热能与动力工程专业培养.docx

1、热能与动力工程专业培养热能与动力工程高等院校能源动力学科热能与动力工程专业规范能源动力学科教学指导委员会1. 专业教育的历史、现状及发展方向1.1 热能与动力工程专业教育的历史、现状我国能源动力类热能与动力工程专业形成于20世纪50年代。当时受苏联教育体制的影响，专业分割很细。在热能与动力工程专业中就先后包括锅炉、电厂热能、内燃机、涡轮机、风机、压缩机、制冷、低温、供热通风与空调工程、冷冻与冷藏、水能动力工程、水电站动力装置、水电站动力设备、水能动力及其自动化、机电排灌工程、水能动力与提水工程以及工程热物理等几十个小专业，形成了以工业产品生产引导高等学校人才培养目标的基本格局，一定程度上与我国

2、当时的发展相互适应。随着改革开放，我国国民经济体制发生很大的变化。社会对人的培养提出了新的要求。为了适应这种要求， 1993年7月国家教委颁布的普通高等学校本科专业目录，将几十个小专业压缩为9个专业，即热能工程、热能工程与动力机械、热力发动机、制冷及低温工程、流体机械与流体工程、水利水电动力工程、工程热物理、能源工程和冷冻与冷藏。1998年教育部颁布的新专业目录进一步将以上9个专业合并为1个，即热能与动力工程专业。从原来的几十个专业合并为1个专业，全国现在有120多所高校设有热能与动力工程专业。2003年，随着能源动力科学技术的飞速发展和新问题的提出，浙江大学率先将热能与动力工程专业改造成能源

3、与环境系统工程专业，得到广大青年学子和社会各界的认同。2004年，清华大学将热能与动力工程专业改造成能源动力系统及自动化专业。西安交通大学、华南理工大学都计划将专业范畴作更大的拓宽，一场新的教育改革正在酝酿。由此可见，在短短的十年内，热能与动力工程专业的教育改革力度巨大，成绩斐然。经过教育改革，本专业的人才培养口径大大拓宽。学生基本知识面得到拓展，对市场需求的适应性大大加强。因定位、地域分布、历史继承和社会和国家需求等具体情况不同，本专业形成了各高校间课程设置、专业重点的各有特色和培养模式多样化的态势。半个世纪以来，热能与动力工程专业教育为社会输送了大量的高级技术人才和其他各类人才，他们是我国

4、国家建设尤其是能源动力建设领域的中坚力量，为我国小康社会的建设和自立于世界民族之林作出了重大的贡献。1.2 影响热能与动力工程专业教育的主要因素目前影响本专业教育的主要因素有：师资结构、课程设置、教学经费、实验室设备、教材、教学思想、教授科研方向等。办学应当与时俱进，培养人才的模式应当转型，要培养创新型人才是今后教育改革的重要任务。对这些影响因素，都存在着与当前发展不相适应的现象，教学模式、教学思想、教材、教学方法都要相应改革，师资力量有待进一步提高。在经济全球化和教育国际化的发展趋势下，双语教学或全外语教学必须予以重视。本专业涵盖的产业领域十分广泛。能源动力产业既是国民经济的基础产业，又在各

5、行各业中有特殊的应用，也是国家科技发展基础方向之一。能源动力领域人才教育的成败关系到国家的根本利益。随着我国市场经济的建立，社会需求和经济分配状态的变化、科技发展的趋势、对本专业的生源、就业等形成了挑战，更是热能动力专业教育的关键。2培养目标及规格2.1 培养目标本专业主要培养能源转换与利用和热力环境保护领域具有扎实的理论基础，较强的实践、适应和创新能力，较高的道德素质和文化素质的高级人才，以满足社会对该能源动力学科领域的科研、设计、教学、工程技术、经营管理等各方面的人才需求。学生应具备宽广的自然科学、人文和社会科学知识，热学、力学、电学、机械、自动控制、系统工程等宽厚理论基础、热能动力工程专

6、业知识和实践能力，掌握计算机应用与自动控制技术方面的知识。毕业生能从事能源与动力工程及相关方面的研究、教学、开发、制造、安装、检修、策划、管理和营销等工作。也可在本专业或其它相关专业继续深造，攻读硕士、博士学位。2.2 人才培养规格2.2.1 学制 4年。2.2.2 学位 达到国务院学位条例规定的毕业生，授予工学学士学位。2.2.3 多元化的培养模式和四个专业方向社会不同领域、不同分工对本专业人才有着不同的需求，国家需要多层次、多类型的人才培养规格和模式。各学校应根据具体情况形成自己的特色。 专业培养规格主要分“研究型”和“技术型”两大类。“研究型”培养计划的学时分配应适当向基础课、专业基础课

7、倾斜，实践教育环节要注重学生创新能力的培养 。“技术型”培养计划的学时分配应适当向传授专门应用技术的专业课倾斜，实践教育环节注重培养学生应用所学专业知识的能力。考虑学生在宽厚基础上的专业发展，将热能与动力工程专业分成以下四个专业方向：（1）以热能转换与利用系统为主的热能动力工程及控制方向(含能源环境工程方向)；（2）以内燃机及其驱动系统为主的热力发动机及汽车工程方向；（3）以电能转换为机械功为主的流体机械与制冷低温工程方向；（4）以机械功转换为电能为主的水利水电动力工程方向。允许学校在这四个专业方向外的能源与动力领域如可再生能源、能源环境工程等设立新的方向。所有方向必须具备本规范规定的统一专业

8、培养目标，统一专业公共基础课程和部分专业核心课程。研究型人才培养规格本培养模式按照热能与动力工程专业的自身学科特点进行专业教育，培养的学生具有扎实的专业基础知识和至少一个专业方向的专门知识，可以进一步深造，成为能源与动力学科的专门研究人才和师资，也可在工程领域中从事与热能与动力相关的工程设计、产品研发及技术管理工作。技术型人才培养规格本培养模式依托某一个工程领域，培养学生除了掌握扎实的热能与动力工程基础及专门知识以外，还要熟悉与该工程领域有关的一个专业方向知识。毕业生应能够在该工程领域中从事与热能与动力工程相关的设计、开发及管理工作。2. 2.4 专业毕业生应满足以下要求2.2.4.1 素质结

9、构要求思想素质热爱祖国，拥护中国共产党的领导，掌握马列主义、毛泽东思想、邓小平理论和江泽民“三个代表”重要思想等基本原理；树立辨证唯物主义和历史唯物主义的世界观；具有贡献自己的力量于祖国和人类发展的意识和精神，具有良好的道德和健全的法制意识。专业素质有扎实的自然科学基础知识和本专业所需的技术基础及专业知识，掌握分析问题、解决问题的科学方法，具有严谨的科学态度和现代社会的竞争意识、环境意识、价值效益意识、求实创新意识 ，能从事本专业至少一个专业方向的技术工作。文化素质有正确的社会历史观和人生价值观，具有较好的人文、艺术修养、审美情趣及文字、语言表达能力，积极参加社会实践。身心素质积极参加体育锻炼

10、，达到大学生体育锻炼标准。受到必要的军事训练。身体健康，心理状态良好。有较强的适应能力、承受能力和人际交往能力。2.2.4.2 能力结构要求获取知识的能力有独立获取本专业知识、更新知识和应用知识的能力，良好的表达能力、社交能力和计算机及信息技术应用能力,能根据不同的本专业任务检索相关文献 。具有一定的社交能力和对自然科学、社会科学知识的表达能力。应用知识的能力能将所学的基础理论与专业知识融会贯通，灵活地综合应用于科学研究和工程实践，能独立分析和解决热能与动力工程专业领域较简单的工程实际问题,具有一定的实验设计、工程设计和操作能力、实际动手能力和工程实践、工程综合能力。创新能力有创新意识，对科学

11、技术最新发展动态及所研究领域的国内外研究现状有一定了解，敢于涉足国际最前沿的科学研究领域 。掌握进行创造活动的思维方法，能开展科学研究和科技开发工作，具备一定的创新性思维和探索能力。2.2.4.3 知识结构要求工具性知识比较系统地掌握一门外语，掌握外文科技写作知识。掌握计算机软、硬件技术的基本知识，具有在本专业与相关领域的计算机应用与开发能力；掌握通过网络获取信息的知识、方法与工具。能够进行中外文文献检索。人文社会科学知识基本掌握马克思主义、毛泽东思想、邓小平理论基本原理，具备文学、历史、哲学、艺术、法律等方面的知识，有良好的思想品德修养和健康的心理。主要包括毛泽东思想概论、邓小平理论概论、思

12、想道德修养、法律基础、马克思主义政治经济学原理、马克思主义哲学原理、人文社科和艺术类选修等。经济管理知识掌握现代企业管理、工程管理、技术经济等方面的知识。主要包括现代企业管理、管理概论等。自然科学知识掌握高等数学、大学物理、工程化学、生命科学、环境科学等方面的知识。学科技术基础知识掌握工程制图、工程数学、理论力学、材料力学、机械设计基础、金属工艺学、电工学、电子技术基础、工程流体力学、工程热力学、传热学、计算机原理与应用、自动控制原理等方面的知识(对水利水电动力工程方向，工程热力学、传热学知识要求可适当降低)。专业知识根据本专业人才培养目标和培养规格，因专业方向的不同而有所差别。（1）热能动力

13、及控制工程方向(含能源环境工程方向)主要掌握热能与动力测试技术、锅炉原理、汽轮机原理、燃烧污染与环境、动力机械设计、热力发电厂、热工自动控制、传热传质数值计算、流体机械等知识。（2）热力发动机及汽车工程方向掌握内燃机（或透平机）原理、结构，设计，测试，燃料和燃烧，热力发动机排放与环境工程，能源工程概论，内燃机电子控制，热力发动机传热和热负荷，汽车工程概论等方面的知识。（3）制冷低温工程与流体机械方向掌握制冷、低温原理、人工环境自动化、暖通空调系统、低温技术学、热工过程自动化、流体机械原理、流体机械系统仿真与控制等方面的知识。使学生掌握该方向所涉及的制冷空调系统、低温系统，制冷空调与低温各种设备

14、和装置，各种轴流式、离心式压缩机和各种容积式压缩机的基本理论和知识。（4）水利水电动力工程方向掌握水轮机、水轮机安装检修与运行、水力机组辅助设备、水轮机调节、现代控制理论、发电厂自动化、电机学、发电厂电气设备、继电保护原理等方面的知识，以及水电厂计算机监控和水电厂现代测试技术方面的知识。也就是说，本专业学生应具有如下知识和能力，并根据培养规格的不同而有所侧重：（1）具有较扎实的自然科学基础，熟练掌握高等数学、工程数学、大学物理、工程化学等基础性课程的基本理论和应用方法；具有较好的人文、艺术和社会科学基础及正确应用本国语言、文字的表达能力。（2）掌握一门外国语，具有较好的听、说、读、写能力，能较

15、顺利地阅读本专业的外文书籍和资料。若外语为英语应达到国家四级以上水平（含四级）。（3）系统地掌握本专业必需的技术基础理论，主要包括力学理论（理论力学、材料力学、流体力学），热学理论（热力学、传热学等），机械设计基本理论，电工与电子基本理论，自动控制理论，能源动力工程基础理论等。（4）熟悉本专业领域内12个专业方向或有关方面的专业知识，了解其学科前沿和发展趋势。（5）具有本专业必需的制图、计算、测试、调研、查阅文献和基本工艺、操作、运行等基本技能。（6）具有一定计算机相关知识和较强的计算机应用能力，较熟练使用计算机工具，解决工程中的有关问题。（7）具有较强的自学能力、分析能力和创新意识。 3.

16、本专业教育内容和知识体系3.1 本专业人才培养的教育内容及知识结构的总体框架3.1.1 本专业人才培养的教育内容及知识结构设计的理论依据根据热能与动力工程专业人才培养的目标和规格，为达到知识、能力、素质协调发展的综合目标，人才培养的教育内容应包括普通教育、专业教育和综合教育三大部分。普通教育是理工科专业的通识教育，确保培养人才的人文社会科学、自然科学、外语、体育、计算机信息技术水平，为专业教育打下扎实的基础；专业教育除承担传授本专业的知识的任务外，还要结合各校的优势与特色，传授相关学科知识，以提高学生进行跨学科应用研究的实践能力和创新能力；综合教育则是决定本学科专业学生整体培养水平的，需要更多

17、地体现个性化教育特征，是提高学生的自主学习、成才能力的重要内容。教育内容的三大部分是一个整体，需要整体设计，并重视实践训练。在总结以往教学经验，学习国际先进教育理念，在培养人才的过程中要注重以下几个方面的转变与改革：（1）由以教师“教”为主体转变为以学生“学”为主体，建立新型平等的教学、师生关系。特别注意提高教学的互动性；激发学生的学习积极性；强调学生的自主学习及对自学能力的培养。（2）考核方式的转变：要从主要考核学生所摄取的知识转变为考核学生摄取知识后的应用能力，并突出考核学生综合应用基本理论及基本实验技能的能力。要进行考核方式的改变，使考试既可以考核学生的能力同时又可以起到促进学习积极性和

18、改善良好学风的效果。（3）实验教学体系和教学方式的改革：通过实验改革，达到实验教学体系独立于理论教学体系，从简单的理论课程的验证性过程转变为完整培养学生的基本实验技能和综合实验的能力；通过实验教学环节，突出动手能力、综合能力、设计能力、缜密的归纳分析能力的培养，使学生在创新意识、创新能力和科研素养方面得到良好的强化和积累。（4）由学年学分制向全面学分制转变。（5）在培养复合型人才的基础上向创新型人才的转变。进行以创新为核心的素质教育。以应用为背景，强调交叉知识学习，走产学研相结合的道路。利用第二学位课程（辅修课程）及社会实践等环节进行创新型人才的培养，特别要学习一定的管理科学、经济学等人文社科

19、类知识，注意提高人际交流、沟通、表达等多方面的能力。3.2.2 本专业人才培养的教育内容及知识结构的总体框架 本专业学科体系及相应知识结构的总体框架 包括了目前的学科分类体系，也表示了适应学科体系的知识结构，在此框架下构建各专业方向的专业课程体系（表1、表2）。按四年学制计，普通教育与专业教育（含公共基础课程、学科基础课程和专业方向课程与实践课程）的总学分数为150180学分左右，综合教育的学分本规范不作规定（表1）。公共基础课程为6585学分左右，包括政治思想教育和人文社会科学学分，经济管理、外语、计算机信息技术、体育、实践训练等。专业教育（学科基础课程和专业方向课程与实践课程）的学分为65

20、85左右。实践教学学分占普通和专业教育总学分的比例约为20。表1 热能与动力工程专业教育内容和知识体系教育内容知识体系学分学时备注普通教育人文社会科学658510401360实践教学学分占普通和专业教育总学分的比例为20自然科学经济管理外语计算机信息技术体育实践训练等知识体系专业教育相关学科基础658510401360本学科专业专业实践训练等知识体系综合教育思想教育51080160供参考学术与科技活动文艺活动体育活动自选活动等知识体系专业教育（学科基础课程和专业方向课程与实践课程）又可分为：1）学科基础课程（必修课程）：代表热动学科的基础知识、理论和原理。2）专业方向课程（必修课程）：核心必修

21、课程以外与各院校热能与动力工程专业所衍生的应用方向特色有关的一组重要的基础课程，该组课程由各院校根据自己的特色自主选择，技术型与研究型模式的大学的侧重应有所不同。3）实践性环节 ：实践教育环节主要包括入学教育、军训、公益劳动、社会实践；实践教学环节主要包括认识实习、金工实习、生产实习、课程设计、毕业设计等。 4）相关学科课程（必修课程）：导论性课程，介绍相关学科的学科背景、知识体系及研究方向有一个全面的概括和介绍。5）特色课程（选修课程）：包含热能与动力工程专业的深层次课程；前沿性讲座；体现各校热能与动力工程专业特色的课程。表2 热能与动力工程专业教育内容与学期安排学期知 识 体 系1公共基础

22、课程人文社会科学，自然科学，经济管理、外语、计算机信息技术、体育、实践训练综合素质课程及讲座思想教育、学术与科技活动，文艺活动、自选活动23学科基础课程专业基础知识，基础实验，实践训练456专业课程实践环节专业知识78专业实践训练3.2 本专业的知识体系与课程体系本专业的知识体系由机械、电工电子、热科学、自动控制、环境学和系统工程等学科基础知识、专业方向知识构成。按照本专业的知识体系，学校可以根据本校的特色构建课程体系。本规范推荐下列有代表性的热能与动力工程专业的（以能源转换与利用系统为主的热能动力及控制工程方向）课程体系，供参考。将专业必修课组合成不同的模块，是本课程体系的特点。在对社会人才

23、需求预测的基础上设置各具特色的专业必修课程与选修课程模块，可以突出学校的学科优势和培养特色，还特别有利于增强毕业生的竞争力。3.2.1 公共基础课 推荐学分：6585。目的本部分课程的任务在于构建一个适合所有专业方向的坚实的、适应面较宽的基础知识平台，给出学分选择范围是为了留下各校根据实际情况（研究型或技术型）和教育改革要求进行调整的余地。本部分为各专业方向的公共课程。课程体系未分研究型和技术型，但基本兼顾两种类型培养规格。对培养规格的定位，则根据专业的特色由学校自己选择。课程内容表3 公共基础课程内容（专业公共课程）课程分类课程名称学分范围两课或政治毛泽东思想概论1.53马克思主义哲学原理2

24、3马克思主义政治经济学1.53邓小平理论24法律基础1.52.5思想修养1.52军事理论12外语、体育大学英语1218体育48数理化高等数学8.512线性代数23概率论与数理统计23计算方法23大学物理58物理实验13大学化学（或工程化学）22.5计算机计算机文化基础0.52计算机程序设计3人文、艺术及经济管理类选修课816合计6585基本要求计算机文化基础、高等数学按照不低于教育部理工类相关课程的基本要求安排。其他课程按照教育部相关课程基本要求或本校规定执行。3.2.2 学科基础课程 建议学分：3045 ,实习实践课程: 5.59学分 。目的学科基础课程是热能与动力工程专业的专业主干课程，是

25、在公共课程平台基础上向本学科体系的拓展与延伸，体现热能与动力工程的共性，为专业方向课程的学习做好准备。该部分为各专业方向的公共课程，但各专业方向可根据自己的特色有所侧重，但对如何侧重本规范不作硬性规定。学科基础课程的课程基本内容表4 学科基础课程内容（专业公共课程）课程分类课程名称学分力学类理论力学2.54材料力学24机械类工程图学3.55计算机绘图基础12机械设计基础35电、算及控制类电工电子技术68电工电子实验12微机原理2.54自动控制原理23热科学类（小学时用于水利水电动力工程方向）工程热力学24传热学24流体力学3.54热工基础实验12合计3045环境类环境工程概论2实习实践课程（1

26、631学分）金工实习23认识实习1.53机械零件课程设计23合计5.59合计学分35.554基本要求掌握基本概念、基本知识以及热工实验的基本方法和技能；掌握热能与动力工程专业课程的体系框架及分析研究方法；了解现在热能与动力学科的最新发展及前沿领域。3.2.3 专业方向课程 建议学分：2035 ，实习实践课程：1426学分 。目的突出与本专业密切联系的相关知识与技能的训练与培养，使学生具备较宽的适应面和较强的应用能力。专业方向课程内容专业方向课程教学内容丰富，下表为本专业方向推荐的核心课程（必修），学分为1530，其他课程各校可根据本校特点和社会需求情况自行确定，学分范围1015。在各专业方向课

27、程组中，各校应根据需要自行确定一定比例的实验（实践）教学课。表5 热能动力工程及控制方向课程内容（含能源与环境工程方向）课程名称学分核心课程热力设备原理（锅炉、汽轮机、燃汽轮机）58热力发电厂（热力系统工程）23热工过程自动调节（能源生产过程自动控制）2热工测量与信息处理（热工信号处理技术）2热力环境控制2洁净燃烧技术2燃烧学2合计1520实习实践课程锅炉课程设计1.52汽轮机课程设计1.52生产实习34毕业设计818合计1426选修课程各校根据需要自行确定1015合计核心课程选修课程2535表6 热力发动机及汽车工程方向课程内容课程名称学分核心课程热力发动机原理3.5热力发动机结构2热力发动

28、机设计3.5能量转换与应用2汽车工程概论4燃料与燃烧2金属工艺学2热工测试技术4合计22实习实践课程热力发动机课程设计1热力发动机动力装置课程设计1能量转换利用系统课程设计2数值分析软件实践1毕业实习24毕业设计818合计1525选修课程各校根据需要自行确定1015合计核心课程选修课程3237表7 流体机械与制冷低温工程方向课程内容课程名称学分核心课程制冷原理2（4）低温原理2人工环境设备2人工环境自动化2暖通与空调2热工测试技术4合计14实习实践课程人工环境课程设计1.5人工环境实验（制冷与低温设备拆装实践）2制冷机实践3毕业实习1毕业设计818合计1424选修课程各校根据需要自行确定101

29、5合计核心课程选修课程2429表8 水利水电动力工程方向课程内容课程分类课程名称建议学分教材（供参考）核心课水轮机2.5刘大恺水轮机（水利水电出版社）水轮机调节2.5沈祖诒水轮机调节（水利电力出版社）水力机组辅助设备与监测2范华秀水力机组辅助设备（水利电力出版社）发电厂自动装置2.5发电厂自动装置电机学2测试技术2.5发电厂电气设备3金属工艺学1.5合计18.5实习实践课程水轮机课程设计1.5辅助设备课程设计1.5毕业设计17生产实习4合 计24选修课各校根据自己的特点自定，本表选修课内容供参考水力机组安装与检修1水力机组安装与检修泵与风机1.5同步电机励磁系统1调节系统结构分析1水力机组测试技术1计算机监控系统1.5水轮机运行1计算机仿真1计算机仿真水电厂运行与管理1可编程控制器原理1可编程控制器原理水电厂动力设备1抽水蓄能技术1水电站水能规划与