孫志國(guó) 徐海萍

[摘要] 本文探討了節(jié)能減排形勢(shì)下的能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)的教學(xué)改革方向，應(yīng)該加強(qiáng)理論和實(shí)踐教學(xué)中節(jié)能減排意識(shí)的滲透，注重應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

[關(guān)鍵詞] 能源與環(huán)境系統(tǒng)工程節(jié)能減排教學(xué)改革

前言

近年來(lái)，“節(jié)能減排”成為國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。節(jié)能減排指的是減少能源浪費(fèi)和降低廢氣排放。我國(guó)“十二五”規(guī)劃《綱要》指出，到2015年，全國(guó)萬(wàn)元國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗比2010年下降16%，全國(guó)化學(xué)需氧量和SO2排放總量分別比2010年的下降8%。

為了培養(yǎng)既懂能源工程又懂環(huán)保設(shè)施的復(fù)合創(chuàng)新型人才，2003浙江大學(xué)率先改革“熱能工程專業(yè)”而產(chǎn)生了“能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)”。新專業(yè)在定位上突出了環(huán)境在能源領(lǐng)域的重要地位，環(huán)境保護(hù)與能源生產(chǎn)的密切關(guān)系，這在國(guó)內(nèi)外能源動(dòng)力專業(yè)中屬于創(chuàng)舉。新專業(yè)培養(yǎng)具備寬厚熱工理論和能源與環(huán)境系統(tǒng)工程知識(shí)，能從事清潔能源開發(fā)、電力生產(chǎn)自動(dòng)化、能源環(huán)境保護(hù)、制冷與低溫、空調(diào)與人工環(huán)境等領(lǐng)域的設(shè)計(jì)、研究與管理的跨學(xué)科復(fù)合型高級(jí)技術(shù)人才。

當(dāng)前，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的形勢(shì)十分嚴(yán)峻。各行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)具有節(jié)能意識(shí)、掌握節(jié)能技術(shù)是時(shí)代發(fā)展的要求。所以，高校各專業(yè)，尤其是和節(jié)能減排直接相關(guān)的能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)，其培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)應(yīng)增加節(jié)能減排方面的內(nèi)容，以適應(yīng)社會(huì)的需求，培養(yǎng)出具有節(jié)能意識(shí)和節(jié)能技術(shù)的工程人才。以下是對(duì)節(jié)能減排形勢(shì)下能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)教學(xué)改革的一些初步探討。

加強(qiáng)節(jié)能減排的滲透

1.培養(yǎng)節(jié)能減排的意識(shí)和責(zé)任

本專業(yè)主要涉及新能源開發(fā)、能源轉(zhuǎn)化、人工環(huán)境、空調(diào)制冷等領(lǐng)域的相關(guān)科技問題。本專業(yè)涉及的電力等行業(yè)，正是能源消耗和SO2、CO2排放的大戶，所以在課程講授過程中，通過舉例、討論、行業(yè)專題介紹等方式，從社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益等角度使同學(xué)認(rèn)識(shí)到在能源轉(zhuǎn)化過程中節(jié)能的意義和重要性，從而樹立節(jié)能的意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感。例如以全球變暖導(dǎo)致冰川融化給人類帶來(lái)海平面上升、自然災(zāi)害加劇等話題進(jìn)行討論，使大家認(rèn)識(shí)到CO2的過度排放是導(dǎo)致溫室效益的罪魁禍?zhǔn)?。減少CO2的排放可以通過降低能耗等途徑實(shí)現(xiàn)，從而引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到節(jié)能對(duì)保護(hù)人類生活環(huán)境的重要性。讓大學(xué)生在學(xué)習(xí)該專業(yè)過程中有意識(shí)地認(rèn)識(shí)到節(jié)能減排是每個(gè)人的責(zé)任和義務(wù)，樹立起節(jié)能減排綠色環(huán)保意識(shí)。

2.加強(qiáng)教學(xué)中節(jié)能減排的滲透

除應(yīng)該設(shè)立節(jié)能技術(shù)等專門課程外，還應(yīng)在其他課程（如工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)）的教學(xué)中加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)的滲透。通過學(xué)習(xí)使學(xué)生初步掌握節(jié)能的基本原理及一般設(shè)計(jì)方法，推進(jìn)科學(xué)用能、提高能源利用效率、降低用能成本。

工程熱力學(xué)主要包括基本理論和基本理論應(yīng)用兩大部分，而貫穿工程熱力學(xué)教學(xué)內(nèi)容始終的則是提高能量利用率的思想，而這正是節(jié)能減排的根本出發(fā)點(diǎn)。為達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生節(jié)能減排意識(shí)的目的，在實(shí)際教學(xué)過程中，應(yīng)做到以下三個(gè)方面：首先，在整個(gè)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上突出提高能量利用率的思想。工程熱力學(xué)的主線是提高能量利用率，其理論基礎(chǔ)是能量轉(zhuǎn)換定律，即熱力學(xué)第一、第二定律，而這也正是節(jié)能的基本理論。具體而言，能量傳遞和轉(zhuǎn)移過程中數(shù)量守恒但是質(zhì)量不斷衰退，節(jié)能不僅體現(xiàn)在減少能量數(shù)量，更體現(xiàn)在降低能量質(zhì)量衰退。通過教學(xué)，使學(xué)生樹立起在各種不同的實(shí)際過程和循環(huán)中應(yīng)盡可能降低能量質(zhì)量衰退來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的，真正認(rèn)識(shí)到節(jié)能的根本思路是盡可能降低能量質(zhì)量衰退。其次，在具體教學(xué)內(nèi)容上，突出節(jié)能評(píng)價(jià)方法及其應(yīng)用的教學(xué)。目前對(duì)循環(huán)、系統(tǒng)、設(shè)備進(jìn)行節(jié)能評(píng)價(jià)主要采用能量分析法。常用的能量分析方法包括效率法、熵方法和 方法，應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)具體問題具體分析，能從節(jié)能的高度選擇合適的分析方法。第三，在實(shí)際教學(xué)內(nèi)容的課時(shí)安排上突出節(jié)能理論的應(yīng)用。在講透基本理論的基礎(chǔ)上，應(yīng)增加理論應(yīng)用部分的課時(shí)，用工程實(shí)例加深學(xué)生對(duì)節(jié)能重要性的認(rèn)識(shí)和培養(yǎng)，使學(xué)生在實(shí)際工程問題的分析中充分發(fā)揮節(jié)能減排意識(shí)的指導(dǎo)作用。

傳熱學(xué)闡述了能量傳遞、轉(zhuǎn)化的具體方法和途徑，是節(jié)能技術(shù)的基礎(chǔ)。加強(qiáng)在傳熱學(xué)教學(xué)過程中節(jié)能技術(shù)的滲透，如強(qiáng)化傳熱。應(yīng)用強(qiáng)化傳熱技術(shù)提高換熱設(shè)備的效率，減少能量傳遞過程中的損失，更合理更有效地利用能源。還有，傳熱過程中要選用合適的傳熱工質(zhì)和熱導(dǎo)材料等節(jié)能措施。

3.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)中節(jié)能減排的滲透

首先，結(jié)合課程實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化節(jié)能減排意識(shí)。為了通過實(shí)驗(yàn)加深學(xué)生對(duì)節(jié)能理論的認(rèn)識(shí)和對(duì)節(jié)能理論應(yīng)用，一方面，可以給定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和特定設(shè)備，使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)出能量轉(zhuǎn)換情況和節(jié)能措施。另一方面，也可給定實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和一般性設(shè)備，要求學(xué)生設(shè)計(jì)具體的實(shí)驗(yàn)過程。合理的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，可以強(qiáng)化理論教學(xué)中節(jié)能減排意識(shí)培養(yǎng)的效果。

其次，結(jié)合專業(yè)實(shí)習(xí)，細(xì)化節(jié)能減排意識(shí)。培養(yǎng)能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)的實(shí)習(xí)主要包括認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)。實(shí)習(xí)內(nèi)容主要分為3個(gè)層次：參觀學(xué)習(xí)、簡(jiǎn)單的設(shè)備部件制作和安裝、系統(tǒng)運(yùn)行管理。通過參觀學(xué)習(xí)，學(xué)生親臨現(xiàn)場(chǎng)，直接接觸主要設(shè)備、系統(tǒng)，以及設(shè)備和系統(tǒng)的加工、安裝、運(yùn)行等環(huán)節(jié)，使學(xué)生對(duì)本專業(yè)能源使用情況有深入的了解，引導(dǎo)學(xué)生從理論上分析節(jié)能的基本途徑。通過參加簡(jiǎn)單的設(shè)備部件制作和安裝，學(xué)生親手制作安裝設(shè)備部件，便于學(xué)生掌握設(shè)備和系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行管理方面的實(shí)習(xí)，可以使學(xué)生熟悉運(yùn)行管理的基本內(nèi)容、關(guān)鍵指標(biāo)以及調(diào)節(jié)的基本方式?？傊?，充分利用實(shí)習(xí)，可以細(xì)化理論教學(xué)中對(duì)節(jié)能減排意識(shí)的培養(yǎng)。

最后，結(jié)合工程實(shí)踐，深化節(jié)能減排意識(shí)。利用教師所承擔(dān)的科研和工程項(xiàng)目深化學(xué)生的節(jié)能減排意識(shí)。例如，可利用太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)，探討太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)的節(jié)能原理及系統(tǒng)工作性能的研究。

加強(qiáng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)

能源與環(huán)境專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要符合當(dāng)下的形勢(shì)，應(yīng)該加大應(yīng)用型人才培養(yǎng)的比重。一方面，人類面臨的能源環(huán)境形勢(shì)對(duì)“能源與環(huán)境系統(tǒng)工程” 專業(yè)產(chǎn)生了強(qiáng)烈需求，無(wú)論是能源、環(huán)保行業(yè)，還是相關(guān)的裝備制造業(yè)，都存在著較大程度的人才短缺現(xiàn)象，不僅缺專業(yè)技術(shù)人才與設(shè)計(jì)開發(fā)人才等，也缺乏相關(guān)的產(chǎn)業(yè)經(jīng)營(yíng)、工程管理、金融、財(cái)務(wù)與售后服務(wù)等人才。所以能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)應(yīng)大力加速應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，才能更好地促進(jìn)能源、環(huán)保產(chǎn)業(yè)持續(xù)、健康、快速地發(fā)展。另一方面，注重應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，可以滿足社會(huì)對(duì)大學(xué)生的新的要求，提高就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

結(jié)語(yǔ)

在節(jié)能減排形勢(shì)下的能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)，應(yīng)緊貼時(shí)代的步伐，培養(yǎng)大學(xué)生節(jié)能減排的主觀意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感；在理論授課中結(jié)合基本理論，灌輸提高能量利用率的思想；在實(shí)踐教學(xué)中結(jié)合課程實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)習(xí)、工程實(shí)踐，深化對(duì)節(jié)能減排的認(rèn)識(shí)，了解節(jié)能措施；為了適應(yīng)國(guó)家能源與環(huán)境的戰(zhàn)略需求，專業(yè)目標(biāo)要定位準(zhǔn)確，注重應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

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作者單位：上海第二工業(yè)大學(xué)城市建設(shè)與環(huán)境工程學(xué)院上海