新能与动力工程范文第1篇

[关键词]热能与动力工程；科技创新；分析

中图分类号：TK-1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）05-0103-01

经济的发展离不开安全、高效的能源供应。在改革开放过去的近40年中，我国依托大量的传统能源供应，使工业水平得到了飞速发展。但随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们对生产活动中能源使用的高效性、清洁性提出了更高的要求。如何提高能源利用的效率，使有限的能源更加全面的服务于国家的发展，是热能与动力工程相关领域需要重点关注的课题。只有依托于科技创新，落实节能减排新理念，才能在锅炉、热电、空调等领域取得更大的技术进步。

1 热能与动力工程的基本概念

国家的经济建设必然伴随着能源需求的上升，能源行业一直在国民生产活动中扮演着十分重要的角色。而热能与动力工程就是为了解决能源与动力问题而诞生的学科，其以工程热物理理论为基础，研究各类动力工程和机械的运行规律，以实现燃料的高效、安全使用。我国的热能与动力工程专业涵盖了热能过程与控制、动力机械、流体机械和电厂热能工程等多个专业方向，所培养的人才在各大发电厂、电力设计研究院、制冷设备企业、高校和政府环境规划相关部门发挥着重要的作用。

2 热能与动力工程在现代生产活动中的应用

2.1 在锅炉工程中的应用

热能与动力工程在锅炉中的应用，主要体现在燃烧控制技术的开发和改进上。所谓燃烧控制，就是对锅炉内燃料的燃烧转化幅度进行动态调整的技术。传统的锅炉燃烧，是靠人工向锅炉内填充燃料，但在计算机控制技术不断发展的今天，许多先进的锅炉设备已经应用了自动化、智能化填料设备。燃烧控制技术的主要思想，就是利用燃烧控制器、热传感器（热电偶）、流量控制设备和PLC等组成自动控制系统，PLC根据传感器实测的锅炉温度，与预设温度相比较，根据差值的大小和方向驱动流量控制设备，以对燃烧状态进行调整。

2.2 在热电厂生产中的应用

在热电厂生产设备中，汽轮机可以将锅炉所产生的蒸汽（热能）转化为轮机转子的动能，是主要的热能-动能转化设备。在热能-动能转化过程中，一部分热能转化为动能后，经过发电机再转化为电能输送出去；但还有一部分热能通过热传导损耗掉了。因此，热能与动力工程再热电厂生产中起到的最重要作用，就是研究减少热损耗的方法，提高能源的利用效率。一般来说，热电厂可以利用多级汽轮机的重热现象来提高能源的利用率。所谓重热现象，就是指蒸汽在上一级汽轮机做功的损失，可以被下一级汽轮机所利用的现象。重热现象是提高热电厂热能利用率的重要理论基础，一般可以用重热系数来表征。

2.3 在空调工程中的应用

在空调工程中，以电能为代表的能源通过流体与制冷机械设备转化为机械功。因此空调工程是热能与动力工程中流体机械领域的一个典型应用。在空调工程中，电力驱动压缩机，使得电力能源转化为制冷剂的机械能，具备一定压力和流速后的推动制冷剂按照冷凝器、节流阀、蒸发器的顺序流动，使得制冷剂在房间内部的蒸发器内蒸发吸热，在外部的冷凝器完成冷凝放热，以达到热交换的目的。

3 热能与动力工程的前沿科技创新

3.1 燃烧控制技术的优化创新

锅炉燃烧控制技术的优化创新，主要体现在节能和减排两个方面。所谓节能，就是通过合理调节送料量和送风量以优化燃料的燃烧效率，达到节省燃料的目的。在国家推行节能减排政策力度不断加大的背景下，可以采用燃烧优化技术改造（Advanced Process Control，简称APC）系统来实现。APC系统可以通过外挂的计算机通信设备对锅炉燃烧实现闭环或开环控制，其中采用的模糊逻辑控制技术可以应付多种工业控制问题。在已经采用了APC技术的锅炉燃烧控制系统中，锅炉符合升降能力明显提高，负荷爬坡能力增强；同时实现了过热温度优化控制、喷水控制和智能吹灰控制等，达到了较好的节能效果。在减排方面，燃料用量的减少，使得温室气体排放量得到控制，同时，通过燃煤送风量的智能控制，可以促使煤的完全燃烧，减少氮氧化合物的排放，也降低了锅炉飞灰的排放

3.2 热电厂节能降耗技术创新

热电厂是热能与动力工程技术应用最为广泛的领域，其在节能降耗技术创新中也走在前列。其中，超超临界机组的应用使得热效率明显提高，具有显著的节能减排效果。所谓超超临界机组，是以锅炉内部介质的工作压力为判别标准的。当锅炉内蒸汽压力在31MPa以上时，被称为超超临界锅炉，在超超临界机组机组中，燃煤具有更高的热效率。另外，在百万千瓦级的超超临界机组中，由于其设备数量较多、机组结构极为复杂，在进行手动操作数，容易由于误操作引起设备事故，因此机组自停控制技术的应用显得十分必要。机组自停控制系统（Automatic Power Plant Starup And Shutdown System，称APS），可以通过安装在锅炉、汽轮机等各处的监视系统，监控系统的实时运行状态，并利用预先写入的程序调动各个设备的顺序控制系统，以实现机组的自启自停。APS作为具有先进控制理念的控制技术，对于提高热电厂运行效率和自动化水平，以更好实现节能降耗具有重要的作用。

3.3 空压机余热回收技术创新

空气压缩机，简称空压机，是一种用以压缩气体的机械设备，其作用原理和水油压力泵类似，工厂中能耗较高的动力设备之一。空压机将输入的电能转化为压缩空气能，从而驱动其他设备运作，其在流体机械领域有着较为广泛的应用。但值得关注的是，供应给空压机的电能，通常仅有两成转化为机械能，而剩余八成能量以热能的形式散失，从而造成了极大的能源浪费，不符合节能减排的生产要求。而空压机余热回收技术设备的出现，大大改善了这一状况。空压机通过冷热交换的原理，将压缩气体过程中产生的热量重新利用，将原本耗散到空气中的热量收集起来，作为加热生活、生产用水所需热能，替代原本的用水加热设备，大大减少了能量的浪费状况。

结语

随着科技和经济水平的不断提升，国家对于能动行业的发展提出了更高的要求。传统的热能与动力工程粗放、高能耗型应用模式已经不再适用。为了保障可持续发展，提高能源的利用率，相关技术人员和理论研究人员应当从现有的锅炉、热电生产、空调等高能耗产业出发，进行优化创新研究针对锅炉燃烧的节能减排控制技术、热电厂的高效运行控制、以及空压机等高能耗设备的节能降耗等进行科技创新，为热能与动力工程专业研究开辟新的方向。本文仅针对当前能动专业的几个典型应用实例，给出了一些较有前景的创新方向，对于相关研究工作的进行具有一定的参考意义。

参考文献

新能与动力工程范文第2篇

1.热能与动力工程存在的问题分析

早在商周时期，我们国家就已经开始了工业炉的生产工作，那时主要是通过加热来提炼铜器。铸铁工艺最早出现于春秋战国时期。与此同时熔炼铸铁相关高炉出现于十八世纪九十年代，且马丁于十九世纪六十年代有机改造同气体燃料相关的那些加热平炉。此时的热能项目在锅炉中应用中获取了一些成绩，不过还是有不利点。热能与动力工程中工业炉的应用发展分析对于工业生产来讲，工业炉的地位非常关键。在早些时候，工业炉一般是经由燃烧材料的方法来提供热能。在这种过程中，人们发现此种方法虽然能够带来热能，但是也会对我们的环境产生非常恶劣的影响。随着技术的不断发展，人们发现可以通过工业炉来实现电和热的有效转化。目前热能相关的研究工作在不断开展，而且锅炉的管理能力也得到了很大的提升，目前已经可以使用电脑控制锅炉，这就在无形中将能量的利用率显著的提升了。当前锅炉有两大类型，分别是推钢型的和步进型。这两者的差别是它们的输送材料方法不一样。

2.热能项目中风机面对的问题

锅炉设计风机的目的是为了压缩并且运输气体，也就是说把机械能合理的变化为动能。当设备运行的时候，风机能够将有关的气体运输到特定的设备中，它的功效比较显著。最近几年，我们国家的经济和社会获取了非常显著的成就，人们对于能源也更为需求，有关能源生产单位若想在激烈的竞争中获取发展，实现效益最大化，就应该切实的提升锅炉的工作总量。正是因为不断的增加其活动量导致风机因为长久的运转而发生破损，一旦破坏就会影响到设备的正常运行。所以必须变换风机的工作模式。除此之外我们还需要注意一个事项，叶轮本身结构非常复杂，在其测量温度的时候外在要素会对它的工作产生一定干扰。对于这个问题当前还没有合理的解决方法。虽然如此，然而值得一提的是为采取热能与动力工程已研发出的相关软件可从多种方向对风机叶片燃烧的速度进行有效测定，且可对数值进行二维模型的模拟，通过此创建来对网格进行有效划分，之后采取求解器对网格输出、所需结果进行有效求取，最终获取较为准确的一些模拟结果。

二、热能与动力工程的广泛运用了所取得的科技创新

1.燃烧控制

对于设备的燃烧控制来讲，其中非常重要的一个部分是怎样调节能量。我们国家的设备大多数使用的是人力模式，通过手工将燃料放到炉中，这样能够保证运转稳定，不过非常的耗费人力。最近几年大部分的单位都开始使用自动化模式。当前的燃烧方式有以下类型：第一是持续控制体系，它是由控制器和有关分析部件组合得到的，利用热电来测定数值，进而使用电脑分析存在的偏差数值，只有这种方法可以确保结果是精确的，进而对设备燃烧合理控制。通过不断的实践我们发现上述这种设备在开工时存在一定的偏差，所以需要进行合理的研究以此来保证数值的精确性。交叉式燃烧控制系统。锅炉由燃烧的控制器、烧嘴、流量阀、热电偶等相关部分构成，其对所需测量的温度进行转换是经过温度进行计算测量，分析设备能否和设定好的数值保持一致，进而起到控制燃烧的意义。这种燃烧方法的优点非常多，不但能够节省零件，还能够更为精准的控制温度，所以在当前的工业生产中被大范围的应用。

2.仿真类锅炉风机的翼型

新能与动力工程范文第3篇

1.建立毕业设计指导教师的工作能力考核和培训

本科毕业设计对指导教师的理论知识和实际工作经验要求较高。因此，需要对指导教师进行较严格的考核和培训，只有具备了指导本科毕业设计能力的教师才能从事毕业设计指导工作。

（1）毕业设计指导教师的工作能力考核方法。主要从以下几个方面考核毕业设计指导教师的工作能力：首先，指导教师必须具备中级以上技术职称。技术职称是衡量教师工作能力和技术水平的一项重要指标。根据相关规定，中级以上职称的教师本科毕业后一般具有五年以上的教学和工作经验，基本可以担任毕业设计指导教师。其次，要求指导教师必须收集3套以上完成的工程设计资料。工程设计是一项复杂的工作，有其自身的工作方式和特点，参考现有的工程图纸和设计资料是必不可少的，任何一项好的工程设计都离不开对前人工作经验和成果的继承和发展。因此，指导教师在承担毕业设计指导工作前应收集大量工程技术资料，特别重要的是应有几套完整的工程设计资料。最后，指导教师在独立承担毕业设计指导任务前，必须有一年以上的毕业设计助教工作经历，并且经过考核才能承担毕业设计指导工作。在助教过程中要求年轻教师与学生一起完成相关毕业设计，将设计过程和相关资料充分掌握，并组织专门的考核来确认年轻教师是否能承担毕业设计指导工作。

（2）毕业设计指导教师的工作能力培训。当今世界工程技术发展很快，无论青年教师还是具有多年工作经验的老教师都需要不断学习先进的工程技术。在这方面教研室主要采取“请进来”和“送出去”的方法来提高教师的工程实践能力。所谓“请进来”，是指请相关设计院的专家来指导教师进行毕业设计工作，可以采用设计方法讲座、带领教师一起指导毕业设计等工作方式。所谓“送出去”，是指将教师派往设计院、设计公司等单位与专业设计人员一起工作。教研室与多家相关设计单位建立了良好的合作关系，定期选派相关教师到专业设计单位从事设计工作，并且要求教师至少参与完成一项完整工程设计工作（包括可行性研究、初步设计、施工图设计和现场服务）。

2.加强毕业设计过程中的指导和监督

内蒙古科技大学热能与动力工程专业毕业设计时间为16周，几乎占用大四最后一个学期。在如此长的一个时间段中，完全靠指导教师和学生自己把握工作进度是不合适的，因此教研室制定了毕业设计总体进度表，以便于学生和指导教师统一安排工作进度，具体见表1。指导教师根据表1安排的各组的毕业设计任务，在各工作阶段最后一周检查每个学生的阶段性工作成果，对于没有达到要求的阶段性成果给出评价意见，要求该学生进行修改。学生在毕业设计过程中不可避免的出现各种问题，需要指导教师定期指导。由于学生出现的问题比较零散，同时指导教师在承担毕业设计工作以外还有其他多项工作，因此不可能每天都到设计教室指导设计工作。教研室在征求指导教师和学生意见的基础上，制定了指导教师工作时间安排，要求每位指导教师每周定期安排2个半天的时间指导本组学生。每次指导间隔为半周，可以充分发挥学生的主动性来自己解决问题，并且可以培养学生带着问题来完成工程设计的能力。因为在实际的工程设计过程中不可能所有的问题都能够马上得到解决，如其他专业资料提供不及时、局部设计方案没确定、部分参数不知道等问题。当出现部分问题不能马上解决时，正常的设计工作不能停止，而是在设法解决相关问题的同时继续开展后续的设计工作，当问题解决后再来完成相关工作。只有这样才能保证按期完成设计工作，不会因为一个局部问题影响整个设计进度。

3.建立公正合理的毕业设计评价体系

（1）规范各设计方向的工作内容和工作量。热能与动力工程专业毕业设计题目分别涉及热力发电厂、锅炉和冶金加热炉三部分内容。毕业设计题目的分配主要是根据就业意向由同学们自主选择。由于每个设计方向特点、工作内容有较大区别，在评价毕业设计工作时较难有统一标准。教研室针对热能与动力工程专业毕业生将来的工作需要制定了毕业设计应涉及到的重点内容。首先毕业设计应完成一个完整的工业项目，可以是工厂整体设计，也可以是锅炉或冶金加热炉整体设计。设计说明书要包括如下内容：完整工艺流程设计、热平衡计算、燃料与燃烧计算、空气和燃气管道计算、炉体钢结构和耐火材料选择等。特别是部分指定教师布置的题目为工厂整体设计时，除了进行全厂工艺设计外，还要求指导教师必须选取工艺中某一热工设备单独设计，来保证同学们在热平衡计算、燃料与燃烧计算、空气和燃气管道计算、炉体钢结构、耐火材料选择等方面得到锻炼。

（2）遏制毕业设计抄袭现象。针对毕业设计抄袭问题，教研室做了大量的防范工作。首先要求每位指导教师最多带10位同学。要求指导教师在布置设计任务时要尽量做到每人一题，如果题目大体相近，也必须做到主要技术参数不同，并且严格要求每个学生都按照指导教师布置的题目和技术参照进行设计和绘制施工图，其设计结果必须与指定参数一致。通过以上方法，可以保证每个学生设计的结果都与其他同学不同，进而遏制毕业设计抄袭现象。

（3）建立公正合理的毕业设计评分体系。毕业设计的最终成绩是对即将毕业的同学16周工作的主要评价，并放入学生档案跟随学生一起进入工作岗位。很多企业领导都会查阅学生档案，根据毕业设计成绩来考虑如何培养和使用新员工。因此每位即将毕业的学生都应重视自己的毕业设计成绩。如何公正、合理的评价学生的毕业成绩是摆在指导教师面前的重要问题。在毕业设计成绩评定过程中有两个相互矛盾的问题。首先指导教师都希望本组学生取得好的成绩，这样他们不但可以顺利毕业，同时在走上工作岗位后会给领导产生一个好印象；但是如果没有原则的给每位学生都评定为较好的成绩，就不能起到鼓励优秀学生、鞭策落后学生的目的。特别是对低年级学生会产生不好的影响，使他们失去认真完成毕业设计的动力。长此以往，会使用人单位对本专业产生不信任，不利于本专业的长期发展。因此，教研室规定总体成绩中优秀占15%，良好占25%，中等占40%，及格和不及格占10%。对于毕业设计的成绩评定主要考虑三方面成绩：一是平时成绩。由指导教师根据阶段性工作结果的完成情况评定。二是毕业设计说明书和工程图纸完成质量评定。由指导教师以外的其他教师评定，该教师有教研室指定。三是答辩成绩。答辩分为自己讲述和教师提问两部分，答辩组的五位教师根据该学生的讲述和回答问题情况给出评分，由答辩秘书取平均值作为答辩成绩。学院会在每组学生中随机选取部分学生进行二次答辩，来检查教师答辩过程中是否公正、公平，同时检查指导教师的工作结果是否符合学院要求。

二、结束语

新能与动力工程范文第4篇

关键词：新能源；工程机械；新能源与工程机械

随着我国环境形势的不断严峻，新能源工程机械的研究被我国政府所重视，并且在政策和技术上我国政府也给予新能源工程机械的相关支持。另外，从实际应用的角度来说，工程机械本身在工程作业过程中会产生较大的污染，且对能源消耗力度较高，对环境工程危害较大，新能源工程机械本身比传统燃料工程机械要更为环保，因而开发新能源工程机械是工程机械可持续发展的必然方向之一。

一、新能源工程机械的发展现状与特点

当前，我国对于新能源工程机械的研究所涉及的程度并不深，在工程机械制造与设计方面的成果还不是很多，但研究方向主要选择为清洁无污染的能源开发为主，比如目前在我国多数城市所普及的电气混合动力公共汽车，国外一些工程机械厂家所推出的纯电动工程机械等等，下面本文将对当前果奶外对于新能源工程机械的研究形式，进一步分析新能源工程机械的发展现状与特点。

（一）纯天然气工程机械的发展现状及特点。

目前，以天然气作为新能源燃料的工程机械的发展比较迅速，纯天然气工程机械的发展类型主要分为两种：压缩天然气和液化天然气，在实际应用中，我们可以发现，液化天然气的续航能力更高。以天然气作为主要动力源的工程机械的结构特点为其内部拥有一部燃气发动机，并拥有一组或者单个液化天然气储气瓶，接入相应的汽化装置以及管路；液化天然气在作为发动机动力时，为提高其燃烧力度，需先把液化天然气变成液态，然后由管路传输到燃气发动机内，在发动机装置中进一步调整，调整后在发动机内燃烧，对外输出的转速、功率、扭矩等传递到耗功装置，实现动力输出。经过测试，能源消耗费用节省30%～40%。目前，国内知名的工程机械厂家已经推出了相应的天然气机械产品。

（二）动力电池工程机械的发展现状及特点。

从本质上来说，动力电池工程机械的动力源为电池，即为纯电动工程机械，纯电动过程机械在我国早有研究，但研究方向更多的是趋向于小汽车，由于电池技术以及其他因素的限制，目前我国对于动力电池工程机械的研究也比较初步。当然，国外一些品牌推出的纯电动工程机械较多，比如日本日立品牌所推出纯电动挖掘机。电动工程机械消耗的电能较大，因而大多数电动工程机械工作过程中需要接入380V电网以保障其能发挥出强劲的性能。一般来说，纯电动工程机械的智能化程度以及自动化程度较高，其控制器与变频器进行数据通信，根据负载变化对电机进行变频调速，并控制电磁比例阀，对斜盘变量泵的吸收功率进行调整，实现最优功率的匹配；回转时，直接应用回转电机，通过控制器与回转电机变频器进行数据通信，对回转电机进行变频调速。纯电动工程机械在工作过程中具有噪音低，环境污染低的特点。

（三）混合动力工程机械的发展现状及特点。

混合动力技术在工程机械中也得到了一定的应用，目前在工程机械中所采用的混合动力的方式主要集中为：油电混合、油液混合、油电液混合等三种方式。目前，混合动力方案普遍采用的是油电混合的解决方案，借助蓄电池、超级电容等储能元件，实现柴油机输出功率和扭矩的均衡控制，达到用功率较小的柴油机来驱动大吨位挖掘机的目的。比如山河智能开发的 SWE230S 油电混合动力液压挖掘机在典型的定点挖掘并回转 90°装车的工况中，回转制动回收的能量高达回转所需 40%；整机节能效果在 20% 以上，并可有效的提高工作效率。另外，油液动力混合的方式在工程机械中也得到了一定的应用，比如工程机械知名品牌――――卡特彼勒推出的 336EH 油液混合动力挖掘机，其在营业过程中比标准机型降低了25%的能耗，但在性能、动力以及生产成本方面与标准机型并没有差异。

二、新能源工程机械的研发趋势分析

（一）注重解决新能源工程机械的动力性能。

目前大多数新能源工程机械所面临的制约因素主要包括持续作业时间短，动力性能不够强劲，相对于燃料能源工程机械来说，新能源工程机械在动力性能方面，仍然存在一定的差距，这与工程机械内部结构的设计与优化具有一定的P系，以天然气为动力的工程机械为例，由于燃气发动机的燃烧动力输出上可能要略逊于燃油发动机，因而动力性能较弱，因而一般以天然气为动力的工程机械并不能适用于大功率作业现场。也正是因为新能源机械在应用过程中，没有传统然后工程机械的适应性更强，所以也就导致一些新能源汽车在普及与推广过程中受到了一定的制约。由此可见，解决新能源工程机械的动力性能问题，应该成为未来工程机械研究的重点。

（二）重点解决新能源工程机械相关的配套基础。

新能源工程机械难以得到较快发展的另一制约因素在于新能源工程机械的发展时间比较短，其配套供能设施严重不足，导致其并不能得到广泛的推广与应用。能源补给站相对较少每个新能源的推行都是一个漫长的过程。新能源工程机械在使用过程中因加气或供电等能源补给困难而影响其正常运行使用。因此，针对于目前新能源工程机械的发展来说，所需要重点解决的还是新能源供应方面的问题，如果确保新能源工程机械在实际应用时能够得到稳定的能源供应是解决新能源工程机械推广的重点内容。

三、总结

总的来说，新能源工程机械的发展空间比较大，在本文的分析中，我们也不难看出，目前针对于新能源工程机械的研究，国内外已经获得了不同的研究成果。虽然，当前所推出的新能源工程机械类型在实际应用时也达到了相应的节能减排的效果，但是，目前新能源工程机械在发展过程中仍然存在很多的制约因素需要解决。由此可见，新能源工程机械的发展之路还很漫长。本文重点研究了当前国内外新能源工程机械的发展现状及特点，并简要阐述了未来工程机械发展过程中所需要解决的技术问题以及发展问题，通过对新能源工程机械的认识分析奠定了我国新能源技术的施工基础，对新能源建设有着重大的作用。

参考文献：

[1]张艺莎，王普琰.混合动力工程机械关键技术探讨[J].工程机械文摘，2011，04.

[2]董宁宁，殷晨波，张子立，朱斌. 混合动力工程机械与氢动力发动机的研究进展[J]. 机电工程，2011，11.

新能与动力工程范文第5篇

关键词：大工程；科技创新；实践教学体系；“双师型”师资队伍

作者简介：李养良（1966-），男，甘肃庆阳人，九江学院机械与材料工程学院，副教授；潘东（1973-），男，江西九江人，九江学院机械与材料工程学院，实验师。（江西 九江 332005）

基金项目：本文系江西省教育厅教改项目“基于回归工程教育理念下卓越工程师教育培养计划的构建与实践”（项目编号：JXJG-12-17-18）、江西省教育厅教改项目“毕业设计与科研项目相结合培养材料专业本科生科研创新能力的研究”（项目编号：JXJG-11-17-10）、九江学院2011年度江西省普通本科高校卓越人才培养计划项目的研究成果。

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）13-0021-02

目前，随着科学技术的迅猛发展，对工程实践活动产生了很大的影响，科技全球化对工程活动产生了巨大影响，传统工程教育过分强调专业化、科学化，从而割裂了工程本身，因此，难以符合和适应当代科学技术、社会经济综合化发展的特点。在此背景下，“大工程观”作为一种新的工程理念已在工程教育界受到重视。[1-2]

一、大工程观与科技创新活动

1.大工程观的提出

“大工程观”作为现代工程教育理念之一，其渊源是1994年麻省理工学院（MIT）乔尔·莫西斯提出的：核心内容就是要改革美国“过度工程科学”化的工程教育体系，“重构工程教育”，“要使建立在学科基础上的工程教育回归其本来的含义，更加重视工程实际以及工程教育本身的系统性和完整性”。工程不再是局限于狭隘的科学和技术内涵，而是建立在科学与技术基础之上的包含经济、文化、道德、环境等多因素协调的“大工程”。[3]大工程观要求学生知识的复合型和能力的多样性。大工程观所培养的人才具备从事复杂系统的生产、制造、设计、应用、管理等方面的能力，具备良好的较宽领域的适应能力。

大工程观就是要求工程教育要为学生提供综合的知识背景，强调工程的实践性，培养学生的创造性。[4]在我国，可持续发展对工程师提出了新挑战，工程教育观必须变革，以适应“可持续发展”。目前实施的高等工程教育教学改革的目的就是：只有真刀真枪地深入工程系统，通过大量的实践课程强化实践训练才能避免传统人才培养模式重理论轻应用的弊端，才能培养适应21世纪社会经济、科学技术、文化发展需要的合格的工程技术人才。这样的人才需求反映在学生的能力方面可分解为以下几个方面：一是厚基础，宽口径；二是能诚实守信，适应性强；三是有良好的沟通能力；四是具有工程实践的能力；五是善于思考，具有创新素质。培养学生以上能力的途径除了课堂学习外，完成课外学分、参加科技创新活动也是一个重要的通道。

2.大学生科技创新

大学生科技创新活动是指大学生群体在国家相关机构和学校的组织和领导下，通过教师的指导，学生利用课余时间开展的学术科技创新活动。科技创新活动的主要形式有两类：一类是思想创新，如大学生职业规划、暑期“三下乡”社会实践活动、科技协会兴趣小组活动等。另一类是实物、成果创新，比如机械创新设计大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、三维数字建模大赛、职业技能大赛、开放性实验室的科研活动等。

大学生科技创新活动是推动教学改革、提高学生综合素质、培养学生实践动手能力和创新精神的有效途径，同时也是反映学生培养质量的重要依据。目前，尽管大学生科技创新活动取得了相当可喜的成绩，并且受到了社会的高度关注，但仍然在实际运行中存在着许多问题。主要表现在：创新活动的形式多样，但缺乏完善的制度建设；缺乏合理的激励机制，老师和学生的积极性不能充分调动；学校对工程实践的投入不足，工程型师资力量和教学硬件设施不全；科技创新的成果流于形式的多，转化率较低。要解决这些问题，需要更新创新的教育观念和教育理念，加大高等工程教育改革的力度，在改革发展中解决问题。[5-6]

二、大学生科技创新活动与大学生工程素质培养的内在联系

1.科技创新活动是大学生知识转化为能力的重要平台

通过大学生参加科技创新活动，首先，能够促进对所学知识的理解和深化；同时，学生将所学知识转化为工程实践，增强了实践能力，进而缩短了课堂教学与工程实际的距离。大学生科技创新活动作为学生课堂知识转化为工程实践能力的平台，真正体现了工程教育活动的内在规律和最终目的。

2.大学生科技创新活动是工程知识的继承发展

课外科技创新活动为大学生创新能力全方位的提高提供了舞台。如：参加机械创新设计大赛首先要认真选题，通过文献检索、市场调研等确定自己的竞赛题目，然后设计方案，进行上机演练、调试、修改完善、产品制作，在这些实践过程中大大提高了学生的工程设计能力和实际动手能力；在完成产品期间，要和老师、同学、公司、专家以及实验室的工作人员等打交道，学生通过与他人交谈、交往、联系，学习了待人接物的道理，锻炼了个人处理好社会关系和人际关系的能力，同时也提高自己的语言表达能力、团体合作能力和指挥协调管理能力。

三、架构基于大学生工程素质培养的大学生科技创新活动

1.积极营造创新气氛和氛围，激发大学生的创新积极性是前提

营造创新氛围是办好大学生科技创新活动的前提。首先，要在舆论上大力宣传大学生科技创新活动的目的和意义，要通过学校的校报、学校校园网、广播、黑板报、科技讲座等多种形式来宣传大学生课外科技创新活动。其次，要鼓励教师在课堂上、课外活动中都要向学生开展创新教育，要改变传统的教学模式，采取启发式教学、讨论式教学、案例式教学等，课外作业的布置要有针对性，有思考、有综合，也有创新；考试形式应该多样化，可以多出综合性开放式的题目，让学生有自由发挥创造的空间；对于有科研项目的教师要在科研活动中吸收学生，参与到课题的各个环节中。学校要鼓励学生积极参与多种形式的科技创新活动。

2.创新机制，完善大学生创新能力培养的相关制度制度是保障

完善相关制度是做好大学生创新能力培养的保障。要进一步明确组织实施、条件保障单位和部门的职责，成立学校层面的大学生科技创新工作领导小组，协调教务处、学工部、团委、实验中心以及相关学院之间的相互配合，调动各方面的积极因素，形成合力。出台相关政策，制订一系列规章制度，从指导教师的配备和相关待遇、经费、工作场地及实验仪器设备等方面要大力支持。对于指导学生参加各类创新活动的老师，要建立和完善在成果认定、职称评定、评优评选、出外学习培训等方面的激励政策。对于学生，则从课外学分的认定、优秀毕业生推荐等方面制订奖励制度，从而为大学生科技创新活动提供有力支撑。

3.整合各类资源，构建科学的实践教学体系是基础

学校要调动各方面的积极性，整合各类教学科研资源，提高实验设备的使用频率。特别是由二级学院分管的具有共享性质的大型加工设备、分析测试仪器，应该由学校统一管理。资源共享；配置充足的专项经费，加大对一些创新实验室或者实习基地的支持力度；卓有成效地加强校内外实习实训基地建设，特别是和专业比较密切相关的企业要舍得花精力和一些费用与企业建立长期稳固的产学研合作关系；以学科专业为单位，构建合理的实践教学体系，从专业课程的设置论证到实施要严谨求实，每门课程应该培养学生的什么素质、培养哪种技能必须明确，能够体现育人特色；在毕业设计（论文）方面，题目的形式可以多样化，鼓励学生结合实习企业情况自选题目，指导教师把关等。

4.分阶段实施大学生科技创新活动是重点

大学生科技创新活动要持续开展必须要根据学生的知识结构分阶段进行。大致可以分为初级阶段、中级阶段、较高级阶段和高级阶段。

（1）初级阶段。初级阶段属于启蒙认识阶段，适合于大一新生。刚入学的新生处于基础学科学习时期，参加大学生科技创新活动的基本理论知识和技能还是比较缺乏，但大一的学生有热情，精力旺盛。学校要下力气，做好前期工作，营造创新人才培养的良好氛围。积极鼓励学生参加学术报告会、科技创新等活动来培养、激发大学生的学习热情与创新兴趣。九江学院的“濂溪讲坛”从2006年至今已举办了101期，从开办至今邀请了国内著名学者、外交官、社会知名人士来校讲学，在弘扬九江的优秀传统文化、开拓师生的学术和文化视野、启迪人生智慧等方面发挥了重要作用，成为学校一个重要的文化品牌。

（2）中级阶段。中级阶段属于认知阶段，通过结合大二专业基础课程实践，从学生开设的实验实践课程入手，经常举办一些专业化、体现学校特色的、与学科设置相匹配的各类学科及技能竞赛，培养学生的创新能力和思维。九江学院每年都举办全国3D大赛选拔赛、三维数字设计大赛和信息技术水平大赛、钳工技能大赛等技能竞赛，通过比综合素质，加强课题理论与工程实践的相结合，培养大学生自主学习专业知识的能力，提高学生分析解决问题和实践动手操作的能力，培养大学生的创新意识、团队合作精神，进一步强化大学生的创新思维。

（3）较高级阶段。较高级阶段属于实践阶段，由学生个人或创新团队在导师的指导下自主选题设计、独立组织实施并进行信息分析处理和撰写总结报告等工作，培养学生提出问题、分析和解决问题的能力。学科竞赛作为发现人才、选拔人才、促进学生成才的有效手段和途径，在高校人才培养、提高学生的实践能力、创新能力中发挥着不可或缺的作用。[7]由于九江学院积极参加江西省教育厅以及全国的学科竞赛选拔赛，学校在师资力量、经费上给予大力支持，按照新制定的教学成果奖励办法，对于指导学生获奖的教师，根据获奖等级进行成果奖励，以此来激发师生的工作热情，培养学生分析解决问题的能力。

（4）高级阶段。高级阶段属于实践提高阶段。经过前三个阶段的创新意识培养和熏陶，创新意识逐步成型。本科毕业设计（论文） 作为大学生在校期间的最后一个实践活动，是每一位学生必须参与的一项实践教学活动。九江学院鼓励学生根据自己的研究兴趣和个人的职业规划及发展要求选择毕业设计题目。从2010级开始，学校开展了课外学风的选修工作，要求本专科学生在完成必修学分后还应完成一定数量的课外学分，课外学分形式多样，有毕业综合技能测试、开放性实验、参与课题研究、等等；另外，学校在申报成功江西省卓越人才培养计划专业的基础上，以此为依托，认认真真地选拔学生进入企业，进行为期一年的准工程师培养，在企业聘请高级工程师以上的人员担任指导教师。每位指导教师最多指导2名学生，学生的毕业设计和大四的课程全部在企业完成。以工人的要求进行管理，以工程师的目标进行培养，力争使参加卓越工程师计划的学生一毕业就能够顺利进入岗位。

5.培养“双师型”师资队伍是关键

具备教师和工程师素质的高水平师资队伍构建是提高工程人才培养质量的关键因素之一。应用型工程类人才是面向工程实际的实用型人才，要求培养的过程必须注重实践环节，这就要求老师不仅要具备扎实的专业理论基础，同时要拥有丰富的工程实践经验。九江学院机械与材料工程学院以校企合作、工学交替作为“双师型”教师队伍建设的重要切入点，[8]通过将教师下企业锻炼与企业骨干技术人员聘用相结合、内部培养与外部引进相结合，多渠道、多形式推动“双师型”师资队伍建设，建立一支专兼结合、结构合理、素质高的教师队伍。近年来，先后聘请中铁集团大桥七处、昌河集团、6354所等企事业单位的高工作为我院的兼职教师，同时利用寒暑假选派部分教师分别进入企业学习、锻炼。学院采取了相关考核和激励措施，使教师到企业锻炼制度化、常态化，这种“双师型”队伍在学生理论知识的储备和工程实践能力的培养方面起到了源头引导作用。

四、结束语

近年来，在九江学院机械与材料工程学院的共同努力下，学生直接参与的大学生自主创新实验项目30余项，获得国家及省部级奖励20余项。在2012年第五届全国大学生机械创新设计大赛江西赛区预赛中，参赛作品11件，参赛人数48人，荣获第五届全国机械创新设计大赛决赛二等奖1项，江西赛区一等奖2项、二等奖2项、三等奖3项；在第七届全国应用技术水平大赛中，荣获机械设计CAD全国二等奖1项。目前，2009级材料成型及控制工程、机械制造及其自动化专业的部分学生正在奥盛（九江）钢线钢缆有限公司和中船工业集团6354所作为江西省教育厅首批“卓越计划”试点班的同学正在进行为期一年的学习。他们从2012年9月入企，经过了许多岗位的培训，目前已进入毕业设计阶段，毕业设计题目全部是企业或研究所的产品开发或实验数据整理。有些同学的毕业设计工作量很大，几乎和硕士生相当，要学习ANSYS分析软件、学习机构设计软件Pro/E、UG及产品加工、制作，但是学生的积极性非常高。

总之，只有树立以学生为本的教育教学理念、加强科技创新的组织和管理、搭建科技创新平台、制订完善考评机制、树立良好的创新氛围、激发学生的创新热情，才能不断提高学生的创新意识和创新能力，为国家培养高素质的创新人才。[9]

参考文献：

[1]仲伟峰，何小溪，慕香永.基于大工程观的工程教育人才培养模式构建[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2009，（5）：38-39.

[2]谢笑珍.“大工程观”的涵义、本质特征探析[J].高等工程教育研究，2008，（3）：35-38.

[3]张保森，王章忠.大工程观视野下材料学科应用型人才培养模式的探索[J].中国电力教育，2012，（26）：19-20.

[4]杨琳.大工程观背景下大学生科技创新与工程素质的培养[J].江苏高教，2006，（2）：100-102.

[5]章启成，潘彩霞，陈华.大学生科技创新活动与大工程观的培养[J].中国现代教育装备，2010，（23）：168-169.

[6]朱育锋.大学生“四段式”科技创新能力培养模式探索与思考[J].中南林业科技大学学报（社会科学版），2012，6（4）：116-118.

[7]郭庆，魏莹莹，赵中华，等.以学科竞赛为支撑构建省级大学生科技创新交流平台[J].实验技术与管理，2012，29（3）：130-133.