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- 「能源與動力工程」專業的主要課程有哪些?
- 開設院校及專業排名是怎樣的?
- 就業方向和發展前景如何?
活動時間:2019/05/20-06/20
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謝邀。
對一個專業的了解,我認為首先要找準的是這個專業在當前時代的定位。我個人的定位是:能源與動力工程,大部分屬於傳統工學的範疇,小部分在科學研究的前沿。抓住這一點,我認為是很重要的,這樣你才能明辨出專業的主幹,了解出什麼是研究的內容,什麼是拿來用的工具。
既然叫能源與動力工程,那麼基本研究內容就圍繞能源、動力兩個方向展開。研究的方向要麼是能源,要麼是動力,亦或者兩者結合。其中對能源的研究常常會交叉多個學科;而對於動力來說,我認為主要是一個以機械為主的範疇。
我主要以西安交通大學的培養方案來回答一下上述問題。
公共課程:
高數、線性代數、概率論、大學化學、數理方程、大學物理等基本課程,必須掌握,無論以後走什麼方向,只要是和這個專業沾邊,基本總會有用,現在不學好,以後也得補課,跑不了。
要注意的是,能源與動力工程專業作為一個傳統工科,其實對編程並沒有多麼高的要求,雖然一些方向和科學計算相關,但更多的精力應該放在深入理解原理,建立模型,並設計出好的計算方法,而不是研究一些底層的東西。換句話說,編程在這門學科里更多的扮演的是一個工具的作用,這點切不可本末倒置。
專業核心課:
電工技術、電子技術、工程熱物理、流體力學、傳熱學、工程製圖、理論力學、材料力學,我認為這些基本是必須要學習的,主要還是熱學、力學、電學、機械學(對研究能源的學生來說,機械學可能沒那麼重要)這幾大方向。這些總體上支撐了之後深入研究的框架,要注意的是,學習課程中的實驗一定要認真對待,在這門學科的學習過程中,對實際場景的感性認知應該是非常重要的,可以說如果沒做過實驗,就基本學不懂這些課程。
模塊的界定:
在我看來,要談能源與動力工程,了解了主要內容之後,下一步就是界定方向,我認為西安交通大學的能源動力工程,在學科上是比較全的,分類也是比較科學的,以下就按西安交通大學的分類方法介紹。
西安交通大學將能源動力工程分為四個模塊(A、B、C、D),不過我認為新能源(E)也是非常值得在這裡提一下的,在學院實際的操作中,一般也將新能源模塊和能源動力工程模塊合在一起管理,所以我就將模塊合成五個來分別說明(A、B、C、D、E):
A模塊:我們一般稱之為熱模塊,可能這個模塊和大家印象中的「燒鍋爐的」最為相近。熱模塊研究方向主要又分為三個小塊:鍋爐、蒸汽輪機與燃氣輪機、熱力電廠。其中鍋爐產生蒸汽推動汽輪機轉動,將其轉化為電能輸送到電網,這基本就是電廠的核心過程。要注意的是,這裡的電廠和電氣工程中的電網有很大的區別,電廠研究的是怎麼把燃料轉化成電能,至於之後的輸送,調度,和熱模塊中的電廠,是不怎麼相關的。
B模塊:我們一般稱之為冷模塊。這個模塊也分為三個小塊:製冷低溫、壓縮機、流體機械。就業應該是幾個模塊中相對來說最好的。我對這個方向了解不多,不多說,可以參考其它大神的回答。
C模塊:我們叫熱流國際模塊,拋開國際二字,主要研究方向就是工程熱物理。這個方向研究的偏理論學,偏物理學。我們學校將其概括成了CFD(計算流體動力學)、NHT(數值傳熱學)、EHT(傳熱強化)三個部分。這裡面的工作中,個人覺得數值模擬還是很重要的,對數學模型非常敏感的同學,這個模塊不失為一個好方向。
D模塊:我們之前叫汽車模塊,一開始叫這個名字是因為主要研究的是內燃機,所以叫了汽車模塊。但是現在內燃機的研究在全世界範圍遇冷,論文十分難發,所以這個模塊下的團隊現在主要在研究燃燒學,雖然我並不從事相關工作,但是感覺到周圍同學的工作和數字圖像處理關係挺緊密的,如果對此有興趣,可以一試。
E模塊:我們叫新能源模塊,在我看來,前面的模塊主要偏向的還是動力,或者在動力的基礎上研究一下能源,但這個模塊不同,主要就是研究能源的。前面的模塊一般更加註重工程,這個方向明顯更重視發文章。不過這個方向,並沒有研究新能源汽車(想搞新能源汽車的可以放棄了),這個方向主要研究的是清潔能源,可再生能源。我記得有生物質能、光催化制氫、電解水制氫等等,學習內容主要是生化環材(真的,一個都不缺),系裡面的老師也很多有化學、材料背景,是一個偏重實驗的學科,要經常下實驗室,操作試管等等,如果你對化學感興趣,或者對實驗感興趣,可以一試。
以上,就是我對我們學校相關學科的了解,當然可能一些學校還開設了水動、飛動等等方向,可以參考相關大神的回答,我就不多說了。
開設院校、專業排名:
目前來看,有一定歷史的,偏工科的院校都會開設這個專業。
談論一個學校的專業實力其實是挺難的,因為大多數同等次高校都有自己獨特的優勢方向,這些優勢方向業界一定都是很清楚的,接下來我的分析也只是在總體實力這個大前提下進行的。
坦率來講,拋開其它因素,只談論總體學科實力的話,我認為清華、西安交大在能源動力工程的領先優勢十分明顯。優勢在於:學科方向又全又好。這也是強大的的校友優勢的直接來源。當然這個強指的是總體,具體到部分,其他高校肯定也有更為突出的方向。我知道的有上海交大的製冷、北航的飛動等等,這些具體行業的人都會分辨的很清楚。具體到哪個學校哪個方向強,請參閱各個學校的官方網站。
就業方向與發展前景:
我首先要說明的是,這個專業並不是一個可以快速賺錢的專業,工作環境也相對惡劣,薪資待遇什麼的比不上泛電類專業。如果想學這個專業的話,也一定要想清楚,弄明白。在開學的第一次班會上,班主任也對我們說了,這個專業專業性很強,不會適合所有人。正如我開頭所說的,這個專業的定位就是大部分是以工程為主的傳統工科,小部分是以攻克能源問題為目標的科研前沿。想清楚這個再投身是很重要的,如果你比較羨慕光鮮亮麗的開掛人生(即使可能會面臨很大的競爭風險)、喜歡青春一晌的生活方式,那麼說實話,我認為這個專業不適合你,我建議你趕緊止損,掉頭。
就業去向基本是去廠里做技術人員、去研發部門做研發人員、去高校做老師。難度依次遞增,對應的學歷也基本是本科、碩士、博士。薪資的話,對於本科生和碩士生而言,和你的學校實力、專業實力、所處地域都密切相關,不好統一界定,基本來說是比不過經管、商科、IT、電類的。但是對大多數方向也算是掌握了一技之長,也不會說找不到對口工作,總體而言是一個好找工作但是難找好工作的情況,這和我在文章開頭所給出的定位是有直接因果關係的,讀者可自行體會。對於博士生來說,我認為前途還是比較光明的,但是要想清楚的是,你是真心喜歡研究這個方向,才要去讀博士,不要有看工作不好找才讀博士這樣的想法,如果是後者,你更需要的是直接轉行工作,而不是讀博。
發展前景而言,我認為大多數方向還是工程導向的,是要用工程解決相關問題,在解決工程問題時,發現研究方法,這是個很實際的學科,經驗知識和感性認知很重要。
對於新能源來講,當然是二十一世紀的主要研究方向,這是一個科研導向而不是工程導向的學科。但是肯定不是能一蹴而就的,要克服能源問題,需要材料學、化學、物理學、生物學的共同進步,前景很偉大,道路很曲折。如果你對這方面感到激情澎湃,完全可以選擇。但是要注意的是,工作真的不好找,和上述工程導向的方向不同,這個方向目前來看沒什麼業強大的業界需求。
總結
這幾年,能動被唱衰的言論很多,我認為原因在於大多數高中生在選擇的時候,還是沒有找清這個專業的定位,將很多不切實際的,不屬於這個專業的美好幻想強加到了這個專業上了。寫這個回答的初衷,也是希望讀者能夠在選擇這個專業時,能夠多加了解利弊,從而做出問心無愧的選擇,而不是在厭煩又糾結的反覆中,浪費美好的青春時光。
謝邀
我是山東大學能源與動力工程學院,能源與環境系統工程專業的2016級學生(快畢業了撒花!)
並且未來將持續在能源領域從事研究工作(下定決心的科研狗)
向西交哥們兒 @RelentZ 問好!(我們學院和西交的關係老鐵了~)
我就結合我自己學校的專業設置和學習經歷聊一聊這個問題啦
(真的是個人理解,如有同學發現有問題,私戳秒改)
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專業設置
1)能源大類
咱們山大的能源與動力工程學院在大一的時候是不分方向的,但是在大一的軍訓期間會通過面試和筆試的方式挑選出來一波人,進入能源與環境系統工程專業學習,也就是我們學院的基地班。基地班的事我們待會再說,先說能源大類。在大二的下半學期會有一次專業分流,除了基地班以外的同學會根據自己的意願分流到5個專業,分別是:熱能動力、熱工過程自動化、熱能發動機、熱能工程、製冷空調與低溫工程。
a. 熱能動力
專業必修課:鍋爐原理、汽輪機原理、熱力發電廠、泵與風機
專業選修課:熱力系統與設備節能技術、燃煤污染物排放與控制、燃氣-蒸汽聯合循環發電技術、超臨界機組水處理等
在這個方向就主要偏重於大型的鍋爐器械,基本上是對燃煤方向有一些深入學習,畢業的話,可以選擇清華的燃燒能源中心等清潔生產、大氣污染物防治、城市固廢的方向。
b. 熱工過程自動化
專業必修課:鍋爐原理與汽輪機、熱工自動控制系統、熱工保護與順序控制、單元機組集控運行
專業選修課:循環流化床鍋爐原理、太陽能發電技術、風能發電技術、製冷與人工環境工程概論等
這就能看的出來,這個方向最主要的是和控制方面的交叉學科,基本的熱力系統要求了解知識,最重要的還是如何設計熱力系統的控制系統。據我(極為極為極為粗淺地)了解大概有PID控制、神經網路控制等控制系統。畢業後去的方向比較廣,主要是做一些控制類設計、智能能源聯網、供能調配等控制能源交叉的行業
c. 熱能發動機
(這是一個我很尊敬的專業)
專業必修課:發動機構造、汽車製造工藝學、內燃機原理、內燃機設計
專業選修課:單片機原理及應用、汽車理論、新能源汽車技術、汽車構造、內燃機排放與控制技術等
這個方向就是很明顯的汽車工程方向,培養出來的學生就是我們以後發動機核心技術的研發者!(致敬!)所以這個方向的同學畢業後有直接去奇瑞、豐田等汽修廠,繼續深造後可能會去這種大型汽車企業的研發中心,從事設計或者校核的工作
d. 熱能工程
專業必修課:鍋爐原理(難)、熱力系統、供熱工程、汽輪機原理
專業選修課:能源管理工程、換熱器原理與設計、熱力系統與設備節能技術、循環流化床鍋爐原理、燃料電池原理與應用等
這個方向的同學更偏向於熱力系統的設計與校驗。根據我學的熱力系統知識(我們專業熱力系統這門課講的比較簡單),熱力系統是指熱能的產生、輸送、轉換和利用這四個環節相互銜接構成的有機聯繫的系統,比如我們城市的供熱系統,簡單來說就是暖氣,就是我們生活中的熱力系統。新建一棟大樓,應該如何布置暖氣管線,如何布置供水管線,如何布置通風管線,這些要我們和土建學院的同學一起去設計,要考慮到整個城市的供熱供水系統,要考慮到每個用戶的使用。我感覺熱力系統這個方向的同學對能源有一個完全不一樣的視角,會從能量的質量角度來考慮問題,還是很有意思的。
e. 製冷空調與低溫系統
專業必修課:製冷原理與設備、空氣調節、冷庫技術、供熱工程
專業選修課:換熱器原理與設計、製冷裝置自動化、製冷壓縮機原理等
這個方向就很明了了,討論的就是我們常說的卡諾循環的逆循環,家裡的冰箱、空調(彩電、洗衣店、風扇……)中的系統就是這麼設計的。往大里說,目前國際空間站上運行的AMS阿爾法質譜儀就有我們的老師參與設計製作,其中也有我們製冷方向的老師對儀器的散熱進行設計。