流體力學(xué)與熱工學(xué)基礎(chǔ)范文
時間:2023-12-18 17:56:57
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篇1
姓名: 靳化建
性別: 男
民族: 漢族
身高: 185cm
體重: 71kg 出生日期:1986-9-21
籍貫;
遼寧莊河市 政治面貌: 團(tuán)員
畢業(yè)院校; 沈陽建筑大學(xué)
畢業(yè)時間;2008-7
專業(yè): 供熱通風(fēng)與空調(diào)工程技術(shù)
+
聯(lián)系電話: 0411-89473005(家) 手機(jī):15998131772
向求職意: 暖通制冷設(shè)計、預(yù)算員、施工員、技術(shù)與管理等工作
特長愛好: 思考實踐、籃球、看書、下棋等
主修課程: 供熱工程、通風(fēng)與空調(diào)工程、制冷技術(shù)應(yīng)用、建筑給排水工程、流體力學(xué)、
建筑電氣、安裝工程預(yù)算與施工組織管理、工程制圖、熱工學(xué)基礎(chǔ)、房屋構(gòu)造、鍋爐與鍋爐房設(shè)備等。
計算機(jī)水平:AutoCAD、預(yù)算軟件Windows、Word、VF、Office2000辦公軟件及網(wǎng)絡(luò)基本操作。
證書: 預(yù)算員證書 施工員證書 中級管道工證書
社會實踐: 2007年3月在遼陽市“廣佑寺”參加公益活動
2007年8月~2008年4月在沈陽祥運熱力有限公司技術(shù)部實習(xí)
篇2
一、《熱工技術(shù)與應(yīng)用》課程的特點
城市熱能應(yīng)用技術(shù)專業(yè)是我院的主干專業(yè),《熱工技術(shù)與應(yīng)用》課程是本專業(yè)的一門主要專業(yè)基礎(chǔ)課,在東北地區(qū)主要研究制熱方向。一方面,它為學(xué)生今后學(xué)習(xí)專業(yè)課,如《鍋爐原理》、《熱工儀表與自動控制》等提供必要的基礎(chǔ)理論知識和熱工分析與熱工計算能力,另一方面,通過實驗、測試技能等綜合訓(xùn)練,提高學(xué)生運用理論分析和解決工程實際問題的能力。但是該課理論性強(qiáng)、概念抽象、公式繁多,是學(xué)生公認(rèn)的較難的課程。尤其對于城市熱能應(yīng)用技術(shù)專業(yè)(高職層次)教學(xué)來講,由于學(xué)生高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱,很多學(xué)不好本課程的學(xué)生,主要問題是出現(xiàn)在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上。加上學(xué)時(56學(xué)時)有限,讓初次接觸該課的學(xué)生難以入門,從而產(chǎn)生畏懼心理。如何使《熱工技術(shù)與應(yīng)用》課程化難為易、化繁為簡、化抽象為具體,以提高教學(xué)效果,在這里做初步研究。
二、課程改革的內(nèi)容
1.教學(xué)內(nèi)容的改革。本課程主要是研究熱功轉(zhuǎn)換及熱傳遞規(guī)律的基本原理、概念,以及在熱能工程問題上的應(yīng)用。針對本課程概念多、公式多和線圖多、理論性和應(yīng)用性較強(qiáng)這些特點,在組織教學(xué)內(nèi)容時努力做到:①重視基本概念和理論,精簡公式推導(dǎo),讓學(xué)生理解基本概念和定理的實質(zhì),不必過分強(qiáng)調(diào)公式如何推導(dǎo)。②強(qiáng)化實際工程應(yīng)用,將大量實際熱力工程知識引入教學(xué),列舉大量工程實例,使學(xué)生能用熱工知識分析和專業(yè)相關(guān)的實際問題,突出熱工知識在城市熱能應(yīng)用技術(shù)專業(yè)中的應(yīng)用,有助于培養(yǎng)學(xué)生對知識的理解和分析問題、解決問題的能力。③運用圖表分析,緊密聯(lián)系實際。圖表分析是熱工課中很重要的一部分內(nèi)容,無論是工程熱力學(xué)中的過程、循環(huán)、熱量與功量分析,還是傳熱學(xué)中的換熱分析計算,都以圖表分析為基本工具。
2.教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革。教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革目的就是要提高課程教學(xué)內(nèi)容的形象性、生動性和通俗易懂性,提高教與學(xué)的效率,提高教學(xué)質(zhì)量。根據(jù)本課程的性質(zhì)和內(nèi)容,選擇切實可行的教學(xué)方法,如頭腦風(fēng)暴法、分組討論法、案例分析法和現(xiàn)場教學(xué)法等。充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段,制作了實用的多媒體課件;借助計算機(jī)多媒體演示,使抽象的概念具體化,復(fù)雜的問題簡單化,繁瑣的內(nèi)容精煉化,實際問題形象化。①頭腦風(fēng)暴法。在教學(xué)過程中,針對基本概念和基本理論內(nèi)容的講解,應(yīng)多引用學(xué)生身邊的例子、工程應(yīng)用的實例。教師引出問題,有意識地啟發(fā)學(xué)生思考,讓他們積極踴躍回答問題,提出自己的見解和方案。最后老師總結(jié),選取最佳方案。這樣既加深了學(xué)生對概念的理解,又充分調(diào)動了學(xué)習(xí)的積極性、主動性和創(chuàng)造性,并且提升了學(xué)生的工程意識和分析問題、解決問題的能力。比如在講解圓筒壁導(dǎo)熱章節(jié)時,向?qū)W生提出問題:為什么保溫飯盒具有保溫性能,并設(shè)計幾種提高保溫性能的方案。引導(dǎo)學(xué)生積極思考,最后再引申到工程實際-供熱管道保溫問題上來。②案例分析法。在《熱工技術(shù)與應(yīng)用》的教學(xué)過程中,應(yīng)始終把握理論教學(xué)聯(lián)系實際案例的教學(xué)思想,突出熱工理論和專業(yè)相結(jié)合的重要性,讓學(xué)生體會到本課程是與專業(yè)密切相關(guān)的,進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如講解熱力過程與循環(huán)時,聯(lián)系到熱力設(shè)備是如何制熱的。講解水蒸氣飽和壓力與飽和溫度對應(yīng)關(guān)系時,聯(lián)系到鍋爐熱力設(shè)備額定工作壓力與溫度的調(diào)解關(guān)系。在講到傳熱學(xué)穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱部分時,提出冬天怎樣穿衣服會更溫暖等問題。學(xué)生往往會反應(yīng)熱烈,感到熱工學(xué)就在自己身邊,熱工理論并不是高深莫測的,從而消除了畏懼心理,提高了學(xué)習(xí)興趣。然后再從身邊的問題引申到工程實例,比如鍋爐等動力設(shè)備的工作原理、熱工計量測試儀器儀表的設(shè)計開發(fā)等,由淺入深,使學(xué)生由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí),充分提高的了學(xué)習(xí)效果。③現(xiàn)場教學(xué)法。利用實驗實訓(xùn)室、實訓(xùn)基地、校企合作單位等途徑,組織學(xué)生現(xiàn)場教學(xué),幫助學(xué)生更好地理解、鞏固所學(xué)的理論知識,也可以學(xué)到更多課堂上學(xué)不到的知識,同時加強(qiáng)了學(xué)生實踐技能的培養(yǎng)。在實際授課過程中,由于我們學(xué)院地處哈爾濱,冬天特別寒冷。學(xué)院有自己的供暖鍋爐房,夏天正值鍋爐維修期間,我們可以帶領(lǐng)學(xué)生到鍋爐房現(xiàn)場講解鍋爐爐墻的組成結(jié)構(gòu)。冬天是鍋爐運行的季節(jié),我們可以帶領(lǐng)學(xué)生到現(xiàn)場體會鍋爐爐墻的保溫效果,并可以參與鍋爐的熱工測試全過程。不但提高了教學(xué)效果,還培養(yǎng)了學(xué)生的職業(yè)能力。
3.考試改革。在以往的教學(xué)過程中,對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評價,無論考試課還是考查課,主要是通過課程考試來實現(xiàn),存在評價目標(biāo)單一、評價內(nèi)容片面、評價方法簡單化的缺陷。所以,應(yīng)該在評價標(biāo)準(zhǔn)方面做改進(jìn),督促學(xué)生學(xué)習(xí)。為了體現(xiàn)學(xué)生是否對所學(xué)知識真正掌握和使用,克服學(xué)生為了考試而學(xué)習(xí)的弊端,使學(xué)生走出死記硬背的學(xué)習(xí)習(xí)慣,應(yīng)探討靈活多變的考核形式,發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能。通過多種考核方式,來評定學(xué)生的成績,有助于督促學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握與鞏固,以及分析問題解決問題的能力和實際動手操作的能力。
我院是骨干高職院校,城市熱能應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)模式不同于其他院校,我院的特色和優(yōu)勢是更加強(qiáng)調(diào)對學(xué)生實踐應(yīng)用能力的培養(yǎng),注重對學(xué)生應(yīng)用開發(fā)、研究、科學(xué)咨詢和技術(shù)轉(zhuǎn)換能力的訓(xùn)練。因此《熱工技術(shù)與應(yīng)用》課程作為城市熱能應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課程,通過課程改革,更加注重行業(yè)化的專業(yè)方向、應(yīng)用化的課程教學(xué)方法的實施,達(dá)到工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)在課程設(shè)置上條理清晰,內(nèi)容關(guān)聯(lián)性強(qiáng);充分發(fā)揮教師備課的創(chuàng)造性,有效避免照本宣科;更能適應(yīng)行業(yè)就業(yè)特點和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求,更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,有利于培養(yǎng)學(xué)生獨立思考問題的能力。
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篇3
【關(guān)鍵詞】能源動力;人才培養(yǎng);改革
能源是國民經(jīng)濟(jì)的命脈,是國家可持續(xù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)和根本保證。能源與動力工程類專業(yè)正是致力于培養(yǎng)能從事能源開發(fā)與利用的技術(shù)與管理人才。目前,全國有200余所高校開設(shè)了能動相關(guān)本科專業(yè),其中大部分已經(jīng)建設(shè)較為成熟,部分985和211高校的能動專業(yè)在國內(nèi)已具備一定的影響力且具備鮮明特色[1]。而三峽大學(xué)的能動專業(yè)于2011年才開始立項建設(shè),并同年開始招生。作為地方高校新開設(shè)的能動專業(yè),在人才培養(yǎng)方面必須適應(yīng)社會和行業(yè)需求,符合我校 “高素質(zhì)、強(qiáng)能力、應(yīng)用型”的人才培養(yǎng)的目標(biāo),因而,在專業(yè)建設(shè)伊始,就不能完全照搬其他高校能動專業(yè)人才培養(yǎng)模式,需要結(jié)合實際情況,大膽改革和創(chuàng)新,才能在國內(nèi)同類專業(yè)中快速占領(lǐng)一席之地,并以高起點快速穩(wěn)健發(fā)展。
1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
歐洲和美國的大學(xué)將能動類專業(yè)設(shè)置在機(jī)械工程系中,且不以專業(yè)來單列,而只是機(jī)械類的一個方向,稱為熱流科學(xué)(Thermal and Fluid Science)或能量系統(tǒng)(Energy system),而核工程與核技術(shù)則一般單獨設(shè)立,或者設(shè)在化工系中,例如美國麻省理工學(xué)院、佛羅里達(dá)大學(xué)等,機(jī)械工程的教學(xué)與研究范圍覆蓋了目前國內(nèi)本科生專業(yè)目錄中的機(jī)械類、能源動力類的范圍,這樣就大大擴(kuò)展了能動專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)和專業(yè)領(lǐng)域,以此來適應(yīng)“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)的需求,使學(xué)生獲得堅實的專業(yè)理論和寬廣的專業(yè)知識。
我國能源動力類專業(yè)形成于20世紀(jì)50年代[2],當(dāng)時在蘇聯(lián)教育體制的影響下的分為10個三級專業(yè),經(jīng)1993、1998、2012年三次修訂最終合并為1個專業(yè):能源與動力工程,使得專業(yè)覆蓋面被大幅度拓展,要求本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)動力工程及工程熱物理的基礎(chǔ)理論,學(xué)習(xí)各種能量轉(zhuǎn)換及有效利用的理論和技術(shù),受到現(xiàn)代動力工程師的基本訓(xùn)練;具有進(jìn)行動力機(jī)械與熱工設(shè)備設(shè)計、運行、實驗研究的基本能力。要實現(xiàn)以上人才培養(yǎng)目標(biāo),關(guān)鍵在于如何緊跟行業(yè)需求并結(jié)合高校自身情況,制定科學(xué)的人才培養(yǎng)方案并認(rèn)真執(zhí)行。然而,經(jīng)前期大量調(diào)研結(jié)果表明,目前國內(nèi)高校尤其是地方院校在能動專業(yè)人才培養(yǎng)上存在以下特點或不足:
(1)專業(yè)劃分過細(xì),口徑太窄。大部分高校在能動專業(yè)中設(shè)置了多個專業(yè)方向,如水力發(fā)電、火力發(fā)電、清潔燃燒、供暖、制冷等,并將專業(yè)課分方向模塊進(jìn)行教學(xué),這極大地限制了學(xué)生的選擇空間,不利于學(xué)生專業(yè)知識拓展,使學(xué)生在擇業(yè)時被固定在某個方向上,缺乏競爭力。
(2)人才定位不盡合理。經(jīng)前期廣泛調(diào)研發(fā)現(xiàn),隨著我國現(xiàn)階段加快能源建設(shè)的力度,國內(nèi)目前需要更多的是能源動力行業(yè)運行、維護(hù)與管理方面的技術(shù)人才[3],對于高端人才如設(shè)計研究類人才雖然稀缺,但由于能動專業(yè)實踐性強(qiáng)的特性,一般難以由高校直接培養(yǎng)此類人才,即高端技術(shù)人才亦需要從工程實踐中磨礪而出。所以作為地方院校,尤其新開設(shè)能動專業(yè)的地方高校,不能一味照搬985、211高校以及部分經(jīng)過幾十年專業(yè)建設(shè)已經(jīng)具備自己鮮明特色和專業(yè)實力的高校的人才培養(yǎng)模式,必須緊跟行業(yè)需求,以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主線,并充分利用和發(fā)揮高校自身的特色和優(yōu)勢。
2 三峽大學(xué)能動專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革
三峽大學(xué)的能動專業(yè)于2010年底才開始立項建設(shè),并于當(dāng)年從我校2010級機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)中分流出53位學(xué)生按照能源與動力專業(yè)人才進(jìn)行培養(yǎng),2011年開始以能源與動力工程專業(yè)獨立招生,故截至目前實際上已有一屆學(xué)生畢業(yè)(2010級),且2015年度即將畢業(yè)的學(xué)生目前絕大部分已經(jīng)簽訂了就業(yè)協(xié)議。近五年來,學(xué)校在專業(yè)本專業(yè)建設(shè)過程中積極探索,對兄弟高校及能動相關(guān)的企事業(yè)單位進(jìn)行了廣泛調(diào)研,并緊密結(jié)合我校能動專業(yè)“新開設(shè)、新起點”的現(xiàn)實情況,培養(yǎng)和提煉自己的專業(yè)特色,并對本專業(yè)的人才定位和培養(yǎng)進(jìn)行了以下改革:
(1)在人才培養(yǎng)與定位方面,以培養(yǎng)“高素質(zhì)、強(qiáng)能力、應(yīng)用型”人才為指導(dǎo),制定了專業(yè)人才培養(yǎng)方案,著重提煉專業(yè)所覆蓋知識體系的共性,拓寬專業(yè)口徑、增厚專業(yè)基礎(chǔ)、突出方向共性、弱化專業(yè)方向、提升就業(yè)能力,擴(kuò)大就業(yè)口徑。具體為:1)以流體機(jī)械動力學(xué)為基礎(chǔ),設(shè)置適用于水力發(fā)電、熱力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電中能量轉(zhuǎn)換動力裝備的動力學(xué)相關(guān)系列必修基礎(chǔ)課程,突出水力發(fā)電專業(yè)課,并輔以風(fēng)力發(fā)電等專業(yè)課程;2)以熱-力轉(zhuǎn)換原理為基礎(chǔ),設(shè)置適用于火力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、核電等熱動力學(xué)、熱交換、熱傳輸相關(guān)的系列必修基礎(chǔ)課程,專業(yè)課設(shè)置方面突出火電、核電,輔以生物質(zhì)能相關(guān)課程。即將動力工程專業(yè)分為流體機(jī)械和熱力機(jī)械兩個方向,但在培養(yǎng)過程中,大大拓寬了專業(yè)基礎(chǔ)必修課的范圍,增加學(xué)生后續(xù)就業(yè)時行業(yè)選擇的范圍。
(2)在實驗/時間教學(xué)方面,以厚基礎(chǔ)、寬口徑、應(yīng)用型人才培養(yǎng)為指導(dǎo),建設(shè)和整合實驗、實踐教學(xué)條件。取消零散的課程實驗/實踐,開設(shè)系列綜合實驗/實踐課程,使實驗/實踐教學(xué)具有層次性、連貫性、交叉性、系統(tǒng)性和良好的可操作性。避免以課程為單位開設(shè)實驗時的連續(xù)性差、重復(fù)度高、綜合性不強(qiáng)、效果差的缺點,同時在一定程度上降低建設(shè)成本。此外,學(xué)校還積極開發(fā)校外實踐基地,挖掘?qū)W校所在地區(qū)及周邊區(qū)域廣泛的能源動力行業(yè)/企業(yè)資源,作為本專業(yè)有效的實踐基地。
(3)以校外實踐基地建設(shè)為抓手,開發(fā)專業(yè)初期就業(yè)資源。任何一個高校新專業(yè)就業(yè)時其情況都或多或少存在不確定性,其原因主要在于社會和行業(yè)對于特定高校新專業(yè)的認(rèn)識度不高。因而打開就業(yè)工作局面難度大,故無論從短期還是長遠(yuǎn)來看,都需要充分利用所建立的校外實踐基地作為就業(yè)渠道,使基地發(fā)揮更大作用,這需要在基地建設(shè)過程中同時做好基地管理制度建設(shè),以協(xié)議的形式為本新專業(yè)向基地輸送人才提供保證。
3 改革效果
近五年來,學(xué)校在建設(shè)能動專業(yè)過程中不斷探索,最終形成以上建設(shè)意見和改革措施,并取得了顯著成效:
(1)制定了科學(xué)合理的能動專業(yè)人才培養(yǎng)方案,確定以掌握能源轉(zhuǎn)換裝備運行及轉(zhuǎn)換機(jī)理為基礎(chǔ),在傳統(tǒng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程中,將《流體機(jī)械原理》、《水輪機(jī)及調(diào)節(jié)器》、《汽輪機(jī)》等增設(shè)為專業(yè)公共基礎(chǔ)課,在專業(yè)拓展模塊課程中按水電、熱電、流體機(jī)械、新能源發(fā)電等設(shè)置小學(xué)分模塊供學(xué)生選修,但不限制選擇模塊數(shù)量。目前學(xué)生就業(yè)反饋情況表明,在弱化專業(yè)方向、增厚專業(yè)基礎(chǔ)課程后,學(xué)生在擇業(yè)過程中即使不在個人專業(yè)方向上就業(yè),只要未跨出能動行業(yè),就能很快適應(yīng)新領(lǐng)域的工作。
(2)整合實驗/實踐教學(xué)計劃和條件。如將以往隨理論課程開設(shè)的《流體機(jī)械原理》、《流體力學(xué)》、《液壓傳動與控制》、《泵站工程》、《水輪機(jī)及調(diào)節(jié)器》等的課程實驗進(jìn)行專門設(shè)計,整合成32學(xué)時的《流體綜合實驗》課程;將《熱力學(xué)》、《傳熱學(xué)》、《汽輪機(jī)》、《熱電廠動力工程》、《鍋爐原理》等課程的實驗內(nèi)容整合成32學(xué)時的《熱工綜合實驗》;將《測試技術(shù)》、《控制工程》、《電廠自動化》等課程實驗整合成16學(xué)時的《測控綜合實驗》等,并根據(jù)相關(guān)理論課開設(shè)時間將綜合實驗課內(nèi)容分為兩個學(xué)期開設(shè)。這樣學(xué)生能夠得到更為系統(tǒng)的、連貫的實踐訓(xùn)練,相比隨理論課程開設(shè)的零散實驗,綜合實驗教學(xué)效果更好隨
(3)目前已在學(xué)校所在地區(qū)及周邊能動企業(yè)建立本專業(yè)的實踐/實習(xí)基地,且已經(jīng)有效運行,如安能(宜昌)熱電(生物質(zhì)能發(fā)電)、長江電力(葛洲壩)、安能(襄陽)火電、三峽電廠、清江的隔河巖電站、高壩洲電站、向家壩電站、黃龍灘(十堰)電站、湖北宜化集團(tuán)、宜昌安琪酵母、黑旋風(fēng)工程機(jī)械等20多家能源企業(yè)和流體機(jī)械設(shè)計制造企業(yè),可完全滿足學(xué)生畢業(yè)實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)及其他培訓(xùn)的接待需求,極大地緩解了專業(yè)實踐條件建設(shè)需要大投入的困難。
(4)專業(yè)就業(yè)情況良好,第一屆畢業(yè)生(2010級,共53人)就業(yè)率達(dá)100%,其中除4人繼續(xù)攻讀碩士研究生外,15人進(jìn)入水力發(fā)電廠,17人進(jìn)入火電、生物質(zhì)能電廠,6人進(jìn)入電力部門事業(yè)單位,11人進(jìn)入與流體機(jī)械及能源裝備設(shè)計、制造相關(guān)企業(yè)。其中17人(32.1%)在本專業(yè)校外實踐基地相關(guān)企業(yè)就職。截止2015年3月中旬,第二屆畢業(yè)生(2011級,共81人)已簽就業(yè)協(xié)議的達(dá)72人,已確定攻讀碩士研究生5人。學(xué)校以專業(yè)調(diào)研、畢業(yè)生就業(yè)企業(yè)回訪等多種形式,進(jìn)一步拓寬和加深了與行業(yè)內(nèi)相關(guān)企事業(yè)單位的聯(lián)系,并就用人單位對我校畢業(yè)生在生產(chǎn)實踐過程中的綜合素質(zhì)和表現(xiàn)進(jìn)行跟蹤回訪,結(jié)果表明學(xué)生的綜合能力水平總體較高。
4 結(jié)語
能源動力類專業(yè)是實踐性、技術(shù)性很強(qiáng)的專業(yè),且專業(yè)覆蓋的技術(shù)領(lǐng)域非常廣泛,針對具體的應(yīng)用領(lǐng)域其技術(shù)專業(yè)性又較強(qiáng),而高校在該專業(yè)人才培養(yǎng)的過程中一方面不可能面面俱到,設(shè)置過多的專業(yè)方向,另一方面又不能過于集中,而使得學(xué)生的專業(yè)知識領(lǐng)域過窄,導(dǎo)致就業(yè)方向沒有選擇余地。因而,在人才培養(yǎng)過程中要更多地考慮專業(yè)領(lǐng)域的共性,增厚專業(yè)基礎(chǔ),拓寬專業(yè)口徑,使學(xué)生獲得盡量寬廣的專業(yè)綜合知識,才能具備一定的競爭力,以適應(yīng)現(xiàn)代能源動力領(lǐng)域?qū)I(yè)人才的需求。
【參考文獻(xiàn)】
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篇4
關(guān)鍵詞:機(jī)械大類專業(yè) 創(chuàng)新能力 課程體系
中圖分類號:G420 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)02(a)-0197-02
在科技迅速發(fā)展、綜合國力競爭十分激烈的當(dāng)今時代,培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,具有十分重要的意義,已愈來愈成為時代的要求。改革開放以來,機(jī)械工業(yè)取得了穩(wěn)定、快速的發(fā)展,同時對機(jī)械大類專業(yè)教育提出嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。根據(jù)本院制定的創(chuàng)辦“優(yōu)勢突出、特色鮮明、水平較高,位居省內(nèi)外同類院校先進(jìn)行列的地方性、教學(xué)型、綜合性大學(xué)”的辦學(xué)定位和培養(yǎng)“素質(zhì)高、基礎(chǔ)好、知識廣、能力強(qiáng)、有個性、會創(chuàng)新的應(yīng)用型高級專門人才”的培養(yǎng)目標(biāo)。結(jié)合我院機(jī)械大類人才培養(yǎng)的實際,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力作為我院大學(xué)生的重要培養(yǎng)目標(biāo)之一,針對機(jī)械大類創(chuàng)新型人才的專業(yè)特點我院機(jī)械大類專業(yè)探索出一條科學(xué)、完善機(jī)械大類大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的路子。本文從創(chuàng)新型人才培養(yǎng)課程體系、實踐創(chuàng)新體系等方面構(gòu)建起了機(jī)械大類大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式。使我院能培養(yǎng)出具備素質(zhì)高、能力強(qiáng)、會創(chuàng)新的應(yīng)用型高級機(jī)械工程專業(yè)人才。
1 機(jī)械大類創(chuàng)新人才培養(yǎng)的意義
科學(xué)制定創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系,對培養(yǎng)什么類型的人才起很大的作用。過去機(jī)械大類專業(yè)的課程體系過度注重基礎(chǔ)課和專業(yè)課,而忽視了學(xué)生興趣愛好、個性特長方面的課程。教學(xué)內(nèi)容則往往過分依賴于教材,著重強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)理論傳授。對于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展前沿,教材往往相對滯后。對學(xué)生往往采取“填鴨”式的教學(xué),學(xué)生注意死記硬背,拼命忙于應(yīng)付考試,培養(yǎng)出來的學(xué)生高分低能,缺少靈活性,缺少創(chuàng)新精神。所以,制定創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系時,始終堅持學(xué)生全面發(fā)展的教育觀,堅持促進(jìn)學(xué)生思想道德、科學(xué)文化和身體心理等素質(zhì)的全面發(fā)展,注重知識、能力與素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。
2 構(gòu)建機(jī)械大類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)課程體系
創(chuàng)新型人才培養(yǎng)課程體系主要是包括人文素養(yǎng)和科學(xué)態(tài)度相結(jié)合的通識教育平臺、多學(xué)科綜合交叉構(gòu)成寬厚的學(xué)科基礎(chǔ)教育平臺、精深的專業(yè)知識和淵博的文化修養(yǎng)并重的課程模塊所構(gòu)成。
(1)通識教育課程平臺包括自然科學(xué)基礎(chǔ)知識、人文社科基礎(chǔ)知識、文體藝術(shù)修養(yǎng)知識、應(yīng)用科學(xué)技術(shù)知識與基本技能等有機(jī)結(jié)合。改變過去教學(xué)內(nèi)容偏窄、知識結(jié)構(gòu)單一的格局。主要課程有中國近代史綱要、形式與政策、品德與法律、體育、健康教育、大學(xué)英語、大學(xué)語文、高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、計算機(jī)基礎(chǔ)、演講與口才、技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)、企業(yè)管理等。主要培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)社會與進(jìn)入社會后發(fā)展需要的通識教育知識,培養(yǎng)學(xué)生對時代和社會發(fā)展規(guī)律的正確認(rèn)識,提高學(xué)生的道德情操,樹立正確的人生觀、價值觀和發(fā)展觀,培養(yǎng)學(xué)生的經(jīng)濟(jì)意識與政治意識;提高學(xué)生的科學(xué)文化素養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。
(2)隨著現(xiàn)代工業(yè)化進(jìn)程的飛速發(fā)展,現(xiàn)代工程逐漸凸顯創(chuàng)造性、綜合性、社會性、復(fù)雜性等特征,未來工程師在“非工程”方面面臨的挑戰(zhàn)越來越大。工科大學(xué)生在業(yè)務(wù)素質(zhì)方面要加強(qiáng)與民族意識、工程意識、經(jīng)濟(jì)意識的融合,并處理好人與社會、人與自然、自身發(fā)展與社會協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)系。因而,必須進(jìn)行多學(xué)科綜合交叉學(xué)科基礎(chǔ)教育平臺,即涵蓋機(jī)、電、液知識、檢測技術(shù)、控制技術(shù)、制造技術(shù)與經(jīng)濟(jì)管理技術(shù)的寬厚的基礎(chǔ)課程體系。主要課程有機(jī)械制圖、理論力學(xué)、材料力學(xué)、金屬工藝學(xué)、計算機(jī)接口與應(yīng)用、機(jī)械制造工藝、電工電子技術(shù)、熱工原理、液壓與氣動技術(shù)、控制工程基礎(chǔ)、工程檢測技術(shù)、汽車工程學(xué)、企業(yè)管理等。旨在加強(qiáng)學(xué)科基礎(chǔ)教育,拓寬專業(yè)口徑,培養(yǎng)學(xué)生對未來工作適應(yīng)性,增強(qiáng)自我發(fā)展的能力。
(3)根據(jù)學(xué)生的興趣、專長、發(fā)展方向和社會需求,按專業(yè)大類招生,分專業(yè)方向培養(yǎng)?;诰畹膶I(yè)知識和淵博的文化修養(yǎng)并重的原則,對專業(yè)課程學(xué)時減少的同時,課程內(nèi)容進(jìn)行精煉,突出應(yīng)用廣、水平高、效果好的特點,對現(xiàn)代制造技術(shù)、機(jī)電一體化、熱能工程、模具設(shè)計制造、汽車與內(nèi)燃機(jī)、制冷與空調(diào)6個專業(yè)方向的專業(yè)課程模塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,在每個專業(yè)方向均設(shè)置特色課程和探索性課程,針對發(fā)展學(xué)生個性和增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)競爭性開設(shè)部分的選學(xué)課。
(4)高素質(zhì)的機(jī)械大類專業(yè)創(chuàng)新型人才,不但要具備從事工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運行管理和經(jīng)營銷售等方面工作的創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才的能力,同時還有具備一定的管理協(xié)調(diào)能力。因而,構(gòu)建創(chuàng)新系列課程模塊要基于工程實際,注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計能力。結(jié)合機(jī)械工程學(xué)科發(fā)展前沿、創(chuàng)新理論與方法的學(xué)術(shù)前沿,著眼于整個機(jī)械系統(tǒng)。開設(shè)課程有機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計、產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新、現(xiàn)代設(shè)計方法、CAD技術(shù)、機(jī)電系統(tǒng)動態(tài)仿真、機(jī)械優(yōu)化設(shè)計、有限元分析、機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計、工業(yè)機(jī)器人等課程,課程涵蓋了創(chuàng)造學(xué)、創(chuàng)新設(shè)計的基本理論與方法。一方面為學(xué)生提供夯實的理論知識,另一方面用現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計理論與技術(shù)通過大量工程設(shè)計去實踐,為以后學(xué)生解決實際問題的能力奠定扎實的基礎(chǔ)。
3 構(gòu)建工程類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)實踐創(chuàng)新體系
實踐環(huán)節(jié)是機(jī)械工程專業(yè)教學(xué)中的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié),在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力方面有著不可替代的作用。單靠理論教學(xué)是不能內(nèi)化成學(xué)生創(chuàng)新能力。在教學(xué)中要與生產(chǎn)相結(jié)合,將科研活動引入教學(xué),加強(qiáng)工程實訓(xùn)和學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動,使學(xué)生知識來源渠道多樣化,能力培養(yǎng)多元化。注重學(xué)生的競爭意識、創(chuàng)新意識、社會責(zé)任感和綜合實踐能力的培養(yǎng)。不斷完善以培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)、提高工程實踐能力、工程設(shè)計能力和創(chuàng)新精神為主要目標(biāo)的工程實踐教學(xué)新體系。
實踐基地已建立了一整套完善的實踐教學(xué)管理、崗位聘任及培訓(xùn)等制度。在此基礎(chǔ)上,順利實現(xiàn)了人事改革,通過競聘上崗,擁有實驗專職技術(shù)人員9人,其中高級職稱占3人,中級職稱占5人,初級職稱1人;教學(xué)儀器設(shè)備852臺(套),總值達(dá)901.36萬元。按照工程模式進(jìn)行實踐基地的設(shè)計與規(guī)劃,重視學(xué)生的工程能力、應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。按照省級示范建設(shè)實驗室、省級重點實驗室的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)置。整個實踐基地分成三大塊:動力機(jī)械實訓(xùn)基地、基礎(chǔ)實訓(xùn)基地、動力機(jī)械創(chuàng)新實訓(xùn)基地和專業(yè)實驗場地。
(1)動力機(jī)械實訓(xùn)基地包括金工實習(xí)基地和動力機(jī)械拆裝實訓(xùn)基地。機(jī)械實習(xí)工廠基地以數(shù)控設(shè)備為主,每年能承擔(dān)實驗教學(xué)任務(wù)達(dá)16000人次,除了承擔(dān)正常的實驗教學(xué)任務(wù)外,還承擔(dān)數(shù)控操作的認(rèn)證培訓(xùn)工作,學(xué)生在數(shù)控課程、數(shù)控實習(xí)的基礎(chǔ)上通過考試可獲得資質(zhì)證書,有利于培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力及就業(yè)競爭力;動力機(jī)械
拆裝實訓(xùn)基地包括:機(jī)械產(chǎn)品拆裝、機(jī)電產(chǎn)品拆裝、模具拆裝、制冷設(shè)備拆裝、內(nèi)燃機(jī)拆裝以及拆裝準(zhǔn)備間,每年可承擔(dān)拆裝實訓(xùn)教學(xué)任務(wù)達(dá)2000多人次。
(2)動力機(jī)械基礎(chǔ)實訓(xùn)基地包括工程力學(xué)模塊(理論力學(xué)、材料力學(xué))、金屬材料及熱處理模塊(互換性及測量技術(shù)、金屬材料熱處理)、傳動與控制工程模塊(控制工程基礎(chǔ)、微機(jī)原理與接口技術(shù)、液壓與氣壓傳動、機(jī)電傳動控制、PLC等)和熱工基礎(chǔ)實驗?zāi)K(工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)、流體力學(xué)、工程測試技術(shù)、能源與環(huán)境)。每年可承擔(dān)實驗教學(xué)任務(wù)達(dá)32000人次。并對實踐內(nèi)容的進(jìn)行重組,實踐手段和內(nèi)容體現(xiàn)了先進(jìn)性、綜合性及設(shè)計性。
(3)動力機(jī)械創(chuàng)新實訓(xùn)基地包括機(jī)械創(chuàng)新模塊(機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計)、機(jī)械工程軟件實訓(xùn)模塊(AutoCAD、Pro-E、UG、Cimetron等)、虛擬實驗?zāi)K。以前實驗要求給學(xué)生提供詳細(xì)的指導(dǎo)書,讓學(xué)生機(jī)械地去驗證。這樣驗證性實驗極大地束縛了學(xué)生的手腳,使學(xué)生的思路打不開,也造成一部分學(xué)生的依賴思想。針對這種情況,我們提供了各種虛擬傳動零件、機(jī)構(gòu)及各種仿真軟件為學(xué)生自行設(shè)計和組合創(chuàng)新機(jī)構(gòu)提供了良好的條件,不向?qū)W生具體提出要求,只提出需實現(xiàn)的功能,學(xué)生通過各種虛擬實驗機(jī)構(gòu)驗證創(chuàng)新實踐成果,并通過機(jī)械工具制作出產(chǎn)品模型。整個實訓(xùn)過程學(xué)生獨立做出,自己編寫和總結(jié)實驗報告。這種實驗方式以設(shè)計為主線,注重創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)。提高學(xué)生方案設(shè)計創(chuàng)新能力和綜合應(yīng)用知識解決實際問題的能力。
(4)專業(yè)實驗場地包括機(jī)械工程實驗?zāi)K、熱能工程實驗?zāi)K、車輛工程實驗?zāi)K、材料成型實驗?zāi)K,承擔(dān)了三個機(jī)械大類專業(yè)、六個培養(yǎng)方向的專業(yè)實驗教學(xué)任務(wù),每年可承擔(dān)實驗教學(xué)任務(wù)達(dá)11000人次。
4 創(chuàng)新實踐教學(xué)成果
根據(jù)以上內(nèi)容構(gòu)建的大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系在機(jī)械大類專業(yè)實踐快兩年來,成績顯著。到目前為止,我院熱能與動力工程專業(yè)、機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)入選教育部第一類特色專業(yè);動力機(jī)械及工程學(xué)科被評為湖南省十一.五重點建設(shè)學(xué)科;小型內(nèi)燃機(jī)及先進(jìn)制造技術(shù)被評為湖南省高校重點實驗室。發(fā)表學(xué)術(shù)論文40余篇?,F(xiàn)承擔(dān)包括國家自然科學(xué)基金項目、湖南省重點科研項目、湖南省自然科學(xué)基金項目在內(nèi)的省部級以上項目3項。學(xué)生參加全國大學(xué)生節(jié)能減排競賽、湖南省挑戰(zhàn)杯競賽和湖南省第三屆大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽等大賽取得優(yōu)異的成績,2008年獲得湖南省第三屆大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽一等獎2項、二等獎1項;2008年榮獲第八屆湖南省大學(xué)生挑戰(zhàn)杯課外科技作品競賽三等獎1項;2009年獲得第二屆全國大學(xué)生節(jié)能減排競賽三等獎1項,2009年獲得中南地區(qū)港澳特區(qū)第四屆大學(xué)生機(jī)械設(shè)計制造創(chuàng)新大賽二等獎1項;2010年第四屆“挑戰(zhàn)杯”湖南省大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽金獎1項、銅獎3項。2009年挑戰(zhàn)杯比賽中獲得全國三等獎1項。2009年教育部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部高等學(xué)校土建學(xué)科專業(yè)指導(dǎo)委員主辦的第一屆“亞龍杯”全國大學(xué)生智能建筑工程實踐技術(shù)競賽在我校舉行,我校成功地承辦了該項大賽,并獲得了大賽唯一的特等獎。在今后的工作中我們將繼續(xù)探索地方院校機(jī)械大類專業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系的構(gòu)建問題,進(jìn)一步完善培養(yǎng)體系,進(jìn)而推廣所取得的成果。
參考文獻(xiàn)
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篇5
關(guān)鍵詞 低輻射鍍膜玻璃,制備方法,節(jié)能
1前言
隨著現(xiàn)代建筑對裝飾材料要求的提高,人們對作為建筑材料之一的玻璃的要求也越來越高。玻璃是建筑物和汽車不可缺少的組成部分,承擔(dān)著許多重要的功能,包括美化建筑物和汽車的外觀、采光及給室內(nèi)帶來開闊的視野。但是普通玻璃陽光透過率很高、紅外反射率很低,大部分太陽光透過玻璃進(jìn)入室內(nèi),從而會加熱物體。而這些室內(nèi)的能量又會以輻射形式通過玻璃散失掉。據(jù)統(tǒng)計,建筑物中通過門窗散失的熱量約占整個建筑采暖或制冷能耗的50%,而通過玻璃流失的熱量就占整個窗戶的80%左右。
低輻射膜對遠(yuǎn)紅外(熱輻射)的反射率很高,具有阻隔熱輻射直接透過的作用。玻璃鍍上低輻射膜,其隔熱性大大改善。普通鍍膜玻璃不具備反射遠(yuǎn)紅外線的功能,同樣也不能達(dá)到隔熱保溫的目的。低輻射膜的本質(zhì)是降低表面的輻射率。當(dāng)太陽能通過低輻射玻璃表面時,反射到空間一部分,進(jìn)入室內(nèi)的一部分和室內(nèi)物體發(fā)射的紅外線,由窗戶又反射到室內(nèi),使室內(nèi)熱能不易散失。這一特性使Low-e玻璃的傳熱系數(shù)大大降低,有效地改善了窗戶的隔熱性能[1]。
2開發(fā)低輻射鍍膜玻璃的意義
太陽輻射是取之不盡的巨大能源,透過大氣層到達(dá)地平面的太陽輻射熱按光譜區(qū)的能量分配大致如下:波長0.3~0.38μm的紫外光,其輻射能約占太陽總輻射能的13%;波長0.38~0.78μm的可見光區(qū),其輻射能約占太陽輻射能的43%;波長0.78~2.5μm的紅外光,其輻射能約占太陽輻射能的41%;其余的約占3%,即太陽能能量的97%集中在波長0.3~2.5μm范圍。普通透明玻璃對太陽的輻射透射比和傳熱系數(shù)都很高,5mm厚的普通浮法玻璃對太陽輻射的透射比高達(dá)84%,在炎熱的夏季大部分的太陽輻射能通過窗玻璃透進(jìn)室內(nèi),使房間的溫度升高,使空調(diào)負(fù)荷很大。在玻璃表面通過物理或化學(xué)沉積方法涂上一層薄膜,由于膜層具有特殊的光熱性能即具有反射太陽輻射能的特性,因而成為節(jié)能型玻璃[2]。
最初開發(fā)的Low-e玻璃主要用于寒冷地區(qū),以降低能源消耗。冬季,它對室內(nèi)散熱片及室內(nèi)物體散發(fā)的遠(yuǎn)紅外線,幾乎如絕緣鏡一樣,全部反射回室內(nèi),保證室內(nèi)熱量不向室外散失,從而可以節(jié)約取暖費用。夏季,它可以阻止室外地面、建筑物發(fā)出的熱輻射進(jìn)入室內(nèi),節(jié)約空調(diào)費用。同時,它可使70%以上的太陽光(可見光和近紅外光)透入建筑物內(nèi),對可見光的透過率適中??梢姽獾陌l(fā)射率低可避免光污染的產(chǎn)生,營造良好的光環(huán)境。低輻射鍍膜玻璃的這種選擇透過性,可以起到控制陽光、調(diào)節(jié)熱量、節(jié)約能源,進(jìn)而保護(hù)環(huán)境的作用,因而成為目前世界上公認(rèn)的最理想的窗玻璃材料。數(shù)據(jù)表明,建筑物使用普通中空玻璃比單層普通玻璃節(jié)能50%左右,使用低輻射鍍膜玻璃的中空玻璃窗,可比單層普通玻璃窗節(jié)能75%左右[3]。由于窗戶是節(jié)能的薄弱環(huán)節(jié)和重點部位,改善建筑物窗戶的保溫性能和加強(qiáng)窗戶的氣密性是節(jié)能的關(guān)鍵因素。隨著國家對節(jié)能和環(huán)保力度的加大,人們已越來越關(guān)心燃燒所產(chǎn)生的污染問題,特別是我國煤炭占能源消耗總量的75%,建筑采暖所用能耗占全國商品用能耗量的10%左右。隨著城鎮(zhèn)建設(shè)的快速發(fā)展,建筑用能耗所排放的污染物急劇增加,建筑節(jié)能所體現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)和社會效益就日益突出。玻璃工業(yè)作為建筑業(yè)的一個支柱行業(yè),若能抓住機(jī)遇調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),生產(chǎn)節(jié)能玻璃將會使全行業(yè)進(jìn)入一個新的發(fā)展階段[4]。
3國內(nèi)外現(xiàn)狀
3.1 國內(nèi)現(xiàn)狀
80年代末,我國只有幾家企業(yè)引進(jìn)鍍膜玻璃生產(chǎn)線和技術(shù)。到了90年代初期,市場對鍍膜玻璃的需求量增長迅猛,鍍膜玻璃出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面,而且利潤非??捎^,因而各種鍍膜生產(chǎn)線被迅速引進(jìn)。短短幾年時間內(nèi),該行業(yè)在我國得到迅速發(fā)展。結(jié)果其生產(chǎn)能力超過了我國當(dāng)前建筑業(yè)的實際需求,形成了供過于求的局面。由于有些企業(yè)單純追求一時的經(jīng)濟(jì)效益,不關(guān)心生產(chǎn)、使用、施工中的技術(shù)研究和質(zhì)量管理,導(dǎo)致一些企業(yè)停產(chǎn)或轉(zhuǎn)產(chǎn),很多企業(yè)效益下滑,使鍍膜玻璃生產(chǎn)行業(yè)的健康發(fā)展受到了很大的影響。雖然有些企業(yè)引進(jìn)了國外的生產(chǎn)線和相關(guān)技術(shù),但由于我國企業(yè)的經(jīng)營模式所限,各企業(yè)只對設(shè)備的使用、維修、保養(yǎng)及簡單的膜系開發(fā)作了些研究,很少有企業(yè)與科研院所和鍍膜設(shè)備制造商融為一體,對鍍膜工藝和技術(shù)作深入的研究和開發(fā),因此國內(nèi)鍍膜行業(yè)的發(fā)展和國外相比存在很大的差距[5]。
3.2 國外現(xiàn)狀
70年代出現(xiàn)的世界能源危機(jī),促進(jìn)了低輻射玻璃的開發(fā)和應(yīng)用,到了80年代末期,國外特別是歐洲和美國等國家和地區(qū)的建筑物門窗大量采用低輻射鍍膜玻璃。美國在80年代末期,低輻射玻璃窗已占整個雙層玻璃窗市場的四分之一以上。由于低輻射鍍膜玻璃優(yōu)異的節(jié)能效果,使其在歐美及日本等發(fā)達(dá)國家得到了廣泛的應(yīng)用,年使用量的增長率高于20%,全世界年用量已超過1.2億m2。德國政府1996年立法規(guī)定,所有建筑物都必須采用低輻射鍍膜玻璃,以減少普通玻璃因熱損失過大而造成的能源浪費。歐共體自2001年6月新節(jié)能條例生效后,要求在此后的新建、改建建筑物上推廣使用低輻射玻璃,使低輻射玻璃市場需求量急劇上升。全歐洲年需求量達(dá)到了6500萬m2。推廣普及低輻射中空玻璃的德國今后要達(dá)到92%,奧地利為90%,波蘭為75%,美國由于推行了“能源之星”等節(jié)能措施,低輻射玻璃的使用量也急劇增長,2001年低輻射玻璃的銷售量為5140萬m2[6]。
現(xiàn)今許多國家也正在出臺類似的政策。隨著各國的重視及相繼立法,低輻射鍍膜玻璃的用量將大幅度增加。
4低輻射鍍膜玻璃的制備方法
目前生產(chǎn)鍍膜玻璃的方法主要有以下三種:一是真空蒸發(fā)鍍膜;二是磁控濺射鍍膜;三是化學(xué)法鍍膜。前兩種方法屬于物理氣相沉積PVD(Physical Vapour Deposition)。第一種工藝方法投資少、見效快,屬一種短平快的項目,但存在膜層不均勻、牢固性差的缺點,因而該工藝將會逐漸被淘汰;磁控濺射法自動化程度高,其膜層易控制,因此其產(chǎn)品質(zhì)量較好,但該工藝設(shè)備投資大、生產(chǎn)周期長,在一般的中小企業(yè)中推廣存在一定的困難。目前,用磁控濺射法生產(chǎn)低輻射鍍膜玻璃的主要廠家有德國萊寶、美國BOC等公司。在線生產(chǎn)低輻射鍍膜玻璃的廠家只有英國皮爾金頓公司、美國PPG公司、法國圣戈班公司等少數(shù)幾家大公司,這些公司大都采用CVD(Chemical Vapour Deposition)法生產(chǎn)低輻射鍍膜玻璃。
化學(xué)鍍膜法操作簡單、經(jīng)濟(jì)、易于大面積成膜,其中采用CSD(Chemical Spray Deposition)法較多?;瘜W(xué)法的另一種方法是溶膠-凝膠法(Sol-gel Method),該法是目前國內(nèi)外廣泛采用的鍍膜玻璃生產(chǎn)方法。生產(chǎn)鍍膜玻璃的三種方法比較如表所示。
溶膠-凝膠技術(shù)是80年展起來的一門新技術(shù),指有機(jī)或無機(jī)金屬化合物經(jīng)過溶膠-凝膠化和熱處理形成氧化物或其它固體化合物的方法。其過程是:用液體化學(xué)試劑(或粉狀試劑溶于溶劑)或溶膠為原料,在液相中均勻混合并進(jìn)行反應(yīng),生成穩(wěn)定且無沉淀的溶膠體系,放置一定時間后轉(zhuǎn)變?yōu)槟z,經(jīng)脫水處理,在溶膠或凝膠狀態(tài)下成形為制品,再在低于傳統(tǒng)的溫度下燒結(jié)[8]。
利用該法制備的無機(jī)薄膜材料具有耐熱性好、穩(wěn)定性高、強(qiáng)度大的特點,還能使基材具有光、電、色、磁、熱等特殊物理功能,因此受到各國的重視。溶膠-凝膠法設(shè)備投資少、具有生產(chǎn)工藝簡單、建廠快、產(chǎn)品膜層均勻性好、膜層耐酸堿和牢固性較好的特性,適合于大面積制膜,而且薄膜化學(xué)組成比較容易控制,能從分子水平上設(shè)計、剪裁,特別適合于制備多組元氧化物薄膜材料。更重要的是該產(chǎn)品可以用于鋼化及熱彎,因而目前在國內(nèi)被廣泛采用[9]。
低輻射鍍膜玻璃主要有銀膜體系,包括單銀和雙銀膜系等。SnO2基薄膜、摻銻的SnO2薄膜簡稱為ATO;摻氟的SnO2薄膜簡稱為FTO;In2O3基薄膜、摻錫的In2O3薄膜簡稱ITO;ZnO基薄膜,其中摻鋁的ZnO薄膜(ZAO)是目前最好的ZnO系薄膜。
5存在的問題及展望
在我國大面積推廣低輻射鍍膜玻璃,就必須使其生產(chǎn)規(guī)?;?,以降低成本。低輻射玻璃在線生產(chǎn)技術(shù)涉及化學(xué)、流體力學(xué)、熱工學(xué)、機(jī)械、材料學(xué)、光學(xué)、電子學(xué)、色度學(xué)和玻璃工藝學(xué)等學(xué)科,是多學(xué)科的綜合運用,技術(shù)難度非常之大。然而基于溶膠-凝膠法的眾多優(yōu)點,若將這個技術(shù)開發(fā)成熟,將會有廣闊的前景,同時會對我國建筑節(jié)能步伐的推進(jìn)作出不可估量的貢獻(xiàn)。90年代中期,國內(nèi)有關(guān)部門已著手這項技術(shù)的基礎(chǔ)性研究。國內(nèi)在線鍍陽光控制膜玻璃的生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟,已達(dá)到國外同類水平,但從陽光控制膜玻璃生產(chǎn)轉(zhuǎn)到低輻射鍍膜玻璃生產(chǎn)還存在很大的技術(shù)難度。然而,憑借國內(nèi)十余年在線鍍膜的科研和生產(chǎn)經(jīng)驗,只要我們集中精力,加之國家和社會各界的大力支持,攻克這一難關(guān)將不會太遙遠(yuǎn)。
近年來,我國節(jié)能工作雖然取得了長足的進(jìn)步,但是與國際先進(jìn)水平相比仍有很大的差距。目前我國能源利用效率僅為30%左右,比發(fā)達(dá)國家約低10個百分點;人均能源消耗僅為世界平均水平的一半,但產(chǎn)值能耗比世界平均水平高出2倍多。據(jù)有關(guān)專家估算,如果我國非節(jié)能型窗中的40%改造成節(jié)能窗,全國每年可減少能耗折合標(biāo)準(zhǔn)煤約1.56億t,同時可減少向大氣排放灰塵7000萬t和大量的有害氣體。所以未來幾年,低輻射玻璃將是鍍膜玻璃發(fā)展的重點。1996年我國頒布的《中華人民共和國建設(shè)部建筑節(jié)能技術(shù)政策》中規(guī)定:從1996年起到2000年新設(shè)計采暖居住建筑應(yīng)達(dá)到1980~1981年在當(dāng)?shù)赝ㄓ迷O(shè)計能耗水平基礎(chǔ)上節(jié)能 50%的標(biāo)準(zhǔn),2005年起新建采暖居住建筑應(yīng)在此基礎(chǔ)上再節(jié)能30%。這就為鍍膜玻璃,特別是低輻射玻璃的大量應(yīng)用提供了政策依據(jù)。中國北京申奧成功,大規(guī)模的場館建設(shè)對綠色建材、綠色環(huán)保提出了更高的要求,也給節(jié)能玻璃的廣泛應(yīng)用帶來了契機(jī),可見其發(fā)展前景廣闊[4]。
參考文獻(xiàn)
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