建立新型混合燃料實驗室開展創(chuàng)新活動

1、建立新型混合燃料和能源利用實驗室，開展創(chuàng)新活動陳琴珠，陳 聰，顏雪娟（華東理工大學機械與動力工程學院，上海，200237）摘要：以培養(yǎng)大學生創(chuàng)新精神和節(jié)能意識為目標建立新型混合燃料和能源利用的創(chuàng)新實驗室，在創(chuàng)新教育中發(fā)揮著重要的作用。介紹了華東理工大學機械學院新型混合燃料和能源利用的創(chuàng)新實驗室的組織運行情況，并進行嚴格的過程管理和采取激勵的措施，指出該創(chuàng)新實驗室的建設和完善，是提高大學生創(chuàng)新能力和節(jié)能意識的有效途徑之一。關鍵詞：新型混合燃料和能源利用實驗室；節(jié)能意識；創(chuàng)新能力 Establishment of New mixture fuel and energy make use of la

2、boratory to carry out innovative programsChen Qinzhu, Chen Cong, Yang Xuejuan（School of Mechanical Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai, 200237, China）Abstract: To cultivate creative spirit and energy conversion awareness of university students, New mixture fuel and

3、 energy make use of innovative laboratory was established, playing an essential role in innovative education. The operation of innovative new mixture fuel and energy make use of laboratory from School of Mechanical Engineering, East China University of Science and Technology was introduced in the pa

4、per. By taking strict process management and incentive measures, the innovative laboratory construction turned out to be advanced. It proved to be an effective measure to promote the innovation capacity and energy conversion awareness.Key words: New mixture fuel and energy make use of lab; awareness

5、 of energy conservation; innovation目前全球能源形勢比較嚴峻， 能源工業(yè)所面臨的經濟增長、環(huán)境保護和社會發(fā)展的壓力愈來愈大。雖然許多工業(yè)化國家能源消耗已經基本趨于穩(wěn)定，但是發(fā)展中國家由于工業(yè)化進程速度加快，使得能源消耗呈增加的態(tài)勢，導致全球能耗平均呈指數增長趨勢，其后果將非常嚴重，不僅使地球不斷變暖，造成生態(tài)環(huán)境惡化，引起自然災害，同時還將加速消耗常規(guī)化石能源儲量。面對能源的潛在危機和生態(tài)環(huán)境的不斷惡化，世界各國積極開發(fā)利用包括太陽能在內的可再生能源，從而實現(xiàn)能源工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。鑒于當前這種形勢下，建立新型混合燃料和能源利用實驗室，是提高大學生節(jié)能環(huán)保意識的

6、重要途徑之一，也是對大學生加強創(chuàng)新教育，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的高素質人才的重要環(huán)節(jié)，對于實現(xiàn)科教興國的戰(zhàn)略目標，適應社會經濟和科技發(fā)展的需要，具有十分重要的意義。1 建立新型混合燃料實驗室的特點和重要性通過這幾年的實驗室建設，新型混合燃料和能源利用實驗室能給學生進行創(chuàng)新的項目有：節(jié)能環(huán)保型燃料混合實驗裝置，太陽能能量轉換與利用實驗裝置，太陽能光伏發(fā)電實驗裝置，磁能轉換熱能測試分析實驗裝置。這些實驗裝置具有如下特點：1）節(jié)能環(huán)保型燃料混合實驗裝置主要是制備新型柴油混合燃料。該裝置是由柴油乳化燃料混合裝置和發(fā)動機試驗臺架組成。學生可以通過自己設計的燃料混合方法進行混合，然后通過激光

7、粒度儀進行油性分析，混合燃料在發(fā)動機試驗臺架上測試油耗率、煙氣排放成分，發(fā)動機轉速和功率可通過下位機提速和加載，測試數據可通過計算機數據采集。該實驗裝置能培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神，創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識，同時能增強學生對節(jié)能減排的重要性和節(jié)能減排對國民經濟發(fā)展的重要意義的觀點。2）太陽能能量轉換與利用實驗裝置主要是太陽能能量集熱供水裝置。學生可以在該裝置上測試和采集太陽能聯(lián)合熱泵供熱系統(tǒng)的數據，讓學生了解太陽能轉換原理和系統(tǒng)流程。該裝置能讓學生進行動手能操作，測試數據，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。3）太陽能光伏發(fā)電實驗裝置完全由學生搭建的一套實驗裝置。由于太陽能光伏發(fā)電產業(yè)是世界增長速度最快、最穩(wěn)定的領域之一，并且

8、今后將以更快的速度發(fā)展。憑借著快速發(fā)展的屋頂計劃、各種減免稅政策、補貼政策以及逐漸成熟的綠色電力價格，太陽能光伏發(fā)電產業(yè)市場發(fā)展前景廣闊，而且光伏發(fā)電產業(yè)將向百兆瓦級規(guī)模和更高的技術水平發(fā)展?，F(xiàn)在很多發(fā)達國家都已經認識到光伏發(fā)電的未來前景并且制定出光伏發(fā)電發(fā)展規(guī)劃。我們利用這一思路進行太陽能光伏發(fā)電實驗裝置設計照明系統(tǒng)，學生根據自己興趣愛好和設計思路進行搭建實驗系統(tǒng)。4）磁能轉換熱能測試分析實驗裝置主要是讓學生了解磁能轉換為熱能的工作原理。電磁加熱技術是一種利用電磁感應原理將電能轉換為熱能的裝置。電磁控制器將220V,50/60 Hz的交流電整流變成直流電，再將直流電轉換成頻率為20-40KH

9、z的高頻高壓電，高頻電流流過線圈會產生高速變化的交變磁場，當磁場內的磁力線通過導磁性金屬材料時會在金屬體內產生無數的小渦流，使金屬材料本身自行高速發(fā)熱，從而達到加熱金屬材料的東西。該技術應用范圍廣，適用于塑料橡膠、醫(yī)藥化工、建材行業(yè)、印刷設備等加熱。正因為應用范圍如此之廣， 利用電磁感應原理將電能轉換為熱能原理是否同樣適用于磁能轉換為熱能，這是國內外迄今為止為實現(xiàn)的創(chuàng)新性項目，而磁能轉換為熱能結構簡單，耗電少，更為節(jié)能型的裝置，提高學生節(jié)能意識。新型混合燃料和能源利用實驗室的建立，旨在發(fā)揮學科優(yōu)勢，利用科研和教學資源，對學生開展短學期創(chuàng)新項目活動，課外大學生創(chuàng)新項目活動以及USRP項目活動，以

10、點帶面，全面提升學生從事課外學術科技創(chuàng)新活動的層次和水平。2 創(chuàng)新實驗室的組織形式和運行方式 為保證學生科技創(chuàng)新活動的需要，我們實驗中心對創(chuàng)新實驗室的管理和運行采取了以下措施：(1)組織形式。由實驗中心主任組織實驗室指導教師進行創(chuàng)新項目的申報，實驗中心主任帶頭進行創(chuàng)新活動。創(chuàng)新實驗根據學生申報的項目內容和性質及實驗時間，實驗指導老師進行內容的安排，如短學期創(chuàng)新項目實驗時間較少，學生則進行創(chuàng)新實驗操作，寫實驗體會；大學生創(chuàng)新項目實驗時間較長，學生則進行創(chuàng)新實驗項目的不同方案比較，計算機模擬混合流程，比較柴油和乳化柴油的節(jié)能減排效果,USRP項目則列出新項目。這些項目實驗室指導教師不僅參與指導，而

11、且還參與方案的設計，實驗設備的制作，充分發(fā)揮了實驗教師的主觀能動性。(2)運行方式。短學期創(chuàng)新項目面比較寬人數多，五位同學一組，每組選擇一位組長，查資料，小組討論，制定實驗方案，帶領同學進行實驗操作，最后每位同學都要上交實驗心得。大學生創(chuàng)新項目和USRP創(chuàng)新項目三位同學一組，每有項目負責人，該項目負責人有獨立的經費支配權，并隨時可以進行實驗操作和研究，項目組在查資料，小組討論，制定實驗方案，進行實驗操作，最后以組的形式提交作品和論文。鼓勵學生參加學校、省和全國比賽獲獎的項目將按照學校的規(guī)定進行表彰和獎勵。3 嚴格的過程管理和激勵措施 嚴格的項目建設過程管理對于項目按期、保質完成十分重要。項目一

12、經立項，項目負責人應及時組織項目組成員按計劃開展工作。實施期間不得擅自改變項目名稱和建設內容，不得隨意調整項目組成員；因特殊原因需要變動，須及時提出申請，經學院領導同意，報學校職能部門核準后方可改變。在項目建設過程中，項目負責人一般不得代理或變更。實驗室應積極為項目的實施提供各種便利條件，為需要利用實驗室資源進行研究的項目提供條件保障。實驗中心不定期檢查項目實施情況，對立項后無故不開展項目建設工作、項目建設不力、未按要求上報項目進展報告、項目經費使用不符合有關規(guī)定等情況，視情節(jié)輕重給予項目負責人警告、終止或撤銷項目等處理。實驗中心采取多種激勵措施，調動實驗技術人員、學生積極開展創(chuàng)新性開放實驗項

13、目建設，將創(chuàng)新性開放實驗建設項目記入工作業(yè)績檔案。承擔建設任務的實驗技術人員在項目通過驗收的當年教務處給予計算工作量,實驗中心在評定先進時或星級時作為參考依據。對于參加項目建設，認真完成負責人布置的工作任務，按時提交結題和相關總結材料，通過指導教師和學院考評的學生，在項目通過驗收的當年可獲得創(chuàng)新學分。4 結束語新型混合燃料和能源利用實驗室的建立推進學生創(chuàng)新活動的開展，對充分利用學校的科研資源，調動廣大教師指導學生課外科技活動的積極性，切實加強我校大學生創(chuàng)新實踐活動，進一步提升我校的學生科技活動水平，全面實施我校大學生“素質拓展工程”等，營造了良好的氛圍，創(chuàng)造了優(yōu)越的平臺，取得明顯成效。通過新型混合燃料和能源利用實驗室的創(chuàng)新活動經驗的推廣，目前像這樣實驗室的創(chuàng)新活動逐步開展起來。創(chuàng)新實驗室是一種全新的環(huán)境，學生從被動地學習變成主動地研究，從過去獨自一人完成實驗到要與多人一起協(xié)作，從過去有現(xiàn)成的實驗方案到現(xiàn)在從方案的設計、資料的查找、儀器的使用等一切都要從頭開始。在創(chuàng)新實驗過程中會碰到無數的困難和無數次的失敗，既有成功的喜悅也有失敗的痛苦。是不是實事求是按科學規(guī)律辦事，能不能戰(zhàn)勝困難堅持到底，這對培養(yǎng)學生的科學精神是一種