在國內并網(wǎng)比較困難，風能應用最好的是歐盟。太陽能的話，其制造過程污染很大。總的來說新能源前景絕對光明，只是道路可能有些曲折，還要看國家政策的側傾力度。
本專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)前景廣闊，可在風能、太陽能、生物質能等新能源和節(jié)能減排領域的企事業(yè)單位、高等院校和政府部門從事技術研發(fā)、工程設計、新能源科學教育與研究、新能源管理等相關工作。
專業(yè)培養(yǎng)在風能、太陽能、地熱、生物質能等新能源領域從事相關工程技術領域的開發(fā)研究、工程設計、優(yōu)化運行及生產(chǎn)管理工作的跨學科復合型高級工程技術人才，和具有較強工程實踐和創(chuàng)新能力的專門人才。專業(yè)學生主要學習新能源科學與工程的基礎理論和基技能，受到新能源科學與工程方面的基訓練，具有獨立思考能力、動手能力和工程實踐能力。
新能源科學與工程科必備能力
1.具有較扎實的數(shù)學、物理、化學、機械、電子等學科基礎知識;
2.較好的人文社會科學基礎和管理科學基礎知識;
3.掌握新能源科學與工程的基知識和基理論;
4.具有綜合分析和解決實際問題的基能力;
5.能比較熟練地閱讀專業(yè)的外文資料;
能源科學工程范文3
【關鍵詞】新能源科學與工程；多學科；培養(yǎng)方案
【Abstract】New energy science and engineering is a typical multi subject cross specialty and has already become an emerging industries which our nation prefers to develop. Based on the analysis of the current situation of the new energy profession， this paper proposes a distinctive training program for new energy science and engineering， combing with our own advantages.
【Key words】New energy science and Engineering； Multi discipline； Training program
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為制約當今社會經(jīng)濟發(fā)展的關鍵因素，新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必然是未來中國可持續(xù)發(fā)展的趨勢。然而與發(fā)達國家相比，我國的新能源產(chǎn)業(yè)化發(fā)展起步相對較晚，技術也較為落后，總體產(chǎn)業(yè)化程度不高，且新能源領域的科技創(chuàng)新能力明顯不足。特別是我國高校新能源專業(yè)人才培養(yǎng)方案尚處于摸索階段[1-3]。
目前，國內大部分高校的新能源科學與工程專業(yè)都是以能源與動力工程專業(yè)為基礎，再開設幾門與新能源領域相關的課程，并沒有從根本上解決培養(yǎng)方案的問題，因此，在課程體系設置、專業(yè)素質培養(yǎng)、本科生就業(yè)等方面存在不少問題。例如：（1）專業(yè)特色不明確；（2）專業(yè)基礎課程與專業(yè)課程脫節(jié)；（3）實踐教學和創(chuàng)新教學的形式化[4-5]。因此，本文針對目前各高校在新能源科學與工程專業(yè)人才模式培養(yǎng)中存在的主要問題，提出了具有特色的新能源科學與工程專業(yè)培養(yǎng)方案。
1 一體化人才培養(yǎng)
本校新能源科學與工程專業(yè)的課程體系由四個主要模塊組成：通識課程71學分（人文社科課程和公共基礎課程）、學科課程58學分（學科基礎課程、專業(yè)核心課程和專業(yè)選修課課程）、集中實踐教學38學分（畢業(yè)設計、課程設計、項目設計、電工實習、金工實習、生產(chǎn)實習、課外實踐教學等）和素質、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)教育16學分。在本課程體系中，一方面開設了本專業(yè)的基礎技術知識課程，讓學生能夠掌握與新能源體系設計、開發(fā)和測試相關的知識，另一方面開設了能源管理等方面的課程，最終培養(yǎng)的學生能夠熟悉規(guī)劃-設計-制造-運營-管理環(huán)節(jié)中關鍵的技術和方式，使得他們能更好的適應社會的需求。
2 供求關系引導特色學科
目前，各高校根據(jù)自身專業(yè)設置的特點和學科發(fā)展的優(yōu)勢，制定了稍有不同的新能源科學與工程專業(yè)人才的培養(yǎng)方案，如華北電力大學新能源科學與工程專業(yè)以生物質能、太陽能和風能三個專業(yè)為主；江蘇大學的新能源科學與工程專業(yè)則圍繞風能發(fā)展相關課程，實行單方向發(fā)展模式。本專業(yè)由于是新組建專業(yè)，暫時還未形成特色學科，因此，在專業(yè)核心課程設置時，以全面介紹新能源的動力系統(tǒng)、新能源的利用、新能源的儲存和節(jié)能方式為目的，未涉及具體的特色方向，同時，河南省是以農(nóng)業(yè)產(chǎn)品為主，結合目前太陽能熱泵技術的大力推進，因此，在設置專業(yè)選修課程時，主要以熱泵技術、太陽能制冷和冷熱源工程為主導。在以后的實踐過程中，發(fā)展出自身特色后，再利用選修課色學科對專業(yè)核心課程進行替換，從而形成“從發(fā)展中找特色”的人才培養(yǎng)方式。
3 “1+1”就業(yè)模式
新能源科學與工程專業(yè)屬于新生學科，該方向畢業(yè)的學生較少，在能源行業(yè)中并未站穩(wěn)腳步，在考慮學生就業(yè)問題時，一方面要以新能源學科為基礎，開設新能源就業(yè)較好的課程，另一方面，也要重視我們現(xiàn)狀，新能源比重小于20%，目前仍然以傳統(tǒng)能源為主，因此，也開設了傳統(tǒng)能源的節(jié)能技術課程，從而形成新能源利用和傳統(tǒng)能源升級改造并行的“1+1”就業(yè)模式。
4 “分層次”創(chuàng)新教學
高校的教學模式必須具有連貫性，才能保證教學的質量。因此，本專業(yè)在設置相關軟件學習課程時，嘗試性地在大學一年級開設程序設計技術（C語言），大學二年級開設工程軟件基礎，讓學生掌握工程軟件基本知識，大學三年級時開設工程軟件應用技術，讓學生能熟練的利用三維軟件進行實物繪制，在大學四年級的素質教育時，開設CAD-CFD綜合應用創(chuàng)新教育課，更進一步讓學生掌握模型的網(wǎng)格劃分和傳熱與流動方面的簡單編程計算。在上述的課程學習中，既保證的課程學習的連貫性，也形成了“分層次”創(chuàng)新教學的發(fā)展模式。
5 結語
新能源領域的發(fā)展，關鍵在于人才的培養(yǎng)。由于新能源科學與工程專業(yè)涉及物理學、化學、傳熱學、材料科學、管理學等學科，是一個典型的多學科交叉的新興專業(yè)。因此，其培養(yǎng)方式和課程設置必須緊跟新能源科學技術的發(fā)展步伐，與時俱進。在貫徹厚基礎、寬方向、重實踐原則的基礎上，積極培養(yǎng)具有扎實的自然科學基礎、人文社會科學基礎和專業(yè)知識，能夠承擔新能源工程的設計、運行管理、技術開發(fā)、科學技術教育與教學等工作，富有社會責任感，具有創(chuàng)新精神、實踐能力和競爭力的高級專門人才。
【參考文獻】
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能源科學工程范文4
關鍵詞：城市供暖；科學技術；節(jié)約能耗；太陽能；天然氣
Abstract: In view of the current global energy shortage and the larger issues of North City winter heating energy consumption, and consider the situation in some areas of China's solar energy, natural gas and other new resources, proposes the use of solar thermal technology and new energy technology of natural gas heating city heating mode to improve energy utilization efficiency. Through experimental study and field study, solar radiation in some parts of the test temperature change, natural gas reserves situation, found that the solar and natural gas and other new energy heating can alleviate the energy shortage in some areas of science and technology, basically can satisfy the basic needs of residents heating, so as to further improve energy utilization efficiency, relieve the problem of energy shortage
Key words: city heating; science and technology; saving energy; solar energy; natural gas
中圖分類號： TK511 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）
一、我國供熱能源緊缺的現(xiàn)狀
現(xiàn)在我國人均能源資源相對不足，資源質量水平較低。首先，我國常規(guī)能源資源的總儲量就其絕對量而言，是較為豐富的。據(jù)統(tǒng)計我國煤炭資源評價：按用途分類，各類煤炭儲量較豐富；新能源與可再生能源：太陽能2/3國土面積年總輻射量超過60萬焦/平方厘米，風能資源量估計為2530億瓦，地熱能已探明可采儲量大約4627億噸標煤。然而，由于我國人口眾多，就可采儲量而言，人均能源資源占有量僅相當于世界平均水平的二分之一。據(jù)有關專家估計，若按目前的開采水平，我國石油資源和東部的煤炭資源將在2030年耗盡，水力資源的開發(fā)也將達到極值，供熱資源也逐漸匱乏。供熱能源生產(chǎn)消費以煤為主。其次，在我國的供熱能源生產(chǎn)消費結構由煤炭始終占有較大的比重。第三，供熱能源工業(yè)科學技術水平較低，勞動生產(chǎn)率水平也較低。第四，供熱能源供需形勢從長期看十分緊張。不過，經(jīng)過我國多年對能源利用效率的技術研究能源緊張的矛盾明顯緩解。然而與我國的人口增長水平，對能源的消耗所的長遠發(fā)展需要相比，仍存在著較大的差距，特別是節(jié)能高效能源，缺口依然很大。第四，供熱能耗水平高，能源利用率低下。由于我國人口的不斷增長，供熱范圍不斷擴大，使能源環(huán)境問題日趨嚴重，制約了我國經(jīng)濟社會的發(fā)展。以城市為中心的環(huán)境污染進一步加劇，在污染環(huán)境的各因素中，二氧化碳的污染量較高，而二氧化碳大多來自煤炭。
二、如何利用科學技術降低的供熱新能源消耗率
（一）利用科學技術研發(fā)的天然氣作為新能源在城市供熱系統(tǒng)的應用
天然氣，是一種多組分的混合氣態(tài)化石燃料，主要成分是烷烴，其中甲烷占絕大多數(shù)，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷。它主要存在于油田、氣田、煤層和頁巖層。天然氣燃燒后無廢渣、廢水產(chǎn)生，相較煤炭、石油等能源有使用安全、熱值高、潔凈等優(yōu)勢。天然氣又可分為伴生氣和非伴生氣兩種。特別是居民生活用燃料。隨著人民生活水平的提高及環(huán)保意識的增強，大部分城市對天然氣的需求明顯增加。天然氣作為民用燃料的經(jīng)濟效益也大于工業(yè)燃料。
天然氣是較為安全的燃氣之一，它不含一氧化碳，也比空氣輕，一旦泄漏，立即會向上擴散，不易積聚形成爆炸性氣體，安全性較高。采用天然氣作為能源，可減少煤和石油的用量，因而大大改善環(huán)境污染問題；天然氣作為一種清潔能源，能減少二氧化硫和粉塵排放量近100%，減少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%，并有助于減少酸雨形成，舒緩地球溫室效應。 天然氣是一種潔凈環(huán)保的優(yōu)質能源，幾乎不含硫、粉塵和其他有害物質，燃燒時產(chǎn)生二氧化碳少于其他化石燃料，造成溫室效應較低，因而能從根本上改善環(huán)境質量。天然氣作為新型供熱能源有以下幾點有點：
1、經(jīng)濟實惠天然氣與人工煤氣相比，同比熱值價格相當，并且天然氣清潔干凈，能延長灶具的使用壽命，也有利于用戶減少維修費用的支出。天然氣是潔凈燃氣，供應穩(wěn)定，能夠改善空氣質量，因而能為該地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展提供新的動力，帶動經(jīng)濟繁榮及改善環(huán)境。
2、安全可靠天然氣無毒、易散發(fā)，比重輕于空氣，不宜積聚成爆炸性氣體，是較為安全的燃氣。
3、改善生活隨著家庭使用安全、可靠的天然氣，將會極大改善家居環(huán)境，提高生活質量。
4、天然氣耗氧情況計算：1立方米天然氣（純度按100%計算）完全燃燒約需2.0立方米氧氣，大約需要10立方米的空氣。
隨城市供熱能源結構的調整，基于天然氣的能源優(yōu)點和利用情況，促使采用家用天然氣的燃氣鍋爐進行單戶采暖發(fā)展非常迅速。所謂家用天然氣的燃氣鍋爐采暖就是以每個住戶為單位，采用天然氣為主要供熱能源的家用燃氣鍋爐采暖。雖然現(xiàn)在目前對這一采暖模式的爭論比較多，但家用天然氣的燃氣鍋爐工作效率高且產(chǎn)生的熱能較多。一家一戶自成系統(tǒng)，同時解決采暖和熱水供應的問題。對于單戶燃氣熱水采暖具有很大的靈活調節(jié)性，且使用完全獨立，采暖溫度還可以自主調節(jié)，采暖時間也可自行控制，各個房間溫度可依據(jù)實際情況自如的控制，另外這樣的熱能供熱模式，沒有鍋爐房和外熱網(wǎng)熱損失，從而節(jié)省外網(wǎng)建設投資。符合國家或地方按熱量收費的原則，可準確計量每戶所耗氣量，用氣量可由用戶自主控制，另外這種供熱系統(tǒng)的效率較高，避免了居民集中供熱按面積收費所造成的能源過渡浪費，因而可以有效促進節(jié)約燃氣，從而為推廣使用優(yōu)質潔凈的供熱燃料創(chuàng)造了有利條件。同時這種采暖循環(huán)供熱模式的動力消耗低，不僅節(jié)省電能，而且還提高燃氣管線的利用率和使用所產(chǎn)生的新型經(jīng)濟效益。
另一種通過科學技術，利用天然氣的能源供熱降低能耗的供熱模式：分散化燃氣鍋爐采暖。分散化燃氣鍋爐采暖：分為模塊化采暖和分散集中化采暖，一個建筑單元、一個建筑使用一個燃氣鍋爐房采暖稱為模塊采暖。有多個相鄰室的使用性質相同建筑使用一個燃氣鍋爐房采暖稱為分散式集中采暖，特點是有一次熱網(wǎng)直供。其優(yōu)點是：建設較靈活性，燃氣鍋爐集中管理，方便維修。而且每個系統(tǒng)供熱面積小，便于自主調節(jié)和控制。另外對于使用性質相同的建筑，特別是學校、辦公樓等公用建筑，采用這種采暖方式可以根據(jù)建筑的使用特點，來自主調節(jié)控制采暖溫度和采暖時間。居民也可根據(jù)自己的作息時間控制采暖時間。在一些公共場所，在節(jié)假日或無人的夜間可降低采暖溫度或停止采暖，從而節(jié)約燃氣和運行所需的電能等的費用。外網(wǎng)規(guī)模小，無中間換熱站，熱損失或動力消耗小，節(jié)約能源，在歐、美是一種廣為流行的新型采暖方式。而且煙氣可集中排放，降低了對環(huán)境的污染。
（二）科學技術研發(fā)的太陽能供熱能源如何提高能源的利用率
在可再生能源的開發(fā)利用過程中，太陽能這種新型能源逐漸受到人們的重視。隨著太陽能在生活熱水領域中應用的不斷增加，證明了太陽能加熱系統(tǒng)逐漸的成熟和可被利用性。太陽能是人類迄今為止所認識的最清潔且可再生能源，太陽能與建筑供熱一體化將在建筑節(jié)能，提高能源利用效率中起到十分重要的作用。受太陽能熱水系統(tǒng)成功應用的啟發(fā)，越來越多的人們在考慮如何將太陽能用于居民供暖系統(tǒng)中，并利用科學技術的研發(fā)提高能源的利用效率。根據(jù)利用太陽能的方式提高能源的利用效率，將太陽能供暖系統(tǒng)分為主動式和被動式兩種方式。其中被動式太陽能供暖系統(tǒng)不采用專門的集熱器、管道和循環(huán)泵等裝置，只是依靠建筑物的方位、本身構造和材料的熱工性能，吸收和儲存太陽能入射能量，以達到供暖目的。但被動式太陽能供暖系統(tǒng)所獲得的太陽能有限，且分布不均勻，但是這種供暖方式經(jīng)過調查、實驗研究和能源利用率的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明也是提高能源利用綠的有效方法。另外，因為太陽能易受天氣的客觀因素影響，所以利用太陽能的供暖系統(tǒng)都要設置輔助熱源，以滿足供熱系統(tǒng)對居民建筑供暖需求保障。
總之，在運用科學技術利用太陽能提高能源利用率的供暖系統(tǒng)實施過程中，要盡量做到太陽能利用與建筑一體化設計；對系統(tǒng)設備的選用和集成，要注重產(chǎn)品性能并且應智能化控制，還應設計必要的輔助熱源以保證供熱效果。太陽能供暖有著顯著的提高能源利用率、節(jié)能和環(huán)保效益，在傳統(tǒng)能源越來越緊缺，提倡低碳經(jīng)濟的今天，運用科學技術的太陽能供暖技術會得到越來越廣泛的推廣和應用。
【參考文獻】
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能源科學工程范文5
[關鍵詞]能源與動力工程 自動控制 實踐教學 探討
[中圖分類號] G423 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2015）12-0157-02
2012年教育部新版高校本科專業(yè)目錄中將“熱能與動力工程”調整為“能源與動力工程”。“能源與動力工程”致力于傳統(tǒng)能源的利用及新能源的開發(fā)，以及如何更高效地利用能源。“能源與動力工程”專業(yè)主要培養(yǎng)在能源轉換與利用和熱力環(huán)境保護領域具有扎實的理論基礎，較強的實踐、適應和創(chuàng)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(jīng)營管理等各方面的人才需求。“能源與動力工程”專業(yè)的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(tǒng)工程等寬厚理論基礎，以及熱能動力工程專業(yè)知識和實踐能力，并掌握計算機應用與自動控制技術方面的知識。
“能源與動力工程”專業(yè)中無論是傳統(tǒng)專業(yè)方向（如水利水電動力工程方向）還是新興專業(yè)方向（如新能源開發(fā)和研究方向），都對自動控制技術和實踐能力要求頗高。因此，如何針對“能源與動力工程”專業(yè)特點改革自動控制類實踐課程的教學方法、教學內容和教學模式，對學生掌握自動控制技術基本理論和提高學生專業(yè)實踐能力具有重要的指導意義，并能達到一舉兩得、融會貫通的教學效果。
在辦學過程中，多家就業(yè)單位提出需要具有測控基礎的能源與動力工程人才，社會需求提示我們，依托國家級特色專業(yè)和能源動力工程的行業(yè)背景，針對能源動力工程領域的不同測控對象，應該改革自動控制實踐課程的內容，使自動控制實踐課程成為一門有針對性的務實課程，其中的改革方法和改革經(jīng)驗也會為其他的交叉學科的實踐教學提供重要的借鑒意義。
一、實踐教學與理論教學相結合――自動控制實踐課程要與自動控制理論課程緊密融合
大多數(shù)高校的能源與動力工程專業(yè)均開設自動控制原理課程，根據(jù)專業(yè)方向要求不同在學時內容上也稍有差別。如該課程分別可設置為64學時和48學時，其課程內容主要以經(jīng)典控制理論為主，重點講述線性系統(tǒng)的時域分析和頻域分析等內容。自動控制原理實踐課程是在理論課程的基礎上開設的，旨在使學生對經(jīng)典控制理論有更直觀、更深刻的認識和理解，同時結合自己的專業(yè)課程背景將這門實用學科應用到自己的專業(yè)領域。
結合理論教學內容，實踐課程的其中一部分重要內容應是對理論教學內容的驗證、分析和再理解。根據(jù)自動控制的基本理論，實踐課程的基礎內容可以根據(jù)需要由以下一些內容組成：
1.在實驗室用電路元件搭建常用的典型控制環(huán)節(jié)――讓學生直觀認識理論課中講述的各種形式傳遞函數(shù)所對應的實物模型;
2.觀察典型系統(tǒng)的動態(tài)特性并測試穩(wěn)定性，同時分析系統(tǒng)特征參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響――讓學生利用示波器這種最常用的電子測量儀器，在時域中分析系統(tǒng)響應隨著時間的變化規(guī)律，并分析幾個重要的響應參數(shù)的物理意義，以及它們與理論計算公式之間的對應關系;
3.觀察系統(tǒng)零極點對系統(tǒng)性能的影響――與理論課程中的根軌跡內容相對應并加深理解;
4.對典型系統(tǒng)的頻率特性進行仿真――理論課程中，頻域分析方法是學生掌握起來感覺最為吃力的部分，通過實驗方法測量系統(tǒng)的幅頻和相頻曲線，能使學生對抽象的理論知識有更直接的了解;
5.對線性系統(tǒng)進行校正――系統(tǒng)校正是理論課程中非常重要的一部分，實驗中驗證不同校正方式對系統(tǒng)性能的影響，使學生對校正方法的掌握更加牢固;
6.引入被控對象構建簡單的控制系統(tǒng)，讓學生了解控制系統(tǒng)的工程應用、工作機理和調節(jié)方法等。
通過基礎理論的實踐教學，實現(xiàn)真正的理論課程指導實踐課程，實踐課程反饋理論課程的效果，使學生的知識體系形成一種雙向反饋的、理論與實踐緊密互動的認知模式。
二、針對專業(yè)特色――結合“能源與動力工程”專業(yè)特色，實踐課程中應設計與專業(yè)相關的實踐內容
能源與動力工程專業(yè)要求學生掌握現(xiàn)代能源科學技術，信息科學技術和管理技術，能夠從事熱能動力設備及系統(tǒng)的設計、運行、自動控制、信息處理、計算機應用、環(huán)境保護、制冷空調、能源高效清潔利用和新能源開發(fā)等工作。自動控制原理有別于“能源與動力工程”專業(yè)的其他基礎課程，如流體力學、工程熱力學等，是一門跨專業(yè)的基礎課程，但它是學生日后工作和繼續(xù)研究的必要科目之一。
如何根據(jù)專業(yè)方向特色在實踐課程中適當加入與專業(yè)內容密切相關的實驗內容，是使學生認識并學好這門跨專業(yè)基礎課程的關鍵，同時，這一實踐環(huán)節(jié)也能使學生將自動控制原理應用于自己的專業(yè)知識中，對不同專業(yè)課程的融合掌握具有一定的啟發(fā)作用。
根據(jù)“能源與動力工程”專業(yè)的不同方向，結合各專業(yè)方向有的被控對象，在實踐環(huán)節(jié)中增加對這些特殊被控對象的控制和調節(jié)作用。如對流體傳動與控制方向的學生，增加利用液壓閥作為執(zhí)行元件的控制系統(tǒng)實驗，推導液壓閥的數(shù)學模型，觀察它的響應特性等;對流體機械及工程方向的學生，增加水輪機轉速調節(jié)的實驗，觀察控制器參數(shù)改變對系統(tǒng)性能的影響;對風能與動力工程方向的學生，增加風力機變槳控制實驗，使學生掌握通過測量風向變化控制風力機葉片方向改變的基本方法等。通過上述實驗，一方面讓學生復習了自動控制原理的理論知識，另一方面，使學生將控制理論直接運用到自己所學的專業(yè)知識當中，對基礎知識有了針對性的認識。
實踐課程的一個小變革，實際體現(xiàn)的是一種教學的新思路和新方法，實踐教學可以作為理論教學的點睛之筆，這種知識體系結構猶如一座金字塔，我們可以把它稱為“金三角體系”，整個構造的知識體系如圖1所示。雖然實踐課程在整個知識體系中所占的比重有限，但合理有效地設置實踐課程的形式和內容可以使學生的整個知識體系更加牢固。
圖1 “金三角體系”知識結構
三、實踐課程深度拓展――整合專業(yè)內課程資源，結合校內外豐富的實踐資源，鼓勵學生自我思考、自我創(chuàng)新
隨著學校的日益發(fā)展，學校實驗資源日益豐富，學生使用實驗資源的自由度逐步提高。現(xiàn)在很多高等學校實行實驗室開放制度，鼓勵學生在自我思考的基礎上開展開放性實驗。對于自動控制原理的實踐課程教學，也可以逐步對學生開放實驗室，鼓勵學生自我學習。
同時，國家對高校科研項目的支持逐年加大，很多國家項目（如“973計劃”、“國家自然科學基金”等）在項目實施的過程中都在國家基金的資助下建設了很多的實驗基地，如果能在項目完成后將這些實驗基地和實驗設備用于學校的教學環(huán)節(jié)，實際上是提高了這些實驗基地和實驗設備的利用率，同時也使國家的扶持投資資金得到了更大的回報。以我校的具體情況為例，2006年我校承擔了國家“973計劃”――大型風力機的空氣動力學基礎研究，并建立了風力機外場實驗基地。在自動控制的實踐教學中，針對“風能與動力工程”專業(yè)學生，我們利用該項目的實驗風力機進行拓展性實驗，學生可在外場環(huán)境中對風力機的偏航和變槳控制等有很直觀的認識，而且我們的控制程序是開放的，可以鼓勵學生自我創(chuàng)新，通過編程實現(xiàn)更好的控制策略。拓展性實驗不僅使學生將理論知識和自己的專業(yè)方向很好地結合在一起，同時也是增加學生學習興趣的一種很好的途徑。
另外，校外實習基地是學生參與實踐，實現(xiàn)創(chuàng)新的重要平臺。不只是對于自動控制原理這一門實踐課程，專業(yè)的大多數(shù)實踐課程內容都可以在實習過程中體現(xiàn)出來。加強特色實習基地建設，不僅能使學生加深對學校理論課程和實踐課程的認識，同時豐富學生的思維方式，對學生的自我創(chuàng)新具有推進作用。
綜上所述，如果能將自動控制原理實踐課程很好地結合自動控制原理理論課程，并有專業(yè)方向針對性地開展學科交叉實驗，同時在校內開放實驗和校外的實習過程中有所體現(xiàn)，就能夠使學生的知識結構形成網(wǎng)狀構造，有利于學生融會貫通，學以致用。通過對這一門跨專業(yè)實踐課程教學內容和教學方法的探討，其得到的具體教學效果和教學經(jīng)驗也可應用于其他跨專業(yè)實踐課程的教學中，從而使實踐課程在整個本科教學過程中發(fā)揮最大的教學作用，并實現(xiàn)更好的教學效果。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 田思慶，吳桂云.“自動控制原理”課程的教學研究與實踐[J].電子電氣教學學報，2008（2）.
[2] 袁安富，張偉.《自動控制原理》課程教學改革與創(chuàng)新的探討[J].中國電力教育，2008（6）.
能源科學工程范文6
四川大學華西醫(yī)院急診科位于主院區(qū)第一住院樓東南角底層，原有急診醫(yī)療業(yè)務用房面積約2600m2，于2003年初建成并投入使用。至2011年，醫(yī)院的年均急診量已逾15萬人次，其中年搶救危重病員達3萬多人次，還承擔了四川省及成都市公共衛(wèi)生事件及災難事故的救援與急救工作，特別是在2008年的“5·12”汶川特大地震和2010年青海玉樹地震發(fā)生后，還同時承擔了搶救地震傷員的艱巨任務。隨著急診學科的發(fā)展和急診業(yè)務量的快速增長，原有醫(yī)療業(yè)務空間已不能滿足急診科的使用需求，主要存在以下問題：
——急救空間嚴重不足，且原有急救區(qū)域通道較多、空間利用率偏低；
——急救患者與急診普診（含夜門診）患者沒有進行分流，原有流程布局比較混亂；
——急診資源共享性偏低，特別是原有急診藥房和掛號收費等區(qū)域相距較遠，患者及家屬來回動線較長；
——急診醫(yī)療輔助檢查區(qū)域空間緊張，輔助服務區(qū)與醫(yī)療業(yè)務區(qū)協(xié)作性差，患者就診往返次數(shù)多，影響急診服務效率；
——污物通道與醫(yī)療動線局部有交叉，達不到院感要求；
——患者家屬等候空間十分有限，整個急救區(qū)域為開放式，對患者家屬不能有效管控，嚴重影響醫(yī)護人員對患者的急救工作等。
二、急診科功能區(qū)域及流程的全面改造
基于醫(yī)院存在的上述問題，經(jīng)研究決定，將醫(yī)院急診科原有醫(yī)療功能區(qū)及其使用流程進行全面改造，將附近的腸道和肝炎門診移至院內特殊門診區(qū)，為急診科提供一定的醫(yī)療空間，并在原急診科主入口進行局部擴展。經(jīng)調整后，急診科的建筑面積約3500m2，重新規(guī)劃急診功能分區(qū)和使用流程布置，并進行室內裝修及安裝改造工作，以解決急診科醫(yī)療空間嚴重不足和流程不夠合理的難題。
首先，對急診患者的就醫(yī)流程進行梳理和分析，根據(jù)急診患者的性質（是否需急救或搶救）進行分流，并結合急診科原有空間及資源共享的原則進行急診醫(yī)療功能分區(qū)規(guī)劃。經(jīng)使用科室和醫(yī)院相關部門共同研究討論，將急診醫(yī)療功能主要分為入口前區(qū)、急救區(qū)、急診監(jiān)護區(qū)、急診普診區(qū)、輸液觀察區(qū)、醫(yī)護區(qū)等6個功能區(qū)。其次，分析急診患者的動線及每個功能區(qū)之間的內在聯(lián)系，使每個功能分區(qū)既相對獨立又密切聯(lián)系，并充分利用有限的空間資源。由醫(yī)院相關職能部門和使用科室共同研究、反復討論后確定了急診科功能分區(qū)及使用流程的平面布置。各分區(qū)具體使用功能如下：
（一）急診入口前區(qū)
將原有急診主入口向外擴展，作為急診主入口前區(qū)，設有急診門廳及分診護士站、清洗間（為沖洗傷員使用、配衛(wèi)生熱水）、患者家屬休息室（設對講探視系統(tǒng)）。在急診普診區(qū)與急救區(qū)之間設急診掛號及收費室、急診藥房等（兩面均有服務窗口），達到了資源共享的目的。
（二）急救區(qū)（搶救區(qū)）
經(jīng)過急救綠色通道直接進入急救區(qū)，為充分利用急救空間，將原來相對獨立的多個小急救室及通道整合為一個大的急救空間，經(jīng)過合理布置急救床位，共設47張搶救床位（比原來增加了26張，其中2張床位相對獨立，為特需病員服務）。整個急救區(qū)分為兩個部分：第一搶救區(qū)（設9張床位）和第二搶救區(qū)（設36張床位），且每張床均配置了搶救設施設備（采用吊橋模式），用隔簾進行相對分隔，在合理位置設開放式醫(yī)護工作站及治療室；為方便患者飲水及擦洗傷口等，在急救區(qū)靠后的角落設有開水間（含衛(wèi)生熱水）。
同時，因急診空間有限，在搶救區(qū)內設置搶救手術室1間（其空氣凈化為萬級）及醫(yī)護刷手間，其余急診手術在二層門診手術區(qū)完成；在急救區(qū)入口左側設置清創(chuàng)室2間（其中1間為感染的患者服務，相對獨立）；在急救區(qū)入口右側靠公共衛(wèi)生間處設置洗胃室（配衛(wèi)生熱水沖洗患者），為節(jié)約使用空間，在衛(wèi)生間內設置拖布池及便池。
整個急救區(qū)通過門禁系統(tǒng)進行有效管控，患者家屬不能進入急救區(qū)（除特殊情況經(jīng)醫(yī)護人員同意外），這樣可避免急救時的干擾；在靠柱子處設洗手盆（配熱水供醫(yī)護人員洗手），達到了院感的相關要求。
（三）急診監(jiān)護區(qū)
在搶救區(qū)之后設急診監(jiān)護區(qū)（EICU），充分利用空間，將原有綜合辦公室進行空間整合，共設16張監(jiān)護床（其中1張為單間，可相對隔離），比原來增加了10張，每張監(jiān)護床均設置了吊橋及監(jiān)護設備，并設治療室及半開放式醫(yī)護工作站，提高了急診監(jiān)護區(qū)空間的使用率。
（四）急診普診區(qū)
在急診主入口右側設置急診普診區(qū)（含夜門診），設管控護士站及男（女）注射室、男（女）衛(wèi)生間及無障礙衛(wèi)生間以及供患者及家屬使用的開水間等公共設施，共設8間診室，每個診室設洗手盆、呼叫系統(tǒng)及醫(yī)用氣體終端等設施。
（五）輸液觀察區(qū)
在靠近急診普診區(qū)處設輸液觀察室，根據(jù)急診患者的病情輕重，分為坐式和臥式輸液室兩部分。充分利用原有空間進行座椅和床位的布置，坐式部分設20張座椅，臥式部分設32張觀察床（在原有空間不變的情況下增加了5張），兩部分共享護士站、治療室與配藥室等資源。臥式輸液室每張觀察床配置醫(yī)用氣體終端帶接口（含2個氧氣、1個負壓、1個壓縮空氣、電源和網(wǎng)絡接口、局部照明燈、呼叫器等），中間兩排床頭之間利用柱子間位置設有半高柜式隔斷（便于病員物品存放），在輸液觀察區(qū)還設有醫(yī)護洗手盆。
（六）醫(yī)護區(qū)
在急診區(qū)后集中設置醫(yī)護區(qū)，包括醫(yī)護辦公室、值班室、醫(yī)護衛(wèi)生間等，該醫(yī)護區(qū)與急救區(qū)和輸液觀察區(qū)相鄰，便于在緊急情況時醫(yī)護人員及時趕到患者身邊實施搶救處理。
另外，在普診區(qū)與急救區(qū)之間設有共享的超聲檢查室（兩邊開門，設醫(yī)用氣體終端）。為急診配套的放射檢查設備靠近急診科普診區(qū)布置，設1臺CT和1臺DR專供急診患者24小時診斷使用（這部分在本次改造中無變化）。
