孫志國 徐海萍

[摘要] 本文探討了節(jié)能減排形勢下的能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)的教學改革方向，應該加強理論和實踐教學中節(jié)能減排意識的滲透，注重應用型人才的培養(yǎng)。

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

前言

近年來，“節(jié)能減排”成為國家發(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和降低廢氣排放。我國“十二五”規(guī)劃《綱要》指出，到2015年，全國萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗比2010年下降16%，全國化學需氧量和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)施的復合創(chuàng)新型人才，2003浙江大學率先改革“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)境保護與能源生產(chǎn)的密切關(guān)系，這在國內(nèi)外能源動力專業(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，能從事清潔能源開發(fā)、電力生產(chǎn)自動化、能源環(huán)境保護、制冷與低溫、空調(diào)與人工環(huán)境等領(lǐng)域的設(shè)計、研究與管理的跨學科復合型高級技術(shù)人才。

當前，實現(xiàn)節(jié)能減排目標的形勢十分嚴峻。各行業(yè)的技術(shù)人員應具有節(jié)能意識、掌握節(jié)能技術(shù)是時代發(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)目標和教學應增加節(jié)能減排方面的內(nèi)容，以適應社會的需求，培養(yǎng)出具有節(jié)能意識和節(jié)能技術(shù)的工程人才。以下是對節(jié)能減排形勢下能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)教學改革的一些初步探討。

加強節(jié)能減排的滲透

1.培養(yǎng)節(jié)能減排的意識和責任

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，從社會和經(jīng)濟效益等角度使同學認識到在能源轉(zhuǎn)化過程中節(jié)能的意義和重要性，從而樹立節(jié)能的意識和社會責任感。例如以全球變暖導致冰川融化給人類帶來海平面上升、自然災害加劇等話題進行討論，使大家認識到CO2的過度排放是導致溫室效益的罪魁禍首。減少CO2的排放可以通過降低能耗等途徑實現(xiàn)，從而引導學生認識到節(jié)能對保護人類生活環(huán)境的重要性。讓大學生在學習該專業(yè)過程中有意識地認識到節(jié)能減排是每個人的責任和義務，樹立起節(jié)能減排綠色環(huán)保意識。

2.加強教學中節(jié)能減排的滲透

除應該設(shè)立節(jié)能技術(shù)等專門課程外，還應在其他課程（如工程熱力學、傳熱學）的教學中加強節(jié)能技術(shù)的滲透。通過學習使學生初步掌握節(jié)能的基本原理及一般設(shè)計方法，推進科學用能、提高能源利用效率、降低用能成本。

工程熱力學主要包括基本理論和基本理論應用兩大部分，而貫穿工程熱力學教學內(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。為達到培養(yǎng)學生節(jié)能減排意識的目的，在實際教學過程中，應做到以下三個方面：首先，在整個教學內(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，使學生樹立起在各種不同的實際過程和循環(huán)中應盡可能降低能量質(zhì)量衰退來實現(xiàn)節(jié)能的目的，真正認識到節(jié)能的根本思路是盡可能降低能量質(zhì)量衰退。其次，在具體教學內(nèi)容上，突出節(jié)能評價方法及其應用的教學。目前對循環(huán)、系統(tǒng)、設(shè)備進行節(jié)能評價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，應當引導學生對具體問題具體分析，能從節(jié)能的高度選擇合適的分析方法。第三，在實際教學內(nèi)容的課時安排上突出節(jié)能理論的應用。在講透基本理論的基礎(chǔ)上，應增加理論應用部分的課時，用工程實例加深學生對節(jié)能重要性的認識和培養(yǎng)，使學生在實際工程問題的分析中充分發(fā)揮節(jié)能減排意識的指導作用。

傳熱學闡述了能量傳遞、轉(zhuǎn)化的具體方法和途徑，是節(jié)能技術(shù)的基礎(chǔ)。加強在傳熱學教學過程中節(jié)能技術(shù)的滲透，如強化傳熱。應用強化傳熱技術(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)和熱導材料等節(jié)能措施。

3.加強實踐教學中節(jié)能減排的滲透

首先，結(jié)合課程實驗，強化節(jié)能減排意識。為了通過實驗加深學生對節(jié)能理論的認識和對節(jié)能理論應用，一方面，可以給定實驗內(nèi)容和特定設(shè)備，使學生通過實驗總結(jié)出能量轉(zhuǎn)換情況和節(jié)能措施。另一方面，也可給定實驗目標和一般性設(shè)備，要求學生設(shè)計具體的實驗過程。合理的設(shè)計實驗，可以強化理論教學中節(jié)能減排意識培養(yǎng)的效果。

其次，結(jié)合專業(yè)實習，細化節(jié)能減排意識。培養(yǎng)能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)的實習主要包括認識實習、生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習。實習內(nèi)容主要分為3個層次：參觀學習、簡單的設(shè)備部件制作和安裝、系統(tǒng)運行管理。通過參觀學習，學生親臨現(xiàn)場，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、運行等環(huán)節(jié)，使學生對本專業(yè)能源使用情況有深入的了解，引導學生從理論上分析節(jié)能的基本途徑。通過參加簡單的設(shè)備部件制作和安裝，學生親手制作安裝設(shè)備部件，便于學生掌握設(shè)備和系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。進行系統(tǒng)運行管理方面的實習，可以使學生熟悉運行管理的基本內(nèi)容、關(guān)鍵指標以及調(diào)節(jié)的基本方式。總之，充分利用實習，可以細化理論教學中對節(jié)能減排意識的培養(yǎng)。

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

加強應用型人才培養(yǎng)

能源與環(huán)境專業(yè)培養(yǎng)目標要符合當下的形勢，應該加大應用型人才培養(yǎng)的比重。一方面，人類面臨的能源環(huán)境形勢對“能源與環(huán)境系統(tǒng)工程” 專業(yè)產(chǎn)生了強烈需求，無論是能源、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)計開發(fā)人才等，也缺乏相關(guān)的產(chǎn)業(yè)經(jīng)營、工程管理、金融、財務與售后服務等人才。所以能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)應大力加速應用型人才的培養(yǎng)，才能更好地促進能源、環(huán)保產(chǎn)業(yè)持續(xù)、健康、快速地發(fā)展。另一方面，注重應用型人才的培養(yǎng)，提高大學生的創(chuàng)新能力和實踐能力，可以滿足社會對大學生的新的要求，提高就業(yè)競爭力。

結(jié)語

在節(jié)能減排形勢下的能源與環(huán)境系統(tǒng)工程專業(yè)，應緊貼時代的步伐，培養(yǎng)大學生節(jié)能減排的主觀意識和社會責任感；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；在實踐教學中結(jié)合課程實驗、專業(yè)實習、工程實踐，深化對節(jié)能減排的認識，了解節(jié)能措施；為了適應國家能源與環(huán)境的戰(zhàn)略需求，專業(yè)目標要定位準確，注重應用型人才的培養(yǎng)。

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