能源化学工程论文范文第1篇
关键词：新工科;化学专业;能源科学与工程;能源化学;教学内容
能源与环境是决定人类生存与发展的两个关键制约因素。能源科学与技术的发展事关国家經济社会发展的能力和水平，是国家高度关注的战略领域[1-2]。建设和完善能源化学专业和应用化学专业的能源特色方向(以下统称能源相关化学专业)，培养一大批具有扎实的化学基础，能够从事高层次能源科学与技术研究的人才，对保障国家安全和发展至关重要。调研发现，当前的能源相关化学专业普遍存在教学内容和人才培养的理科化倾向以及过分关注物理能源的问题，使得专业的化学特色不够突出，学生综合运用化学和能源知识分析和解决能源相关复杂问题的能力和素养不足，难以适应新工科快速发展的需要[3]。为了更好地按照新工科理念对现有的能源相关化学专业进行改造，使其人才培养更加突出化学特色、应用特色和交叉特色，促进能源化学研究的最新成果尽快转化为新技术、新业态、新产业，服务于国家创新发展，我们对能源开发、转化和高效利用等领域所涉及的重要化学原理与过程进行了分析，在此基础上提出了改革能源相关化学专业教学内容的建议。
一、能源科学与技术中的化学
能源科学是研究能源的开发、生产、转换、存储、传输、分配及综合利用的科学[4]。在能源开发和利用的过程中，化学发挥着决定性作用，决定着能源科学发展的速度和水平。在能源开发方面，传统能源如石油、煤炭、天然气不可再生、储量有限，可供开采的储量正日益枯竭。与此同时，这些化石能源的使用，还会带来严重的环境问题[5];新兴能源如页岩油、页岩气、泥炭、可燃冰的开发正方兴未艾，但这些资源也不可再生，无法长期支撑人类的可持续发展;其他一次能源包括水能、核能、太阳能、风能、地热能、生物质能等，很多都属于可再生的清洁能源，其开发与利用正成为人们最为关注的领域[6]。表1给出了重要的能源类型和开发利用的方式。
表1中所列能源(严格说应该是能源载体)基本都属于一次能源，即来自自然界、没有经过加工转换的能源[7]，这些能源往往不能直接利用。人们需要通过多种手段，将一次能源中所蕴含的能量转化为便于利用的形式，即二次能源[8]。二次能源主要包括电能、热能和机械能。将一次能源转化为二次能源的过程即能源的转化与利用过程。能源的高效利用、低排放、低污染转化是能源转化利用所追求的目标[9]，化学原理在能源的转化和利用中使用广泛。能源转化的主要方式列于表2中。
表2显示，从一次能源向二次能源转化通常需要经历多个步骤，而步骤越多、每一步的转化效率越低，则总的能量转化效率就越低。以火电为例，从燃料燃烧到发电需要经过“化学能→热能→机械能→电能”四步，其能源利用率一般只有35%～38%，最高为42%[10]。而使用燃料电池可以直接完成“化学能→电能”的转化，其能源利用率通常在70%以上，远高于火电[11]。因此，能源的高效转化是能源化学研究的重要方向。当然，所谓能源转化是指将能源转化为可以直接利用或者更加便于储存和运输的形式，简单的分离过程(非化学过程如石油炼制)或者转化为非能源材料(如石油化工生产化工原料)不属于能源转化范畴，也就不属于能源化学的研究领域。
能源的分布与利用往往存在巨大的时空差异。如我国的煤炭、石油和天然气等传统能源主要分布在华北、东北和西北区域，而能源消耗最大的区域则是华北、华东和华南，所以能源的储存和运输对能源的有效利用至关重要。为了解决通过公路、铁路和航运运煤成本高、效率低、污染重等问题，人们试图开发将煤液化后通过管道输送的方法[12]，目前最有效的方法是通过建设坑口电站，将煤直接转化为电，再通过高压输变电系统进行输送。此时，如何提高坑口电站煤的燃烧效率，降低SO2和NOx的排放量就成为重点。显然，基于坑口电站集中发电的处理，比原来分散发电的处理更加集中，具有效率高、成本更低的显著优势。另外，以氢能开发为例也可以说明转变输运方式的重要性。氢能是未来能源，但其常温常压下呈气态，储存和运输过程不仅效率低、不方便而且非常危险[13]。因此，人们通常采用压缩、液化甚至固化的方式储存和使用氢气。但这些物理储存方式效率仍然不高且风险很大。人们试图开发储氢合金解决这一问题，这属于能源化学中能源材料开发范畴，但迄今储氢合金的研究和应用还不成熟[14]。将氢气与二氧化碳、一氧化碳、氮气等反应，生成甲酸、甲醇、氨等储氢介质，在需要氢气时催化这些储氢介质分解释放氢气不失为一种便捷、高效、安全的方法，因此，相关研究成为近20年的热点，构成能源化学的重要研究领域[15-16]。
另外，对太阳能发电、风力发电、潮汐发电等新型发电形式而言，虽然其符合环保、绿色、可持续的要求，但发电的质量不高、不稳定，电的生产和使用匹配困难，还会给电网的安全平稳运行带来潜在危险[17]。因此，对电能的储存和调节就变得非常重要。将能源转化为易于储存和运输的形式以实现对能源利用的有效调节是能源有效利用的关键之一。表3给出了能源储存的主要方式。
由表3可见，物理储能的方法相对单一，而化学储能的方式则形式多样，研究和应用的前景广大，这恰恰是能源化学研究的最重要领域。其中，“化学能1→化学能2”是指采用化学方法将能源从一种形式转化为另一种便于储存运输且安全便捷的形式的过程。电化学储能是目前技术成熟、应用广泛的技术，在能源化学研究中具有特殊的重要性[18-19]。无论是化学还是电化学、光化学的储能和转化过程，为了实现高效转化，催化剂(包括电催化剂、光催化剂)的研究都具有举足轻重的地位。
二、能源相关化学专业新工科改造建议
通过上面的讨论可以发现，石油化工的重点在于生产化工原料而石油炼制属于物理过程，不宜作为能源相关化学专业教学的重点。将现有能源转化为高效储能介质，如通过转化将石油、煤炭、天然气变为氢气、乙醇、甲醇等才属于能源化学范畴;化石能源的绿色应用，如煤的脱硫、脱硝以及高效燃烧、燃烧产物的处理等，也应纳入能源化学的教学范畴;而新型能源材料、能源载体、新型储能装置的开发和高效制备、现有能源的高效转化和有效利用则是能源化学的最重要内容。
因此，能源相关化学专业新工科改造，在教学上应该使学生对能源的开发、生产、转换、存储、传输、分配及综合利用进行全面的了解，重点应介绍以下几个方面。
1.能源化学理论基础
(1)能源化學基础
热化学，燃料性能及其评价，热功转化方式及转化效率，电化学基础，电化学能量转化效率，光化学基础，光化学量子效率和能量效率，速率与速率方程，速率的测量，反应速率影响因素，反应机理，催化剂性能及其评价。
(2)能源催化
催化化学基础：重要能源催化反应，催化研究方法。
电催化基础：多孔电极，气体扩散电极，电催化研究方法，电化学反应装置，重要电催化反应。
光催化基础：光催化剂，光催化研究方法，重要光催化转化反应。
(3)能源材料基础
能源材料的制备、结构与性能。
2.重要能源转化过程
煤炭的转化：煤炭的加工处理，煤的液化/气化，水煤气转化，煤的脱硫脱硝，煤炭的高效燃烧技术。
原油的开采与转化：原油的催化裂化，原油的加氢裂化，燃油添加剂，高效燃烧，尾气处理。
甲烷的转化：天然气水合物开发，甲烷转化制甲醇，甲烷燃料电池。
合成气及其转化：合成气的制备，合成气制甲醇和碳氢化合物。
氢气的转化：工业制氢，含氢化合物重整，水的电解，水的光解，储氢介质(储氢合金、甲醇、甲酸)的合成与制备，储氢介质制氢，氢氧燃料电池。
二氧化碳转化：二氧化碳的化学转化，(光)电化学转化，光化学转化。
甲醇转化：甲醇的制备，甲醇重整制氢，甲醇燃料，甲醇制油，直接/间接甲醇燃料电池。
乙醇转化：乙醇的制备，乙醇汽油，直接/间接乙醇电池。
甲酸转化：甲酸的制备，甲酸分解制氢，直接/间接甲酸燃料电池。
生物质转化：常见生物质，淀粉和纤维素的转化，植物油脂转化，生物柴油，生物质储氢和制氢。
其他新型转化过程。
3.能源材料
催化材料：重要催化剂及其制备方法。
储能材料：重要金属储能材料及其加工，重要无机非金属储能材料及其制备，重要有机能源材料及其制备。
辅助材料：电解质，溶剂，隔膜，离子交换
膜，其他辅助材料。
添加剂：燃油添加剂，电极添加剂，电解液添加剂。
4.电化学储能装置(包括电池及其制造工艺，电池生产设备)
电池：一次电池，二次电池，金属空气电池，燃料电池，液流电池。
电化学电容器。
电解池：电解装置设计与制造。
5.光能利用
光热转换，光伏发电，光电化学，化学发光。
区别于现有能源相关化学专业，上述内容更多地强调了工程与工艺的内容。在人才培养过程中，除了要求在形成整体性、系统性的科学思维、工程思维和管理思维之外，还要强化实验和实习教学，加大校企协同育人，强化学生的研究能力、方案设计能力、方案的评价判断能力与生产过程管理能力的培养，使学生真正体现理工复合或者理科向工程延伸的新工科特点，能够成为引领能源技术和能源产业发展的创新性复合人才。
三、小结
本文对各类能源的开发、转化和利用的过程进行了分析，对能源的形式、能源的转化和能源的利用进行了归类整理，明确了能源研究中化学的地位和作用，进一步明确了能源化学专业和应用化学专业能源方向的新工科改造方向，并给出了能源化学相关教学内容的建议。
参考文献：
[1] 吴季松. 新能源科学技术的世界影响[J]. 中国高新技术企业评价，1995，4：60-62.
[2] ANDREWS J， JELLEY N. Energy science： principles， technologies， and impacts[M]. Oxford university press， 2017.
[3] 张树永，朱亚先，霍冀川，等.化学类专业新工科建设思路与建议[J]. 大学化学，DOI：10.3866/PKU.DXHX202002021.
[4] 吴承康，徐建中，金红光. 能源科学发展战略研究[J]. 世界科技研究与发展，2000，22(4)：1-6.
[5] 苏文韬，胡伟，牛耀岚. 能源利用、环境保护与社会可持续发展探讨[J]. 能源与环保，2019，7：266-270.
[6] 尹文斌. 清洁能源开发利用对于实现可持续发展的研究[J]. 中国国际财经，2018，9：295.
[7] 厉桦楠. 中国一次能源消费产出效力影响因素研究[J]. 未来与发展，2019，5：65-72.
[8] 苑舜，韩晶. 二次能源优化一次能源路径探讨[J]. 电气时代，2019，7：44-47.
[9] 潘英. 能源战略下的能源电力发展方向和碳排放问题[J]. 南方能源建设，2019，6：32-39.
[10] 刘广林. 浅析热电转换效率[J]. 科技资讯，2013，38：124-129.
[11] 邓会宁，王宇新. 燃料电池过程的效率[J]. 电源技术，2005，29(1)：17-20.
[12] 贾明生， 陈恩鉴. 煤炭液化技术的开发现状与前景分析[J]. 中国能源，2003，25：13-17.
[13] 叶召阳. 浅谈氢能技术和应用[J]. 中国新技术新产品，2020，1：29-30.
[14] 郭子杨，石勇，郭昊天. 浅谈储氢合金[J]. 山西科技，2019，34：134-137.
[15] MILLER H A， LAVACCHI A， VIZZA F. Storage of renewable energy in fuels and chemicals through electrochemical reforming of bioalcohols[J]. Current Opinion in Electrochemistry. 2020， 21： 140-145.
[16] 赵琳，张建星，祝维燕，等. 液态有机物储氢技术研究进展[J]. 化学试剂，2019，41(1)：47-53.
[17] 王圣. 我国非化石能源发电现状及存在问题探析[J]. 环境保护，2017，21：52-54.
[18] GOODENOUGH J B. Electrochemical energy storage in a sustainable modern society[J]. Energy & Environmental Science， 2014， 7(1)： 14-18.
[19] 贾蕗路，刘平，张文华. 电化学储能技术的研究进展[J]. 电源技术，2014，38(10)：1972-1974.
[责任编辑：余大品]
能源化学工程论文范文第2篇
[关键词] 陕北 能源 人才 对策
陕北地区有丰富的土地资源和能矿资源，是国家21世纪重要的能源化工基地。陕北煤炭、石油、天然气和岩盐等矿产资源储量大，质量好，世界罕见，被誉为“中国的科威特”。现已探明煤炭储量2300亿吨，占全国探明总量的30%左右，远景储量达6000亿吨～10000亿吨;石油探明储量11亿吨;天然气面积达4130平方公里，探明储量7474亿立方米，预测储量5万亿立方米，占全省总量的99.9%，是我国陆上探明的最大整装气田;岩盐探明储量8857亿吨，预测储量6万亿吨，约占全国岩盐总量的26%。陕北地区的能源开发和经济发展，必须拥有一大批掌握现代科学知识，具有开拓与创新精神，善于运用市场经济杠杆把科学技术转化为生产力的人才。目前，如何为陕北能源开发提供人才支持，迅速增加陕北地区人才总量，是促进陕北经济社会发展的重要途径。
一、陕北区域能源开发中的人才现状
陕北经济的发展呈现出典型的能源开发型经济特征，能源开发主要集中在石油开发与煤炭开发两个重要的领域。我们以陕北延长石油股份有限公司和榆林、延安两市煤炭系统为例进行了相关的调查研究。
1.延长油田股份有限公司的人才需求现状。延长油田股份有限公司是陕北最大的石油能源开发型企业。截止2006年7月用工总量约46077人，其中正式职工28427人，其他用工17650人。管理人员占职工总数的13%;工程技术人员占职工总数的8.7%;后勤服务及其他人员占职工总数的16.3%;工人占职工总数的62%。 大学本科以上学历占职工总数的3.8%;大专学历占职工总数的11.8%。专业技术人员4690人中，正高4人，副高169人，中级职称913人，初级职称3604人;工程技术人员2474人中，正高3人，副高55人，中级职称420人，初级职称1996人。
从这些数据中可以看出的问题是：第一，队伍专业结构不合理。低效人力资源过剩，而高效人力资源相对匮乏，复合型人才、专业人才、高级技工人才奇缺。管理、后勤服务及其他人员较多，勘探、钻井、井下、采油等一线关键岗位缺员。第二，人才总量紧缺。专业技术人员特别是石油主体专业人才依然紧缺。中高级人才仅有1086人，占全公司职工总数的比重还不到4%，大大低于同等石油企业的水平。第三，培养(培训)、使用机制不健全。全公司有大专以上人员约4432人，仅占职工总数的15.6%，高学历人才不但比例严重失调，而且人才在岗与潜在的优势作用并没有得到明显的发挥。
根据“十一五”规划并结合本企业的发展状况，在“十一五”期间仅石油工程专业(采油、钻井)大专以上学历就需要招聘841人，石油天然气地质(物探)专业就需要招聘620人，合计起来，延长油田公司“十一五”期间紧缺人才需要招聘1461人，平均每年需招聘300名大专以上学历的专业技术人员。另有2027人需要接受在职培训，平均每年需培训400人。由此可见，企业对工程技术人才的需求量十分大。
2.陕北煤炭系统的人才需求现状。煤炭是延安、榆林两市的支柱产业，也是陕北能源化工基地煤、气、油、盐四大资源的重要组成部分。目前，制约该产业规模化发展的核心因素是煤炭专业过程技术人才的严重不足，煤田地质、采煤、矿电、煤化工、煤洗选等方面人才十分缺乏。比如，在调查中有数据表明：延安市煤炭系统已连续15年未分配进一个煤炭专业中专以上毕业生，现在全市93处矿井和市、县(区)煤炭主管部门加起来各类专业技术人员仅有约40人左右;榆林市现有370多个地方矿井，作为管理部门的榆林市煤炭局也只有3名专业技术人员，远远达不到国家要求，与建设重点能源化工基地总体规划的要求极不相符。
目前，榆林市规模以下煤矿中，从业人员主要以初中及以下学历人员为主。以神木县大柳塔镇王家坡煤矿为例，该矿有职工53人，其中高中学历12人，初中及以下学历41人。即使是在规模以下煤炭企业中，有大专以上学历的人员也是屈指可数。以榆林市十八墩煤矿为例，该矿有职工155人，其中大专学历8人，高中学历17人，初中及以下学历130人。陕北煤炭系统的这种人力资源现状，对煤矿的安全及新技术的推广应用造成极大的影响。
二、陕北区域能源开发中人才供求矛盾形成的原因
通过实地调查与数据分析，我们认为陕北区域能源化工基地建设中人才供求的主要矛盾集中表现在以下几个方面：
1.人才结构建设缺乏战略规划。能源开发主体专业人才的紧缺，表现出陕北区域能源开发中缺乏人才战略规划的问题。战略人才观念的缺位使得人才引进的思路、手段相对滞后，长期以来没有对关键部门、关键岗位的主体专业人才进行战略化的开发与利用，没有形成主体专业人才的长效机制，缺乏引进人才的动机，是导致目前人才缺乏的最主要的原因。
2.能源开发基础环境建设滞后使人才引进困难。陕北石油企业在当地区域范围内属于高收入行业，但是与全国同行业的中石油、中石化横向比较待遇相对较差。目前的待遇相对较低，满足不了高素质人才的心理预期。
3.陕北地区没有能源地矿类主体专业人才培养的高等院校。目前陕北地区的高等院校有延安大学与榆林学院，但是都没有设置能源地矿类专业，造成高校能源地矿类专业人才培养总量少，没有很好地发挥出服务当地、促进社会经济发展的作用，表现出专业发展选择的缺位。
4.传统的就业观念与当今社会就业形势不相适应。随着市场经济的发展，就业形势也在不断发生新的变化。但是在调查中发现目前高校毕业生及其家长仍停留在传统的就业观念上。就业趋向于政府部门，追求社会身份，不愿到急需人才的基层单位或条件相对艰苦、地理位置相对偏远的地方就业。
5.企业用人现状与毕业生就业期望值存在较大差距。比如民营企业在接收毕业生就业方面，主要存在以下问题：一是有的企业不论岗位，一律追求本科生;二是工资低，且不办各种保险在一定程度上存在非法用工问题。这样，一方面很多企业找不到相应的人才，另一方面，很多专业人才找不到他们理想的工作，出现了“总量不足，相对过剩”的格局。
6.就业市场发育不完善。从整体上分析，陕北地区缺乏规范的人才与技术人员流动与交流的市场。目前来看，陕北地区毕业生就业市场发育不完善，是区域能源开发中人才匮乏的主要原因之一。
7.企业经营管理机制滞后。陕北地区的一些能源开发企业，特别是私营企业，企业发展基本上属于“机会发展型”。这样的经营与管理机制直接导致的恶果是缺乏引进人才的动机。
三、陕北区域能源开发与人才建设的建议
针对上述的现实问题，我们认为解决陕北区域能源开发中人才短缺问题，现实的解决战略是两个方面：一是建立具有符合陕北区域能源开发的人才培养基地;二是做好资源开发型企业的人才战略规划。
1.建立区域能源开发人才基地。陕北的能源开发在我国国民经济的发展战略中具有重要的意义，一是对西部经济的促进作用;二是对国家未来能源利用的储备作用。建立人才培养基地，既可以促进陕北科技的发展;也可以形成人才培养的长效机制;还可以为能源开发型人才的培养提供必要的实践基地;同时，可以发挥出多产业人才培养的联动效益。在此基础上扩大增长效应和极化效应，带动区域经济的发展。具体的措施可以是：
(1)提供宽松与和谐的学术研究的环境。对于真正有献身精神的科技人员而言，比环境和舒适更为重要的是宽松和谐的研究氛围条件。
(2)体现人才基地的时空性。陕北区域能源人才基地可以是超越陕北地域的大概念。核心是指：为陕北能源可持续开发培养专门人才的所有教育与研究机构的综合。既有地域上的陕北性，也有培养资源利用上的时空性。让省内外各相关高校区分层次，分别承担研发型、实际应用型、技术操作型等不同类型专业人才的培养，让各高校各有侧重，充分发挥自身专业优长，进行人才培养的一体化设计。
(3)体现基地的人才质量。教师队伍必须精强能干，时刻能够走在教学、科研的前列。专业课程设置应与科技进步相适应，使得学生所学的知识能在社会上保持领先的水平。注重学生的综合素质的培养，尤其是人文精神及创新能力、理论研究与专业技能等方面的培养。
(4)加强基地毕业生的就业指导。一是要坚持理想教育，调整大学生的就业心态，帮助学生树立正确的择业观，自觉根据社会需要调整择业趋向，尤其是要积极投身陕北经济建设。二是要通过各种途径，要让毕业生充分了解陕北，了解陕北经济社会发展以及人才需求的实际情况。鼓励毕业生到基层去，到艰苦地方去，到生产、教学、科研第一线。同时，要积极鼓励毕业生到民营企业就业以及自主创业。
2.陕北资源型企业要制定相应的人才对策。
(1)做好人才引进规划。目前人才特别是专业技术类员工的匮乏与企业的识人、用人制度有关。目前仅陕北延安市石油行业产值就占全部工业企业产值的90%，是当地经济的绝对支柱性产业。但是由于人力资源的开发利用不充分，严重影响了石油产业对经济增长的贡献率。例如，延安市志丹县永宁钻采公司共有职工2910人，本科以上仅有23人，不到0.8%，专科学历152人，占企业总人数的5%。现实的人员结构和技术水平充分表明合理科学的人才机制在当地许多企业中并没有形成。
(2)提高对知识型员工的认识能力。为了迎接知识经济条件下可持续发展的挑战，资源开发型企业在发展的过程中，越来越突现出人力资源的开发与管理的重要性。知识型员工是企业人力资源开发的重要对象，他们是人力资源开发的代表者、企业文化的构建者、企业精神的体现者、企业发展目标的引导者和实施者，在企业人力资源的开发中发挥着重大的作用。
(3)资源开发型企业要积极实施人才储备。后备人才的储备与开发是企业持续发展的动力与保障。在我们的调查中发现，绝大多数石油、煤炭企业不重视后续人才的储备工作。过度地依靠行业优势、收入优势，不是主动地引进人才，存在很强的保守性。造成了很大的人才流失与人才的压制，使就业人员缺乏积极创新的激励心理，造成了人才创造能力的闭合。陕北在人才开发过程中一定要注意激发人才的潜能，从战略高度做好人才开发利用工作、人才后续储备利用工作。
(4)构建特色企校合作开发人才新模式。随着我国高等教育制度的改革和社会就业压力的增大，企校合作模式正在不断地发展。一是可以扩大学校的招生来源;二是可以供求对应，专业对口;三是可以有效地缓解相应专业的就业压力，这是一个企业与高等院校共赢的模式。企校合作开发人才这种模式不是新鲜的概念，在陕北能源型企业发展中具有很强的现实意义，而且也是解决紧缺人才和高学历人才，缓解人才短缺的有效途径之一。
(5)合理使用现有人力资源。陕北地区大学毕业生的总量不少，但是由于就业观念、工作环境、生活条件等因素的影响，受过高等学历专业培养的许多专业技术人员在择业中，绝大多数在就业选择中表现出愿意进城市和选择热门行业的流动方向，客观上造成一定程度的人才浪费。企业应从自身实力、发展潜力出发，选择最合适的专业人员，以发挥最佳人才效能，而不应盲目追求高学历，造成人才的“高消费”和浪费。
(6)企业要积极承担社会责任，以解决高校在人才培养上理论知识和实践技能脱节的问题。通过增加实习实训等实践性教学环节的比例，缩短大学生的实际培养周期，使毕业生走上岗位后能很快适应角色。在实习的同时，还可以考察学生的实际能力，为以后的招聘工作打下基础。
能源化学工程论文范文第3篇
摘要 针对建筑构造课程教学中存在的3个问题，从选用教材+图纸+图集教学资源、构建PBL+CBL教学方式、采用阶段式课程设计模式3个方面对建筑构造课程教学改革进行探讨，旨在提高教学质量，培养出创新型、应用型人才。
关键词 建筑构造;教学方式;课程设计
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.10.068
Key words Construction;Teaching methods;Curriculum design
农业建筑环境与能源工程专业是工学门类农业工程类本科专业。农业建筑环境与能源工程专业主要培养具备现代设施农业工程、农村能源工程、农村城镇（社区）建设与规划等方面的基本理论、基本知识和基本技能，能在可再生能源工程、设施农业工程、工厂化高效农业系统、节能、环境工程开发利用等领域从事规划设计、装备开发与集成、经营与管理、教学与科研等方面工作的高级工程技术人才，使其受到建筑工程师、农业生物环境和可再生能源工程师的基本训练，具有本专业工程项目建设可行性论证、工程規划设计、施工与运行管理等基本能力[1]。目前，我国农业发展处于关键时期，现代设施农业、生态农业、观光农业等各类高效农业示范园区发展迅速，农业的可再生资源开发、农村的节能、环境保护等问题逐渐成为关注的热点[2]。为了建立合理的农村能源系统，优化农村生态环境，农业建筑环境与能源工程专业教育涉及的范围越来越广，已逐步成为适应和促进农业现代化发展的有生命力的专业[3]。
课程是人才培养的关键，课程质量直接关系到人才培养质量。核心课程是整个课程体系的精粹和升华，是奠定学生职业生涯发展和就业竞争力基础的主要途径[4]。建筑构造是农业建筑环境与能源工程专业的一门核心课程，是研究房屋各组成部分的组合原理和构造方法的一门综合性技术课程。通过该课程的学习使学生系统掌握房屋构造设计的基本原理，完整掌握结构、施工与建筑之间的密切关系，辨证地理解构成建筑的基本要素之间的关系和建筑发展的基本规律[5]。该课程的教学质量影响着未来学生的职业素养和能力培养。建筑构造作为一门专业核心课，也应与时俱进，不断深化教学改革，提高教学质量，培养出创新型、应用型人才。
1 目前课程教学中存在的问题
建筑构造课程一般包括理论课和课程设计2个环节;理论课主要是讲授书本内容，课程设计一般是在理论课结束后集中7 d进行。这种教学方式虽然便于教学组织，但难以激发学生的学习兴趣，教学效果不理想，主要存在以下问题。
1.1 传统纸质教材内容有局限性
传统纸质教材存在三大不足之处：一是由于教材编写与出版有一定的周期性，建筑行业的技术规范和条例与时俱进，不断出台，教材内容与当今建筑业的快速发展相比有些滞后，难以全面反映新材料、新技术、新工艺在构造上的应用[6]，比如断桥铝合金等新型门窗教材鲜有详细介绍。二是构造部分的知识点覆盖面过窄。我国幅员辽阔，各地气候条件差异较大。《民用建筑热工设计规范》将我国气候特征划分为温和地区、夏热冬暖地区、夏热冬冷地区、寒冷地区、严寒地区5个气候区。不同地区气候差异较大，建筑墙体、屋面、门窗等外围护构件构造设计、构造方式存在一定差异。教材内容覆盖面过窄，内容不全面，难以系统介绍各区域建筑物的构造组成。三是构造示例图分散在各个章节中，系统性和整体性不强。教材各章节示例图虽然具有典型代表性，但通常是就某一知识点配备相应示例图，这些示例图不是同一工程项目，各章节图形的衔接性与连贯性不强，不利于学生工程整体性思维的培养[7]。
1.2 课堂教学方式单一化
建筑构造课程以教师课堂讲解、学生被动听讲方式为主，教师缺乏与学生的交流互动。课堂教学基本采用填鸭式教学，形成课堂上教师忙着讲授书本内容，学生忙着记笔记，课后学生考完就忘的局面。建筑构造课程的特点之一就是实践性很强，强调理论指导下的实践活动。但是，目前这种教学方式下培养的学生普遍存在“重理论，轻实践”的问题[8]。若要改变这种状况，必须对教学方法和手段进行改革，打破教学中教师唱主角、学生被动接受的模式，让学生带着兴趣学习，能运用理论知识指导生产实践，然后将实践中发现的问题带到课堂上来寻求答案，让学生真正成为课堂上的主角，让理论知识与生产实践有机结合起来。
1.3 课程设计组织不合理
建筑构造课程设计一般采用传统的集中式课程设计模式，即在理论课程结束后集中布置并完成课程设计。这种模式的缺点是学生接受任务迟，查资料、做方案、多方案比较、定方案、绘制图纸、答辩等环节要在7 d内完成。学生一边要忙于多门课程的期末复习备考，一边要独立完成教师布置的课程设计;学生与教师、学生与学生之间没有充足的时间交流和沟通探讨[9]。学生对设计所参考的规范了解与查阅不够，更有甚者因为时间紧迫，干脆直接抄袭其他资料上的案例。在这种学生对课程设计应付了事、流于形式的状况下，课程设计质量普遍不高，难以达到课程设计的教学目的。上述问题的存在使得建筑构造的教学效果不尽如人意，难以满足创新型和应用性人才培养目标，亟需进行教学改革。
2 课程教学改革
针对目前建筑构造教学中存在的问题，笔者对2015—2016级农业建筑环境与能源工程专业的建筑构造课程进行了教学改革。
2.1 选用教材+图纸+图集教学资源
在教材选用上，尽量选用新编写、新版本的教材，教材内容能反映工程技术的现状。建筑构造课程中需讲解大量的构造详图，学生难以读懂这些二维构造详图。教师将在施工现场拍摄的实物照片和施工过程照片制作成多媒体课件，能帮助学生将难以理解的复杂构造形象化，在调动学生学习兴趣的同时也提高了课堂教学效率。为了使理论知识与实践工程紧密结合，笔者将现行的构造规范、标准、图集整理成册（电子档），同时选择一套合适的施工图纸（电子档）一并发给每个同学。构造规范、标准、图集拓展了教材中有限的构造知识点，教材中分散的构造知识点能在这套施工图纸中统一讲解。同一工程中的构造设计图例衔接性与连贯性很强，能训练学生形成工程整体概念的思维[10]。这些资料作为教材的有益补充，学生人手一份，在课堂教学中随时应用。学生普遍反映一些抽象、复杂的内容变得形象、直观和便于理解，理论和实践结合更加紧密，使学生的学习效率大大提高。
2.2 构建PBL+CBL教学方式
PBL是指“基于问题式学习”或“问题导向学习”，它是以问题为基础，在指导教师参与下，以学生为主体，围绕某一专题问题进行研究的学习过程。PBL教学中，主动学习贯穿其全过程，学生成为一个自主或自我调节的学习者，学生获得知识主要靠自己。CBL是以案例为基础的教学模式，它以学习案例形式开展小组讨论式教学，紧密联系实践。CBL教学模式是在 PBL教学的基础上加以改进，并集合PBL教学的优势，教师运用精选出来的案例材料，让学生通过资料查阅及独立分析解决问题的过程，培养学生的思维能力。最后，由讲授教师对范例进行讲解，适当加入该领域的最新研究进展，极大地培养学生的工程实践能力。PBL+CBL教学方式的基本教学流程包括选择典型案例、问题设计、引导学生自学、组织讨论和总结、统计分析、形成总结反思[11]。在楼梯构造、屋顶构造等章节教学中采用该教学方式，首先布置学生课前应预习的内容和应收集的资料，课堂上再引导学生思考，将构造设计变为可探讨的教学内容，通过个体思考和小组讨论得到的知识会深刻印在学生脑海中。该教学方式既能明显提高学生的学习兴趣和积极性，又达到了举一反三的学习效果，使枯燥的课堂理论学习变得生动活泼、直观有趣[12]。
2.3 采用阶段式课程设计模式
阶段式课程设计教学模式是将课程设计与理论教学同步进行，根据理论教学进程对课程设计内容进行合理分解[13]。在这种模式下，在建筑构造课程第1周就将课程设计布置下去，课程设计根据理论课进程分解成几个阶段同步进行，比如在讲解墙体构造时，学生依据课程设计任务书的要求进行墙体构造设计;讲解到楼梯时，学生即可进行楼梯部分的设计等。平时教师应加强监督，分阶段检查课程设计成果;理论课程结束后，学生整理和上交课程设计成果，集中进行答辩。这种阶段式课程设计模式能激发学生的积极性和主动性，发挥学生的潜力，培养学生独立思考和独立工作的能力，使理论和实践及早结合起来，在阶段式课程设计模式下学生的思维能力、创造能力、运用理论知识解决实际问题的能力都会得到充分挖掘和发挥。
3 结语
建筑构造课程的教学改革是一项长期的教学任务，需要不断探索、创新和与时俱进[14]。通过2年來的改革实践，已取得一定成效，为培养创新型、应用型人才发挥了重要作用。但在探索过程中也发现一些问题，比如目前单一的闭卷课程考核方式难以准确反映学生的实践能力、在学校现有教学管理模式下理论教学与实践教学在时间安排上有脱节等。因此，今后改革的方法和措施还需要在教学实践中不断检验，不断提高与完善，以取得更好的教学效果[15]。
参考文献
[1] 刘武林.农业建筑环境与能源工程的进展与展望[J].科技创新导报，2010（1）：123，125.
[2] 王艳锦，周雪花，张全国，等.农业建筑环境与能源工程专业教学改革实践[J].高等农业教育，2013（9）：57-59.
[3] 李发永.农业建筑环境与能源工程专业环境类课程教学研究[J].安徽农业科学，2012，40（35）：17427-17428，17430.
[4] 胡建军，黄黎，张全国，等.国家级特色专业农业建筑环境与能源工程核心课程建设与教学改革[J].科技信息，2012（33）：667，687.
[5] 覃琳，魏宏杨，李必瑜.建筑构造（上）[M].北京：中国建筑工业出版社，2008.
[6] 秦琭琭.建筑构造课程的实践性教学改革[J].教育界，2017（34）：65-66.
[7] 陈燕菲.土木工程卓越工程师课程实践创新能力培养的探索与实践：以房屋建筑学课程为例[J].武汉理工大学学报（社会科学版），2016，29（10）：181-184.
[8] 周宏.《房屋建筑学》课程教学思考[J].南方建筑，2004（6）：72-74.
[9] 卢红霞.房屋建筑学“案例+项目”教学模式探索[J].安徽建筑，2018，24（5）：283，295.
[10] 戴蕾.结合建筑设计课程的建筑构造教学研究[J].建筑工程技术与设计，2017（31）：2678.
[11] 王春丽，米海蓉，朱丽楠，等.基于卓越土木工程师培养的教学模式改革探索 [J].武汉理工大学学报（社会科学版），2016，29（10）：156-159.
[12] 杨璐，程玉，简洁.面向工程应用的建筑构造课程教学研究[J].江苏建筑职业技术学院学报，2016，16（2）：60-62.
[13] 洪光荣.设计课程的阶段式教学方法研究[J].产业与科技论坛，2012，11（18）：177-178.
[14] 何栋梁，成彦惠.新形势下《建筑构造》课程教学改革研究[J].湖南城市学院学报（自然科学版），2013，22（4）：75-78.
[15] 王杰青，朱军贞.园林树木学课程教学改革探讨[J].安徽农业科学，2013，41（9）：4224-4225.
能源化学工程论文范文第4篇
摘要：能源匮乏和环境污染问题一直是国家经济发展中重点关注的内容，为了有效缓解资源紧缺的现状，清洁能源和可再生能源的充分利用成为未来发展的关键。基于此，以下对风电基础工程中冬季施工技术的应用进行了探讨，以供参考。
关键词：风电基础工程;冬季施工技术;应用
引言
近年来，随着社会的发展和科学技术的进步，新的设计理念、新的结构体系、新的建筑材料、新的建筑构配件、新的施工机具、新的施工设备的不断出现，施工工艺、施工技术的不断改进，工程质量得到了极大的提高，总体水平不断上升。但在建筑工程中，一些质量通病还是时有发生，这些通病，有的缩短了建筑物的使用年限，有的直接影响了建筑物的使用安全，有的影响了建筑物的使用功能。从而引起了人们对工程质量问题的关心，成为社会的热点话题。
1风电工程概述
我国大力开发研究风电技术，并高度关注整个项目的建设管理工作，但是在当前的风电工程施工以及管理中，依然存在一些弊端，可能会对项目建设质量造成不良影响，如施工技术水平有待提升、施工人员综合素质参差不齐、工程项目管理不当等。为了充分发挥风电工程项目建设效益，必须对具体的施工工艺以及管理要点进行深入研究。风能为天然可再生能源，不会对生态环境造成不良影响，同时减少对不可再生能源的利用量。如今，我国风电工程项目建设数量和规模均不断增加，与此同时，部分燃煤电厂也逐渐被淘汰。现阶段，全国各地风电项目越来越多，我国整体能源结构单一的局面也正逐渐发生变化，在能源市场中，风电工程的应用前景广阔。
2风电基础工程施工问题分析
2.1电网接入困难
考虑到电力输送的经济性，一般5万kW以上风电项目接入系统电压等级一般为110kV以上，如多个项目汇集接入一个220kV汇集站送出。由于风电场接入系统线路由电网投资以及接入间隔的稀缺、电网安全的校核，造成风场接入电网困难，“上网困难”的根本原因是缺乏规划和风能开发的混乱。
2.2安全教育培训不到位
在不少风电项目建设中，对于一线施工人员普遍存在着安全培训力度不足的情况，相关施工人员对现场施工规章制度缺乏了解、专业技术水平不高、对现场安全问题不熟悉等等问题也普遍存在。同时管理人员人数不足，工作强度较高，需要承担综合物流、外部协调、现场管理等多项工作内容，对现场安全管理缺乏足够重视，导致施工风险和安全隐患的增加。另外风电建设在我国仍处于初级发展阶段，相关专业人才缺乏，而现场施工人员对安全施工重要性认识不足，相关操作经验缺乏，在作业过程中极容易出现失误，使施工安全风险增加。
2.3投资成本高，项目回收期长
风电项目属于重资产项目，一次性投资高，回收期长，风电项目投资中，风机设备的造价占比接近一半，我国风电项目单位千瓦投资从10年前的10000元以上下降到现在的6000元左右。一般而言，风电项目的自有资金内部收益率在8%以上，回收期在13年左右。因此，无论陆上风电还是海上风电，在进入平价时代，必须降低投资造价。
3风电基础工程中冬季施工技术的应用
3.1施工准备阶段
第一，由项目负责人对风电工程设计方案以及施工图纸进行严格审查，及时发现问题，并与设计单位进行沟通交流，采取有效的处理措施。第二，根据工程项目建设要求以及施工现场实际情况，制定施工组织设计方案以及施工作业指导书，据此组织施工。第三，加强施工材料以及施工机械设备采购管理，将材料以及机械设备运输至施工现场后，对其进行质量检测，确保满足工程项目建设要求。
3.2钢筋的正确堆置和加工方法
钢筋作为风电基础的必备材料，在冬季施工时必须严格按照冬季施工的要求及时调整钢筋的堆置方式。万一遇到天气恶劣的情况，工人们应该马上把钢筋迁离地面，安置在叠加了300mm高垛的场地，防止钢筋遇冷结冰，同时要在外部覆盖两层阻燃草皮，确保冰雪雨水不能渗透进去。工人在对钢筋施工时，一旦发现周围环境的温度变低，应立即催促保暖人员加热棚内的温度，确保钢筋在温暖环境下完成作业。从事钢筋焊接的人员，必须是经过认证的专业人员，还必须要有低温作业的经验，熟悉冬天的钢筋焊接技术。焊接场尽量布置在室内，如果需要进行室外焊接，请选择环境温度较高的时间段，万一出现暴风雪，要及时采取一定的防护措施。钢筋在没有冷却的情况下，焊接的部分禁止接触冰花雪水。成功加工后的钢筋应该要在底下垫一个木方，防止钢筋直接接触冰冷的地面。浇灌混凝土前，安排工人清理钢筋上的积雪，浇完后及时处理干净留在钢筋上的混凝土。在低温下，可以通过闪光对焊、电弧焊和电渣压力焊等焊接方式增强材料。
3.3安全责任制落实
在风电项目建设过程中，施工企业不能过度追求施工进度和施工效益，而对施工安全予以忽视，需要将工程建设和安全生产有机结合，才能使项目建设得以顺利完成。首先需要对现场各级人员的安全生产责任制进行建立和完善，针对各层级、各项目，从班组到个人，对安全生产责任进行层层落实，使各级人员能够对自身安全责任予以明确，并通过定期安全责任检查，使确保责任得以贯彻落实。同时还需要对安全生产的良好氛围进行营造，使现场人员的自身保护意识和安全意识提高，充分调动其主观能动性，在施工过程中认真履行自身的安全责任，并对其他人的安全生产予以监督，使现场安全生产管理效率和质量有效提高。
3.4建立长效机制、不断完善
建立项目部、监理和工程管理部三级管理，形成项目经理、监理人员和公司质量通病管理推进办公室人员齐抓共管的工作局面，从计划管理人手，推进工程质量通病管理常态化。树立价值思维理念，以创造价值为工作的出发点和落脚点，运用“诊断、分析、改善、标准化”精益管理工具，发现和解决工程质量通病“病例”，对行之有效的措施和做法及时总结、提炼，使先进的管理机制和方法得到固化，建立工程质量通病管理长效机制，提高管理水平，实现消除浪费、创造价值的工作目标。
3.5风电基础混凝土和模板的升温指导
冬季施工需要提高项目的整体保温性能，减少低温造成的不利影响，并在模板施工阶段采取有效的保温措施。模板的安装应在温暖环境下进行。可以稳定周围的气温，让环境变得温暖。在工作的过程中一定严格要求相关人员，一旦在模板构建过程中出现低温，要马上采用各种隔热保温方法来提升温度。当混凝土内外温度相差超过一定指数时，应在外层添加塑料膜或者加厚的棉毡，提高混凝土的外部隔热性能。等到它完成固化過程缓慢释出热量后，安排二次测量，确保温差在15℃范围内，就可以脱离表面的绝缘材料。整个操作过程都需要有专业人员的陪同，才可以操作。施工现场不同种类模板应该分门别类地摆放好，然后盖上一层防水布和编织布，防止雨雪内侵。冬季施工现场需要时刻增强保温性能，减少低温造成的种种损失。
结束语
以认真努力的态度准备前期工作、以科学严格的态度执行任务，从多维的角度看待施工前的准备，暖棚的搭建、保温措施的落实，钢筋施工时注意事项以及模板施工的保护措施，并对整个过程进行必要的优化，对于后续施工活动的开展具有积极的作用。
参考文献
[1]孙永胜，李纲.大型风力发电机混合塔架冬季施工技术[J].建筑施工，2019，41（12）：2144-2146.
[2]张旺锋.风电基础工程中冬季施工技术的应用[J].工程建设与设计，2018（11）：210-211.
[3]代鹏.风电工程建设中的管理模式及风险因素探究[J].装备维修技术，2019（01）：13-14+6.
中国电建集团海南电力设计研究院有限公司 海南省海口市
能源化学工程论文范文第5篇
1 能源化学发展模式的概述
1.1 能源化学生产的本质
在能源化学生产活动开展中最大的特点就是相对于普通的能源生产方式, 其动态因素要多得多, 生产活动范围也要大很多, 在生产互动、技术互动的向度和频度上都要远大于普通能源生产, 在此方面的生产很受广大生产人员的欢迎。因此, 如何有效的组织这些动态因素, 使其发挥最大效能, 合作必不可少。合作高能化的生产活动就是力求在满足不同的化学需要的基础上, 激发全体人员的求知欲和创造性, 进行创新性合作生产。这也是合作生产活动开展的最根本因素。合作生产的含义就是, 以人员为主体进行协作生产的创新化生产模式, 在生产结构优化、协作元素组成方面都有着积极的作用。
1.2 能源化学合作性发展模式的特征
在能源生产中, 合作生产的基本理念为生产过程中的多向型互动关系, 是以最基本的小组为生产活动单位的动态组织形式, 与传统的个人生产形式有着本质的区别, 不仅仅是简单地把生产者分成小组进行生产而是基于特定的素质和能力的不同进行细致优化的分组。从而显现出与传统发展模式截然不同的特征:生产不再是唯一的目的, 生产过程变成了一个信息互动的过程, , 而生产人员之间的双边互动是最为重要的形式。在作业生产上具备以下的形式:
1.2.1 改变了传统的机械为生产主体的发展模式。在生产过程中内的每一位生产人员进行生产监督, 合作交流。这样不仅扩大了信息面, 同时也提高了生产效率。
1.2.2 确立了生产过程中的互相依赖、互相协作、互相帮助的关系。
1.2.3 生产人员起着主导作用, 充当的是生产过程中的、组织、管理、引导、评价的角色, 机械在人工的引导下自主地完成生产任务。
2 我国能源化学发展现状探讨
2.1 我国能源化学工业现阶段的特点
2.1.1 我国的能源化学工业生产在国民经济结构中占有重要地位
2.1.2 能源化学工业的产品品种繁多、所采用的生产原料来源广泛、生产技术或工艺多种多样、生产工艺流程复杂
2.1.3 能源化学工业属于国有垄断的装置型工业体系。
2.1.4 能源化学企业生产具有资金投入大, 资金流动周期长, 所耗用的资源能源数量大, 科技含量高的特点。
2.1.5 能源化学企业也是环境污染的大户。
2.1.6 生产过程中的安全问题一直是重点。
2.1.7 在领域发展中的科研和新产品开发费用高, 投资回报周期漫长。
2.2 我国能源化学工业的作用和地位
2.2.1 能源化学工业为现代农业的发展提供了丰富的技术条件, 奠定了一定程度上的物质基础。
2.2.2 能源化学工业为其他国家工业生产部门提供基本原料和材料。
2.2.3 能源化学工业是国防工业的物质前提。
2.2.4 能源化学工业产品为人们日常生活提供了便利。
2.3 我国能源化学工业面临的挑战
2.3.1 国际市场竞争进一步加剧
2.3.2 我国工业基础薄弱, 设备制造技术落后, 专业人才匮乏。
2.3.3 工业消耗的资源与能源日益紧张。
2.3.4 国家环保制度的要求越来越严格。
2.4 我国能源化学工业发展的历史使命
2.4.1 开发新能源化工技术以保障我国能源安全, 为日益短缺的能源提供发展道路。
2.4.2 推动国民经济和社会可持续发展
2.4.3 环境污染问题突出, 已影响国民经济的增长和国民身体健康, 开发绿色生物质能源推动国民经济健康发展。
2.4.4 开发节能技术实现单位国民生产总值降低能耗20%生产目标。
2.4.5 实现化工资源利用的生态化、优能化。
3 基于化学能源生产活动的高效发展方式的开展
3.1 高效生产活动的目标具体化——设定发展基调
生产目标具体化, 是指在生产活动开始前就应预设并明确活动结束时可能产生的结果或行为。而在生产活动的开展中, 机械和人员这两类主体应该在生产开始前, 设计明确的生产目标、技能目标、模式目标等, 且要明确设定生产的发展基调。同时, 目标立足于层次化, 具体化是保证针对不同发展能力的元素进行着重扶持的基本前提, 目标的制定是整体发展过程的向性规划, 对整体的任务有着引导功能, 其具体的定位设计决定着全方位的规划能否顺利实施。针对发展模式转变受传统制度制约这种状况, 完善目标的转变, 具体可以采取以下方法:1.要把目标与规划工作进行统一, 以便更好地对生产进度进行控制和管理, 而且要深入了解市场运转状态及发展态势, 制定出符合实际市场需要的规划方案, 进行实践化生产管理从而提高对发展目的具体性认识, 做出相应的规划安排。2.在相应的进度安排下, 运用目标选择对方案进行优化, 同时保持其进度不变的情况下继续深入市场实践。并且在行业规划发展方案时, 需要不断地根据生产进度进行安排, 并且根据实际情况进行合理变更。
4 结语
能源化学的发展目标是生产合作活动出发点, 也是生产活动的最终目的和归宿。因此, 需要决策者根据行业发展的规律, 了解现有的行业技能水平, 制定出有针对性、适合培养工人积极性的模式目标。面对未来的能源挑战, 只有转变能源化学工业的发展模式, 深化制度改革。加快结构优化, 才能使我国在未来的经济能源发展的大潮之中立于不败之地。
摘要：在我国现阶段的能源化学发展过程中, 有许多的能源企业的生产方式仍处于传统的大机械生产为主导的发展模式, 即以机械为生产主体、产品为被生产对象的生产方式。因此能源企业的生产模式的转变, 在本文中就着重分析一下高能化的能源化学发展模式, 通过一定角度的分析, 就机械与人员的合作生产活动的可行性与创造性进行探讨, 介绍了合作生产系统在示范性生产体系中的建设, 和以人员创新为主体的现代能源发展模式。
关键词：能源化学发展,生产模式,体系建设
参考文献
[1] 史丹.回顾与展望:能源供需关系及其影响[J].新视野, 2006 (05) .
[2] 陈中涛.“十一五”期间我国能源市场供需前景研究[J].中国能源.2006 (05) .