热能与动力工程专业-卓越工程师教育培养计划人才培养方案

1热能与动力工程专业卓越工程师教育培养计划人才培养方案一、培养目标本专业培养掌握热能与动力工程专业基础理论知识、各种能量转换及能量有效利用的理论和技术，能胜任发电厂热力系统设计与技术研发和技术改造、火电厂集中控制系统设计、热力设备的运行与事故处理、热力设备性能试验与技术改造、热力设备的安装与检修等相关工作，具有良好的职业道德和综合素质的专业工程师。二、培养标准依据专业培养标准，本专业毕业生应该具备以下知识、能力和综合素质：1、基础理论毕业生应具备电工电子技术、机械设计基础知识、热流科学理论、发电厂热工控制系统技术、热力系统设计与改造技术、热力设备安装与检修技术、热力设备性能试验与调试技术等专业知识。主要应包括如下几方面的知识：（1）具有较扎实的数理知识和良好的计算机、外语运用能力，并具有一定的经济、管理、人文与社会科学知识；（2）具有本专业领域较宽的专业基础理论知识，主要包括工程制图、工程力学、机械设计基础知识、电工电子技术、热流科学基础理论、自动控制与测量技术等工程基础知识;（3）具有本专业所必需的锅炉原理及设备设计和运行、汽轮机原理及设备设计和运行、热力发电厂系统设计、火电厂集控运行及事故处理、热力设备安装检修、火电厂环境保护与综合治理等专业知识，了解新能源开发与利用、节能与环保等相关技术的应用现状、面临的问题及发展方向；（4）具有热能工程、机械工程、自动控制、环境工程等学科交叉知识，了解电力发展及改革目标与本专业的关系，具有较宽阔的知识面和较强的工作适应性。2、专业能力本专业学生应初步具备火力发电厂热力系统的设计、技术研发、设备技术改造、大型火电厂集中控制运行调节和事故处理、热力设备安装检修、热力设备性能试验与测试、火2电厂热工测量与保护技术应用、新能源开发与利用、火电厂环境保护与控制、热力系统设备维护及工程管理等方面专业知识，并具有解决本专业领域实际工程问题的能力。主要培养的专业能力包括：（1）热力系统及设备的设计、研发和技术改造能力；（2）熟练利用计算控制系统进行火电厂集中控制运行调节和事故处理能力；（3）热力设备安装与检修能力；（4）热力设备性能试验与测试能力；（5）热力系统维护与工程管理能力；（6）火电厂环境保护与控制；（7）火电厂热工测量与保护技术应用；（8）新能源开发与有效利用能力。3、综合素质本专业学生在具备一定的专业知识和能力的基础上，应具有胜任设计、研发、制造、安全经济运行、安装检修、工程管理等岗位所需的必要综合素质与能力，主要包括：（1）思想品德、法律与诚信意识、社会责任感；（2）科技文献检索与查询能力；（3）终生学习的能力；（4）计算机绘图能力；（5）外语交流能力；（6）人文素养、团队合作与人际交往能力；（7）工程意识和创新意识；（8）质量意识和节能、环保意识；（9）安全责任意识和价值效益意识。三、基本学制学制四年。四、培养模式依据行业对本专业现场工程师的能力要求与课程及教学活动关联矩阵（附件1），实施通识教育+专业教育（1+1.75）、校内实践+系统实践和岗位实践（0.25+0.5+0.5）、系统综合设计+专题设计包含在相应的实习之内，学生在第七学期和第八学期边实习边设计3（0.5+0.5），三个两段式（1+2+0.5+0.5）培养模式。第一阶段是校内培养阶段：分为通识教育和专业教育两段式。一年级为通识教育，二三年级为专业教育，专业教育含校内实习，由学校教师完成教学授课和实习指导任务，此外还含有校外认识实习，在企业由企业指导教师完成。第二阶段是综合实践阶段：分为火电厂系统综合实践和系统综合设计两段式。学生在四年级上半年进行电厂系统实习，且边实习边完成热力系统综合设计，由企业教师和校内教师共同指导；设计完成后由校内外教师组成答辩组进行答辩。第三阶段是岗位实践阶段：分为岗位实习和专题设计两段式。四年级下半年在企业进行岗位实践并完成专题设计，专题设计题目来源于企业生产实际，学生根据生产实践中遇到的问题和企业设备及系统特征进行命题，由企业教师对选题内容进行把关，并指导学生完成专题设计，设计中期学生回校两周，进行查阅资料并由校内指导教师进行理论指导，再回到实践岗位系实践和设计；设计完成后由校内外教师组成答辩组进行答辩。五、理论课程体系依据热能与动力工程专业学生主要面向火力发电行业的需求，重点培养学生在火力发电厂、地方集中供热电厂、化工冶金等技术领域的热力系统开发、运行、调试、安装检修、运行维护及工程管理的专业知识与能力，根据热能与动力工程专业的人才培养目标和培养标准，将该专业学生的知识、能力与素质要求按照公共基础模块、工程设计基础模块、专业基础理论模块、热力设备及系统设计模块、发电厂生产过程自动控制模块、发电厂集控运行模块、热力设备安装检修模块、人文和专业拓展模块、校企联合培养模块、综合能力课外培养模块等10个模块进行划分。具体的模块构成如图1所示。4图1.模块构成图公共基础思想道德修养数理知识计算机、英语运用能力1~4学期校内培养热机基础理论热力设备及系统设计模块发电厂热工控制系统应用发电厂集控运行热力设备安装检修专业知识拓展模块企业培养模块企业实习模块毕业设计模块素质拓展模块人文素质拓展模块学科交叉拓展模块综合能力课外培养模块社会实践模块创新能力培养模块工程设计基础2~3学期校内培养2~6学期、校内培养2~6学期、校内培养7~8学期、企业培养1~8学期、校企联合培养51、主干课程高等数学、工程制图、工程力学、机械设计基础、工程流体力学、工程热力学、传热学、泵与风机、锅炉原理、汽轮机原理、热力发电厂、热工自动调节、大型火电机组运行及事故处理。2、模块构成（1）公共基础模块教学目的：具有较扎实的数理知识和良好的计算机、外语运用能力，并具有一定的经济、管理、人文与社会科学知识；强调全面发展，通过扩大学生的知识广度，拓展学生的视野，使学生兼备人文、社科与科学素养。模块构成：该模块包含在政治思想、人文社会科学方面所有的“两课”教育、高等数学和工程数学、大学英语、大学计算机基础、程序设计、大学体育等。整合内容：将大学英语与专业英语进行整合，除对英语等级的要求外，全面提高学生英语听、说、读、写的能力。（2）工程设计基础模块教学目的：掌握本专业所必需的基础理论，为本专业课教学奠定扎实的理论基础。模块构成：主要通过工程制图、热动CAD、工程力学、机械设计基础、机械设计基础课程设计、电厂金属材料等课程的学习和金属加工工艺实习，加强学生工程设计基本技能的培养和训练。（3）专业基础理论模块教学目的：掌握本专业所必需的基础理论，为本专业课教学奠定扎实的理论基础。模块构成：主要通过工程流体力学、工程热力学、传热学、、泵与风机、电工技术、电子技术等课程学习和综合设计，加强基础理论和应用能力训练。改革内容：工程热力学和传热学及工程流体力学课程增加了热工流体综合设计内容。（4）热力设备及系统设计模块教学目的：掌握发电厂动力设备工作原理、设备及系统的设计理论与设计方法，掌握设计计算方法及计算标准的运用等，培养热力设备及系统设计和技术改造工程师。模块构成：锅炉原理、汽轮机原理、热力发电厂、循环流化床锅炉等课程的学习，再通过发电厂认识实习、热力系统设计、热力系统实习等训练，掌握设计方法。改革内容：为了加强理论与实践有机结合，增加了锅炉综合试验周，还综合了锅炉、6汽轮机、热力发电厂课程设计内容，设置了发电厂热力系统综合实习和发电厂系统综合设计内容。（5）热工控制系统模块教学目的：掌握热工测量技术及方法，掌握火电厂热工自动控制原理及自动调节系统的构成及控制方法，掌握计算机控制系统的应用方法，培养热工过程自动控制系统应用和维护工程师。模块构成：热工测量技术、热工过程自动调节、数字电液控制系统、计算机控制系统、炉膛安全监控系统等课程的学习，再通过热工自动调节课程设计、计算机控制系统应用实训等训练，掌握热工自动控制方法、计算机控制系统的构成及使用方法。改革内容：将热工过程自动调节、数字电液控制系统、计算机控制系统、炉膛安全监控系统课程，按照现代大型火电机组控制系统需要进行整合，注重讲解系统的构成与应用。利用试验系统，进行热工过程自动调节系统课程设计，利用大型DCS仿真机进行计算机控制系统实训。（6）火电厂集控运行模块教学目的：掌握发电厂集控运行和负荷调节方法、机组启停和事故处理方法，培养火电厂集控运行工程师。模块构成：发电厂电气部分、大型火电机组运行及事故处理、机炉运行集中实训、电厂仿真运行实习、电厂仿真机运行技能认证。改革内容：增加机炉运行集中实训、电厂仿真运行实习，增加运行操作技能训练。（7）热力设备安装检修模块教学目的：掌握热力设备安装检修技术、实验测试技术，培养热力设备安装检修与设备运行维护工程师。模块构成：汽轮机试验技术、锅炉试验测试技术、大型汽轮机故障诊断技术、热力设备安装检修实训、锅炉综合试验。改革内容：增加了热力设备安装检修及实验测试应用技术课程和实训环节，培养热力设备安装检修及运行维护工程师。（8）专业拓展模块教学目的：通过文学类、艺术类、社科类公共选修课程的学习，使学生具备良好的人文素养；学生通过专业素质拓展课程的学习，对相关专业领域进行深入了解和拓展应用，7为学生专业拓展奠定基础。模块构成：公共素质类拓展课程包含：文学类、艺术类、社科类、经管类选修课程；专业能力拓展包括三个子专业方向：1）新能源发电：燃气轮机发电、新能源发电技术（太阳能、核能、风能发电技术）；2）环境保护：烟气脱硫脱硝技术、静电除尘与气力输灰、电厂水处理技术；3）技术管理：电力工程概预算、火电厂生产技术管理、专业英语等。改革内容：增加了电力工程概预算、新能源发电、电力环保、电厂水处理等课程，为从事新能源开发和利用、电力环保、火电厂生产技术管理等相关专业奠定基础。（9）企业培养模块教学目的：参与企业的研发、生产、管理等工作，将理论与企业实践结合，并加以运用。培养学生具有现场工程师良好的职业道德和工程意识，进一步加强学生分析、解决本专业工程实际问题能力的培养。模块构成：企业系统实习、企业岗位实习、专题毕业设计。改革内容：增加了专题设计和企业岗位实习培训内容。（10）综合能力课外培养模块教学目的：通过参加多层次、多种形式的课外竞赛等，使学生具备良好的人文素养、培养学生查阅资料、自我学习、团队合作以及工程意识和创新意识等，使学生的专业能力与综合素质得到锻炼和提高。模块构成：学生参加社会实践、组织活动、参加科技竞赛、创新项目、教师科研、专业技能培训与认证等。3、理论课程体系鱼骨架图模块化理论课程体系鱼骨图如图2所示。六、实践教学体系实践教学与理论教学体系相对应，在上述所有的10个模块中，都设有实践环节，以锻炼和提高学生的运用知识能力。除常规课程实验、课程设计外，综合性集中实践教学环节主要包括：金属工艺实习、电厂认识实习、机炉运行集中实训、锅炉综合试验、热力设备安装检修实训、DCS控制系统应用实训、电厂仿真运行实习、电厂系统实习、岗位实习、机械设计基础课程设计、计算机程序设计、热工自动调节课程设计、电厂系统设计、8专题设计等。1、实践教学体系鱼骨架图热能与动力工程专业模块化实践教学体系框架图见图3。9图2.热能与动力工程专业模块化理论课程体系框架图工程设计基础模块电厂金属材料工程力学机械设计热力设备及系统设计模块热力发电厂汽轮机原理锅炉原理电子技术专业基本理论模块传热学工程热力学工程流体力学生产工程师大型火电机组运行及事故处理热工测量技术计算机控制系统公共选修课公共素质拓展模块数字电液控制系统热工过程自动调节汽轮机测试技术炉膛安全监控系统热工控制系统模块火电厂生产技术管理锅炉测试技术泵与风机火电机组集控运行模块热力设备安装检修模块公共基础模块工程制图高等数学英语计算机基础程序设计热动CADCAD发电厂电气部分大型汽轮机故障诊断技术专业素质拓展模块电厂化学新能源发电技术循环流化床技术烟气脱硫脱硝技术艺术类选修课交叉学科选修课新生入学电力工程概预算技术经济学电工技术静电除尘与气力输灰10图3.热能与动力工程专业模块化实践教学体系框架图工程设计基础模块电厂安装检修