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- 「能源与动力工程」专业的主要课程有哪些?
- 开设院校及专业排名是怎样的?
- 就业方向和发展前景如何?
活动时间:2019/05/20-06/20
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谢邀。
对一个专业的了解,我认为首先要找准的是这个专业在当前时代的定位。我个人的定位是:能源与动力工程,大部分属于传统工学的范畴,小部分在科学研究的前沿。抓住这一点,我认为是很重要的,这样你才能明辨出专业的主干,了解出什么是研究的内容,什么是拿来用的工具。
既然叫能源与动力工程,那么基本研究内容就围绕能源、动力两个方向展开。研究的方向要么是能源,要么是动力,亦或者两者结合。其中对能源的研究常常会交叉多个学科;而对于动力来说,我认为主要是一个以机械为主的范畴。
我主要以西安交通大学的培养方案来回答一下上述问题。
公共课程:
高数、线性代数、概率论、大学化学、数理方程、大学物理等基本课程,必须掌握,无论以后走什么方向,只要是和这个专业沾边,基本总会有用,现在不学好,以后也得补课,跑不了。
要注意的是,能源与动力工程专业作为一个传统工科,其实对编程并没有多么高的要求,虽然一些方向和科学计算相关,但更多的精力应该放在深入理解原理,建立模型,并设计出好的计算方法,而不是研究一些底层的东西。换句话说,编程在这门学科里更多的扮演的是一个工具的作用,这点切不可本末倒置。
专业核心课:
电工技术、电子技术、工程热物理、流体力学、传热学、工程制图、理论力学、材料力学,我认为这些基本是必须要学习的,主要还是热学、力学、电学、机械学(对研究能源的学生来说,机械学可能没那么重要)这几大方向。这些总体上支撑了之后深入研究的框架,要注意的是,学习课程中的实验一定要认真对待,在这门学科的学习过程中,对实际场景的感性认知应该是非常重要的,可以说如果没做过实验,就基本学不懂这些课程。
模块的界定:
在我看来,要谈能源与动力工程,了解了主要内容之后,下一步就是界定方向,我认为西安交通大学的能源动力工程,在学科上是比较全的,分类也是比较科学的,以下就按西安交通大学的分类方法介绍。
西安交通大学将能源动力工程分为四个模块(A、B、C、D),不过我认为新能源(E)也是非常值得在这里提一下的,在学院实际的操作中,一般也将新能源模块和能源动力工程模块合在一起管理,所以我就将模块合成五个来分别说明(A、B、C、D、E):
A模块:我们一般称之为热模块,可能这个模块和大家印象中的「烧锅炉的」最为相近。热模块研究方向主要又分为三个小块:锅炉、蒸汽轮机与燃气轮机、热力电厂。其中锅炉产生蒸汽推动汽轮机转动,将其转化为电能输送到电网,这基本就是电厂的核心过程。要注意的是,这里的电厂和电气工程中的电网有很大的区别,电厂研究的是怎么把燃料转化成电能,至于之后的输送,调度,和热模块中的电厂,是不怎么相关的。
B模块:我们一般称之为冷模块。这个模块也分为三个小块:制冷低温、压缩机、流体机械。就业应该是几个模块中相对来说最好的。我对这个方向了解不多,不多说,可以参考其它大神的回答。
C模块:我们叫热流国际模块,抛开国际二字,主要研究方向就是工程热物理。这个方向研究的偏理论学,偏物理学。我们学校将其概括成了CFD(计算流体动力学)、NHT(数值传热学)、EHT(传热强化)三个部分。这里面的工作中,个人觉得数值模拟还是很重要的,对数学模型非常敏感的同学,这个模块不失为一个好方向。
D模块:我们之前叫汽车模块,一开始叫这个名字是因为主要研究的是内燃机,所以叫了汽车模块。但是现在内燃机的研究在全世界范围遇冷,论文十分难发,所以这个模块下的团队现在主要在研究燃烧学,虽然我并不从事相关工作,但是感觉到周围同学的工作和数字图像处理关系挺紧密的,如果对此有兴趣,可以一试。
E模块:我们叫新能源模块,在我看来,前面的模块主要偏向的还是动力,或者在动力的基础上研究一下能源,但这个模块不同,主要就是研究能源的。前面的模块一般更加注重工程,这个方向明显更重视发文章。不过这个方向,并没有研究新能源汽车(想搞新能源汽车的可以放弃了),这个方向主要研究的是清洁能源,可再生能源。我记得有生物质能、光催化制氢、电解水制氢等等,学习内容主要是生化环材(真的,一个都不缺),系里面的老师也很多有化学、材料背景,是一个偏重实验的学科,要经常下实验室,操作试管等等,如果你对化学感兴趣,或者对实验感兴趣,可以一试。
以上,就是我对我们学校相关学科的了解,当然可能一些学校还开设了水动、飞动等等方向,可以参考相关大神的回答,我就不多说了。
开设院校、专业排名:
目前来看,有一定历史的,偏工科的院校都会开设这个专业。
谈论一个学校的专业实力其实是挺难的,因为大多数同等次高校都有自己独特的优势方向,这些优势方向业界一定都是很清楚的,接下来我的分析也只是在总体实力这个大前提下进行的。
坦率来讲,抛开其它因素,只谈论总体学科实力的话,我认为清华、西安交大在能源动力工程的领先优势十分明显。优势在于:学科方向又全又好。这也是强大的的校友优势的直接来源。当然这个强指的是总体,具体到部分,其他高校肯定也有更为突出的方向。我知道的有上海交大的制冷、北航的飞动等等,这些具体行业的人都会分辨的很清楚。具体到哪个学校哪个方向强,请参阅各个学校的官方网站。
就业方向与发展前景:
我首先要说明的是,这个专业并不是一个可以快速赚钱的专业,工作环境也相对恶劣,薪资待遇什么的比不上泛电类专业。如果想学这个专业的话,也一定要想清楚,弄明白。在开学的第一次班会上,班主任也对我们说了,这个专业专业性很强,不会适合所有人。正如我开头所说的,这个专业的定位就是大部分是以工程为主的传统工科,小部分是以攻克能源问题为目标的科研前沿。想清楚这个再投身是很重要的,如果你比较羡慕光鲜亮丽的开挂人生(即使可能会面临很大的竞争风险)、喜欢青春一晌的生活方式,那么说实话,我认为这个专业不适合你,我建议你赶紧止损,掉头。
就业去向基本是去厂里做技术人员、去研发部门做研发人员、去高校做老师。难度依次递增,对应的学历也基本是本科、硕士、博士。薪资的话,对于本科生和硕士生而言,和你的学校实力、专业实力、所处地域都密切相关,不好统一界定,基本来说是比不过经管、商科、IT、电类的。但是对大多数方向也算是掌握了一技之长,也不会说找不到对口工作,总体而言是一个好找工作但是难找好工作的情况,这和我在文章开头所给出的定位是有直接因果关系的,读者可自行体会。对于博士生来说,我认为前途还是比较光明的,但是要想清楚的是,你是真心喜欢研究这个方向,才要去读博士,不要有看工作不好找才读博士这样的想法,如果是后者,你更需要的是直接转行工作,而不是读博。
发展前景而言,我认为大多数方向还是工程导向的,是要用工程解决相关问题,在解决工程问题时,发现研究方法,这是个很实际的学科,经验知识和感性认知很重要。
对于新能源来讲,当然是二十一世纪的主要研究方向,这是一个科研导向而不是工程导向的学科。但是肯定不是能一蹴而就的,要克服能源问题,需要材料学、化学、物理学、生物学的共同进步,前景很伟大,道路很曲折。如果你对这方面感到激情澎湃,完全可以选择。但是要注意的是,工作真的不好找,和上述工程导向的方向不同,这个方向目前来看没什么业强大的业界需求。
总结
这几年,能动被唱衰的言论很多,我认为原因在于大多数高中生在选择的时候,还是没有找清这个专业的定位,将很多不切实际的,不属于这个专业的美好幻想强加到了这个专业上了。写这个回答的初衷,也是希望读者能够在选择这个专业时,能够多加了解利弊,从而做出问心无愧的选择,而不是在厌烦又纠结的反复中,浪费美好的青春时光。
谢邀
我是山东大学能源与动力工程学院,能源与环境系统工程专业的2016级学生(快毕业了撒花!)
并且未来将持续在能源领域从事研究工作(下定决心的科研狗)
向西交哥们儿 @RelentZ 问好!(我们学院和西交的关系老铁了~)
我就结合我自己学校的专业设置和学习经历聊一聊这个问题啦
(真的是个人理解,如有同学发现有问题,私戳秒改)
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专业设置
1)能源大类
咱们山大的能源与动力工程学院在大一的时候是不分方向的,但是在大一的军训期间会通过面试和笔试的方式挑选出来一波人,进入能源与环境系统工程专业学习,也就是我们学院的基地班。基地班的事我们待会再说,先说能源大类。在大二的下半学期会有一次专业分流,除了基地班以外的同学会根据自己的意愿分流到5个专业,分别是:热能动力、热工过程自动化、热能发动机、热能工程、制冷空调与低温工程。
a. 热能动力
专业必修课:锅炉原理、汽轮机原理、热力发电厂、泵与风机
专业选修课:热力系统与设备节能技术、燃煤污染物排放与控制、燃气-蒸汽联合循环发电技术、超临界机组水处理等
在这个方向就主要偏重于大型的锅炉器械,基本上是对燃煤方向有一些深入学习,毕业的话,可以选择清华的燃烧能源中心等清洁生产、大气污染物防治、城市固废的方向。
b. 热工过程自动化
专业必修课:锅炉原理与汽轮机、热工自动控制系统、热工保护与顺序控制、单元机组集控运行
专业选修课:循环流化床锅炉原理、太阳能发电技术、风能发电技术、制冷与人工环境工程概论等
这就能看的出来,这个方向最主要的是和控制方面的交叉学科,基本的热力系统要求了解知识,最重要的还是如何设计热力系统的控制系统。据我(极为极为极为粗浅地)了解大概有PID控制、神经网路控制等控制系统。毕业后去的方向比较广,主要是做一些控制类设计、智能能源联网、供能调配等控制能源交叉的行业
c. 热能发动机
(这是一个我很尊敬的专业)
专业必修课:发动机构造、汽车制造工艺学、内燃机原理、内燃机设计
专业选修课:单片机原理及应用、汽车理论、新能源汽车技术、汽车构造、内燃机排放与控制技术等
这个方向就是很明显的汽车工程方向,培养出来的学生就是我们以后发动机核心技术的研发者!(致敬!)所以这个方向的同学毕业后有直接去奇瑞、丰田等汽修厂,继续深造后可能会去这种大型汽车企业的研发中心,从事设计或者校核的工作
d. 热能工程
专业必修课:锅炉原理(难)、热力系统、供热工程、汽轮机原理
专业选修课:能源管理工程、换热器原理与设计、热力系统与设备节能技术、循环流化床锅炉原理、燃料电池原理与应用等
这个方向的同学更偏向于热力系统的设计与校验。根据我学的热力系统知识(我们专业热力系统这门课讲的比较简单),热力系统是指热能的产生、输送、转换和利用这四个环节相互衔接构成的有机联系的系统,比如我们城市的供热系统,简单来说就是暖气,就是我们生活中的热力系统。新建一栋大楼,应该如何布置暖气管线,如何布置供水管线,如何布置通风管线,这些要我们和土建学院的同学一起去设计,要考虑到整个城市的供热供水系统,要考虑到每个用户的使用。我感觉热力系统这个方向的同学对能源有一个完全不一样的视角,会从能量的质量角度来考虑问题,还是很有意思的。
e. 制冷空调与低温系统
专业必修课:制冷原理与设备、空气调节、冷库技术、供热工程
专业选修课:换热器原理与设计、制冷装置自动化、制冷压缩机原理等
这个方向就很明了了,讨论的就是我们常说的卡诺循环的逆循环,家里的冰箱、空调(彩电、洗衣店、风扇……)中的系统就是这么设计的。往大里说,目前国际空间站上运行的AMS阿尔法质谱仪就有我们的老师参与设计制作,其中也有我们制冷方向的老师对仪器的散热进行设计。