能源动力类人才培养方案改革研究与实践VIP

,能源动力类人才培养方案改革的研究与实践项目组,世行贷款高等理工科教育教学改革项目能源动力类人才培养方案改革研究与实践,研究成果汇报,高等学校能源动力学科教指委、教学委员会暨能源动力类教学改革研讨会，西安，2003,内容一.前言二.本项目已进行的工作与取得的成绩1.广泛调查了国外大学工科机械类专业设置情况以及企业对员工技术培养的制度2.听取了国内部分国有大中型企业对人才培养的意见3.制定与完善了现阶段能源动力类人才培养的总体方案以及4个有关的实施方案，并且从99级学生开始进行试点4.出版或列入国家和部级出版社计划的技术基础课程新教材5本5.列入国家和部级出版社计划的专业课新教材6本，校级出版社3本6.开发了7个多媒体教学软件7.形成了近期和远期内对我国能源动力类与机械类专业改革的初步认识8.进行了大机类教学改革的试点三.体会与今后工作,一.前言我国能源动力类专业形成于20世纪50年代。受当时苏联的影响，专业分割很细：锅炉，涡轮机，电厂热能，等10个专业，形成了明显的以产品带教学的格局。当时西安交大动力学就有其中的8个专业。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，曾经起到过积极的作用。随着经济发展、科技进步、改革开放政策的实施，这种过细的专业设置逐渐不能适应新的形势，必须调整。,热能与动力工程专业沿革苏联教育体制影响下的10个三级专业：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，水轮机。1993年原国家教委将10个专业压缩为4个：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。1998年教育部进一步将以上4个专业合并为1个：热能与动力工程。从原来的10个合并为1个，专业面拓宽幅度相当大。（103所高校）,关于世行贷款教育改革项目为了有效地实施新的专业目录，培养出能适应市场经济和现代科学技术发展所需要的学生，1999年教育部根据当时我国高等教育发展的情况，在世界银行贷款的支持下，设立了“21世纪初高等教育教学改革项目”。项目目标：在已有教学改革的基础上，用3年左右的时间（20002003），对本科人才培养中教学领域和教学管理领域的主要方面进行深入研究和改革实践，形成一批具有实质性突破的成果，为全国高等学校的教学改革提供借鉴和示范。教育部从全国征集、申请的630多项中选择、设立了25大类共134项。,本项目立项背景在立项项目的第二部分：专业人才培养方案及系列课程综合改革的研究与实践中，设立了“机械类与能源动力类”，其中有“能源动力类人才培养方案改革研究与实践”项目。西安交大当时承担的“面向21世纪热工系列课程教学内容及课程体系改革的研究与实践项目”已经接近完成，在此基础上提出了对该项目的申请，经过专家评审，西安交大以及东北电力大学分别被确定为该项目的执行单位。,本教改项目的主要研究任务1.以专业大类宽口径为对象的培养方式与目前我国能源动力类大部分企业对人才专业对口要求之间的矛盾；2.如何加强对学生创新能力的培养；3.如何克服现阶段我国企业体制的变化对学生实习带来的负面影响，在有限的教学经费下加强实践环节及对学生的工程训练；4.建设适应宽口径培养以及科学技术发展要求的新系列教材；5.探讨在我国若干年后将目前的机械类与能源动力类合并为大机械类的可能性与必要性。,指导思想大类培养，适应发展。教育创新，与时俱进。江泽民同志在北师大百年校庆大会上发表重要讲话时指出：教育创新，与理论创新、制度创新和科技创新一样，是非常重要的，而且教育还要为各方面的创新工作提供知识和人才基础。只有按照“三个代表”要求，大力推进教育创新，不断发展有中国特色社会主义教育事业，才能不断为我国经济和社会发展培养高素质的劳动者、建设者、管理者和领导者。,基本思路能源、动力及环境是世界各国面临的头等重大的科技和社会问题。我国高等教育培养的能源动力类专业人才，要适应21世纪我国发展的需要，要解决所面临的能源与环境问题，要对我国执行可持续发展战略作出贡献。能源动力类人才培养方案必须考虑：新世纪现代化建设对人才培养的要求；我国加入WTO后面临的挑战和经济、文化、贸易的激烈竞争；世界范围内迅猛发展的高新技术。,二.近三年来的主要工作及取得的成绩1广泛调查了国外大学工科机械类专业设置情况以及企业对员工技术培养的制度问卷调查（对象为国外40余所大学机械系教授、系主任以及20余位在国外工作的我国博士）、检索及访问，对专业设置及研究方向作了比较深入与广泛的调查，调查结果颇具启发性，对深入开展我国能源动力类人才培养的改革具有参考价值。国外教授与校友的共同反应是：国内机械学科教学的知识面比较窄，需要拓宽。,以美国Akron大学机械系系主任钟道藩教授的来信为例：我深感国内机械系课程专业分割太细微，与美国机械系课程差异颇大。我们机械系的必修课很广泛但不深入。这是美国各大学机械系主任的共同感觉。所以我一直鼓吹国内机械系本科生课程应加强拓宽，减少专业化。根据目前在国外工作的校友们的反映，国外企业之所以能接受专业面很宽的学生而且工业技术的发展能国际领先，这是与国外企业有完善的岗前培训以及有效的继续教育制度分不开的。例如：,1）美国WestinghouseElectricCompany新员工就职，就有专职导师培养指导，为期一年。导师职责明确，培养内容具体，按步骤进行，最终由经理查核新员工的工作情况。对新员工开设本专业组培训课程，由组内经验丰富者讲授；具体工作中有成文的设计规范作指导，详细具体。对新员工定期开设科技讲座。,2）美国BristolCompressors,Inc.新员工入厂训练两周，包括实验室工作，参观生产线设备，质量控制，室内设计，软件训练，公司标准。在第1、2年内，初级工程师的大部分工作是参与用户返回的信息分析、测试等，以加深对公司产品的了解。Newemployeetrainingabouttwoweeks,includinglabhands-on,machineassemblytourofproductionline,qualitycontrol,in-housedesignapplications,softwaretraining,companystandards.Infirstoneortwoyears,theentrylevelengineerwillmostlyinvolveincustomer-returnanalysis,testing,etc.,tounderstandtheproducts.,3）日本群马大学刘传李博士、广岛大学张玉银博士反映：日本企业并没有十分强调专业对口。实际上，无论是偏专业或偏综合的企业，对人才的要求都近乎是一种毛坯式的要求，即解决问题的能力以及综合素质的要求。至于专业则是根据任务的要求，在工作中不断深入细化，实际上，学校不可能把所有毕业生工作后可能遇到的问题都教会。进入公司后，一般先进行培训，大约半年，然后从事有关工作。一般头三年主要是学习，不独立承担项目，由于公司的严格培训制度以及学生较广的专业面，三年后基本能独立工作。另外日本企业正在实行选拔培训制度，把有发展潜力的员工派到外面去进修。,2听取了国内部分国有大中型企业对人才培养的意见企业负责人一致希望毕业生要有新的知识结构。关于专业对口问题，目前国内的国有大中型企业的要求大致有两种类型：一类是不十分强调，例如大亚湾核电站，因为该企业已经建立起了相对较完善的岗前培训制度；另一类则比较强调对口，希望立即能派上用处，这种企业占多数，一般还没有建立起较好的岗前培训以及继续教育制度。,3制定与完善了现阶段能源动力类人才培养的总体方案以及4个有关的实施方案，并且从99级学生开始进行试点(1)21世纪初能源动力类专业人才培养方案与教学计划；(2)能源动力类专业学生分层次因材施教方案；(3)能源动力类专业课程分方向选学方案；(4)能源动力类专业教学实践基地及实验教学中心建设方案和加强实践环节的措施；(5)能源动力类专业加强学生创新意识培养的实施方案。,中期总结材料,中期总结材料,1）21世纪初能源动力类专业人才培养方案与教学计划基于本项目研究目的和教育创新的重要精神，我们对“21世纪初能源动力类专业人才培养方案和教学计划”的基本要求是：（1）培养目标定位恰当，（2）课程体系设置合理，（3）教学计划体现创新，（4）可向全国高校推广。,（1）培养目标定位恰当热能与动力工程专业包含了“动力工程及工程热物理学科”一级学科及其6个二级学科；2002年全国第二次重点学科评定中，在964个重点学科中，动力工程及工程热物理一级学科下有16个二级学科点被评为国家重点学科。专业与学科是人才培养的基本单元。其中重点学科建设是我国研究型大学的基础和基石，反映了包括本科生在内的高层次人才培养质量和学术水平。1988年与2002年两次重点学科的评定结果，表明了近十多年来我国热能与动力工程专业和动力工程及工程热物理一级学科的建设呈稳步发展的势头。,在高校人才培养过程中，本科教学既为国民经济第一线输送技术与管理人才，也是高层次人才培养的基础阶段。随着我国研究生教育规模的逐年扩大，后者的作用将有所强化。本科人才培养目标应根据专业及其学科的定位（本科、硕士、博士点、重点学科等）有所不同。同样，不同层次的学校由于定位侧重不同，本科人才培养也应有不同的模式。对具有博士点特别是重点学科的热能与动力工程专业，本科人才培养模式应该以为更高层次人才（研究生）培养输送高素质、宽基础、创造型人才生源为主。“通专结合、协调发展”的人才培养模式比较可取。,培养目标与模式,结合我校“到2010年建成为一所具有理工特色的、综合性、研究型世界知名高水平大学”的近期目标，在2002级培养计划中，我们确定了如下培养目标：本专业培养基础扎实、知识面宽、能力较强、素质优良、富于理想与追求、勇于求实和创新、具有一定国际竞争力的能源与动力工程方面的德、智、体、美全面发展的高层次、高素质工程技术和管理人才。,2002级培养目标,（2）课程体系设置合理总体思路以大机类专业的发展趋势为背景，以能源的清洁、高效、合理转换与利用的先进技术和系统集成为主线，实施大模块教学计划。将本专业共性的技术基础部分，从学科角度加以概括，重新组织专业平台课程。对专业课程进行整合调整，强调共性知识结构，强调专业系统结构，删减知识面相对狭窄的部分。,粗化现有七个专业方向，分三大模块实施专业教学1）以热能转换与利用系统为主的热能动力及控制工程；2）以电能转换为机械功及逆循环为主的流体机械与制冷低温工程；3）以内燃机及其驱动系统为主的内燃机及汽车工程。从2000级开始，按“热”、“冷”、“汽车”三大模块实施专业教学，每一大模块开出一组（3-4门）专业必修课，其余分组开出64门选修课，在教师指导下选修一组（3-4门）学习。同时强调能源、资源、环境等方面课程的学习，以适应新世纪我国对能源资源环境人才的不断增长的要求。从而确保课程的系统性强、专业面宽，知识结构相对完备，而学生负担适中。,（3）教学计划体现创新强调创新，重视继承。发扬西交大的优良办学传统与能动类专业的综合办学优势，突出四个方面：1）保留基础厚的特点，加强数、理、化、外语，但对教材内容与教学方法作进一步改革。2）技术基础课程体现四大特色：热工流体、力学、计算机应用和电工电子课程，热工流体加入燃烧学课程。3）增加新的知识点：自动控制及人文管理等学科知识。4）加强实践环节和创新能力培养，强化动手能力、工程设计与科学研究能力的训练。,已经或即将实施的措施优化公共基础、自然科学、工程科学课程体系融合课程设计与毕业设计，培养综合设计与科研基本能力。统一安排在第八学期，即毕业设计分为工程设计（专题）与科学研究（论文）两部分。采用数值实验教学手段，强化实验教学效果和创新能力。加大分层次教学的力度，以利于因材施教培养。组建课程教学小组，为推出名师名课名教材作准备。,已经或即将实施的措施组织好教材编写，推进热能与动力工程专业教材更新。落实大类培养、大模块教学的管理模式。为实施大模块教学计划，将撤系留所，设立由所长组成、轮流为召集人的各大模块的本科教学协调小组，配合学院实施真正的院管教学方案。与研究生教学紧密结合，三年级实行导师制。2003级开始招收本硕连读生30名。,（4）可向全国高校推广既体现西安交大特色，又可向全国高校推广，起到世行贷款项目要求的辐射作用，推动能源动力类专业教学改革。西交大是能源动力类专业分布最全的高校，其中热能与动力工程专业最多时曾有9个（三级）专业，包含有“动力工程及工程热物理”一级学科下的5个二级学科，其中4个为国家重点学科，还涉及3个国家重点实验室、国家专业实验室与国家工程研究中心。最大问题：如何在如此多的专业方向上组织专业教学？而这一问题对于未来我国高校如何实施大类专业人才培养方案（如机械工程大类专业）具有典型意义。,“产品”与“系统”的有机融合目前的热能与动力工程专业是原来多个相对独立的小专业（方向）的大合并，既有“产品”又有“系统”。但除了几个综合性大学外，大多数高校该专业所包含的专业方向比较有限，在培养计划上小专业（方向）的痕迹还比较明显，对大类人才培养计划缺乏系统的、科学的思路。鉴于专业方向比较多，考虑按基础科学体系和应用对象要求设置若干个大方向来实施专业课程教学，使其不是简单的专业合并，而是“产品”与“系统”的有机融合，同时在教学实施过程中又具有相对独立性。因此无论对单一的专业还是合并的专业均能适用，从而使本培养计划达到“可向全国高校推广”的基本要求。,2）能源动力类专业加强学生创新意识培养的实施方案研究包括：一.创新培养的目的（意识、思维、能力）；二.如何进行创新培养；三.工科大学生创新培养的范畴；四.创新内容及要求。创新内容：1。毕业设计创新2。课程设计创新3。生产实习改革与创新4。课程教学过程中学生创新能力培养5。课外创新设计与模型制作,以毕业设计创新为例。在98级学生中进行了试点，并总结出本科生毕业设计（论文）的创新评价意见：论文具有创新内容，及独到的见解；能独立组织实验并获取数据；能提出新的工作流程；提出新的设计方法和思路并运用到设计中去；解决一个生产实际问题；实现不同学科间的知识交叉运用；其他方面反映出具有较高理论水平或使用价值。（本观点发表在香港的现代教育研究上）,3）能源动力类专业加强实践环节的措施方案和措施加强实践环节应该包括以下几个内容：（1）加强关于热流科学实验能力的培养；（2）加强关于能源动力类专业中涉及到的主要工作机械结构与运行知识获取的实践；（3）加强将所学到的专业知识应用到工程实际问题的能力的培养。,通过四个方面的改革来实现上述基本思想：（1）建立热工流体教学实验中心，将流体力学、工程热力学及传热学三门能源动力类的基础技术课程的实验有机地组合起来；（2）建立能源动力类专业实验基地及教学实验中心；（3）改革生产实习，将建立校外基地与利用校内多媒体资源相结合；（4）改进毕业设计，贯彻宽口径专业教育以及培养学生创新能力。,（1）建立热流中心，改革热工流体教学实验提出了热与流体四级教学实验和教学实验独立设课的方案。将流体力学、工程热力学和传热学教学实验规划成四级：第一级实验：基础教学实验是与课堂教学内容紧密联系的实验（验证性实验），其中包括实验方法、实验技术的训练；第二级实验：热工流体测试技术实验内容为温度、压力、流量及数据采集等测试技术的训练；第三级实验：综合性实验旨在通过工程性设计性的实验培养学生想象、构思、解决问题的能力；第四级实验：知识拓宽性实验通过多媒体、可视化技术介绍新知识、新技术、新发展，以期拓宽学生知识面和知识视野。,（2）建立能源动力类专业实验基地及教学实验中心按照三个层次进行专业实验教学的改革：1）基本层次实验2）综合层次实验3）设计、创新层次实验,1）基本层次实验主要培养学生掌握能源动力工程领域常用的实验方法，使用常用仪器、仪表，学会处理数据，具有规范、熟练、准确的实验操作技能，重在学知识，练技能，属于专业学习中的认识层面。热能与动力工程测试技术组建7个实验台位。自动控制原理建设“控制系统的模拟实验装置”，目前已开出3个实验。环境保护与节能正在组建大气污染监测控制实验系统等3个实验。,2）综合层次实验以主干课程为主线分别以热模块、冷模块、汽车模块三部分构建专业平台实验A:热能工程方向实验平台热模块：B:热力涡轮机方向实验平台C:热能动力工程控制方向实验平台A:流体机械方向实验平台冷模块：B:压缩机方向的实验平台C:制冷与低温工程方向实验平台A:内燃机构造实验平台汽车模块：B:汽车构造实验平台C:内燃机学实验平台,3）设计、创新层次实验在三大模块综合实验的基础上，依据选修课和毕业设计课题，组织毕业班学生或研究生参与教师科研项目，教师拟定实验大纲，提出问题让学生自行思考、分析、设计，优选，重在锻炼科学思维，发展创新能力，培养学生自主学习、大胆创新的学习习惯。这种设计创新实验是基于专业教学和科学研究之间的实验，主要结合毕业设计来进行。,4）建成了“制冷、低温、空调校内实习基地”现已建成的项目有1制冷压缩机的折装与测绘；2制冷压缩机性能测试；3制冷、空调换热器性能测定；4循环式空调系统的模拟操作；5筛板式分流塔水力工况及氖液交换工况的测定；6制冷（制热）系统原理实验；7制冷系统故障分析及处理实验；8小型冷库运行操作训练；9制冷控制系统的控制原理实验；,制冷、低温、空调校内实习基地（续）10制冷系统的组装与调试训练；11冰箱、空调、冷柜的检修及调试；12制冷系统、设备的多体教学软件。以上项目可分三个层次对学生进行训练：第一个层次为专业认识；第二个层次为专业理论应用实践；第三个层次为创新训练。基地已接受了四届学生的实习，取得了良好效果。许多学生认为是“体会最深，收获最大”的实习阶段。,4）能源动力类专业学生分层次因材施教方案教学是促进个体心理发展，提高个体素质，促使个体的心理机能由低级向高级发展的主要途径。教学过程是一个师生互动的积极过程，教师在教学过程中起主导作用。分层次因材施教方案有利于强化优秀学生的个性特征，是促使拔尖人才更快地成长的一条重要途径。因材施教能让不同的人才找到更适宜自己生长的土壤、更有利于自己成长的机制，所以就能更自由地发展个性，使培养出的人才具备基础扎实、知识面宽、能力强、素质高这四个特点。,应试教育的影响，本科生培养过程中还存在如下问题：1.教学内容单一2.教学方法呆板3.忽视了非智力因素的培养4.因材施教常常单向运作5.对“材”的分类重视程度不够6.考核方式单一,分层次因材施教总体方案指导思想：结合学校自身的特点、条件和办学特色，在教与学达到教学培养计划基本要求的前提下，充分利用学校和教师自身优势，极大程度发挥学生的自身特点、挖掘学生的学习潜能，使学生在四年的短暂时间内获取更多的知识、最大程度培养他们的创新意识和创新能力。,分层次因材施教方案内容.1.优化课程体系，更新教学内容，适应现代工程建设的需要2.改革传统教学过程与教学方法，实施因材施教（1）启发式、研讨式、交互式教学（2）利用实习和参观，进行现场教学（3）组织兴趣小组，激发学习兴趣（4）大力应用现代化教学手段（5）合理引导，鼓励自学（6）实施导师制（7）实施双语教学3.改革考核方式，重在能力和创新意识评价应建立以综合评价与过程评价为主的考试评价制度，改变课程考核方法，改变课程考核内容。,主干课程分层次因材施教方案1.大学外语课程分层次因材施教方案2.高等数学课程分层次因材施教方案3.大学物理课程分层次因材施教方案4.热学类课程分层次因材施教方案5.设计和制造基础课程分层次因材施教方案,热学类课程分层次因材施教方案1）提供高学时（64学时）和低学时（32或48学时）两种教学方案供学生选择；2）提供多媒体教学、部分多媒体教学和常规教学三种教学方式供学生选择；3）提供纯英语教学、双语教学和汉语教学三种教学方式供学生选择；4）组织课程兴趣小组，培养和开发学生的创新意识和能力；5）提供不同的考核方式供学生选择。,分层次因材施教实施效果分层次教学解决了素质教育中的全体性原则和差异性原则所要解决的问题。使后进生乐于并主动学习，克服了“一刀切”、“随大流”传统教法带来的弊端；使优等生获得更多时间参与能力的训练与提高，发挥个性特长，有利于培养更多的优秀人才；使学生感受更多的关心，得到更多具体的帮助，更加主动积极参与课堂教学，在学习中不断体会到探索与成功的喜悦，增强自信心，身心得到更全面的发展。,5）能源动力类专业课程分方向选学方案背景要求：1）我国市场经济的发展和人才流动，要求学生知识面扩大和专业知识交叉。2）目前我国企业多数还不具有专业人才的培训能力和培训体系，企业往往希望学生毕业后很快就能从事专业技术工作。（毕业生供不应求，得到企业认同）3）过去专业课程设置主要是为培养高级设计工程师服务的，而现在不但需要大量的高级工程师，而且也需要大量的研究人才和综合性人才（各专业方向毕业生中已有2550%继续攻读研究生），原先课程设置需要根据发展做出相应的改革。,专业课程分方向选学方案制订思路专业课程改革的根本目的：在于提高专业教育对国民经济发展的适应性，更好地为国民经济服务，促进国民经济和专业自身健康发展。能动类包括的具体专业、行业种类很多，各专业、行业的特点也不相同。课程设置一方面要适当扩大专业面，满足经济发展和人才流动的需要，为学生创造足够大的就业空间；另一方面也要避免不顾中国经济发展和企业需求的实际情况，一味追求通才教育，轻视专业教育的现象发生。在专业课程设置时，增加选修课种类和层次，以满足设计型、研究型、应用性等各种类型人才培养的需要。,分3大模块方向实施专业课程教学将原来8个专业课程分为以下3个模块专业课程方向：1.热能动力与控制工程2.流体机械与制冷低温工程3.内燃机与汽车工程每个专业模块方向的课程20个学分，其中：必修课1213个学分选修课78个学分,4出版或列入国家和部级出版社计划的技术基础课程新教材5本傅秦生，何雅玲，赵小明编著.热工基础与应用，机械工业出版社，2001年12月杨世铭，陶文铨编著.传热学(第4版)，列入国家级十五重点教材出版计划，高等教育出版社，已签合同何雅玲，刘志刚编著.工程热力学(第2版)，列入国家级十五重点教材出版计划，高等教育出版社，已签合同王秋旺编著.电力与电子设备冷却技术，机械工业出版社，已签合同陶文铨编著.计算流体力学与传热学基础，电力工业出版社，已正式列项,5列入国家和部级出版社计划的专业课新教材6本，校级出版社3本吴业正主编.制冷技术，列入国家级十五重点教材出版计划，高等教育出版社，已签合同周龙保主编.内燃机机学，列入国家级十五重点教材出版计划，机械工业出版社，已签合同丰镇平编著.燃气轮机，电力工业出版社，已签合同何雅玲编著.变质量系统热力学及其应用，电力工业出版社，已签合同闻苏平编著.风机原理及工程应用，电力工业出版社，已签合同庄正宁编著.环境工程基础，电力工业出版社，已签合同连国钧编著.动力控制工程，西安交大出版社，2001严俊杰等编著.发电厂系统及设备，西安交大出版社，已立项李崇祥等编著.节能原理及技术，西安交大出版社，已立项,出版教材,教材立项通知,教材合同,6开发了7个多媒体教学软件1）吴筱敏等.动力机械技术网络课件，获2001年陕西省现代教育技术成果评选多媒体及网络课件类一等奖2）王秋旺.传热学多媒体教学软件，获2001年陕西省现代教育技术成果评选多媒体及网络课件类二等奖3）张鸣远.流体力学多媒体教学软件，获2001年西安交通大学教学成果一等奖4）何雅玲.工程热力学多媒体教学软件5）吴业正.制冷技术多媒体教学软件6）车德福.锅炉原理多媒体教学软件7）黄锦涛等.发电厂系统及设备多媒体教学软件（开发中）,课件光盘,传热学序论课件演示,7形成了近期和较远期内对我国能源动力类与机械类专业改革的初步认识1）在我国建设大机类专业是科学技术发展的必然趋势国外能源动力类的人才仅是机械类人才培养的一个方向。以8所美国著名大学的机械系为例，将其最近1、2年主要的研究方向列出如下：1.美国麻省理工学院机械工程系：（1）能量转换与节能；（2）环境工程；（3）生物医学工程；（4）制造与材料加工；（5）力学与材料学；（6）信号；（7）机械工程设计；（8）运输；（9）系统、计算机与控制。2.美国柯耐尔大学机械工程系：（1）空气动力学；（2）生物力学；（3）机械系统、动力学与控制；（4）流体力学；（5）制造与材料的加工过程；（6）传热学；（7）机械设计；（8）计算机辅助设计；（9）机器人。,8所美国著名大学的机械系近1、2年研究方向3.美国德克萨斯州（Austin）大学机械工程系：（1）生物医学工程；（2）材料科学与工程；（3）机械系统与设计；（4）核与辐射工程；（5）运筹研究与工业工程；（6）热流系统；（7）计算机绘图。4.美国明尼苏达大学机械工程系：（1）设计与制造；（2）工业工程；（3）环境工程；（4）能源与发动机；（5）传热学与热力学；（6）生物工程。5.美国卡内奇梅隆大学机械工程系：（1）机械设计与制造（计算机辅助设计，快速成型等）；（2）动力学、控制与机器人；（3）固体问题（薄膜与合成，燃气透平叶片工艺）；（4）热流科学（计算流体力学与传热学，喷射工艺，透平机械）。,8所美国著名大学的机械系近1、2年研究方向6.美国佐治亚理工学院机械工程系：（1）声学与动力学；（2）自动化；（3）生物工程；（4）计算机辅助工程与设计；（5）流体力学；（6）熔化；（7）健康物理；（8）传热，燃烧与能量系统；（9）制造；（10）材料力学；（11）微机电系统（MEMS）；（12）核工程；（13）摩擦学。7.美国德克萨斯农工大学机械工程系：（1）微重力下的沸腾；（2）燃烧与燃料；（3）腐蚀；（4）能量系统；（5）流体力学；（6）传热学；（7）创新与设计；（8）材料、力学及制造；（9）机械系统与控制；（10）非破坏性评价研究；（11）液态丙烷车辆研究；（12）测试、加工与修理设备。,8所美国著名大学的机械系近1、2年研究方向8.美国普渡大学机械工程系：（1）声学与噪声控制；（2）燃烧（湍流燃烧，燃气透燃烧，喷雾诊断，火焰诊断）；（3）设计（生物力学；计算机辅助绘图，摩擦学等）；（4）采暖、通风、空调与制冷中的能量利用；（5）流体力学与喷气推进（湍流、透平机械等）；（6）传热学（沸腾与两相流，电子器件冷却；传热；材料的激光处理）；（7）制造与材料加工过程度；（8）力学与振动；（9）系统，测量与控制。境外大学机械工程系的教学与研究范围覆盖了目前国内本科生专业目录中的机械类、能源动力类的范围，相比之下，目前我国的机械与能源动力类的专业面相当窄。,从现代微机电系统（MEMS）科学技术的发展过程，也可以有力地说明我国目前的机械类专业与能源动力类专业有必要逐步合并。在MEMS的发展过程中需要将机械与流动和传热地知识结合起来，这在美国的机械系中是一件非常顺利成章的事情。例如美国加州大学洛杉机分校（UCLA）贺志明教授（HeCM）就是一例。但在我国，由于机械类与热能动力类的截然分家，造成教授们的知识也相应偏窄，关于MEMS的研究常常分别在机械系或能源动力系中进行，在一定程度上影响了我国MEMS技术的发展。,因此，从长远的观点看，在我国建设大机械类专业的构想应当成为努力的目标。既然境外高等学校机械工程系教学与研究范围如此之广，而本科生在校学习的时间又是有限的，就学分而论本课生四年一般为120130学分，那么如何设置有关的技术基础课及专业方向课程呢？下面我们来剖析一下美国2所大学中机械工程系的课程设置情况。,1）美国密西根州立大学该校机械系学士学位四年的学分要求分配如下：全校必修课（人文基础）：23学分；工学院必修课（数学、物理、普化）：29学分；机械系必修：76学分，其中专门化课程：12学分。以上共128学分。,其中机械系必修的76学分含以下课程：CEM161化学实验1；MSM160工程交流；MSM205静力学；MSM211变形固体力学；MSM材料科学与工程;MSM306动力学；STT工程师用概率与设计；EE345电子仪器与系统；ME201热力学；ME332流体力学；ME371力学设计I：ME391机械工程分析；ME410传热学；ME412传热学实验，ME451控制系统；ME461机械振动；ME471机械设计II；ME481机械设计项目。,机械系的专门化课程为（从中选取12学分）：ME414车辆热系统设计；ME422燃烧引论；ME432中级流体力学；ME433流体力学实验；ME442透平机械；E444汽车发动机；ME445汽车发动机设计；ME465计算机助辅优化设计；ME475计算机辅助设计与汽车结构；ME490机械工程中的独立研修；ME491机械工程中的选修项目。,2）美国威斯康辛大学（梅德辛分校）机械工程学士的120学分分配如下：数学、统计学18；科学基础15或17；工程科学基础21；机械工程核心课程35；技术选项6；设计技术选项6；交流技巧5；人文学要求15；自由选项0或4学分；总学分120。,其中机械系核心课程为：ME231工程制图引论；ME232几何模化的工程应用；ME240动力学；ME306力学与材料；ME307力学与材料（实验）；ME313制造过程；ME314竞争制造(competitivemanufacturing)引论；ME340动力系统引论；ME342机械另件设计；ME349工程设计项目；ME361工程热力学；ME363流体动力学；ME364传热学基础；ME368工程测量实验。,我们看到无论是密西根州立大学机械系76学分的机械系课程，还是威斯康辛大学（梅德辛）机械系的35学分核心课程，它们都包括了传热学与热力学的热能工程专业的基本课程在内。如果一个学分按20个学时估计，则美国现在通行的120-130学分的要求相当于2400-2600学时，这也与我国目前推行的总学分控制线基本一致，两校的专门化课程均为12学分，相当于240个学时，充分表现了美国高等工程教育中重基础、薄专业的特点。值得指出，美国的专门化课程实际上是某一方面（如旋转机械）的基本的知识，并非十分深入。,2）21世纪初期拓宽专业面的实施内容显然，国外大学的这种专业设置是与国外企业有完善的岗前培训以及继续教育制度分不开的。目前我国无论是国有企业还是民营企业大多数尚未建立起这种制度，因此我们不能为了与世界接轨，就立即将采用专业面这样宽的专业设置。在21世纪初期，以能源动力类专业为例，应当首先进行以下几方面的改革工作,（1）做好现有热能与动力工程专业方向之间的有机拓宽工作（热能工程，热力发动机，制冷与低温工程以及流体机械与流体工程）西安交大热能与动力工程专业4个专业方向向3个专业模块拓展，自2000级学生开始实施，将整个专业分为3个模块：热模块、冷模块、以及汽车模块。在实施这一模块式分流的过程中进一步探讨适合目前我国能源与动力工业发展情况的拓宽专业面的改革工作。,（2）适应科学技术发展的新形势，发展能源与动力专业的新专业方向我国目前能源动力类的主要专业方向都与化石燃料的使用有关，但化石燃料的储量已经有限。根据2001年中国能源发展报告，煤114.5年，石油20.1年，天然气49.3年。开拓新的能源已成为各国普遍关注的问题，其中氢能的利用被认为是非常有前途的新能源。氢能利用中燃料电池尤其看好，目前世界各国都在加紧研究。,发展新专业方向我国863计划已将燃料电池技术的开发作为能源技术领域主题重点项目，燃料电池汽车也作为电动车重大专项重要研究内容之一。国内外研究燃料电池研究已始进入产业化的阶段。（2001年9月我国科技部和美国能源部的支持下的北京会议/石定寰与克里帕瓦茨，2002年12月又在上海召开“上海燃料电池汽车及零部件技术国际研讨会”)。但目前国内有能源动力类专业的学校，还没有一个将燃料电池作为专业的一个方向，应当积极创造条件开拓这一专业方向。,发展新专业方向另外一个值得注意的方向是电子器件的冷却技术。由于集成电路技术的飞速发展，电子器件的冷却问题越来越突出，被认为是影响电子工业发展的一个瓶颈问题。传热技术是能源动力类专业