1、熱能與動力工程專業調研報告教育部能源動力學科教學指導委員會于 2005 年 6 月發布了“高等院校能源動力學科熱 能與動力工程專業規范”初稿（附件 1）。 2007 年 7 月 28 日至 8 月 1 日，教育部高等學校熱能 與動力工程專業教學指導分委員會召開了“全 國高校能源動力學科提高教學質量研討會”。 會 議決定對“規范”進行補充和修改， 并定于 2008 年形成書面修訂稿， 指導“專業認證”和“專業 評估”。 我們對“規范”初稿進行了分析， 對國 內其它高校該專業的模塊和課程設置情況進行 了調研，在此基礎上找出本專業在模塊設置和課 程設置上的不足， 并提出初步意見， 供各位老師 參考、

2、討論。、 專業設置情況一）教育部“高等院校能源動力學科熱能與動 力工程專業規范”要求專業培養規格主要分“研究型”和“技 術型”兩大類?！把芯啃汀迸囵B計劃的學時分 配應適當向基礎課、 專業基礎課傾斜， 實踐教 育環節要注重學生創新能力的培養。“技術 型”培養計劃的學時分配應適當向傳授專門 應用技術的專業課傾斜， 實踐教育環節注重培 養學生應用所學專業知識的能力?？紤]學生在寬厚基礎上的專業發展， 將熱 能與動力工程專業分成以下四個專業方向： （1）以熱能轉換與利用系統為主的熱能動力工 程及控制方向 （ 含能源環境工程方向 ） ； （ 2）以內燃機及其驅動系統為主的熱力發動機 及汽車工程方向；（ 3

3、）以電能轉換為機械功為主的流體機械與制 冷低溫工程方向；（ 4）以機械功轉換為電能為主的水利水電動力 工程方向。允許學校在這四個專業方向外的能源與 動力領域如可再生能源、 能源環境工程等設立 新的方向。所有方向必須具備本規范規定的統 一專業培養目標， 統一專業公共基礎課程和部 分專業核心課程。（二）本校及其它院校該專業設置情況本校本校能源與動力工程學院熱能與動力工 程專業是一個寬口徑專業，分為電廠熱能動 力、熱力發動機、熱能工程、制冷空調及低溫 工程和熱工自動化五個模塊。清華大學 清華大學對應專業稱為“能源動力系統 及自動化專業”， 屬于“動力工程與工程熱物 理”一級學科。 在專業知識學習階段

4、， 學生可 根據自己的興趣選擇一定方向的課組進行選 修，專業知識領域主要涉及能源與環境工程、 熱科學與技術、制冷技術、航天航空動力系統、 動力機械與動力系統控制、流體機械與工程、 能源動力系統仿真、新能源等。清華大學在機械工程學院設置“汽車工 程系”，與“熱能工程系”并列。浙江大學 浙江大學對應專業稱為“能源與環境系 統工程”，下設兩個專業方向“能源與環境工 程及自動化”和“制冷與人工環境及自動 化”。浙江大學將原來的內燃機專業歸入“機械設計制造及其自動化（汽車工程方向）西安交通大學西安交通大學能源動力系統自動化 （熱能 與動力工程）分為三個專業模塊： （1）以熱能 轉換和利用系統為主的熱能動

5、力及控制工程， 簡稱“熱”模塊；（2）以電能轉換為機械功及 逆循環為主的流體機械與制冷低溫工程， 簡稱 “冷”模塊；（3）以內燃機及其驅動系統為主 的內燃機及汽車工程， 簡稱“汽車”模塊。 每 一大模塊開出一組（34門）專業必修課， 其余分組開出 64 門選修課，在教師指導下選 修一組（ 3 4 門）學習。上海交通大學上海交通大學熱能與動力工程專業分為 動力機械（一：葉輪機械） 、動力機械（二： 車用發動機）、制冷與空調和熱能工程四個模 塊。（三）對比分析結合教育部能源動力學科教學指導委員 會“高等院校能源動力學科熱能與動力工程專業規范”要求，參照外校本學科設置情況,比較發現本校該專業模塊設置

6、較細，有五個方 向。清華大學該專業模塊設置也較細， 不過其 模塊課程所占比例很小，大約10%左右。乙課程設置情況（一）教育部“高等院校能源動力學科熱能與動力工程專業規范”要求教育部能源動力學科教學指導委員會“高 等院校能源動力學科熱能與動力工程專業規 范”推薦的各模塊課程設置情況如表 1表4 所示。表1學科基礎課程內容（專業公共課程）課程分類課程名稱學分力學類理論力學2.5 4材料力學24機械類工程圖學3.5 5計算機繪圖基礎12機械設計基礎35電、算及控制類電工電子技術68電工電子實驗12微機原理2.5 4自動控制原理23熱科學類工程熱力學24傳熱學24流體力學3.5 4熱工基礎實驗12合計

7、30 45環境類環境工程概論2實習實踐課程（1631學分）金工實習23認識實習1.5 3機械零件課程設計23合計5.5 9合計學分35.5 54表2熱能動力工程及控制方向課程內容（含能源與環境工程方向）課程名稱學分核心課程熱力設備原理（鍋爐、汽輪機、燃汽輪機）58熱力發電廠（熱力系統 工程）23熱工過程自動調節（能2源生產過程自動控制）熱工測量與信息處理（熱工信號處理技術）2熱力環境控制2潔凈燃燒技術2燃燒學2合計1520實習實踐課程鍋爐課程設計1.5 2汽輪機課程設計1.5 2生產實習34畢業設計818合計14 26選修課程各校根據需要自行確疋10 15合計核心課程+選修課程25 35表3熱

8、力發動機及汽車工程方向課程內容課程名稱學分核心課程熱力發動機原理3.5熱力發動機結構2熱力發動機設計3.5能量轉換與應用2汽車工程概論4燃料與燃燒2金屬工藝學2熱工測試技術4合計22實習實踐課程熱力發動機課程設計1熱力發動機動力裝置 課程設計1能量轉換利用系統課程設計2數值分析軟件實踐1畢業實習24畢業設計818合計1525選修課程各校根據需要自行確疋10 15合計核心課程+選修課程32 37表4流體機械與制冷低溫工程方向課程內容課程名稱學分核心課程制冷原理2 (4)低溫原理2人工環境設備2人工環境自動化2暖通與空調2熱工測試技術4合計14實習實踐課程人工環境課程設計1.5人工環境實驗（制冷與

9、低溫設備拆裝實踐）2制冷機實踐3畢業實習1畢業設計818合計1424選修課程各校根據需要自行確疋10 15合計核心課程+選修課程24 29（二）本校及其它院校模塊課程設置情況全院合計開出115門課程（包括實踐環 節），詳見附件2,下面主要討論模塊課程情 況。本校熱能與動力工程各模塊課程18010熱動專業必修課組：共7門，19學分18008000單元機組集 控運行執 八、動36孫奉仲18061000循環流化床 鍋爐原理執 八、動38程世慶趙建立18048000熱工過程自 動調節執 八、動56路春美，陳蓮芳趙建立18051000熱力發電廠執 八、動54徐夕仁18053001熱能與動力 機械測試技

10、術執 八、動48王永征邱燕陸 辰潘繼紅18043000汽輪機原理執 八、動55史月濤18014000鍋爐原理執八、動56黃新元王乃華18011熱動專業限選課組：共4門，8學分（4選4）18083000電站鍋爐運 行與燃燒調 整執 八、動36黃新元王乃華18071000專業英語執八、36張冠敏胡玉平動李京劉存芳18002000泵與風機執 八、動38劉存芳董金昌程世慶賴艷華18046000燃燒理論執八、動37董振強李國祥賴艷華18012熱自專業必修課組：共5門：18學分18017000火電廠計算 機控制技術與系統執 八、自48王永征18047000熱工保護順 序控制執 八、自36路春美陳蓮芳180

11、49000熱工過程自動控制系統執 八、自56路春美趙建立18087000熱工自動控 制原理執 八、自5718018001火電廠熱力 設備及系統執八、自54王乃華黃新兀 董勇18013熱自專業限選課組：共5門，9.5學分（5選4）18083000電站鍋爐運 行與燃燒調 整執 八、自36黃新元王乃華18071000專業英語執 八、自36張冠敏胡玉平 李京劉存芳18002000泵與風機執 八、自38劉存芳董金昌程世慶賴艷華18046000燃燒理論執 八、自37董振強李國祥賴艷華19087002微機原理與 應用執八、自4918014熱能專業必修課組：共7門：18學分18012000供熱工程熱能36張傳

12、聚董振強18016000換熱器原理與設計熱能36程林張冠敏冷學禮18043000汽輪機原理熱能55史月濤18052000熱力系統熱能36田茂誠冷學禮18055000熱水鍋爐熱能36張傳聚董振強18072000自動控制理論基礎熱能48林頤清 董振強 王美霞18011000工業鍋爐熱能36張傳聚董振強18015熱能專業限選課：共4門：8學分（4選擇4）18046000燃燒理論熱能37董振強 李國祥 賴艷華18044000燃料電池原理與應用熱能36韓吉田18015000環境工程概論熱能36賴艷華董勇18002000泵與風機熱能38劉存芳 董金昌 程世慶賴艷華 18016熱機專業必修課組：共8門：20

13、學分18032001內燃機原理熱機54程勇李國祥18039000汽車理論熱機36陸辰18031001內燃機實驗技術熱機81程勇陸辰18084000內燃機制造工藝熱機45劉云崗18036000汽車發動機構造熱機36胡玉平肖福明18085000汽車構造熱機36程勇18029000內燃機設計熱機46王桂華劉云崗18072000自動控制理論基礎熱機48林頤清董振強王美霞18017熱機專業限制選課組：共 7門：6學分（6選4）18005000車用發動機電子管理系統熱機36程勇陸辰18033000內燃機增壓技術熱機36王桂華劉云崗李國祥18034000內燃機振動與噪聲控制熱機36李國祥王桂華付松18028

14、000內燃機燃燒學熱機36李國祥胡玉平付松18045000燃氣葉輪機械熱機36劉云崗王桂華18071000專業英語熱機36張冠敏 胡玉平 李京 劉存芳18041000汽車排放與控制技術熱機36肖福明陸辰18018制冷專業必修課組：共9門，18學分18024000空氣調節制冷38韓吉田邵麗18059000吸收式制冷機制冷38賴艷華王美霞18025000冷庫技術制冷38王美霞邵麗18092000低溫原理與技術制冷3818068001制冷原理與設備制冷57邵麗王美霞18053001熱能與動力機械測試技術制冷48王勇征邱燕陸辰潘繼紅18062000壓縮機原理制冷37邵麗王美霞18072000自動控制理

15、論基礎制冷48林頤清董振強王美霞18016000換熱器原理與設計制冷36程林張冠敏冷學禮18019制冷專業限選課組：共4門，8學分（4選4）18015000環境工程概 論制 冷36賴艷華董勇18002000泵與風機制 冷38劉存芳董金昌程世慶賴艷華18012000供熱工程熱能36張傳聚董振強18071000專業英語熱機36張冠敏 胡玉平 李京 劉存芳清華大學課程設置情況1）人文社會科學類；2）自然科學類；3）信息技術基礎課；4）機械大類核心課程；1）設計與制造類課程 4 門 機械制圖基礎 機械原理 機械設計 制造工程基礎2）力學與材料類課程 3 門 材料力學 理論力學） 工程材料3）熱學與流體

16、類課程 3 門 工程熱力學 傳熱學流體力學4）測量檢測與控制工程基礎 2 門 測量與檢測技術基礎 控制工程基礎5）專業方向組1） 專業限選課a 技術基礎課（ 2 門，7 學分） 燃燒理論 應用流體力學 制冷技術原理 動力系統建模與仿真b 專業課（ 8 學分）要求：以下課組須交叉選，即：Ai +Bi + Cj （ i 劄）SCj + B i （ B 類 任選一門）A 類： 1熱力設備傳熱與流體動力學 2動力機械及工程原理 3流體機械原理及設計B 類：1熱能工程課程設計 2動力機械及工程課程設計3流體機械課程設計C 類：1熱能工程基礎2動力機械及工程基礎3流體機械基礎2） 專業選修課熱工實驗技術及

17、數據處理受壓容器強度聯合循環系統熱力渦輪機裝置熱能動力系統彈性力學與有限元 流體機械系統仿真與控制 液力傳動專業英語閱讀多相流動基礎 可再生能源及其利用技術 現代熱物理測試及分析技術 高新科技中的傳熱學及應用 工程聲學基礎先進控制系統熱力系統綜合自動化技術 動力系統監測與診斷原理 燃料電池發電技術基礎 能源科學研究中的失敗案例談論 能源與發電漫談 能源與可持續發展浙江大學課程設置情況分為通識課程（思想政治類、軍事體育類、 外語類、計算機類、專業導論類和其他通識類 課程）、大類課程（自然科學類課程和工程技 術類課程）和專業課程（專業必修課程和專業 方向必修和選修課程）和個性課程（學科前沿 課程）

18、。專業課程課程類屬課程 編號課程名稱學分備注必修課 程（14.5學分）081C0100工程流體力 學（甲）1210門081C0110工程流體力 學（甲）H1.508121380工程熱力學（甲）1108121390工程熱力學（甲）u208120600熱工實驗I0.508121320傳熱學（甲）I208121330傳熱學（甲）n108120610熱工實驗U0.508121050能源與環境 系統工程概 論208123580自動控制理論2專業方 向必修 課（18學 分）08121060能源轉化（含鍋爐原理）2能源 與環 境工 程及 自動 化方 向08121070熱交換器計 算及設計1.50819546

19、0透平機械原 理208195520透平機械調 節與強度1.508195310熱力環境控 制208121290熱工信號處 理技術及實 驗2.508195320熱力系統工 程208121160能源生產過 程控制208121170能源與環境實驗108195330熱能工程試 驗技術1.508195570制冷原理2制冷 與人 工環 境及 自動 化方 向08195110低溫原理208195390人工環境設備208120470流體輸送及 控制2.508195350人工環境測 試技術208120481暖通與空調2.508195420人工環境自 動化208195370人工環境課 程設計208195400人工環境

20、實1驗專業方 向選修 課（10學 分）08120740微機原理及應用2能源 與環 境工 程及 自動 化方 向 選修10學分08120302機械設計課 程設計（乙）1.508195230流體機械1.508195190集散控制系 統1.508195590狀態監測與 故障診斷1.508193220能源工程管 理1.508195480現代分析測 試技術1.508195180基于循環經 濟的能源環 境系統1.508195300燃燒污染與 控制1.508590030燃燒基本原 理和建模1.508120740微機原理及2制冷應用與人 工環 境及 自動 化方 向選修10學分08120302機械設計課 程設計（

21、乙）1.508195360人工環境概論1.508195410人工環境英語1.508193380低溫工程材料1.508193190低溫制冷機1.508195510新型制冷與 除濕技術1.508195070低溫環境絕 熱技術1.508193390人居環境自 動控制1.5實踐教 學環節（6學 分）08188140認識實習3能源 與環 境工 程及 自動 化方08188170鍋爐課程設 計1.508188120汽輪機課程設計1.5向08188160虛擬制冷教 學實踐3制冷 與人 工環 境及 自動 化方 向08188210生產實習3畢業論 文08189010、”X畢業論文（設計）8總計56.5個性課程課程

22、編號課程名稱學專業方 向備注08195050傳熱傳質技術1.5共同選修10學分08590010動力工程數值 計算（本碩結合）208193060核電站108590020CFD軟件應用 （本碩結合）1.508195240能源系統的評1.5估原理08195290強化傳熱技術108195580專業英語閱讀與寫作1.5能源與 環境工 程及自 動化08193330能源與環境技 術進展108195120化石燃料清潔應用1.508195500新能源18121110旋轉機械振動與預防1新增加燃氣輪機基礎108120402計算機控制技 術108590060微尺度流體力 學108590050微尺度傳熱學108193

23、200建筑結構概論1.5制冷與 人工環 境及自 動化08193181.超導技術及其應用1.508195090低溫生物技術1.508195450食品冷凍及保鮮技術八（1.5總計104.西安交通大學課程設置情況院級基礎課傳熱學動力機械工程基礎動力機械制造工藝學工程熱力學工程熱力學（英語課）流體力學流體力學（英文）流體力學基礎:能源與環境工程熱工基礎熱流體課程實驗熱流問題數值計算熱能與動力測試技術自動控制原理專業模塊課熱”莫塊燃燒學鍋爐原理汽輪機裝置燃汽輪機裝置鍋爐輔助設備鍋爐實驗技術燃汽蒸汽聯合循環通風機與泵原理與應用發電廠熱力設備及系統發電廠輔助設備及電氣 系統熱電冷聯產技術及應用熱工控制與自動

24、化火電廠熱力系統經濟性 診斷理論及應用高溫材料與強度計算新能源發電冷”模塊制冷與低溫原理往復式壓縮機結構設計制冷壓縮機容積式壓縮機原理制冷與低溫裝置動力機械自動調節回轉壓縮機結構與系統 設計吸收式與吸附式制冷機低溫工質的貯運與絕熱 技術現代低溫制冷技術制冷系統與壓縮機數值 分析制冷裝置自動化低溫換熱器葉輪機械原理空氣調節透平膨脹機流體機械原理流體機械強度與振動泵與風機流體機械CAD磁性密封原理與技術汽車”模塊汽車空氣動力學與軟件內燃機設計模擬內燃機構造內燃機原理汽車新技術內燃機工作過程數值計 算汽車構造（全校選修）汽車理論汽車與內燃機的排放法 規及其控制汽車及發電機電控技術汽車人機工程學汽車安

25、全工程車身結構與設計汽車構造燃料電池電動汽車燃燒理論“公共”部分動力機械零件結構與強 度計算流體誘發振動及流動可 視化流體聲學及其數值方法實驗方法與數據處理熱工信息處理技術有限?；A及程序設計熱能與動力工程計算機 輔助設計計算機輔助設計環境工程概論能源戰略與能源經濟節能原理與技術計算機控制技術計算流體力學初步計算軟件基礎5.上海交通大學課程設置情況公共基礎課程（必修）F1011019理論力學3F1011027材料力學2.5F0282358工程熱力學（1）2F1011033流體力學3F021Z313熱能與動力工程基礎3工程熱力學（II）1.5F0283020傳熱傳質學3.5F0215011熱能動

26、力綜合實驗1F0612012機械設計（I）1 （圖學）2F0612022機械設計（I）2 （圖學）2F0603933機械設計基礎3F0202013工業材料與成型工藝3F0605033機械設計基礎課程設計3F0442018電工與電子技術（1）3.5學科基礎課程（必修）F0445012電工與電子技術實驗（1）2F0212383控制理論基礎（1）3F0612407控制技術（II ）（機電控制）2.5控制技術課程設計1.5F0212417測試技術2.5F0212377燃燒學2.5F051Z382機械振動2專業課程設計4.5學科基礎課程（選修）氣體力學與兩相流2計算流體與傳熱2.5F061Z372有限元

27、基礎2F061Z342控制技術（III ）（計算機控制系統）2F061Z362機械工程導論（雙語）2F061Z336控制技術（I ）（流體傳動）2專業前沿及特色A組：動力機械（一）（葉輪機械）F0213013葉輪機械原理354F0213023葉輪機械自動調節236強度數值分析方法236動力循環分析354B組：動力機械（二）（車用發動機）F0213043車用發動機構造（雙語）2.545F0213038內燃機原理3.563動力系統建模及其數值分析236現代動力技術236C組：制冷與空調F0263012制冷原理與裝置236F0263023制冷裝置及自動化354空氣調節236低溫技術及其應用236D組

28、：熱能工程F0253012鍋爐原理及設計計算熱工過程自動控制能源清潔利用F0253022汽輪機及其系統燃燒試驗研究及數值仿真基礎（三）對比分析清華大學課程設置側重基礎課，占到50%左右。專業基礎課基本分為三個大的模塊 （熱 能工程、動力機械、流體機械）、三種類別（理 論、課程設計、基礎概述），熱能工程模塊的 學生選擇該領域理論性較強的課程，及該領域 的課程設計，選擇本模塊之外的一門基礎概述 課程。這部分占到全部課程的 20%。另外則 設置大量的專業選修課，選修課的種類更加細 致，覆蓋了整個學科的幾乎所有領域。 但是就 一個模塊的學生來說，這部分課的比例較低， 占到總課程的10%左右。實踐環節占

29、到20%。浙江大學專業課程設置分為四個層次： 專業 必修課程、 專業方向必修、 專業方向選修和個 性課程（學科前沿課程） 。專業必修課程即本 校培養計劃專業基礎課的熱工部分。 專業方向 必修課程為各模塊傳統核心課程。 專業方向選 修課程多針工程技術的發展而設置， 燃燒污染 物控制方向和熱力設備實驗、診斷課程較多。 個性課程大多針對學科發展科學研究的前沿 設置，一般在四年級上學期開設， 主要目的是 為了開闊學生的視野， 為將來的研究工作打下 基礎。其制冷模塊稱為“制冷與人工環境自動 化”，所以設置了較多人工環境方面的課程， 幾乎占到全部該模塊課程的40%50 %。西安交通大學的 “冷”模塊（以電

30、能轉換為 機械功及逆循環為主的流體機械與制冷低溫 工程）專業涵蓋范圍較廣，課程與本校“制冷 空調及低溫工程” 差別較大， 不僅包括低溫制 冷，還包括流體機械。 不僅有基本原理的課程， 各種壓縮機和流體機械都有詳細的課程講述。 另外，傳熱和流動數值計算的課程在各模塊中 均有體現。上海交通大學的理論基礎課和專業基礎課 與清華大學類似，特別強調基礎理論（數理、 機械、控制），而模塊課程較少，稱為專業 前沿及特色”。課程特點是少而精。各模塊課 程分別僅有4門（910學分）。其學科自然 科學類占課程比例20.58 % ,基礎類為 40.23%,而專業方向類僅占 6.43 %，顯示出 與國際大機械類課程設

31、置接軌的特點。各學校均十分重視實踐教學環節。均設置一 定量的教學實驗、課程設計和實習環節。浙江 大學的熱工實驗單獨占學分。西安交通大學傳 熱學目前開出的實驗有15項，包括：二維導熱物體溫度場 的電模擬實驗基本內 容實驗水平管外自然對流實 驗基本內容實驗空氣橫掠單管強制對流換熱實驗基本內容實驗固體表面法線方向黑 度測定實驗基本內 容實驗套管式換熱器實驗綜合設 計實驗空調制冷系統換熱綜綜合設合實驗計實驗流體及壁面溫度測試 方法演示實驗基本內容實驗傳熱學演 示實驗邊界層演示傳熱學演 示實驗流體外掠管束可視化傳熱學演 示實驗煙氣可視化風洞傳熱學演 示實驗熱聲制冷機性能演示 與測定實驗熱聲演示綜合設 計

32、實驗傳熱學演 示實驗光學可視化光學演示傳熱學演 示實驗燃料電池溫度與壓力特性測定實驗綜合設 計實驗傳熱學演 示實驗新型工質熱物理性質實驗臺傳熱學演 示實驗差分干涉光學法傳熱 研究實驗綜合設 計實驗傳熱學演 示實驗目前本校能源與動力工程專業傳熱學實 驗項目包括：導熱系數測定實驗和水平橫管對 流換熱實驗。四所高校的課程設置基本上都是三個層次： （1）基礎課（數學、物理、化學） ；（2）專業 基礎課（機械類、電工控制類、熱工類） ；（ 3） 各模塊核心理論課；（4）眾多方向的專業選修 課，均結合技術發展和科學研究的前沿。三、建議 根據教育部“高等院校能源動力學科熱能與 動力工程專業規范” 要求和其它

33、院校專業和課 程設置現狀，結合本校實際情況， 為了實現“高 標準、厚基礎、寬口徑、重實踐、創新型、高 素質”人才的培養目標，提出如下建議：（一）改進課程體系 本校熱能與動力工程各模塊課程體系可以 考慮根據如下層次進行構建：學科基礎課程（必修）代表熱動學科的基礎知識、理論和原理。 包括：工程熱力學、傳熱學、流體力學及燃燒 學。各課程的學分和課時可以根據各模塊方向 適當調整。學科基礎課程對學生之后的學習， 甚至對以后的工作和研究有深遠的影響。 是培 養能源應用領域創新型人才、 促進能源動力學 科的發展非常關鍵的環節。 課程要有深度， 應 體現“創新”和“前沿”特點。培養創新的學 習思維、創新的工作思維和創新的研究思維， 激發并鼓勵學生的奇思妙想，使學生舉一反 三，提高學生綜合分析能力。 加強與學科前沿 的結合，要重視科研成果在本科教學工作中的 轉化，重視培養學生的探索意識和動手能力。專業必修課程各模塊的核心專業課程。 目前本