能源动力学科专业发展战略规划研究.docx

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能源动力学科专业发展战略规划研究

能源动力学科专业发展战略规划研究

（框架初稿）

2０04-０8-09

一、　我国能源动力学科高等教育发展历史沿革和面临形势

1．1　　发展历史沿革

通过追溯能源动力学科专业的历史发展轨迹,目的是总结教育经验，发现本学科专业高等教育的规律;了解目前现状，把握本学科专业发展趋势，从而为制定本学科专业的发展战略提供纵向参考系。

我国能源动力类专业形成于20世纪5０年代。

以交通大学为例,1952年院系调整时,当时设在机械系中的动力组就单独成立了动力机械系。

由于受当时苏联教育体制的影响，在该学科的发展过程中，专业面曾一度越分越细。

50年代初期只有锅炉、气轮机、内燃机等专业,以后又先后办起制冷专业与风机专业,制冷专业又细分出压缩机，制冷及低温专业。

在５0年代末又创办了核能专业，在60~70年代有些学校先后设立了工程热物理专业。

这样能源动力学科中的专业就先后包括有锅炉、涡轮机、电厂热能、风机、压缩机、制冷、低温、内燃机、工程热物理，水力机械以及核能工程等11个专业，形成了明显的以产品带教学的基本格局。

客观上说，这种专业划分与当时我国计划经济的体制以及工业发展的实际情况,在一定程度上是相适应的。

过窄的专业面,但却培养了专业工作能力较强的学生。

因此，在当时对我国经济的发展和工业体系的重建,曾经起到过积极的作用。

但随着社会经济向现代化方向的发展和高新科学技术的进步,特别是我国改革开放以后,国外先进科技、管理体系的大量引进，学科的交叉融合不断产生新的经济增长点,当时实际存在的过细过窄的工科专业设置，总体上已不能适应新的形势和发展对人才的需要,必须进行专业调整。

因此，在19９3年原国家教委进行的专业目录调整中，将能源动力学科的上述前１0个专业压缩为4个专业,即热能工程，热力发动机,制冷与低温工程,流体机械与流体工程，核能工程保留。

19９８年,教育部颁布了新的专业目录，将上述前4个专业进一步合并为热能与动力工程专业，核能工程专业单独设立，而在引导性的专业目录中，则建议将热能工程与核能工程合并。

但当时我国大多数学校还是采用了热能工程与核能工程单独设专业的方案。

因此,在２00０年教育部设立的新一轮教学指导委员中,在能源动力学科教学指导委员会下分设了三个委员会:

热能动力工程，核能工程以及热工基础课程教学指导分委员会。

目前,全国有100余所高校设有能源动力类专业,除4所高校设有核工程与核技术专业外，其余均为热能与动力工程专业。

1．2国外相应专业设置的对比

根据我们的初步调查,以美国为例，一般相应于我国热能动力工程专业的内容,大部分设置在机械中,作为机械系的一个专业方向，称为热流科学（Ｔhｅｒｍal　aｎdFluiｄ　Scｉencｅ）或能量系统（Enerｇy　ｓystem）,而核能工程则一般单独设立或者在化工系中。

例如美国麻省理工学院，佛罗里达大学等均如此。

以下是该两校机械系的专业方向设置。

麻省理工学院机械系:

（１）热流科学（Tｈｅrmａlandｆluiｄ　sｃiｅnｃe）；（２）计算工程（ＣoｍputationalEｎｇｉneｅrｉng）：

（3）能量利用与传输（EnｅrgｙUｔｉlｉzationaｎd　Tｒansportatiｏn　）;（4）生物机械工程（BiｏmeｃｈａnicaｌEnｇｉneeｒing）;（５）制造与材料加工（MaｎufacｔｕrinｇaｎｄＭateｒiａlｓPｒoｃeｓsiｎg）;（6）力学与材料（MechanｉcｓａndMaterｉals）;（7）信息（Infｏrmatioｎ）；（８）设计（Design）；（9）系统，计算机与控制（Sysｔemｓ,Cｏｍpｕters　aｎｄ　Control）。

麻省理工学院工学院核工程系:

（1）核能方向（Nuｃleａr　EｎerｇyOpｔioｎ）;

（2）医学与工业辐射方向（Raｄiatｉoｎfor　mediciｎeandinｄｕstｒy　Option）。

Fｌｏrｉda大学机械系:

（1）生物力学系统（Bｉomｅcｈaniｃaｌsystems）；

（2）能量转换系统（ＥneｒｇyConveｒsionSysｔem）;（3）机械系统（MechanｉcalＳyｓｔｅm）；（4）热系统（Thermaｌsystｅm）；（4）制造（Maｎufacturing）;（６）机械手（Robotiｃs）。

Floriｄa大学工学院核工程系：

（1）核与辐射工程方向；

（2）核工程科学方向。

从上面美国2所有代表性学校（麻省理工为一流大学,佛罗里达大学为高水平知名大学）的机械系与核能工程系的设置可以看出以下共同特点:

（1）机械系学科的方向高度交叉,一些在我国是属于信息与电气类专业的内容,美国机械系照样研究;（２）专业面相当地宽,即使能源动力方向也是比我们现在的专业设置要宽得多；（３）核能工程是单独设系的。

1.3　面临形势

能源动力工业是我国国民经济与国防建设的重要基础和支柱型产业,同时也是涉及多个领域高新技术的集成产业，在国家经济建设与社会发展中一直起着极其重要的作用。

近年来，随着我国各个方面改革的深化发展,包括市场经济的逐步建立，国有大中型企业机制的转换,加入ＷＴO后面临的挑战，以及能源动力领域技术的发展，我国能源动力类专业人才的培养面临着严峻的挑战。

能源动力及环境是目前世界各国所面临的头等重大的社会问题。

现在，能源资源的国际间竞争愈演愈烈,从伊拉克战争及战后重建,到中日双方在俄罗斯输油管线走向上的角逐等一系列国际问题，无不是国家间能源战略利益冲突、斗争的具体反映。

我们应该清楚地认识到：

我国现有能源利用效率很低，在能源综合高效利用和环境保护领域内，与发达国家存在着较大的差距:

高耗能产品能源单耗比发达国家平均水平高40%左右,单位产值能耗是世界平均水平的2.3倍。

同时，实施可持续发展战略对能源发展提出了更高的要求。

长期以来,粗放型的增长方式使能源发展与保护环境、资源之间的矛盾日益尖锐。

未来能源发展中,如何充分利用天然气、水电、核电等清洁能源,加快新能源与可再生能源开发,推广应用洁净煤技术,逐步降低用于终端消费煤炭的比重，实现能源、经济、环境的可持续发展将是"十五＂以及中长期能源发展面临的重要选择。

与此相适应,如何培养适应上述21世纪社会需要的能源动力类专业人才,是每个大学相关专业以及每位从事能源动力类专业教育的工作者需要解决的重要问题。

二、　能源动力学科专业的主要特点

2．1　与环境问题间的密切相关性

常规化石能源的使用是能源动力学科专业教学的主要内容之一,而常规化石能源的使用与环境问题密切相关。

目前,煤炭、石油、天然气等化石能源仍在整个能源构成中占据主导地位,而且估计在今后几十年地时间内这一局面还不会改变。

这些常规化石能源主要直接应用于火力发电,这会带来一系列严重的环境问题,比如硫氧化物、氮氧化物等的大气污染、固体废物、水污染和热污染等。

据最近的报载,当前我国每年火力发电的煤炭耗量超过8亿吨，电厂的烟尘排放量约为350万吨,占全国烟尘排放量的35%。

其中微细粒子（小于10微米）排放量超过２50万吨,是影响大城市大气质量和能见度的主要因数,并严重危害人体健康。

因此,对能源动力生产过程中的这些环境问题必须进行妥善处理和控制,实现其环境友好化,才能保证人类的生存和社会经济的可持续发展。

环境问题已经成为能源动力技术研究中的重要组成部分，也必须在专业课程的教学中有相应的体现。

也正是基于这一原因，浙江大学已经将原来的热能与动力工程专业改名为能源与环境系统工程专业。

2.２不同学科间的高度交叉性

能源动力学科的技术基础课程和专业课程涉及到多学科领域的知识，以热能动力工程专业为例，就涉及到以下各学科:

（１）热学学科;

（2）力学学科;（3）机械制造学科；（4）自动控制及计算机学科;以及（4）化学学科。

为适应2１世纪初我国能源学科发展的需要,应当在各专业课程的设置中,适当安排各个有关学科的知识。

美国设有机械系的各高等院校,之所以专业的研究范围如此之宽（除了机械与热流科学外还包括信息控制,生物力学，　MEMＳ等）也是与本专业的多学科交叉特性密切相关的。

２.3对国家政策法规及发展计划的依赖性

　能源动力学科专业的发展极大地依赖于国家的发展政策。

最典型的是核能工程专业。

在上世纪70-８0年代，国家在核能发电上没有投资新建项目,使得我国各高校的有关核能发电方向的教师都一度没有足够的学生，有的甚至准备转业。

以后国家开始大力发展核电，情况就有了巨大的变化,以至于需要核能专业毕业生的数目超过了可分配毕业生的人数。

2．4基础知识的广泛适用性

节能是我国能源发展战略的重要组成部分，关于节能的知识不仅能源动力学科的学生应当掌握,也是几乎所有工科学生应当掌握的内容。

这就要求不仅要做好本学科专业人才的培养，而且也应当承担起向所有工程专业的学生进行节能技术教学的任务。

2.5专业方向的对口性

目前,我国的能源动力学科的不同专业方向服务于不同的工程技术领域,还多少带有产品专业的烙印。

不仅在冷的方向与热的方向中,主导专业的工作机械与系统差别巨大（例如制冷机与发电厂），就是在同一个专业方向，例如热方向中，锅炉与气轮机就有很大的差别。

因此对于旨在以零距离模式培养学生的专业与学校,密切关注当前经济发展以及行业发展的需要,使得学生能到对口的专业单位工作,及时充分发挥其专业特长，具有重要意义。

当前我国在每年的毕业生就业过程中，也遇到类似的问题：

一些专业工厂希望能找到进厂后能立即能从事本专业具体技术工作的学生，而目前的宽口径的培养方式不能满足这些单位的需要。

所以，急需解决以能源动力类宽口径专业人才培养与目前我国能源动力类大部分企业对专业人才的知识结构强调专门化要求之间的矛盾。

以上这些特点是能源动力学科专业确定发展战略时必须予以充分关注的。

三、我国“十五”、中长期能源发展规划要点以及对能源人才培养的要求

3.1　　十五能源发展规划要点

（1）“十五”能源发展战略是:

在保障能源安全的前提下,把优化能源结构作为能源工作的重中之重，努力提高能源效率、保护生态环境，加快西部开发。

保障能源安全：

煤炭作为能源主体的地位不会发生变化。

在此基础上，开发石油替代和节约技术，保证油气供应。

优化能源结构:

提高天然气和水电等清洁、高效的优质能源的比重，减少煤炭终端消费的数量。

保护生态环境：

必须开发清洁能源,大力发展洁净煤技术,避免和减少能源开发利用引起的环境污染，促进能源、经济与环境的协调发展。

（2）　分行业发展方针是：

煤炭工业:

大力调整煤炭工业结构,加快开发和推广应用洁净煤技术,“十五”时期初步考虑建设陕西神东、云南先锋和黑龙江依兰等煤炭液化工厂，同时还要在辽宁抚顺、河南鹤壁、甘肃华亭和山东新汶等建设煤炭地下气化示范工程。

电力工业：

积极发展水电,优化火电结构，适当发展核电，因地制宜发展新能源发电。

水电:

“十五”期间，水电新开工规模约为２７30万千瓦,其中抽水蓄能电站７40万千瓦；共计投产1２74万千瓦，其中抽水蓄能电站110万千瓦。

火电:

首先有计划按步骤地关停超过经济寿命的小火电，提高大机组的比重。

第二,推进超临界国产化、洁净煤发电示范工程建设,以促进电力产业技术升级；第三，对已运行的燃煤机组逐步安装环保设施，减少对大气的污染;第四，在有条件的地区,根据天然气资源的开发进展，适当建设天然气发电项目;第五，在缺水地区,研究启动大型空冷机组试点工程。

适当发展核电、加快核电国产化:

充分利用我国已经形成的核电设计、制造、建设和运营能力,以我为主、中外合作,以有竞争力的电价为目标，实现核电国产化。

同时，积极支持我国自行开发新一代核电站工作,为“十一五”及以后核电的发展奠定基础。

新能源和可再生能源:

把新能源开发当作实施能源工业可持续发展的长远战略,在资源条件好、具备并网条件的地区，发展大型并网风力发电、太阳能热利用、太阳能光伏发电等。

同时,以“乘风计划”为龙头,通过多种方式引进国