节能减排形势下能源与环境系统工程专业教学改革的探讨

孙志国 徐海萍

[摘要] 本文探讨了节能减排形势下的能源与环境系统工程专业的教学改革方向，应该加强理论和实践教学中节能减排意识的渗透，注重应用型人才的培养。

[关键词] 能源与环境系统工程节能减排教学改革

前言

近年来，“节能减排”成为国家发展战略的重要组成部分。节能减排指的是减少能源浪费和降低废气排放。我国“十二五”规划《纲要》指出，到2015年，全国万元国内生产总值能耗比2010年下降16%，全国化学需氧量和SO2排放总量分别比2010年的下降8%。

为了培养既懂能源工程又懂环保设施的复合创新型人才，2003浙江大学率先改革“热能工程专业”而产生了“能源与环境系统工程专业”。新专业在定位上突出了环境在能源领域的重要地位，环境保护与能源生产的密切关系，这在国内外能源动力专业中属于创举。新专业培养具备宽厚热工理论和能源与环境系统工程知识，能从事清洁能源开发、电力生产自动化、能源环境保护、制冷与低温、空调与人工环境等领域的设计、研究与管理的跨学科复合型高级技术人才。

当前，实现节能减排目标的形势十分严峻。各行业的技术人员应具有节能意识、掌握节能技术是时代发展的要求。所以，高校各专业，尤其是和节能减排直接相关的能源与环境系统工程专业，其培养目标和教学应增加节能减排方面的内容，以适应社会的需求，培养出具有节能意识和节能技术的工程人才。以下是对节能减排形势下能源与环境系统工程专业教学改革的一些初步探讨。

加强节能减排的渗透

1.培养节能减排的意识和责任

本专业主要涉及新能源开发、能源转化、人工环境、空调制冷等领域的相关科技问题。本专业涉及的电力等行业，正是能源消耗和SO2、CO2排放的大户，所以在课程讲授过程中，通过举例、讨论、行业专题介绍等方式，从社会和经济效益等角度使同学认识到在能源转化过程中节能的意义和重要性，从而树立节能的意识和社会责任感。例如以全球变暖导致冰川融化给人类带来海平面上升、自然灾害加剧等话题进行讨论，使大家认识到CO2的过度排放是导致温室效益的罪魁祸首。减少CO2的排放可以通过降低能耗等途径实现，从而引导学生认识到节能对保护人类生活环境的重要性。让大学生在学习该专业过程中有意识地认识到节能减排是每个人的责任和义务，树立起节能减排绿色环保意识。

2.加强教学中节能减排的渗透

除应该设立节能技术等专门课程外，还应在其他课程（如工程热力学、传热学）的教学中加强节能技术的渗透。通过学习使学生初步掌握节能的基本原理及一般设计方法，推进科学用能、提高能源利用效率、降低用能成本。

工程热力学主要包括基本理论和基本理论应用两大部分，而贯穿工程热力学教学内容始终的则是提高能量利用率的思想，而这正是节能减排的根本出发点。为达到培养学生节能减排意识的目的，在实际教学过程中，应做到以下三个方面：首先，在整个教学内容的设置上突出提高能量利用率的思想。工程热力学的主线是提高能量利用率，其理论基础是能量转换定律，即热力学第一、第二定律，而这也正是节能的基本理论。具体而言，能量传递和转移过程中数量守恒但是质量不断衰退，节能不仅体现在减少能量数量，更体现在降低能量质量衰退。通过教学，使学生树立起在各种不同的实际过程和循环中应尽可能降低能量质量衰退来实现节能的目的，真正认识到节能的根本思路是尽可能降低能量质量衰退。其次，在具体教学内容上，突出节能评价方法及其应用的教学。目前对循环、系统、设备进行节能评价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，应当引导学生对具体问题具体分析，能从节能的高度选择合适的分析方法。第三，在实际教学内容的课时安排上突出节能理论的应用。在讲透基本理论的基础上，应增加理论应用部分的课时，用工程实例加深学生对节能重要性的认识和培养，使学生在实际工程问题的分析中充分发挥节能减排意识的指导作用。

传热学阐述了能量传递、转化的具体方法和途径，是节能技术的基础。加强在传热学教学过程中节能技术的渗透，如强化传热。应用强化传热技术提高换热设备的效率，减少能量传递过程中的损失，更合理更有效地利用能源。还有，传热过程中要选用合适的传热工质和热导材料等节能措施。

3.加强实践教学中节能减排的渗透

首先，结合课程实验，强化节能减排意识。为了通过实验加深学生对节能理论的认识和对节能理论应用，一方面，可以给定实验内容和特定设备，使学生通过实验总结出能量转换情况和节能措施。另一方面，也可给定实验目标和一般性设备，要求学生设计具体的实验过程。合理的设计实验，可以强化理论教学中节能减排意识培养的效果。

其次，结合专业实习，细化节能减排意识。培养能源与环境系统工程专业的实习主要包括认识实习、生产实习和毕业实习。实习内容主要分为3个层次：参观学习、简单的设备部件制作和安装、系统运行管理。通过参观学习，学生亲临现场，直接接触主要设备、系统，以及设备和系统的加工、安装、运行等环节，使学生对本专业能源使用情况有深入的了解，引导学生从理论上分析节能的基本途径。通过参加简单的设备部件制作和安装，学生亲手制作安装设备部件，便于学生掌握设备和系统内部结构。进行系统运行管理方面的实习，可以使学生熟悉运行管理的基本内容、关键指标以及调节的基本方式。总之，充分利用实习，可以细化理论教学中对节能减排意识的培养。

最后，结合工程实践，深化节能减排意识。利用教师所承担的科研和工程项目深化学生的节能减排意识。例如，可利用太阳能热泵系统，探讨太阳能热泵系统的节能原理及系统工作性能的研究。

加强应用型人才培养

能源与环境专业培养目标要符合当下的形势，应该加大应用型人才培养的比重。一方面，人类面临的能源环境形势对“能源与环境系统工程” 专业产生了强烈需求，无论是能源、环保行业，还是相关的装备制造业，都存在着较大程度的人才短缺现象，不仅缺专业技术人才与设计开发人才等，也缺乏相关的产业经营、工程管理、金融、财务与售后服务等人才。所以能源与环境系统工程专业应大力加速应用型人才的培养，才能更好地促进能源、环保产业持续、健康、快速地发展。另一方面，注重应用型人才的培养，提高大学生的创新能力和实践能力，可以满足社会对大学生的新的要求，提高就业竞争力。

结语

在节能减排形势下的能源与环境系统工程专业，应紧贴时代的步伐，培养大学生节能减排的主观意识和社会责任感；在理论授课中结合基本理论，灌输提高能量利用率的思想；在实践教学中结合课程实验、专业实习、工程实践，深化对节能减排的认识，了解节能措施；为了适应国家能源与环境的战略需求，专业目标要定位准确，注重应用型人才的培养。

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作者单位：上海第二工业大学城市建设与环境工程学院上海