《热能与动力工程专业精品与特色课程体系建设与实践》

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1、热能与动力工程专业精品与特色课程体系建设与实践成 果 总 结 主要完成单位： 华中科技大学 主要完成人：黄树红 舒水明 黄晓明 胡兴华 黄俭明一、前言能源已成为包括各国首脑在内全世界普遍关注的重大国家战略问题，人才、技术、资源竞争日趋激烈。能源与动力工程学院按前苏联计划经济人才培养模式，依据产品设置专业和课程体系，拥有锅炉、汽轮机、工程热物理、制冷、低温、空调、压缩机、风机、内燃机、水力机械、化工机械、核电、燃汽轮机等13个专业课程体系。专业知识面窄，不能适应市场经济下社会对人才的需求，必须将它们整合为热能与动力工程一个专业，建立相应的课程体系。新的课程体系应使学生具有较宽的知识面、坚实的通识

2、基础和专业技术基础知识、较强的实践能力、了解学科与行业发展方向、满足国家和社会对人才素质要求等鲜明特征。把培养“工程师”的目标提升为“领导者、科学家、工程师”等社会主义事业建设者和接班人队伍中的栋梁人才。加强课程体系与教材建设是“质量工程”的核心内容之一。近年来，能源与动力工程学院以“一流教学，一流本科”为目标，结合国家特色专业建设项目、湖北省本科品牌专业建设项目和省与校相关教改及教材立项项目的实施，组织学科优势力量，整合锅炉、汽轮机、工程热物理、制冷、低温、空调、压缩机、风机、内燃机、水力机械、化工机械、核电、燃汽轮机等13个专业课程体系为热能与动力工程专业的课程体系。建设和实践新课程体系的

3、总的指导思想：重基础、重专长、重技能、重效果、重长远、重需求。课程体系总体与局部实现内容上、结构上、逻辑上、专业方向上及需求上的优化整合、更新与提升，与高中进口和研究生出口等课程体系接口对接，边界友好。为此，研究、规划、建设和实践了重基础、重专长、重技能、重效果、重长远、重需求的并且较为完善的“热能与动力工程专业精品与特色课程体系”，包括大平台课程11门、学科平台课程5门、专业主干课程49门、独立实验课程5门、“联合+订单”课程12门和选修课程近106门，并把它作为落实先进教育思想和质量工程的重要举措、基础建设和中心工作来抓，克服了按产品设置专业与课程的诸多缺点，取得了较好效果。这一课程体系将

4、为我国节能环保国策的实现作贡献。1、建立和实践了机械大平台课程体系，拓宽通识基础；2、建立和实践了学科平台课程体系，加深学科基础；3、完善、拓宽和新建了专业方向课程体系，适应社会需求；4、新建和开出了实验教学课程体系，提高学生实践能力；5、重视精品课程体系建设，发挥示范带头作用；6、建立和实践了量大面广的选修课程体系，拓宽专业视野；7、建立和实践了校企“联合+订单”培养的课程体系，优化配置多种教学资源，满足国家重大需求；8、编写、完善和实践了上述体系的教材、讲义；确保知识更新及时和教学运行有序。热能与动力工程专业精品与特色课程体系的建设与实践结果表明，新的课程体系能使学生较好掌握本专业基础理论

5、；学有专长；视野开阔；实践能力提高；教学效果好。人才培养质量能满足国家和社会发展需求。在热能与动力工程专业精品与特色课程体系的建设与实践中，通过参与研究、规划、建设和实践课程体系，编写教材讲义，提高了教师的教学水平，形成了优秀教学团队。建设与实践效果受到国内同行及、学生们及用人单位好评。二、项目的主要内容变按产品设置专业与课程的计划经济培养模式的课程体系为适应市场经济人才培养课程体系。整合13个产品类专业的课程为热能与动力工程专业课程，实现了课程体系内容上、结构上、逻辑上、专业方向上及需求上的优化，为国家能源战略和节能环保国策培养有国际竞争力的人才。1) 重基础、层次化的系列平台核心课程为了使

6、本专业每届400多名学生较好地掌握通识基础和专业技术基础，经过深入调查、认真研讨、对比分析、精心提炼，参照国际一流大学相关课程体系，合理设置了系列通识平台重点课程和专业技术基础平台课程。重点建设了以工程传热学国家精品课程为核心的系列通识基础课程10多门和以能源与动力装置基础国家精品课程为核心的系列专业基础平台课程30门，完成相应教材的整合、再版与编写工作，经过教学实践检验，学生更好地掌握了基础知识。2) 重专长、面向需求的系列专业主干课程学生学有所长是工科类人才培养的显著特点之一。根据国家与社会人才需求，本专业不断地整合原有专业方向和开出新方向，建设和实践了“核技术与核工程”、“能源审计与管理

7、”、“过程装备及控制工程”等新专业方向，完成相应教材、讲义的编写工作。规划与建设了6个方向30门主干课程，包括“内燃机原理”、“低温技术原理与装置”等精品课程，实践表明，学生知识结合合理，在人才市场上供不应求。新建能源审计与管理专业方向及5门主干课程。能源与节能是国家首脑、专家学者和普通百姓普遍关注的大事。能源审计与管理专业培养具有工科能源类知识和审计与管理类相关知识的复合型人才。我国相关部门严重缺乏这类人才。高校几乎没有这类专业。本项目提出了一套可操作性强的与国际接轨的能源审计与管理专业复合型本科层次人才培养计划；试办了能源审计与管理专业本科班。（1）研究了国际能源审计与管理专业本科生培养计

8、划。 （2）制定了适合我国国情并与国际接轨的能源审计与管理专业本科生培养计划。（3）试办了能源审计与管理本专业。（4）培养计划实施方案。编写了讲义、大纲、指导书等。成果的特色与创新之处与广东核电集团合作，共同建设核技术与核工程专业方向和13门专业方向课程。3) 重技能、提高实际工程能力的系列实验课程 结合教改立项和教材立项工作，研究有利于培养学生实际动手能力和创新精神的能源动力类学科综合实验教学模式；设计独立的系列（5门)实验课程，编写相关实验教学大纲、教材或讲义、实验指导书，制作相关课件；整合原有和新建实验平台，提供约30个实验的必做和选做的实验清单；探索学院级教学中心实验室长效规范管理制度

9、。包括实验耗材管理，高效低成本运行模式，实施监管办法等。引入更高层次的教授、副教授指导实验。优化教学资源配置。具体研究内容为：1、深入研究并提出了有利于培养学生实际动手能力和创新精神的能源动力类实验教学模式。2、开出了独立的系列实验课程（6门各16学时。包括制冷与低温工程实验技术；热能工程实验技术；动力机械及工程实验技术；流体机械及工程实验技术；核技术与核工程实验技术；过程装备与控制工程实验技术等)，编写相关实验教学大纲、教材或讲义、实验指导书，制作相关课件。3、与课程相适应，整合原有和新建学科系列（约30个实验）实验平台，包括煤燃烧国家重点实验室，能源动力现代实验教学实验室，学院教学中心实验

10、室（整合原制冷与低温工程实验室；热能工程实验室；动力机械及工程实验室；流体机械及工程实验室；核技术与核工程实验室；过程装备与控制工程实验室），流体与热科学研究中心（虚拟实验与仿真实验室），能源动力实习基地、拆装基地。实现新实验台的模块化建设。由于现有实验台都是一体化结构，不易拓展和扩充，不利于创新性人才培养，因此需要研究各种实验台的模块化结构，实现可拓展、可扩充以及对新技术新方法的兼容。列出系列实验菜单。4、建立学院级教学中心实验室长效规范管理制度。包括实验耗材管理，高效低成本运行模式，实施监管办法等。5、加强实验辅助手段的建设。减少验证性实验，增加动画、DV等多媒体手段来辅助实验教学。6、实

11、验教学人员的层次性。引入更高层次的教授、副教授进实验室指导教学和实验，更好实现人才培养。7、优化了教学资源配置方案。4) 重效果、学与用结合的精品与特色系列课程本专业力争建设有特色的系列精品课程，国家及精品课程“工程传热学”、“能源与动力装置基础”，湖北省精品课程“内燃机原理”和校级精品课程“低温技术原理与装置”、“锅炉原理”等。如在精品课程“能源与动力装置基础”教学过程中，边上课、边在校内拆装基地、实习基地和实验室进行为期2周的校内实习和实验，理论与实践相结合，学与用结合。5) 重长远、鼓励学生走向前沿的系列选修课程热能与动力工程专业面向的就业行业多，科技更新较快。为此，面向学生和行业背景，

12、针对能源、动力、冶金、化工、石油、电力、汽车、船舶、机械、航空航天、食品等，教师结合科研成果，建设和开出了近100门选修课程。学生可在多方向、多行业背景内选择课程。大量有丰富经验的教授、副教授上讲台，引导学生扩大知识面，立足长远，进入学科科技前沿；同时为学生选择就业提供支持。6) 重需求、校企联合面向国家重点企业人才需求的系列课程 根据国家和国内重点特大型企业需求，与特大型企业广东核电集团开展了“联合+订单”人才培养模式的研究和实践。学校每年为企业培养专门人才数十人，企业为学校提供教学资源，如教材、教师、补充经费等。“联合+订单”培养模式明确了人才培养目标，优化配置了校、企多种人才培养资源，调

13、动了教与学多方面的积极性，丰富和及时更新了教学内容，改善了人才培养环境，强化了教学过程管理，增强了学生课外活力，明显提高了教育质量。7) 国内一流的课程教学团队本专业拥有国家自然基金创新群体、湖北省自然科学基金创新团队、教育部“985”、创新团队，国家重点实验室，国家一级重点学科，全国优秀博后站，国家级精品课程，是国家级特色专业建设单位。整体教学与科研师资水平处于国内重点高校前列。本专业注意把科研资源及时转化为教学资源。一方面把学科建设平台和科研平台转化为实践与实验教学基地，另一方面，高水平教师坚持把科研积累固化在教材中，并深入课堂教学和实践教学第一线，保证了教学质量的提高；获得了湖北省和学校

14、多项教改立项和教材立项，获得青年教师教学竞赛一等奖等。8) 明显的建设与实践效果通过热能与动力工程专业系列课程建设与实践，取得了明显的效果，提高了教学质量。2006、2007、2008年度连续三年在学校开展的院（系）本科教学评估中，被评为优秀。2008年和2007年被批准为国家级特色专业和湖北省品牌专业建设单位。毕业生出国留学、考研率、就业率一直保持在较高水平；学生发表论文、在国内外竞赛和湖北省优秀毕业论文评选中获奖；免试推荐到清华大学、北京大学、中国科学院等单位的毕业生普遍受欢迎。一批学生获得了国内多种奖、助学金；一些国内知名企业或单位提前来选拔、吸引、预订人才。三、项目的主要成果1、具有特

15、色的课程体系建立了先进、科学、合理、实用的及具有重基础、重专长、重技能、重效果、重长远、重需求鲜明特点的“热能与动力工程专业精品与特色课程体系”，显现了专业特色， 2006年热能与动力工程专业获得湖北省本科品牌专业建设立项；2007年获国家特色专业建设立项。2、提高了教学水平和质量建设与实践热能与动力工程专业系列课程的结果表明，新课程体系提高了教学水平和人才培养质量。毕业生出国留学、考研率、就业率一直保持在较高水平；学生发表论文、在国内外竞赛和湖北省优秀毕业论文评选中获奖，在2008年全国大学生节能减排大赛中获得1项特等奖（全国共5项）、1项一等奖、3项三等奖；免试推荐到清华大学、北京大学、中

16、国科学院等单位的毕业生普遍受欢迎。一批学生获得了国内多种奖、助学金；大量国内外知名企业或单位提前来选拔、吸引、预订人才。3、国家级、省级和校级精品课程在不断增加近些年，每年申报精品课程4-5门，有的精品课程在力争升级，带动了专业课程建设。4、建设与实践“联合+订单”课程体系，效果良好“联合+订单”培养模式明确了人才培养目标，优化配置了校、企多种人才培养资源，调动了教与学多方面的积极性，丰富和及时更新了教学内容，改善了人才培养环境，强化了教学过程管理，明显提高了教育质量受到用人单位好评。5、加强了教材建设完成了一批新教材、讲义、大纲、指导书、课件。如能源审计、能源管理、能源政策及系列节能技术等。

17、6、获得一批教改立项和教材立项如能源与动力装置基础精品课程建设，湖北省教育厅，20052007；能源动力类实践教学改革和实验基础平台建设的研究与实践，湖北省教育厅项目，2005-2007；热能与动力工程专业拔尖创新型人才的培养途径及模式研究，华中科技大学，20062009；校教改项目：能源审计与管理专业国际化培养计划研究与实践，2007；校教改项目：能源动力类学科综合实验教学体系与实验平台构建与实践；校教材项目：制冷及低温工程实验技术，2006等。7、师生获奖2008年获校教学成果一等奖2项，教师获校名师奖、质量奖、青年教师竞赛一等奖（0308年有五位教师获一等奖）、优秀教务员奖等，学生获国际

18、国内、省、校级各项奖励。在2008年的首届大学生节能减排社会实践与科技竞赛中我院学生获特等奖一项、一等奖一项、三等奖三项、优秀奖一项、学院还获竞赛优秀组织奖。在2008年全国大学生数学建模竞赛中我院学生获全国二等奖，在2008年美国大学生数学建模竞赛中也有获奖。8、发表教学研究论文l 黄树红、蔡兆麟. 大机械类框架下的热能与动力工程本科教学体系改革.能源动力类人才培养方案改革研究与实践, 西安交通大学出版社, 2003, 39-45l 刘伟 蔡兆麟 黄树红 舒水明 黄俭明 构建热能与动力工程专业创新教学体系 高等工程教育研究 2005. No1l 舒水明等 热能与动力工程综合教学体系改革与实践

19、 南京东南大学，第四届全国学科研讨会特邀报告，2005l 杨涛 高伟 黄树红 贺国强 王坤 模拟转子动力特性远程综合实验教学系统的研究 创新源于实践ISBN7-5609-3361-0/G582华中科技大学出版社2006l 贺国强 张金平 黄树红 高伟 轴系动平衡及振动分析系统在实验教学中的应用 创新源于实践ISBN7-5609-3361-0/G582华中科技大学出版社2006l四、项目的主要创新点1）多层次、多方向、多培养模式的课程体系构建 将10多个专业整合成热能与动力工程专业。按通识基础平台课程、学科基础平台课程、专业方向核心课程、独立实验课程、选修课程、“联合+订单”课程，科学、合理设置

20、了100多门课程，实现了课程内容上的整合、结构上的整合、逻辑上的整合。优化了学时分配，加强了实践环节。2）体现国家、人才市场与学生需求的课程体系 根据国家、人才市场与学生需求，新设置了“能源审计与管理”、“核技术与核工程”及“过程装备与控制工程”等专业方向，建设和实践了系列课程。3）理论与实践、基础与技能、现实与长远相结合的课程体系 整个课程体系具有鲜明特点：重基础、重专长、重技能、重效果、重长远、重需求。4）优化配置校企课程共建资源，课程与教材建设质量高 “联合+订单”培养模式明确了人才培养目标，优化配置了校、企多种人才培养资源，调动了教与学多方面的积极性，丰富和及时更新了教学内容，改善了人

21、才培养环境，强化了教学过程管理，增强了学生课外活力，明显提高了教育对社会发展的响应度和教育质量。五、下一步的工作展望 1教学资源网络化 力争近几年内实现教学资源，特别是优质教学资源网络化。以精品课程为核心教学资源网络化进行示范，逐步将课程资源、实验资源、软件资源和管理资源网络化。2进一步加大对教学的投入争取更多国家级、省级和校级教改、教材和质量工程立项。加大对教学投入。目前，教师对教学的投入相对于对科研的投入是不够的，加强以课程建设和实验室建设为重点的教学基本建设，把教学改革落到实处。3进一步提高教学管理水平继续提高管理水平是实现“一流教学，一流本科”的必要条件之一。为了提高教学质量，调动教师教学的积极性，必须进行教学管理体制改革，建立科学合理的教学评价体系，增强教师搞好教学工作的责任心，重点是要有更为有效的激励与管理机制。