发布时间:2023-12-14 14:49:57
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇新能源工作方向,期待它们能激发您的灵感。
【关键词】心房颤动;环肺静脉电隔离术;左房功能;心脏彩超
心房颤动(房颤)是临床上最常见的快速性心律失常,随年龄的增大,房颤的发病率明显增加。随着导管消融技术的进步,以环肺静脉前庭电隔离术(CPVA)为主要术式的导管消融术能够破坏房颤的触发和维持基质[1];然而CPVA作为一种有创手术,在帮助患者恢复窦性心律的同时,能否伴有左房功能的长期改善,目前研究较少。笔者通过超声测量CPVA患者手术前后左房相关指标,进一步探讨CPVA术对左房功能的远期影响。
1 资料与方法
1.1 研究对象 连续入选2007年1月至2010年7月符合2006年ACC/AHA/ESC房颤治疗指南分类的阵发性房颤61例,入选标准及一般情况如下:①心电图显示至少2次房颤发作,且在7天内自行转复为窦性心律;②左房无明显扩大(内径小于45mm),经食管道超声排除左心耳血栓;③一种或一种以上抗心律失常药物治疗无效或难以耐受;④排除瓣膜性心脏病、扩张型心肌病、严重的左心功能不全等器质性心脏病,排除甲状腺功能亢进、酒精等原因引起的PAF;
1.2 方法 均采用CRATO三维标测系统指导下环肺静脉消融电隔离术治疗.
1.3 左房功能评价方法 反映左房辅泵功能指标有左房主动排空分数[2]、左房主动排空容积、左房射血力;反应左房储存功能指标有左房总排空分数及左房最大容积。
1.4 术后随访 所有患者于术后第12个月、24个月、36个月随访, 随访内容:有无症状性房性心律失常发作,12导联心电图及超声心动图测量的相关指标。
1.5 统计学处理 采用SPSS 13.0 统计软件进行数据分析,计量资料以“ ”表示。组间均数的比较采用独立样本的t检验,组内前后比较采用重复测量指标的方差分析。以P
2 结果
2.1术后随访情况 61例均成功完成CPVA及术后随访,复发23例,3例失访。
2.2 CPVA前后反应左房功能指标的变化
未复发组,反应左房辅泵功能、储存功能的指标LAAEV、LAAEF、LAEF及LAVmax,术后三个观察时间段与术前比较均有明显增加(P
3 讨论
目前对于阵发性房颤的治疗主要为预防发作,维持窦性心律。但房颤节律控制即预防房颤发作的药物效果个体差异性很大,且长期效果欠佳。因此房颤的非药物治疗发展迅速。自从1998年,法国Haissaguerre等[3 4]证实了肺静脉内异常电活动在房颤触发机制中的作用,并应用导管消融治疗取得成功,开创了房颤消融的里程碑。
本研究回顾性分析了阵发性房颤患者接受环肺静脉电隔离术后左房功能的远期影响;本研究发现CPVA术后12个月时左房前后径变小,而左房辅泵及储存功能无明显改善,提示术后患者恢复窦性心律后在相对较短时间内左房结构即可发生逆重构,而左房功能的恢复明显慢于心房结构的逆重构,说明心房肌细胞的功能在房颤转为窦性心律后短期内不能完全恢复至生理状态,仍然处于顿抑状态,从而影响心肌细胞的电-机械耦联过程。 另外[5]消融能量直接作用于肺静脉周围,形成了纤维样的瘢痕组织,导致心房心肌收缩、储存能力减弱有关。
同时研究发现CPVA对左房功能的近期影响在复发病例和成功病例间无差异,随着术后随访时间的延长,成功病例左房功能改善明显,提示电隔离术治疗阵发性房颤对左房功能的影响并不完全依赖于电传导的隔离,还可能与术后随访时间、术前的基础病变、左房大小及手术消融时间等多因素有关;术后复发可能与手术前后左房结构及功能的变化有着密切关联,但尚待继续研究。
本研究表明阵发性房颤患者接受环肺静脉电隔离以根治房颤安全、可靠,虽然CPVA对术后近期左房功能有不利影响,但对患者无明显影响;且随着窦性心律的长期维持,左房功能可以逐渐接近正常生理状态。
参考文献:
[1] Go AS.Hylek EM,Phillips KA,et a1.Prevalence of diagnosed atrial fibrillation in adults:national implications for rhythm management and stroke prevention:the Anticoagulation and Risk Factors in Atrial Fibrillation(ATRIA)Study.JAMA。2001,285:2370―2375.
[2] 周波,陈鸣,张伟,等。心房颤动复律前后左房结构和功能变化的超声心动图研究 [J].中国心脏起搏与心电生理杂志,2007,21(3) :222
[3]Massaro JM,Levy D,et a1.A risk score for predicting stroke or death in individuals with newonset atrial fibrillation in the community:the Framingham Heart Study.JAMA,2003,290:1049―1056.
一、新能源汽车技术发展现状及其分析
1.新能源汽车技术发展现状
随着环保意识和节能减排的要求,发展新能源汽车已变成了国家的重要战略,新能源汽车产业已经是低碳经济的重要典型,新能源汽车包括五大类型:混合动力电动汽车、纯电动汽车、太阳能汽车、燃料电池电动汽车及其他新能源汽车等。经过多年的开发,我国新能源汽车研发能力的增强,混合动力电动汽车、纯电动汽车、燃料电池电动汽车等新能源汽车分别完成了功能样车、性能样车和产品样车试制。同时,在新能源汽车用动力蓄电池、驱动电机、燃料电池发动机等关键零部件技术、电子控制技术和系统集成技术上取得了较大进展,初步形成新能源汽车关键零部件配套产业链。一汽、东风、上汽、长安汽车、奇瑞、天津清源公司等汽车企业积极参与新能源汽车重大科技专项,面向市场、自主创新,研发了新能源汽车整车技术,创立了新能源汽车自主品牌,成为我国第一代新能源汽车的产业化基地。
2.新能源汽车技术发展趋势
加速发展新能源汽车有其必然性,全球石油资源日渐枯竭,石油消费的高幅度增长和产量的低幅度增加,造成中国国内石油供应短缺、石油净进口量大幅度增加。发展汽车新能源是世界各国应对未来石油危机的战略选择,发展新能源汽车,无论是对节能减排还是保增长、扩内需、调结构都有着重大的意义。另外,新能源汽车节能环保,符合国家产品结构调整的政策,发展新能源汽车是解决未来石油危机的最有效办法。汽车尾气的排放已成为城市空气污染的罪魁祸首,城市发展新能源汽车,不仅能够节能,减少甚至完全不用石油,而且能够减少甚至完全没有尾气排放。中国正处在城市化高速发展期,发展新能源汽车完全符合当前我国汽车产品结构调整的方向,它不仅能有效解决中国能源与城市环保的当务之急,而且符合国家能源安全战略,也是促进我国汽车工业可持续发展的重要途径。总之,新能源汽车是我国汽车工业应对城市化、能源、环境和气候变化挑战,保持可持续发展的最佳途径,是我国国家能源安全战略,是培育新兴产业和新的经济增长点的战略选择,是在国际汽车产业在转移和转型的大背景下,实现我国由汽车产业大国向强国自主转型的最佳选择,因此,新能源汽车在国家政策的扶持下将快速发展,新能源汽车维修人才的培养也将迫在眉睫,所以建立新能源汽车维修人才培养体系也是十分必要和及时的。
3.新能源汽车技术运用人才需求
新能源汽车的快速发展必将带来对新能源汽车运用人才的需求,我校根据我国新能源汽车发展情况,成立了新能源汽车人才培养研究课题组,利用寒假和双休日分别对市区公交混合动力、新区公交电动车、康福丰田混合动力进行了市场调研,与新能源汽车技术人员和驾驶员以及相关领导进行了广泛的交流和接触,对新能源汽车进行了认识和了解,为新能源汽车人才培养研究作了一个前期铺垫。
苏州建设交通高等职业技术学校新能源汽车人才培养研究课题组对本市3家新能源汽车企业和4S店专业技术人员的调研发现:即便是在经济比较发达的苏州地区,新能源汽车维修人员也是一个空白,一些新能源汽车维护与保养全都是厂家派技术人员蹲点,在新能源汽车的企业几乎没有经过系统学习的新能源汽车维修专业人员。根据最新了解,苏州的新能源汽车在今年内将要扩容和增加,所以这方面人才的缺口将非常大。需求岗位有新能源汽车维修服务经理、业务接待、索赔管理、车间主任、技术专员、机电工、质检员、配件经理等,由于新能源汽车在实际维修中基本上没有,所以一般不特地设置岗位,都由维修电工经过短期培训后兼职担任。在学历上,对普通汽车维修人员的学历要求为高中或汽车专业中专、技校,新能源汽车对维修人员的要求必须是本专业大专以上学历和数年的汽车维修经验,学历要求相对较高。根据现阶段的发展情况,新能源汽车的运用主要以混合动力和纯电动力汽车为主。
4.新能源汽车技术专业调研
通过市场调研,大家一致认为:①新能源汽车发展前景很好,是汽车产业增长的一个新亮点。②虽然新能源汽车目前单车使用成本较大,但在城市使用环境污染小,节能效果好,社会效益显著。③新能源汽车首先推广应用在公共事业上,如公交车和出租汽车,并需国家的政策扶持。④通过市场调研,新能源汽车修理人才培养目前需求量不太大,有些技术尚在调试和研发阶段,目前着重要求相应专业教师对新能源汽车理论学习,培养他们的维修技能。⑤紧跟社会发展形势,汽车运用类专业准备开设汽车新能源维修方向特色专业,即五年一贯制汽车检测与维修技术(新能源汽车方向)专业,以适应社会发展需要。⑥建议汽车新能源维修方向特色专业以电动汽车为主要设置课程,混合动力为辅,对其他新能源汽车只做理论介绍。
二、新能源汽车维修方向特色专业建设
新能源汽车维修教学模式可先从学生选修方向开始,并根据实际发展情况逐渐过渡到开设相应专业。目前可以先开设选修新能源汽车维修选修方向班。
1.教学方向
通过调研认为目前的新能源汽车修理工作以混合动力或纯电动力汽车为主,选修方向也可以分为两个:①以混合动力为主:主要从事混合动力汽车检验与故障诊断工作,并为今后电动汽车方向发展奠定基础。②以纯电动力汽车为主:主要从事电动汽车检验与故障诊断工作、电动汽车充电和充电站的维护,并为今后从事混合动力汽车检验与故障诊断工作打好基础。
汽车检测与维修技术(新能源汽车方向)是五年一贯制专业,以培养处于技术层面的汽车维修技师一类的技能紧缺型人才为主要目标。学生经过五年连续的专业学习,应具备与本专业相适应的文化水平和良好的职业道德,能掌握本专业的基本知识和核心技能,具有较强的分析问题和解决问题的实际工作能力,可以在新能源汽车维修企业中从事新能源汽车的维护、修理、检测和保险与理赔等售后服务方面的工作。
2.课程设置
由于新能源汽车维修专业培养的是机电一体化复合型人才,因此专业基础能力方面应进一步充实电子技术原理、电机控制和驱动技术原理等内容,并熟悉这些技术在汽车上的应用;在专业核心能力的确定上,核心技能是新能源汽车的维护技能和汽车故障的诊断与分析,所以在核心基础课程中除了传统汽车各总成的修理项目外,可以增加电瓶和电机维护和更换;在专业拓展方面,可根据学生的个人兴趣爱好,通过专业选修的方式培养学生一专多能。另外,为培养学生的职业能力和形成职业技能,在对学生专业核心能力和专业拓展能力的教学中,应以企业需求为依据,以岗位为目标,突出就业的导向性,积极采用项目课程教学法,密切与企业的联系,根据企业中最常见的工作任务来确定项目,力求教学的实用性,并将工作过程程序化、规范化,着力提高学生作为一名技术人员应具备的发现问题和解决问题的能力。
3.教学方式
新能源汽车教学要采用先进的教学手段,如多媒体、投影、录像、实景式教学等现代教学手段,清楚地展示汽车各零部件结构、原理及内部运动关系,便于学生的理解和掌握,大大提高教学效果。
采用以行动为主线、以目标为指向的“行动导向”教学方法,从学生的实际和企业的实际出发,以学生为主体,发挥学生学习的主动性,充分开展师生的教学互动,为学生提供体验完整工作过程的学习机会,经历确定任务――制定工作计划――实施计划――进行质量控制与检测――评估反馈的整个工作过程,增强学生适应企业实际工作环境和解决综合问题的能力,使学生有机会在一定程度上根据需要选择学习进度、学习资源和学习方法,并评价自己的学习成果。
新能源汽车检测与维修是一项技术实践性很强的工作,为切实培养学生的实践技能和工作能力,应加大实践教学的力度,保证每一位同学能亲自动手反复操作,以巩固和运用所学知识,提高操作技能和解决实际问题的能力及水平。现代汽车修理需要“检查靠资料,拆装靠设备,检测靠仪器”的现代汽车维修方式。诊断人员要懂原理、会分析、能推理、巧诊断,对新能源汽车故障排除同样要有特殊的逻辑推理能力。
4.教学评价
技能考核方法及流程方面,在评价方式上可以邀请一线工作人员、专家和教师共同参与评价,多采用现场操作演示评价方式进行参考或进企业现场操作。在评价的内容上,应结合新能源汽车职业资格证书的标准,在原有等级工考核的基础上增加交流电工和高压电工证的要求。在评价标准上,要变“学过什么课程”为“能做什么事情”,要学以致用,考以致用,真正提高学生的岗位能力和竞争能力。
三、新能源汽车教学专业师资队伍建设
培养学生职业技能的能力是职业教师专业知识架构的重要一环。称职的专业教师不仅需要掌握扎实的基础理论,精通专业,时刻把握本专业发展的脉搏,而且必须具备丰富的实践经验。指导师傅必须具备几项条件:一是具有系统的新能源汽车专业知识;二是具有较强的专业技能和丰富的专业实践经验;三是具有良好的职业道德;四是懂得如何传授技艺,有能力完成培养计划;五是仍在现场从事本专业的生产工作。因此对于具备基本条件又愿意承担指导学生的技术工人可以授予指导师傅的资格。
要制定本专业教师新能源汽车维修技能的能力培养计划,并经过培训考核;每一、两年分批组织轮训一次,以保证知识和能力能适应新能源汽车的发展变化。
通过―些鼓励性的政策措施,分期、分批将部分在校教师送到维修企业生产第一线去顶岗实习,在实践中掌握岗位技能,掌握新能源汽车最新的技术发展动态,及时进行知识更新、拓宽视野和调整知识结构,提高自身的实践动手能力,并直接从企业获得信息的反馈。
加强教学科研工作,在教学的基础上进行新能源汽车故障、新技术的研究,为维修企业和今后的教学提供技术支持,使学校真正成为汽车维修行业的技术引领。
聘请行业和企业的新能源汽车名家、高级技术人员到校任教,做学术讲座,进行技术合作或担任兼职教师,进行教学交流和参与教学。
配备好新能源汽车及新能源汽车驱动电机零件若干,保证汽车新能源维修方向学生一体化的教学工位。
一、我国新能源科学与工程专业开设状况
2008年世界金融危机之后,为了推进我国产业结构的转型,总理提出了发展战略性新兴产业的构想。2010年国务院通过了《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,提出要培育和发展包括新能源产业在内的七大战略性新兴产业。随后教育部发文鼓励有条件的高校申办战略性新兴产业相关专业,并于2010年首次批准浙江大学、华北电力大学等11所大学开设“新能源科学与工程”专业,2011年和2012年又先后批准了23所大学开办该专业。截至2012年,教育部共批准国内34所大学开设了新能源科学与工程专业,详见表1。
从表1可以看出,开设新能源科学与工程专业的大学中“985工程”大学有7所,“211工程”大学13所,还有3所农业院校。这些大学分布在全国的17个省市,其中,江苏最多有10所,占总数的近三分之一;其次是北京和辽宁,各3所;河南、山东、福建、江西和湖北各2所;吉林、黑龙江、广东、河北、陕西、浙江、上海和重庆各1所。从地域分布状况看,开设新能源科学与工程的高校主要集中在中东部省份,西部省份开设该专业的高校只有2所。
二、新能源科学与工程专业人才培养方案对比
作者对各所大学网上公开的人才培养方案进行了收集整理,并进行了对比分析。从收集到的资料看,各所大学关于新能源科学与工程专业的人才培养模式大体可以分为两类:一类在课程体系的设置上充分体现本科人才培养的“宽口径”原则,课程内容涵盖各种新能源,包括风能、太阳能、生物质能、地热能、氢能、核能等;另一类在课程体系的设置上更多地体现了“专业化”要求,设有专业方向,侧重于太阳能、风能和生物质能中的某一类。基于上述第一种思想进行的课程设置,体现了新能源的综合性和交叉性,但存在的问题是难以兼顾风能、生物质能和太阳能等不同的新能源对专业基础知识要求的不同。风能的专业基础侧重于机械和电气,生物质能的专业基础主要有热能、化学和生物学,而太阳能的专业基础是物理、化学和材料科学。因此,由于缺乏相关专业基础知识做支撑,这样的课程设置对每种新能源专业知识的讲解会存在内容深度方面的局限。基于第二种思路所开展的课程设置强调了专业的方向性,其不足在于削弱了对学生新能源综合知识的培养。表2是国内部分高校新能源科学与工程专业主要课程设置情况。
通过对表2的分析,可以得出以下几点结论:
(1)即使是同一类型的培养方案,各个高校之间在课程设置上也存在着较大差别。比如同属于“宽口径”型培养方案的西安交通大学与重庆大学和浙江大学的课程设置均存在较大差异。从课程所涉及的专业内容看,西安交通大学的培养方案涵盖了风能、太阳能、生物质能、水能、地热能、氢能,以及储能和节能等专业内容。而浙江大学的课程内容除了涉及太阳能、风能、生物质能和氢能外,还有三门与环境相关的课程,分别是能源与环境技术进展、能源与环境系统工程概论和低碳能源技术。
(2)上述人才培养方案课程体系的共性在于大部分培养方案体现了能源动力类专业的学科基础,这些课程包括工程热力学、传热学、流体力学等。这与教育部新修订的《普通高等学校本科专业目录(2010)》将新能源科学与工程专业设为能源动力类特设专业的要求是一致的。
(3)分析测试能力的培养受到重视。作为应用性很强的专业,培养学生具备从事现代能源技术与装备研究及应用的能力十分重要,因此一些学校开设了相关课程,比如,西安交通大学开设了《新能源过程、状态与材料性能测试与分析技术》,华北电力大学开设了《生物燃料分析与测试》、《太阳电池材料测试与分析》等课程,上海理工大学开设了《动力工程测控技术》等。
(4)课程设置充分体现了创新性。许多高校的课程设置都充分体现了方案设计者的创新意识,比如浙江大学设置的《低碳能源技术》、《能源与环境系统工程》等课程考虑了能源与环境的关系,这些课程可以起到拓宽学生知识视野的作用。再比如一些学校设置的《储能技术原理》则符合新能源这种分布式能源产业化发展的重大需求。享有国际声誉的社会批评家杰里米·里夫金在其新作《第三次工业革命》中提出,组成第三次工业革命五大技术支柱中“储能技术”是其中一项。
三、国外高校新能源专业开设及人才培养方案的设置情况
美国的一些高校已开办相关专业来培养新能源方面的人才。2005年,俄勒冈州技术学院开设了美国第一个可再生能源工程本科专业,之后,伊利诺斯州州立大学和约翰布朗大学开设了可再生能源专业,埃弗格来兹大学开设了替代能源与可再生能源管理专业,威斯康辛大学普莱维尔分校开设了可持续与可再生能源系统专业,纽约州立大学坎顿技术学院开设了可再生能源专业。在欧洲,德国历史最悠久的国立农业大学、欧洲农业大学综合科研实力排名第一的霍恩海姆大学开设了生物基产品与生物能源专业;挪威阿格德尔大学和挪威生命科学大学开设了可再生能源专业。此外,美国的一些高校开设有新能源相关的辅修专业,比如,科罗拉多矿业大学开设了能源辅修专业,学生可以在可再生能源和传统能源之间选择一个方向进行学习,托莱多大学设置了可再生能源辅修专业。表3是国外部分开设新能源专业大学的课程设置情况。(表中主要课程为笔者翻译,原英文课程名可登陆相应学校网站查询)
从表3所列几所大学的情况可以看出,国外大学的新能源类专业人才培养方案与国内大学在两个方面具有较大的相似性。一是国外新能源专业人才培养方向也存在“宽”与“专”两种类型,前者如约翰布朗大学、埃弗格来兹大学等,这些学校的专业培养方向涵盖了太阳能、生物质能等多种可再生能源;而霍恩海姆大学则属于后者,其专业名称即是生物基材料和生物能源。二是不同大学之间的课程设置同样存在着较大差别,充分体现了每所大学自身的特色。
国外一些大学虽然也有分专业方向的做法,但是这些做法与我们国内的设计有不同之处,国外是按照在共同的基础课程之上,通过专业课的不同来划分方向,这与国内完全根据专业方向对应设置基础课的做法明显不同。比如,纽约州立大学坎顿技术学院设置了10门涵盖风能、太阳能、生物质能、地热能的专业课程模块,但只要求学生从中选修4门,这其实是为了便于学生自主选择专业方向所进行的一种设计。威斯康辛大学普莱维尔分校的培养则从另外一个角度划分了专业方向,分为设计与分析方向、开发与管理方向,一个方向侧重于培养学生的设计研究能力,另一个方向侧重于培养学生从事新能源开发和管理的能力,每个方向单独设有相对应的课程模块。
国外大学在课程设置方面普遍比较重视经济及管理类课程的开设,并将这些课列为必修课。比如Principles of Management(管理学原理),Principles of Supervision(监督原理),Project Management(项目管理),Project Management for Renewable Energy(可再生能源项目管理),Economics of Biobased Energy Production(生物能源生产经济学),Managing an Alternative Energy Project(替代能源项目管理)等。国内大学对这类课程的重视程度不如国外大学。
美国的大学对高年级学生开设有Capstone Course(国内翻译为顶峰体验课程),比如Alternative and Renewable Energy Management Capstone Course(替代能源与可再生能源管理顶峰体验课程),Renewable Energy Capstone(可再生能源顶峰体验课程),Capstone Project(顶峰体验项目)等。这是一门将所学知识应用于特定主题、问题或设计的课程,过程包含资料(文献)收集、量化分析、产品设计、小组讨论与合作等,类似于我们的毕业设计。但是二者之间也存在较大区别,毕业设计是一个必修的、学分较多的项目研究课程,而顶峰体验课程表现出了紧凑多样的课程形式、多层次的课程目标、人性化的选修制度,具有团队合作、学术整合和产学融合的特点,被许多国家的高等教育引进。
四、结论与建议
通过对我国新能源人才培养的现状进行分析整理,可见:
(1)我国已初步构建了新能源人才培养的专业体系,在各所大学所制定的新能源科学与工程专业人才培养方案中,既有面向培养具备新能源综合知识与能力人才的方案,又有侧重于培养系统和深入掌握某类新能源专门知识人才的方案。不同的培养模式可以为新能源技术和产业的发展提供不同类型的专门人才。
(2)新能源种类多样且处在快速发展的过程中,加之不同种类的新能源对专业基础知识的要求存在差别,这些因素加大了专业课程体系构建的难度,在“专”与“宽”之间如何平衡和取舍还需要各个大学在现有人才培养方案的基础上,开展广泛深入研究,以便对人才培养方案进一步完善和改进,使其更符合新能源产业发展需求。
(3)我国新能源科学与工程专业与欧美等发达国家的新能源专业的人才培养方案和课程体系,无论是在设计理念,还是在具体内容方面都有很强的相似性,在体系先进性方面与国外处在同一水平上。但同时,我们也应积极学习和借鉴国外大学优秀的教学改革成果,比如美国大学顶峰体验课程的设置。
基于以上结论,笔者就我国的新能源人才培养提出以下几点建议:
(1)作为一个新兴专业,很多课程没有现成的教材可供选用。如果按目前的培养方案,大多数课程都需要各学校单独来编写,而要完成如此多新教材的编写,无疑是一项非常繁重的工作,而且也难以在较短的时间内完成。因此,从新能源科学与工程专业的长远和健康发展角度考虑,应该分类构建面向全国的专业基础课和专业课课程体系,在此基础上各大学可再根据各自的特点设置体现自身特色的课程。只有这样才能为全国性专业教材的编写奠定必要的基础。
据亚洲制造业协会首席执行官罗军介绍,目前节能汽车的市场空间非常巨大,技术突破的潜力也很大,如车身轻量化、发动机系统优化,都是非常好的发展方向。但是目前在节能领域,还没有引起许多厂商的足够重视。
目前国家财政扶持节能减排,促进了新能源产业加速发展,并且已成为新一轮汽车促销的亮点。随着油价不断攀升,能源与环保问题日益突出,新能源汽车无疑成为未来汽车的发展方向。
什么叫“新能源汽车”?
“新能源汽车”从广义上来讲,指在燃料上除使用传统柴油、汽油之外的其他方式,比如使用液化石油气、压缩气罐为燃料的都算新能源汽车。后来,人们渐渐缩小了新能源汽车的概念,在国家科技部所制定的十二五规划中,把节能和新能源汽车特指为电动汽车。
电动汽车分为三种类别:纯电动电池车、混合动力车(电池、电机一起运作)、燃料电池车(其主要原料为有氢燃料)(图1、图5、图6)。而国内目前对燃料电池车的研究力度不大,只有清华大学和同济大学在做这方面的研究工作。
实际上,我国围绕新能源汽车领域的研究从20世纪90年代末就已经开始,而关于新能源汽车产业的发展计划早在11年前的国家“九五”计划时就已经提出。随着国家七大新兴产业的提出,新能源汽车被作为其中一项而得到了国家的重视。
学科研究现状
北京交通大学新能源研究所的研究团队是国内早期进入电动汽车领域的先驱之一,十几年来,他们在学术研究、产品开发、市场推广、人才培养和社会服务等方面都取得许多优秀成果,并与国内多家汽车企业建立了长期合作关系。其中重点研究的BMS(电动汽车电池管理系统)系列产品应用于纯电动和混合动力车中,处于国内领先水平。
交大绝杀:成熟的BMS系统研究
电力传动,就是我们要找的专门研究新能源汽车中电池特性的专业。
孙丙香老师带领的学生主要做的是BMS系统研发。他们研究的内容包括电池的外特性、用各种工况去测试电池、找到电池衰退的机理、针对车上各种各样的工况、在一些极端的条件会导致电池怎样的后果、以及估计电池的变量。
下一步交大还要开发一些产品,实时监测电池的状态,实时估算电池的参数,让电池在极限条件范围内快速充电,且又不损害它的寿命。“现在我们做了两款产品,一款充电器、充电桩,另一款电池管理系统。围绕这两个东西,如果想做的越来越好,那我们就要对电池的研究越来越透。”
交大电气工程专业在学科建设方面,为符合大力发现电动汽车的需求,最近想增加一门课 “动力电池的应用和储能”,电池在车上使用,可以说电池是移动式储能。以后不光是电网可以给车充电,车白天用电高峰时,也可以给电网馈电。这就是移动式的储能。
国内新能源汽车:正视差距,迎头赶上
国内在研究汽车电池方面,与发达国家相比存在一些差距。
首先,国内设备精度不高,加工设备的环境欠佳,影响了设备效能的发挥;其次,国外现在新能源汽车都使用混合动力电池,这种汽车适合出远门,而国内现在提倡用纯电动电池,我们在进行一场“跨越式”发展;再次,目前我国是四个部委一起在监管新能源汽车这项事业,一定程度上导致该行业发展路线不明晰;最后,也是非常重要的一点,那就是电力公司给汽车充电的电网的覆盖范围波及不到小区内,这严重阻碍了新能源汽车的购买程度。
说到这里,有同学不禁担心,新能源汽车行业的发展前景如何?什么时候能够实现产业化发展?如果将油价上涨这些因素都考虑进去,我们的保守估计是8年,而这个时间还主要依赖于电池的涉及是否有突破性的进展。目前国内的新能源汽车电池充电站,国家电力系统通过有序控制充电管得多一些。
然而,这些问题也同时为新能源汽车行业指明了改进方向:从根本上讲,是呼吁国家将新能源汽车的充电设施进行完善,只有充电的地方解决了,买车的人才会多;其次就是高效能电池的研发,纯电动车电池的研发;再有就是国家需要进一步明确监管范围。伴随着电气工程专业强势的就业力带动,相信在不久的未来,纯电动汽车的研发与生产会更上一个台阶,我们也会研制出更高效能的电池!
考研前景:交叉学科背景下,认清自己的发展方向
对于新能源汽车专业研究生报考条件,孙老师认为,目前电力、电子学相关方向的导师比较偏爱充电设备专业的学生;而电池方向则是一门交叉学科,电气、电话学专业的学生都可以报考,最近几年交大电池方向研究生非常想招热力学专业的本科生,因为目前导师想把电池外形、内部反映机理结合起来进行研究,但是热力学的学生报考电池方向又有一定难度,所以最好是保研或者导师推荐的形式报考。这个专业主要是看学生动手能力。
关于考研,自动化专业有得天独厚的优势。首先他覆盖面广,需要学习很多其他学科的内容,自动化专业的同学很有优势,他们除了本专业的知识,还学习了其他专业的内容。其次,选择本专业读研也是很好的出路,自动化在本科阶段学习的知识都是基础理论,而研究生阶段将会有深入研究相关知识的机会,同时也会提高实践应用的能力,这些实践经验在工作中都很有益。
学生风采:只要动手能力强,女生也能当汽车王!
男朋友?目前没有。逛街?浪费时间。那平常干嘛?——实验室里围着汽车团团转!
瘦瘦的工科女生张明慧很不简单,从2008年考上东北大学自动化专业以来,大学四年,她参加大小创新型竞赛无数,其中省级以上竞赛奖励12项,国家级以上奖励9项,2010年1月由她设计的“基于自主寻迹智能车控制电路”成功申请为国家实用新型专利,此外,她还有1项实用新型专利以及1项计算机软件著作权登记。
很多人都疑惑:一个女孩子,怎么和汽车较上劲了?而且还是节能减排的新能源汽车?和别的女孩不太一样,张明慧从小就喜欢动手操作,热衷科研创新,这是她选择读自动化专业的原动力。
上大学后,张明慧才发现,读自动化专业原来非常辛苦。专业需要掌握电路、计算机、仪表器等方面的基础知识,学习内容几乎囊括了所有电类、机械类专业。因为专业知识面广,该专业学生的课业负担比其他学生重很多,一学期差不多开设15门课左右。虽然喜欢动手做东西,但张明慧还是把学习成绩放在了首位,她明白成绩不好,什么都白搭,学习成绩必须保持在90分以上,才有精力把剩余时间用来参加竞赛。
而在竞赛过程中,张明慧常常发现自己的专业知识不够用。比如想用单片机带喇叭唱歌,结果就是不唱。这有可能是时钟频率不对,占空比不对,也可能是中断程序没进去,初始化寄存器有错误等等。
遇到困难时,张明慧总是先自己想各种方法来解决:“参加竞赛,学会自己去处理、解决一些实际的难题,一方面检验了课堂的理论知识,另一方面也提高了我的专业学习能力。竞赛培养了团队协作的能力,也培养了勇于克服困难、认真完成任务的责任感。”
目前,张明慧正在做留学准备,她打算出国学集成电路设计。
学姐建议:在校期间一定要多参加竞赛,培养自己的实践动手能力和思考能力,还有团队协作能力。
想报考自动化专业的同学,在报考之前详细了解学校的培养计划,提前规划安排学习时间,在完成必修课的同时,尽量抓住实践的机会,提高动手能力。
新能源汽车专业的前景与就业
说到行业前景,近期有个很大的喜讯,那就是财政部部长张少春表示,今年要着重抓好五项加快培育新能源汽车工作,首先就是从今年起每年安排10~20亿元资金,重点支持具备条件的新能源汽车产业化以及支持节能汽车技术研发和产业链建设。此外,财政部未来还将在全国大中型城市推广使用混合动力公交车,继续加大25个城市公共服务领域新能源汽车示范推广力度。这表明,新能源汽车扶持政策将加码,国家对新能源汽车的重视与日俱增。
自动化专业最对口的单位,以东北大学为例,一般对口给钢厂、电厂、烟厂等大型工业企业的综合自动化控制系统或是物流优化、调度部分等。
说到就业,新能源汽车方面的学生就业率非常高,以北京交通大学为例,本科就业率是100%,一直高于学校其他专业。北京交通大学的新能源研究所有120名研究生,15~16名博士生。其中,60%的学生选择了风电、太阳能方向进行研究,剩下40%的学生选择了电动汽车为研究方向。研究生学生毕业后,有十分之一的学生选择了读博;大部分学生去了相关研究院、研究所,包括航天二院、电科院、铁科院、天津汽研院等;还有一部分学生去了公司,如福田汽车、普天新能源、西门子、华为等等。
Tips: 国家将采取六项措施推进节能与新能源汽车发展
1. 大力推进企业自主创新,掌握核心技术。大力支持纯电动乘用车和插电式混合动力乘用车动力系统、动力电池、小型节能汽车等关键核心技术研发,鼓励建立产业技术创新联盟和研发平台。
2. 合理规划重点和产业布局,优先发展小型纯电动汽车和小型节能汽车,积极推进混合动力汽车发展,持续跟踪燃料电池汽车发展技术,因地制宜发展替代燃料汽车;依托现有汽车产业基础,建设若干新能源汽车产业基地;发挥各方面积极性,投资节能与新能源汽车零部件产业,重点建设若干动力电池产业集群,打造若干具有较强国际竞争力的关键零部件企业。
3. 完善标准法规体系,加强标准技术法规的制订力度,切实加强标准技术法规对行业的指导作用,争取在短时间内基本建立起与产业发展和能源规划相适应的节能与新能源汽车标准法规体系。
4. 进一步做好节能与新能源汽车示范推广工作,大力推进节能汽车的推广普及,扎实推进新能源汽车试点、示范工作,稳步扩大公务领域和私人消费领域推广数量,形成一批优质的新能源汽车服务企业和专业化电池回收企业。
5. 充分发挥财税政策对产业发展和市场的引导作用,出台鼓励新能源汽车基础设施建设的财税引导政策,尽快建立居民燃料消耗量的税收奖惩制度。在汽车购买、使用环节对节能与新能源汽车给予税收优惠政策。
6. 营造良好的使用环境,稳步推进新能源汽车充电设施建设,逐步形成与市场规模相适应的基础设施体系,探索可行的商业运行模式,降低消费者使用成本。建立完善节能与新能源汽车安全和维修保养服务体系,制定电池和电机驱动系统的售后服务政策,切实保证消费者合法权益。
Tips: 新能源汽车行业的著名企业
电机类:大洋电机、上海电驱动、上海大骏、京津电动等;
电池类:北大先行、中新国安(盟固利公司)、比亚迪、ATL等;
电池储能类:东莞的赛威微电子公司。
Tips: 著名高校研究方向
【关键词】广西 新能源 发电企业
高技能人才 培养
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2013)05C-
0042-02
广西“十二五”发展规划和《关于做大做强做优我区工业的决定》提出,广西要以科学发展为主题,以加快转变经济发展方式为主线,推进经济结构战略性调整,加快发展战略性新兴产业,实现“富民强桂”新跨越。新能源产业是作为广西优先重点发展的四大新兴产业之一。广西拥有优越的新能源产业发展条件,而高技能专门人才则是新能源产业保持健康可持续发展的基础。针对广西新能源产业的发展形势,高起点地培养和提供企业急需的新能源应用高技能人才,为广西新能源产业快速、可持续发展服务,具有非常重大的现实意义。
一、广西新能源类发电企业状况及人才需求分析
(一)生物质能发电厂
生物质能发电是把生物质能转化为清洁便利的电能的发电技术,是一种低硫、低硝、低碳的发电技术。广西拥有得天独厚的发展生物质能源产业的自然条件和生态环境,生物质能源植物资源非常丰富,原料供应充足。根据《广西新能源产业发展规划》,广西要因地制宜地发展生物质发电项目,计划到2020年,平均每3~4个县建设1个生物质发电厂,投产生物质发电项目总装机容量达到100万千瓦。典型的生物质发电厂生产过程是利用农业、林业和工业废弃物、城市垃圾为燃料,通过生物质锅炉、汽轮机、发电机等装置实现电能生产的。生物质能发电厂的主要生产岗位设置与传统火力发电厂基本相同,其中锅炉运行值班、汽轮机运行值班、热机检修及维护、电气运行值班是主要岗位。由于生物质能发电厂单机容量远小于常规火电厂,在同样装机容量下需要的运行维护人员比常规火电厂要多,生物质能发电厂每万千瓦装机容量需要运行维护人员30人左右,可以预见广西未来10年内相关企业的技能人才需求达3000人。
(二)分布式能源站
分布式能源系统是指在用户附近,以分散的、小规模的方式布置,可独立输出电、冷或热的系统。分布式能源站使用的燃料有天然气、油田气、煤层气、沼气等,其中天然气应用最多。国家发改委在《关于发展天然气分布式能源的指导意见》中提出,“十二五”期间在全国建设1000个左右天然气分布式能源项目,并建设10个左右各类典型特征的分布式能源示范区域。在广西,南宁、柳州、梧州、贵港等地都将建设大型分布式能源项目。典型的分布式能源站采用冷热电联产方式运行,首先通过天然气燃烧推动燃气轮机发电,燃气生成的高温烟气再加热水产生蒸汽给汽轮机、热用户或驱动制冷机制冷,实现能源的梯级利用,使得能量综合利用率可高达85%。分布式能源站的主要生产设备有燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机、溴化锂冷热水机组等。分布式能源站的主要生产岗位有燃气轮机运行、集控运行、电气运行、热机检修及维护等。根据调查分析,广西未来10年内分布式能源站运行维护人才需求达600人。
(三)核电站
核电是经济性好、可规模化发展的重要新能源。由于广西发展火电有本地煤燃料缺乏的先天不足,而水能资源经过多年开发将尽,发展核电是解决广西能源短缺的关键。根据《广西新能源产业发展规划》,未来10年内要大力发展核电。规划到2015年,核电开发总规模1200万千瓦,投产规模400万千瓦。2010年,中国广核集团有限公司广西防城港红沙核电站正式动工,规划装机为6台百万千瓦级压水堆核电机组,预计2015年建成投入商业运营。将要开工建设的还有中国电力投资集团公司的平南白沙核电项目和华电集团来宾核电项目。核能发电的生产过程是利用反应堆中核燃料裂变时产生的热量,通过热交换产生蒸汽来驱动汽轮机,汽轮机带动发电机来发电。核能发电除了用核反应堆来代替常规锅炉外,其生产过程与常规火电站相似。核电站发电类岗位主要有现场运行操作员和电站设备维修员等岗位,按每百万千瓦级核电机组需要400人计算,未来几年广西核电人才需求超过4000人,其中发电类岗位人才需求约1200人。
(四)风力发电场
广西风电发展潜力巨大,根据《广西能源发展“十二五”规划》,广西属于国家划分的第四类风电资源区,可开发风电装机容量达1300万千瓦以上。规划到2015年底,广西风电装机要达到100万千瓦。目前广西已经建成或在建的有金紫山风电项目、天湖风电项目、大容山风力发电项目、桂林昌盛坪风电项目、恭城燕子山风电项目、恭城圆石山风电项目、北海西场风电项目等。典型的风力发电系统由风车叶轮、机械传动系统、发电机、电力电子装置、升压变压器等组成。风力发电就是利用风力带动风车叶轮旋转,再作为原动机带动发电机运行生产电能。风力发电不需要燃料,也不会产生辐射或空气污染。风力发电企业的主要生产岗位有风电场运行与维护、变电站运行与维护及自动化设备运行与维护等。风电场每万千瓦人员需配备16人左右,未来几年广西对此类人才需求达1600人。
二、新能源类发电企业对高技能人才的职业要求
(一)持证上岗,岗证对应
由于新能源类发电企业技术含量高、操作行为复杂,操作事故带来的后果特别严重,从业人员职业素质的高低对企业安全生产有关键影响,因此有严格的从业资格标准和任职资格要求。从业人员要求持证上岗,岗证对应。例如,锅炉运行岗位须具备“司炉工”证。
(二)专业面广,专业性强
新能源属于新兴产业,采用最先进的工业技术,同时又是多学科的交叉,涉及热动(锅炉、汽轮机、燃气轮机)、电气、自动控制、电厂化学等诸多专业。因此要求从业人员除了有较高超的专业技能外,还要有较广泛的专业理论基础。新能源类发电企业岗位从业人员均要求经过职业院校相关专业学习,并需接受一定时间的岗位技术培训,方能达到岗位要求。
(三)吃苦耐劳,爱岗敬业
新能源类发电企业的工作性质比较特殊,要求从业人员能够适应特殊工作环境,比如:生物质能发电涉及垃圾处理焚烧;核电站的辐射因素;风电场建在偏僻的地方,自然条件较恶劣,生活条件差;发电运行岗位的倒班工作制度;发电工作中大多要和高温高压强电环境接触等。同时,根据工作特点企业还要求员工在生产过程中具有良好的责任意识和团队精神。因此其从业人员必须具备吃苦耐劳的精神,爱岗敬业,做到做一行爱一行。
三、职业院校培养新能源类发电企业高技能人才探讨
纵观全国,设置有新能源发电类专业的院校为数不多,在广西更是寥寥无几,相关人才供应面临严重不足。广西电力职业技术学院热能动力设备与应用专业是广西区域内培养热能动力类人才规模大、综合实力强的专业,多年来为广西及周边地区火力发电厂和大、中型各类企业自备热电厂、热动力车间提供了大批技术人才。近年来,以热能动力设备与应用专业为龙头的热能动力专业群紧密服务地方经济和企业,结合广西新能源产业的发展带来的高技能人才需求,设计并实施了灵活开放的教学计划,通过“产教结合”、“订单式”等模式实践校企合作育人。针对当前新能源发电领域人才缺口大、人才需求旺盛的状况,热动专业以服务于常规火力发电、生物质能发电、核电站及风电场等企业为专业建设目标,通过深化专业教学改革,调整专业结构等措施,为新能源发电企业培养急需的设备运行、调试、维护、管理等生产一线高素质、高技能人才。
(一)构建“课岗证融通”课程体系,突出生产岗位专业性
针对新能源类发电企业生产岗位要求,构建“课岗证融通”课程体系,重点建设循环流化床锅炉运行、汽轮机及热力系统运行、热力设备检修、燃气轮机运行等岗证核心课程,以实现高技能人才培养目标。根据“专业定位跟随主导企业,课程目标跟随岗位能力,教学实施跟随生产过程,教学内容跟随任务项目”的课程开发理念,成立由教师、企业技术骨干、课程专家组成的课程团队,通过到企业充分调研,反复分析论证,归纳岗证技能和素质要求,定位人才培养规格和课程目标。根据企业生产工作流程、岗位培训项目、职业资格证考证项目等加以提炼加工,按认知规律排序,设计课程体系和教学内容。把职业资格证书对应课程设置,把职业标准纳入课程标准,把证书技能训练项目融入课程内容。在教学中深化“教学做一体化”模式下的实践教学改革。利用校内仿真实训室等“校中厂”和企业“厂中校”两个课堂交替,做到教学与实训一体化,学习过程与工作过程一致化,全面培养学生的职业素养、职业态度。通过引入司炉工、集控值班员、汽轮机值班员、检修工等职业资格标准,制定与岗位要求相一致的课程评价体系对学生进行考核,确保学生岗位职业素质的养成。
(二)增设核电站动力设备运行与维护专业方向
为满足相关企业人才需求,我们在原热动专业已经开设生物质能发电方向的基础上,拟新增设核电站动力设备运行与维护专业方向。该专业方向主要面向核电站运行与维护和核电站建设企业,培养学生从事核电站机组运行监督、控制操作能力,电站设备和系统的就地操作能力,以及核电站设备检修、安装和维护工作能力,对应的岗位有核电站现场运行值班员和热机安装检修工。通过对核电站生产和建设企业进行深入调研和分析,分析岗位设置和技能要求,基于职业岗位工作任务和工作过程构建课程体系,专业方向核心课程有核能发电技术、核电站设备及系统、核辐射和安全、核电机组仿真运行实训等。
(三)增设风电场运行与维护专业方向
拟新增设的风电场运行与维护专业方向主要面向风电场的运行与维护岗位群,培养高技能应用人才。通过相关企业调研,参照国家职业技能鉴定中心制定的风力发电运行检修相关岗位职业能力标准、技能要求与知识要求,开发课程体系。该专业方向开设风力发电设备检测与控制、风力发电设备检修与维护、变电站运行与维护等核心课程,培养风电机组的运行操作与故障处理能力,风电场变电设备运行操作与事故处理能力,风电设备的安装、检修与维护能力等专业核心能力。
【参考文献】
[1]刘峤,赵阳.新时期核电人才需求与培养探讨[J].国防科技工业,2008(7)
[2]邵联合,于国强.高职风力发电技术专业设置与课程体系构建[J].中国电力教育,2009(13)
[3]王承煦,张源.风力发电[M].北京:中国电力出版社,2003
【基金项目】2011年新世纪广西高等教育教改工程项目(2011JGB266)